JP2014226911A - インクジェットヘッドの傾き検査方法、及び、濃度ムラ抑制方法 - Google Patents

Abstract

【課題】インクジェットヘッドの傾きをより精度よく検出すること。
【解決手段】インクジェットヘッド３の異なるノズル列１１ａ，１１ｄにより、記録用紙１００に複数の線状パターン４１ａと複数の線状パターン４１ｄをそれぞれ形成する。スキャナにより複数の線状パターン４１ａと複数の線状パターン４１ｄを読み取って取得した情報から、複数の線状パターン４１ａと複数の線状パターン４１ｄのそれぞれについての、用紙幅方向における位置情報を取得する。複数の線状パターン４１ａと複数の線状パターン４１ｄの位置情報から、用紙幅方向に隣接する線状パターン４１ａと線状パターン４１ｄの間隔の代表値を取得する。この間隔の代表値を用いて、インクジェットヘッド３の、正規姿勢に対する傾きを検出する。
【選択図】図６

Description

本発明は、インクジェットヘッドの傾き検査方法、及び、濃度ムラ抑制方法に関する。

インクジェットプリンタにおいて、被記録媒体に対してインクを吐出するインクジェットヘッドが、被記録媒体と平行な平面内において傾いて配置されていると、その傾きに応じて各ノズルから吐出されるインクの着弾位置がずれる。これにより、被記録媒体に記録される画像に濃度ムラが生じるなど、印字品質が低下する。

特許文献１には、インクジェットヘッドの傾きを検出する方法が開示されている。この特許文献１のインクジェットヘッドは、被記録媒体の搬送方向（副走査方向）と直交する主走査方向に移動しつつ、その複数のノズルから被記録媒体に対してインクを吐出する。複数のノズルは副走査方向に沿って配列され、さらに、副走査方向にそれぞれ延びて主走査方向に並ぶ複数のノズル列を構成している。

特許文献１では、以下のようにしてインクジェットヘッドの傾きを検出している。まず、第１のノズル列の複数のノズルから被記録媒体に対してそれぞれインクを吐出させて、主走査方向にそれぞれ延びる複数の第１の補正用パターンを形成する。また、第１のノズル列とは異なる第２のノズル列の複数のノズルから被記録媒体に対してそれぞれインクを吐出させて、主走査方向にそれぞれ延びる複数の第２の補正用パターンを形成する。ここで、第１のノズル列と第２のノズル列とで、副走査方向におけるノズルの位置が異なっている。従って、複数の第１の補正用パターンと複数の第２の補正用パターンとが、副走査方向において交互に隣接して並ぶように形成される。

ここで、インクジェットヘッドが、被記録媒体と平行な平面内で、所定の姿勢に対して傾いて配置されている場合、第１のノズル列のノズルと第２のノズル列のノズルの、副走査方向における位置関係が変化するため、第１の補正用パターンと第２の補正用パターンの、副走査方向における位置がずれる。このとき、隣接する２つの補正用パターンが離れることによって白スジが生じたり、逆に、隣接する２つの補正用パターンの一部が重なることによってバンディングが生じたりする。このような白スジやバンディングの有無をユーザが目視で判定することにより、インクジェットヘッドがどの程度傾いているのかを検出する。

特開２００５−９６３６８号公報

特許文献１では、インクジェットヘッドの傾きに起因して生じる、隣接する２つの補正用パターンの間の白スジやバンディングの有無をユーザの目視で判定しており、それほど精度のよい判定は期待できない。また、一部のノズルにおいて吐出曲がり等の吐出不良が生じている場合、そのようなノズルによって形成される一部の補正用パターンの位置だけがずれるため、白スジやバンディングが部分的に異なった状態が生じうる。しかし、ユーザの目視といった精度の低い判定では、上記の白スジやバンディングの状態が部分的に異なった箇所に基づいた判定を行ってしまい、インクジェットヘッドの傾きを誤って判定してしまう虞がある。

本発明の目的は、インクジェットヘッドの傾きをより精度よく検出することである。

第１の発明のインクジェットヘッドの傾き検査方法は、相対的に移動する被記録媒体に対してインクを吐出するインクジェットヘッドの、前記被記録媒体と平行な平面内における傾きを検査する方法であって、
前記インクジェットヘッドは、前記被記録媒体の前記インクジェットヘッドに対する相対移動方向と交差する、所定の配列方向に所定間隔で配列された複数の第１ノズルからなる、第１ノズル列と、前記複数の第１ノズルと同じく前記配列方向に前記所定間隔で配列され、且つ、前記複数の第１ノズルに対して前記配列方向にそれぞれずれて配置された複数の第２ノズルからなる、第２ノズル列と、を有するものであり、
前記被記録媒体に、前記第１ノズル列の前記複数の第１ノズルにより前記相対移動方向に沿って延びる複数の第１パターンをそれぞれ形成し、前記第２ノズル列の前記複数の第２ノズルにより、前記相対移動方向に沿って延び、且つ、前記複数の第１パターンに対して前記相対移動方向と直交する方向にずれた複数の第２パターンをそれぞれ形成する、パターン形成ステップと、スキャナにより前記被記録媒体に形成された前記複数の第１パターンと前記複数の第２パターンを読み取る読み取りステップと、前記読み取りステップで取得した情報から、前記複数の第１パターンと前記複数の第２パターンのそれぞれについての、前記相対移動方向と直交する方向における位置情報を取得するパターン位置取得ステップと、前記パターン位置取得ステップで取得した前記複数の第１パターンと前記複数の第２パターンの位置情報から、前記相対移動方向と直交する方向において隣接する前記第１パターンと前記第２パターンの間の、前記相対移動方向と直交する方向における間隔の代表値を取得する、パターン間隔取得ステップと、前記パターン間隔取得ステップで取得された、前記第１パターンと前記第２パターンの前記間隔の代表値を用いて、前記インクジェットヘッドの所定の姿勢に対する傾きを検出するヘッド傾き検出ステップと、を備えていることを特徴とするものである。

インクジェットヘッドが、被記録媒体と平行な平面内において、所定の姿勢に対して傾いて配置されている場合、その傾きに応じて、第１ノズルによって形成される第１パターンと、第２ノズルによって形成される第２パターンの、相対移動方向と直交する方向における間隔が増加、又は、減少する。そこで、第１パターンと第２パターンの間隔を取得し、この間隔から、逆に、インクジェットヘッドの傾きを検出する。

また、本発明では、被記録媒体に、複数の第１ノズルによって複数の第１パターンを形成し、複数の第２ノズルによって複数の第２パターンを形成する。そして、複数の第１パターンと複数の第２パターンのそれぞれの位置情報から、隣接する第１パターンと第２パターンの間隔の代表値を取得する。従って、一部のパターンについて、ノズルの吐出曲がり等の吐出不良に起因する位置ずれがあったとしても、複数の第１パターン及び複数の第２パターンの位置情報を用いて、隣接する第１パターンと第２パターンの間隔の代表値を求めることによって、前記一部のパターンの位置ずれの影響を小さくできる。従って、インクジェットヘッドの傾きの検出精度が高くなる。

第２の発明のインクジェットヘッドの傾き検査方法は、前記第１の発明において、前記パターン形成ステップにおいて、前記第１パターンと前記第２パターンとを、前記相対移動方向に位置をずらして形成することを特徴とするものである。

第１パターンと第２パターンとを、被記録媒体の相対移動方向において同じ位置に形成した場合、２つのパターンの間でインクが滲んだときに、２つのパターンの、前記相対移動方向と直交する方向の間隔を精度よく検出することが難しくなることが考えられる。そこで、第１パターンと第２パターンとを、相対移動方向に位置をずらして形成することが好ましい。

第３の発明の濃度ムラ抑制方法は、前記第１又は第２の発明のインクジェットヘッドの傾き検査方法によって検査されるインクジェットヘッドによって前記被記録媒体に記録される、画像の濃度ムラを抑制する方法であって、
前記被記録媒体の前記複数の第１パターンと前記複数の第２パターンのそれぞれについての濃度情報を取得する濃度取得ステップと、前記濃度取得ステップで取得された前記濃度情報に基づいて、前記インクジェットヘッドに前記被記録媒体への画像の記録を行わせるための記録制御データを補正するデータ補正ステップと、を行うことを特徴とするものである。

複数のノズルの間でインクの吐出量にばらつきがある場合には、そのばらつきに起因して、被記録媒体に記録した画像に濃度ムラが生じる。この濃度ムラを抑制するには、前記の吐出量のばらつきを把握し、そのばらつきに応じて記録制御データを補正することが有効である。本発明では、インクジェットヘッドの傾きの検出のために被記録媒体に形成した、複数の第１パターンと複数の第２パターンの濃度情報を取得し、これらの濃度情報に基づいて記録制御データを補正する。つまり、複数のノズルについてのインクの吐出量ばらつきを検出するためのパターンを、別に形成する手間が省ける。

第４の発明の濃度ムラ抑制方法は、前記第３の発明において、前記パターン形成ステップにおいて、前記複数の第１ノズルと前記複数の第２ノズルのそれぞれについて、インク吐出量を所定の第１の吐出量に設定して、前記被記録媒体に、複数の小吐出量第１パターンと複数の小吐出量第２パターンを形成し、前記複数の第１ノズルと前記複数の第２ノズルのそれぞれについて、インク吐出量を前記第１の吐出量よりも大きい第２の吐出量に設定して、前記被記録媒体に、複数の大吐出量第１パターンと複数の大吐出量第２パターンを形成し、
前記濃度取得ステップにおいて、前記複数の小吐出量第１パターンと前記複数の小吐出量第２パターンのそれぞれについての前記濃度情報である、小吐出量濃度情報を取得し、前記複数の大吐出量第１パターンと前記複数の大吐出量第２パターンのそれぞれについての前記濃度情報である、大吐出量濃度情報を取得することを特徴とするものである。

本発明では、大小のインク吐出量のそれぞれについて、パターンの濃度情報、即ち、吐出量ばらつきの情報を取得する。そのため、大小のインク吐出量のそれぞれについて記録制御データを適切に補正することができ、画像に生じる濃度ムラをより確実に抑制することができる。また、大小のインク吐出量の間では当然濃度情報が異なることになるが、それぞれのインク吐出量について濃度情報を取得して、大きさの異なるインク滴毎に補正を行うことでより精度の高い補正を行うことができる。

本発明によれば、インクジェットヘッドと被記録媒体の相対移動方向と直交する方向における、第１パターンと第２パターンの間隔を取得することにより、インクジェットヘッドの傾きを検出することができる。また、一部のパターンについて、ノズルの吐出曲がり等の吐出不良に起因する位置ずれがあったとしても、複数の第１パターン及び複数の第２パターンの位置情報を用いて、第１パターンと第２パターンの間隔の代表値を求めることで、前記一部のパターンの位置ずれの影響を小さくできる。従って、インクジェットヘッドの傾きの検出精度が高くなる。

本実施形態に係るプリンタの概略平面図である。 プリンタの電気的構成を概略的に示すブロック図である。 インクジェットヘッドの傾き調整工程を示すフローチャートである。 ヘッド傾き検査ステップのフローチャートである。 インクジェットヘッドが正規姿勢にあるときの、ヘッド調整用パターンを示す図である。 インクジェットヘッドが正規姿勢に対して傾いたときの、ヘッド調整用パターンを示す図である。 スキャナによるヘッド調整用パターンの読み取りによって取得したパターンのイメージデータを示す図である。 図５のヘッド調整用パターンの４種類の線状パターンの輝度情報を示す。 図６のヘッド調整用パターンの４種類の線状パターンの輝度情報を示す。 インクジェットヘッドが正規姿勢に対して傾いているときの、２つのノズルの間隔の変化について説明する図である。 パターン間隔の代表値取得の一例を示す図である。 変更形態に係るヘッド調整用パターンを示す図である。 別の変更形態に係るヘッド調整用パターンを示す図である。

次に、本発明の実施の形態について説明する。本実施形態は、記録用紙に向けてノズルからインクを吐出して、記録用紙に画像等を印刷する、インクジェットプリンタに本発明を適用した一例である。図１は、本実施形態に係るプリンタの概略平面図である。

（プリンタの構成）
図１に示すように、プリンタ１は、プラテン２、インクジェットヘッド３、搬送機構４、及び、制御装置５等を備えている。尚、図１における上下方向をプリンタ１の前後方向、図１における左右方向をプリンタ１の左右方向、図１の紙面垂直方向をプリンタ１の上下方向（紙面手前側が上方）と定義し、以下では、前後、左右、上下といった方向語を適宜用いて説明する。

プラテン２の上面には、後述する搬送機構４によって前方に搬送される記録用紙１００が載置される。インクジェットヘッド３は、プラテン２の上方において、プラテン２と隙間を空けて配置されている。インクジェットヘッド３は、その下面（図１の紙面向こう側の面）に、記録用紙１００の用紙幅方向に沿って配列された複数のノズル１０を有する、いわゆるラインタイプのインクジェットヘッド３である。尚、本実施形態では、記録用紙１００が搬送される搬送方向と、ノズル１０の配列方向とが直交しているが、これら２つの方向が９０度とは異なる角度で交差していてもよい。尚、以下の説明において、複数のノズル１０が配列される方向を、用紙幅方向と区別して、「ノズル配列方向」という場合もある。インクジェットヘッド３は、図示しないインクカートリッジと接続されており、インクカートリッジから供給されたインクを、複数のノズル１０から記録用紙１００に対してそれぞれ吐出させる。

インクジェットヘッド３の複数のノズル１０は、それぞれノズル配列方向に延び、且つ、搬送方向に並ぶ、４列のノズル列１１（１１ａ〜１１ｄ）を構成している。４列のノズル列１１ａ〜１１ｄのそれぞれについて、ノズル１０の配列間隔Ｐは互いに等しい。但し、４列のノズル列１１ａ〜１１ｄにそれぞれ属するノズル１０ａ〜１０ｄの、ノズル配列方向における位置は全て異なっている。具体的には、左側から、ノズル１０ａ、ノズル１０ｃ、ノズル１０ｂ、ノズル１０ｄが、前記配列間隔Ｐの１／４の間隔を空けて並んでいる。

図１に示すように、インクジェットヘッド３には、このインクジェットヘッド３が、記録用紙１００が搬送される水平面内で所定の正規姿勢に対して傾いて取り付けられたときに、その傾きを調整するための２つの傾き調整部１３ａ，１３ｂが設けられている。尚、本実施形態での「インクジェットヘッド３の正規姿勢」とは、ノズル配列方向と記録用紙１００の幅方向とが平行となるときの、インクジェットヘッド３の姿勢のことをいう。インクジェットヘッド３が前記正規姿勢にあるときには、４列のノズル列１１ａ〜１１ｄにそれぞれ属するノズル１０ａ〜１０ｄから吐出されたインクによって、記録用紙１００に形成される複数のドットが、記録用紙１００の幅方向においてＰ／４の間隔で等間隔に並ぶことになる。

一方の傾き調整部１３ａは、インクジェットヘッド３の搬送方向下流側部分（前側部分）の右端部に設けられ、他方の傾き調整部１３ｂは、インクジェットヘッド３の搬送方向上流側部分（後側部分）の左端部に設けられている。傾き調整部１３ａ，１３ｂの構成は特に限定されるものではないが、例えば、ダイヤルとネジ機構を有し、ダイヤルの回転量に応じて、インクジェットヘッド３の端部を搬送方向に微少量移動させる構成のものを採用できる。上記のような構成の場合、２つの傾き調整部１３ａ，１３ｂによりインクジェットヘッド３の両端部を搬送方向において互いに逆方向に移動させることにより、インクジェットヘッド３を水平面内で回転させて傾きを調整することができる。インクジェットヘッド３の傾き検出、及び、その検出結果に基づく傾き調整については、後で詳述する。

搬送機構４は、インクジェットヘッド３を前後に挟むように配置された供給ローラ１６と排出ローラ１７とを有する。供給ローラ１６と排出ローラ１７は、搬送モータ１８（図２参照）によりそれぞれ回転駆動される。搬送機構４は、図示しない給紙機構によって供給されてきた記録用紙１００を、２つのローラ１６，１７により、インクジェットヘッド３に対して前方に搬送する。

次に、制御装置５を中心とするプリンタ１の電気的構成について説明する。図２は、プリンタの電気的構成を概略的に示すブロック図である。図２に示す制御装置５は、バスによって互いに接続された、ＣＰＵ（Central Processing Unit）２０、ＲＯＭ（Read Only Memory）２１、ＲＡＭ（Random Access Memory）２２、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）２３等を備えている。また、制御装置５には、インクジェットヘッド３、供給ローラ１６と排出ローラ１７を駆動する搬送モータ１８、操作パネル１９等が接続されている。また、制御装置５には、外部装置であるＰＣ３０が接続される。尚、ＰＣ３０には、記録用紙１００に記録された文字、画像、あるいは、各種パターン等を読み取るスキャナ３１を接続可能である。

制御装置５は、ＲＯＭ２１に記憶された各種プログラムに従って、ＣＰＵ２０及びＡＳＩＣ２３によって、インクジェットヘッド３や、搬送モータ１８等のプリンタ１の各駆動部を制御する。尚、制御装置５が複数のＣＰＵを備え、複数のＣＰＵによって処理を分担して行ってもよい。また、制御装置５が複数のＡＳＩＣを備え、複数のＡＳＩＣによって処理を分担してもよい。

ＰＣ３０から、記録用紙１００に記録する画像に関するデータが入力されると、制御装置５は、この画像データに基づいて、この画像を記録するための記録制御データを生成する。記録制御データは、インクジェットヘッド３の各ノズル１０から、どのタイミングでどれだけの量のインクを吐出させるかを、インクジェットヘッド３に対して指示する制御データである。制御装置５は、この記録制御データに基づいてインクジェットヘッド３と搬送モータ１８をそれぞれ制御することにより、記録用紙１００に所望の画像を記録させる。

また、制御装置５は、インクジェットヘッド３及び搬送モータ１８を制御して、インクジェットヘッド３の傾きを調整するためのヘッド調整用パターン４０（図５、図６参照）を記録用紙１００に形成させることが可能である。後で詳述するが、記録用紙１００にヘッド調整用パターン４０を形成することにより、インクジェットヘッド３の正規姿勢に対する傾きを検出し、インクジェットヘッド３が正規姿勢に近づくように、インクジェットヘッド３の傾きを調整することが可能となる。

また、複数のノズル１０の間でインクの吐出量がばらついていると、その吐出量のばらつきに応じて記録用紙１００に形成される複数のドットの大きさのばらつきや位置ズレが生じ、記録用紙１００に記録される画像に濃度ムラが生じる。この濃度ムラを抑えるには、記録制御データの補正を行い、濃くなる箇所にはインクの着弾量を抑え、薄くなる箇所にはインクの着弾量を増やすことが有効である。しかし、この補正を行うためには、複数のノズル１０のインク吐出量のばらつきに関する情報が必要となる。この点、後述するが、ヘッド調整用パターン４０を、複数のノズル１０の間のインク吐出量ばらつきの情報を取得することにも利用できる。

以下、ヘッド調整用パターン４０を用いた、インクジェットヘッド３の傾き調整と、濃度ムラ抑制のためのデータ補正について、それぞれ説明する。

（ヘッド傾き調整）
図３は、インクジェットヘッドの傾き調整工程を示すフローチャートである。尚、図３のＳｉ（ｉ＝１，２，３・・・）は、ステップ番号である。図３に示すインクジェットヘッド３の傾き調整は、例えば、プリンタ１を製造する工場において行う。あるいは、出荷されたプリンタ１をユーザが一定期間使用した後、インクジェットヘッド３の交換等のメンテナンスがなされた場合などに、サービスマンによって行われる場合も考えられうる。図３に示すように、ヘッド調整工程は、ヘッド傾き検査ステップ（Ｓ１）と、判定ステップ（Ｓ２）と、傾き調整ステップ（Ｓ３）と、とを含んでいる。

（ａ）ヘッド傾き検査ステップ
ヘッド傾き検査ステップでは、インクジェットヘッド３の正規姿勢に対する傾きを検出する。図４は、ヘッド傾き検査ステップのフローチャートである。図４に示すように、ヘッド傾き検査ステップは、パターン形成ステップ（Ｓ１１）と、読み取りステップ（Ｓ１２）と、パターン位置取得ステップ（Ｓ１３）と、パターン間隔取得ステップ（Ｓ１４）と、ヘッド傾き検出ステップ（Ｓ１５）とを含む。

（ａ−１）パターン形成ステップ
Ｓ１１のパターン形成ステップでは、まず、傾き調整作業を行う作業者が、ＰＣ３０や操作パネル１９からプリンタ１に対して、ヘッド調整用パターン４０を記録用紙１００に記録させる指令を入力する。すると、プリンタ１の制御装置５は、インクジェットヘッド３と搬送モータ１８を制御して、記録用紙１００にヘッド調整用パターン４０を形成させる。

図５は、インクジェットヘッドが正規姿勢にあるときの、ヘッド調整用パターンを示す図である。図６は、インクジェットヘッドが正規姿勢に対して傾いているときの、ヘッド調整用パターンを示す図である。尚、以下の説明の便宜上、４列のノズル列１１ａ〜１１ｄにそれぞれ属し、且つ、ノズル配列方向において互いに近接する４つのノズル１０ａ〜１０ｄの組を、１つのノズル組１２と称する。図５では、各ノズル列１１がそれぞれ６つのノズル１０で構成された例が示されており、インクジェットヘッド３は合計２４個のノズル１０を有する。これら２４個のノズルが、ノズル配列方向において互いに近接する４つのノズル１０ａ〜１０ｄからなる、６つのノズル組１２に分けられている。尚、図５、図６において、ノズル組１２の符号の右側に付されている（１）、（２）等は、そのノズル組１２が、左側から何番目に位置しているノズル組１２かを示す番号である。例えば、４つのノズル列１１ａ〜１１ｄの各々において、左側から３番目に位置する４つのノズル１０ａ〜１０ｄが、３番目のノズル組１２（３）を構成する。

パターン形成ステップでは、図５、図６に示すように、搬送機構４によって搬送方向に搬送される記録用紙１００に対して、インクジェットヘッド３の複数のノズル１０からそれぞれインクを吐出させて、それぞれ搬送方向に延びる複数の線状パターン４１を形成する。より具体的には、まず、ノズル列１１ａを構成する、間隔Ｐで配列された複数のノズル１０ａからそれぞれインクを吐出させる。そして、これら複数のノズル１０ａによって形成されるドットからなる、複数の線状パターン４１ａを形成する。他のノズル列１１ｂ〜１１ｄについても、同様にしてインクを吐出させ、それぞれ複数の線状パターン４１ｂ〜４１ｄを形成する。ここで、４列のノズル列１１ａ〜１１ｄの間で、それぞれに属するノズル１０ａ〜１０ｄの、ノズル配列方向における位置が異なっている。従って、図５、図６に示すように、４列のノズル列１１ａ〜１１ｄによって記録用紙１００にそれぞれ形成される、４種類の線状パターン４１ａ〜４１ｄの、用紙幅方向の位置が互いにずれることになる。

また、４列のノズル列１１ａ〜１１ｄにより、４種類の線状パターン４１ａ〜４１ｄを同時に形成するのではなく、記録用紙１００を搬送方向に送りつつ、線状パターン４１ａ，４１ｂ，４１ｃ，４１ｄの順番に形成する。これにより、４種類の線状パターン４１ａ〜４１ｄの、搬送方向における位置を互いにずらす。より詳細には、４種類の線状パターン４１ａ〜４１ｄが用紙幅方向において重ならないように、４種類の線状パターン４１ａ〜４１ｄを搬送方向に並べて形成する。

（ａ−２）読み取りステップ
次に、記録用紙１００をスキャナ３１（図２参照）にセットし、ヘッド調整用パターン４０をスキャナ３１で読み取る（Ｓ１２）。図示は省略するが、スキャナ３１は、所定方向に直線的に移動するイメージセンサを有し、このイメージセンサを原稿台に対して走査させることにより、原稿台に載置された原稿の画像等を読み取る。

図７は、スキャナによるヘッド調整用パターンの読み取りによって取得したパターンのイメージデータを示す図である。尚、この図７のデータは、図５のインクジェットヘッドが正規姿勢にあるときに形成されたヘッド調整用パターンを読み取ったときのイメージデータである。図５、図６に示される、ヘッド調整用パターン４０が形成された記録用紙１００に対して、スキャナ３１のイメージセンサを、記録用紙１００の幅方向に走査して、ヘッド調整用パターン４０の４種類の線状パターン４１ａ〜４１ｄを読み取る。これにより、４種類の線状パターン４１ａ〜４１ｄにそれぞれ対応する４種類のパターンデータ４１ａ’〜４１ｄ’を含むイメージデータ４３を得る。ＰＣ３０は、図７の４種類のパターンデータ４１ａ’〜４１ｄ’がそれぞれ対応する４種類の線状パターン４１ａ〜４１ｄについて、スキャン方向における輝度変化の情報（以下、単に輝度情報と称す）を算出する。これについて少し具体的に説明する。

図７のイメージデータ４３の幅Ｗの範囲において、複数の画素が図７の縦方向に並んでいる。ＰＣ３０は、図７の横方向の各位置において、前記複数の画素についての輝度値をそれぞれ取得し、それら複数の画素の輝度値を積算する。これを、図７の横方向（即ち、スキャン方向）の全域に対して行う。これにより、図５，図６の４種類の線状パターン４１ａ〜４１ｄについての、用紙幅方向における輝度の変化に関する情報を取得する。図８、図９は、イメージデータ４３に基づいて算出された４種類の線状パターンの輝度情報のグラフの一例を示した図である。図８は、図５のヘッド調整用パターンの４種類の線状パターンの輝度情報を示す。また、図９は、図６のヘッド調整用パターンの４種類の線状パターンの輝度情報を示す。図８、図９において、横軸はスキャン方向の位置、即ち、用紙幅方向の位置を示し、縦軸は前記複数の画素の輝度値の積算値を示す。尚、本実施形態においては、縦軸を前記複数の画素の輝度値の積算値として説明するが、前記複数の画素の輝度値の平均値を縦軸にしてもよい。また、図８、図９の（ａ）〜（ｄ）は、４種類の線状パターン４１ａ〜４１ｄのそれぞれについての輝度情報である。スキャナ３１の読み取りによって取得した、４種類の線状パターン４１ａ〜４１ｄの輝度情報は、ＰＣ３０内の記憶部に記憶される。

（ａ−３）パターン位置取得ステップ
記録用紙１００の、線状パターン４１ａ〜４１ｄが形成されている領域では輝度が低くなる。即ち、図８、図９に示すような、前記の読み取りステップで取得した輝度情報において、輝度が極小値を取る位置が、線状パターン４１が形成されている位置を示す。そこで、上記輝度情報の極小値の位置から、４種類の線状パターン４１ａ〜４１ｄについての、用紙幅方向の位置を取得する（Ｓ１３）。尚、これら線状パターン４１の位置情報の取得は、ＰＣ３０により輝度情報を分析することによって行うことができる。

図５では、インクジェットヘッド３が、ノズル配列方向と用紙幅方向とが平行な、正規姿勢にある。つまり、複数のノズル１０は、左側から、ノズル列１１ａのノズル１０ａ、ノズル列１１ｃのノズル１０ｃ、ノズル列１１ｂのノズル１０ｂ、ノズル列１１ｄのノズル１０ｄの順に、用紙幅方向に関してＰ／４の間隔で等間隔に並んでいる。これにより、記録用紙１００に形成される線状パターン４１も、左側から、線状パターン４１ａ、線状パターン４１ｃ、線状パターン４１ｂ、線状パターン４１ｄの順に、用紙幅方向においてＰ／４の間隔で等間隔に並ぶ。そのため、図５のヘッド調整用パターン４０を読み取って取得した図８（ａ）〜（ｄ）の輝度情報において、線状パターン４１ａ〜４１ｄにそれぞれ対応する輝度の極小位置の間隔が、全て等しい間隔（Ｐ／４）となる。

一方、図６では、インクジェットヘッド３が、二点鎖線で示す正規姿勢に対して、記録用紙１００と平行な平面内（図６の紙面と平行な平面内）において、反時計回りに傾いている。このとき、このインクジェットヘッド３の傾きに応じて、ノズル１０ａ〜１０ｄについて、用紙幅方向における間隔が変化する。従って、図６のヘッド調整用パターン４０を読み取って取得した図９（ａ）〜（ｄ）の輝度情報においては、４種類の線状パターンにそれぞれ対応する輝度の極小位置の間隔が、等間隔にならない。尚、後でも説明するが、図８、図９の輝度情報において、輝度が極小値を取るときの、その輝度値が、線状パターン４１自身の濃さの程度を示す。

（ａ−４）パターン間隔取得ステップ
図１０は、インクジェットヘッドが傾いているときの、２つのノズルの間隔の変化について説明する図である。図１０には、一例として、ノズル列１１ａのノズル１０ａと、ノズル列１１ｄのノズル１０ｄの、２つのノズル１０が示されている。この図１０において、インクジェットヘッド３が正規姿勢に対して反時計回りに角度θ傾いたときに、ノズル１０ｄが、実線で示す本来の位置に対して、二点鎖線の位置にずれるとする。このとき、ノズル１０ａとノズル１０ｄの、用紙幅方向における離間距離は、Δｄだけ大きくなる。

ここで、インクジェットヘッド３が正規姿勢にあるときの、ノズル１０ａとノズル１０ｄの、用紙幅方向の離間距離をＡ、搬送方向における離間距離をＢとすると、上記離間距離の変化量Δｄは、Ａ、Ｂ、及び、角度θを用いて次式で定まる。
Δｄ ＝ Ｂ × sin(θ) + Ａ × cos(θ) - Ａ ・・・・・・（１）
上式（１）において、ＡとＢは、ノズル１０ａとノズル１０ｂの配置によって必然的に定まる既知量である。従って、前記離間距離の変化量Δｄを取得することができれば、インクジェットヘッド３の傾き角度θを求めることができる。尚、図６及び図８とは逆に、インクジェットヘッド３が時計回りに角度θだけ傾いた場合は、２つのノズル１０ａ，１０ｄの用紙幅方向における離間距離が小さくなることから、Δｄはマイナスの値となる。

上記離間距離の変化量Δｄを求めるために、上述のパターン位置取得ステップで取得された、線状パターン４１ａと線状パターン４１ｄの用紙幅方向における位置の情報から、線状パターン４１ａと線状パターン４１ｄの間での、用紙幅方向における間隔ｄを取得する（Ｓ１４）。尚、このパターン間隔取得ステップについても、スキャナ３１に接続されたＰＣ３０に行わせることができる。

尚、インクジェットヘッド３の傾きを検出するだけなら、図８（ａ）や図９（ａ）の線状パターン４１ａの輝度情報と、図８（ｄ）や図９（ｄ）の線状パターン４１ｄの輝度情報だけがあればよい。しかし、後で説明する濃度ムラ補正のためには、４列のノズル列１１ａ〜１１ｄの全てについてのインク吐出量に関する情報が必要であり、このために、４種類の線状パターン４１ａ〜４１ｄの輝度（濃度）の情報を使用する。そのため、Ｓ１２の読み取りステップでは、４種類の線状パターン４１ａ〜４１ｄの全てについてスキャナ３１で読み取って、それぞれについての輝度情報を取得している。

また、傾き角度θの算出するための間隔を取得する線状パターン４１は、線状パターン４１ａ，４１ｄの組み合わせには限られず、他の組み合わせでもよい。但し、２種類の線状パターン４１の、用紙幅方向における間隔ｄが大きい方が、スキャナ３１による読み取り誤差の影響を小さくできる。それ故、インクジェットヘッド３の傾き角度θの検出には、用紙幅方向における離間距離が最も大きい、ノズル１０ａとノズル１０ｄによって形成される、線状パターン４１ａ，４１ｄの間の間隔を用いることが最も好ましい。

ところで、２種類の線状パターン４１ａ，４１ｄの間の、用紙幅方向における間隔は、図５、図６に示す複数のノズル組１２のうちの１つについてのみ取得するだけでも、インクジェットヘッド３の傾き検出は一応可能である。しかし、万が一、その１つのノズル組１２に属するノズル１０ａ、１０ｄの少なくとも何れか一方において、吐出曲がりが生じている場合、その吐出曲がりが生じているノズル１０によって形成される線状パターン４１の位置もずれる。そのため、インクジェットヘッド３の傾きを正しく検出することができなくなる。

そこで、本実施形態では、全てのノズル組１２についての２種類の線状パターン４１ａ，４１ｄの位置情報を用いて、図８，図９に示す２種類の線状パターン４１ａ，４１ｄの間隔ｄ（ｄ１〜ｄ６）の代表値を求める。

間隔の代表値の求め方は特に限定されるものではなく、様々な公知の手法を採用できるが、以下に例を挙げる。図１１は、パターン間隔の代表値取得の一例を示す図である。図１１において、横軸はノズル組１２の組番号であり、縦軸は２種類の線状パターン４１ａ，４１ｄの用紙幅方向の位置である。複数（ここでは６つ）のノズル組１２のそれぞれについて、スキャナ３１の読み取りによって得た輝度情報から、線状パターン４１ａと線状パターン４１ｄの、用紙幅方向の位置を取得して、図１１のようにそれぞれプロットする。次に、線状パターン４１ａについての６つのプロットについて、最小二乗法等の公知の近似手法を用いて、近似直線Ｌａを決定する。同様に、線状パターン４１ｄについての６つのプロットについて、近似直線Ｌｂを決定する。これら２本の近似直線Ｌａ，Ｌｂの、縦軸方向の間隔（＝Ｙ切片）を、６つのノズル組１２についての線状パターン４１ａ，４１ｄの間隔ｄの代表値ｄｒとする。

または、次のようにして間隔の代表値を求めてもよい。図８、図９に示すように、６つのノズル組１２のそれぞれについて、線状パターン４１ａと線状パターン４１ｄの、用紙幅方向の位置から、用紙幅方向の間隔ｄ１〜ｄ６をそれぞれ求める。そして、６つのノズル組１２についての前記間隔ｄ１〜ｄ６の平均値を、間隔の代表値ｄｒとしてもよい。

（ａ−５）ヘッド傾き検出ステップ
上記のようにして、２種類の線状パターン４１ａ，４１ｄの間隔の代表値ｄｒを取得したら、先に述べた式（１）において、Δｄ＝ｄｒ−Ａとして、インクジェットヘッド３の正規姿勢に対する傾き角度θを求める。尚、角度θが正となる場合は、図１０のように、インクジェットヘッド３が正規姿勢に対して反時計回りの方向に傾いていることを示し、角度θが負となる場合は時計回りの方向に傾いていることを示す。尚、この傾き検出ステップも、前記間隔の代表値ｄｒの取得に続けて、ＰＣ３０により行わせることができる。

（ｂ）判定ステップ
図３に戻り、Ｓ１のヘッド傾き検査ステップにおいて検出されたインクジェットヘッド３の傾き角度θが、所定角度未満である場合は（Ｓ２：Ｎｏ）、インクジェットヘッド３の傾きを調整する必要はないと判断する。一方、傾き角度θが、所定角度以上である場合は（Ｓ２：Ｙｅｓ）、次の傾き調整ステップ（Ｓ３）を行う。

（ｃ）傾き調整ステップ
インクジェットヘッド３が正規姿勢に対して傾いていると、その傾きに応じて、記録用紙１００上における、４つのノズル１０ａ〜１０ｄからそれぞれ吐出されたインクの着弾位置が用紙幅方向にずれるため、記録用紙１００に画像等を記録したときの印字品質が低下する。そこで、Ｓ３の傾き調整ステップにおいて、インクジェットヘッド３の正規姿勢に対する傾きが小さくなるように、図１に示す２つの傾き調整部１３ａ，１３ｂを用いて、インクジェットヘッド３の傾きを調整する。即ち、インクジェットヘッド３が反時計回りの方向に傾いている場合は、２つの傾き調整部１３ａ，１３ｂにより、インクジェットヘッド３を時計回りの方向に回転させる。逆に、インクジェットヘッド３が時計回りの方向に傾いている場合は、インクジェットヘッド３を反時計回りの方向に回転させる。

以上説明したように、インクジェットヘッド３が、正規姿勢に対して傾いて配置されている場合、ノズル列１１ａのノズル１０ａによって記録用紙１００に形成した線状パターン４１ａと、ノズル列１１ｄのノズル１０ｄによって記録用紙１００に形成した線状パターン４１ｄの、用紙幅方向における間隔が増加又は減少する。従って、２種類の線状パターン４１ａ，４１ｄの、用紙幅方向における間隔を取得することにより、インクジェットヘッド３の傾き、即ち、傾きの方向と角度を検出することができる。

また、本実施形態では、記録用紙１００に、２列のノズル列１１ａ，１１ｄによって、複数の線状パターン４１ａと複数の線状パターン４１ｄをそれぞれ形成し、これらの線状パターン４１ａ，４１ｄをスキャナ３１で読み取る。これにより、複数の線状パターン４１ａと複数の線状パターン４１ｄのそれぞれについての用紙幅方向の位置を取得する。そして、これらのパターンの位置情報から、２種類の線状パターン４１ａ，４１ｄの間隔の代表値ｄｒを取得する。これにより、一部の線状パターン４１について、ノズル１０の吐出曲がり等の吐出不良に起因する位置ずれがあったとしても、複数の線状パターン４１ａ及び複数の線状パターン４１ｄの位置情報を用いて、２種類の線状パターン４１ａ，４１ｄの間隔の代表値ｄｒを求めることで、一部の線状パターン４１の位置ずれの影響を小さくできる。従って、インクジェットヘッド３の傾きの検出精度が高くなる。

４列のノズル列１１ａ〜１１ｄによって形成された４種類の線状パターン４１ａ〜４１ｄが、搬送方向において同じ位置に形成してもよいのだが、隣接する線状パターン４１の間でインクが滲んだときに、それらの間隔を精度よく検出することが難しくなることが考えられる。そこで、本実施形態では、図５、図６に示すように、４種類の線状パターン４１ａ〜４１ｄを、搬送方向においてそれぞれ位置をずらして形成している。

（濃度ムラ抑制）
次に、ヘッド調整用パターン４０の輝度情報を用いた、記録用紙１００に記録される画像の濃度ムラ抑制について説明する。インクジェットヘッド３の複数のノズル１０の間で、インクの吐出量にばらつきがある場合には、そのばらつきに起因して、記録用紙１００に記録した画像に濃度ムラが生じる。そこで、この濃度ムラを抑制するために、前記の吐出量のばらつきを予め把握し、そのばらつきに応じて、インクジェットヘッド３に画像を記録させるための記録制御データを補正する。

本実施形態では、インクジェットヘッド３の傾き検出のための、上述したヘッド調整用パターン４０の輝度情報から、複数の線状パターン４１のそれぞれについての濃度情報を取得する（濃度情報取得ステップ）。そして、これらの濃度情報に基づいて記録制御データを補正する（データ補正ステップ）。

（濃度情報取得ステップ）
図８に示すような、インクジェットヘッド３がほぼ正規姿勢にある状態で形成された、ヘッド調整用パターン４０の輝度情報から、複数の線状パターン４１のそれぞれについての濃度情報を取得する。先に少し触れたように、図８（ａ）〜（ｄ）において、輝度が極小値を取るときの、その輝度値が各線状パターン４１の濃度を示す。例えば、図８（ａ）の輝度情報において、左から３番目の極小位置における輝度値Ｌ３が、図５において左から３番目に位置する線状パターン４１ａの濃度を示す。各線状パターン４１の輝度値が低いほど（濃度が高いほど）、その線状パターン４１を形成するノズル１０のインク吐出量が多いということになる。上記のようにして、インクジェットヘッド３の複数のノズル１０の全てについて、線状パターン４１の濃度情報、即ち、インク吐出量に関する情報を取得する。尚、この濃度情報の取得は、ヘッド調整用パターン４０の輝度情報が記憶されているＰＣ３０にて行うことができる。

（データ補正ステップ）
プリンタ１が実際に画像を記録する際に、プリンタ１の制御装置５は、上記の複数の線状パターン４１の濃度情報に基づいて、記録制御データを、画像の濃度ムラが抑制されるように補正する。このように、ヘッド調整用パターン４０の複数の線状パターン４１の濃度情報を、インク吐出量のばらつきに関する情報として使用することにより、濃度ムラ抑制のために、複数のノズル１０のインク吐出量ばらつきを検出するためのパターンを、別に形成する手間が省ける。

複数のノズル１０間でのインクの吐出量ばらつきに起因する濃度ムラを抑制するための、記録制御データの補正については、従来から様々な手法が知られていることから、ここでは簡単に例示するにとどめる。インク吐出量が多いノズル１０によってドットが形成される領域においては、周囲領域と比べて画像の濃度が濃くなることから、インクの着弾量を減らすことにより周囲領域との濃度の均一化を図る。例えば、インク吐出量が多いノズル１０については、その吐出頻度が、画像データから決定される吐出頻度よりも少なくなるように、記録制御データを補正する。あるいは、インク吐出量が多いノズル１０については、１回の吐出におけるインク吐出量を、画像データから決定されるインク吐出量よりも少なくなるように、記録制御データを補正する。

以上説明した実施形態において、ノズル１０ａが本発明の「第１ノズル」に相当し、ノズル列１１ａが本発明の「第１ノズル列」に相当する。ノズル１０ｄが本発明の「第２ノズル」に相当し、ノズル列１１ｄが本発明の「第２ノズル列」に相当する。線状パターン４１ａが本発明の「第１パターン」に相当する。線状パターン４１ｄが本発明の「第２パターン」に相当する。

次に、前記実施形態に種々の変更を加えた変更形態について説明する。但し、前記実施形態と同様の構成を有するものについては、同じ符号を付して適宜その説明を省略する。

１］図３の傾き調整ステップ（Ｓ３）の後に、再度、ヘッド傾き検査ステップ（Ｓ１）を行って、インクジェットヘッド３が正規姿勢となるように傾きが調整されたかどうかを確認するようにしてもよい。

２］前記実施形態では、図５に示すように、インクジェットヘッド３の傾きを検出するための４種類の線状パターンを、用紙幅方向において重ならないように、搬送方向に位置をずらして形成していた。これに対して、図１２（ａ）に示すように、４種類の線状パターン４１ａ〜４１ｄを、用紙幅方向において少なくとも部分的に重なるように形成してもよい。さらに、図１２（ｂ）に示すように、４種類の線状パターン４１ａ〜４１ｄの搬送方向の位置をずらさず、全ての線状パターン４１が、用紙幅方向において完全に重なるように形成してもよい。

３］各ノズル１０により、記録用紙１００に、インクの吐出量が異なる複数の線状パターンを形成してもよい。例えば、各ノズル１０の吐出量を、大、中、小の３段階で設定し、図１３に示すように、大吐出量線状パターン５１、中吐出量線状パターン５２、及び、小吐出量線状パターン５３からなる、１つの線状パターン４１を形成する。そして、これらの３つのパターン５１，５２，５３をスキャナ３１で読み取り、各ノズル１０について、大吐出量線状パターン５１から大吐出量濃度情報を取得し、中吐出量線状パターン５２から中吐出量濃度情報を取得し、さらに、小吐出量線状パターン５３から小吐出量濃度情報を取得する。このように、１つのノズル１０によって、吐出量の異なる複数の線状パターン５１，５２，５３を形成することにより、大、中、小の３種類の吐出量毎に、線状パターンの濃度情報、即ち、複数のノズル１０の吐出量ばらつきの情報を取得することができる。これにより、吐出量に応じて記録制御データを適切に補正できるため、画像の濃度ムラをより確実に抑制できる。また、大中小のインク吐出量の間では当然濃度情報が異なることになるが、それぞれのインク吐出量について濃度情報を取得して、大きさの異なるインク滴毎に補正を行うことでより精度の高い補正を行うことができる。

４］前記実施形態のインクジェットヘッド３は、記録用紙１００の幅方向にそれぞれ延びる複数のノズル列１１を有し、搬送されてくる記録用紙１００に対してインクを吐出させて画像を記録する、いわゆるラインタイプのインクジェットヘッドであった。これに対して、記録用紙に対して移動するタイプのインクジェットヘッドに対しても本発明を適用できる。例えば、記録用紙１００の搬送方向にそれぞれ延びる複数のノズル列を有し、記録用紙１００の幅方向に移動しながらインクを吐出する、いわゆる、シリアルタイプのインクジェットヘッドに、本発明を適用することも可能である。

３ インクジェットヘッド
５ 制御装置
１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ ノズル
１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ ノズル列
３１ スキャナ
４０ ヘッド調整用パターン
４１ａ，４１ｂ，４１ｃ，４１ｄ 線状パターン
５１ 大吐出量線状パターン
５２ 中吐出量線状パターン
５３ 小吐出量線状パターン
１００ 記録用紙

Claims (4)

1. 相対的に移動する被記録媒体に対してインクを吐出するインクジェットヘッドの、前記被記録媒体と平行な平面内における傾きを検査する方法であって、
   前記インクジェットヘッドは、
   前記被記録媒体の前記インクジェットヘッドに対する相対移動方向と交差する、所定の配列方向に所定間隔で配列された複数の第１ノズルからなる、第１ノズル列と、
   前記複数の第１ノズルと同じく前記配列方向に前記所定間隔で配列され、且つ、前記複数の第１ノズルに対して前記配列方向にそれぞれずれて配置された複数の第２ノズルからなる、第２ノズル列と、を有するものであり、
   前記被記録媒体に、前記第１ノズル列の前記複数の第１ノズルにより前記相対移動方向に沿って延びる複数の第１パターンをそれぞれ形成し、前記第２ノズル列の前記複数の第２ノズルにより、前記相対移動方向に沿って延び、且つ、前記複数の第１パターンに対して前記相対移動方向と直交する方向にずれた複数の第２パターンをそれぞれ形成する、パターン形成ステップと、
   スキャナにより前記被記録媒体に形成された前記複数の第１パターンと前記複数の第２パターンを読み取る読み取りステップと、
   前記読み取りステップで取得した情報から、前記複数の第１パターンと前記複数の第２パターンのそれぞれについての、前記相対移動方向と直交する方向における位置情報を取得するパターン位置取得ステップと、
   前記パターン位置取得ステップで取得した前記複数の第１パターンと前記複数の第２パターンの位置情報から、前記相対移動方向と直交する方向において隣接する前記第１パターンと前記第２パターンの間の、前記相対移動方向と直交する方向における間隔の代表値を取得する、パターン間隔取得ステップと、
   前記パターン間隔取得ステップで取得された、前記第１パターンと前記第２パターンの前記間隔の代表値を用いて、前記インクジェットヘッドの所定の姿勢に対する傾きを検出するヘッド傾き検出ステップと、
   を備えていることを特徴とするインクジェットヘッドの傾き検査方法。
2. 前記パターン形成ステップにおいて、前記第１パターンと前記第２パターンとを、前記相対移動方向に位置をずらして形成することを特徴とする請求項１に記載のインクジェットヘッドの傾き検査方法。
3. 請求項１又は２に記載のインクジェットヘッドの傾き検査方法によって検査されるインクジェットヘッドによって前記被記録媒体に記録される、画像の濃度ムラを抑制する方法であって、
   前記被記録媒体に形成された前記複数の第１パターンと前記複数の第２パターンのそれぞれについての濃度情報を取得する濃度取得ステップと、
   前記濃度取得ステップで取得された前記濃度情報に基づいて、前記インクジェットヘッドに前記被記録媒体への画像の記録を行わせるための記録制御データを補正するデータ補正ステップと、
   を行うことを特徴とする濃度ムラ抑制方法。
4. 前記パターン形成ステップにおいて、
   前記複数の第１ノズルと前記複数の第２ノズルのそれぞれについて、インク吐出量を所定の第１の吐出量に設定して、前記被記録媒体に、複数の小吐出量第１パターンと複数の小吐出量第２パターンを形成し、
   前記複数の第１ノズルと前記複数の第２ノズルのそれぞれについて、インク吐出量を前記第１の吐出量よりも大きい第２の吐出量に設定して、前記被記録媒体に、複数の大吐出量第１パターンと複数の大吐出量第２パターンを形成し、
   前記濃度取得ステップにおいて、
   前記複数の小吐出量第１パターンと前記複数の小吐出量第２パターンのそれぞれについての前記濃度情報である、小吐出量濃度情報を取得し、
   前記複数の大吐出量第１パターンと前記複数の大吐出量第２パターンのそれぞれについての前記濃度情報である、大吐出量濃度情報を取得することを特徴とする請求項３に記載の濃度ムラ抑制方法。

Images