JP6878843B2 - インクジェット装置 - Google Patents

Description

本発明は、インクジェット装置に関する。

画像形成装置の１種類であるインクジェット記録装置では、滴速度などの吐出特性にバラつきがある複数の記録ヘッドからインクを吐出すると、搬送方向の着弾位置にヘッド間で誤差が生じることがある。また複数の列を有するヘッドの場合、１ヘッド内の各列の着弾位置にも誤差が生じる場合がある。

よって得られた画像をスキャナーで読み込むことで、各列の着弾位置を補正する列間補正技術や、ヘッド間のつなぎ目で着弾位置を補正する段差補正技術が既に知られている。

例えば、特許文献１には、搬送方向のずれである段差ずれを補正する目的で、複数のヘッドが同一直線状に並んで配置されたラインヘッドにおいて、いずれかのヘッドで形成された線画を基準とし、その他のヘッドで形成された線画の搬送方向の差分を求めることで、ヘッド間の着弾タイミングを補正することが開示されている（例えば、特許文献１参照）。

しかし、上記特許文献１では、ヘッドが同一直線状に並んだ場合の隣接ヘッド間のつなぎ目の補正を前提としているため、ヘッドアレイ内で千鳥状に配置されることでのノズル同士が重なるつなぎ目での局所的なムラやスジについては考慮されていなかった。

そこで、本発明は上記事情に鑑み、ヘッドアレイで複数の記録ヘッドがオーバーラップするように配置されている場合に、つなぎ目における局所的なムラやスジを防止するインクジェット記録装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明の一態様では、
被吐出物上にインク滴を吐出する複数のノズルを第１の方向にノズル列として配列し、かつ当該ノズル列が前記第１の方向と直交する第２の方向に複数存在するヘッドを複数有し、前記複数のヘッドの隣接するヘッド間の前記ノズル列の端部が前記第１の方向でオーバーラップし、前記第１の方向と直交する第２の方向で異なる位置にあるように配置されたヘッドアレイと、
前記被吐出物を前記第１の方向に搬送する搬送手段と、
前記ヘッドアレイの複数のノズルから吐出されたインク滴により前記被吐出物上に形成されたテストパターンを読み取る読取手段と、
前記オーバーラップした部分が吐出したテストパターンを前記読取手段で読み取った画像に基づいて、前記ノズル列それぞれから形成された前記第２の方向の着弾位置ずれを算出する算出手段と、
前記算出手段の算出結果に基づいて、前記ノズル列の吐出タイミングを補正する補正手段と、を備え、
前記ヘッドアレイの、前記ノズル列で前記複数のノズルの並び方向である前記第１の方向は、前記被吐出物の搬送方向であり、
前記第２の方向は、前記被吐出物の搬送方向と直交する前記被吐出物の幅方向であり、
前記ヘッドアレイは、前記被吐出物に対して相対的に前記第２の方向に走査しながら前記被吐出物上にインク滴を吐出し、
前記搬送手段による１回の搬送量は、前記ヘッドの前記ノズル列の前記第１の方向の長さよりも短く設定されることで、前記被吐出物上のインク滴吐出領域は、ｎ回目の走査で搬送方向の上流側のヘッド端に位置するノズルから吐出されるインク滴で形成されるパターンと、ｎ＋１回目の走査で吐出される搬送方向の下流側のヘッド端に位置するノズルから吐出されるインク滴で形成されるパターンとは、オーバーラップしており、
前記算出手段は、前記テストパターンのうち走査によってオーバーラップした領域を前記読取手段で読み取った画像に基づいて、前記ノズル列それぞれから形成された前記第２の方向の着弾位置ずれをさらに算出し、
前記補正手段は、前記算出手段の算出結果に基づいて、前記ノズル列の吐出タイミングをさらに補正する、
インクジェット装置を提供する。

一態様によれば、ヘッドアレイで複数の記録ヘッドがオーバーラップするように配置されている場合に、ヘッド間のつなぎ目における局所的なムラやスジを防止することができる。

本発明の実施形態に係る印刷装置の全体概略図。 本発明の第１の実施形態の画像形成手段の複数の記録ヘッドのヘッド配列を示す図。 図２に示す記録ヘッドの底面部を拡大した模式図。 記録ヘッドの構造を示す概略図。 （ａ）は、本発明の実施形態における印刷装置と接続される上位装置とを含む制御システムの一例の概略図と、（ｂ）は上位装置の一例の概略構成図。 本発明の実施形態に係る印刷装置の印刷に係るハードウェア構成例を示すブロック図。 本発明の実施形態に係る記録ヘッド制御部、駆動波形生成回路、及び記録ヘッドドライバの構成例を示すブロック図。 本発明の実施形態に係る駆動波形の一例を示す図。 本発明の実施形態に係る記録ヘッド、スキャナー、メイン制御基板、及び画像処理部の機能的構成を示すブロック図。 本発明の第１の実施形態に係る着弾位置補正の概略全体フロー。 図１０に示すヘッド内列間補正工程の詳細フロー。 第１の実施形態において、テストチャートを形成する領域と着弾位置の補正を実施する領域の一例について説明する図。 ヘッド内列間の着弾位置補正に用いるテストチャートの例を示す図。 着弾位置補正に用いる位置シフトテストパターンと、出力される画像の一例について説明する図。 共通駆動波形のタイミング調整を説明する図。 同一色ヘッド間補正に用いるテストチャートの例を示す図。 異色ヘッドアレイ間補正に用いるテストチャートの例を示す図。 ３種類のテストチャートを、それぞれ、ヘッド内列間補正用に各色、同一色ヘッド間補正用に各色、及び異色ヘッドアレイ間補正用の色の組み合わせで、記録媒体上に出力した例。 本発明の第２の実施形態の画像形成手段の複数の記録ヘッドのヘッド配列を示す図。 第２の実施形態において、テストチャートを形成する領域と着弾位置の補正を実施する領域の一例について説明する図。

以下、図面を参照して本発明を実施するための形態について説明する。下記、各図面において、同一構成部分には同一符号を付し、重複した説明を省略する場合がある。

＜印刷装置＞
図１は、印刷装置１の全体概略図を示す。図１では、本発明の一実施形態に係る印刷装置１の一例として、インクジェット連帳機について、画像形成などの動作を行う機構であるメカ部を示す。図１を参照して、印刷装置１の全体の構成について説明する。

印刷装置１は、メカ構成として、給紙機構１１０、表面側印刷機構１２０、後乾燥機構１３０、スキャナー１４０、反転機構１５０、裏面側印刷機構１６０、後乾燥機構１７０、スキャナー１８０及び巻き取り装置１９０を備える。

用紙（例えば、ロール紙）Ｐは、給紙機構１１０であるアンワインダーにより巻き出され、表面（第１面）の印刷を行う印刷機構１２０に到達する。用紙Ｐはインク滴が吐出される被吐出物の例である。被吐出物は記録媒体として表記する場合もある。

なお、印刷機構１２０の前段に、インクを凝集させる機能や浸透性を制御する機能を有する前処理液を塗布する前処理機構や、塗布した前処理液を乾燥させる前処理液塗布乾燥機構を設けていてもよい。

印刷機構１２０を通過した用紙Ｐは、表面側の乾燥装置である乾燥機構１３０を抜け、スキャナー１４０を通過する。

本実施形態では、乾燥機構１３０が、用紙Ｐの裏面から接触加熱を行うヒートドラム１３１である例を説明する。ヒートドラム１３１での加熱温度は、印刷速度やインクの乾燥性にもよるが、５０℃〜１００℃程度に設定される。乾燥機構１３０はこの他にも、温風、赤外線、加圧、紫外線といった手段に変えたり、これらの機構を組み合わせたりすることも可能である。

乾燥機構１３０の後段に配置されたスキャナー１４０は、図１０〜図１８に示す着弾位置調整のための検査に用いる画像であるテストチャートの読み取りを行う。画像検査機構は、スキャナー１４０などの読取対象の画像情報を取得する機構と、取得した画像情報を演算する制御機構を備えている。制御機構は例えば図９に示す読取結果処理部１１８、記録ヘッド着弾位置設定部１１７により構成される。

図１に示す、画像検査機構の読取手段であるスキャナー１４０は、後述する図１０のフローに示す着弾位置補正のための検査用画像である複数のテストパターンを含むテストチャートを撮影して、読み取る。例えば、スキャナー１４０は、ＣＣＤ(Charge Coupled Device)カメラを備え、用紙の全幅を撮影可能に取り付けられ、あるいは、任意の間隔で、例えば図２のオーバーラップした部分に対応する部分を撮影可能な幅方向に取り付けられている。

取得した画像情報は、図９に示す読取結果処理部１１８において演算処理される。読取結果処理部１１８は、印刷装置１内の制御部として機能する図５（ａ）に示すプリンタコントローラ１０１、１０２ではなく、画像検査機構内の制御機構、又は図５に示す上位装置等のコンピュータの何れかに存在しても良い。つまり、画像情報の演算処理は何れの機構で行われても良い。

次に、用紙Ｐは表裏を反転させる反転機構１５０を通過し、裏面（第２面）を印刷する印刷機構１６０、裏面を乾燥させる乾燥機構１７０、及びスキャナー１８０を通過する。

裏面のヘッド間濃度調整は、上述の画像検査機構と同様の機能を有する、読取手段としてのスキャナー１８０と、図６に示す読取結果処理部１１８とを備える画像検査機構で行われる。

最後に、用紙Ｐは、印刷後の用紙Ｐを加工する後加工装置の一例である巻き取り装置（リワインダー）１９０によって、巻き取られる。印刷後の後加工処理の内容によっては、リワインダーの代わりに、カッターを用いて紙を裁断する切断動作を含む搬出工程が実施されてもよい。

上記の構成に加えて、印刷機構１２０，１６０の後段であって、乾燥機構１３０，１７０の前段に、用紙Ｐ上のインク膜の剥離を防止する後処理液を塗布する後処理機構を設けてもよい。

図１では、複数の機構を一体化した装置について説明にしたが、これらの機能を別々の筐体内の装置として、印刷システムとして機能させてもよい。

＜ヘッド外形＞
画像形成手段として機能する印刷機構１２０，１６０の外形形状の一例を、図２、図３を用いて説明する。ここで、図２は、本発明の実施形態に係る、画像形成手段である印刷機構１２０，１６０の全体の構成の一例を示す概略平面図である。

図２に示すように、印刷機構１２０，１６０は、本実施形態では、フルライン型のヘッドであり、記録媒体の搬送方向Ｘｍの上流側からブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）及びイエロー（Ｙ）に対応する４つのヘッドアレイ（吐出ヘッドアレイ）４００Ｋ、４００Ｃ、４００Ｍ及び４００Ｙが配置されている。

ここで、ブラック（Ｋ）のヘッドアレイ４００Ｋは、本実施形態では、用紙Ｐの搬送方向Ｘｍと直行する方向に４つのヘッド４０Ｋ−１、４０Ｋ−２、４０Ｋ−３及び４０Ｋ−４を千鳥状に配置している。これらのヘッドは記録ヘッド、記録部、吐出ヘッドとも言う。

ヘッドアレイ４００Ｋでは、複数のノズル列を有する複数の記録ヘッド４０Ｋ−１、４０Ｋ−２、４０Ｋ−３及び４０Ｋ−４は千鳥配列されている。千鳥配列については後述の図３の説明において説明する。

ここで、隣接するヘッド間でノズル列の端部が第１の方向でオーバーラップしているオーバーラップ部の例を、図２中、太線点線部Ｏａ，Ｏｂ，Ｏｃで示す。

これにより、印刷機構１２０，１６０は、用紙Ｐの画像形成領域（印刷領域）の幅方向（搬送方向と直行する方向）の全域に画像を形成することができる。なお、他のヘッドアレイ４００Ｃ、４００Ｍ及び４００Ｙの構成は、ブラック（Ｋ）のヘッドアレイ４００Ｋの構成と同様のため、説明を省略する。下記、特に色を区別する必要が無い場合は、末尾の符号を省いて説明する。

＜ヘッド底面図＞
図３は、図２に示す記録ヘッド４０の底面部を拡大した模式図である。図３において、（Ａ）は、記録ヘッド４０のノズル４８が設けられたノズル板４３の表面（底面）を示す平面図である。図３（Ｂ）は、図３（Ａ）の一部を拡大した模式図である。

図２及び図３を参照して、ヘッドアレイ４００Ｋでは、用紙Ｐ上にインク滴を吐出する複数のノズル４８が第１の方向（Ｘ方向）にノズル列２０Ａとして配列されている。そして、ヘッドでは、ノズル列が第１の方向と直交する第２の方向（Ｙ方向）に複数存在する（２０Ａ，２０Ｂ）。

そしてヘッドアレイ４００Ｋでは、複数のヘッドの隣接するヘッド間のノズル列の端部が第１の方向でオーバーラップし、前記第１の方向と直交する第２の方向で異なる位置にあるように配置されている。

各ヘッド（記録部、吐出ヘッド）４０は、複数のノズルが第１の方向に並んでいるノズル列が複数（ノズル列２０Ａ，２０Ｂ）設けられている。複数のノズル列２０Ａ，２０Ｂは、第２の方向Ｙに間隔を隔てて配列している。第１の方向Ｘと第２の方向Ｙとは、互いに交差する方向であればよい。本実施形態では、第１の方向Ｘと第２の方向Ｙとは、直交する方向である。

また、本実施形態では、図３に示すように、記録ヘッド４０は、ノズル列２０を第２の方向Ｙに２列配列した構成である場合を説明する。このため、本実施形態では、記録ヘッド４０では、搬送方向Ｘｍ（図２参照）の上流側にノズル列２０Ａ、第２方向Ｙの下流側にノズル列２０Ｂを、間隔Ｗを隔てて配列されている。

また、図３に示すように、記録ヘッド４０で、ノズル列２０Ａにおける複数のノズル４８の位置とノズル列２０Ｂにおける複数のノズル４８の位置とが、第２の方向Ｙにおいて重ならないように、ノズル列２０Ａとノズル列２０Ｂとは第２の方向Ｙで少しずれて配置している。

図３の例ではノズル列２０Ａの端部の位置と、ノズル列２０Ａの端部の位置とのＸ方向のズレ量は、ノズル列２０Ａにおける複数のノズル４８の位置とノズル列２０Ｂにおける複数のノズル４８の位置との夫々のズレ量（間隔）（６００ｄｐｉ）と等しい。

＜ヘッド内部＞
図４は、ヘッド４０の構造を示す概略図である。図４において、（ａ）は記録ヘッド４０の液室長手方向に沿う断面説明図であり、（ｂ）は記録ヘッド４０の液室短手方向（ノズル並び方向）の断面説明図である。

図４（ａ）において、印刷機構１２０（１６０）のヘッド４０は、吐出するインクの通路を形成する流路板４１と、流路板４１の下面（ヘッド４０の内部方向）に接合された振動板４２と、流路板４１の上面（ヘッド４０の外側方向）に接合されたノズル板４３と、振動板４２の周縁部を保持するフレーム部材４４とを備える。また、ヘッド４０は、振動板４２を変形させるための圧力発生手段４５を有する。

本実施形態に係るヘッド４０は、流路板４１と、振動板４２と、ノズル板４３とを積層することによって、ノズル板４３と同一位置の吐出口４０Ｎであるノズル４８に連通する流路であるノズル連通路４０Ｒ及び液室４０Ｆを形成している。また、ヘッド４０は、フレーム部材４４を更に積層することによって、液室４０Ｆにインクを供給するためのインク流入口４０Ｓ及びインクを液室４０Ｆに供給する共通液室４０Ｃなどを形成している。

また、本実施形態では、フレーム部材４４には、圧力発生手段４５を収納する収容部、共通液室４０Ｃとなる凹部、及び共通液室４０Ｃにヘッド４０外部のカートリッジ（不図示）からインクを供給するためのインク供給口４０ＩＮが形成されている。

圧力発生手段４５は、本実施形態では、電気機械変換素子である圧電素子４５Ｐと、圧電素子４５Ｐを接合固定するベース基板４５Ｂと、隣り合う圧電素子４５Ｐの間隙に配置された支柱部とを備えている。また、圧力発生手段４５は、圧電素子４５Ｐを記録ヘッドドライバ２１０Ａ，２１０Ｂ（図７参照）に接続するためのＦＰＣケーブル４５Ｃ等を備えている。記録ヘッドドライバ２１０Ａ，２１０Ｂは、圧電素子４５を夫々駆動するためのヘッド駆動部であって、駆動回路や圧電素子駆動ＩＣで構成される。

ここで、圧電素子４５Ｐは、図４（ｂ）に示すように、圧電材料４５Ｐｐと内部電極４５Ｐｅとを交互に積層した積層型圧電素子（ＰＺＴ）を用いる。内部電極４５Ｐｅは、複数の個別電極４５Ｐｅｉと複数の共通電極４５Ｐｅｃとを有する。内部電極４５Ｐｅは、本実施形態では、圧電素子４５Ｐｐの端面に交互に個別電極４５Ｐｅｉ又は共通電極４５Ｐｅｃを接続している。

以下に、ヘッド４０がノズル孔４８からインクを吐出する動作の１つの方法である引き−押し打ち動作を具体的に説明する。

まず、ヘッド４０において、記録ヘッドドライバ２１０Ａ，２１０Ｂ（図７参照）が、圧電素子４５Ｐに印加している電圧を基準電位から下げ、圧電素子４５Ｐをその積層方向に縮小させる。また、ヘッド４０は、圧電素子４５Ｐの縮小によって振動板４２を撓み変形させる。このとき、ヘッド４０は、振動板４２の撓み変形によって液室４０Ｆの容積を膨張させる。この動作により、ヘッド４０において、共通液室４０Ｃから液室４０Ｆ内にインクを流入させる。

次に、ヘッド４０において、記録ヘッドドライバ２１０Ａ，２１０Ｂは圧電素子４５Ｐに印加している電圧を上げ、圧電素子４５Ｐを積層方向に伸長させる。また、ヘッド４０は、圧電素子４５Ｐの伸長によって、振動板４２をノズル孔４８方向に変形させる。このとき、ヘッド４０では、振動板４２の変形によって、液室４０Ｆの容積を収縮させる。この動作により、ヘッド４０は、液室４０Ｆ内のインクを加圧する。また、ヘッド４０は、インクを加圧することによって、吐出口４０Ｎ（ノズル４８）からインクを吐出（噴射）する。

その後、ヘッド４０において、記録ヘッドドライバ２１０Ａ，２１０Ｂは、圧電素子４５Ｐに印加している電圧を基準電位に戻し、振動板４２を初期位置に戻す。このとき、ヘッド４０は、液室４０Ｆの膨張によって液室４０Ｆ内を減圧し、共通液室４０Ｃ内から液室４０Ｆ内にインクを充填する。次いで、ヘッド４０は、ノズル４８のメニスカス面の振動が減衰して安定した後、次のインクの吐出のための動作に移行し、上記の動作を繰り返す。

このように、ヘッド４０は、圧力発生手段４５を用いて、振動板４２を変形（撓み変形）する。これにより、ヘッド４０は、液室４０Ｆの容積を変化させ、液室４０Ｆ内のインクに作用する圧力を変化させることで、ノズル４８から、インクを吐出させる。

なお、本発明を適用可能なヘッドの駆動方法は、上記の例（引き−押し打ち）に限定されるものではない。例えば、ヘッドの駆動方法は、圧電素子４５Ｐに印加する電圧である駆動波形を制御することによって、引き打ち又は押し打ち等を行ってもよい。

さらに、圧力発生手段４５は、発熱抵抗体を用いて液室４０Ｆ内のインクを加熱して気泡を発生させるサーマル型や、液室４０Ｆの壁面に振動板と電極とを対向配置し、振動板と電極との間に発生させた静電力によって振動板を変形させる静電型のものを用いてもよい。

以上により、本実施形態の印刷装置１は、画像形成手段である各色４つの計１６個のヘッド４０を用いて、１回の用紙Ｐの搬送動作で、画像形成領域の全域に、白黒又はフルカラーの画像を形成する。

（システムの制御）
図５（ａ）は、本発明の実施形態に係る印刷装置１を含む制御システムの一例の概略図と、図５（ｂ）は上位装置の一例の概略構成図である。

図５（ａ）の制御システム７０は、印刷装置１の動作を制御する全体の制御手段である。制御システム７０において、上位装置７１は、本実施形態では、印刷装置１の各構成に動作を指示し、その動作を制御する。

なお、本発明の実施形態に係る制御システム７０は、プロダクションプリンティングシステムを用いてもよい。ここで、プロダクションプリンティングシステムとは、ジョブ管理や印刷データの管理などを効率的に行うことによって、短時間に大量の印刷物（画像形成媒体、印字物）を印刷（画像形成、印字）することができる製造システムである。

具体的には、本実施形態に係る制御システム７０は、複数の装置、例えばＲＩＰ(Raster Image Processing)装置と印刷装置１とからなる。ＲＩＰ装置は、印刷データの印刷順等の制御と印刷データのラスターイメージデータへの変換を行う装置である。プリンタ装置は、変換されたラスターイメージデータに基づく印刷動作を制御装置である。

また、本実施形態に係る印刷装置１を含む制御システム７０は、印刷データの作成から印刷物の分配までの管理を行うワークフローのシステムを構築する。図５に示す制御システム７０はラスターイメージデータを作成するＲＩＰ装置と印刷装置１のように装置を分離し処理を分散させることで、印刷の高速化を実現する。

図５（ａ）に示すように、本発明の実施形態に係る印刷装置１の制御システム７０は、ＲＩＰ処理などを行う上位装置（ＲＩＰ装置、例えば、ＤＦＥ(Digital Front End)）７１と、印刷処理などを行う印刷装置１とを含む。ここで、上位装置７１と印刷装置１とは、複数のデータ線７０ＬＤと制御線７０ＬＣとで接続されている。

図５（ａ），図５（ｂ）に示す印刷装置１に接続される上位装置７１は、ホスト装置から出力される印刷ジョブデータ（ジョブデータ、印刷データ）に基づいて、ＲＩＰ処理を行う装置である。すなわち、本実施形態に係る上位装置７１は、印刷ジョブデータに基づいて、各色に対応する印刷画像データを夫々作成する。ここで、印刷画像データは、本実施形態では、図１３、図１６〜図１８に示す「テストパターンデータ」を更に含む。

また、本実施形態に係る上位装置７１は、印刷ジョブデータ及びホスト装置の情報などに基づいて、印刷動作を制御するための制御情報データを作成する。ここで、制御情報データとは、印刷条件として、印刷形態、印刷種別、給排紙情報、印刷面順、印刷用紙サイズ、印刷画像データのデータサイズ、解像度、紙種情報、階調、色情報及び印刷を行うページ数の情報など）に関するデータを含む。また本実施形態では、制御情報データに、スキャナー１４０（１８０）が読み取った画像情報を更に含んでも良い。

図５（ｂ）に示すように、上位装置７１は、本実施形態では、ＣＰＵ(Central Processing Unit)７１ａ、ＲＯＭ(Read Only Memory)７１ｂ、ＲＡＭ(Random Access Memory)７１ｃ、ＨＤＤ(Hard Disk Drive)７１ｄを備える。また、上位装置７１は、外部Ｉ／Ｆ７１ｅ、制御情報用Ｉ／Ｆ７１ｆ及び画像データ用Ｉ／Ｆ７１ｇを備える。更に、上位装置７１は、ＣＰＵ７１ａ等を夫々接続するバス７１ｈを備えることによって、バス７１ｈを介して、ＣＰＵ７１ａ等を相互に送受信可能になる。

ＣＰＵ７１ａは、上位装置７１全体の動作を制御するものである。ＣＰＵ７１ａは、ＲＯＭ７１ｂ及び／又はＨＤＤ７１ｄに格納（記憶）されている制御プログラム等を用いて、上位装置７１の動作を制御する。

ＲＯＭ７１ｂ、ＲＡＭ７１ｃ及びＨＤＤ７１ｄは、データ等を記憶する記憶手段である。ＲＯＭ７１ｂ及び／又はＨＤＤ７１ｄには、ＣＰＵ７１ａを制御するための制御プログラムを予め格納されている。ＲＡＭ７１ｃは、ＣＰＵ７１ａのワークメモリとして用いられる。

外部Ｉ／Ｆ７１ｅは、印刷装置１のホスト装置等の外部装置との送受信（通信）を制御する。制御情報用Ｉ／Ｆ７１ｆは、制御情報データの送受信を制御する。画像データ用Ｉ／Ｆ７１ｇは、印刷画像データの送受信を制御する。

なお、図５では、印刷装置１のデータ信号や制御信号を上位装置７１から受け取る例を示したが、上記の信号のやりとりは印刷装置１の内部で実施してもよい。

あるいは、下記、印刷装置内部で、スキャナーの読み取り結果を処理させる読取結果処理部１１８及び記録ヘッドの着弾位置を演算させる記録ヘッド着弾位置設定部１１７を実行させる例を示すが、これらを上位装置７１側で実行させてもよい。

＜印刷装置の制御＞
図６は、本発明の一実施形態の印刷装置１の印刷機構１２０（１６０）のハードウェア構成例を示すブロック図である。印刷装置１は、印刷機構１２０（１６０）のために、メイン制御基板１００と、ヘッド中継基板２００と、画像処理基板３００とを備える。

メイン制御基板１００には、ＣＰＵ１０１、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）１０２、ＲＡＭ１０３、ＲＯＭ１０４、ＮＶＲＡＭ（Non-Volatile Random Access Memory）１０５、モータドライバ１０６、及び駆動波形生成回路１０７などが実装されている。

ＣＰＵ１０１は、印刷装置１の全体の制御を司る。例えば、ＣＰＵ１０１は、ＲＡＭ１０３を作業領域として利用して、ＲＯＭ１０４に格納された各種の制御プログラムを実行し、印刷装置１における各種動作を制御するための制御指令を出力する。この際ＣＰＵ１０１は、ＦＰＧＡ１０２と通信しながら、ＦＰＧＡ１０２と協働して印刷装置１における各種の動作制御を行う。即ち、ＣＰＵ１０１とＦＰＧＡ１０２が協働して、プリンタコントローラ（図５参照）として機能する。

ＦＰＧＡ１０２には、ＣＰＵ制御部１１１、メモリ制御部１１２、Ｉ２Ｃ制御部１１３、センサ処理部１１４、モータ制御部１１５、記録ヘッド制御部１１６、記録ヘッド着弾位置設定部１１７及び読取結果処理部１１８が設けられている。

ＣＰＵ制御部１１１は、ＣＰＵ１０１と通信を行う機能を持つ。メモリ制御部１１２は、ＲＡＭ１０３やＲＯＭ１０４にアクセスする機能を持つ。Ｉ２Ｃ制御部１１３は、シリアルバス（Ｉ２Ｃ）を制御してＮＶＲＡＭ１０５と通信を行う機能を持つ。

センサ処理部１１４は、各種センサ１０８のセンサ信号の処理を行う。各種センサ１０８は、印刷装置１における各種の状態を検知するセンサの総称である。各種センサ１０８には、搬送駆動手段の搬送情報（例えば、搬送ローラの回転情報）を検知するエンコーダセンサ、用紙Ｐの通過を検知する用紙センサ、環境温度や湿度を検知する温湿度センサ、カートリッジのインク残量を検知する残量検知センサなどが含まれる。なお、温湿度センサなどから出力されるアナログのセンサ信号は、例えばメイン制御基板１００などに実装されるＡＤコンバータによりデジタル信号に変換されてＦＰＧＡ１０２に入力される。

モータ制御部１１５は、各種モータ１０９の制御を行う。各種モータ１０９は、印刷装置１が備えるモータの総称である。各種モータ１０９には、用紙Ｐを搬送方向（副走査方向）に搬送するための搬送駆動モータなどが含まれる。

記録ヘッド制御部１１６は、ＲＯＭ１０４に格納されたヘッド駆動データ、吐出同期信号ＬＩＮＥ、吐出タイミング信号ＣＨＡＮＧＥ（図７参照）を駆動波形生成回路１０７に渡して、駆動波形生成回路１０７に共通駆動波形信号Ｖｃｏｍを生成させる。駆動波形生成回路１０７が生成した共通駆動波形信号Ｖｃｏｍは、ヘッド中継基板２００に実装された後述の記録ヘッドドライバ２１０に入力される。

読取結果処理部１１８は、スキャナー１４０から送られてきた読取画像の処理を行う。

記録ヘッド着弾位置設定部１１７は、読取結果を基に、各記録ヘッドの列間（２０Ａ，２０Ｂ）、同一色ヘッド間（４０Ｋ−１，４０Ｋ−２，４０Ｋ−３，４０Ｋ−４）、及び異色ヘッドアレイ間（４００Ｋ，４００Ｃ，４００Ｍ，４００Ｙ）の着弾位置の調整を行う。

そして、記録ヘッド着弾位置設定部１１７は、記録ヘッド制御部１１６へ、吐出タイミング信号ＣＨＡＮＧＥ（図７参照）を生成させるための補正値を送信する。

読取結果処理部１１８が算出手段として機能し、記録ヘッド着弾位置設定部１１７が補正手段として機能する。着弾位置の調整の詳細は、図９〜図１８とともに後述する。

＜画像形成に係る信号制御＞
図７は、画像形成に係る、記録ヘッド制御部１１６、駆動波形生成回路１０７、記録ヘッドドライバ２１０の構成例を示すブロック図である。図８は、本発明の実施形態に係る駆動波形の一例である。本例では、駆動波形生成回路１０７は本体であるメイン制御基板１００側にあり、記録ヘッドドライバ２１０はヘッド４０の列ごとのヘッド中継基板２００側に搭載されている。

図７に示すように、記録ヘッド制御部１１６は、吐出のタイミングのトリガーとなるトリガー信号Ｔｒｉｇを受信すると、駆動波形の生成のトリガーとなる吐出同期信号ＬＩＮＥを駆動波形生成回路１０７へ出力する。さらに、入力される補正値に基づいて、吐出同期信号ＬＩＮＥからの遅延量に当たる吐出タイミング信号ＣＨＡＮＧＥを駆動波形生成回路１０７へ出力する。

駆動波形生成回路１０７は、吐出同期信号ＬＩＮＥと、吐出タイミング信号ＣＨＡＮＧＥに基づいたタイミングで、共通駆動波形Ｖｃｏｍを生成する。

さらに、記録ヘッド制御部１１６は、画像処理基板３００に設けられた画像処理部３１０から画像処理後の画像データＳＤ'を受け取り、この画像データＳＤ'をもとに、記録ヘッド４０の各ノズル４８から吐出させるインク滴の大きさに応じて共通駆動波形信号Ｖｃｏｍの所定波形を選択するためのマスク制御信号（滴制御信号）ＭＮを生成する。

マスク制御信号ＭＮは吐出タイミング信号ＣＨＡＮＧＥに同期したタイミングの信号である。詳しくは、記録ヘッド制御部１１６では画像データに合わせて、液滴サイズを設定し、その液滴サイズに合わせて、図８に示すように滴サイズ毎のマスク制御信号（大滴用ＭＮ信号、中滴用ＭＮ信号、小滴用ＭＮ信号）を記録ヘッドドライバ２１０へ送信する。

また、記録ヘッド制御部１１６は、画像データＳＤ'と、同期クロック信号ＳＣＫと、画像データのラッチを命令するラッチ信号ＬＴと、生成したマスク制御信号ＭＮとを、記録ヘッドドライバ２１０に転送する。

本発明の実施形態では、吐出タイミング信号ＣＨＡＮＧＥとマスク制御信号ＭＮのタイミングを変更することで、ヘッド列毎の吐出タイミングを微小に変更することができる。ＣＨＡＮＧＥの値のデフォルト値（図中、Ｄｅｆと示す）を１以上にしておくことで、ＣＨＡＮＧＥの値をデフォルト値に対して小さくすることで早くすることも可能である。吐出タイミング信号ＣＨＡＮＧＥによる共通駆動波形のタイミング調整は、図１５とともに後述する。

また、記録ヘッドドライバ２１０は、図７に示すように、シフトレジスタ２１１、ラッチ回路２１２、階調デコーダ２１３、レベルシフタ２１４及びアナログスイッチ２１５を備える。

シフトレジスタ２１１は、記録ヘッド制御部１１６から転送される画像データＳＤ'及び同期クロック信号ＳＣＫを入力する。ラッチ回路２１２は、シフトレジスタ２１１の各レジスト値を、記録ヘッド制御部１１６から転送されるラッチ信号ＬＴによってラッチする。

階調デコーダ２１３は、ラッチ回路２１２でラッチした値である画像データＳＤ'とマスク制御信号ＭＮとをデコードして結果を出力する。レベルシフタ２１４は、階調デコーダ２１３のロジックレベル電圧信号をアナログスイッチ２１５が動作可能なレベルへとレベル変換する。

アナログスイッチ２１５は、レベルシフタ２１４を介して与えられる階調デコーダ２１３の出力でオン／オフするスイッチである。このアナログスイッチ２１５は、ヘッド４０に形成される上述したノズル４８ごとに設けられ、各ノズルに対応する圧電素子４５Ｐに接続されている。

ここで圧電素子４５は、図４（ｂ）で示したように、端面に交互に個別電極４５Ｐｅｉ又は共通電極４５Ｐｅｃが接続されている。共通電極４５Ｐｅｃは、各ヘッド４０内において、ノズル列ごとに共通する共通駆動波形が印加され、個別電極４５Ｐｅｉには、滴の大きさを示す駆動波形が選択的に印加される。

また、アナログスイッチ２１５には、駆動波形生成回路１０７からの共通駆動波形信号Ｖｃｏｍが入力されている。また、上述したようにマスク制御信号ＭＮのタイミングが共通駆動波形Ｖｃｏｍのタイミングと同期している。

したがって、レベルシフタ２１４を介して与えられる階調デコーダ２１３の出力に応じて適切なタイミングでアナログスイッチ２１５のオン／オフが切り替えられる。よって、図８に示すように、共通駆動波形信号Ｖｃｏｍを構成する駆動波形の中から各ノズル４８に対応する圧電素子４５Ｐに印加される波形が選択される。

レベルシフタ２１４からきているチャンネルごと、即ちノズルごとに、どうＯＮ／ＯＦＦするかという情報であるマスク制御信号ＭＮがＨの部分に基づいて、クロックタイミング単位で、チャンネルごとに、共通駆動波形内で与えられるべき波形を選択して、印加電圧として圧電素子へ与える。

このように、ヘッド４９内において、列ごとで共通駆動波形Ｖｃｏｍが与えられながら、マスク制御信号ＭＮで、ノズル毎にノズルから吐出されるインク滴の大きさが制御される。

＜着弾位置補正＞
図９は、記録ヘッド４０、スキャナー１４０、メイン制御基板１００、及び画像処理部３１０の機能構成を示すブロック図である。

図９に示すように、ヘッド内で列ごと（ノズル列２０Ａ，２０Ｂで）に、異なるタイミングで共通駆動波形が印加できるように、１つのヘッド４０内に２つのヘッド中継基板２００Ａ，２００Ｂが設けられている。そして、各中継基板２００には、図６、図７に示した記録ヘッドドライバ２１０と、圧電素子４５Ｐが設けられている。

ヘッドドライバ２１０Ａは、上流側のノズル列２０Ａの複数のノズル４８に対応させる、画素群データから変換した駆動波形を圧電素子４５Ｐ−Ａへ出力する。ヘッドドライバ２１０Ｂは、下流側のノズル列２０Ｂの複数のノズル４８―Ｂに対応している、画素群データから変換した駆動波形を圧電素子４５Ｐ−Ｂへ出力する。

このようなヘッドの機能構成に対応できるように、図６及び図９を参照して、メイン制御基板１００において、駆動波形生成回路１０７は、ヘッド４０に設けられる列の数と同数設けられている。例えば、図３のヘッド構成では、２列×４ヘッド×４色の３２個である。駆動波形生成回路１０７は、着弾位置を調整するように、吐出制御信号ＣＨＡＮＧＥを基に、調整されたタイミングの共通駆動波形Ｖｃｏｍを夫々出力する。

また、メイン制御基板１００において、記録ヘッド制御部１１６は、ヘッド４０の数と同数設けられている。例えば、図３のヘッド構成では、４ヘッド×４色の１６個の記録ヘッド制御部１１６が設けられている。

例えば、４０Ｋ−１に対応付けられた記録ヘッド制御部１１６には、画像処理部３１０からヘッド４０Ｋ−１に対応するデータが割り振られて送られてくる。なお、記録ヘッド制御部１１６も、列の数と同数（３２個）、設けられていてもよい。

ここで、図９では、ヘッド４０Ｋ−１，４０Ｋ−２の機能構成を例として示しているが、他のヘッドや他の色のヘッド内の構成、及びヘッドを駆動させるための記録ヘッド制御部１１６や、駆動波形生成回路１０７の構成は同様である。

さらに、図７で示すように、記録ヘッド制御部１１６は、記録ヘッド着弾位置設定部１１７から、吐出のタイミングのトリガーとなるトリガー信号Ｔｒｉｇを受信する。

記録ヘッド制御部１１６は、トリガー信号Ｔｒｉｇを受信すると、駆動波形の生成のトリガーとなる吐出同期信号ＬＩＮＥと、さらに、吐出同期信号ＬＩＮＥからの遅延量の大小に当たる吐出タイミング信号ＣＨＡＮＧＥを駆動波形生成回路１０７へ出力する。

ここで、スキャナー１４０がテストチャートを読み取り、読取結果処理部１１８が演算した着弾位置の補正量に基づく補正値を、記録ヘッド着弾位置設定部１１７は記録ヘッド制御部１１６へ出力する。

読取結果処理部１１８は、スキャナー１４０のＣＣＤカメラ１４１からの読取結果に基づいて、ヘッドの列毎の調整に加えて、同一色ヘッド間の調整、及び異色ヘッドアレイ間の調整についても、スキャナーからの読取結果に基づいて演算する。

詳しくは、図９に示すように、読取結果処理部１１８は、ヘッド内列間ズレ量算出部５２、同一色ヘッド間段差算出部５３、異色間位置差算出部５４、及びデータ格納部５１を備える。また、記録ヘッド着弾位置設定部１１７は、着弾位置タイミング演算部６１及びデータ格納部６２を備える。

これらの、読取結果処理部１１８及び記録ヘッド着弾位置設定部１１７における着弾位置の補正について、下記説明する。

図１０に本発明の第１の実施形態に係る着弾位置補正の概略全体フローを示す。図９及び図１０を用いて、スキャナー１４０からの読取結果に基づく、着弾位置の調整について説明する。

まず、Ｓ１で、オーバーラップ部において、ヘッド内列間の着弾位置調整（補正）を行う。詳しくは、スキャナー１４０で、ヘッド内列間補正用のテストチャート（図１３、図１８上部参照）を読み取る。この際、スキャナー１４０で読み取るテストチャートの画像は、画像全域であってもよいし、オーバーラップ部のみであってもよい。

そして、メイン制御基板１００（図９）の読取結果処理部１１８のヘッド内列間ズレ量算出部５２で、ヘッド内列内補正用のテストパターンを読み取って得られた画像情報に基づいて、ヘッド内のオーバーラップ部のノズル列間差分を算出する。この際、閾値や差分などの範囲などを、データ格納部５１から参照してもよい。

そして、記録ヘッド着弾位置設定部１１７の着弾位置タイミング演算部６１は、ヘッド内のオーバーラップ部の列間差分を基に、ヘッド内列間の着弾位置のタイミング補正が必要かどうか判断する。タイミング補正が必要な場合は、ヘッド内列間タイミングの差を生じさせる補正値を算出して、算出したタイミングをデータ格納部６２へ記憶させる。

次に、図１０のＳ２で、オーバーラップ部において、同一色のヘッド間の着弾位置調整を行う。

詳しくは、スキャナー１４０で、同一色ヘッド間調整用のテストチャート（図１６、図１８参照）を読み取る。

そして、読取結果処理部１１８の、同一色ヘッド間段差算出部５３で、同色ヘッドアレイ内ヘッド位置補正用のテストパターンを読み取って得られた画像情報に基づいて、同一色のヘッド内のオーバーラップ部のヘッド間段差の補正量を算出する。この際、閾値や差分などの範囲などを読み取りデータ格納部５１から参照してもよい。

この際、図１８のように、ヘッド内列間、ヘッド間段差、異色間位置差の調整のためのテストチャートに１回の出力でまとめて出力する場合、スキャナー１４０によって、印刷機構１２０にあるヘッドユニットのオーバーラップ部が吐出した、ヘッド列間、ヘッド間段差、異色間位置差のためのテストチャートを、一連の流れ、即ち１回の画像形成後の一度の読み取り動作で、読み取ることになる。

この場合、テストチャートを実際に読み取って得られた画像情報から、列間差分で補正する分を仮定して調整した上で、同一色ヘッドアレイのヘッド間段差であるヘッド列間差分を算出すると好ましい。

この際、記録ヘッド着弾位置設定部１１７の着弾位置タイミング演算部６１は、同一色のヘッド間のオーバーラップ部の差分を基に、同一色のヘッド間の着弾位置のタイミング補正が必要かどうか判断する。タイミング補正が必要な場合は、各ヘッド内のノズル列それぞれの着弾位置の補正結果を反映させて、同一色ヘッド間タイミングの差を生じさせる補正値を算出して、算出したタイミングをデータ格納部６２へ記憶させる。

次に、図１０のＳ３で、オーバーラップ部において、異色のヘッド間の着弾位置調整を行う。

詳しくは、スキャナー１４０で、異色間調整用のテストチャート（図１７、図１８参照）を読み取る。

そして、読取結果処理部１１８の、異色間位置差算出部５４で、記録媒体に形成された異色ヘッドアレイ位置補正用のテストチャートのオーバーラップ部を読み取って得られた画像情報に基づいて、基準となる色のヘッドアレイと比較する色のヘッドアレイとの間の位置差を算出する。この際、閾値や差分などの範囲などを読み取りデータ格納部５１から参照してもよい。

この際、図１８のように、ヘッド列間、ヘッド間段差、異色間位置差のためのテストチャートを、一連の流れで読み取る場合、テストチャートを実際に読み取って得られた画像情報から、列間差分で補正する分及びヘッド間段差で補正する分を仮定して調整した上で、ヘッド間段差に相当するヘッド列間の差分を算出すると好ましい。

この際、記録ヘッド着弾位置設定部１１７の着弾位置タイミング演算部６１は、異なる色のヘッドアレイ間のオーバーラップ部が吐出した直線状のテストパターンから読み取られる画像情報の位置の差分を基に、異なる色のヘッドアレイ間の着弾位置のタイミング補正が必要かどうか判断する。タイミング補正が必要な場合は、基準色（例えばＫ）と比較色（例えば、Ｃ、Ｍ、Ｙ）とのヘッドアレイ間のタイミング差を算出して、Ｓ１の上述の前記各ヘッド内のノズル列それぞれの着弾位置の補正結果と、Ｓ２の同一色のヘッドアレイ内におけるヘッド間の段差補正結果を反映させて、算出したタイミング差を生じさせる補正値をデータ格納部６２へ記憶させる。

＜ヘッド内列間調整＞
図１１〜図１５、図１８を用いて本発明のヘッド内列間補正（調整）について説明する。図１１は図１０に示すヘッド内列間調整工程の詳細フローである。

図１１のフローにおいて、ステップＳ１で、図１２に示す重なり部において、図１３に示すようなテストチャートを印刷する。

図１２は、第１の実施形態において、テストチャートを形成する領域と着弾位置の補正を実施する領域の一例について説明する図である。図１２において、（ａ）は底面が長方形のヘッドを組みあわせたヘッドアレイにおけるテストチャート形成領域を示し、（ｂ）は底面が平行四辺形のヘッドを組みあわせたヘッドアレイにおけるテストチャート形成領域を示す。

図１２（ａ）及び図１２（ｂ）では、ヘッド４０で、ノズル列２０Ａにおける複数のノズル４８の位置とノズル列２０Ｂにおける複数のノズル４８の位置とが、第２方向Ｙにおいて重ならないように、ノズル列２０Ａとノズル列２０Ｂとは第２方向Ｙで少しずれて配置している。

詳しくは、図１２（ａ）では、図３と同様に、ノズル列２０Ａの端部の位置と、ノズル列２０Ｂの端部の位置とのＸ方向のズレ量は、ノズル列２０Ａにおける複数のノズル４８の位置とノズル列２０Ｂにおける複数のノズル４８の位置とのズレ量と等しい。

一方、図１２（ｂ）では、ノズル列２０Ａの端部の位置と、ノズル列２０Ｂの端部の位置とのＸ方向のズレ量は、ノズル列２０Ａにおける複数のノズル４８の位置とノズル列２０Ｂにおける複数のノズル４８の位置とのズレ量の正数倍であるとする。

図１２（ａ）、図１２（ｂ）に示すようにテストチャートを記録媒体上に形成させる画像形成領域はヘッドにある全てのノズルとなる。

しかし、図１２（ａ）に示すように、スキャナー１４０によってテストチャートを読み取り、その結果である画像情報に基づいて、着弾位置を補正する領域は、隣接するヘッドがオーバーラップした部分である重なり部が吐出したテストパターンのみとしている。

また、図１２（ｂ）の構成では、上記着弾位置の補正を実施する領域は、隣接するヘッド間の境界に該当する範囲のみとしている。なお、図１２（ｂ）のように、斜めに配置される場合も、吐出されて用紙Ｐに着弾される吐出領域はＨｅａｄ１の搬送方向の一部のノズルとＨｅａｄ２の搬送方向の一部のノズルから吐出されるのでオーバーラップ部と称し、用紙Ｐ上でオーバーラップ部が吐出した領域又は読み取られた画像のその領域をオーバーラップ領域とする。

図１３は、ヘッド内列間補正の着弾位置補正に用いるテストチャートの例を示す図である。図１３に示すテストチャートに含まれるパターンを、ヘッド内列間補正用のテストパターンと称する。

図１３（ａ）は、複数のノズル列から形成されるドットを主走査方向に直線状に並べたテストパターンを示す。図１３（ａ）に示すパターンを、複数のノズル列から吐出されるドットが列状に揃うように吐出させる第１のパターンと称する。

図１３（ｂ）〜（ｅ）は、基準となる任意のノズル列に対し補正対象となるノズル列から形成されるドットを搬送方向に複数の段階でずらした位置シフトパターンを示す。詳しくは、図１３（ｂ）は上流側のノズル列２０Ｂを２ドット早くした例、図１３（ｃ）は上流側のノズル列２０Ｂを１ドット早くした例、図１３（ｄ）は下流側のノズル列２０Ａを１ドット早くした例、図１３（ｅ）は上流側のノズル列２０Ａを２ドット早くした例を示す。

図１３（ｂ）〜（ｅ）にパターンを、一のノズル列から吐出されるドット列と、該一のノズル列とは異なる列から吐出されるドット列が、搬送方向において異なる位置にシフトして並んで配置されるように吐出させる第２のパターンと称する。この第２のパターンでは、どのドット列がどのノズル列で吐出されたものかが分かり、このパターンを読み取った画像情報から、各ノズル列のずれ量を検出できる。

図１１のステップＳ１１で出力するテストチャートとして、（１）図１３（ａ）に示すパターン、及び、（２）図１３（ｂ）〜（ｅ）の少なくともいずれか１つのパターン、の２種類のテストパターンを同時に出力（用紙Ｐ上に形成）すると好適である。

ステップＳ１２では、まず図１３（ａ）に示す一列の直線状のテストパターンを、スキャナー１４０で図１４のように読み取る。

そしてＳ１３で補正が必要かどうか判断する。このとき補正が必要か否かを判別する方法としては着弾の早いドットの上端から、着弾の遅いドットの下端までの距離が予め登録したターゲットの範囲内か範囲外かで決める、などの方法が考えられる。

この読み取り結果から補正が必要と判別された際にはステップＳ１４に移行し、図１３（ｂ）〜図１３（ｅ）の画像を読み取り、Ｓ１５において、複数の読み取り結果から補正値を決定する。

図１４を用いて、着弾位置補正に用いるテストパターンと、出力される画像の一例について説明する。図１４において、（ａ）は出力される位置シフトテストパターンの設定段階の元データを示し、（ｂ）は、出力された用紙Ｐ上のドット列からなる位置シフトテストパターンを、スキャナー１４０が読み取った画像（画像情報）を示す。

補正値を算出する手法の一例としては、図１４のように各ノズル列から形成されたドットの中心同士の距離Ｚを読み取り、パターンによって定められる理想的な距離Ｗ（図２のノズル列間の距離に相当させてもよい）との差を求めることで補正値を決定するなどの方法が考えられる。

なお、この補正値を決定する際には、搬送ムラなどによる誤差を考慮して図１３に示す複数種類のテストパターンが含まれるテストチャートを複数ページ出力し、それぞれの補正値の平均をとることが望ましい。

ステップＳ１６ではステップＳ１５で決定した補正値を反映した状態で、図１３（ｂ）〜（ｅ）のテストパターンを含むテストチャートを出力する。ステップＳ１７ではステップＳ１６で得られた図１３（ａ）の画像を読み取り、補正の必要か否かを検討するステップＳ１８で、ターゲット範囲内であればヘッド間の段差補正に移行し、そうでなければ再度補正値を算出する。

図１１のフローにより、表１のように決定した補正値は、図１５に示すようにタイミングが調整される。図１５は共通駆動波形のタイミング調整を説明する図である。表１に読み取り結果と、タイミング調整の例を示す。

上述の図７、図９で示したように、読み取り結果に基づいたタイミングを反映して、記録ヘッド制御部が、生成する吐出タイミング信号ＣＨＡＮＧＥとマスク制御信号ＭＮのタイミングを変更することで、ヘッド列毎の吐出タイミングを微小に変更している。

吐出タイミング信号ＣＨＡＮＧＥの値がデフォルト値の場合は、共通駆動波形は、基準信号であるＬＩＮＥ信号からデフォルト値分、遅れたタイミングとなる。吐出タイミング信号ＣＨＡＮＧＥの値がデフォルト値の場合の遅延のタイミングを、図１５（ａ）に示す基準のタイミングとする。

例えば、図１５（ａ）に示すように遅延量のデフォルト値を７とすると、図１５（ｂ）のように吐出タイミング信号ＣＨＡＮＧＥの値を７より大きく（例えば、８〜１３）しておくことで、吐出タイミングを遅くする。

反対に、図１５（ｃ）に示すように、吐出タイミング信号ＣＨＡＮＧＥの値を７未満（例えば、１〜６）にしておくことで、吐出タイミングを早くする。

なお、図１５に示すようなタイミング調整は、１ドット以下の微小な変更になるように、遅延量に相当する吐出タイミング信号ＣＨＡＮＧＥの変化の範囲を設定する。

このように、ヘッド端部のつなぎ目であるオーラップ部に限定して列間補正を行うことで、各ノズル列を、全ノズルを平均的に補正する場合よりも、補正対象となる領域が少なくて済むため、補正に要する時間を短縮することができる。

また、画像を形成する際に、他のヘッドの端部と重複して液滴を吐出するオーバーラップ部は、局所的なムラやスジが生じやすいため、このオーバーラップ部を重点的に列間補正することで、後段のヘッド間補正での精度を向上させることができる。

＜同一色ヘッド間調整＞
図１６に同一色ヘッド間補正に用いるテストチャートの例を示す。図１６及び図１８の中央部のテストチャートは、段差補正を実施する際に読み取られ、同色ヘッドアレイ内ヘッド位置補正用の、少なくとも２種類のテストパターンを含んでいる。ヘッド間で着弾位置がずれると、ヘッドアレイで１つの直線を形成する際に、ヘッド毎に段差が発生するため、この段差を補正する。この補正を段差補正、段差調整、ヘッド列間補正ともいう。

図１６（ａ）は、同一色の異なるヘッドから形成されるドットを主走査方向に直線状に並べたテストパターンを示す。図１６（ａ）のパターンを、各ヘッドアレイ内の隣り合うヘッドから吐出されるドットが列状に揃うように吐出させる第３のパターンと、称する。

図１６（ｂ）はヘッド２をヘッド３に対して２ドット早くした例、図１６（ｅ）はヘッド２をヘッド３に対して２ドット早くした例を示す。図１６（ｂ）、図１６（ｅ）に示すパターンを、一のヘッドから吐出されるドット列と、該一のヘッドとは異なるヘッドから吐出されるドット列が、前記第２の方向において異なる位置にシフトして並んで配置されるように吐出させる第４のパターンと、称する。この第４のパターンでは、どのドット列がどのヘッドで吐出されたものかが分かり、このパターンを読み取った画像情報から、ヘッドアレイ内の各ヘッドのずれ量、即ち、隣りあうヘッドの段差の差分量を検出できる。

なお、図１６では、第４のパターンとして、２つのパターン例を示しているが、図１３に示すように、４つのパターンを吐出してもよいし、さらに上記第４のパターンの要件を満たす別のパターンを形成してもよい。

図１１同様に、図１６（ａ）のチャートのうち直線のテストパターンで補正が必要か否かを判別する。

図１６（ａ）の読取結果から補正が必要と判別された際には、図１６（ｂ）、図１６（ｅ）の画像も検討する。

そして直線状のテストパターン（図１６（ａ））と、ずらしたテストパターン（図１６（ｂ）又は図１６（ｅ）の少なくともいずれか１つ）の複数の種類のテストパターンを用いて補正値を算出するため、補正の精度が向上する。

このように、本発明の実施形態では、つなぎ目であるオーバーラップ部分での列間補正が十分に行った後に、ヘッド間の段差補正が行われるため、段差補正の際は列間のずれが解消された状態でヘッド間の着弾補正を実施するため、より正確に着弾位置を調整することができる。

＜異色ヘッドアレイ間調整＞
図１７に異色ヘッド間補正に用いるテストチャートの例を示す。図１７及び図１７の下部に示すテストチャートは、異なる色のヘッドアレイ間補正を実施する際に読み取られる、異色ヘッドアレイ位置補正用の、少なくとも２種類のテストパターンを含む。

図１７（ａ）は、異なる色のヘッドアレイから形成されるドットを主走査方向に直線状に並べたテストパターンを示す。図１７（ａ）の例を、異なる色のヘッドアレイから吐出されるドットが列状に揃うように吐出させる第５のパターンと、称する。

図１７（ｂ）はシアンのヘッドアレイをブラックのヘッドアレイに対して２ドット早くした例を示す。図１７（ｅ）はシアンのヘッドアレイをブラックのヘッドアレイに対して２ドット早くした例を示す。図１７（ｂ）、図１７（ｅ）の例を、一の色のヘッドから吐出されるドット列と、該一の色とは異なる色のヘッドから吐出されるドット列が、前記第２の方向において異なる位置にシフトして並んで配置されるように吐出させる第６のパターンと、称する。この第６のパターンでは、どのドット列がどの色のヘッドアレイで吐出されたものかが分かり、このパターンを読み取った画像情報から、基準色（Ｋ）に対する比較色（Ｃ）のずれ量を検出できる。

なお、図１７では、第６のテストパターンとして、２つのパターン例を示しているが、図１３に示すように、直線状のパターンに加えて、４つのパターンを吐出してもよいし、さらに上記第６のテストパターンの要件を満たす別のパターンを形成してもよい。

図１０のステップＳ３内においても、図１１同様に、異色ヘッドアレイ間補正でも、図１７（ａ）の直線状のパターンで補正が必要か否かを判別する。

図１７（ａ）の読取結果から補正が必要と判別された際には、図１７（ｂ）、図１７（ｅ）の画像も検討されて、３の読み取り画像から補正値を演算する。

よって、直線状のテストパターン（図１７（ａ））と、ずらしている位置シフトテストパターン（図１７（ｂ）又は図１７（ｅ）の少なくともいずれか１つ）の複数の種類のテストパターンを含むチャートを用いて補正値を算出するため、補正の精度が向上する。

このように、本発明の実施形態では、つなぎ目であるオーバーラップ部分での列間補正と、段差補正が行った後に、色ごとのヘッドアレイの補正を行う。この際、列間のずれ及びヘッド間のずれが解消された状態で、色ごとの補正ができるため、より正確に着弾位置を調整することができる。

ここで、異色ヘッド間の補正を実施する際には用紙の斜行などの理由により、例えば色ごとのヘッドアレイ（ＫとＣ）が主走査方向で異なる位置に印字されることがある。

そこで、図１７に示している異色ヘッド間の補正チャートで、例えば、オーバーラップ部から吐出されたテストパターンのオーバーラップ領域内での、端部（図中、左端、右端）の位置を比較することで、色間の主走査方向の誤差について、複数のチャートを読み取った画像から、平均を算出してもよい。

＜テストチャート＞
図１８に３種類のテストチャートを、それぞれ、ヘッド内列間補正用に各色、同一色ヘッド間の段差補正用に各色、及び異色ヘッド間補正用の色の組み合わせで、記録媒体上に出力する例を示す。

図１８に示す例は、ヘッド内列間、ヘッド間段差、異色間位置差の調整のためのテストチャートに１回の出力でまとめて出力した例である。

詳しくは、図１８の上部は、図１３に示すヘッド内列間用のテストチャートが形成された部分である。図に示すように、各ヘッド毎に、ヘッド全体でドットを列状に形成するようにテストチャートを形成する。

図１８の中央部は、図１６に示す同一色ヘッドアレイ内ヘッド間段差補正用の複数のテストパターンが形成されるテストチャートである。

図１８の下部は、図１７に示す異色ヘッドアレイ間補正用の複数のテストパターンが形成されるテストチャートである。

この場合、スキャナー１４０によって、印刷機構１２０のヘッドユニットのオーバーラップ部から吐出された、ヘッド列間、ヘッド間段差、異色間位置差のためのテストチャートを、一連の流れ、即ち、１回の動作で読み取ることになる。

図１８のテストチャートを読み取って得られた画像情報から、算出した補正値の例を表２に示す。

表２に示すように、ヘッド内の列間の補正値の補正関係を維持したまま、同一ヘッド毎の段差補正、異色ヘッドアレイ間の補正ができる。

このように、本発明の実施形態では、つなぎ目であるオーバーラップ部分での列間補正と、オーバーラップ部分での段差補正が行った後に、オーバーラップ部分での色ごとのヘッドアレイの補正を行う。このように、より細かい区分の着弾位置ずれを段階的に解消しながら、より大きな範囲の着弾位置ずれを段階的に行うため、より正確に着弾位置を調整することができる。

よって、上述のように、複数の記録ヘッドで構成されるラインヘッドにおいて、隣接するヘッド間のつなぎ目に特化して列間補正、ヘッド間補正、ヘッドアレイ間補正をすることで、搬送方向の着弾位置精度の誤差によるヘッドつなぎ目の局所的なムラやスジを抑制することができる。

＜第２の実施形態＞
上述はライン型の印刷機構において着弾位置補正を実行する例を説明したがヘッド内の列ごとの着弾位置補正は、シリアル型の印刷機構（インクジェット装置）にも適用できる。

図１９に示すように、シリアル型の印刷機構において、キャリッジＹはガイドロッド６によって、支持されており、キャリッジモータによって主走査方向に駆動される。キャリッジモータ８は、モータ制御部（不図示）によって制御される。

キャリッジＹが主走査方向に走査すると同時に、記録ヘッド５に、主走査方向に対して交差する方向に備えられた複数のノズルからインクが吐出され、用紙Ｐ上に走査画像を形成する。

スキャン（キャリッジによる主走査方向の１回の移動）とスキャンの間に、搬送ローラ２（搬送手段）により、用紙Ｐが、次の走査に伴う吐出に備えて、搬送される。

本実施形態では、用紙Ｐを搬送する方向を第１の方向と称すると、ヘッドは、用紙Ｐ上にインク滴を吐出する複数のノズルが第１の方向に並んでいるノズル列を備えている。そして、ヘッドは、上述のように、用紙Ｐに対して相対的に第１の方向と直交する第２の方向（用紙Ｐの幅方向）に走査しながら用紙Ｐ上にインク滴を吐出する。

このような記録紙Ｐの搬送と、キャリッジ４の走査を繰り返して用紙Ｐに画像形成を行う。用紙Ｐに記録すべきデータが無くなると、画像記録動作を終了し、用紙Ｐはカッターによって裁断され、搬送ローラ２によって排出される。

各記録ヘッド５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ，５Ｋは同様の構造を備え、同様に制御されるため、インク滴の色による区別をしない場合は、単に記録ヘッド５として説明する。

＜走査オーバーラップ領域＞
図２１は図２０の印刷装置１０におけるオーバーラップ領域の形成について説明する模式図である。図２１（ａ）はスキャン（＃ｎ）による走査画像領域のおけるオーバーラップ領域を示し、図２１（ｂ）は記録ヘッド５で形成する複数の走査画像のオーバーラップ領域を示している。

まず、単一の記録ヘッドで複数の走査画像領域を形成する場合について説明する。

この場合、前提として、スキャンとスキャンの間の、搬送手段による用紙Ｐの１回の搬送量（搬送距離）は、ヘッドのノズル列の第１の方向の長さよりも短く設定されている。この設定により、多少前後しても、搬送量が画像内の空白の発生を防ぐことができる。
よって、単一の記録ヘッドで一度に形成される走査画像領域の第一の部分が、同一の記録ヘッドによる他の走査画像領域の第二の部分と重なるように、画像を形成することになる。

詳しくは、記録ヘッドは、図２１（ｂ）に示すように、主走査方向（Ｘ）方向に走査しながらインク滴を吐出し、用紙Ｐ上に走査画像を形成する（スキャン＃１）。

その後、用紙Ｐは、副走査方向に搬送され記録ヘッド５は、再度画像を形成する（スキャン＃２）。

このとき、用紙Ｐの搬送量を。記録ヘッド５の副走査幅に対して所定のノズル数分だけ減らすことにより、スキャン＃１で形成する走査画像３１と、スキャン＃２で形成する走査画像３２の一部を重複させる。

このように重複させて印刷することを、スキャン間オーバーラップと称し、この重複した領域を、スキャン間オーバーラップ領域とする。

以下、記録ヘッド５の次回（ｎ＋１）の走査（スキャン＃２）による走査画像３２に、次の次の回（ｎ＋２）の走査（スキャン＃３）の走査画像を重ね、スキャン間オーバーラップ領域３５を形成する。以下、これを必要に応じて繰り返す。

即ち、用紙Ｐ（被吐出物）上のインク滴吐出領域は、ｎ回目の走査で搬送方向の上流側のヘッド端に位置するノズルから吐出されるインク滴で形成されるパターンと、ｎ＋１回目の走査で吐出される搬送方向の下流側のヘッド端に位置するノズルから吐出されるインク滴で形成されるパターンとは、オーバーラップしている。このように複数の走査によって生じる用紙Ｐ上の画像の重なり部分を走査オーバーラップ領域（スキャン間オーバーラップ）とする。

なお、記録ヘッド５のスキャン＃１で形成する走査画像３１の上端、記録ヘッド５の
最終スキャンで形成する走査画像の下端には、スキャン間オーバーラップは形成しない。

スキャン間オーバーラップ領域３３、３５は、用紙Ｐの搬送方向（副走査方向）に対して直交する方向（主走査方向）に記録ヘッドを走査させ、複数回の記録ヘッドの走査と、複数回の記録用紙の搬送を繰り返して画像形成を行う印刷装置であるシリアル式のインクジェットプリンタのみで発生する。

ここで、スキャン間の、前記搬送手段による１回の搬送量は、ヘッドのノズル列の第１の方向の長さよりも短く設定されている。この設定により、スキャンを繰り返すことで、画像が重なり、上記の走査オーバーラップ領域が形成されることになる。

本発明におけるテストチャートを用いた本発明の着弾位置方法は、図２に示すノズル間オーバーラップ領域のみならず、図２０に示す走査オーバーラップ領域にも適用できる。

この場合において、スキャナー１４０（読取手段、図１参照）は、ヘッドの各ノズルからインク滴を吐出させて形成した、用紙Ｐ上の検査用のテストパターンを読み取る。

そして、着弾位置補正手段は、スキャナー１４０が読み取って得られた、用紙Ｐ上のインク滴吐出領域の走査オーバーラップ領域の画像情報から、ノズル列それぞれから形成された第２の方向の着弾位置ずれを算出して、このノズル列の各ノズルから吐出されるインク滴を前記被吐出物上に着弾させる着弾位置を補正する。

走査オーバーラップ領域は、スキャンによる誤差を確認するものである。ここで、
ヘッドユニットはキャリッジ上の全ての色のヘッドは一緒に移動するため、本構成では、上述の調整のうち、同一色ヘッド間段差補正、異色ヘッドアレイ間位置差調整は行わず、走査オーバーラップ領域について、ヘッド内列間調整のみを実施する。

＜第３の実施形態＞
第２の実施形態では、シリアル型において、単一の記録ヘッドで複数の走査画像領域を形成する場合について説明したが、シリアル型においても、複数のヘッドを千鳥状に配置してもよい。この場合、ヘッド構成は図２０のシリアル型に対して、図２に示す複数のヘッドを千鳥状に組み合わせた形状を９０°回転して含めた構成となる。

詳しくは、本実施形態では、ヘッドアレイの、前記ノズル列で前記複数のノズルの並び方向である前記第１の方向は、用紙Ｐの搬送方向である。そして、第２の方向は、前記被吐出物の搬送方向と直交する用紙Ｐの幅方向である。

ここで、第２実施形態と同様に、ヘッドアレイは、用紙Ｐに対して相対的に第２の方向に走査しながら用紙Ｐ上にインク滴を吐出する。

この際、搬送手段による１回の搬送量は、前記ヘッドの前記ノズル列の前記第１の方向の長さよりも短く設定されている。

よって、用紙Ｐ上のインク滴吐出領域は、ｎ回目の走査で搬送方向の上流側のヘッド端に位置するノズルから吐出されるインク滴で形成されるパターンと、ｎ＋１回目の走査で吐出される搬送方向の下流側のヘッド端に位置するノズルから吐出されるインク滴で形成されるパターンとは、オーバーラップする。

図９の読取結果処理部１１８と同様に、算出手段は、スキャナーが読み取った、被吐出物上のインク滴吐出領域の走査による前記オーバーラップ領域の前記テストパターンを読み取って得られた画像情報から、前記ノズル列それぞれから形成された前記第２の方向の着弾位置ずれを算出する。そして、図９の記録ヘッド着弾位置設定部１１７と同様に、補正手段は、前記ノズル列の各ノズルから吐出されるインク滴を前記被吐出物上に着弾させる着弾位置をさらに補正する。

このようにして、本実施形態では、第１の実施形態で説明した配置によるオーバーラップ領域（ノズル間オーバーラップ部）と、走査オーバーラップ領域の両方について読み取り、着弾位置を補正すると好適である。

上記、インクジェット装置として、印刷装置内の印刷機構の例を説明したが、本発明は、印刷装置内の印刷機構以外の、プリンタ、スキャナー、被写機、プロッタ、及びファクシミリなどの画像形成装置等において、吐出器（吐出ヘッド、インクヘッド、記録ヘッド、インクジェットなど）から液滴（インクなど）を吐出して、記録媒体の表面に画像を形成（又は、印刷、印写、印字、記録など）するものであれば、いずれのものにも用いることができる。

以上、本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の実施形態の要旨の範囲内において、種々の変形、変更が可能である。

１ 印刷装置
２ 搬送ローラ（搬送手段）
４ キャリッジ
５ ヘッド
１０ 印刷装置
２０Ａ ノズル列（第１のノズル列）
２０Ｂ ノズル列（第２のノズル列）
１１７ 記録ヘッド着弾位置設定部（補正手段）
１１８ 読取結果処理部（算出手段）
２１０ 記録ヘッドドライバ（ヘッド駆動部）
４０Ｋ−１、４０Ｋ−２、４０Ｋ−３、４０Ｋ−４ 記録ヘッド（ブラック用記録ヘッド）
４０Ｃ−１、４０Ｃ−２、４０Ｃ−３、４０Ｃ−４ 記録ヘッド（シアン用記録ヘッド）
４０Ｍ−１、４０Ｍ−２、４０Ｍ−３、４０Ｍ−４ 記録ヘッド（マゼンタ用記録ヘッド）
４０Ｙ−１、４０Ｙ−２、４０Ｙ−３、４０Ｙ−４ 記録ヘッド（イエロー用記録ヘッド）
４５Ｐ 圧電素子
４８ ノズル孔
１２０，１６０ 印刷機構（画像形成手段、ヘッドユニット）
１４０，１８０ スキャナー（読取手段）
２１０Ａ 記録ヘッドドライバ
２１０Ｂ 記録ヘッドドライバ
４００Ｋ ヘッドアレイ（ブラック用記録ヘッドアレイ、基準色記録ヘッドアレイ）
４００Ｃ ヘッドアレイ（シアン用記録ヘッドアレイ、比較用記録ヘッドアレイ）
４００Ｍ ヘッドアレイ（マゼンタ用記録ヘッドアレイ、比較用記録ヘッドアレイ）
４００Ｙ ヘッドアレイ（イエロー用記録ヘッドアレイ、比較用記録ヘッドアレイ）
Ｐ 用紙（ロール紙、記録媒体、被吐出物）

特開２０１５−０６６８５１号公報

Claims (2)

1. 被吐出物上にインク滴を吐出する複数のノズルを第１の方向にノズル列として配列し、かつ当該ノズル列が前記第１の方向と直交する第２の方向に複数存在するヘッドを複数有し、前記複数のヘッドの隣接するヘッド間の前記ノズル列の端部が前記第１の方向でオーバーラップし、前記第１の方向と直交する第２の方向で異なる位置にあるように配置されたヘッドアレイと、
   前記被吐出物を前記第１の方向に搬送する搬送手段と、
   前記ヘッドアレイの複数のノズルから吐出されたインク滴により前記被吐出物上に形成されたテストパターンを読み取る読取手段と、
   前記オーバーラップした部分が吐出したテストパターンを前記読取手段で読み取った画像に基づいて、前記ノズル列それぞれから形成された前記第２の方向の着弾位置ずれを算出する算出手段と、
   前記算出手段の算出結果に基づいて、前記ノズル列毎の吐出タイミングを補正する補正手段と、を備え、
   前記ヘッドアレイの、前記ノズル列で前記複数のノズルの並び方向である前記第１の方向は、前記被吐出物の搬送方向であり、
   前記第２の方向は、前記被吐出物の搬送方向と直交する前記被吐出物の幅方向であり、
   前記ヘッドアレイは、前記被吐出物に対して相対的に前記第２の方向に走査しながら前記被吐出物上にインク滴を吐出し、
   前記搬送手段による１回の搬送量は、前記ヘッドの前記ノズル列の前記第１の方向の長さよりも短く設定されることで、前記被吐出物上のインク滴吐出領域は、ｎ回目の走査で搬送方向の上流側のヘッド端に位置するノズルから吐出されるインク滴で形成されるパターンと、ｎ＋１回目の走査で吐出される搬送方向の下流側のヘッド端に位置するノズルから吐出されるインク滴で形成されるパターンとは、オーバーラップしており、
   前記算出手段は、前記テストパターンのうち走査によってオーバーラップした領域を前記読取手段で読み取った画像に基づいて、前記ノズル列それぞれから形成された前記第２の方向の着弾位置ずれをさらに算出し、
   前記補正手段は、前記算出手段の算出結果に基づいて、前記ノズル列の吐出タイミングをさらに補正する、
   インクジェット装置。
2. 前記ノズルから前記インク滴を吐出させる駆動波形を作成するヘッド駆動部を備え、
   前記補正手段は、前記オーバーラップした部分が吐出したテストパターンを前記読取手段で読み取った画像に基づいて、前記ヘッド駆動部が生成する駆動波形のタイミングを各ヘッドの前記ノズル列毎に補正する、
   請求項１に記載のインクジェット装置。

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