JP4312057B2 - 幾何特性解析方法 - Google Patents

Description

この発明は、テストチャートを用いて記録装置と記録媒体と撮像装置との少なくとも１つに係る幾何的特性を解析するための幾何特性解析方法に関する。

デジタル的に記録された画像を、プリンタ等の記録装置によって用紙やフィルムなどの記録媒体に記録したり、逆に、これらの記録媒体に記録された画像をスキャナ等の撮像装置によって撮像するときには、得られる画像の品質は、記録装置の記録特性や記録媒体の媒体特性、あるいは撮像装置の撮像特性などに大きく左右される。

記録装置や撮像装置においては、特に、記録媒体の記録面の面積よりも小さな面積の記録部（例えばヘッド）や撮像部（例えばＣＣＤ）を複数用いることがあり、これらを記録媒体に対して相対的に移動させることにより該記録媒体への記録や撮像を行っているために、複数の記録部同士あるいは撮像部同士の位置関係や、移動に伴うメカ的誤差などの幾何的特性が、画像の品質に与える影響は少なくない。

例えば、記録装置としてのカラーインクジェットプリンタは、インクの各色に応じた複数のヘッドを備えているが、これらのヘッド位置が互いに僅かにずれていたとしても、各色のドットが正しく重ね合わされることなく印刷されてしまい、色ずれを生じて印字品質を著しく劣化させる要因となる。

そこで、例えば特開平１０−２７８３１１号公報には、色ずれを検出し易いテストパターン（チャート）を印字して、この印字したテストパターンをオペレータが目視により確認し、最も色ずれの少ないパターンを選択することにより、印字装置の幾何的な印字特性を推定し、該色ずれを補正するような画像処理を行う技術が記載されている。

また、特開平７−４０５３１号公報には、低解像度の２つのヘッドを、ノズルが互いに補完し合う位置となるように配設して固定することにより、解像度をほぼ倍にするインクジェットヘッドアセンブリが記載されている。このようなインクジェットヘッドアセンブリにおいては、互いのヘッドの位置関係を正確に測定して組み付ける必要があるが、従来は、ノズルの位置を直接機械的に測定したり、ノズルにより印字したドットやラインを顕微鏡で測定したりすることにより、これらを行っていた。
特開平１０−２７８３１１号公報 特開平７−４０５３１号公報

しかしながら、上述したようなテストチャートをオペレータが観測することによりずれを判断する手段では、オペレータにある程度の熟練が必要になるとともに、経験を積んだ熟練のオペレータであっても主観に依存する調整となってしまうことは避けられない。

また、ヘッド位置を機械的に測定する場合には精密な機構が必要となるために、測定機器を購入するコストやその後のメンテナンスに要するコストが嵩むとともに、測定作業に要する製造コストも嵩むことになり、さらには、該測定機器を設置するためのスペースも要してしまう。

それに、ヘッドを幾ら精密に測定して位置決めしたとしても、ノズル同士の位置関係が、印字したときの着弾位置関係にそのまま一致するとは限らず、異なってしまう場合もある。

加えて、ドットやラインを印字して顕微鏡で測定する場合には、顕微鏡による視野が狭く、測定に手間を要するとともに、取得したデータ量が多い場合には処理が重くなるという課題がある。この課題に対応するためには、実質的に少ない数のドットやラインを用いて測定することになるが、この場合、ドットの着肉不良や汚れ、また、着弾位置がある程度分散すること等を考慮すると、高精度な測定を行うことができなくなってしまう課題が新たに発生することになる。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、記録装置と記録媒体と撮像装置との少なくとも１つに係る幾何的特性を容易に高精度で解析することを可能とする幾何特性解析方法を提供することを目的としている。

本発明の幾何特性解析方法は、テストチャートを用いて、記録装置と記録媒体と撮像装置との内の少なくとも１つに係る幾何特性を解析するための幾何特性解析方法であって、基準点をＭ、互いに独立した基準ベクトルをＵ，Ｖ、基準点ＭからＵ方向にｉ番目かつＶ方向にｊ番目のマーク位置をＰijとしたときに、該マーク位置をＰij＝Ｍ＋ｆiＵ＋ｇjＶによって規定する幾何特性フォーマットに基づき、複数のマークから構成されるチャートデータを作成するチャートデータ作成ステップと、前記チャートデータを前記記録装置を用いて前記記録媒体にテストチャートとして記録するテストチャート記録ステップと、前記テストチャートを前記撮像装置によって撮像し、チャートイメージを生成するチャートイメージ生成ステップと、前記チャートイメージ上に、仮の基準点Ｍ^と、互いに独立した仮の基準ベクトルＵ^，Ｖ^とを設定すると共に、基準点Ｍ^からＵ^方向にｉ番目かつＶ^方向にｊ番目のマーク位置をＰ^ijとしたときに、該マーク位置をＰ^ij＝Ｍ^＋ｆiＵ^＋ｇjＶ^によって規定する幾何特性フォーマットに基づき、複数のマークの位置をそれぞれ求める仮マーク位置算出ステップと、前記チャートイメージ上における実際の複数のマークの位置を求める実マーク位置検出ステップと、前記チャートイメージ上における実際の複数のマークの位置と前記幾何特性フォーマットに基づく複数のマークの位置との誤差εijを算出し、さらに各マークにおける誤差εijの二乗和Ｅを算出する誤差二乗和算出ステップと、誤差εijの二乗和Ｅが最小になるような仮の基準点Ｍ^と仮の基準ベクトルＵ^，Ｖ^とを、基準点Ｍ^と基準ベクトルＵ^，Ｖ^として求める基準決定ステップと、を有し、求めた基準点Ｍ^と基準ベクトルＵ^，Ｖ^とに基づいて、前記記録装置と前記記録媒体と前記撮像装置との内の少なくとも１つに係る幾何特性を解析する幾何特性解析方法である。

本発明の幾何特性解析方法によれば、記録装置と記録媒体と撮像装置との少なくとも１つに係る幾何的特性を容易に高精度で解析することが可能となる。

実施の形態を具体的に説明する前に、後述する各実施形態において用いられる原理、すなわち、所定の幾何特性フォーマットに基づいて作成されたテストチャートを撮像して得られるチャートイメージと、該幾何特性フォーマットと、のフィッティングを行うことにより、幾何特性（歪み）を解析する手段について説明する。

まず、図１から図３を参照して、複数のマークを１次元方向に配列する例について説明する。図１は一次元方向にマークを配列してなるチャートデータを示す図、図２はテストチャートを撮像して得られるチャートイメージにおける基準点および基準ベクトルと各マークとの位置関係を示す図、図３は複数のマーク群が形成されている記録媒体の様子を示す図である。

基準点（の位置ベクトル）Ｍと基準ベクトルＵとを用いて、孤立した複数のマークの内のｉ番目のマークの位置Ｐi を、次の数式１、
［数１］

に示すように規定する幾何特性フォーマットに基づき、画像データでなるチャートデータを図１に示すように作成する。

ここに、ｈi は、離散数ｉをパラメータとして実数空間内で定義されるスカラーであり、図１においては、特に、ｈi ＝ｉとなる場合、つまり、チャートデータ上で、マークが等間隔に配列されている場合、を図示している。

このチャートデータを記録装置を用いて記録媒体に記録することによりテストチャートを構成し、さらに、このテストチャートを撮像装置によって撮像したときに得られるチャートイメージは、例えば図２に示すようになり、記録装置の幾何特性、記録媒体の幾何特性、撮像装置の幾何特性によって、元のチャートデータに対して歪みが生じている。

そこで、この図２に示すように、チャートイメージ上に、仮の基準点Ｍ(ハット)（ｍ(ハット)x ，ｍ(ハット)y ）（ここに、文字の上に記号「^」が記載されている部分を、文章中では(ハット)と記載し、添え字は半角文字で代用している。以下同様。）と、仮の基準ベクトルＵ(ハット)（ｕ(ハット)x ，ｕ(ハット)y ）と、を設定する。そして、この仮の基準点Ｍ(ハット)と仮の基準ベクトルＵ(ハット)とを用いて、幾何特性フォーマットに基づき、ｉ番目のマーク（マークｉ）の位置Ｐ(ハット)i を求めると、次の数式２に示すようになる。
［数２］

ここで、チャートイメージから得られる（実測された）ｉ番目のマークの所定の位置、ここでは特に中心位置、の位置ベクトルをＲi （ｘi ，ｙi ）とすると、ｉ番目のマークの、幾何特性フォーマットに基づく位置と実測位置との誤差εi は、次の数式３に示すように表される。
［数３］

従って、各マークにおける誤差の２乗和Ｅは、次の数式４に示すようになる。
［数４］

ここで、Ｅを最小化するＭ(ハット)，Ｕ(ハット)は、
［数５］

を満たすようなＭ(ハット)，Ｕ(ハット)の組を求めれば良い。ここに、Ｅは、Ｍ(ハット)，Ｕ(ハット)の２次関数となるために、マークの総数をＮ、つまり

［数６］

とすると、それぞれ次の数式７から数式１０に示すようになる。
［数７］

［数８］

［数９］

［数１０］

ここで、
［数１１］

とおくと、上記数式７から数式１０は、

［数１２］

となり、この数式１２によって算出されたＭ(ハット)，Ｕ(ハット)は、観測されたチャートイメージ上における最も確からしい基準点および基準ベクトルを与える。

このような最も確からしい基準点および基準ベクトルを求めるためのマーク群２を、図３に示すように、記録媒体１上に複数配置することにより、最も確からしい基準点および基準ベクトルが、チャートイメージ上における各マーク群２毎に、その配置に応じて求められる。これら複数の最も確からしい基準点および基準ベクトル同士の幾何学的な関係から、記録装置や記録媒体、撮像装置の幾何特性を解析することができる。

なお、幾何特性フォーマット上の基準点および基準ベクトルは、自由に設定することができるために（当然、ｈi は基準点や基準ベクトルの設定の仕方に合わせて決める必要がある）、Ａ＝０を満たすように設定することにより、つまり、仮の基準点Ｍ(ハット)がマーク群の重心に位置するように設定することにより、上記数式１２を次の数式１３に示すように簡略化することも可能である。
［数１３］

ここに、（μx ，μy ）は、実測されたマーク群の中心位置の単純平均であり、これに一致する仮の基準点Ｍ(ハット)が最も確からしい基準点となる。なお、Ａ＝０を満たす構成の具体例としては、例えばマーク群が点対称に配置されている場合は、仮の基準点をその対称中心に設定すれば良い。

次に、上述したような原理を２次元に拡張した場合について、図４を参照して説明する。図４は、２次元状にマークを配列したテストチャートを撮像して得られるチャートイメージにおける基準点および基準ベクトルと各マークとの位置関係を示す図である。

上述したような１次元の場合と同様に、基準点（の位置ベクトル）Ｍと互いに独立な基準ベクトルＵ，Ｖと、を用いて、孤立した複数のマークの内の、基準点からＵ方向にｉ番目、Ｖ方向にｊ番目に位置する（以下、単に「ｉｊ番目に位置する」と表現する）マークの位置Ｐijを、次の数式１４、
［数１４］

に示すように規定する幾何特性フォーマットに基づき、画像データでなるチャートデータを作成する。

ここに、ｆi ，ｇj は、離散数ｉ，ｊをそれぞれパラメータとして実数空間内で定義されるスカラーである。

このチャートデータを記録装置を用いて記録媒体に記録することによりテストチャートを構成し、さらに、このテストチャートを撮像装置によって撮像したときに得られるチャートイメージ上に、仮の基準点Ｍ(ハット)（ｍ(ハット)x ，ｍ(ハット)y ）と、仮の基準ベクトルＵ(ハット)（ｕ(ハット)x ，ｕ(ハット)y ）およびＶ(ハット)（ｖ(ハット)x ，ｖ(ハット)y ）と、を設定する。そして、この仮の基準点Ｍ(ハット)と仮の基準ベクトルＵ(ハット)およびＶ(ハット)とを用いて、幾何特性フォーマットに基づき、ｉｊ番目のマーク（マークｉｊ）の位置Ｐ(ハット)ijを求めると、次の数式１５に示すようになる。
［数１５］

ここで、チャートイメージから得られる（実測された）ｉｊ番目のマークの所定の位置、ここでは特に中心位置、の位置ベクトルをＲij（ｘij，ｙij）とすると、ｉｊ番目のマークの、幾何特性フォーマットに基づく位置と実測位置との誤差εijは、次の数式１６に示すように表される。
［数１６］

従って、各マークにおける誤差の２乗和Ｅは、次の数式１７に示すようになる。

［数１７］

１次元のときと同様に、Ｅを最小化するＭ(ハット)，Ｕ(ハット)，Ｖ(ハット)は、
［数１８］

を満たすようなＭ(ハット)，Ｕ(ハット)，Ｖ(ハット)の組を求めれば良い。この２次元におけるマークの総数も、１次元のときとほぼ同様にして、Ｎとなるように、つまり、
［数１９］

とすると、それぞれ次の数式２０に示すようになる。
［数２０］

これを行列式により表現すると、

［数２１］

となり、クラーメルの公式を用いて、これらの行列式を満たすＭ(ハット)，Ｕ(ハット)，Ｖ(ハット)の解を求めることができる。解を求めるための実際の演算処理は、コンピュータ等を用いれば良い。

なお、上述でも既に使用している幾何特性フォーマットやチャートに関連する用語の関係は、図５に示すようになっている。図５は、幾何特性フォーマットやチャートに関連する用語の関係を示す図である。

まず、マークは、単一のドット、または隣接するドットの集合からなる、幾何特性フォーマットによってその配列（位置関係）が規定される互いに孤立した印である。このマークであることを示す際に、以下では、文字「Ｍ」を含む符号（例えば、Ｍ0-0 ，Ｍ0-1 ，…など）を適宜付している。

次に、幾何特性フォーマット（簡略化して述べるときには、「フォーマット」などともいう。）は、マークを記録、もしくは読み取る際の配列規則（位置関係を規定するための規約）である。記録フォーマットと読取フォーマットとは必ずしも同一ではなく、読取フォーマットは記録フォーマットの一部であることが多い。この幾何特性フォーマットであることを示す際に、以下では、文字「Ｆ」を含む符号（例えば、Ｆ０，Ｆ１，…など）を適宜付している。

チャートデータは、この幾何特性フォーマットに基づいて生成された画像データである。

テストチャートは、上記チャートデータに基づいて、記録装置により用紙やフィルムなどの記録媒体に記録（印字／印刷）されたものである。

チャートイメージは、上記テストチャートを撮像装置により撮像して得られるイメージデータである。

部分チャートは、読取フォーマットに応じて複数のマークをグルーピングしたマークの集合であり、マークのグループと同義となっている。チャートは、実際的には、複数の部分チャートに分けて解析されることが多い。この部分チャートであることを示す際に、以下では、文字「Ｇ」を含む符号（例えば、Ｇ0-0 ，Ｇ0-1 ，…など）を適宜付している。

領域は、チャート（または、部分チャート）が占める１つのまとまった領域を指している。チャート（または、部分チャート）を構成する複数のマークの内、最も外側に位置するマーク同士を結んで囲われる領域である。この領域であることを示す際に、以下では、文字「Ｒ」を含む符号（例えば、Ｒ0-0 ，Ｒ0-1 ，…など）を適宜付している。

その後は、上述したように、各マークの所定位置、例えば特に中心位置を解析することにより、マーク群に関する中心位置のデータを算出する。

そして、この中心位置データと、上記幾何特性フォーマットと、を比較することにより、最も確からしい基準点および基準ベクトルを算出して、幾何特性を取得するようになっている。

以下では、図面を参照しながら、より具体的に、本発明の実施形態を説明する。

［第１の実施形態］
図６から図３２は本発明の第１の実施形態を示したものであり、図６は幾何特性解析システムの構成を示すブロック図である。

この実施形態の幾何特性解析システムは、図６に示すように、解析装置としてのパーソナルコンピュータ（ＰＣ）５と、記録装置としてのプリンタ６と、撮像装置としてのスキャナ７と、を有して構成されている。

上記ＰＣ５は、幾何特性フォーマットを記憶するフォーマット記憶手段たるフォーマット記憶部９とこのフォーマット記憶部９から読み出した幾何特性フォーマットに基づき画像データであるチャートデータ（印字データ）を生成するチャートデータ生成部１０とを含むチャートデータ生成記憶部８と、後述する撮像部１７から出力されるチャートイメージに基づき各マークの中心位置を算出するマーク中心算出部１２とこのマーク中心算出部１２により算出されたマーク群の各中心位置と上記フォーマット記憶部９から読み出した幾何特性フォーマットとを比較することにより最も確からしい基準点および基準ベクトルを算出して幾何特性を解析するフィッティング部１３とを含む解析手段たる解析部１１と、この解析部１１により解析された結果を表示するための表示部１４と、を有して構成されている。

また、上記プリンタ６は、上記チャートデータ生成部１０から出力されたチャートデータ（印字データ）を記憶するデータ記憶部１５と、このデータ記憶部１５からチャートデータを読み出して用紙やフィルムなどの記録媒体に記録（印字）することによりテストチャートを生成する印字部１６と、を有して構成されている。

さらに、上記スキャナ７は、上記印字部１６により印字媒体として生成されたテストチャートを撮像してイメージデータとしてチャートイメージを生成する撮像手段たる撮像部１７を有して構成されている。

次に、図７は、上記印字部１６の具体的な構成を示す図である。

上記印字部１６は、ノズルをライン方向に周期的に配列したインクジェットヘッドを、該ノズルを配列する周期の半分だけ位相をずらして印字幅がほぼ重複するように２つ配置することにより、２倍の解像度を得るようにしたものとして構成されている。

すなわち、印字部１６は、図７に示すように、例えば１５０ＤＰＩの解像度が得られるような間隔Ｐ０で複数のノズル２２を配列した２つの記録手段たるインクジェットヘッド２０，２１を、図示のように半位相、つまり、３００ＤＰＩの解像度に相当する間隔Ｐ１（ほぼ８４．７μｍ）だけずらして固定することにより、ヘッドアセンブリが構成されている。

まずは、このような構成の印字部１６の、インクジェットヘッド２０，２１同士に係る幾何特性を解析する例について説明する。ここに、解析対象となる幾何特性の例としては、局所的なヘッドの位置（グループ化されたノズルの位置）関係、搬送ベクトル、ノズル間ベクトル、さらに、それらの変化（相対位置ズレ、搬送ムラやヘッドの変形）などが挙げられる。

図８は、印字部１６とこの印字部１６により記録されるチャートデータとを示す図である。

この図８に示す例では、１つのマークは、１つのノズル２２から吐出されるインクで記録される１つのドットにより構成されている。

ヘッド２０に配列されたノズル２２によるドットは、ライン方向の偶数座標に記録されるようになっており、これによる部分チャートの幾何特性フォーマット（Ｆ０）としては、記録媒体の搬送方向と直交する同一ライン上に１０ドット間隔で、記録媒体の搬送方向に５ドット進む毎に２ドット右にシフトして印字し、これを２０ドットまで繰り返すようになっている。すなわち、マークの位置を（ライン方向の座標，記録媒体搬送方向の座標）により表示すると、ヘッド２０による記録は、第１のノズルが（０，０）、第２のノズルが（２，５）、第３のノズルが（４，１０）、第４のノズルが（６，１５）、第５のノズルが（８，２０）、となって、さらに第６のノズルが（１０，０）、第７のノズルが（１２，５）、…などとなるように行われる。

一方、ヘッド２１に配列されたノズル２２によるドットは、ライン方向の奇数座標に記録されるようになっており、これによる部分チャートの幾何特性フォーマット（Ｆ１）としては、上述したようなヘッド２０による部分チャートの幾何特性フォーマット（Ｆ０）を右に５ドットシフトしたものとなっている。すなわち、ヘッド２１による記録は、第１のノズルが（１，１５）、第２のノズルが（３，２０）、第３のノズルが（５，０）、第４のノズルが（７，５）、第５のノズルが（９，１０）、となって、さらに第６のノズルが（１１，１５）、第７のノズルが（１３，２０）、…などとなるように行われる。

こうして、記録される各ドットは、ライン方向と記録媒体搬送方向との何れにも、他のドットに対して所定の間隔が取られるようになっている。このようにドット同士を離間して配置しているのは、記録したときのドットの広がりや、スキャナ７で撮像する際の光学的なボケや位相ずれ、記録時の搬送ムラやヘッド位置ズレの影響により、ドット同士が干渉し、独立性（孤立性）が損なわれるのを抑制するためである。

このようなチャートデータに基づき印字されたテストチャートを撮像することによって得られるチャートイメージを解析するにあたり、異なる系であるヘッド２０，２１毎、また、ヘッド内でもさらに詳細に小領域毎の幾何特性を求める目的で、小領域に分割した部分チャート毎に幾何特性を求める。

具体的には、図８（Ａ）に示すように、幾何特性フォーマットＦ０に基づいて記録されたドットを２０ドットずつグルーピングして、グループＧ0-0 ，Ｇ0-1 ，Ｇ0-2 ，…とし、また、幾何特性フォーマットＦ１に基づいて記録されたドットを同様に、グループＧ1-0 ，Ｇ1-1 ，Ｇ1-2 ，…とする。そして、図８（Ｂ）および図８（Ｃ）に示すように、各グループを１つの部分チャートと見なすことにより、ヘッド２０，２１の各領域、すなわち、グループＧ0-0 ，Ｇ0-1 ，Ｇ0-2 ，…を各々含む領域Ｒ0-0 ，Ｒ0-1 ，Ｒ0-2 ，…と、グループＧ1-0 ，Ｇ1-1 ，Ｇ1-2 ，…を各々含む領域Ｒ1-0 ，Ｒ1-1 ，Ｒ1-2 ，…と、における幾何特性を解析する。

これにより、領域毎に各ヘッドの基準点や基準ベクトルを推定することができて、幾何特性をきめ細かに解析することが可能となる。

こうして、図８に示すようなチャートデータに基づいて記録媒体に記録され、それを撮像することにより得られるチャートイメージを用いることにより、スキュー（斜行）や搬送ムラ、蛇行、伸縮などの影響を極力排除することができ、局所的な領域で２つのヘッド２０，２１により記録されたマークを解析することが可能となる。

ここで、部分チャートの構成の仕方としては、共通の幾何特性を有していると見なせることを条件に種々の変形例が考えられる。

例えば、図８では長尺のヘッドを想定するとともに、ヘッド内でも歪みにより共通の幾何特性を有していない可能性があると仮定して、各領域、およびそれらの相対関係を解析するために一つのヘッドで記録できる領域をさらに小領域に分割して部分チャートを構成する例を示した。これに対して、ヘッド内では幾何特性は共通であると見なして、各ヘッドの幾何特性と、ヘッド同士の相対的な関係による幾何特性と、のみを解析することにして、各ヘッドで記録されるドットで２つの部分チャートを構成するようにしても良い。さらには、これらの２つのヘッドが所定の条件で接合されている場合には、接合されたものを１つのヘッドと見なして、１つのチャートとしてその幾何特性を解析するようにしても良い。

また、図９は、マークをヘッド毎にグループ分けして部分チャートとした例を示す図であり、この図９に示すような構成により、各ヘッドの幾何特性を解析し、さらにヘッド同士の相対的な幾何特性の関係を解析するようにしても良い。

この例では、ヘッド２０の部分チャートＧ0-0 の記録領域Ｒ0-0 と、ヘッド２１の部分チャートＧ1-0 の記録領域Ｒ1-0 と、がほぼ重複し、同様に、ヘッド２３の部分チャートＧ0-1 の記録領域Ｒ0-1 と、ヘッド２４の部分チャートＧ1-1 の記録領域Ｒ1-1 と、がほぼ重複しているが、このように構成することにより、記録媒体の伸縮、記録時／撮像時の浮きや蛇行、といった比較的低周波の歪みが、どちらの部分チャートにも同様に反映されるようになり、各ヘッド同士の相対的な幾何特性の関係を求める際にこれらの影響を抑制して、より高精度な測定を行うことが可能となる。

さらに、この例では、搬送方向と直交する同一ライン上に、４つの部分チャートを構成する各マークが存在するようにしている。このように構成することにより、記録媒体の搬送に伴って生じる比較的高周波の歪みも、各部分チャートに同様に反映されるために、各ヘッド同士の相対的な幾何特性の関係を求める際に同時にその影響を抑制して、より高精度な測定を行うことが可能となる。

この点について、図１０を参照して詳細に説明する。図１０は、搬送方向と直交するライン上に複数の部分チャートのマークを記録することにより幾何特性を解析する際に搬送ムラ等の影響を排除することができるようにした例を示す図である。

図１０に示す例においては、偶数マークはヘッド２０によって印字され、０，２，４，６，８，１０の６つのマークによって部分チャートＧ０が構成されている。また、奇数マークはヘッド２１によって印字され、１，３，５，７，９，１１の６つのマークによって部分チャートＧ１が構成されている。そして、搬送方向と直交するラインＬ１上には、Ｇ０を構成する０，６のマークとＧ１を構成する３，９のマークとの各２つずつが存在し、同様にラインＬ２上にはＧ０を構成する４，１０のマークとＧ１を構成する１，７のマークとが、ラインＬ３上にはＧ０を構成する２，８のマークとＧ１を構成する５，１１のマークとが、それぞれ存在している。

ここで、ラインＬ１とラインＬ２との間のピッチＰ１と、ラインＬ２とラインＬ３との間のピッチＰ２とは、本来は同じ幅になるはずであるが、記録媒体を搬送する際に搬送方向に送りムラが生じることがある。このときにはピッチＰ１とピッチＰ２とは等しくならず、各部分チャートから求められる幾何特性に影響を与えてしまう。このような場合でも、この例に示すような、搬送方向と直交するライン上に各部分チャートから同数のマークを記録するような幾何特性フォーマットを採用することにより、搬送ムラ等の影響が各々の部分チャートに同様に反映されるようになるために、相対的な関係を算出するときにこのムラの影響を容易に相殺することができる。

こうした各部分チャートの条件を同一にする手段は、記録媒体の搬送に対して有効に機能するに限るものではなく、例えば、ヘッドの搬送や、撮像時のラインセンサの搬送、といったような方向性をもった歪みに対しても同様に有効に機能する。

また、図１１は、各部分チャートの記録領域を重複させないように設計した例を示す図である。

この図１１に示すように設計することによって、より小さな領域（面積が小さい領域）で部分チャートを構成することができるために、歪みがあったとしてもその影響を受け難く、各ヘッドの幾何特性について、より高精度な測定を行うことが可能となる。ただし、この場合には、ヘッド同士の相対的な関係の精度はある程度低下することが考えられる。

また、この図１１に示す例では、一つの部分チャートが１５個のマークを含んでなるマーク群により構成されているが、一般に、１つのマークに係る位置検出バラツキの標準偏差σをσ1 とすると、Ｎ個のマークを用いて検出した位置の検出バラツキの標準偏差σN は、
［数２２］
σN ＝σ1 ／√Ｎ
で表されるために、要求精度に合わせてマーク数Ｎを設計すれば良い。

例えば、σ1 が２０μｍで要求精度がσN ＝３μｍである場合にマーク数Ｎを算出すると、Ｎ＝（２０／３）×（２０／３）≒４５となるために、４５個のマークで１つの部分チャートが構成されるように、例えば図１２に示すように設計すれば良い。図１２は、要求精度を満たすために部分チャートに含まれるマークの個数を設計する例を示す図である。

なお、マークを記録するときの位置精度に方向依存性がある場合には、記録位置精度の低い方向により多くのマークを配置することで、その精度を高めるようにすれば良い。

また、後述するように、マーク位置を検出するときにマーク同士が干渉しなければ、より高密度に部分チャートを構成することができるために、図１３に示すように、部分チャートの領域面積がさらに小さくなるように設計することも可能である。図１３は、上記図１２に示した部分チャートを記録媒体搬送方向に高密度化した例を示す図である。

次に、図１４は、マークの記録位置のバラツキに方向性がある場合の幾何特性フォーマットの例を示す図である。この図１４に示すように、マークの記録位置のバラツキには方向性があることがあり、図１４（Ｂ）、図１４（Ｃ）に示す例では、マークの記録位置のバラツキは、縦方向（記録媒体の搬送方向）に大きく、これに比して横方向（ライン方向）には小さくなっている。

このような場合には、マーク同士は縦方向に干渉し易くなる。こうした干渉し易い方向（この例では縦方向）がある場合には、図１４（Ａ）に示すように、マークを、該干渉し易い方向には粗に配置し、これと直交する方向にはより密になるように配置する幾何特性フォーマットを採用すると良い。これにより、相対的な位置関係が変動する（バラツク）複数の部分チャートであっても、領域を重複させつつ、マーク同士を干渉させることなく高密度に配置することが可能となる。

また、これらを組み合わせて、図１５に示すようなチャートを設計することも可能である。図１５は、２つのヘッドを接合してなるヘッドユニットを記録媒体搬送方向に２つ配列してマークを記録する例を示す図である。

この図１５に示す例においては、ヘッド２０ａとヘッド２１ａとを接合することにより１つの第０ヘッドユニット２５が構成されており、同様に、ヘッド２０ｂとヘッド２１ｂとを接合することにより第１ヘッドユニット２６が構成されている。そして、この図１５に示すように、ライン方向において、ヘッド２０ａとヘッド２０ｂとが同位相で、かつヘッド２１ａとヘッド２１ｂとが同位相となるように、記録媒体への記録を行うよう構成されている。

このような構成が適用される具体的な一例としてはカラー印刷が挙げられ、例えば、第０ヘッドユニット２５が黒色を印刷するのに用いられるとともに、第１ヘッドユニット２６がシアンを印刷するのに用いられる。通常は、これに図示しないマゼンタ、イエローの各ヘッドユニットが同様に位相を合わせて配置され、カラー印刷が可能となる。

このような複数のヘッドユニットを有する構成において、ヘッドユニット内に配置されたヘッド同士の間の距離に比べて、ヘッドユニット同士の間の距離が大きい場合には、異なるヘッドユニットのヘッドにより記録されたマーク同士に比して、同一のヘッドユニットのヘッドにより記録されたマーク同士の方が、記録位置のバラツキに高い相関性があることがある。

図１６は、同一のヘッドユニットのヘッド同士と、異なるヘッドユニットのヘッド同士との相対的な位置バラツキの様子を示す図である。ここに、図１６（Ａ）は、ヘッド２０ａのマークを基準としたときの記録位置のバラツキを示し、図１６（Ｂ）はヘッド２０ｂのマークを基準としたときの記録位置のバラツキを示している。この図１６に示すように、同一のヘッドユニット内のヘッドで記録されたマーク間の相対位置バラツキは比較的小さいのに対して、異なるヘッドユニットのヘッドで記録されたマーク間の相対位置バラツキの方が大きくなることがある。

このような場合に、最も相対位置バラツキが大きい組み合わせを基準にして全てのマークの配置を決めると、マーク同士の間が空いてしまい、領域サイズを大きく取らなければならなくなってしまう。そこで、マーク同士が干渉し合わない範囲内で、より稠密にマークを配置するには、次のような点を考慮しながら行うようにすると良い。

図１７は、上記図１６に示した例において、相対的な位置バラツキがあるマーク同士が干渉を起こさないための配置を示す図である。この図１７に示すように、ヘッド２０ａで印字されるマークＭ0-0 と、ヘッド２１ａで印字されるマークＭ0-1 とは、干渉し合わないためにはＤ＝３だけ離間して配置すれば良いが、該マークＭ0-0 とヘッド２０ｂで印字されるマークＭ1-0 とはＤ＝４だけ、該マークＭ0-0 とヘッド２１ｂで印字されるマークＭ1-1 とはＤ＝５だけ、それぞれ干渉し合わないために離間して配置する必要がある。

同様に、ヘッド２１ａで印字されるマークＭ0-1 とヘッド２０ｂで印字されるマークＭ1-0 とはＤ＝５だけ、ヘッド２１ａで印字されるマークＭ0-1 とヘッド２１ｂで印字されるマークＭ1-1 とはＤ＝４だけ、ヘッド２０ｂで印字されるマークＭ1-0 とヘッド２１ｂで印字されるマークＭ1-1 とはＤ＝３だけ、それぞれ干渉し合わないために離間して配置する必要がある。

このときに、これらのマークを干渉させることなく同一ライン上に順番に配置する幾何特性フォーマットを採用した場合には、４つのマークを記録するのに３＋５＋３＋５＝１６ドットの周期を要することになる。このときには、ライン方向の平均マーク間距離は、４ドットとなる。

これに対して、図１５に示すように、ライン方向に沿った０〜１２の１３ドットで第０ヘッドユニット２５のヘッド２０ａ，２１ａによる各マークを２つずつ、次の１３〜２５の１３ドットで第１ヘッドユニット２６のヘッド２０ｂ，２１ｂによる各マークを２つずつ、それ以降も同様に配置するようにすれば、２６ドットを周期として各ヘッド２つずつのマークを記録することができる。このときには、ライン方向の平均マーク間距離は、３．２５ドットとなる。このようにヘッドユニットの切り替え周期を長くすれば、より高密度に部分チャートを記録することが可能である。

図１８は、同一のヘッドによるマークの記録をライン方向に連続させることにより記録密度を高めるようにした例を示す図である。

この図１８に示すように、例えばＭ0-0 ，Ｍ0-0 ，…，Ｍ0-1 ，Ｍ0-1 ，…というような順番でマークを記録することにより、さらに記録密度を高めることも可能である。この場合には、１３３ドット周期で各ヘッド１６マークを記録することができ、ライン方向の平均マーク間距離は、約２．０８ドットとなる。

ここでは、説明を簡単にするためにライン方向の干渉についてのみ考慮した説明をしてきたが、実際のシステムでは２次元的に記録位置がばらつくために、２次元的に近傍のドットと干渉し合わないようにマークを配置する必要がある。

レーザプリンタのように各マークの相対記録位置バラツキの小さいものでは、平均マーク密度は１／４（４マーク記録可能な面積に１マークを記録）程度、インクジェットプリンタのそれぞれ異なる色のヘッドで記録されるマークのように各マークの相対記録位置バラツキの大きいものでは、平均マーク密度は１／５０（５０マーク記録可能な面積に１マークを記録）程度になるが、通常は、干渉の起こり易さ、精度、解析システムで扱うことができる画像サイズなどを考慮して、インクジェットプリンタにおいては、平均マーク密度が１／１０（１０マーク記録可能な面積に１マークを記録）〜１／２０（２０マーク記録可能な面積に１マークを記録）程度、特に好ましくは１／１６（１６マーク記録可能な面積に１マークを記録）程度となるように設計すると良い。

また、記録されるチャートは同一であっても、読み出すときに、あるいは解析するときに、チャート上のマークを適宜グルーピングすることにより、部分チャートを構成することも可能である。図１９は、複数の小チャートをグルーピングして部分チャートを構成する例を示す図である。

例えば、上記図１２に示したようなチャートを細分化して、図１９（Ａ）に示すような小チャートＲ0-0 〜Ｒ2-2 とみなすようにすることが考えられる。

具体的には、搬送ムラに関する幾何特性を解析する場合に、これらの小チャートを図１９（Ｂ）に示すように横方向にグルーピングして、領域Ｒ0-0 ，Ｒ0-1 ，Ｒ0-2 の領域群を１つの領域ＲH0とみなし、同様に、領域Ｒ1-0 ，Ｒ1-1 ，Ｒ1-2 の領域群を１つの領域ＲH1、領域Ｒ2-0 ，Ｒ2-1 ，Ｒ2-2 の領域群を１つの領域をＲH2とみなして、これらの領域ＲH0，ＲH1，ＲH2の相対的な幾何特性の関係を調べれば良い。

また、ヘッドの変形に関する幾何特性や、ノズル配列方向に隣接するヘッド同士の位置関係を解析する場合には、上記小チャートを図１９（Ｂ）に示すように縦方向（送り方向）にグルーピングして、領域Ｒ0-0 ，Ｒ1-0 ，Ｒ2-0 の領域群を１つの領域ＲV0とみなし、同様に、領域Ｒ0-1 ，Ｒ1-1 ，Ｒ2-1 の領域群を１つの領域ＲV1、領域Ｒ0-2 ，Ｒ1-2 ，Ｒ2-2 の領域群を１つの領域をＲV2とみなして、これらの領域ＲV0，ＲV1，ＲV2の相対的な幾何特性の関係を調べれば良い。

また、ヘッド全体の幾何特性を解析するときには、図１９（Ａ）に示した全ての領域Ｒ0-0 ，Ｒ0-1 ，Ｒ0-2 ，Ｒ1-0 ，Ｒ1-1 ，Ｒ1-2 ，Ｒ2-0 ，Ｒ2-1 ，Ｒ2-2 を１つの領域とみなすグルーピングを行って、上記図１２に示したような領域として解析を行えば良い。

これらに限らず、必要に応じて、任意の小チャートを組み合わせるグルーピングを行うことが可能である。

また、幾何特性の解析は、グルーピングを行った後に、該グループ化されたマークに関して行うに限るものではなく、予めそれぞれの小チャートＲ0-0 〜Ｒ2-2 について各領域内での幾何特性を算出しておき、小チャート毎の幾何特性を組み合わせることにより、グルーピングされた領域の幾何特性を算出するようにしても構わない。

このように部分チャートは、求める幾何特性や、その要求精度、記録位置バラツキとその方向性（干渉の起こし易さ）などに応じて、適宜設計することができる。こうして求めようとする幾何特性に応じて幾何特性フォーマットを設計することにより、解析処理を最適化することができ、より高精度な解析をより高速に、かつ省メモリを図りながら行うことが可能となる。

次に、このように構成された幾何特性解析システムの作用について説明する。

図６において、まず、チャートデータ生成部１０は、予めフォーマット記憶部９に記憶されている幾何特性フォーマットに基づいてドットを配置した、図８に示すようなチャートデータを生成し、印字データとしてプリンタ６に送る。なお、チャートデータ生成記憶部８で予めチャートデータ自体を記憶しておき、それを印字データとしてプリンタ６に送るように構成しても構わない。

プリンタ６は、受け取ったチャートデータをデータ記憶部１５に一旦記憶した後に、ライン毎に順次読み出して、印字部１６に設けられた各ヘッド２０，２１により印字を行い、チャートデータに対応するテストチャートを生成する。

このようにして印字されたテストチャートをスキャナ７で読み取るが、このときの測定精度を高めるために、スキャナ７の撮像部１７の撮像解像度を、印字部１６の印字解像度（記録解像度）よりも高くなるように設定する。印字部１６の印字解像度が上述したように３００ＤＰＩである場合には、スキャナ７の撮像部１７の撮像解像度を、例えば、６００ＤＰＩに設定して撮像を行う。もちろん、スキャナ７の撮像部１７の撮像解像度は高い程良いが、必要に応じて解像度を適宜設定しても良い。

そして、スキャナ７は、こうしてテストチャートを撮像することにより得られたチャートイメージを、ＰＣ５に送る。

ＰＣ５は、スキャナ７から送られたチャートイメージの幾何特性解析を、上記解析部１１により行う。

すなわち、解析部１１は、まず、図８などに示したように、同一ヘッドの隣接するノズルにより印字されたドットを、Ｇ0-0 ，Ｇ1-0 のように所定数だけグループ化し、このグループを単位として、上記原理において詳細に説明したように、幾何特性フォーマットとのフィッティングを行い、基準点と基準ベクトルとを推定する。

具体的には、取り込んだチャートイメージに基づいて、撮像されたチャートの概略位置（例えば左上のドットと右下のドットの位置）を検出し、検出されたチャート範囲内を幾何特性フォーマットに基づいて分割することにより、各ドットのおおよその記録位置を算出する。

このとき、チャートイメージから対象とするドットを検出して概略の位置決めを行う代わりに、ドットとは別に構成された基準マーク（マーカ）を用いて概略の位置決めを行うようにしても構わない。図２０はチャート上に基準マークを配置した例を示す図、図２１は基準マークの位置に基づき各マークの概略の位置を算出する様子を示す図である。

この基準マークは、図２０に示すように、チャート上にドットを縦横に連続して配置することにより、所定の矩形領域（例えば７×８ドット）として形成され、全体として連結された１つの基準マークとして機能するようになされたものであり、上記マークよりも大きな面積を有するように構成されている。そして、位置決めを行う際には、チャートからこれらの基準マークをまず検出して、検出された基準マークの位置とチャートの幾何特性フォーマットとに基づいて、図２１に示すように、チャートをメッシュに分割して、各マークの概略の記録位置を算出するようにすれば良い。

記録／撮像時に、斜行がなく、かつ縦横比の大きな違いがない場合には、基準マークの数を２つとすることも可能であるが、これらの斜行や縦横比の違いが存在するシステムでは、３つまたはそれ以上の数の基準マークを設けて、これらの基準マークの全てを通る直線が存在しないように配置すると良い。

このときに、さらに望ましくは、図２０に示すように、基準マークを、チャートの端に配置するとともに、ある基準マーク（この図２０に示す例では、右上角の基準マーク）に他の基準マークから引いた直線が、該基準マーク（右上角の基準マーク）において直交するように配置すると良い。この図２０に示すような例は、上記図１５におけるヘッド２０ａとヘッド２１ａとの関係のような、相対位置バラツキが比較的小さい場合に好適な例である。この基準マークは、ヘッド２０ａに対する基準マークとして機能するとともに、ヘッド２１ａに対する基準マークとしても機能するように、両方のヘッド２０ａ，２１ａにより記録されるドットを用いて、共通な基準マークとして構成されている。

図２２は、ヘッド毎に基準マークを配置してマークの概略の位置を算出する様子を示す図である。この図２２に示すような例は、上記図１５におけるヘッド２０ａとヘッド２０ｂとの関係のような、相対位置バラツキが比較的大きい場合に好適な例である。基準マークは、それぞれのヘッド毎（あるいは、ヘッドユニット毎）に構成されていて、各ヘッドによるマークの位置を、該当するヘッドの基準マークに基づいて求めるようになっている。これにより、マークの検出を確実に行うことが可能となる。なお、この図２２に示したようなチャートにおいては、マーク同士が干渉しないように設計する必要があるのはもちろん、マークと基準マークとが干渉せず、かつ基準マーク同士が干渉しないように設計する必要がある。

基準マークは、図２０のようにある特定の矩形領域に集中してドットを配置したものとして説明したが、チャート上から容易に検出可能でマークと識別可能な形状、例えばラインや枠のようにドットを連続させて配置することにより形成したものであっても良い。

また、マークは、例えば後述する図３６に示すように、１〜数ドットで構成されるために非常に小さく、記録媒体にチャートを記録しているときに印字不良が発生したとしても、一目でそれに気付くのは困難であることが少なくない。そこで、チャートに、図２３に示すような一様なバー５０を合わせて記録しておくと良い。図２３は、チャート上にバー５０を配置した例を示す図である。このバー５０は、該図２３に示すように、チャート上にドットを連続して帯状になるように配置したものであり、該帯状の長手方向は、ライン方向（ノズルの配列方向）となるように構成されている。

このような構成により、記録媒体にチャートを印字しているときに印字不良が発生した場合には、このバー５０の部分を見ることで、該印字不良を視覚的に容易に検知することができる。これにより、印字不良が発生したチャートを、幾何特性の解析に使用するのを防止することが可能となる。

そして、グループを構成しているドットのそれぞれに対して、算出された記録位置を中心に、図２４に示すような重心を算出するためのマスクをかけ、このマスク内で重心の算出を行う。図２４は、重心を算出する際にドットにかけるマスクを示す図である。

このマスクの大きさは、重心を算出する際に隣接するドットの影響を受けることのないような画素サイズに設定される。上述したように、印字解像度の２倍の撮像解像度でチャートイメージを取得する場合には、図８に示したようなあるドットの左右または上下に隣接するドットが５ドット分だけ離れているケースでは、チャートイメージ上では１０画素分だけ離れていることになる。つまりドットの中心に位置する画素を中心として、左右方向に２０画素、上下方向に２０画素の範囲を超えるマスクをかけると、マスク内に他のドットの影響が現れてしまうことになる。そこで、ここでは例えば、１３×１３画素程度のマスクを掛けるように設定する。

このマスクサイズと、設計するチャートの幾何特性フォーマットと、の間にも密接な関係があり、検出するべきマークの位置を正確に推定することができる場合には、図２５に示すように、マスクを比較的小さく設定する（この図２５に示した例では、４×４画素のマスクに設定する）ことができる。図２５は、マークの位置を比較的正確に推定してマスクを小さく設定した例を示す図である。

このような比較的小さなマスクを該図２５に示すようなチャートに対して用いた場合には、１つのマスク内で複数のマークが検出されることはなく、マーク検出時の干渉は生じていない。

これに対して、マーク位置の推定誤差が比較的大きい場合には、マスクサイズが大きくなるように設定する必要がある。図２６は、マークの位置の推定誤差が比較的大きくマスクを大きめに設定した例を示す図である。この図２６は、例えば６×６画素のマスクを設定した例を示している。このような比較的大きなマスクを設定した場合には、該図２６に示したチャートと上記図２５に示したチャートとが同じであるにも関わらず、マーク検出時に干渉を生じることがある。

このような場合には、チャートにおけるマーク同士の間の距離がより大きくなるように、幾何特性フォーマットを変更する必要がある。

ただし、マーク検出時の干渉を避ける手段は、幾何特性フォーマットの変更に限るものではなく、マーク位置の推定誤差が小さくなるように基準マークの配置を工夫するようにしても良いし、あるいは、マスクサイズを適応的に変化させるようにしても良い。つまり、１つのマスクは複数の画素により構成されるが、マークは、これらの画素のある範囲で連続性を有している。従って、この点に着目して、該マスク内において複数の重心計算を行い、より推定中心に近い側にあるもの、または、その質量（この質量に関しては後述する）が所定の値に近いものを選択することにより、所望のマークを検出するようにしても良い。

図２７は、マークの重心を算出する際のマスクにおける輝度レベルと座標を示す図である。

その後、この図２７に示すように、マスク内の各画素の輝度レベルＹijをバックグラウンドレベル（ドットの存在しない部分の輝度レベル）Ｙbgから引いた残余（負になった場合は０とみなす）を次の数式２３に示すように各画素の微小質量Ｄijと定義する。
［数２３］

ここで、バックグラウンドレベルＹbgからの差を取るのは、マスク内におけるドット以外の部分となる周辺が０となるように正規化することで、マスク位置の中心がドットの中心からずれた場合に、算出される重心に影響が及ぶのを防ぐためである。

そして、マスク内でモーメントの総和を求めて、これをマスク内の総質量で除算することにより、次の数式２４に示すように、重心Ｃ（Ｃi ，Ｃj ）を算出する。
［数２４］

なお、印字したドットの着肉不良、にじみ、かすれ、ドット近傍の汚れ、などの影響を排除して推定精度を上げるために、重心の算出を行う前に、グループを構成するドットのプレスキャンを行うとさらに良い。このプレスキャンでは、上述したような重心群を算出する処理を一度行って、グループの基準点と２つの基準ベクトルとを算出し、その結果に基づいてマスク位置の補正を行うことにより、マスク中心位置をドット重心にほぼ正確に合わせておく。このプレスキャンにおいて、さらに、各ドットの平均質量μと標準偏差σも予め求めておくことにより、例えばμ±３σを外れる質量を持つドットは不適ドットとして除外すると良い。このように構成することによって、良好な品質で印字されたドットのみを幾何特性解析に用いることができ、解析の精度を向上することが可能となる。

なお、ドットの位置を規定するための所定の位置は、上述したような重心に限るものではなく、幾何的な中心であっても構わないし、その他のドットの位置を規定し得る適宜の位置を用いることも可能である。ここに、幾何的な中心を求める手段としては、図２７に示したような輝度レベルＹijを、所定の閾値で２値化して、該所定の閾値以下となるようなドットパターンの幾何的な中心を求めるようにする手段が一例として考えられる。

こうして算出された重心群と、幾何特性フォーマットに基づいた記録位置群と、の誤差の２乗和を最小化するような基準点Ｍと２つの基準ベクトルとを、フィッティング部１３において、上記原理で説明したように求めることにより、幾何特性フォーマットとのフィッティングを行う。

これにより、例えば図２８に示すように、グループ単位で、最も確からしい基準点Ｍと２つの基準ベクトル（ライン方向基準ベクトルＵ、記録媒体搬送方向基準ベクトルＶ）と、を算出することができる。

図２８は、グループ単位で算出される最も確からしい基準点と２つの基準ベクトルの様子を示す図である。

図示のように、グループＧ0-0 に関して、基準点Ｍ(ハット)0-0および２つの基準ベクトルＵ(ハット)0-0，Ｖ(ハット)0-0が求められ、グループＧ1-0 に関して、基準点Ｍ(ハット)1-0および２つの基準ベクトルＵ(ハット)1-0，Ｖ(ハット)1-0が求められる。

そして、求めた基準点および基準ベクトルに基づいて、この微小領域における２つのヘッドの状態を解析する。

図２９は、幾何特性を解析する際に用いる、グループ毎に算出された基準点や基準ベクトルの例を示す図である。

具体的には、この図２９に示すように、基準点や基準ベクトルについて、同一グループ内、あるいは異なるグループ同士で比較することにより、次のような状態を解析することができる。
（１） 基準ベクトルＵ(ハット)0-0と基準ベクトルＶ(ハット)0-0と、の方向および長さを用いた、この微小領域におけるヘッド２０のスキュー角（対搬送方向）および縦横の解像度の解析
（２） 基準ベクトルＵ(ハット)1-0と基準ベクトルＶ(ハット)1-0と、の方向および長さを用いた、この微小領域におけるヘッド２１のスキュー角（対搬送方向）および縦横の解像度の解析
（３） 基準位置Ｍ(ハット)0-0と基準位置Ｍ(ハット)1-0と、を用いた、グループ基準点におけるヘッド２０，２１の相対的な位置関係の解析
（４） 基準ベクトルＵ(ハット)0-0と基準ベクトルＵ(ハット)1-0と、を用いた、この微小領域におけるヘッド２０，２１の相対的なスキューやノズルの位置ずれの解析
（５） 基準ベクトルＶ(ハット)0-0と基準ベクトルＶ(ハット)1-0と、を用いた、この微小領域における記録媒体の搬送量、方向のずれ（通常はほとんど生じることはないが、記録媒体に撚れや撓みがあったり、ヘッド間の印字タイミングにずれがある場合には、生じることもある。）の解析
なお、２つのヘッド２０，２１のずれ量は、例えば、次のように解析して求めることも可能である。

例えば、Ｍ(ハット)0-0を基準にして幾何特性フォーマットに基づいて推定されるＭ(ハット)1-0の位置Ｐ(ハット)1-0は、Ｍ(ハット)0-0 ＋５Ｕ(ハット)0-0となる。従って、幾何特性フォーマットに基づくこの基準位置Ｐ(ハット)1-0と実際の基準位置Ｍ(ハット)1-0との差、
［数２５］

が、Ｍ(ハット)1-0の期待する位置からのずれ量となる。このずれ量は、ベクトルとして得られるが、このずれ量のベクトルのＵ(ハット) 方向成分が、図７に示したように配列されたノズルの該配列方向のずれ方向やずれ量を表している。また、上記ずれ量のベクトルのＶ(ハット) 方向成分が、ヘッド２０のノズル２２とヘッド２１のノズル２２との吐出位置のずれなどを表している。

もちろん、基準点の設定の仕方を変えたり、あるいはグループを構成するドットの組を変えることなどにより、このような計算を行うことなく、２つのヘッド２０，２１のずれ量などを解析することも可能である。

ここでは、局所領域におけるグループＧ0-0 とＧ0-1 について説明したが、図３０に示すように、このようなグループを異ならせたマーク群２Ａを記録媒体上に複数設定して、それぞれの局所領域でグループ内のマーク群２Ａの解析を行うとともに、異なるグループ同士のマーク群２Ａの相対的な関係の解析を行うことにより、２つのヘッド２０，２１による印字状態を包括的に解析することが可能となる。

図３０は、グループを異ならせた複数のマーク群が形成されている記録媒体の様子を示す図、図３１は複数のヘッドに関する解析結果として得られた基準位置および基準ベクトルの分布例をそれぞれ示す図である。

例えば、図３０に示すようなグループを異ならせた複数のマーク群２Ａを記録媒体１に印字することによりテストチャートを構成して、ヘッド２０に関する解析結果が図３１（Ａ）、ヘッド２１に関する解析結果が図３１（Ｂ）、にそれぞれ示すように得られたものとする。

このような場合には、図３１（Ａ）から、ヘッド２０が媒体搬送方向上流側に向かって凸に歪曲していること（ヘッド２０で印字されるドットの並びが上に凸に歪曲していること）が分かるとともに、図３１（Ａ）および図３１（Ｂ）から、搬送速度ベクトルの長さが伸縮しているのが見られるために、媒体搬送速度にムラがあることがわかる。

こうして得られた解析結果を表示部１４に表示することにより、ヘッド２０，２１の状態を調整したり、印字パラメータの調整を行ったりすることが可能となる。

また、テストチャートを作成するためのチャートデータについては、解析すべき幾何特性に合わせて各種のものを用いることが可能であり、上記図８等に示した例に限られるものではないことは勿論である。

さらに、記録位置のバラツキ状態を予め複数種類だけ想定するとともに、各バラツキ状態に対応し得るような幾何特性フォーマットをそれぞれ設計しておいて、実際の印字結果を観察して、より適切な幾何特性フォーマットを選択してチャートを印字し直しても良い。あるいは、予め用意された複数の幾何特性フォーマットの全てに基づいて、複数のチャートを印字し、それらの中から有効なものを選択して用いるようにしても構わない。

さらに効率的には、最初に、干渉が生じる可能性のない比較的記録密度の低いチャートを印字して、該印字結果に基づき幾何特性を解析し、次に、この解析結果に基づいて、上記複数の幾何特性フォーマットから最適なものを選択して印字するようにすると良い。あるいは最初の解析結果に基づいて、ＰＣ上でより記録密度の高い最適な幾何特性フォーマットを設計して、該幾何特性フォーマットに基づき印字して、さらに詳細な解析を行うようにしても良い。

また、幾何特性フォーマットのサイズは、幾何特性解析システムで扱うことができる画像のサイズに合わせて設計するのが望ましい。すなわち、１つの幾何特性フォーマットで規定されるチャート（部分チャート）は、１つの単位としてまとめて解析する必要があるために、チャートイメージのサイズが幾何特性解析システムの画像メモリに格納できるサイズとなることが望ましい。従って、画像メモリのサイズと、撮像装置の解像度と、記録装置の解像度と、に基づいて、幾何特性フォーマットのサイズを設計しておくと好都合である。

図３２は、このようなチャートデータの一変形例を示す図である。

この図３２に示す例は、同一ライン上に、４ドット毎に同一のヘッドのノズルによりドットを印字し、記録媒体の搬送方向に５ライン毎にヘッドを交替させて、かつライン方向に１ドットずらすように印字を行うものである。

すなわち、ヘッド２０による記録は、０ライン目におけるライン方向座標０，４，８，１２，…の位置、１０ライン目におけるライン方向座標２，６，１０，１４，…の位置、に行われ、その後の２０ライン目は０ライン目と同じライン方向座標に行われる。

また、ヘッド２１による記録は、５ライン目におけるライン方向座標１，５，９，１３，…の位置、１５ライン目におけるライン方向座標３，７，１１，１５，…の位置、に行われ、その後の２５ライン目は５ライン目と同じライン方向座標に行われる。

なお、上述では、主にインクジェットプリンタの幾何特性を解析する例について説明したが、これに限らず、レーザプリンタなどの各種のプリンタや、さらにはフィルム等に光学的に記録する記録装置などの、各種の装置の幾何特性を解析するケースにも広く適用することが可能である。

このような第１の実施形態のテストチャートおよび幾何特性解析システムによれば、記録装置であるプリンタと、記録媒体である用紙等と、撮像装置であるスキャナと、の少なくとも１つに係る幾何的特性を、作業員の熟練等を要することなく、容易に高精度で解析することが可能となる。

［第２の実施形態］
図３３から図３６は本発明の第２の実施形態を示したものであり、図３３はヘッドと撮像部との記録媒体搬送方向における位置関係を示す図である。この第２の実施形態において、上述の第１の実施形態と同様である部分については説明を省略し、主として異なる点についてのみ説明する。

上述した第１の実施形態は、プリンタとは別体のスキャナによりイメージデータを取得するようになっていたが、この第２の実施形態は、プリンタ内にイメージデータを取得するための撮像部を一体に設けた構成としたものである。

図３４は、幾何特性解析システムの構成を示すブロック図である。

この実施形態の幾何特性解析システムは、図３４に示すように、解析装置としてのパーソナルコンピュータ（ＰＣ）３５と、記録装置と撮像装置とを兼ねたプリンタ３６と、を有して構成されている。

上記ＰＣ３５は、幾何特性フォーマットを記憶するフォーマット記憶部９と、撮像部１７から出力されるチャートイメージに基づき各マークの中心位置を算出するマーク中心算出部１２とこのマーク中心算出部１２により算出されたマーク群の各中心位置と上記フォーマット記憶部９から読み出した幾何特性フォーマットとを比較することにより最も確からしい基準点および基準ベクトルを算出して幾何特性を解析するフィッティング部１３とを含む解析部１１と、この解析部１１により解析された結果を表示するための表示部１４と、を有して構成されている。

また、上記プリンタ３６は、上記フォーマット記憶部９に記憶される幾何特性フォーマットと同一の幾何特性フォーマットに基づきチャートデータを生成して記憶するチャートデータ生成記憶部３７と、このチャートデータ生成記憶部３７からチャートデータを読み出して印字媒体（記録媒体）に印字（記録）することによりテストチャートを生成する印字部１６と、上記印字部１６により生成されたテストチャートを撮像してチャートイメージを生成する撮像部１７と、を有して構成されている。

このような構成において、上記印字部１６と撮像部１７との位置関係は、図３３に示すようになっている。

上記印字部１６は、ブラック（Ｋ）を印字するためのヘッド３０と、シアン（Ｃ）を印字するためのヘッド３１と、マゼンタ（Ｍ）を印字するためのヘッド３２と、イエロー（Ｙ）を印字するためのヘッド３３と、を記録媒体搬送方向の上流側から下流側に向かって順に配設することにより構成されている。これにより、記録媒体の搬送に伴って記録手段たる各ヘッド３０，３１，３２，３３により順次印字を行って、カラー印字を行うようになっている。

また、上記撮像部１７は、例えば、上記ヘッド３０による印字幅を光学的に読み取ることができるようなライン長さのラインセンサにより構成されていて、上記印字部１６を構成する何れのヘッド３０，３１，３２，３３よりも記録媒体搬送方向の下流側に配設されている。

このような構成の幾何特性解析システムにおいて用いるチャートデータとしては、例えば、図３５に示すようなタイプのものが望ましい一例である。図３５はチャートデータの一例を示す図である。

この図３５に示す例は、同一ライン上に、４ドット毎に同一のヘッドのノズルによりドットを印字し、記録媒体の搬送方向に４ライン毎にヘッドを順次交替させて、かつライン方向に１ドットずらすように印字を行うものである。

すなわち、ヘッド３０による記録は、０ライン目におけるライン方向座標０，４，８，１２，…の位置に行われ、その後の１６ライン目は０ライン目と同じライン方向座標に行われる。

ヘッド３１による記録は、４ライン目におけるライン方向座標１，５，９，１３，…の位置に行われ、その後の２０ライン目は４ライン目と同じライン方向座標に行われる。

ヘッド３２による記録は、８ライン目におけるライン方向座標２，６，１０，１４，…の位置に行われ、その後の２４ライン目は８ライン目と同じライン方向座標に行われる。

ヘッド３３による記録は、１２ライン目におけるライン方向座標３，７，１１，１５，…の位置に行われ、その後の２８ライン目は１２ライン目と同じライン方向座標に行われる。

なお、この第２の実施形態や上述した第１の実施形態などにおいて、１つのマークを１つのドットにより記録するに限るものではなく、例えば図３６に示すように、複数ドットにより１つのマークを構成するようにしても良い。

図３６は、１つのマークを１以上のドットにより構成した各種の例を示す図である。

図３６（Ａ）は、上述したように、１つのマークを１つのドットにより構成するタイプを示している。

図３６（Ｂ）は、１つのマークをライン方向に配列した２つのドットにより構成するタイプを示している。

図３６（Ｃ）は、１つのマークを記録媒体搬送方向に配列した２つのドットにより構成するタイプを示している。

図３６（Ｄ）は、１つのマークを２×２となるように正方形状に配列した４つのドットにより構成するタイプを示している。

図３６（Ｅ）は、１つのマークを（ライン方向に３）×（記録媒体搬送方向に２）となるように矩形状に配列した６つのドットにより構成するタイプを示している。

図３６（Ｆ）は、１つのマークを（ライン方向に２）×（記録媒体搬送方向に３）となるように矩形状に配列した６つのドットにより構成するタイプを示している。

図３６（Ｇ）は、１つのマークを３×３となるように正方形状に配列した９つのドットにより構成するタイプを示している。

図３６（Ｈ）は、１つのマークを十字状に配列した５つのドットにより構成するタイプを示している。

これらに限らず、マーク内の所定位置（上述したような重心や幾何的中心など）を規定することができるような図形となれば、適宜の形状のマークを用いることが可能である。

次に、このように構成された幾何特性解析システムの作用は、上述した第１の実施形態とほぼ同様であるが、記録媒体への記録（印字）が完了してからスキャナに移動させて撮像を行うのではなく、プリンタ３６内において記録を行いながら記録媒体搬送の中で同時に撮像を行うようにしている点が主な相違点となっている。

すなわち、記録媒体を搬送しながら、チャートデータ生成記憶部３７に記憶されているチャートデータをライン毎に読み出して、印字部１６に設けられた４つのヘッド３０，３１，３２，３３により順次印字することで、図３５に示すようなチャートデータに基づくテストチャートをライン毎に作成して行く。

４色のヘッド３０，３１，３２，３３を通過することによりテストチャートのラインが記録された記録媒体は、さらに搬送されて、上記撮像部１７の位置に到達する。このときに、該テストチャートのラインが該撮像部１７により撮像されて、チャートイメージとしてＰＣ３５へ出力される。

ＰＣ３５は、解析部１１のマーク中心算出部１２により、入力されたチャートイメージに基づき、各ヘッド３０，３１，３２，３３で印字された１０個のマークからなる４つのグループＧ0-0 、Ｇ1-0 、Ｇ2-0 、Ｇ3-0 毎に、各マーク中心を検出して幾何特性解析を行うが、その後の作用は上述した第１の実施形態と同様である。

なお、本実施形態においては、フォーマット記憶部９をＰＣ３５内に設けて、チャートデータ記憶部３７をプリンタ３６内に設けるようにしたが、上述した第１の実施形態の図６に示したように構成しても構わないことは勿論である。

このような第２の実施形態によれば、上述した第１の実施形態とほぼ同様の効果を奏するとともに、プリンタ内に撮像部を設けたために、プリンタと別体でスキャナを用意する必要がなく、記録媒体をセットし直す手間などが不要となる。さらに、プリンタの記録媒体を搬送するための搬送系を印字と撮像とに共用することができるために、印字したテストチャートと撮像したチャートイメージの位置関係を安定化させることができ、かつコストを削減することが可能となる。

さらに、１つのマークを隣接する複数のドットにより構成した場合には、撮像部の解像度が比較的低くても、マークを安定して検出することが可能となる。そして、マークの面積が大きくなるために、ドットの変形や汚れ、かすれ等のノイズに対する耐性が高まり、幾何特性解析が容易になる。

［第３の実施形態］
図３７は本発明の第３の実施形態を示したものであり、記録媒体１に記録されているグループ毎にマーク形状を異ならせたテストチャートの一例を示す図である。この第３の実施形態において、上述の第１，第２の実施形態と同様である部分については説明を省略し、主として異なる点についてのみ説明する。

上述した第１の実施形態では、チャートイメージ上のドットが２つのヘッドのどちらで印字されたものかを判断するために、チャートイメージの中から代表点（例えば左上ドットと右下ドット）を検出していた。このような手段を用いると、印字不良によってこの代表点を検出することができない場合に、幾何特性解析を行うことができなくなる可能性がある。

一方、上述した第２の実施形態は、カラープリンタに係る実施形態であるために、プリンタ毎に印字されるマークは、その態様が色として異なっている。従って、撮像部１７のラインセンサ等をカラーセンサにより構成すれば、記録媒体の記録面に印字されたチャートのどの部分からでも、その局所領域における４つのヘッドの幾何特性を解析することが可能となっている。

これらに対して、この第３の実施形態は、グループ毎に態様としてマーク形状や大きさ等を変更することにより、カラープリンタであるとモノクロプリンタであるとを問わず、特定ドットの印字不良があってもモノクロセンサを用いて幾何特性解析を行うことができるようにしたものである。

図３７（Ａ）に示すように、記録媒体１に構成されたこの実施形態のテストチャートは、より詳しくは、図３７（Ｂ）に示すように構成されている。

すなわち、テストチャートに記録されるマークは、ここでは３つのグループＧ0-0 ，Ｇ1-0 ，Ｇ2-0 に分類されていて、グループＧ0-0 に属するマークは、上記図３６（Ｃ）に示したように、記録媒体搬送方向に配列した２つのドットにより構成され、グループＧ1-0 に属するマークは、上記図３６（Ｂ）に示したように、ライン方向に配列した２つのドットにより構成され、グループＧ2-0 に属するマークは、上記図３６（Ｄ）に示したように、２×２となるように正方形状に配列した４つのドットにより構成されている。

これらの各グループに属するマークが、記録媒体搬送方向に沿って、ライン方向に傾くように、斜めに配列されているのは、上記図８に示したものと同様である。

このような第３の実施形態によれば、上述した第１，第２の実施形態とほぼ同様の効果を奏するとともに、解析すべき対象（グループ）毎にマーク形状を異ならせているために、モノクロセンサを用いた場合でも、任意の場所から局所領域における幾何特性を解析することが可能となる。

なお、上述した第１から第３の実施形態においては、厳密には、記録装置の幾何特性と、記録媒体の幾何特性と、撮像装置の幾何特性と、を合わせた幾何特性を解析していることになる。通常は、記録媒体の幾何特性や撮像装置の幾何特性はほとんど影響のないレベルであることが多いために、幾何特性解析システムを、主として、記録装置の幾何特性解析に用いるシステムとして説明してきたが、もちろん、これに限定されるものではない。

例えば、フィルムや印画紙へレーザーによる焼き付け等を行うことによりテストチャートを作成する場合には、記録装置の幾何特性と記録媒体の幾何特性は、ほとんど影響のないレベルであると見なすことができる。従って、このようなケースでは、この幾何特性解析システムは、主として、撮像装置の幾何特性を解析するためのものとして利用することが可能である。このような解析に用いる幾何特性解析システムの構成は、例えば図６におけるＰＣ５のチャートデータ生成部１０やプリンタ６が不要となる。

このように構成されたテストチャートを、ラインセンサでなる撮像部１７を含むスキャナ７で撮像して、ＰＣ５の解析部１１で解析を行ったときに、例えば、上記図３１（Ａ）に示したような解析結果が得られたとすると、この場合には、スキャナ７のラインセンサが下に凸に歪曲していて、ラインセンサの移動速度にムラがあると判断することができる。

あるいは、記録装置と撮像装置との幾何特性が高精度に設定されたものである場合に、読み取ったチャートイメージの幾何特性が歪んでいるときには、それは記録媒体の伸びや変形に起因すると判断することができる。

このようにして、幾何特性解析システムは、記録装置と記録媒体と撮像装置との何れか１つ、またはこれらの２以上の任意の組み合わせに係る幾何的特性を解析するために用いることが可能である。

ここで、撮像装置の幾何特性を予め同定しておくことにより、記録装置の幾何特性を解析する方法について説明する。

幾何特性解析システムは、幾何特性フォーマットに基づいて生成されたチャートデータに基づきテストチャートを記録媒体に記録する記録装置と、この記録装置により記録されたテストチャートを撮像してチャートイメージを取得する撮像装置と、この撮像装置により取得されたチャートイメージに基づいて幾何特性の解析を行う解析装置と、を有する構成となっている。

このような構成において、解析装置により解析されるチャートイメージにおける独立な基準ベクトルの組みで構成される２×２の行列Ｐ３は、幾何特性フォーマットに基づいて生成されたチャートデータにおける独立な基準ベクトルの組みで構成される２×２の行列Ｐに、記録装置の幾何特性Ｔ１と、撮像装置に対する記録媒体の物理的配置による幾何特性Ｔ２と、撮像装置の幾何特性Ｔ３と、が順次作用したもの、すなわち、
［数２６］
Ｐ３＝Ｔ３・Ｔ２・Ｔ１・Ｐ
となる。

ここに、各幾何特性Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３は、２×２の行列式として表現されるものである。

幾何特性Ｔ１は、主に、ヘッドの歪み（部分的に見ればヘッドのスキューと見なせる）と、ノズル間ピッチと、送りピッチとをパラメータとして含み、幾何特性Ｔ２は、主に、回転をパラメータとして含み、幾何特性Ｔ３は、主に、ラインセンサの歪み（部分的に見ればセンサのスキューと見なせる）と、センサ解像度と、送り方向解像度と、をパラメータとして含んでいる。

つまり、パラメータとしては７つが含まれていることになる。これに対して、２×２の行列式でなる上記数式２６からは、４つの数式を組み合わせてなる連立式を立てることができるのみである。従って、このままでは、記録装置の幾何特性Ｔ１を求めることはできない。

そこで、まず、幾何特性Ｔ１が既知となっている基準チャートを別途に用意する。このような基準チャートは、例えば、前述のようにチャートデータをレーザー焼き付けなどによりフィルムへ焼き付けることで実現することが可能である。この基準チャートにおける独立な基準ベクトルの組みで構成される２×２の行列をＰ１とすると、
［数２７］
Ｐ１＝Ｔ１・Ｐ
である。上述したように、幾何特性Ｔ１が既知であるために、このＰ１も既知である。

この基準チャートを、撮像装置により撮像して、取得されたチャートイメージに基づき解析装置により幾何特性の解析を行う場合には、解析装置により解析されるチャートイメージにおける独立な基準ベクトルの組みで構成される２×２の行列Ｐ３は、上記行列Ｐ１を用いて、次の数式２８に示すように表現される。
［数２８］
Ｐ３＝Ｔ３・Ｔ２・Ｐ１
この行列式は、４つのパラメータを含んでおり、４つの数式を組み合わせてなる連立式であるために、これら４つのパラメータの値を決定することができる。従って、このときの幾何特性Ｔ２，Ｔ３を求めることができる。

求めた幾何特性の内の、幾何特性Ｔ２は、撮像装置に対する記録媒体の配置によって変化し、つまり解析の度毎に異なるが、他方の幾何特性Ｔ３は撮像装置に固有のものであるために一定となる。従って、幾何特性Ｔ３は、ここで求めたものを用いることができ、該幾何特性Ｔ３が３つのパラメータを含んでいるために、上記７つのパラメータの内の３つが既知となって、４つのパラメータのみを含む４連立方程式となり、解くことが可能となる。

すなわち、求めた幾何特性Ｔ３の逆変換行列Ｔ３~(-1)（ここに、記号~(-1)は、逆行列であることを示している。）を算出して、幾何特性Ｐ３に作用させることにより、上記行列Ｐに、記録装置の幾何特性Ｔ１と、撮像装置に対する記録媒体の物理的配置による幾何特性Ｔ２と、を作用させた段階の独立な基準ベクトルの組みで構成される行列Ｐ２を得ることができる。
［数２９］
Ｐ２＝Ｔ３~(-1)・Ｐ３
＝Ｔ３~(-1)・Ｔ３・Ｔ２・Ｔ１・Ｐ＝Ｔ２・Ｔ１・Ｐ
この数式２９は、上述したように、パラメータを４つ含む４連立方程式であるために、未知数である各パラメータを決定することができ、解析を行いたい対象である記録装置の幾何特性Ｔ１を求めることができる。

このように、記録装置の幾何特性Ｔ１を求めるに先だって、基準チャートを撮像することにより、撮像装置の幾何特性Ｔ３を予め解析しておくことで、記録装置の幾何特性Ｔ１や、撮像装置に対する記録媒体の物理的配置による幾何特性Ｔ２を、高精度に測定することが可能となる。

［第４の実施形態］
図３８は本発明の第４の実施形態を示したものであり、幾何特性解析システムの構成の一部を示す斜視図である。この第４の実施形態において、上述の第１から第３の実施形態と同様である部分については説明を省略し、主として異なる点についてのみ説明する。

この第４の実施形態は、テストチャートを記録する記録媒体として、印字を行う記録媒体を搬送するための搬送ベルトを用いるようにしたものである。

すなわち、ヘッド３０，３１，３２，３３とラインセンサ等でなる撮像部１７とは、印字を行うための記録媒体１の搬送方向に沿って、上記図３３に示したものと同様に配置されている。

上記記録媒体１は、無端ベルトでなる搬送ベルト４１により搬送されるようになっており、この記録媒体たる搬送ベルト４１には、チャートデータに従って穿設（記録）された孔でなるマーク群４２が形成されている。

この搬送ベルト４１の記録媒体１が載置されるベルト面の反対側には、吸引ポンプを用いた吸引手段たるバキューム機構４３が設けられていて、吸引孔を兼ねた上記マーク群４２を介してエアーを吸引することにより、記録媒体１を搬送ベルト４１に吸着して密接させるようになっている。これにより、記録媒体１への記録精度を向上することが可能となる。

なお、ここでは、エアーの吸引孔を兼ねるためにマーク群４２のマークをそれぞれ孔としたが、吸引孔を兼ねない場合には、印刷等によりマークを記録しても構わないことは勿論である。

また、上述では搬送ベルト４１に幾何特性を解析するためのマーク群４２を設けたが、この図３８を兼用して図示しているように、上記ヘッド３０，３１，３２，３３のそれぞれに幾何特性フォーマットとこの幾何特性フォーマットに基づき生成したチャートデータとを記憶するためのチャートデータ生成記憶部３７を一体的に取り付けて、該チャートデータ生成記憶部３７に記憶されているチャートデータに基づいて記録媒体１にマークを印刷することによりテストチャートを生成するようにしても良い。

すなわち、解析すべき記録装置の幾何特性は、ヘッドに依存することが多いために、ヘッド単位で解析を行うことが望ましい。そこで、各ヘッド３０，３１，３２，３３に応じたチャートデータを、それぞれに取り付けられた該チャートデータ生成記憶部３７に記憶させておくことにより、各ヘッド３０，３１，３２，３３に適した解析を行うことが可能となる。

このような構成においては、上述した第１から第４の実施形態とは異なり、チャートデータをＰＣで生成するわけではないために、ＰＣの解析部により解析を行う際に、イメージデータとともに、該チャートデータ生成記憶部３７に記憶されている幾何特性フォーマットが上記解析部に送られることになる。

あるいは、ＰＣ側において予め複数の幾何特性フォーマットを記憶しておき、何れの幾何特性フォーマットに基づき生成されたチャートデータを用いているかを判別して、その判別結果に基づきＰＣ自体が記憶している幾何特性フォーマットを選択して解析部で用いるようにしても構わない。この場合には、チャートデータ生成記憶部３７は、幾何特性フォーマットを記憶している必要はなく、単にどの幾何特性フォーマットに基づくチャートデータを記憶しているかを判別可能な情報を記憶していればよい。

一般に、ヘッドの交換は、各ヘッド単位で行われるが、この交換時にはチャートデータ記憶部３７も一括して交換されることになるために、新たなヘッドを装着したときにも、そのヘッドに最適なチャートデータが記憶されていることになる。

このような第４の実施形態によれば、上述した第１から第３の実施形態とほぼ同様の効果を奏するとともに、搬送ベルト自体を記録媒体として幾何特性を解析するためのマークを形成しテストチャートとすることにより、その他の用紙等の記録媒体にテストチャートを印字しなくても、搬送ベルトの搬送ムラ、スキュー、蛇行などを検出することが可能となる。

さらに、マークを吸引孔と兼ねることにより、印字の精度を向上することも可能となる。

また、ヘッドのそれぞれにチャートデータ生成記憶部を設けることにより、ヘッドの交換作業を完了したときのテストを、正確かつ容易に行うことが可能となる。

［第５の実施形態］
図３９から図４９は本発明の第５の実施形態を示したものであり、図３９は、幾何特性解析システムを、ＫＣＭＹの４色を印字することができる記録装置へ適用した例を示す斜視図である。この第５の実施形態において、上述の第１から第４の実施形態と同様である部分については説明を省略し、主として異なる点についてのみ説明する。

この記録装置は、図３９に示すように、搬送台５１が、その上に載置された記録媒体１を搬送し、この搬送によって記録媒体１が各色の大ヘッドユニットを通過する際に印字を行うものである。上記各色の大ヘッドユニットは、黒の大ヘッドユニットＫＵと、シアンの大ヘッドユニットＣＵと、マゼンタの大ヘッドユニットＭＵと、イエローの大ヘッドユニットＹＵと、が搬送方向の上流側から下流側に向かってこの順に配置されていて、ノズル配列方向は該搬送方向に対してほぼ垂直な方向となるように構成されている。

これらの大ヘッドユニットは、より詳しくは、それぞれが６つのヘッドユニットを有して構成されていて、黒の大ヘッドユニットＫＵはヘッドユニットＫ０〜Ｋ５を有し、シアンの大ヘッドユニットＣＵはヘッドユニットＣ０〜Ｃ５を有し、マゼンタの大ヘッドユニットＭＵはヘッドユニットＭ０〜Ｍ５を有し、イエローの大ヘッドユニットＹＵはヘッドユニットＹ０〜Ｙ５を有して構成されている。

図４０は、各ヘッドの位置関係を黒（Ｋ）とシアン（Ｃ）とを例に示した図である。

図示のように、黒の大ヘッドユニットＫＵを構成している６つのヘッドユニットＫ０〜Ｋ５は、ヘッドのノズル配列方向（搬送方向と略直交する方向）に延伸するように、かつ、それぞれ隣り合うヘッドの印字領域の一部が重複するように、搬送方向位置を交互にずらしながら配列されている。

さらに、それぞれのヘッドユニットＫ０〜Ｋ５は、上記図７に示したものと同様に、解像度を上げるために、２つのヘッドをノズルの配列ピッチの半位相だけずらして接合し構成されている。具体的には、ヘッドユニットＫ０は、ヘッドＫ0-0 とヘッドＫ0-1 とを接合して構成され、同様に、ヘッドユニットＫ１はヘッドＫ1-0 とヘッドＫ1-1 とを接合して、ヘッドユニットＫ２はヘッドＫ2-0 とヘッドＫ2-1 とを接合して、ヘッドユニットＫ３はヘッドＫ3-0 とヘッドＫ3-1 とを接合して、ヘッドユニットＫ４はヘッドＫ4-0 とヘッドＫ4-1 とを接合して、ヘッドユニットＫ５はヘッドＫ5-0 とヘッドＫ5-1 とを接合して、それぞれ構成されている。

また、シアンの大ヘッドユニットＣＵも、黒の大ヘッドユニットＫＵと同様に構成されている。

さらに、これら大ヘッドユニット同士の間は、各々の印字領域がほぼ重複するように、つまりライン方向位置がほぼ同じとなるようにしながら、搬送方向にずれた位置に配置されている。

大ヘッドユニット内におけるヘッドユニットやヘッドの配置、あるいは大ヘッドユニット同士の位置関係は、他の色の大ヘッドユニットに関しても上述と同様である。

このような記録装置では、該記録装置を構成している各ヘッドの幾何特性（それぞれの位置やスキュー角）を精密に測定して、それぞれの位置関係を正しく調整すれば、より高精細な記録を行うことが可能となる。そこで、高精細な記録を行うための調整方法や調整に用いるチャートについて説明する。

図４１は、ヘッドユニットＫ０，Ｃ０による部分チャートのモデルを示す図である。

ここでは、各ヘッドユニットＫ０，Ｃ０を構成している各ヘッドＫ0-0 ，Ｋ0-1 ，Ｃ0-0 ，Ｃ0-1 によってそれぞれ印字されるマークＫＭ0-0 ，ＫＭ0-1 ，ＣＭ0-0 ，ＣＭ0-1 が、同一ライン上に同数だけ存在し、かつそれぞれが構成する部分チャートがほぼ同一の領域に配置されるように、幾何特性フォーマットが設計されている。

これは、上述したように、各ヘッドの位置関係をより高精度に検出するための配置となっているが、図示のモデルはその簡単な一例を示したものであり、実際には、マーク検出時に干渉を起こさないように、そして求める幾何特性の要求精度や解析装置の仕様などに応じて、マークの配置や数が適切となるように設計する。

ここで、ヘッドユニット内の２つのヘッドの幾何特性については既に上述してきたために、説明を簡単にするべく、ヘッドユニットが一つのヘッドであると見なして以下の説明を行う。つまり、例えばヘッドＫ0-0 ，Ｋ0-1 については、ヘッドユニットＫ０を単位として扱うことにする。

すると、図４１に示すように、ヘッドユニットＫ０によって印字されるマーク（ＫＭ0-0 ，ＫＭ0-1 ）の集合として、部分チャートＫＧ0 が設定され、同様に、ヘッドユニットＣ０によって印字されるマーク（ＣＭ0-0 ，ＣＭ0-1 ）の集合として、部分チャートＣＧ0 が設定される。

図４２は、上記図４１に示した部分チャートＫＧ0 ，ＣＧ0 の概形ＫＲ0 ，ＣＲ0 を示す図である。

ここで、隣接するヘッドユニットと印字領域が重複する可能性のある領域については、印字したときにそれらのマークが互いに干渉しないように、予め配置を工夫しておく必要がある。配置の仕方としては種々の形状が考えられるが、ここでは、比較的低周波の歪みの影響を抑制する目的で、該図４２に示すように櫛形に配置して、隣接するヘッドユニットの部分チャートと互い違いにかみ合うように設計している。

さらに、この櫛形の領域では、ヘッドユニットＫ０で印字される部分チャートＫＧ0 とヘッドユニットＣ０で印字される部分チャートＣＧ0 との位置関係よりも、部分チャートＣＧ0 と部分チャートＣＧ1 との位置関係（つまり、隣接する同色のヘッドユニットＣ１で印字される部分チャート同士の位置関係）が重視される。従って、ヘッドユニットＫ０によるマークを記録せずに、代わりにヘッドユニットＣ０によるマークを記録して、これらの記録密度を上げている。重複する領域について、さらに精密な測定が必要な場合には、この櫛形の部分のマークのみで部分チャートを構成して、これらの幾何特性から相対関係を解析するようにしても良い。

また、図４３は、ヘッドユニットＫ１，Ｃ１による部分チャートのモデルを示す図である。

ここでも各ヘッドユニットＫ１，Ｃ１を構成しているヘッドＫ1-0 ，Ｋ1-1 ，Ｃ1-0 ，Ｃ1-1 によってマークＫＭ1-0 ，ＫＭ1-1 ，ＣＭ1-0 ，ＣＭ1-1 がそれぞれ同様に印字されており、隣接するヘッドユニットと印字領域が重複する可能性のある領域については、この領域でマークが干渉することのないように設計されている。そして、上記図４２と同様に、ヘッドユニットＫ１で印字される部分チャートの概形をＫＲ1 で示し、ヘッドユニットＣ１で印字される部分チャートの概形をＣＲ1 で示している。

図４４は、上記図４３に示したような幾何特性フォーマットで構成されたチャートデータを実際に印字して得られるテストチャートを示す図である。この図４４においては、簡略化を図るために、テストチャートの概形のみを表示している。

図示のように、部分チャートＫＲ0 ，ＫＲ1 は矩形の領域内に配置されているのに対して、部分チャートＣＲ0 ，ＣＲ1 は櫛形になるように配置されていて、該部分チャートＣＲ0 ，ＣＲ1 は、ノズル配列方向に隣接するヘッドユニットの部分チャートと互い違いにかみ合うように設計されている。

こうして得られたチャートからは、各部分チャートから得られる幾何特性はもちろんのこと、部分チャートＫＲ0 における幾何特性と部分チャートＣＲ0 における幾何特性とに基づいて、ヘッドユニットＫ０とヘッドユニットＣ０との色間の相対関係を求めたり、ＣＲ0 における幾何特性とＣＲ1 における幾何特性とに基づいて、ヘッドユニットＣ０とヘッドユニットＣ１の隣接ヘッド間の相対関係を求めたりすることができる。

また、他のヘッドユニットについても同様であり、図４５は、ノズル配列方向に隣接するヘッドユニットの部分チャートを互い違いにかみ合うようにしたテストチャートの全体を示す図である。

ここで、ＫＲn'（ｎは０〜５）は、上述したようなＣＲn におけるシアンのマークを黒に置き換えた部分チャートの概形を示しており、同様に、ＭＲn はマゼンタに、ＹＲn はイエローに、それぞれ置き換えたものの概形を示している。なお、この図４５に示す例では、印字不良を発見するためのバー５０も印字されるようになっている。

ここでは、基準ヘッドとして黒（Ｋ）のヘッドを選択し、それに対して各ヘッドの位置関係を精密に測定することができるように、各部分チャートの領域は、必ず黒（Ｋ）の領域と重複するように、かつ各色個別に構成されている。

このような構成を採用することにより、全色のマークを互いに干渉することなくほぼ共通の領域に納める場合に比して、部分チャートの面積を小さく設計することができ、低周波歪の影響を抑制することが可能となる。

なお、上述では、基準ヘッドとして黒（Ｋ）を採用したが、基準ヘッドは必ずしも黒（Ｋ）でなくても構わない。基準ヘッドとしては、重視すべき特性を有しているヘッドを選択することが望ましい。例えば、相対的な位置関係の精度が要求される色同士の組合せの内の、一方の色を印字するヘッドを標準ヘッドとして選択するようにしても良い。

一例として、マゼンタ（Ｍ）とシアン（Ｃ）の色間の相対関係が重要である場合について説明する。この場合に、もし図４５に示したようなチャートを用いると、マゼンタ（Ｍ）と黒（Ｋ）との関係を求め、さらに、シアン（Ｃ）と黒（Ｋ）との関係を求めて、これらの関係からマゼンタ（Ｍ）とシアン（Ｃ）の関係を間接的に導くことになる。これに対して、チャート中にマゼンタ（Ｍ）とシアン（Ｃ）の組合せが生じるようにすれば、つまり、例えばマゼンタ（Ｍ）を印字するヘッドを基準ヘッドとして選択しておけば、マゼンタ（Ｍ）と黒（Ｋ）、マゼンタ（Ｍ）とシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）とイエロー（Ｙ）の相対関係を直接求めることができるために、マゼンタ（Ｍ）とシアン（Ｃ）の色間の相対関係は、直接的に測定することができ、間接的な測定を行う場合に比して、測定精度を高めることができる。

また、基準ヘッドとして用いるヘッドの色として、記録媒体とのコントラストを基準に色選択を行っても良いし、あるいは、撮像装置のセンサ感度を基準に色選択を行っても構わないし、これらに限らず、目的や環境に応じて適宜の色を基準ヘッドに選ぶようにすることができる。

このように、重視すべき特性を有しているヘッドを基準ヘッドとして設定し、この基準ヘッドに対する相対値として各ヘッドの幾何特性を測定することによって、幾何特性の測定を高精度かつ容易に行うことが可能となる。

そして、基準としたヘッドについては、その部分チャートがチャート全域に多数存在することになるために、それら全てを用いて幾何特性を解析する。このときに、ベクトルの基準として、向きとしては搬送方向を、大きさとしてはドットピッチを用いることが望ましい。これにより、検出を安定して行うことが可能となる。

上述したように得られた各ヘッドの幾何特性に基づいて、それらが所望の特性を示すように、各ヘッドを調整する。

例えば、あるヘッドにおいて、位置ずれが左に１５０μｍで、スキューが時計回りに０．０３゜であると検出された場合には、そのヘッドを、右に１５０μｍ移動させて、かつ反時計回りに０．０３゜回転させれば良い。このための調整機構としては、例えば図４６，図４７に示すようなものが挙げられる。図４６は、ヘッドの幾何調整機構の一例を示す平面図、図４７は、ヘッドの幾何調整機構の構成を示す一部断面を含む側面図である。

図４６に示すように、ヘッド６１はヘッド台座６２に固定されており、このヘッド台座６２は幾何調整機構を介してプリンタ本体と位置決めされている。上記幾何調整機構は、この図４６に示すように、水平方向の位置調整を行うための水平位置調整機構と、スキュー角を調整するためのスキュー角調整機構と、を有して構成されている。

図４７を参照して、スキュー角調整機構の構造について説明する。

螺合部材６４は、周面がテーパ面として形成されており、スキュー角調整ねじ６３に螺合されている。また、ヘッド台座６２の一端部６２ａには、斜面６２ｃが形成されており、板ばね６５によって上記螺合部材６４に向けて付勢されている。これにより、ヘッド台座６２の一端部６２ａの斜面は、上記螺合部材６４のテーパ面に当接されるようになっている。

調整を行う際には、上記スキュー角調整ねじ６３を回転させると、螺合部材６４が上下に移動する。これに伴って、螺合部材６４のテーパ面に沿って、ヘッド台座６２の一端部６２ａが図４７における左右方向に移動される。このとき、上述したように板ばね６５が設けられているために、スキュー角調整ねじ６３を締めるときと緩めるときとの何れにおいても、ヘッド台座６２の一端部６２ａと螺合部材６４のテーパ面との当接状態が維持されるようになっている。

また、水平位置調整機構についても、同様に構成されていて、テーパ面が形成された螺合部材６７を、水平位置調整ねじ６６を回動させることにより上下に移動し、ヘッド台座６２の他端部６２ｂに形成された斜面と当接させて、該ヘッド台座６２を図４６の左右方向に移動させる。このとき、ヘッド台座６２の一端部６２ａ側に板ばね６８が設けられていて、ヘッド台座６２の他端部６２ｂの斜面を、螺合部材６７へ向けて付勢し、これらの当接状態を維持するようになっている。

こうして、水平位置調整ねじ６６を回転させてヘッド６１をヘッド台座６２ごと左右に移動させ、スキュー角調整ねじ６３を回転させてヘッド６１を上記水平位置調整ねじ６６を回転軸としてヘッド台座６２ごと回転させることにより、ヘッド６１の幾何調整が可能となる。このような幾何調整機構を、各ヘッド（または各ヘッドユニット、もしくは各大ヘッドユニット）について設けることにより、全てのヘッドの幾何調整が可能となる。

また、搬送方向の位置ずれについては、印字のタイミングを調整することにより、対応することが可能である。つまり、検出された搬送方向のずれ量を、そのときの搬送速度から時間に換算して、インクを吐出するタイミングをその時間だけ補正すれば良い。

これら以外にも、印字品質を良好にするためにはヘッドの濃度調整も行う必要がある。ヘッドの濃度調整は、各ヘッドによりベタのバーを印字して、このバーの濃度を測定し、測定された濃度が所定の値となるように各ヘッドの電圧を調整することにより行う。

ここで、この第５の実施形態において説明したような、２つのヘッドをドットピッチの半分だけずらして接合することにより解像度を倍にするような構造のヘッドユニットが、図４８に示すようにスキューした場合には、スキュー角に応じて印字されるドットピッチに変化が生じる。

図４８は、２つのヘッドをノズルの配列ピッチ（２Ｐ）の半位相（Ｐ）だけずらして接合し構成されたヘッドユニットにスキュー角が生じているときのドットピッチの様子を示す図である。

ここで、時計回りのスキュー角をθ、ヘッドユニットのノズル間隔を２Ｐ、２つのヘッドのノズル並びの間隔をｄとすると、記録媒体搬送方向に垂直な方向のドット同士のピッチＸ1 とピッチＸ2 とは、それぞれ次の数式３０に示すようになる。
［数３０］
Ｘ1 ＝Ｐcosθ−ｄsinθ
Ｘ2 ＝Ｐcosθ＋ｄsinθ
すると、スキューがない本来の場合には、図４９（Ａ）に示すように、ドットピッチＰで整然と配列されるはずのドットが、スキューが生じたことにより、図４９（Ｂ）に示すように粗密を生じてしまう。図４９は、２つのヘッドをノズルの配列ピッチの半位相だけずらして接合し構成されたヘッドユニットにより、印字を行ったときの、スキュー角があるときとないときの様子を比較して示す図である。この図４９（Ｂ）に示すような状態で例えばベタを印刷すると、該ベタの濃度が淡くなって観察されることになる。従って、ヘッドの濃度調整は、スキュー角の調整を行った後に、行うのが望ましい。

さらに、濃度調整を行うためにヘッドに印加する電圧を調整すると、記録媒体上に印字されるタイミングが変化することがある。このために、タイミングを調整するのは、濃度調整の後であるのが望ましい。なお、濃度調整用のバーを印字するのにタイミング調整が必要になることも考えられるために、この場合にはもちろん、濃度調整前と濃度調整後との両方にタイミング調整を行うようにしても構わない。

このような第５の実施形態によれば、まず、重視するべき幾何特性を有するヘッドを基準ヘッドとして設定し、この基準ヘッドによる部分チャートと、該基準ヘッドによる部分チャートとほぼ共通の領域にある各ヘッドの部分チャートと、を用いて、基準ヘッドの幾何特性との相対関係に基づき各ヘッドの幾何特性を測定することができる。

また、基準となるヘッドの幾何特性は、チャート全域に渡って解析することにより、精密に測定することができる。

このときに、ベクトル方向が搬送方向となっていてベクトルの大きさがドットピッチに等しいベクトルを基準にすれば、測定を安定して行うことが可能となる。そして、解析された各ヘッドの幾何特性に基づいて、各ヘッドの幾何特性が所望の特性になるように調整することにより、印字品質を高めることが可能となる。さらに、このときの調整手順としては、まずスキュー角を調整し、その後に濃度調整を行い、最後にタイミング調整を行うのが望ましい。このような手順に沿って調整を行うことにより、調整作業を効率化することができる。

なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲内において種々の変形や応用が可能であることは勿論である。

以上説明したように本発明の幾何特性解析方法によれば、記録装置と記録媒体と撮像装置との少なくとも１つに係る幾何的特性を容易に高精度で解析することが可能となる。

本発明の実施形態の原理に係る、一次元方向にマークを配列してなるチャートデータを示す図。 上記実施形態の原理に係る、テストチャートを撮像して得られるチャートイメージにおける基準点および基準ベクトルと各マークとの位置関係を示す図。 上記実施形態の原理に係る、複数のマーク群が形成されている記録媒体の様子を示す図。 上記実施形態の原理に係る、２次元状にマークを配列したテストチャートを撮像して得られるチャートイメージにおける基準点および基準ベクトルと各マークとの位置関係を示す図。 上記実施形態の原理に係る、幾何特性フォーマットやチャートに関連する用語の関係を示す図。 本発明の第１の実施形態における幾何特性解析システムの構成を示すブロック図。 上記第１の実施形態における印字部の具体的な構成を示す図。 上記第１の実施形態において、印字部とこの印字部により記録されるチャートデータとを示す図。 上記第１の実施形態において、マークをヘッド毎にグループ分けして部分チャートとした例を示す図。 上記第１の実施形態において、搬送方向と直交するライン上に複数の部分チャートのマークを記録することにより幾何特性を解析する際に搬送ムラ等の影響を排除することができるようにした例を示す図。 上記第１の実施形態において、各部分チャートの記録領域を重複させないように設計した例を示す図。 上記第１の実施形態において、要求精度を満たすために部分チャートに含まれるマークの個数を設計する例を示す図。 上記図１２に示した部分チャートを記録媒体搬送方向に高密度化した例を示す図。 上記第１の実施形態において、マークの記録位置のバラツキに方向性がある場合の幾何特性フォーマットの例を示す図。 上記第１の実施形態において、２つのヘッドを接合してなるヘッドユニットを記録媒体搬送方向に２つ配列してマークを記録する例を示す図。 上記第１の実施形態において、同一のヘッドユニットのヘッド同士と、異なるヘッドユニットのヘッド同士との相対的な位置バラツキの様子を示す図。 上記図１６に示した例において、相対的な位置バラツキがあるマーク同士が干渉を起こさないための配置を示す図。 上記第１の実施形態において、同一のヘッドによるマークの記録をライン方向に連続させることにより記録密度を高めるようにした例を示す図。 上記第１の実施形態において、複数の小チャートをグルーピングして部分チャートを構成する例を示す図。 上記第１の実施形態において、チャート上に基準マークを配置した例を示す図。 上記第１の実施形態において、基準マークの位置に基づき各マークの概略の位置を算出する様子を示す図。 上記第１の実施形態において、ヘッド毎に基準マークを配置してマークの概略の位置を算出する様子を示す図。 上記第１の実施形態において、チャート上にバーを配置した例を示す図。 上記第１の実施形態において、重心を算出する際にドットにかけるマスクを示す図。 上記第１の実施形態において、マークの位置を比較的正確に推定してマスクを小さく設定した例を示す図。 上記第１の実施形態において、マークの位置の推定誤差が比較的大きくマスクを大きめに設定した例を示す図。 上記第１の実施形態において、マークの重心を算出する際のマスクにおける輝度レベルと座標を示す図。 上記第１の実施形態において、グループ単位で算出される最も確からしい基準点と２つの基準ベクトルの様子を示す図。 上記第１の実施形態において、幾何特性を解析する際に用いる、グループ毎に算出された基準点や基準ベクトルの例を示す図。 上記第１の実施形態において、グループを異ならせた複数のマーク群が形成されている記録媒体の様子を示す図。 上記第１の実施形態において、複数のヘッドに関する解析結果として得られた基準位置および基準ベクトルの分布例をそれぞれ示す図。 上記第１の実施形態におけるチャートデータの一変形例を示す図。 本発明の第２の実施形態において、ヘッドと撮像部との記録媒体搬送方向における位置関係を示す図。 上記第２の実施形態における幾何特性解析システムの構成を示すブロック図。 上記第２の実施形態におけるチャートデータの一例を示す図。 上記第２の実施形態において、１つのマークを１以上のドットにより構成した各種の例を示す図。 本発明の第３の実施形態において、記録媒体に記録されているグループ毎にマーク形状を異ならせたテストチャートの一例を示す図。 本発明の第４の実施形態における幾何特性解析システムの構成の一部を示す斜視図。 本発明の第５の実施形態における幾何特性解析システムをＫＣＭＹの４色を印字することができる記録装置へ適用した例を示す斜視図。 上記第５の実施形態において、各ヘッドの位置関係を黒（Ｋ）とシアン（Ｃ）とを例に示した図。 上記第５の実施形態において、ヘッドユニットＫ０，Ｃ０による部分チャートのモデルを示す図。 上記図４１に示した部分チャートＫＧ0 ，ＣＧ0 の概形ＫＲ0 ，ＣＲ0 を示す図。 上記第５の実施形態において、ヘッドユニットＫ１，Ｃ１による部分チャートのモデルを示す図。 上記図４３に示したような幾何特性フォーマットで構成されたチャートデータを実際に印字して得られるテストチャートを示す図。 上記第５の実施形態において、ノズル配列方向に隣接するヘッドユニットの部分チャートを互い違いにかみ合うようにしたテストチャートの全体を示す図。 上記第５の実施形態において、ヘッドの幾何調整機構の一例を示す平面図。 上記第５の実施形態において、ヘッドの幾何調整機構の構成を示す一部断面を含む側面図。 上記第５の実施形態において、２つのヘッドをノズルの配列ピッチの半位相だけずらして接合し構成されたヘッドユニットにスキュー角が生じているときのドットピッチの様子を示す図。 上記第５の実施形態において、２つのヘッドをノズルの配列ピッチの半位相だけずらして接合し構成されたヘッドユニットにより、印字を行ったときの、スキュー角があるときとないときの様子を比較して示す図。

符号の説明

１…記録媒体
２，２Ａ，４２…マーク群
５，３５…パーソナルコンピュータ（ＰＣ）
６…プリンタ（記録装置）
７…スキャナ（撮像装置）
８，３７…チャートデータ生成記憶部
９…フォーマット記憶部（フォーマット記憶手段）
１０…チャートデータ生成部
１１…解析部（解析手段）
１２…マーク中心算出部
１３…フィッティング部
１４…表示部
１５…データ記憶部
１６…印字部
１７…撮像部（撮像手段）
２０，２１，３０，３１，３２，３３…ヘッド（記録手段）
２２…ノズル
２３，２４…ヘッド
２５，２６…ヘッドユニット
３６…プリンタ（記録装置、撮像装置）
４１…搬送ベルト（無端ベルト）（記録媒体）
４３…バキューム機構（吸引手段）
５１…搬送台
６１…ヘッド
６２…ヘッド台座
６４，６７…螺合部材
Ｃ０〜Ｃ５，Ｋ０〜Ｋ５，Ｍ０〜Ｍ５，Ｙ０〜Ｙ５…ヘッドユニット
ＣＵ，ＫＵ，ＭＵ，ＹＵ…大ヘッドユニット

Claims (9)

1. テストチャートを用いて、記録装置と記録媒体と撮像装置との内の少なくとも１つに係る幾何特性を解析するための幾何特性解析方法であって、
   基準点をＭ、互いに独立した基準ベクトルをＵ，Ｖ、基準点ＭからＵ方向にｉ番目かつＶ方向にｊ番目のマーク位置をＰijとしたときに、該マーク位置をＰij＝Ｍ＋ｆiＵ＋ｇjＶによって規定する幾何特性フォーマットに基づき、複数のマークから構成されるチャートデータを作成するチャートデータ作成ステップと、
   前記チャートデータを前記記録装置を用いて前記記録媒体にテストチャートとして記録するテストチャート記録ステップと、
   前記テストチャートを前記撮像装置によって撮像し、チャートイメージを生成するチャートイメージ生成ステップと、
   前記チャートイメージ上に、仮の基準点Ｍ^と、互いに独立した仮の基準ベクトルＵ^，Ｖ^とを設定すると共に、基準点Ｍ^からＵ^方向にｉ番目かつＶ^方向にｊ番目のマーク位置をＰ^ijとしたときに、該マーク位置をＰ^ij＝Ｍ^＋ｆiＵ^＋ｇjＶ^によって規定する幾何特性フォーマットに基づき、複数のマークの位置をそれぞれ求める仮マーク位置算出ステップと、
   前記チャートイメージ上における実際の複数のマークの位置を求める実マーク位置検出ステップと、
   前記チャートイメージ上における実際の複数のマークの位置と前記幾何特性フォーマットに基づく複数のマークの位置との誤差εijを算出し、さらに各マークにおける誤差εijの二乗和Ｅを算出する誤差二乗和算出ステップと、
   誤差εijの二乗和Ｅが最小になるような仮の基準点Ｍ^と仮の基準ベクトルＵ^，Ｖ^とを、基準点Ｍ^と基準ベクトルＵ^，Ｖ^として求める基準決定ステップと、
   を有し、
   求めた基準点Ｍ^と基準ベクトルＵ^，Ｖ^とに基づいて、前記記録装置と前記記録媒体と前記撮像装置との内の少なくとも１つに係る幾何特性を解析する幾何特性解析方法。
2. 前記チャートイメージ生成ステップは、前記チャートイメージを複数の小領域毎の部分チャートに分割するステップを含み、
   前記仮マーク位置算出ステップは、前記部分チャート毎に前記仮の基準点及び前記仮の基準ベクトルをそれぞれ設定するステップを含み、
   前記誤差二乗和算出ステップは、前記部分チャート毎に各マークにおける誤差の二乗和を算出するステップを含み、
   前記基準決定ステップは、前記部分チャート毎に基準点及び基準ベクトルを求めるステップを含み、
   前記部分チャート毎に幾何特性を解析することを特徴とする請求項１に記載の幾何特性解析方法。
3. 前記記録装置は、複数のヘッドを備えたものであり、
   前記部分チャートは、前記記録装置のヘッド毎に区分されたものであることを特徴とする請求項２に記載の幾何特性解析方法。
4. 前記記録装置は、前記記録媒体を所定の搬送方向に搬送して記録を行うものであり、
   前記チャートデータ作成ステップは、一のマークが他のマークに対して、前記記録媒体の搬送方向と該搬送方向に直交する方向との何れにもそれぞれの所定の間隔を有するように前記幾何特性フォーマットを規定してチャートデータを作成するステップであることを特徴とする請求項１に記載の幾何特性解析方法。
5. 前記記録装置は、前記記録媒体を所定の搬送方向に搬送して記録を行うものであり、
   前記チャートデータ作成ステップは、前記記録媒体の搬送方向に直交する同一ライン上に複数の部分チャートを構成する各マークを記録するように、チャートデータを作成するステップであることを特徴とする請求項２に記載の幾何特性解析方法。
6. 前記仮マーク位置算出ステップによって求めるマーク位置Ｐ^ij、及び前記実マーク位置検出ステップマークによって求めるマークの位置は、マークの中心位置であることを特徴とする請求項１に記載の幾何特性解析方法。
7. 前記記録装置は、前記記録媒体に異なる色の複数のマークを記録するものであり、
   前記部分チャートは、前記異なる色の複数のマーク毎に区分されたものであることを特徴とする請求項２に記載の幾何特性解析方法。
8. 前記記録装置は、前記記録媒体に形状と大きさとの少なくとも一方が異なる複数のマークを記録するものであり、
   前記部分チャートは、前記形状と大きさとの少なくとも一方が異なる複数のマーク毎に区分されたものであることを特徴とする請求項２に記載の幾何特性解析方法。
9. 前記複数の部分チャートは、一の部分チャートの記録領域と、他の部分チャートの記録領域と、が少なくとも一部重複していることを特徴とする請求項２に記載の幾何特性解析方法。

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