JP5210199B2 - 画像記録方法 - Google Patents

Description

この発明は、長尺の記録材料に対して画像を記録する画像記録方法に関する。

画像の記録を行うときには、一般的には、シート状の記録材料に対して画像を記録する画像記録装置が使用されている。しかしながら、例えば、ＦＰＣ（フレキシブル・プリント・サーキット）等と呼称される可撓性のプリント基板用の記録材料のように、その厚みが例えば０．１ｍｍ以下の薄い記録材料を使用する場合には、記録材料を画像の記録のためのテーブルに載置したときや、オペレータが記録材料を装置に投入するとき等に、記録材料にしわが生じやすいという問題が生ずる。

このため。例えば、ロール状の長尺の記録材料を使用し、長尺の記録材料をその長手方向に搬送しながら、記録ヘッドを利用してその記録材料に画像を記録する画像記録装置も提案されている（例えば、特許文献１参照）。

このような画像記録装置においては、記録材料に形成された複数のアライメントマークを複数のカメラにより撮影して、画像の記録位置を調整する構成が採用される。

ところで、このような画像記録装置においては、記録ヘッドによる画像の記録位置やカメラによるアライメントマークの撮像位置を正確なものとするため、それらの位置のキャリブレーションが行われる。このキャリブレーションは、装置の端部に配設されたキャリブレーションスケールを用いて実行される。

しかしながら、ロール状に巻回され一条で長尺の記録材料を使用して画像の記録を行う場合には、キャリブレーションスケールが記録材料によって覆われることから、一旦記録材料を装置から取り外さない限り、キャリブレーション動作を実行し得ない。このため、記録材料がアライメント校正部材の下方を通過するように装置を構成し、キャリブレーション時にはアライメント校正部材を移動させることによりアライメント校正部材を撮影可能とした画像記録装置も提案されている（特許文献２参照）。

特開２００３−１１５４４９号公報 特開２００６−９８７２６号公報

しかしながら、特許文献２に記載された画像記録装置においては、装置構成が極めて複雑となるという問題がある。

この発明は上記課題を解決するためになされたものであり、従来の装置構成をそのまま利用して、簡易な構成で、記録ヘッドとカメラの位置のキャリブレーションを実行することが可能な画像記録方法を提供することを目的とする。

請求項１に記載の発明は、一条で長尺の記録材料をＹ方向に往復移動させるとともに、複数の記録ヘッドを一体的に前記Ｙ方向と直交するＸ方向に間欠的に移動させることにより、記録材料の全面を複数のストライプ状領域に分割して画像を記録するとともに、記録材料に形成された複数のアライメントマークを複数のカメラにより撮影して前記複数の記録ヘッドによる画像の記録位置を補正する画像記録装置を使用して画像を記録する画像記録方法において、前記複数の記録ヘッドを最初のストライプ状領域を記録する位置に移動させた後、その記録ヘッドにより、記録材料に対して記録ヘッドの位置をキャリブレーションするための第１ヘッドキャリブレーションパターンを形成する第１ヘッドキャリブレーションパターン形成工程と、前記複数の記録ヘッドを最後のストライプ状領域を記録する位置に移動させた後、その記録ヘッドにより、記録材料に対して記録ヘッドの位置をキャリブレーションするための第２ヘッドキャリブレーションパターンを形成する第２ヘッドキャリブレーションパターン形成工程と、前記第１ヘッドキャリブレーションパターンと前記第２ヘッドキャリブレーションパターンとのうち、互いに隣接するものをカメラにより撮像することにより、それらのずれ量を測定し、そのずれ量から各ヘッドの位置誤差を測定するヘッド位置誤差測定工程と、を備えたヘッドキャリブレーション工程と、前記複数の記録ヘッドのうちの一つを前記記録材料における各アライメントマークの形成領域に移動させた後、その記録ヘッドにより、記録材料に対してカメラの位置をキャリブレーションするためのカメラキャリブレーションパターンを複数個形成するカメラキャリブレーションパターン形成工程と、前記各カメラキャリブレーションパターンを各カメラにより撮像することにより、カメラキャリブレーションパターンとカメラの視野とのずれ量を測定し、そのずれ量からカメラの位置誤差を測定するカメラ位置誤差測定工程と、を備えたカメラキャリブレーション工程と、の両方を実行した後、前記ヘッドキャリブレーション工程で得たヘッドの位置誤差と、前記カメラキャリブレーション工程で得たカメラの位置誤差とを利用して、記録材料に形成された複数のアライメントマークを複数のカメラにより撮影して決定した前記複数の記録ヘッドによる画像の記録位置を補正することを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、各ヘッドが前記各ストライプ状領域を記録する位置に移動したときの、各ヘッドに定性的に生ずる定性位置誤差を予め測定しておき、この定性位置誤差を利用して、前記記録ヘッドによる画像の記録位置を補正する。

請求項３に記載の発明は、一条で長尺の記録材料をＹ方向に往復移動させるとともに、複数の記録ヘッドを一体的に前記Ｙ方向と直交するＸ方向に間欠的に移動させることにより、記録材料の全面を複数のストライプ状領域に分割して画像を記録するとともに、記録材料に形成された複数のアライメントマークを複数のカメラにより撮影して前記複数の記録ヘッドによる画像の記録位置を補正する画像記録装置を使用して画像を記録する画像記録方法において、各ヘッドが前記各ストライプ状領域を記録する位置に移動したときの、各ヘッドに定性的に生ずる定性位置誤差を測定するヘッド定性誤差測定工程と、前記複数の記録ヘッドを最初のストライプ状領域を記録する位置に移動させた後、その記録ヘッドにより、記録材料に対して記録ヘッドの位置をキャリブレーションするための第１ヘッドキャリブレーションパターンを形成する第１ヘッドキャリブレーションパターン形成工程と、前記複数の記録ヘッドを最後のストライプ状領域を記録する位置に移動させた後、その記録ヘッドにより、記録材料に対して記録ヘッドの位置をキャリブレーションするための第２ヘッドキャリブレーションパターンを形成する第２ヘッドキャリブレーションパターン形成工程と、前記複数の記録ヘッドのうちの一つを前記記録材料における各アライメントマークの形成領域に移動させた後、その記録ヘッドにより、記録材料に対してカメラの位置をキャリブレーションするためのカメラキャリブレーションパターンを複数個形成するカメラキャリブレーションパターン形成工程と、前記第１ヘッドキャリブレーションパターンと前記第２ヘッドキャリブレーションパターンとのうち、互いに隣接するものをカメラにより撮像することにより、それらのずれ量を測定し、そのずれ量から各ヘッドの位置誤差を測定するヘッド位置誤差測定工程と、前記各カメラキャリブレーションパターンを各カメラにより撮像することにより、カメラキャリブレーションパターンとカメラの視野とのずれ量を測定し、そのずれ量からカメラの位置誤差を測定するカメラ位置誤差測定工程と、を備え、前記ヘッド定性誤差測定工程で得た各ヘッドの定性位置誤差と、前記ヘッド位置誤差測定工程で得た各ヘッドの位置誤差と、前記カメラ位置誤差測定工程で得たカメラの位置誤差とを利用して、記録材料に形成された複数のアライメントマークを複数のカメラにより撮影して決定した前記複数の記録ヘッドによる画像の記録位置を補正することを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、一条で長尺の記録材料をＹ方向に往復移動させるとともに、複数の記録ヘッドを一体的に前記Ｙ方向と直交するＸ方向に間欠的に移動させることにより画像を記録するとともに、記録材料に形成された複数のアライメントマークを複数のカメラにより撮影して前記複数の記録ヘッドによる画像の記録位置を補正する画像記録装置を使用して画像を記録する画像記録方法において、前記複数の記録ヘッドにより、記録材料に対して、記録ヘッドの位置をキャリブレーションするためのヘッドキャリブレーションパターンと、カメラの位置をキャリブレーションするためのカメラキャリブレーションパターンとを形成するキャリブレーションパターン形成工程と、前記ヘッドキャリブレーションパターンと前記カメラキャリブレーションパターンとをカメラで撮像することにより、前記各ヘッドの位置誤差および前記カメラの位置誤差を測定する測定工程と、を備え、前記測定工程で得た位置誤差を利用して、記録材料に形成された複数のアライメントマークを複数のカメラにより撮影して決定した前記複数の記録ヘッドによる画像の記録位置を補正することを特徴とする。

請求項１乃至請求項４に記載の発明によれば、簡易な構成でありながら、記録ヘッドとカメラの位置のキャリブレーションを実行することができる。このため、画像の記録位置をより正確に調整でき、画像を高精度に記録することが可能となる。

なお、特に、請求項２および請求項３に記載の発明によれば、各ヘッドに定性的に生ずる定性位置誤差をも含めて画像の記録位置を調整することができることから、画像をより高精度に記録することが可能となる。

この発明を適用する画像記録装置の側面概要図である。 この発明を適用する画像記録装置の平面概要図である。 画像記録部４の側面概要図である。 画像記録部４の平面概要図である。 Ｚ軸テーブル３６および回転テーブル３７を示す説明図である。 記録ヘッド３４の概要図である。 ヘッドキャリブレーション動作を説明するための説明図である。 ヘッドキャリブレーション動作を説明するための説明図である。 ヘッドキャリブレーション動作を説明するための説明図である。 ヘッドキャリブレーション動作を説明するための説明図である。 定性位置誤差の補正動作を説明する概要図である。 記録ヘッド３４ａの基準位置の決定動作を示す概要図である。 記録ヘッド３４ａの基準位置の決定動作を示す概要図である。 カメラキャリブレーション工程を説明するための説明図である。 カメラキャリブレーション工程を説明するための説明図である。 カメラキャリブレーション工程を説明するための説明図である。 カメラキャリブレーション工程を説明するための説明図である。 画像記録動作を示す説明図である。 画像記録動作を示す説明図である。 画像記録動作を示すフローチャートである。 アライメントマークＭの位置変更後の画像記録動作を示す説明図である。 アライメントマークＭの位置変更後の画像記録動作を示す説明図である。 アライメントマークＭの位置変更後の画像記録動作を示すフローチャートである。

以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１はこの発明を適用する画像記録装置の側面概要図であり、図２はその平面概要図である。

この画像記録装置は、ＦＰＣ用の薄型長尺の記録材料１に画像を記録するものであり、
記録材料１を巻き出す巻き出しローラ１１と第１ダンサーローラ機構１２とを備えた供給部２と、記録材料１の両面にアライメントマークを形成するアライメントマーク形成機構３と、画像記録部４と、第２ダンサーローラ機構１３と記録材料１を巻き取る巻き取りローラ１４とを備えた回収部５とを備える。

前記供給部２は、図示しないモータの駆動により回転する巻き出しローラ１１と、ガイドローラ１５と、一対の固定ローラ２１、２２およびダンサーローラ２３よりなる第１ダンサーローラ機構１２から構成される。同様に、前記回収部５は、図示しないモータの駆動により回転する巻き取りローラ１４と、ガイドローラ１６と、一対の固定ローラ２４、２５およびダンサーローラ２６よりなる第２ダンサーローラ機構１３から構成される。さらに、前記アライメントマーク形成機構３は、上下一対の露光部５２、５３からなるアライメントマーク形成部５１を備える。

次に、前記画像記録部４の構成について説明する。図３は画像記録部４の側面概要図であり、図４はその平面概要図である。

この画像記録部４は、記録材料１をその下面から吸着保持する吸着テーブル３１と、この吸着テーブル３１の移動方向の両端に配設され吸着テーブル３１の表面から記録材料１を剥離する一対の剥離ローラ３２と、記録材料１に形成されたアライメントマークＭ（図２参照）を検出する一対のＣＣＤカメラ３３と、４個の記録ヘッド３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄ（これらを総称する場合には「記録ヘッド３４」という）と、一対のニップローラ３５とを備える。

吸着テーブル３１の表面には、記録材料１を吸着保持するための多数の吸着孔が穿設されている。また、この吸着テーブル３１は、Ｚ軸テーブル３６および回転テーブル３７と、支持台４１とを介して、リニアモータ４０の可動子３８と連結されている。このため、吸着テーブル３１は、リニアモータ４０の固定子３９に沿って、図３において実線で示す巻き出しローラ１１側の移動ストロークの端部から、図３において仮想線で示す巻き取りローラ１４側の移動ストロークの端部まで、Ｙ方向に往復移動する。そして、上述した一対の剥離ローラ３２は、支持台４１に連結されており、吸着テーブル３１の移動に同期して、Ｙ方向に往復移動する構成となっている。また、この一対の剥離ローラ３２は、図示しない昇降機構により、図１および図３に示すＺ方向に昇降する。

図５は、上述したＺ軸テーブル３６および回転テーブル３７を示す説明図である。ここで、図５（ａ）は回転テーブル３７の平面図、図５（ｂ）はＺ軸テーブル３６の平面図、また、図５（ｃ）は回転テーブル３７およびＺ軸テーブル３６の側面図である。

図５（ａ）および図５（ｃ）に示すように、回転テーブル３７は、モータ４２の駆動により回転部４３を回転させることで、吸着テーブル３１を、巻き出しローラ１１から巻き出され巻き取りローラ１４により巻き取られる記録材料１の表面に垂直な軸を中心に、記録材料１の表面と平行な平面内で微小角度回動させるものである。すなわち、吸着テーブル３１は、モータ４２の駆動により、図４に示すθ方向に回動する。

また、図５（ｂ）および図５（ｃ）に示すように、Ｚ軸テーブル３６は、モータ４４の駆動により基部４５をスライドさせることで、吸着テーブル３１を、巻き出しローラ１１から巻き出され巻き取りローラ１４により巻き取られる記録材料１の表面に垂直な方向に昇降させるためのものである。すなわち、吸着テーブル３１は、モータ４４の駆動により、図３に示すＺ方向に昇降する。

記録材料１に形成されたアライメントマークＭ（図２参照）を測定する一対のＣＣＤカメラ３３は、各々、モータ８５の駆動により回転するボールねじ８６と連結されている。このため、これらのＣＣＤカメラ３３は、アライメントマークＭの位置に応じてその撮像位置を変更することが可能となっている。

上述した４個の記録ヘッド３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄは、吸着テーブル３１の移動ストロークの上方に配設され、記録材料１の移動方向と交差する方向（図４に示すＸ方向）に延びる一対のリニアガイド８８に案内されて移動可能となっている。そして、一対のリニアガイド８８の間には、リニアガイド８８と平行に配置されたリニアモータ８７が配設されている。このため、４個の記録ヘッド３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄは、リニアモータ８７の駆動により、Ｘ方向に往復移動する。

上述した一対のニップローラ３５のうち、上側のニップローラ３５は、エアシリンダ８９の駆動により図３に示すＺ方向に昇降する。このため、エアシリンダ８９の駆動により、一対のニップローラ３５は、記録材料１を挟持する挟持状態と、記録材料１を解放する開放状態とをとることが可能となる。

図６は、上述した記録ヘッド３４の概要図である。なお、４個の記録ヘッド３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄは、同様の構成を有する。

この記録ヘッド３４は、光源６１からの光を調光する光量調整フィルター６４と、ロッドインテグレータ６５と、照明系レンズ６６と、二次元変調素子であるＤＭＤ（デジタルマイクロミラーデバイス）６９と、投影レンズ７０、７２とを備える。ここで、ＤＭＤ６９は、マトリックス状に配設された多数の正方形の微小ミラーを静電界作用により傾斜させることで光を変調する空間変調素子である。

光源から出射され図示しない光ファイバーにより導光された光ビームは、ミラー６２、レンズ６３、光量調整フィルタ６４、ロッドインテグレータ６５、照明系レンズ６６、ミラー６７、６８を介してＤＭＤ６９に入射される。そして、この光ビームは、ＤＭＤ６９により空間的に変調された後、投影レンズ７０、ミラー７１および投影レンズ７２を介して記録材料１上に照射される。

次に、上述した画像記録装置による画像の記録動作について説明する。

この画像記録装置においては、最初に記録材料１に画像を記録する前に、巻き出しローラ１１から巻き出され巻き取りローラ１４により巻き取られる記録材料１に対して、アライメントマーク形成機構３により、その表面側および裏面側にアライメントマークＭが形成される。

そして、画像を記録するときには、記録材料１の画像記録エリアを吸着テーブル３１により吸着保持する。このときには、上述した一対のニップローラ３５は記録材料１を挟持しており、記録材料は固定されている。そして、記録材料１におけるアライメントマークＭの位置を一対のＣＣＤカメラ３３により検出する。

次に、これらのＣＣＤカメラ３３によるアライメントマークＭの検出値および後述する補正値に基づいて、上述した回転テーブル３７の作用により、吸着テーブル３１を巻き出しローラ１１から巻き出され巻き取りローラ１４により巻き取られる記録材料１の表面に垂直な軸を中心に、記録材料１の表面と平行な平面内で微小角度回動させることにより、回転テーブル１の位置決めを行う。

すなわち、記録材料１の両面にプリント配線基板等のパターンを記録する場合においては、記録材料１の両面に記録されるパターンを互いに位置決めする必要がある。このため、記録材料１の表面および裏面に画像を記録するときに、先にアライメントマーク形成機構３により記録材料の両面に形成したアライメントマークＭを利用して吸着テーブル３１を移動させることにより、記録材料１の位置決めを実行する。

次に、一対のニップローラ３５による記録材料１のニップを解除する。そして吸着テーブル３１が図２および図３に示すＹ方向に往復移動するとともに、この往復移動と同期して４個の記録ヘッド３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄを図４に示すＸ方向に間欠移動する。このような動作を繰り返すことにより、記録材料１における画像記録エリア全域に対して、４個の記録ヘッド３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄにより画像の記録が実行される。

すなわち、この画像の記録時には、Ｙ方向に移動する記録材料に対して４個の記録ヘッド３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄをＸ方向に間欠移動させることにより、記録材料１の全面を複数のストライプ状領域に分割して画像の記録が行われることになる。

このときには、吸着テーブル３１の往復移動に伴い、記録材料１が吸着テーブル３１の移動ストロークだけ進退を繰り返す。この記録材料１の移動は、第１、第２のダンサーローラ機構１２、１３により吸収される。このときのダンサーローラ２３、２６の昇降距離は、吸着テーブル３１の移動ストロークの二分の一となっている。

画像の記録が終了すれば、記録材料１を、図１において矢印Ａで示す方向に、巻き出しローラ１１から巻き出すとともに巻き取りローラ１４により巻き取る。このときには、吸着テーブル３１により記録材料１を吸着保持したままの状態で、次の画像記録エリアに対応したアライメントマークＭが一対のＣＣＤカメラ３３により読み取られる位置まで記録材料１が吸着テーブル３１とともに移動される。このときには、巻き出しローラ１１は記録材料１を吸着テーブル３１の移動距離だけ巻き出し、巻き取りローラ１４は記録材料１を吸着テーブル３１の移動距離だけ巻き取る。

次に、一対のニップローラ３５により記録材料１を挟持して固定する。そして、吸着テーブル３１による記録材料１の吸着保持を解除する。しかる後、吸着テーブル３１の移動方向の両端に配設された一対の剥離ローラ３２を上昇させることにより、吸着テーブル３１の表面から記録材料１を剥離する。なお、剥離ローラ３２を上昇させる代わりに、上述したＺ軸テーブル３６を利用して吸着テーブル３１を下降させることにより、吸着テーブル３１の表面から記録材料１を剥離してもよい。

そして、吸着テーブル３１を、記録材料１における次の画像記録エリアに対応する位置まで移動させる。このときには、一対の剥離ローラ３２は、記録材料１の下面に当接した状態で回転する。そして、一対の剥離ローラ３２を下降させ、記録材料１を吸着テーブル３１により吸着保持する。

以上のように、この画像記録装置によれば、吸着テーブル３１が長尺の記録材料１を吸着保持した状態で往復移動し、この記録材料１に記録ヘッド３４が画像を記録する構成であることから、記録材料１にしわ等を生ずることなく、画像を正確に記録することが可能となる。

このような画像記録装置においては、４個の記録ヘッド３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄによる画像の記録位置や、ＣＣＤカメラ３３によるアライメントマークＭの撮像位置を正確なものとするため、それらの位置のキャリブレーションが行われる。以下、この発明の特徴部分であるキャリブレーション動作について説明する。

最初に、４個の記録ヘッド３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄの位置をキャリブレーションするヘッドキャリブレーション工程の原理について説明する。図７乃至図１０は、ヘッドキャリブレーション工程を説明するための説明図である。

この画像記録装置は、記録材料１を往復移動させながら、４個の記録ヘッド３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄを間欠移動させることにより、記録材料１の全面を複数のストライプ状領域に分割して画像を記録するものであるが、ヘッドキャリブレーション動作を行うときには、最初に、４個の記録ヘッド３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄを、最初のストライプ状領域を記録する位置に移動させる。そして、図７に示すように、各記録ヘッド３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄによる記録領域７５の端部に、第１ヘッドキャリブレーションパターン７３を形成する。このときには、各記録ヘッド３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄのＤＭＤ６９にキャリブレーション用のパターンを表示し、一定時間光源６１のシャッターを開放することによりパターン形成を行う。

また、４個の記録ヘッド３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄを、最後のストライプ状領域を記録する位置に移動させる。そして、図８に示すように、各記録ヘッド３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄによる記録領域７５の端部に、第２ヘッドキャリブレーションパターン７４を形成する。このときにも、各記録ヘッド３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄのＤＭＤ６９にキャリブレーション用のパターンを表示し、一定時間光源６１のシャッターを開放することによりパターン形成を行う。

次に、図９に示すように、第１ヘッドキャリブレーションパターン７３と第２ヘッドキャリブレーションパターン７４とのうち、互いに隣接するものをＣＣＤカメラ３３により撮像する。

すなわち、図８に示すように、記録ヘッド３４ａにより記録領域の端部に形成された第２ヘッドキャリブレーションパターン７４と記録ヘッド３４ｂにより記録領域の端部に形成された第１ヘッドキャリブレーションパターン７３とが隣接し、記録ヘッド３４ｂにより記録領域の端部に形成された第２ヘッドキャリブレーションパターン７４と記録ヘッド３４ｃにより記録領域の端部に形成された第１ヘッドキャリブレーションパターン７３とが隣接し、記録ヘッド３４ｃにより記録領域の端部に形成された第２ヘッドキャリブレーションパターン７４と記録ヘッド３４ｄにより記録領域の端部に形成された第１ヘッドキャリブレーションパターン７３とが隣接している。このため、図９に示すように、これらの互いに近接配置された第１ヘッドキャリブレーションパターン７３と第２ヘッドキャリブレーションパターン７４を、ＣＣＤカメラ３３により撮像する。

このとき、記録ヘッド３４ａにより形成された第２ヘッドキャリブレーションパターン７４と記録ヘッド３４ｂにより形成された第１ヘッドキャリブレーションパターン７３、および、記録ヘッド３４ｂにより形成された第２ヘッドキャリブレーションパターン７４と記録ヘッド３４ｃにより形成された第１ヘッドキャリブレーションパターン７３は、一方のＣＣＤカメラ３３により撮像し、記録ヘッド３４ｃにより形成された第２ヘッドキャリブレーションパターン７４と記録ヘッド３４ｄにより形成された第１ヘッドキャリブレーションパターン７３は、他方のＣＣＤカメラ３３により撮像すればよい。

次に、図１０に示すように、第１ヘッドキャリブレーションパターン７３と第２ヘッドキャリブレーションパターン７４とのＸ方向およびＹ方向の距離から、各記録ヘッド３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄの位置誤差を測定する。このとき、第１ヘッドキャリブレーションパターン７３と第２ヘッドキャリブレーションパターン７４のＸ方向の距離は、第１ヘッドキャリブレーションパターン７３と第２ヘッドキャリブレーションパターン７４とを記録ヘッド３４により記録するときに、記録領域内で予め設定された所定の距離Ｘｉと位置誤差δＸとを加算したものになっている。このため、第１ヘッドキャリブレーションパターン７３と第２ヘッドキャリブレーションパターン７４のＸ方向の距離からＸｉを減算したものが位置誤差δＸとなる。一方、第１ヘッドキャリブレーションパターン７３と第２ヘッドキャリブレーションパターン７４のＹ方向の距離は、Ｙ方向の位置誤差δＹそのものである。

そして、記録ヘッド３４ａを基準として位置誤差δＸ、δＹの積算値を他の各記録ヘッド３４ｂ、３４ｃ、３４ｄ毎に演算し、これを他の各記録ヘッド３４ｂ、３４ｃ、３４ｄの位置誤差として記憶する。そして、この位置誤差は、次に述べる定性位置誤差とともに、４個の記録ヘッド３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄの位置の補正に利用される。

図１１は、定性位置誤差の補正動作を説明する概要図である。

４個の記録ヘッド３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄが、各ストライプ状領域において画像を記録するためにＸ方向に移動するとき、各ヘッドに定性的に生ずるＸ方向およびＹ方向の定性位置誤差は、予め測定されている。そして、図１１に示すように、この定性位置誤差は、各記録ヘッド３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄ毎に、Ｘ方向の位置におけるＸ方向補正値およびＹ方向補正値として、位置補正メモリ７６に記憶されている。上述したヘッドキャリブレーション工程において測定された位置誤差は、この定性位置誤差とともに位置補正メモリ７６に記憶される。

図１２および図１３は、記録ヘッド３４ａの基準位置の決定動作を示す概要図である。

上述したヘッドキャリブレーション工程においては、記録ヘッド３４ａを基準として他の各記録ヘッド３４ｂ、３４ｃ、３４ｄの位置誤差が決定される。この基準となる記録ヘッド３４ａの位置は、図１２に示すように、装置の起動直後や記録材料１の交換時など、記録材料１が装着されていない状態において、装置の端部に設置された基準スケール７７を利用して確認される。すなわち、記録ヘッド３４ａの位置は、そのセンターマーク７８と基準スケール７７の標線７９との距離を測定することで確認され、基準となる位置誤差が計測される。

なお、このように記録材料１が装着されていない状態において記録ヘッド３４ａの位置を確認するかわりに、図１３に示すように、記録材料１により覆われない領域にまで基準スケールを延設しておき、記録ヘッド３４ａをこの領域に移動させることにより、ヘッドキャリブレーション動作を実行する毎に基準となる位置誤差を計測するようにしてもよい。

次に、一対のＣＣＤカメラ３３の位置をキャリブレーションするカメラキャリブレーション工程の原理について説明する。図１４乃至図１７は、カメラキャリブレーション工程を説明するための説明図である。

カメラキャリブレーション工程を実行するときには、図１４に示すように、記録ヘッド３４ａを記録材料１における一方のアライメントマークの形成領域に移動させる。そして、記録ヘッド３４ａにより、記録材料１に対して一方のＣＣＤカメラ３３の位置をキャリブレーションするためのカメラキャリブレーションパターン８１を形成する。このときには、記録ヘッド３４ａのＤＭＤ６９にキャリブレーション用のパターンを表示し、一定時間光源６１のシャッターを開放することによりパターン形成を行う。

次に、図１５に示すように、記録ヘッド３４ｄを記録材料１における他方のアライメントマークの形成領域に移動させる。そして、記録ヘッド３４ｄにより、記録材料１に対して他方のＣＣＤカメラ３３の位置をキャリブレーションするためのカメラキャリブレーションパターン８１を形成する。このときにも、記録ヘッド３４ｄのＤＭＤ６９にキャリブレーション用のパターンを表示し、一定時間光源６１のシャッターを開放することによりパターン形成を行う。

次に、図１６に示すように、各カメラキャリブレーションパターン８１を一対のＣＣＤカメラ３３により各々撮像することにより、カメラキャリブレーションパターン８１とＣＣＤカメラ３３の視野とのずれ量を測定し、そのずれ量からＣＣＤカメラ３３の位置誤差（εＸ、εＹ）を測定する。

すなわち、図１７に示すように、カメラキャリブレーションパターン８１とＣＣＤカメラ３３の視野中心を示す標線８２とのＸ方向およびＹ方向の距離から、一対のＣＣＤカメラ３３の位置誤差を測定する。この位置誤差は、位置補正メモリ７６に記憶され、一対のＣＣＤカメラ３３の位置の補正に利用される。

次に、上述したヘッドキャリブレーション工程およびカメラキャリブレーション工程を実行して画像を記録する画像記録動作について説明する。図１８および図１９は画像記録動作を示す説明図であり、図２０はそのフローチャートである。

画像を記録するときには、最初に、図１８（ａ）に示すように、記録材料１を吸着テーブル３１により吸着保持して初期位置に位置決めする（ステップＳ１）。

次に、図１８（ｂ）に示すように、ヘッドキャリブレーションのためのパターンを形成する（ステップＳ２）。このときには、４個の記録ヘッド３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄを最初のストライプ状領域を記録する位置に移動させて第１ヘッドキャリブレーションパターン７３を形成した後、４個の記録ヘッド３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄを最後のストライプ状領域を記録する位置に移動させて第２ヘッドキャリブレーションパターン７４を形成する。

次に、図１８（ｃ）に示すように、カメラキャリブレーションのためのパターンを形成する（ステップＳ３）。このときには、記録ヘッド３４ａを記録材料１における一方のアライメントマークの形成領域に移動させて一方のＣＣＤカメラ３３の位置をキャリブレーションするためのカメラキャリブレーションパターン８１を形成した後、記録ヘッド３４ｄを記録材料１における他方のアライメントマークの形成領域に移動させて他方のＣＣＤカメラ３３の位置をキャリブレーションするためのカメラキャリブレーションパターン８１を形成する。

次に、図１８（ｄ）に示すように、４個の記録ヘッド３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄのキャリブレーションを実行する（ステップＳ４）。このときには、第１ヘッドキャリブレーションパターン７３と第２ヘッドキャリブレーションパターン７４とのうち、互いに隣接するものをＣＣＤカメラ３３により撮像し、これらの第１ヘッドキャリブレーションパターン７３と第２ヘッドキャリブレーションパターン７４とのＸ方向およびＹ方向の距離から、各記録ヘッド３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄの位置誤差を測定する。この位置誤差は、定性位置誤差とともに位置補正メモリ７６に記憶される。

次に、図１９（ａ）に示すように、ＣＣＤカメラ３３のキャリブレーションを実行する（ステップＳ５）。このときには、各カメラキャリブレーションパターン８１を一対のＣＣＤカメラ３３により各々撮像することにより、カメラキャリブレーションパターン８１とＣＣＤカメラ３３の視野とのずれ量を測定し、そのずれ量からＣＣＤカメラ３３の位置誤差を測定する。

次に、図１９（ｂ）に示すように、記録材料１の再吸着保持を実行する（ステップＳ６）。このときには、記録材料１をニップローラ３５により挟持するとともに、吸着テーブル３１による記録材料１の吸着保持を解除する。そして、記録材料１を吸着テーブル３１から剥離する。しかる後、４個の記録ヘッド３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄにより画像の記録エリアが所定の位置となるよう吸着テーブル３１を移動させた後、再度、吸着テーブル３１により記録材料１を吸着保持する。

次に、記録材料１の位置決めを実行する（ステップＳ７）。このときには、図１９（ｃ）に示すように、記録材料１の一端に形成されたアライメントマークＭを一方のＣＣＤカメラ３３により検出する。また、図１９（ｄ）に示すように、記録材料１の他端に形成されたアライメントマークＭを他方のＣＣＤカメラ３３により検出する。そして、予め位置補正メモリ７６に記憶した４個の記録ヘッド３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄの位置誤差、定性位置誤差、および、ＣＣＤカメラ３３の位置誤差とを利用して、記録材料１に形成された複数のアライメントマークＭの位置に基づいて決定した４個の記録ヘッド３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄによる画像の記録位置に関する情報を補正する。

しかる後、画像の記録を行う（ステップＳ８）。このときには、最初に、補正後の画像記録位置のデータに基づいて、記録材料１の回転誤差、シフト量、伸縮率を算出する。そして、記録材料１の回転誤差に基づいて、吸着テーブル３１を微小角度だけ回転させる。また、記録材料１のシフト量および伸縮率に基づいて、各記録ヘッド３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄのズーム倍率と記録開始位置を決定する。しかる後、記録材料１をＹ方向往復移動させるとともに、各記録ヘッド３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄをＸ方向に間欠移動させて画像の記録を実行する。

このような画像記録装置において、記録材料１に記録される画像のサイズの変更等でアライメントマークＭの位置が変更されたときには、再度、一対のＣＣＤカメラ３３の位置をキャリブレーションするカメラキャリブレーション工程が実行される。

図２１および図２２はアライメントマークＭの位置変更後の画像記録動作を示す説明図であり、図２３はそのフローチャートである。

図２１（ａ）は画像を記録している状態を示しており（ステップＳ１１）、図２１（ｂ）は画像の記録が終了した状態を示している（ステップＳ１２）。なお、図２１および図２２においては、画像の記録が終了した領域にハッチングを付している。

記録すべき画像が変更されてアライメントマークＭの位置が変更されたときには、図２１（ｃ）に示すように、最初に、カメラキャリブレーションパターンの形成位置を４個の記録ヘッド３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄの下方に配置しうるように、記録材料１を吸着テーブル３１とともに移動させる（ステップＳ１３）。

次に、図２１（ｄ）に示すように、カメラキャリブレーションパターン８１を形成する（ステップＳ１４）。このときには、記録材料１をニップローラ３５により挟持するとともに、吸着テーブル３１による記録材料１の吸着保持を解除する。そして、記録材料１を吸着テーブル３１から剥離する。しかる後、４個の記録ヘッド３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄのいずれかによるパターンの記録位置が吸着テーブル３１における所定の位置となるように吸着テーブル３１を移動させた後、再度、吸着テーブル３１により記録材料１を吸着保持する。そして、その位置にカメラキャリブレーションパターン８１を形成する。

次に、図２２（ａ）に示すように、カメラキャリブレーション８１を実行する（ステップＳ１５）。このときには、上述したように、ＣＣＤカメラ３３が、カメラキャリブレーションパターン８１を撮影可能な位置まで移動する。

次に、記録材料１の位置決めを実行する（ステップＳ１６）。このときには、図２２（ｂ）に示すように、記録材料１の一端に形成されたアライメントマークＭを一方のＣＣＤカメラ３３により検出する。また、図２２（ｃ）に示すように、記録材料１の他端に形成されたアライメントマークＭを他方のＣＣＤカメラ３３により検出する。そして、上述したステップＳ７と同様、予め位置補正メモリ７６に記憶した４個の記録ヘッド３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄの位置誤差、定性位置誤差、および、ＣＣＤカメラ３３の位置誤差とを利用して、記録材料１に形成された複数のアライメントマークＭの位置に基づいて決定した４個の記録ヘッド３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄによる画像の記録位置に関する情報を補正する。

しかる後、画像の記録を行う（ステップＳ１７）。このときには、上述したステップＳ８と同様、最初に、補正後の画像記録位置のデータに基づいて、記録材料１の回転誤差、シフト量、伸縮率を算出する。そして、記録材料１の回転誤差に基づいて、吸着テーブル３１を微小角度だけ回転させる。また、記録材料１のシフト量および伸縮率に基づいて、各記録ヘッド３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄのズーム倍率と記録開始位置を決定する。しかる後、記録材料１をＹ方向往復移動させるとともに、各記録ヘッド３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄをＸ方向に間欠移動させて画像の記録を実行する。

１ 記録材料
２ 供給部
３ アライメントマーク形成機構
４ 画像記録部
５ 回収部
１１ 巻き出しローラ
１２ 第１ダンサーローラ機構
１３ 第２ダンサーローラ機構
１４ 巻き取りローラ
３１ 吸着テーブル
３２ 剥離ローラ
３３ ＣＣＤカメラ
３４ 記録ヘッド
３５ ニップローラ
３６ Ｚ軸テーブル
３７ 回転テーブル
３８ 可動子
３９ 固定子
４０ リニアモータ
４１ 支持台
５１ アライメントマーク形成部
５２ 露光部
５３ 露光部
６１ 光源
６４ 光量調整フィルター
６６ 照明系レンズ
６９ ＤＭＤ
７０ 投影レンズ
７２ 投影レンズ
７３ 第１ヘッドキャリブレーションパターン
７４ 第２ヘッドキャリブレーションパターン
７６ 位置補正メモリ
７７ 基準スケール
８１ カメラキャリブレーションパターン
８２ 標線
Ｍ アライメントマーク

Claims (4)

1. 一条で長尺の記録材料をＹ方向に往復移動させるとともに、複数の記録ヘッドを一体的に前記Ｙ方向と直行するＸ方向に間欠的に移動させることにより、記録材料の全面を複数のストライプ状領域に分割して画像を記録するとともに、記録材料に形成された複数のアライメントマークを複数のカメラにより撮影して前記複数の記録ヘッドによる画像の記録位置を補正する画像記録装置を使用して画像を記録する画像記録方法において、
   前記複数の記録ヘッドを最初のストライプ状領域を記録する位置に移動させた後、その記録ヘッドにより、記録材料に対して記録ヘッドの位置をキャリブレーションするための第１ヘッドキャリブレーションパターンを形成する第１ヘッドキャリブレーションパターン形成工程と、
   前記複数の記録ヘッドを最後のストライプ状領域を記録する位置に移動させた後、その記録ヘッドにより、記録材料に対して記録ヘッドの位置をキャリブレーションするための第２ヘッドキャリブレーションパターンを形成する第２ヘッドキャリブレーションパターン形成工程と、
   前記第１ヘッドキャリブレーションパターンと前記第２ヘッドキャリブレーションパターンとのうち、互いに隣接するものをカメラにより撮像することにより、それらのずれ量を測定し、そのずれ量から各ヘッドの位置誤差を測定するヘッド位置誤差測定工程と、
   を備えたヘッドキャリブレーション工程と、
   前記複数の記録ヘッドのうちの一つを前記記録材料における各アライメントマークの形成領域に移動させた後、その記録ヘッドにより、記録材料に対してカメラの位置をキャリブレーションするためのカメラキャリブレーションパターンを複数個形成するカメラキャリブレーションパターン形成工程と、
   前記各カメラキャリブレーションパターンを各カメラにより撮像することにより、カメラキャリブレーションパターンとカメラの視野とのずれ量を測定し、そのずれ量からカメラの位置誤差を測定するカメラ位置誤差測定工程と、
   を備えたカメラキャリブレーション工程と、
   の両方を実行した後、
   前記ヘッドキャリブレーション工程で得たヘッドの位置誤差と、前記カメラキャリブレーション工程で得たカメラの位置誤差とを利用して、記録材料に形成された複数のアライメントマークを複数のカメラにより撮影して決定した前記複数の記録ヘッドによる画像の記録位置を補正することを特徴とする画像記録方法。
2. 請求項１に記載の画像記録方法において、
   各ヘッドが前記各ストライプ状領域を記録する位置に移動したときの、各ヘッドに定性的に生ずる定性位置誤差を予め測定しておき、この定性位置誤差を利用して、前記記録ヘッドによる画像の記録位置を補正する画像記録方法。
3. 一条で長尺の記録材料をＹ方向に往復移動させるとともに、複数の記録ヘッドを一体的に前記Ｙ方向と直行するＸ方向に間欠的に移動させることにより、記録材料の全面を複数のストライプ状領域に分割して画像を記録するとともに、記録材料に形成された複数のアライメントマークを複数のカメラにより撮影して前記複数の記録ヘッドによる画像の記録位置を補正する画像記録装置を使用して画像を記録する画像記録方法において、
   各ヘッドが前記各ストライプ状領域を記録する位置に移動したときの、各ヘッドに定性的に生ずる定性位置誤差を測定するヘッド定性誤差測定工程と、
   前記複数の記録ヘッドを最初のストライプ状領域を記録する位置に移動させた後、その記録ヘッドにより、記録材料に対して記録ヘッドの位置をキャリブレーションするための第１ヘッドキャリブレーションパターンを形成する第１ヘッドキャリブレーションパターン形成工程と、
   前記複数の記録ヘッドを最後のストライプ状領域を記録する位置に移動させた後、その記録ヘッドにより、記録材料に対して記録ヘッドの位置をキャリブレーションするための第２ヘッドキャリブレーションパターンを形成する第２ヘッドキャリブレーションパターン形成工程と、
   前記複数の記録ヘッドのうちの一つを前記記録材料における各アライメントマークの形成領域に移動させた後、その記録ヘッドにより、記録材料に対してカメラの位置をキャリブレーションするためのカメラキャリブレーションパターンを複数個形成するカメラキャリブレーションパターン形成工程と、
   前記第１ヘッドキャリブレーションパターンと前記第２ヘッドキャリブレーションパターンとのうち、互いに隣接するものをカメラにより撮像することにより、それらのずれ量を測定し、そのずれ量から各ヘッドの位置誤差を測定するヘッド位置誤差測定工程と、
   前記各カメラキャリブレーションパターンを各カメラにより撮像することにより、カメラキャリブレーションパターンとカメラの視野とのずれ量を測定し、そのずれ量からカメラの位置誤差を測定するカメラ位置誤差測定工程と、を備え、
   前記ヘッド定性誤差測定工程で得た各ヘッドの定性位置誤差と、前記ヘッド位置誤差測定工程で得た各ヘッドの位置誤差と、前記カメラ位置誤差測定工程で得たカメラの位置誤差とを利用して、記録材料に形成された複数のアライメントマークを複数のカメラにより撮影して決定した前記複数の記録ヘッドによる画像の記録位置を補正することを特徴とする画像記録方法。
4. 一条で長尺の記録材料をＹ方向に往復移動させるとともに、複数の記録ヘッドを一体的に前記Ｙ方向と直行するＸ方向に間欠的に移動させることにより画像を記録するとともに、記録材料に形成された複数のアライメントマークを複数のカメラにより撮影して前記複数の記録ヘッドによる画像の記録位置を補正する画像記録装置を使用して画像を記録する画像記録方法において、
   前記複数の記録ヘッドにより、記録材料に対して、記録ヘッドの位置をキャリブレーションするためのヘッドキャリブレーションパターンと、カメラの位置をキャリブレーションするためのカメラキャリブレーションパターンとを形成するキャリブレーションパターン形成工程と、
   前記ヘッドキャリブレーションパターンと前記カメラキャリブレーションパターンとをカメラで撮像することにより、前記各ヘッドの位置誤差および前記カメラの位置誤差を測定する測定工程と、を備え、
   前記測定工程で得た位置誤差を利用して、記録材料に形成された複数のアライメントマークを複数のカメラにより撮影して決定した前記複数の記録ヘッドによる画像の記録位置を補正することを特徴とする画像記録方法。