JP2014124918A

JP2014124918A - インクジェット記録ヘッドの検査方法および検査装置

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Publication number: JP2014124918A
Application number: JP2012285434A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Wada; 弘行和田
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2012-12-27
Filing date: 2012-12-27
Publication date: 2014-07-07

Abstract

【課題】ドットの密度を高めたインクジェット記録ヘッドの品質を精度高く検査することが可能なインクジェット記録ヘッドの検査方法および検査装置を提供する。
【解決手段】複数のノズルからインクを吐出して複数のドット５０を形成するインクジェット記録ヘッド１０の検査方法は、複数のドット５０を撮影した画像データを取得するステップと、画像データ内の各ドット５０の位置を測定するステップと、各ドット５０について、測定した各ドット５０の位置である測定位置と、測定位置に基づいて算出された基準位置との差異であるずれ量を算出するステップと、複数のずれ量について統計値を算出するステップと、統計値が、予め定められた基準を満たしているか否かを判定するステップと、を含む。
【選択図】図７

Description

本発明は、紙やフイルム等の記録媒体上に検査パターンを記録させ、この検査パターンからインクジェット記録ヘッドの品質を評価するインクジェット記録ヘッドの検査方法および検査装置に関する。

インクジェット方式の記録装置に装着される記録ヘッドは、インク滴を吐出する吐出口を有する複数のノズルと、各ノズルに対応して設けられたヒータと、各ヒータに対応して設けられた駆動回路とを有する。記録ヘッドを装着した記録装置は、画像データを各ヒータに対応するデータに変換して記録ヘッドの駆動回路に送信する。駆動回路は、このデータに従ってヒータを駆動する。これにより、ヒータに対応するノズル内のインクが加熱されてノズル内で気泡が発生し、その発生した気泡の圧力によってノズルの吐出口からインク滴が吐出される。吐出されたインク滴が記録媒体上に着弾すると、ドットが形成される。そして各ノズルが吐出したインク滴が形成した複数のドットによって、画像が記録されることとなる。

記録ヘッドを製造する工程には、製造された記録ヘッドの品質が基準を満たしているか否かを検査することで、製造された記録ヘッドが意図した画像を正確に記録することができるか否かを検査する検査工程が含まれる。

特許文献１には、上記の検査工程を含む印字評価方法が記載されている。この印字評価方法では、検査工程として、各ノズルが吐出したインク滴が記録媒体に着弾して形成するドットの理想的な位置からのずれ量が基準以内であるか否かを検査する工程を含む。具体的には、印字評価方法は、複数のドットが予め定められた検査パターンを形成するように記録ヘッドを駆動する工程と、複数のドットを撮影した画像を取得する工程と、取得した画像に基づいて、ドットごとに上記のずれ量を基準値と比較することで、記録ヘッドが良品であるか不良品であるかを判定する工程とを含む。

特開平４−３３６２７３号公報

近年、記録速度を高めるために、ドットのサイズを縮小し、かつ、ドットの密度を高めた記録ヘッドが採用されている。このような記録ヘッドに特許文献１に記載された検査工程を適用する場合、位置ずれ検査による記録ヘッドの品質検査の精度が低下する場合があるという問題があった。

例えば、従来の記録ヘッドが１つのノズルから吐出されたインク滴が形成する１つのドットで１画素分の記録を行うのに対し、ドットの密度を２倍にした記録ヘッドでは、２つのノズルから吐出されたインク滴が形成する２つのドットで１画素分の記録を行う。この場合、各ドットのずれ量が基準値より大きくても、各ドットの位置関係などによっては、十分に正確な画像を記録することが可能である。

しかしながら、特許文献１に記載された検査工程をドットの密度を高めた記録ヘッドに適用した場合、画素を構成する各ドットのいずれかのずれ量が基準値より大きくなると、十分正確な画像を記録できる場合でも、不良品と判断されてしまうことがあった。

本発明の目的は、ドットの密度を高めたインクジェット記録ヘッドの品質を精度高く検査することが可能なインクジェット記録装置の検査方法および検査装置を提供することである。

上記課題を解決するために、本発明による検査方法は、複数のノズルから吐出するインクで複数のドットを記録媒体上に形成するインクジェット記録ヘッドの検査方法であって、前記記録媒体上の複数のドットを撮影した画像データを取得する画像取得ステップと、前記画像データ内の各ドットの位置を測定する測定ステップと、前記測定された各ドットの位置である複数の測定位置に基づいて、各ドットの基準位置を算出する第１の算出ステップと、各ドットについて、当該ドットの測定位置と基準位置との差異であるずれ量を算出する第２算出ステップと、各ドットのずれ量の統計値を算出する第３算出ステップと、前記統計値が、予め定められた基準を満たしているか否かを判定する判定ステップと、を含む。

また、本発明による検査装置は、複数のノズルから吐出するインクで複数のドットを記録媒体上に形成するインクジェット記録ヘッドの検査装置であって、前記記録媒体上の複数のドットを撮影した画像データを取得する画像取得部と、前記画像データ内の各ドットの位置を測定し、前記測定された各ドットの位置である複数の測定位置に基づいて、各ドットの基準位置を算出し、各ドットについて、当該ドットの測定位置と基準位置との差異であるずれ量を算出し、各ドットのずれ量の統計値を算出し、前記統計値が、予め定められた基準を満たしているか否かを判定する演算処理部と、を有する。

本発明によれば、ドットの密度を高めたインクジェット記録ヘッドの品質を精度高く検査することが可能になる。

本発明の第１の実施形態にかかるインクジェット記録ヘッドの検査装置構成図記録ヘッド基板の一部破断斜視図記録ヘッドのノズル配列を示す図本発明のインクジェット記録ヘッド検査パターン模式図本発明の第１の実施形態のインクジェット記録ヘッド検査フロー図ドットの測定位置と基準位置とを示す図平均ずれ量およびずれ量相対距離の取得について説明するための図本発明の第２の実施の形態のインクジェット記録ヘッド検査フロー図本実施形態の加工画像データの一例を示す図本実施形態のずれ量の取得について説明するための図

（第１の実施形態）
以下、本発明の第１の実施形態について図面を参照して説明する。

図１は、本発明の第１の実施形態に係る検査方法を実行する検査装置の構成を示す図である。検査装置は、ペーパーステージ１０１と、キャリッジ１０２と、ＣＣＤ（ＣｈａｒｇｅＣｏｕｐｌｅｄＤｅｖｉｃｅ）カメラ１０３と、照明装置１０４と、ステージコントローラ１０５と、照明電源１０６と、画像取得コントローラ１０７と、駆動信号変換基板１０８と、モニタ１０９とを有する。また検査装置は、さらに制御用コンピュータ１１０を有する。

図１の検査装置は、複数のドットが予め定められた検査パターンを形成するようにインクジェット記録ヘッド１０を駆動し、インクジェット記録ヘッド１０が吐出したインク滴１１により記録媒体１２上に形成されたドットの位置ずれを検査するものである。なお記録媒体１２は、紙やフイルムなどであり、本実施形態では、吐出されたインク滴１１を均一に吸収するように表面がコーティングされている。

検査装置の検査対象であるインクジェット記録ヘッド１０は、複数のノズルと、各ノズルに対応したヒータと、ヒータを駆動する駆動回路とを有する。駆動回路は、各ヒータを駆動させるための駆動パルス信号が入力されると、そのパルス信号に従ってヒータを駆動して、ヒータを発熱させる。これにより、発熱したヒータに対応するノズル内のインクが加熱されてノズル内で気泡が発生し、発生した気泡の圧力によってノズルの吐出口からインク滴１１が吐出される。

ペーパーステージ１０１は、記録媒体１２を載置する台である。またペーパーステージ１０１は、記録媒体１２を吸引してステージ上に密着させる吸引部（図示せず）を有する。ペーパーステージ１０１は可動であり、ペーパーステージ１０１が動くことで、記録媒体１２の位置を変化させる。またペーパーステージ１０１は、現時点におけるペーパーステージ１０１の位置情報を検出し、検出した位置情報を出力する機能を有する。なお、ペーパーステージ１０１は、吸引部だけを動かすものでもよい。

キャリッジ１０２は、インクジェット記録ヘッド１０におけるインク滴１１を吐出する吐出口がペーパーステージ１０１に向くようにインクジェット記録ヘッド１０を保持する部品である。したがって、キャリッジ１０２に保持されたインクジェット記録ヘッド１０の吐出口から吐出されたインク滴１１は、ペーパーステージ１０１上の記録媒体１２に着弾してドットを形成することになる。

ＣＣＤカメラ１０３は、ペーパーステージ１０１上の記録媒体１２に形成されたドットを撮影するための画像取得部である。具体的には、ＣＣＤカメラ１０３は、指示された撮影タイミングで記録媒体１２上の一部の領域を撮影した画像データを取得し、取得した画像データを出力する撮像装置である。ＣＣＤカメラ１０３は、本実施形態ではラインセンサ型のＣＣＤカメラであるとする。ラインセンサ型ＣＣＤカメラは、比較的安価ながら高い解像度を有し、さらに記録媒体１２の必要な部分のみを撮影できるという利点がある。これにより、高解像度の画像でありながら容量の少ない画像データを取得することができ、処理速度の向上を図ることができる。

照明装置１０４は、ＣＣＤカメラ１０３の画角内を照らす光源である。照明装置１０４は、本実施形態では、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）それぞれの波長の光を出力することができ、さらに、耐久性や光量安定性の高いＬＥＤ（ＬｉｇｈｔＥｍｉｔｔｉｎｇＤｉｏｄｅ）照明であるとする。

ステージコントローラ１０５は、制御用コンピュータ１１０から入力された位置制御情報、およびペーパーステージ１０１から出力された位置情報に基づいて、ペーパーステージ１０１の位置を変化させる。ペーパーステージ１０１の位置が変化することで、インクジェット記録ヘッド１０およびＣＣＤカメラ１０３に対する、ペーパーステージ１０１上に載置された記録媒体１２の位置が変化することになる。したがって、ステージコントローラ１０５は、ペーパーステージ１０１の位置を変化させることで、インクジェット記録ヘッド１０の吐出したインク滴１１が着弾する記録媒体１２上の位置、および、ＣＣＤカメラ１０３の画角に入る記録媒体１２の領域を調整することができる。なお、ペーパーステージ１０１の移動スピードは、インクジェット記録ヘッド１０の吐出特性に基づいて決定される。本実施形態においては、ペーパーステージ１０１の移動スピードは、４０ｉｎｃｈ／ｓｅｃであるとする。

照明電源１０６は、照明装置１０４に電力を供給して、証明装置１０４を点灯する。照明電源１０６は、外部コントロール端子を有し、この外部コントロール端子に画像取得コントローラ１０７が接続されている。照明電源１０６は、画像取得コントローラ１０７から指示された電力を照明装置１０４に供給する。

画像取得コントローラ１０７は、ＣＣＤカメラ１０３および照明電源１０６と接続され、ヘッドドライバ１１２から入力される画像取得制御信号に従って、ＣＣＤカメラ１０３および照明電源１０６をそれぞれ制御する。具体的には、画像取得コントローラ１０７は、ＣＣＤカメラ１０３に対して記録媒体１２を撮影する撮影タイミングを指示する。また画像取得コントローラ１０７は、照明電源１０６に対して照明装置１０４に出力する電力を指示する。

駆動信号変換基板１０８は、入力された駆動信号をインクジェット記録ヘッド１０の各ヒータを駆動するための駆動パルス信号に変換して、インクジェット記録ヘッド１０の各駆動回路に入力する。

モニタ１０９は、検査結果などの種々の情報を含む画面を表示する表示装置であり、例えば液晶ディスプレイ装置、有機ＥＬ（ＥｌｅｃｔｒｏＬｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）ディスプレイ装置などである。

制御用コンピュータ１１０は、検査装置の各部を制御する。制御用コンピュータ１１０は、具体的には、ＶＧＡ（ＶｉｄｅｏＧｒａｐｈｉｃｓＡｒｒａｙ）ボード１１１と、ヘッドドライバ１１２と、画像処理ボード１１３と、モータコントロールボード１１４と、演算処理部１１５とを有する。

ＶＧＡボード１１１は、モニタ１０９へ映像信号を出力して、映像信号に応じた画面をモニタ１０９に表示するグラフィックボードである。

ヘッドドライバ１１２は、インクジェット記録ヘッド１０を駆動させるための駆動信号を駆動信号変換基板１０８に出力して、インクジェット記録ヘッド１０にインク滴１１を吐出させる。なお、ヘッドドライバ１１２は、駆動信号を用いて、インクジェット記録ヘッド１０のヒータを駆動するために供給する駆動パルス信号のパルス幅やパルス電圧を変化させることができる。

またヘッドドライバ１１２は、画像データを取得するための画像取得制御信号を画像取得コントローラ１０７に出力して、画像取得コントローラ１０７が画像取得制御信号に従って動作することで、ＣＣＤカメラ１０３に画像データを取得させる。なお、ヘッドドライバ１１２は、画像取得制御信号を用いて、照明電源１０６が照明装置１０４に出力する電力や、ＣＣＤカメラ１０３が撮影する撮影タイミングなどを指示することができる。

画像処理ボード１１３は、ＣＣＤカメラ１０３が撮影した画像データに各種の画像処理を施す。画像処理ボード１１３は、例えば、画像処理として、画像データを２値化する２値化処理を画像データに対して施す。

モータコントロールボード１１４は、ステージコントローラ１０５と接続され、ペーパーステージ１０１上の記録媒体１２の移動を制御する。具体的には、モータコントロールボード１１４は、ペーパーステージ１０１の位置を制御する位置制御情報をステージコントローラ１０５に入力して、ペーパーステージ１０１を移動させることで、記録媒体１２を移動させる。

演算処理部１１５は、ＶＧＡボード１１１、ヘッドドライバ１１２、画像処理ボード１１３、およびモータコントロールボード１１４を用いて、インクジェット記録ヘッド１０を検査する検査工程の各処理を実現する。例えば演算処理部１１５は、ヘッドドライバ１１２に検査パターンに応じた駆動信号を出力させることで、インクジェット記録ヘッド１０に記録媒体１２への検査パターンの記録を実行させる。また演算処理部１１５は、その駆動信号の出力に合わせて、モータコントロールボード１１４に位置制御情報を出力させることで、記録媒体１２を移動させる。また演算処理部１１５は、ヘッドドライバ１１２に画像取得制御信号を出力させることで、ＣＣＤカメラ１０３に画像データを取得させる。

また演算処理部１１５は、画像取得コントローラ１０７が画像処理を行った画像データに基づいて、高速演算処理を実行する。演算処理部１１５は、例えば画像データ内の各ドットの位置を測定する。また演算処理部１１５は、測定した各ドットの位置である測定位置に基づいて、各ドットの基準位置を推定する。演算処理部１１５は、各ドットについて、当該ドットの測定位置と基準位置との差異であるずれ量を算出する。そして演算処理部１１５は、各ドットのずれ量に基づいて、各ドットのずれ量の統計値を算出し、この統計値が予め定められた基準を満たしているか否かを判定する。本実施形態では、演算処理部１１５は、１画素を形成する複数のドットからなるドット群ごとに、そのドット群に含まれる複数のドットのずれ量の統計値を算出する。以下では、各ドット群は、隣接する２つのノズルが吐出したインク滴１１で形成された２つのドットを含むものとする。

次に、インクジェット記録ヘッド１０に含まれる素子基板について説明する。

図２は、素子基板の構成を説明するための一部破断斜視図である。

素子基板２０１は、例えば、厚さ０．５ｍｍ〜１ｍｍのＳｉ基板２０２と、Ｓｉ基板２０２上に形成された、インク流路である長溝状の貫通口のインク供給口２０３を有する。インク供給口２０３は、Ｓｉの結晶方位を利用した異方性エッチングやサンドブラストなどの方法で形成される。

また、Ｓｉ基板２０２上には、インク供給口２０３を挟んで両側に、ヒータ２０４が１列ずつ並んで配置され、さらにヒータ２０４に電力を供給する電気配線が形成されている。この電気配線は、例えばアルミニウムなどで形成される。ヒータ２０４と電気配線は、既存の成膜技術を利用して形成することができる。

また、各列のヒータ２０４は、互いに千鳥状（ジグザグ状）になるように配列されている。すなわち、各列のヒータ２０４の位置が、その列方向と直交する方向に並ばないように、少しずれて配置されている。

ヒータ２０４が形成されたＳｉ基板２０２上には、インクを吐出する吐出口を有するノズル２０５が形成される。このノズル２０５は、各ヒータ２０４に対応する位置に形成される。したがって、各ノズル列２０６のノズル２０５は、互いに千鳥状になるように配列され、各ノズル列２０６のノズル２０５の位置が、ノズル列２０６方向と直交する方向に並ばないように、少しずれて配置されている。

また、インク供給口２０３から供給されたインクは、各ヒータ２０４の発熱によって発生した気泡の圧力により各ヒータ２０４に対向するノズル２０５から吐出される。

また、Ｓｉ基板２０２上には、複数のコンタクトパッド２０７が形成される。このコンタクトパッド２０７は、キャリッジ１０２に設けられたコンタクトプローブユニットと接続し、キャリッジ１０２を介して駆動信号変換基板１０８から駆動パルス信号を受け付ける。

図３は、図２に示したノズル列２０６の上面図である。

図２と図３で示されたように、Ｓｉ基板２０２上には、２列のノズル列２０６が形成されている。ここで、ノズル列２０６を構成する各ノズル２０５に、ノズル列２０６の延伸する方向に沿って順番にノズル番号を付することとする。ノズル番号は、０から昇順に、０ｓｅｇ、１ｓｅｇ、２ｓｅｇ・・・とする。そしてノズル番号が偶数のノズルから構成されるノズル列をＥＶＥＮ列と称し、ノズル番号が奇数のノズルから構成されるノズル列をＯＤＤ列と称することとする。なお、ＥＶＥＮ列およびＯＤＤ列それぞれのノズル密度は、ここでは、６００ｄｐｉであるとする。

次に、インクジェット記録ヘッド１０が記録する検査パターンについて説明する。

図４は、本実施例における検査パターンを模式的に表したものである。検査パターンは、同列内のノズル２０５から吐出されて記録媒体１２に着弾したインク滴１１のそれぞれが、重なり合わずに間隔をおいてドット５０を形成するように、予め定められている。

なお図４において、ノズル番号がＮｓｅｇのノズルから吐出されたインク滴１１が形成するドット５０をドット５０−Ｎと称する。検査パターンには、ＥＶＥＮ列のノズルから吐出されたインク滴１１が形成するドット５０の集合であるドット群５０_ＥＶＥＮと、ＯＤＤ列のノズルから吐出されたインク滴１１が形成するドット５０の集合であるドット群５０_ＯＤＤとが含まれる。

次に、インクジェット記録ヘッド１０を検査する工程について、図１および図５を参照して説明する。図５は、本実施形態における検査フローを示した図である。

まず、演算処理部１１５は、ヘッドドライバ１１２に、インクジェット記録ヘッド１０と検査装置に設けられたキャリッジ１０２との電気的接続の確認をするコンタクトチェックを行わせる（ステップ５０１）。

インクジェット記録ヘッド１０とキャリッジ１０２との電気的接続が確認されると、演算処理部１１５は、ヘッドドライバ１１２に検査パターンに応じた駆動信号を出力させることで、インクジェット記録ヘッド１０に、図４に示した検査パターンを記録させる（ステップ５０２）。この際、演算処理部１１５は、モータコントロールボード１１４に、記録媒体１２のインクジェット記録ヘッド１０に対する位置を移動させる。なお、インクジェット記録ヘッド１０とキャリッジ１０２との電気的接続が確認できない場合、演算処理部１１５は、ＶＧＡボード１１１を用いて、エラーメッセージをモニタ１０９に表示させる。

検査パターンを記録させると、演算処理部１１５は、ヘッドドライバ１１２を介して、ＣＣＤカメラ１０３に、ペーパーステージ１０１上の記録媒体１２に記録された検査パターンを撮影した画像データを取得させる（ステップ５０３）。この際、演算処理部１１５は、モータコントロールボード１１４に、記録媒体１２に記録された検査パターンがＣＣＤカメラ１０３の画角に入るようにペーパーステージ１０１を移動させる。

次に、演算処理部１１５は、ＣＣＤカメラ１０３が撮影した画像データ内の各ドット５０の位置を測定する（ステップ５０４）。

図６は、ドット５０の測定位置と、測定位置から推定した基準位置とを示す図である。

演算処理部１１５は、画像処理ボード１１３が画像処理を施した後の画像データを解析して、その画像データ内の各ドット５０の中心６０１のＸ座標およびＹ座標を各ドット５０の位置として測定する。なおここでＸ軸およびＹ軸により表される平面は、記録媒体１２の面を示し、Ｙ軸はノズル列の延伸する方向の軸であり、Ｘ軸はＹ軸と直交する方向の軸である。また、ノズル番号が０ｓｅｇのノズルが吐出したインク滴１１が形成したドットの位置を（ｘ０，ｙ０）、ノズル番号がＮｓｅｇのノズルが吐出したインク滴１１が形成したドットの位置を（ｘＮ，ｙＮ）とする。

そして演算処理部１１５は、ステップ５０４の処理で測定した各ドット５０の位置である測定位置に基づいて基準位置を推定し、推定した基準位置と、測定位置との差異であるずれ量を取得する（ステップ５０５）。基準位置は、検査パターンに応じた理想的な各ドット５０の位置であり、より具体的には、検査パターンが記録媒体１２上に正確に再現された場合における画像データ内の各ドット５０の位置である。検査パターンが記録媒体１２上に正確に再現された場合における画像データ内の各ドット５０の位置は、正確にはわからないので、測定位置に基づいて推定される。

ここでまず検査パターンについてより詳細に説明を行う。

図６に示されるように、検査パターンは、各ノズルが吐出するインク滴１１が重なり合わないように間隔をあけて記録媒体１２上に着弾するように予め定められている。隣接するノズルから同時にインク滴１１を吐出させると、インク滴１１は記録媒体１２上で重なり合ってしまうため、同時にインク滴１１を吐出するノズルは、予め定められた間隔をあけて定められている。

具体的には、本実施形態では、同じノズル列に含まれ、かつ隣接する４本のノズルを１つのグループとする。したがってノズル番号が０，２，４，６ｓｅｇのノズルが１つのグループとなり、ノズル番号が８，１０，１２，１４ｓｅｇのノズルが１つのグループとなる。そして演算処理部１１５は、同じグループ内のノズルからインク滴１１を吐出させるタイミングが、それぞれ異なるように制御する。この場合、例えば、演算処理部１１５は、ノズル番号が０ｓｅｇのノズルと８ｓｅｇのノズルから同時にインク滴１１を吐出させる。また、演算処理部１１５は、インク滴１１を吐出させた後、記録媒体１２を所定の距離移動させ、次にノズル番号が２ｓｅｇおよび１０ｓｅｇのノズルから同時にインク滴１１を吐出させる。

これにより、同時に吐出されたインク滴１１が形成したドットは、概ねｙ軸方向に並んで配置され、異なるタイミングで吐出されたインク滴１１が形成したドットは、記録媒体１２の位置が移動された分だけずれた位置に配置される。

このようにして形成された複数のドットを撮影した画像データから、演算処理部１１５は、各ドットを複数の直線に近似する。このとき、演算処理部１１５は、同時に吐出されたインク滴１１が形成したドットと、同じグループに属するノズルが吐出したインク滴１１が形成したドットとをそれぞれ直線に近似する。このとき、同時に吐出されたインク滴１１が形成したドットを近似した近似直線６０２Ａと、同じグループに属するノズルが吐出したインク滴１１が形成したドットを近似した近似直線６０２Ｂとは交差する。そしてこの近似直線６０２Ａと近似直線６０２Ｂとが交差した点を各ドットの基準位置とする。そして演算処理部１１５は、この基準位置と、基準位置と近接する測定位置との差異を各ドット５０のずれ量として算出する。

演算処理部１１５は、ステップ５０５で取得した各ドット５０のずれ量に基づいて、１画素を形成する複数のドット５０からなるドット群ごとに、ドット群に含まれる複数のドット５０のずれ量の統計値を算出する（ステップ５０６、５０７）。本実施形態では、ドット群は、ノズル列方向で隣接する２つのノズルが吐出したインク滴１１で形成された２つのドットを含むため、演算処理部１１５は、この２つのドット５０のずれ量の統計値を算出する。また統計値は、２つのドット５０のずれ量の平均値である平均ずれ量、およびずれ量の差であるずれ量相対距離である。

具体的には、まず演算処理部１１５は、平均ずれ量を算出する（ステップ５０６）。図７は、平均ずれ量およびずれ量相対距離の取得について説明するための図である。ここでノズル番号がＮｓｅｇのノズルが吐出したドット５０のずれ量をＸ_Ｎ、Ｙ_Ｎとすると、平均ずれ量（Ｇｘ，Ｇｙ）は以下の数式（１）および（２）で示される。

（Ｎ＝０，２，４，・・・６３８）
続いて、演算処理部１１５は、ずれ量相対距離を算出する（ステップ５０７）。各ドットについて算出されるずれ量相対距離（Ｄｘ，Ｄｙ）は、以下の数式（３）および（４）で示される。

なお、隣接する２つのノズルが吐出したインク滴１１が形成した２つのドット５０とは、１画素分の記録を行う２つのドットであり、図４のドット５０−０およびドット５０−１、または、ドット５０−２およびドット５０−３の関係をいう。

そして演算処理部１１５は、取得した平均ずれ量およびずれ量相対距離が基準を満たしているか否かを判定する（ステップ５０８）。演算処理部１１５は、平均ずれ量およびずれ量相対距離を、それぞれ予め定められた基準値と比較することで基準を満たしているか否かの判定を行う。本実施形態では、平均ずれ量の基準値は、例えば３４μｍであり、ずれ量相対距離の基準値は、８０μｍである。演算処理部１１５は、平均ずれ量が±３４μｍ以下であり、ずれ量相対距離が８０μｍ以下である場合、ずれ量が基準を満たしていると判定することができる。なお、演算処理部１１５は、ＶＧＡボード１１１を用いてモニタ１０９に判定結果を表示させてもよい。

以上説明したように、本実施形態によれば、各ドット５０のずれ量そのものが基準を満たしているか否かを判定するのではなく、複数のドット５０のずれ量に基づいた統計値が基準を満たしているか否かを判定することで、ドット５０の位置ずれが検査される。これにより、ドット５０の密度を高めたインクジェット記録ヘッドの品質を精度高く検査することが可能になる。

また、本実施形態によれば、統計値は、隣接する複数のノズルが吐出したインクが形成した複数のドット５０のずれ量に基づいて算出される。これにより、隣接する複数のノズルで１画素分の記録を行う記録ヘッドにおいて、１画素分の記録を行う複数のドット５０についてずれ量の統計値が算出され、この統計値に基づいてドット５０の位置ずれが評価される。このため、隣接する複数のノズルで１画素分の記録を行うインクジェット記録ヘッドの品質を精度高く検査することが可能になる。
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。本実施形態においても検査方法を適用する検査装置の構成は、第１の実施形態と同様であるためここでは説明を省略する。本実施形態のインクジェット記録ヘッドを検査する工程について図１および図８を参照して説明する。図８は、本実施形態における検査フローを示したものである。

まず、演算処理部１１５は、ヘッドドライバ１１２に、インクジェット記録ヘッド１０と検査装置に設けられたキャリッジ１０２との電気的接続の確認をするコンタクトチェックを行わせる（ステップ８０１）。

そして、演算処理部１１５は、ヘッドドライバ１１２に検査パターンに応じた駆動信号を出力させることで、インクジェット記録ヘッド１０に、図４に示した検査パターンを記録させる（ステップ８０２）。この際、演算処理部１１５は、モータコントロールボード１１４に、記録媒体１２のインクジェット記録ヘッド１０に対する位置を移動させる。

次に、演算処理部１１５は、ヘッドドライバ１１２を介して、ＣＣＤカメラ１０３に、ペーパーステージ１０１上の記録媒体１２に記録された検査パターンを撮影した画像データを取得させる（ステップ８０３）。この際、演算処理部１１５は、モータコントロールボード１１４に、記録媒体１２のＣＣＤカメラ１０３に対する位置を移動させる。

そして演算処理部１１５は、画像処理ボード１１３にＣＣＤカメラ１０３が撮影した画像データに対して画像処理を行わせ、画像処理後の画像データ基づいて、複数のドット群の重心位置を算出する（ステップ８０４）。具体的には、演算処理部１１５は、ＥＶＥＮ列のノズルが吐出したインク滴１１が形成した複数のドット５０であるＥＶＥＮ列ドット群５０_ＥＶＥＮと、ＯＤＤ列のノズルが吐出したインク滴１１が形成した複数のドット５０であるＯＤＤ列ドット群５０_ＯＤＤの重心をそれぞれ計算する。

次に、演算処理部１１５は、ＥＶＥＮ列ドット群５０_ＥＶＥＮと、ＯＤＤ列ドット群５０_ＯＤＤを各ドット群のドット列が重なるように加工した加工画像データを生成して取得する（ステップ８０５）。このとき演算処理部１１５は、ＥＶＥＮ列ドット群５０_ＥＶＥＮとＯＤＤ列ドット群５０_ＯＤＤの重心をそれぞれ求め、ドット群のいずれかの重心を基準としてＸ方向のみ移動させ、各ドット群の重心のＸ座標位置を合わせる。

具体的には、ＥＶＥＮ列ドット群５０_ＥＶＥＮの重心座標が（Ｘｅ，Ｙｅ）であり、ＯＤＤ列ドット群５０_ＯＤＤの重心座標が（Ｘｏ，Ｙｏ）である場合、ＯＤＤ列ドット群５０_ＯＤＤの重心座標が（Ｘｅ，Ｙｏ）となるように、ＯＤＤ列ドット群５０_ＯＤＤをＸ軸方向に水平移動させる。図９は、上記のステップ８０５により生成された加工画像データの一例を示す図である。

そして演算処理部１１５は、加工画像データ内の各ドット５０の位置を測定する（ステップ８０６）。図１０は、加工画像データ内の各ドット位置の測定について説明するための図である。演算処理部１１５は、加工画像データを画像処理することで、各ドット５０の中心１００１のＸ座標およびＹ座標を各ドット５０の位置として測定する。

演算処理部１１５は、各ドット５０の基準位置と、上記ステップ８０６で測定した各ドット５０の位置との差異であるずれ量を取得する（ステップ８０７）。このとき演算処理部１１５は、加工画像データに基づいて基準位置を推定し、推定した基準位置と測定位置との差異を算出して各ドットのずれ量とする。基準位置を推定する方法については、第１の実施形態と同様であるが、本実施形態では、２つのドット列が重なり合うように加工された加工画像データを用いるため、ノズル列が延伸する方向において、第１の実施形態と比較して２倍の数のドットを１つの直線に近似する。このため、基準位置の推定精度を向上させることができる。

そして演算処理部１１５は、ステップ８０７で取得した複数のドット５０のずれ量に基づいて、ずれ量の統計値を算出する。具体的には、演算処理部１１５は、隣接する２つのドット５０のずれ量の平均値である平均ずれ量を取得する（ステップ８０８）。ノズル番号がＮｓｅｇのノズルが吐出したドット５０のずれ量をＸ_Ｎ，Ｙ_Ｎとすると、平均ずれ量（Ｇｘ，Ｇｙ）は、以下の数式（１）および（２）で示される。

（Ｎ＝０，２，４，・・・６３８）
また、演算処理部１１５は、ずれ量の差であるずれ量相対距離を取得する（ステップ８０９）。各ドット５０のずれ量相対距離（Ｄｘ，Ｄｙ）は、以下の数式（３）および（４）で示される。

そして演算処理部１１５は、取得した平均ずれ量およびずれ量相対距離が基準を満たしているか否かを判定する（ステップ８１０）。演算処理部１１５は、平均ずれ量およびずれ量相対距離を、それぞれ基準値と比較することで基準を満たしているか否かの判定を行う。ここで用いられる基準値は、予め定められている。本実施形態では、平均ずれ量の基準値は、例えば３４μｍであり、ずれ量相対距離の基準値は、８０μｍである。演算処理部１１５は、平均ずれ量が±３４μｍ以下であり、ずれ量相対距離が８０μｍ以下である場合、ずれ量が基準を満たしていると判定することができる。

以上説明したように、本実施形態によれば、ドットを直線に近似する際に、第１の実施形態にかかる検査方法と比較してノズル列が延伸する方向において、２倍の数のドットを１つの直線に近似する。近似直線を求める場合、ドット数が多いほど近似直線の精度が高まるため、各ドット５０の基準位置をより正確に推定することが可能になり、インクジェット記録ヘッド１０の品質をより精度高く検査することが可能になる。

なお、上記実施形態は一例を示したものであり、発明を実施する時々の技術レベルに応じて、上記の実施形態に様々な変更を加えることができる。

例えば、上記実施形態では、ＣＣＤカメラ１０３は、ラインセンサ型のＣＣＤカメラであることとしたが、本発明はかかる例に限定されない。画像処理ボード１１３の処理能力が十分であり、高速に処理が行える場合には、ＣＣＤカメラ１０３は、エリアセンサ型ＣＣＤカメラであってもよい。

また、上記実施形態では、隣り合う２つのノズルが吐出したインク滴１１が形成する２つのドット５０について統計値が算出されたが、本発明はかかる例に限定されない。例えば、３つのノズルが吐出したインク滴１１で１画素分の記録を行う、ドットの密度が３倍のインクジェット記録ヘッド１０の場合、３つのドット５０からなるドット群ごとに統計値を求め、この統計値に基づいてインクジェット記録ヘッド１０の性能が評価されてもよい。ドットの密度が４倍以上の場合も同様である。なお、ドットの密度が３倍以上の場合には、ドット群に含まれるドットの組み合わせごとにずれ量相対距離が算出されるため、算出された複数のずれ量相対距離を平均した値を統計値として用いてもよい。

１０インクジェット記録ヘッド
５０ドット
１０３ＣＣＤカメラ（画像取得部）
１１５演算処理部

Claims

複数のノズルから吐出するインクで複数のドットを記録媒体上に形成するインクジェット記録ヘッドの検査方法であって、
前記記録媒体上の複数のドットを撮影した画像データを取得するステップと、
前記画像データ内の各ドットの位置を測定するステップと、
前記測定された各ドットの位置である複数の測定位置に基づいて、各ドットの基準位置を算出するステップと、
各ドットについて、当該ドットの測定位置と基準位置との差異であるずれ量を算出するステップと、
各ドットのずれ量の統計値を算出するステップと、
前記統計値が、予め定められた基準を満たしているか否かを判定するステップと、を含む検査方法。
前記統計値を算出するステップでは、隣接する複数のノズルが吐出したインクが形成する複数のドットからなるドット群ごとに、当該ドット群に含まれるドットのずれ量の統計値を算出する、請求項１に記載の検査方法。
前記複数のドットが前記記録媒体上で予め定められた検査パターンを構成するように、前記インクジェット記録ヘッドから前記インクを吐出させるステップをさらに含み、
前記基準位置を算出するステップでは、前記複数の測定位置に基づいて、各ドットについて、前記検査パターンに応じた理想的な位置を前記基準位置として算出する、請求項１または２に記載の検査方法。
前記統計値は、各ドットのずれ量の平均値を含む、請求項１ないし３のいずれか１項に記載の検査方法。
前記統計値は、各ドットのずれ量の差を含む、請求項１ないし４のいずれか１項に記載の検査方法。
前記インクジェット記録ヘッドは、前記複数のノズルが並んで配置された複数のノズル列を有し、
前記画像データを取得するステップでは、各ノズル列から吐出されたインクにより形成された、前記ドットが並んだ複数のドット列を含む画像データを取得し、
前記各ドットの位置を測定するステップでは、各ドット列の位置が重なるように前記画像データを加工した加工画像データを生成し、生成した前記加工画像データ内の各ドットの位置を測定する、請求項１ないし５のいずれか１項に記載の検査方法。
複数のノズルから吐出するインクで複数のドットを記録媒体上に形成するインクジェット記録ヘッドの検査装置であって、
前記記録媒体上の複数のドットを撮影した画像データを取得する画像取得部と、
前記画像データ内の各ドットの位置を測定し、前記測定された各ドットの位置である複数の測定位置に基づいて、各ドットの基準位置を算出し、各ドットについて、当該ドットの測定位置と基準位置との差異であるずれ量を算出し、各ドットのずれ量の統計値を算出し、前記統計値が、予め定められた基準を満たしているか否かを判定する演算処理部と、を備える検査装置。