JP2018083296A - 液体吐出装置、検出装置、検出方法及び検出プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】使用されるインク量を抑制し、ノズル位置の位置ずれ量の検出を高精度に実現することを課題とする。【解決手段】動作制御部は、第１のノズル列による第１の色の液体の吐出によって形成される第１の形成パターンと、第２のノズル列による第２の色の液体の吐出によって形成される第２の形成パターンとが一部重なることで、第１の形成パターン及び第２の形成パターンとは特徴量変化が異なる第３の形成パターンが形成されるように、液体吐出ヘッドの動作を制御する。読取部は、第１の形成パターン、第２の形成パターン及び第３の形成パターンを読み取る。検出部は、読み取られた第１の形成パターン、第２の形成パターン及び第３の形成パターンそれぞれの特徴量変化から、第１のノズル列に対する第２のノズル列の位置ずれ量を検出する。【選択図】図７

Description

本発明は、液体吐出装置、検出装置、検出方法及び検出プログラムに関する。

従来、液体を吐出する液体吐出ヘッド等の記録ヘッドを採用したインクジェット方式の記録装置が知られている。記録ヘッドは複数のノズルで構成され、記録ヘッドが駆動されることにより各ノズルから液体が吐出される。このような記録装置において、ノズル位置の位置ずれ量を検出するために、所定パターンを記録媒体に印刷する際に、基準色と測定対象色とのパターンを徐々にずらすことで、パターンの重なり度合いや明度変化によって位置ずれ量を検出する方法が知られている。ノズル位置の位置ずれ量が分かれば、液体の吐出位置を調整することが可能となる。

但し、ユーザによる目視や光学センサによるセンシングによって重なり度合いや明度変化を検知しようとしても、視認性が低いインク色（例えば、白インクやクリアインク、プライマー等）が使用される場合は、位置ずれ量を検出することが困難である。そこで、特許文献１（特開２０１４−２８４６３号公報）では、視認性が低いインク色のパターンと、基準パターンとを等間隔で形成し、本来のパターン間隔からの基準パターンの中心のずれ量を位置ずれ量として検出する技術が開示されている。

しかしながら、従来技術は、ノズル位置の位置ずれ量の検出精度が低下するとともに、使用されるインク量が増大するという問題がある。具体的には、従来技術は、ノズル位置の位置ずれ量を検出するために、複数のパターンを利用するので、利用するパターンが多い程ノイズが発生する可能性が高くなる。また、従来技術は、ノズル位置の位置ずれ量を検出するために、複数のパターンを利用するので、使用されるインク量が増大する。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、使用されるインク量を抑制し、ノズル位置の位置ずれ量の検出を高精度に実現することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するため、本発明に係る液体吐出装置は、第１の色の液体を吐出する第１のノズル列と、前記第１の色とは異なる第２の色の液体を吐出する第２のノズル列と、前記第１のノズル列による前記第１の色の液体の吐出によって形成される第１の形成パターンと、前記第２のノズル列による前記第２の色の液体の吐出によって形成される第２の形成パターンとが一部重なることで、前記第１の形成パターン及び前記第２の形成パターンとは特徴量変化が異なる第３の形成パターンが形成されるように、液体吐出ヘッドの動作を制御する動作制御部と、前記第１の形成パターン、前記第２の形成パターン及び前記第３の形成パターンを読み取る読取部と、読み取られた前記第１の形成パターン、前記第２の形成パターン及び前記第３の形成パターンそれぞれの特徴量変化から、前記第１のノズル列に対する前記第２のノズル列の位置ずれ量を検出する検出部とを有する。

本発明の一つの様態によれば、使用されるインク量を抑制し、ノズル位置の位置ずれ量の検出を高精度に実現することができるという効果を奏する。

図１は、実施の形態１に係る液体吐出装置の機構部の例を示す平面図である。 図２は、実施の形態１に係る液体吐出装置の要部側面の例を示す図である。 図３は、実施の形態１に係る液体吐出ヘッドを上方から透過した状態の例を示す図である。 図４は、実施の形態１に係る液体吐出装置の装置構成例を示すブロック図である。 図５は、実施の形態１に係る液体吐出装置の機能構成例を示すブロック図である。 図６は、実施の形態１に係る液体吐出装置による処理の流れの例を示すフローチャートである。 図７は、実施の形態１に係る色情報変化をもとにした位置ずれ量の検出例を説明する図である。 図８は、実施の形態１に係る形状変化をもとにした位置ずれ量の検出例を説明する図である。 図９は、実施の形態１に係る形状変化をもとにした位置ずれ量の検出例を説明する図である。 図１０は、実施の形態１に係る形状変化をもとにした位置ずれ量の検出例を説明する図である。 図１１は、実施の形態１に係る形状変化をもとにした位置ずれ量の検出例を説明する図である。 図１２は、実施の形態１に係る形状変化をもとにした位置ずれ量の検出例を説明する図である。 図１３は、実施の形態２に係る液体の吐出順の例を説明する図である。

以下に添付図面を参照して、本発明に係る液体吐出装置、検出装置、検出方法及び検出プログラムの実施の形態を説明する。なお、以下の実施の形態により本発明が限定されるものではない。

実施の形態において、「液体吐出装置」は、液体吐出ヘッドを備え、液体吐出ヘッドを駆動させて液体を吐出させる装置である。「液体吐出装置」には、液体が付着可能な被吐出物に対して液体を吐出することが可能な装置だけではなく、液体を気中や液中に向けて吐出する装置も含まれる。例えば、画像形成装置、立体造形装置、処理液塗布装置、噴射造粒装置等が該当する。以下では、画像形成装置の一つであるインクジェット記録装置としての「液体吐出装置」を例に挙げる。

（実施の形態１）
図１は、実施の形態１に係る液体吐出装置１００の機構部の例を示す平面図である。図２は、実施の形態１に係る液体吐出装置１００の要部側面の例を示す図である。図３は、実施の形態１に係る液体吐出ヘッド１３２を上方から透過した状態の例を示す図である。

図１に示すように、液体吐出装置１００は、ガイド部材１１と、駆動プーリ１２と、従動プーリ１３と、タイミングベルト１４と、側板１５Ａと、側板１５Ｂと、背板１５Ｃと、キャリッジ１３０と、液体吐出ヘッド１３２と、主走査モータ１４０とを有する。

ガイド部材１１は、液体吐出装置１００本体の左右の側板（側板１５Ａ及び側板１５Ｂ）に架け渡され、キャリッジ１３０を主走査方向に移動可能に保持している。タイミングベルト１４は、駆動プーリ１２と従動プーリ１３との間に架け渡されており、一部がキャリッジ１３０に固定又は接触している。そして、背板１５Ｃ側に搭載された主走査モータ１４０が駆動することで、キャリッジ１３０が主走査方向（すなわち、キャリッジ移動方向）に往復移動する。

キャリッジ１３０は、液体吐出ヘッド１３２を備える。例えば、液体吐出ヘッドとしては、圧電素子等の圧電アクチュエータ、発熱抵抗体等の電気熱変換素子を用いて液体の膜沸騰による相変化を利用するサーマルアクチュエータを用いることができる。また、キャリッジ１３０には、センサ１８０が設けられている。例えば、センサ１８０は、フォトセンサ等の読み取りセンサである。

図２に示すように、液体吐出ヘッド１３２の下部はキャリッジ１３０から露出して、搬送ベルト１６０に対向するように配置される。また、図３に示すように、液体吐出ヘッド１３２は、記録素子（ノズル）を複数配列したノズル列を備える。本実施の形態において、液体吐出ヘッド１３２は、ノズル列１３２ａと、ノズル列１３２ｂとを有する。ノズル列１３２ａは、「第１のノズル列」に対応し、ノズル配列方向に位置をずらした千鳥状配置としている。同様に、ノズル列１３２ｂは、「第２のノズル列」に対応し、ノズル配列方向に位置をずらした千鳥状配置としている。

また、ノズル列１３２ａは、視認性が高い（視認可能な）色の液体（例えば、ＫＣＭＹ等のインク）を吐出するものとする。視認性が高い色は、「第１の色」に対応する。ノズル列１３２ｂは、視認性が低い（視認困難な）色の液体（例えば、白インクやクリアインク、プライマー等）を吐出するものとする。視認性が低い色は、「第２の色」に対応する。キャリッジ１３０には、このような記録素子を配置した液体吐出ヘッド１３２が複数搭載される。ヘッドタンク２４には、各ノズルから吐出される各色の液体が蓄積される。

図２に示すように、液体吐出装置１００は、搬送ベルト１６０と、搬送ローラ２１と、テンションローラ２２とを備える。搬送ベルト１６０は、シート材等の被吐出物を吸着して液体吐出ヘッド１３２に対向する位置で搬送する搬送手段である。搬送ベルト１６０は、無端状ベルトであり、搬送ローラ２１とテンションローラ２２との間に架け渡されている。後述する副走査モータ１５０が搬送ローラ２１を回転駆動させることにより、搬送ベルト１６０が副走査方向に周回移動し、搬送ベルト１６０上のシート材が副走査方向に搬送される。

以上で説明した液体の吐出方法と、キャリッジ１３０の主走査方向への移動と、シート材の副走査方向への移動とを組み合わせることで、シート材に画像形成することができる。より具体的には、キャリッジ１３０を主走査方向に移動させながら、液体吐出ヘッド１３２を駆動することにより、停止しているシート材に液体を吐出して１行分の画像を記録する。次に、シート材を副走査方向に所定量移動させた後、次の行の記録を行なう。これらを繰り返すことにより、シート材全体に画像形成することができる。

図４は、実施の形態１に係る液体吐出装置１００の装置構成例を示すブロック図である。

制御部１２０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１２１と、ＲＯＭ（Read Only Memory）１２２と、ＲＡＭ（Random Access Memory）１２３とを有する。ＣＰＵ１２１は、液体吐出装置１００全体の制御を行なう。ＲＯＭ１２２は、ＣＰＵ１２１が実行するプログラム等の固定データを記憶する。ＲＡＭ１２３は、画像データ等を一時的に記憶する。

制御部１２０は、ＮＶＲＡＭ（Non−Volatile RAM）１２４と、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）１２５とを有する。ＮＶＲＡＭ１２４は、液体吐出装置１００の電源が遮断されている間もデータを保持する不揮発性メモリである。ＡＳＩＣ１２５は、画像データに対する各種信号処理、並び替え等を行なう画像処理や、その他、液体吐出装置１００全体を制御するための入出力信号を処理する。

制御部１２０は、印刷制御部１２７を有する。キャリッジ１３０は、ヘッドドライバ１３１と、液体吐出ヘッド１３２とを有する。印刷制御部１２７は、液体吐出ヘッド１３２を駆動するためのデータをヘッドドライバ１３１へ転送する。ヘッドドライバ１３１は、キャリッジ１３０に設けられた液体吐出ヘッド１３２を駆動し、液体吐出ヘッド１３２から液体を吐出させる。

制御部１２０は、モータ駆動部１２８を有する。モータ駆動部１２８は、主走査モータ１４０や副走査モータ１５０を駆動させる。主走査モータ１４０は、駆動によりキャリッジ１３０を移動走査させる。副走査モータ１５０は、駆動により搬送ベルト１６０を周回移動させる。

制御部１２０は、Ｉ／Ｏ部１２９を有する。Ｉ／Ｏ部１２９は、センサ１８０からの情報を取得し、液体吐出装置１００本体の各部の制御に必要な情報を抽出する。本実施の形態において、センサ１８０がフォトセンサである場合を例に挙げるが、これらの他、温度センサやエンコーダセンサ等のセンサ群が備えられても良い。操作パネル１７０は、各種情報の入力や表示出力を行なう。

制御部１２０は、ホストＩ／Ｆ１２６を有する。ホストＩ／Ｆ１２６は、ホスト側とのデータ、信号の送受を行なう。具体的には、クライアントＰＣ等の情報処理装置、画像読取装置、撮像装置等のホストのプリンタドライバ１１０側から、ケーブル又はネットワークを介して信号の送受を行なう。ＣＰＵ１２１は、ホストＩ／Ｆ１２６に含まれる受信バッファ内の印刷データを読み出して解析する。そして、ＡＳＩＣ１２５にて画像処理やデータの並び替え処理等が行なわれ、画像データが印刷制御部１２７からヘッドドライバ１３１に転送される。

印刷制御部１２７は、画像データをシリアルデータで転送するとともに、画像データの転送に要する転送クロックやラッチ信号、制御信号等をヘッドドライバ１３１に出力する。ヘッドドライバ１３１は、シリアルに入力される液体吐出ヘッド１３２の１行分に相当する画像データに基づいて、印刷制御部１２７から与えられる駆動波形を構成する駆動パルスを選択して、液体吐出ヘッド１３２の圧力発生手段に対して与える。これにより、液体吐出ヘッド１３２が駆動され、液体が吐出される。なお、駆動波形を構成するパルスの一部又は全部、パルスを形成する波形用要素の一部又は全部を選択することによって、例えば、大滴、中滴、小滴等の大きさの異なるドットを打ち分けることができる。

図５は、実施の形態１に係る液体吐出装置１００の機能構成例を示すブロック図である。

図５に示すように、液体吐出装置１００は、動作制御部１０１と、センサ制御部１０２と、検出部１０３とを有する。上記各部は、これらの一部又は全てがソフトウェア（プログラム）で実現されても良いし、ハードウェア回路で実現されても良い。

上述したように、ノズル列１３２ａは、視認性の高い色の液体を吐出する。ノズル列１３２ａによる液体の吐出によって形成されるパターンを「基準パターン」と呼ぶ。基準パターンは、「第１の形成パターン」に対応する。また、ノズル列１３２ｂは、視認性の低い色の液体を吐出する。ノズル列１３２ｂによる液体の吐出によって形成されるパターンを「ずれ対象パターン」と呼ぶ。ずれ対象パターンは、「第２の形成パターン」に対応する。本実施の形態では、基準パターンとずれ対象パターンとが一部重なるように液体吐出ヘッド１３２の動作を制御する。

動作制御部１０１は、液体吐出ヘッド１３２の動作を制御する。より具体的には、ノズル列１３２ａによる液体の吐出によって形成される基準パターンと、ノズル列１３２ｂによる液体の吐出によって形成されるずれ対象パターンとが一部重なることで、基準パターン及びずれ対象パターンとは特徴量変化が異なる「基準／対象パターン重なり部」が形成されるように、液体吐出ヘッド１３２の動作を制御する。基準／対象パターン重なり部は、「第３の形成パターン」に対応する。動作制御部１０１の処理によって、シート材等の被吐出物には、基準パターン、ずれ対象パターン及び基準／対象パターン重なり部が形成される。なお、特徴量変化については後述する。

センサ制御部１０２は、センサ１８０によるセンシングを制御する。より具体的には、センサ制御部１０２は、動作制御部１０１によって液体吐出ヘッド１３２の動作が制御され、シート材等の被吐出物に各形成パターンが形成されると、センサ１８０によるセンシングを制御し、シート材等の被吐出物に形成された基準パターン、ずれ対象パターン及び基準／対象パターン重なり部の読み取りを実行する。

検出部１０３は、特徴量変化からノズル位置の位置ずれ量を検出する。より具体的には、検出部１０３は、センサ制御部１０２の制御によりセンサ１８０によって各形成パターンの読み取りが行なわれると、読み取られた各形成パターンそれぞれの特徴量変化から、ノズル列１３２ａに対するノズル列１３２ｂの位置ずれ量を検出する。

特徴量変化は、色情報変化と、形状変化とに分けることができる。例えば、色情報変化は、明度の変化、又は、彩度の変化を指す。例えば、形状変化は、ずれ対象パターンを被覆する基準パターンの所定面積あたりの被覆率の変化、又は、各形成パターンそれぞれの輪郭部の滑らかさの変化を指す。

また、ノズル列１３２ａに対するノズル列１３２ｂの位置ずれ量の検出は、１の液体吐出ヘッド１３２内における場合と、異なる液体吐出ヘッド１３２間における場合とが存在する。すなわち、ノズル列１３２ａとノズル列１３２ｂとが１の液体吐出ヘッド１３２に含まれ、１の液体吐出ヘッド１３２内における、ノズル列１３２ａに対するノズル列１３２ｂの位置ずれ量を検出する場合が一つである。また、ノズル列１３２ａとノズル列１３２ｂとが異なる液体吐出ヘッド１３２に含まれ、異なる液体吐出ヘッド１３２間における、ノズル列１３２ａに対するノズル列１３２ｂの位置ずれ量を検出する場合が一つである。

また、位置ずれの方向は、液体吐出ヘッド１３２の主走査方向である場合と、液体吐出ヘッド１３２の主走査方向と直交する副走査方向である場合とが存在する。

また、位置ずれ量の検出では、液体吐出ヘッド１３２の主走査方向に形成された各形成パターンの形状変化から検出する場合と、液体吐出ヘッド１３２の主走査方向と直交する副走査方向に形成された各形成パターンの形状変化から検出する場合とが存在する。すなわち、検出部１０３は、液体吐出ヘッド１３２の主走査方向に形成された各形成パターンそれぞれの形状変化から、ノズル列１３２ａに対するノズル列１３２ｂの位置ずれ量を検出する。同様に、検出部１０３は、液体吐出ヘッド１３２の主走査方向と直交する副走査方向に形成された各形成パターンそれぞれの形状変化から、ノズル列１３２ａに対するノズル列１３２ｂの位置ずれ量を検出する。

また、本実施の形態では、シート材等の被吐出物の複数箇所で読み取りを行ない、各箇所それぞれに対応する位置ずれ量を検出した後、複数の位置ずれ量から、ノズル列１３２ａに対するノズル列１３２ｂの傾きを算出することができる。

具体的には、センサ制御部１０２は、液体吐出ヘッド１３２の主走査方向に形成された各形成パターンを、主走査方向と直交する副走査方向の複数箇所で読み取るように、センサ１８０を制御する。そして、検出部１０３は、複数箇所で読み取られた各形状パターンそれぞれの形状変化から、複数箇所それぞれに対応する位置ずれ量を検出する。続いて、検出部１０３は、検出した複数の位置ずれ量から、ノズル列１３２ａに対するノズル列１３２ｂの傾きを算出する。

図６は、実施の形態１に係る液体吐出装置１００による処理の流れの例を示すフローチャートである。

図６に示すように、液体吐出装置１００は、ノズル列１３２ａによる視認性の高い色の液体の吐出によって形成される基準パターンと、ノズル列１３２ｂによる視認性の低い色の液体の吐出によって形成される対象パターンとが一部重なることで、基準パターン及び対象パターンとは特徴量変化が異なる基準／対象パターン重なり部が形成されるように、液体吐出ヘッド１３２の動作を制御する（ステップＳ１０１）。これにより、シート材等の被吐出物には、基準パターン、対象パターン及び基準／対象パターン重なり部が形成される。そして、液体吐出装置１００は、シート材等の被吐出物に形成された基準パターン、対象パターン及び基準／対象パターン重なり部を読み取るように、センサ１８０を制御する（ステップＳ１０２）。続いて、液体吐出装置１００は、読み取られた基準パターン、対象パターン及び基準／対象パターン重なり部それぞれの特徴量変化から、ノズル列１３２ａに対するノズル列１３２ｂの位置ずれ量を検出する（ステップＳ１０３）。

以下、図７〜図１２を用いて、本実施の形態に係る位置ずれ量の各種検出例について説明する。なお、図７〜図１２では、ノズル列１３２ａを「基準ノズル」、ノズル列１３２ｂを「ずれ量検出対象ノズル」として、各記録素子（ノズル）を略図で示す。

図７は、実施の形態１に係る色情報変化をもとにした位置ずれ量の検出例を説明する図である。なお、図７では、液体吐出ヘッド１３２の主走査方向における色情報変化を例に挙げる。また、図７では、明度の変化及び彩度の変化のうち、明度の変化を例に挙げる。彩度の変化についても、処理は同様である。明度及び彩度のうち何れを採用するかは、ノズル列１３２ａが吐出する液体の色によって設定すれば良い。すなわち、ノズル列１３２ａが吐出する液体の色の彩度が高い場合は、彩度を採用すれば良い。

図７上段に示すように、液体吐出装置１００の液体吐出ヘッド１３２が主走査方向に移動し、ずれ量検出対象ノズル（ノズル列１３２ｂ）、基準ノズル（ノズル列１３２ａ）の順に液体が吐出されることで、シート材等の被吐出物に、基準パターン、ずれ対象パターン及び基準／対象パターン重なり部それぞれが形成される。このような状況で読み取られた各形成パターンは、図７下段に示すように、ずれ対象パターン、基準／対象パターン重なり部、基準パターンの順に、明度（明るさ）が高くなる。

ここで、ずれ対象パターンの長さ（理論値）をＬ_ｔとし、測定された基準／対象パターン重なり部の重なり量をｌ_ｔｂとする。これらから、基準パターンの印字終了位置と、ずれ対象パターンの印字終了位置との間の距離ｌ’_ｏは、「ｌ’_ｏ＝Ｌ_ｔ−ｌ_ｔｂ」となる。これに対し、ノズルの位置ずれが存在しない場合の基準パターンの印字終了位置と、ずれ対象パターンの印字終了位置との間の距離（理論値）ｌ_ｏは、液体吐出ヘッド１３２の走査スピードをｖとし、基準パターンの印字終了時刻をｔ_ｂとし、ずれ対象パターンの印字終了時刻をｔ_ｔとすると、「ｌ_ｏ＝｜ｔ_ｔ−ｔ_ｂ｜ｖ」となる。これらから、基準パターンの印字終了位置とずれ対象パターンの印字終了位置との間の距離に注目すると、「ｌ_ｏ−ｌ’_ｏ」により、基準パターンを原点とした場合のずれ対象パターンのずれ量を算出することができる。これは、基準ノズルであるノズル列１３２ａに対するずれ量検出対象ノズルであるノズル列１３２ｂの位置ずれ量に相当する。

このほか、基準／対象パターン重なり部の重なり量ｌ_ｔｂは、以下のように算出しても良い。例えば、基準パターンの長さ（理論値）をＬ_ｂとし、測定された基準パターンの長さをｌ_ｂとすると、基準／対象パターン重なり部の重なり量ｌ_ｔｂは、「ｌ_ｔｂ＝Ｌ_ｂ−ｌ_ｂ」となる。

図８は、実施の形態１に係る形状変化をもとにした位置ずれ量の検出例を説明する図である。なお、図８では、ノズル位置の副走査方向のずれ量を、副走査方向におけるずれ対象パターンを被覆する基準パターンの所定面積あたりの被覆率（被覆面積）の変化から検出する例を挙げる。また、図８では、図中右方を各ノズル列の上端とし、図中左方を各ノズル列の下端として説明する。

図８に示すように、基準ノズル（ノズル列１３２ａ）の上端から基準パターンまでの距離（理論値）をｌ_ｏｂとし、ずれ量検出対象ノズル（ノズル列１３２ｂ）の上端からずれ対象パターンまでの距離（理論値）をｌ_ｏｔとし、測定された基準パターンの長さをｌ_ｂとする。これらから、基準ノズルの上端を原点とした場合のずれ量検出対象ノズルのずれ量は、「（ｌ_ｏｂ＋ｌ_ｂ）−ｌ_ｏｔ」となる。

このほか、基準パターンの長さｌ_ｂは、基準パターンの長さ（理論値）をＬ_ｂとし、測定された基準／対象パターン重なり部の長さをｌ_ｔｂとすると、「ｌ_ｂ＝Ｌ_ｂ−ｌ_ｔｂ」のように算出されても良い。

図９は、実施の形態１に係る形状変化をもとにした位置ずれ量の検出例を説明する図である。なお、図９では、ノズル位置の主走査方向のずれ量を、主走査方向におけるずれ対象パターンを被覆する基準パターンの所定面積あたりの被覆率（被覆面積）の変化から検出する例を挙げる。

図９上段に示すように、液体吐出装置１００の液体吐出ヘッド１３２が主走査方向に移動し、ずれ量検出対象ノズル（ノズル列１３２ｂ）、基準ノズル（ノズル列１３２ａ）の順に液体が吐出されることで、シート材等の被吐出物に、基準パターン、ずれ対象パターン及び基準／対象パターン重なり部それぞれが形成される。このような状況で読み取られた各形成パターンは、図９下段に示すように、基準パターン、基準／対象パターン重なり部、ずれ対象パターンの順に、被覆面積が大きくなる（被覆率が高くなる）。例えば、ずれ対象パターンに対応する色の液体に、基準パターンに対応する色の液体が沈み込むことで、上記被覆率が変化する。

ここで、ずれ対象パターンの長さ（理論値）をＬ_ｔとし、測定された基準／対象パターン重なり部の重なり量をｌ_ｔｂとする。これらから、基準パターンの印字終了位置と、ずれ対象パターンの印字終了位置との間の距離ｌ’_ｏは、「ｌ’_ｏ＝Ｌ_ｔ−ｌ_ｔｂ」となる。これに対し、ノズルの位置ずれが存在しない場合の基準パターンの印字終了位置と、ずれ対象パターンの印字終了位置との間の距離（理論値）ｌ_ｏは、液体吐出ヘッド１３２の走査スピードをｖとし、基準パターンの印字終了時刻をｔ_ｂとし、ずれ対象パターンの印字終了時刻をｔ_ｔとすると、「ｌ_ｏ＝｜ｔ_ｔ−ｔ_ｂ｜ｖ」となる。これらから、基準パターンの印字終了位置とずれ対象パターンの印字終了位置との間の距離に注目すると、「ｌ_ｏ−ｌ’_ｏ」により、基準パターンを原点とした場合のずれ対象パターンのずれ量を算出することができる。これは、基準ノズルであるノズル列１３２ａに対するずれ量検出対象ノズルであるノズル列１３２ｂの位置ずれ量に相当する。

このほか、基準／対象パターン重なり部の重なり量ｌ_ｔｂは、以下のように算出しても良い。例えば、基準パターンの長さ（理論値）をＬ_ｂとし、測定された基準パターンの長さをｌ_ｂとすると、基準／対象パターン重なり部の重なり量ｌ_ｔｂは、「ｌ_ｔｂ＝Ｌ_ｂ−ｌ_ｂ」となる。

図１０は、実施の形態１に係る形状変化をもとにした位置ずれ量の検出例を説明する図である。なお、図１０では、ノズル位置の主走査方向のずれ量を、副走査方向におけるずれ対象パターンを被覆する基準パターンの所定面積あたりの被覆率（被覆面積）の変化から検出する例を挙げる。

図１０に示すように、ずれ対象パターンの長さ（理論値）をＬ_ｔとし、測定された基準／対象パターン重なり部の重なり量をｌ_ｔｂとする。これらから、基準パターンの印字終了位置と、ずれ対象パターンの印字終了位置との間の距離ｌ’_ｏは、「ｌ’_ｏ＝Ｌ_ｔ−ｌ_ｔｂ」となる。これに対し、ノズルの位置ずれが存在しない場合の基準パターンの印字終了位置と、ずれ対象パターンの印字終了位置との間の距離（理論値）ｌ_ｏは、液体吐出ヘッド１３２の走査スピードをｖとし、基準パターンの印字終了時刻をｔ_ｂとし、ずれ対象パターンの印字終了時刻をｔ_ｔとすると、「ｌ_ｏ＝｜ｔ_ｔ−ｔ_ｂ｜ｖ」となる。これらから、基準パターンの印字終了位置とずれ対象パターンの印字終了位置との間の距離に注目すると、「ｌ_ｏ−ｌ’_ｏ」により、基準パターンを原点とした場合のずれ対象パターンのずれ量を算出することができる。これは、基準ノズルであるノズル列１３２ａに対するずれ量検出対象ノズルであるノズル列１３２ｂの位置ずれ量に相当する。

このほか、基準／対象パターン重なり部の重なり量ｌ_ｔｂは、以下のように算出しても良い。例えば、基準パターンの長さ（理論値）をＬ_ｂとし、測定された基準パターンの長さをｌ_ｂとすると、基準／対象パターン重なり部の重なり量ｌ_ｔｂは、「ｌ_ｔｂ＝Ｌ_ｂ−ｌ_ｂ」となる。

図１１は、実施の形態１に係る形状変化をもとにした位置ずれ量の検出例を説明する図である。なお、図１１では、ノズル位置の主走査方向のずれ量を、主走査方向における各形成パターンそれぞれの輪郭部の滑らかさの変化から検出する例を挙げる。

図１１上段に示すように、液体吐出装置１００の液体吐出ヘッド１３２が主走査方向に移動し、ずれ量検出対象ノズル（ノズル列１３２ｂ）、基準ノズル（ノズル列１３２ａ）の順に液体が吐出されることで、シート材等の被吐出物に、基準パターン、ずれ対象パターン及び基準／対象パターン重なり部それぞれが形成される。ここで、基準／対象パターン重なり部では、ずれ対象パターンに対応する色の液体に、基準パターンに対応する色の液体がにじむことで、より目立つぎざぎざ形状が出現する。すなわち、基準／対象パターン重なり部は、他の形状パターンよりもジャギーがより目立ち、輪郭部が滑らかではない。このような状況で読み取られた各形成パターンは、図１１下段に示すように、基準／対象パターン重なり部、基準パターン、ずれ対象パターンの順に、ｒａｇｇｅｄｎｅｓｓ（ぎざぎざさ）が大きくなる。例えば、ＪＩＳ Ｘ６９３０に準拠した測定により、このｒａｇｇｅｄｎｅｓｓ（ぎざぎざさ）が得られる。

ここで、ずれ対象パターンの長さ（理論値）をＬ_ｔとし、測定された基準／対象パターン重なり部の重なり量をｌ_ｔｂとする。これらから、基準パターンの印字終了位置と、ずれ対象パターンの印字終了位置との間の距離ｌ’_ｏは、「ｌ’_ｏ＝Ｌ_ｔ−ｌ_ｔｂ」となる。これに対し、ノズルの位置ずれが存在しない場合の基準パターンの印字終了位置と、ずれ対象パターンの印字終了位置との間の距離（理論値）ｌ_ｏは、液体吐出ヘッド１３２の走査スピードをｖとし、基準パターンの印字終了時刻をｔ_ｂとし、ずれ対象パターンの印字終了時刻をｔ_ｔとすると、「ｌ_ｏ＝｜ｔ_ｔ−ｔ_ｂ｜ｖ」となる。これらから、基準パターンの印字終了位置とずれ対象パターンの印字終了位置との間の距離に注目すると、「ｌ_ｏ−ｌ’_ｏ」により、基準パターンを原点とした場合のずれ対象パターンのずれ量を算出することができる。これは、基準ノズルであるノズル列１３２ａに対するずれ量検出対象ノズルであるノズル列１３２ｂの位置ずれ量に相当する。

このほか、基準／対象パターン重なり部の重なり量ｌ_ｔｂは、以下のように算出しても良い。例えば、基準パターンの長さ（理論値）をＬ_ｂとし、測定された基準パターンの長さをｌ_ｂとすると、基準／対象パターン重なり部の重なり量ｌ_ｔｂは、「ｌ_ｔｂ＝Ｌ_ｂ−ｌ_ｂ」となる。

図１２は、実施の形態１に係る形状変化をもとにした位置ずれ量の検出例を説明する図である。なお、図１２では、ノズル位置の主走査方向のずれ量を、主走査方向における複数箇所のずれ対象パターンを被覆する基準パターンの所定面積あたりの被覆率（被覆面積）の変化からそれぞれ検出し、ノズル列１３２ａに対するノズル列１３２ｂの傾きを算出する例を挙げる。

図１２に示すように、液体吐出装置１００の液体吐出ヘッド１３２が主走査方向に移動し、ずれ量検出対象ノズル（ノズル列１３２ｂ）、基準ノズル（ノズル列１３２ａ）の順に液体が吐出されることで、シート材等の被吐出物に、基準パターン、ずれ対象パターン及び基準／対象パターン重なり部それぞれが形成される。このような状況で、副走査方向の複数箇所で読み取られた各形成パターンは、図９で説明した例と同様に、基準パターン、基準／対象パターン重なり部、ずれ対象パターンの順に、被覆面積が大きくなる（被覆率が高くなる）。なお、図１２では、（１）〜（５）の複数箇所で各形成パターンが読み取られる例を表している。

そして、各箇所に対応する位置ずれ量を、図９で説明した例と同様に検出する。その後、例えば、５つのデータに対して最小二乗法等を用いて、近似直線を推定することで、基準ノズルであるノズル列１３２ａに対するずれ量検出対象ノズルであるノズル列１３２ｂの傾きを算出することができる。傾きの算出後は、例えば傾きに合わせて個々のノズルの吐出タイミングを変更することができる。

上述したように、液体吐出装置１００は、視認性の低い色の液体の吐出によって形成される形成パターンと、視認性の高い色の液体の吐出によって形成される形成パターンとが一部重なることで、これらの形成パターンとは特徴量変化が異なる形成パターンが形成されるように、液体吐出ヘッド１３２の動作を制御し、各形成パターンを読み取り、読み取られた各形成パターンそれぞれの特徴量変化から、視認性の高い色の液体を吐出したノズル列１３２ａに対する、視認性の低い色の液体を吐出したノズル列１３２ｂの位置ずれ量を検出する。この結果、液体吐出装置１００は、使用されるインク量を抑制し、ノズル位置の位置ずれ量の検出を高精度に実現することができる。換言すると、液体吐出装置１００は、視認性の低い色の液体と、視認性の高い色の液体とを一部重ね、他のパターンとは異なる境界部の特徴量変化をとらえることで、位置ずれ量を検出するので、使用されるインク量を抑制しつつ、位置ずれ量の検出を高精度に実現することができる。

（実施の形態２）
さて、これまで本発明に係る液体吐出装置１００の実施の形態について説明したが、上述した実施の形態以外にも種々の異なる形態にて実施されて良いものである。そこで、（１）吐出の順序、（２）検出装置、（３）構成、（４）プログラム、について異なる実施の形態を説明する。

（１）吐出の順序
上記実施の形態１では、ずれ量検出対象ノズル、基準ノズルの順に、液体を吐出する場合を説明した。液体を吐出する順序については、上記実施の形態１の逆順であっても良い。図１３は、実施の形態２に係る液体の吐出順の例を説明する図である。図１３に示すように、上記実施の形態１で説明した各ノズル列の配置が異なる液体吐出ヘッド１３２を使用する。具体的には、基準ノズルとずれ量検出対象ノズルとの配置が、実施の形態１に係る各ノズルの配置と逆である。なお、ずれ量検出処理については、実施の形態１と同様である。

（２）検出装置
また、上記実施の形態１では、液体吐出装置１００がずれ量検出処理を実行する場合を説明した。ずれ量検出処理は、例えば液体吐出装置１００に接続される検出装置によって実現されても良い。例えば、上述したホストＩ／Ｆ１２６を介して接続された検出装置は、上記実施の形態１で説明した液体吐出ヘッド１３２の動作を制御し、センサ１８０を制御することで各形成パターンを読み取らせ、各形状パターンの特徴量変化から、ノズル列の位置ずれ量を検出する。

（３）構成
また、上記文書中や図面中等で示した処理手順、制御手順、具体的名称、各種のデータやパラメータ等を含む情報は、特記する場合を除いて任意に変更することができる。また、図示した装置の各構成要素は、機能概念的なものであり、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。すなわち、装置の分散又は統合の具体的形態は、図示のものに限られず、その全部又は一部を各種の負担や使用状況等に応じて、任意の単位で機能的又は物理的に、分散又は統合することができる。

（４）プログラム
また、液体吐出装置１００又は検出装置で実行される検出プログラムは、上述した各機能部（図５）を含むモジュール構成となっている。そして、実際のハードウェアとしては、ＣＰＵがＲＯＭ又はＨＤＤ等に記憶された検出プログラムを用いて、ＲＡＭにロードし、上述した各機能部による処理が実行される。

１１ ガイド部材
１２ 駆動プーリ
１３ 従動プーリ
１４ タイミングベルト
１５Ａ 側板
１５Ｂ 側板
１５Ｃ 背板
２１ 搬送ローラ
２２ テンションローラ
２４ ヘッドタンク
１００ 液体吐出装置
１０１ 動作制御部
１０２ センサ制御部
１０３ 検出部
１１０ プリンタドライバ
１２０ 制御部
１２１ ＣＰＵ
１２２ ＲＯＭ
１２３ ＲＡＭ
１２４ ＮＶＲＡＭ
１２５ ＡＳＩＣ
１２６ ホストＩ／Ｆ
１２７ 印刷制御部
１２８ モータ駆動部
１３０ キャリッジ
１３１ ヘッドドライバ
１３２ 液体吐出ヘッド
１３２ａ ノズル列
１３２ｂ ノズル列
１４０ 主走査モータ
１５０ 副走査モータ
１６０ 搬送ベルト
１７０ 操作パネル
１８０ センサ

特開２０１４−２８４６３号公報

Claims (15)

1. 第１の色の液体を吐出する第１のノズル列と、
   前記第１の色とは異なる第２の色の液体を吐出する第２のノズル列と、
   前記第１のノズル列による前記第１の色の液体の吐出によって形成される第１の形成パターンと、前記第２のノズル列による前記第２の色の液体の吐出によって形成される第２の形成パターンとが一部重なることで、前記第１の形成パターン及び前記第２の形成パターンとは特徴量変化が異なる第３の形成パターンが形成されるように、液体吐出ヘッドの動作を制御する動作制御部と、
   前記第１の形成パターン、前記第２の形成パターン及び前記第３の形成パターンを読み取る読取部と、
   読み取られた前記第１の形成パターン、前記第２の形成パターン及び前記第３の形成パターンそれぞれの特徴量変化から、前記第１のノズル列に対する前記第２のノズル列の位置ずれ量を検出する検出部と
   を有することを特徴とする液体吐出装置。
2. 前記第１のノズル列と、前記第２のノズル列とは、１の前記液体吐出ヘッドに含まれ、
   前記検出部は、１の前記液体吐出ヘッド内における前記位置ずれ量を検出することを特徴とする請求項１に記載の液体吐出装置。
3. 前記第１のノズル列と、前記第２のノズル列とは、異なる前記液体吐出ヘッドに含まれ、
   前記検出部は、異なる前記液体吐出ヘッド間における前記位置ずれ量を検出することを特徴とする請求項１に記載の液体吐出装置。
4. 前記検出部は、前記液体吐出ヘッドの主走査方向における前記位置ずれ量を検出することを特徴とする請求項１〜３の何れか一つに記載の液体吐出装置。
5. 前記検出部は、前記液体吐出ヘッドの主走査方向と直交する副走査方向における前記位置ずれ量を検出することを特徴とする請求項１〜３の何れか一つに記載の液体吐出装置。
6. 前記検出部は、前記第１の形成パターン、前記第２の形成パターン及び前記第３の形成パターンそれぞれの色情報変化から、前記位置ずれ量を検出することを特徴とする請求項１〜４の何れか一つに記載の液体吐出装置。
7. 前記検出部は、明度の変化、又は、彩度の変化を示す前記色情報変化から、前記位置ずれ量を検出することを特徴とする請求項６に記載の液体吐出装置。
8. 前記検出部は、前記第１の形成パターン、前記第２の形成パターン及び前記第３の形成パターンそれぞれの形状変化から、前記位置ずれ量を検出することを特徴とする請求項１〜５の何れか一つに記載の液体吐出装置。
9. 前記検出部は、前記液体吐出ヘッドの主走査方向に形成された前記第１の形成パターン、前記第２の形成パターン及び前記第３の形成パターンそれぞれの形状変化、又は、前記主走査方向と直交する副走査方向に形成された前記第１の形成パターン、前記第２の形成パターン及び前記第３の形成パターンそれぞれの形状変化から、前記位置ずれ量を検出することを特徴とする請求項８に記載の液体吐出装置。
10. 前記読取部は、前記液体吐出ヘッドの主走査方向に形成された前記第１の形成パターン、前記第２の形成パターン及び前記第３の形成パターンを、前記主走査方向と直交する副走査方向の複数箇所で読み取り、
    前記検出部は、複数箇所で読み取られた前記第１の形状パターン、前記第２の形状パターン及び前記第３の形状パターンそれぞれの形状変化から、複数箇所それぞれに対応する前記位置ずれ量を検出し、検出した複数の前記位置ずれ量から、前記第１のノズル列に対する前記第２のノズル列の傾きを算出することを特徴とする請求項１〜４の何れか一つに記載の液体吐出装置。
11. 前記検出部は、前記第２の形成パターンを被覆する前記第１の形成パターンの所定面積あたりの被覆率の変化、又は、前記第１の形成パターン、前記第２の形成パターン及び前記第３の形成パターンそれぞれの輪郭部の滑らかさの変化から、前記位置ずれ量を検出することを特徴とする請求項８〜１０の何れか一つに記載の液体吐出装置。
12. 前記第２の色は、前記第１の色と比較して視認性が低いことを特徴とする請求項１〜１１の何れか一つに記載の液体吐出装置。
13. 第１のノズル列による第１の色の液体の吐出によって形成される第１の形成パターンと、第２のノズル列による第２の色の液体の吐出によって形成される第２の形成パターンとが一部重なることで、前記第１の形成パターン及び前記第２の形成パターンとは特徴量変化が異なる第３の形成パターンが形成されるように、液体吐出ヘッドの動作を制御する動作制御部と、
    前記第１の形成パターン、前記第２の形成パターン及び前記第３の形成パターンを読み取るセンサを制御するセンサ制御部と、
    読み取られた前記第１の形成パターン、前記第２の形成パターン及び前記第３の形成パターンそれぞれの特徴量変化から、前記第１のノズル列に対する前記第２のノズル列の位置ずれ量を検出する検出部と
    を有することを特徴とする検出装置。
14. 検出装置で実行される検出方法であって、
    第１のノズル列による第１の色の液体の吐出によって形成される第１の形成パターンと、第２のノズル列による第２の色の液体の吐出によって形成される第２の形成パターンとが一部重なることで、前記第１の形成パターン及び前記第２の形成パターンとは特徴量変化が異なる第３の形成パターンが形成されるように、液体吐出ヘッドの動作を制御する動作制御工程と、
    前記第１の形成パターン、前記第２の形成パターン及び前記第３の形成パターンを読み取るセンサを制御するセンサ制御工程と、
    読み取られた前記第１の形成パターン、前記第２の形成パターン及び前記第３の形成パターンそれぞれの特徴量変化から、前記第１のノズル列に対する前記第２のノズル列の位置ずれ量を検出する検出工程と
    を含むことを特徴とする検出方法。
15. 検出装置を制御するコンピュータを、
    第１のノズル列による第１の色の液体の吐出によって形成される第１の形成パターンと、第２のノズル列による第２の色の液体の吐出によって形成される第２の形成パターンとが一部重なることで、前記第１の形成パターン及び前記第２の形成パターンとは特徴量変化が異なる第３の形成パターンが形成されるように、液体吐出ヘッドの動作を制御する動作制御手段と、
    前記第１の形成パターン、前記第２の形成パターン及び前記第３の形成パターンを読み取るセンサを制御するセンサ制御手段と、
    読み取られた前記第１の形成パターン、前記第２の形成パターン及び前記第３の形成パターンそれぞれの特徴量変化から、前記第１のノズル列に対する前記第２のノズル列の位置ずれ量を検出する検出手段と
    して機能させるためのプログラム。

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