JP7005893B2 - 液体を吐出する装置、液体を吐出するシステム及び液体を吐出する方法 - Google Patents

Description

本発明は、液体を吐出する装置、液体を吐出するシステム及び液体を吐出する方法に関するものである。

従来、プリントヘッドからインクを吐出する、いわゆるインクジェット方式によって画像形成等を行う方法が知られている。この画像形成によって、印刷媒体に印刷される画像の印刷品質を向上させる方法が知られている。

例えば、印刷品質を向上させるため、プリントヘッドの向きを調整する方法が知られている。具体的には、まず、連続用紙印刷システムを通る印刷媒体であるウェブ（ｗｅｂ）の横方向における位置変動がセンサによって検出される。このセンサによって検出される位置変動を補償するように、横方向におけるプリントヘッドの位置を調整する方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。

しかしながら、画像形成される画像の画質をより向上させる等のためには、被搬送物が搬送される方向において、吐出される液体の着弾位置をより精度良くするように求められる場合がある。これに対して、従来の技術では、搬送方向において、吐出される液体の着弾位置の精度をより向上できない場合があるのが課題となる。

本発明の１つの側面は、被搬送物が搬送される方向において、吐出される液体の着弾位置の精度をより向上できる液体を吐出する装置が提供できることを目的とする。

上述した課題を解決するために、本発明の一態様である、複数の液体吐出ヘッドユニットを有し、搬送される長尺に連続したシートに対して複数の前記液体吐出ヘッドユニットによって液体を吐出する装置は、
前記液体吐出ヘッドユニットごとに設置され、前記シートが搬送される搬送方向における前記シートの位置、移動量又はこれらの組み合わせを示す検出結果を出力する検出部と、
前記検出結果に基づいて、複数の前記液体吐出ヘッドユニットに前記液体をそれぞれ吐出させるタイミングを制御する制御部と
を備え、
前記検出部は前記シートを挟んで前記液体吐出ヘッドユニットと対向する位置に設置され、
前記検出部は、異なる２以上のタイミングで検出されるシートが有するパターンに基づいて、前記液体吐出ヘッドユニットごとに、前記位置又は前記移動量を検出することを特徴とする。

被搬送物が搬送される方向において、吐出される液体の着弾位置の精度をより向上できる。

本発明の一実施形態に係る液体を吐出する装置の一例を示す概略図である。 本発明の一実施形態に係る液体を吐出する装置の全体構成例を示す概略図である。 本発明の一実施形態に係る液体吐出ヘッドユニットの外形形状の一例を示す図である。 本発明の一実施形態に係る検出部を実現するハードウェア構成例を示すブロック図である。 本発明の一実施形態に係る検出装置の一例を示す外観図である。 本発明の一実施形態に係る相関演算方法の一例を示す構成図である。 本発明の一実施形態に係る相関演算におけるピーク位置の探索方法の一例を示す図である。 本発明の一実施形態に係る相関演算の演算結果例を示す図である。 本発明の一実施形態に係る検出部の機能構成の一例を示す機能ブロック図である。 本発明の一実施形態に係る制御部のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。 本発明の一実施形態に係る制御部が有するデータ管理装置のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。 本発明の一実施形態に係る制御部が有する画像出力装置のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。 本発明の一実施形態に係る液体を吐出する装置による全体処理の一例を示すフローチャートである。 本発明の一実施形態に係る液体を吐出する装置の機能構成の一例を示す機能ブロック図である。 本発明の一実施形態に係る検出部を実現するハードウェア構成の第１変形例を示す概略図である。 本発明の一実施形態に係る検出部を実現するハードウェア構成の第２変形例を示す概略図である。 本発明の一実施形態に係る検出部を実現するハードウェア構成の第３変形例を示す概略図である。 本発明の一実施形態に係る検出部に用いられる複数の撮像レンズの一例を示す概略図である。 比較例に係る装置の全体構成例を示す概略図である。 比較例に係る装置における着弾位置のズレの一例を示す図である。 ローラの偏心等が着弾位置のズレに与える影響の一例を示す図である。 本発明の一実施形態に係る液体を吐出する装置の変形例を示す概略図である。

以下、本発明の実施形態について添付の図面を参照しながら説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

＜全体構成例＞
図１は、本発明の一実施形態に係る液体を吐出する装置の一例を示す概略図である。例えば、液体を吐出する装置は、図示するような画像形成装置である。このような画像形成装置では、吐出される液体は、水性又は油性であるインク等の記録液である。以下、液体を吐出する装置が画像形成装置１１０である例で説明する。

被搬送物は、例えば記録媒体等である。図示する例では、画像形成装置１１０は、ローラ１３０等によって搬送される記録媒体の例であるウェブ１２０に対して、液体を吐出して画像形成を行う。また、ウェブ１２０は、いわゆる連続用紙印刷媒体等である。すなわち、ウェブ１２０は、巻き取りが可能なロール状のシート等である。このように、画像形成装置１１０は、いわゆるプロダクション・プリンタである。以下の説明では、ローラ１３０が、ウェブ１２０の張力を調整等し、図示する方向（以下「搬送方向１０」という。）にウェブ１２０が搬送される例で説明する。また、この例では、画像形成装置１１０は、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）及びイエロー（Ｙ）の４色のそれぞれのインクを吐出してウェブ１２０の所定の箇所に画像を形成するインクジェットプリンタである。

図２は、本発明の一実施形態に係る液体を吐出する装置の全体構成例を示す概略図である。図示するように、画像形成装置１１０は、４色のそれぞれのインクを吐出するため、４つの液体吐出ヘッドユニットを有する。

各液体吐出ヘッドユニットは、搬送方向１０に搬送されるウェブ１２０に対して、各色のそれぞれの液体を吐出する。また、ウェブ１２０は、２対のニップローラ（ｎｉｐ ｒｏｌｌｅｒ）及びローラ２３０等で搬送されるとする。以下、この２対のニップローラのうち、各液体吐出ヘッドユニットより上流側に設置されるニップローラを「第１ニップローラＮＲ１」という。一方で、第１ニップローラＮＲ１及び各液体吐出ヘッドユニットより下流側に設置されるニップローラを「第２ニップローラＮＲ２」という。なお、各ニップローラは、図示するように、ウェブ１２０等の被搬送物を挟んで回転する。このように、各ニップローラ及びローラ２３０は、ウェブ１２０等を所定の方向へ搬送する機構等である。

また、ウェブ１２０の記録媒体は、長尺であるのが望ましい。具体的には、記録媒体の長さは、第１ニップローラＮＲ１と、第２ニップローラＮＲ２との距離より長いのが望ましい。さらに、記録媒体は、ウェブに限られない。すなわち、記録媒体は、折り畳まれて格納されるシート、いわゆる「Ｚ紙」等でもよい。

以下、図示する全体構成例では、各液体吐出ヘッドユニットは、上流側から下流側に向かって、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）及びイエロー（Ｙ）の順に設置されるとする。すなわち、最も上流側に設置される液体吐出ヘッドユニット（以下「ブラック液体吐出ヘッドユニット２１０Ｋ」という。）をブラック（Ｋ）用とする。このブラック液体吐出ヘッドユニット２１０Ｋの次に設置される液体吐出ヘッドユニット（以下「シアン液体吐出ヘッドユニット２１０Ｃ」という。）をシアン（Ｃ）用とする。さらに、シアン液体吐出ヘッドユニット２１０Ｃの次に設置される液体吐出ヘッドユニット（以下「マゼンタ液体吐出ヘッドユニット２１０Ｍ」という。）をマゼンタ（Ｍ）用とする。続いて、最も下流側に設置される液体吐出ヘッドユニット（以下「イエロー液体吐出ヘッドユニット２１０Ｙ」という。）をイエロー（Ｙ）用とする。

各液体吐出ヘッドユニットは、画像データ等に基づいて、ウェブ１２０の所定の箇所に、各色のインクをそれぞれ吐出する。このインクを吐出する位置（以下「着弾位置」という。）は、液体吐出ヘッドユニットから吐出される液体が記録媒体に着弾する位置にほぼ等しい、すなわち、着弾位置は、液体吐出ヘッドユニットの直下等である。この例では、ブラックのインクは、ブラック液体吐出ヘッドユニット２１０Ｋの着弾位置（以下「ブラック着弾位置ＰＫ」という。）に吐出される。同様に、シアンのインクは、シアン液体吐出ヘッドユニット２１０Ｃの着弾位置（以下「シアン着弾位置ＰＣ」という。）に吐出される。さらに、マゼンタのインクは、マゼンタ液体吐出ヘッドユニット２１０Ｍの着弾位置（以下「マゼンタ着弾位置ＰＭ」という。）に吐出される。また、イエローのインクは、イエロー液体吐出ヘッドユニット２１０Ｙの着弾位置（以下「イエロー着弾位置ＰＹ」という。）に吐出される。なお、各液体吐出ヘッドユニットがインクを吐出するそれぞれのタイミングは、各液体吐出ヘッドユニットに接続されるコントローラ５２０が制御する。

また、液体吐出ヘッドユニットごとに、複数のローラがそれぞれ設置される。図示するように、複数のローラは、例えば、各液体吐出ヘッドユニットを挟んで、上流側と、下流側とにそれぞれ設置される。図示する例では、液体吐出ヘッドユニットごとに、ローラ（以下「第１ローラ」という。）が、各液体吐出ヘッドユニットより上流側にそれぞれ設置される。また、第１ローラとは別にローラ（以下「第２ローラ」という。）が、各液体吐出ヘッドユニットより下流側にそれぞれ設置される。このように、第１ローラ及び第２ローラがそれぞれ設置されると、各着弾位置において、いわゆる「ばたつき」が少なくできる。なお、第１ローラ及び第２ローラは、それぞれ従動ローラである。また、第１ローラ及び第２ローラは、モータ等により回転駆動されるローラであってもよい。

なお、第１の支持部材の例である第１ローラ及び第２の支持部材の例である第２ローラは、従動ローラ等の回転体でなくてもよい。すなわち、第１ローラ及び第２ローラは、被搬送物を支える支持部材であればよい。例えば、第１の支持部材及び第２の支持部材は、断面円形状のパイプ又はシャフト等でもよい。他にも、第１の支持部材及び第２の支持部材は、被搬送物と接する部位が円弧状をした湾曲板等であってもよい。以下、第１の支持部材が第１ローラであり、かつ、第２の支持部材が第２ローラである例で説明する。

具体的には、ウェブ１２０の所定の箇所に、ブラックのインクを吐出させるため、ブラック着弾位置ＰＫへウェブ１２０を搬送させるブラック用第１ローラＣＲ１Ｋが設置される。これに対して、ブラック着弾位置ＰＫから下流側へウェブ１２０を搬送させるブラック用第２ローラＣＲ２Ｋが設置される。同様に、シアン液体吐出ヘッドユニット２１０Ｃに対して、シアン用第１ローラＣＲ１Ｃ及びシアン用第２ローラＣＲ２Ｃがそれぞれ設置される。さらに、マゼンタ液体吐出ヘッドユニット２１０Ｍに対して、マゼンタ用第１ローラＣＲ１Ｍ及びマゼンタ用第２ローラＣＲ２Ｍがそれぞれ設置される。また、イエロー液体吐出ヘッドユニット２１０Ｙに対して、イエロー用第１ローラＣＲ１Ｙ及びイエロー用第２ローラＣＲ２Ｙがそれぞれ設置される。

液体吐出ヘッドユニットの外形形状の一例を、図３を用いて説明する。ここで、図３（ａ）は、本発明の実施形態に係る画像形成装置１１０の４つの液体吐出ヘッドユニット２１０Ｋ～２１０Ｙの一例を示す概略平面図である。

図３（ａ）に示すように、液体吐出ヘッドユニットは、本実施形態では、ライン型のヘッドユニットである。すなわち、画像形成装置１１０は、記録媒体の搬送方向１０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つの液体吐出ヘッドユニット２１０Ｋ、２１０Ｃ、２１０Ｍ及び２１０Ｙを配置している。

ここで、ブラック（Ｋ）の液体吐出ヘッドユニット２１０Ｋは、本実施形態では、ウェブ１２０の搬送方向１０と直交する方向に４つのヘッド２１０Ｋ－１、２１０Ｋ－２、２１０Ｋ－３及び２１０Ｋ－４を千鳥状に配置している。これにより、画像形成装置１１０は、ウェブ１２０の画像形成領域（印刷領域）の幅方向（搬送方向と直交する方向）の全域に画像を形成することができる。なお、他の液体吐出ヘッドユニット２１０Ｃ、２１０Ｍ及び２１０Ｙの構成は、ブラック（Ｋ）の液体吐出ヘッドユニット２１０Ｋの構成と同様のため、説明を省略する。

なお、ここでは４つのヘッドで液体吐出ヘッドユニットを構成する例を説明したが、単一のヘッドで液体吐出ヘッドユニットを構成しても良い。

＜検出部のハードウェア構成例＞
液体吐出ヘッドユニットごとに、検出部の例である記録媒体の位置、移動速度、移動量又はこれらの組み合わせを検出するセンサがそれぞれ設置される。このセンサには、レーザ又は赤外線等の光を利用する光学センサ等が用いられるのが望ましい。なお、光学センサは、例えば、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）カメラ等でもよい。また、センサは、例えば、以下に説明する構成が望ましい。

図４は、本発明の一実施形態に係る検出部を実現するハードウェア構成例を示すブロック図である。例えば、センサは、図示するような検出装置５０、制御装置５２、記憶装置５３及び演算装置５４等によって実現される。

まず、検出装置５０は、例えば、以下のような装置である。

図５は、本発明の一実施形態に係る検出装置の一例を示す外観図である。

図示する検出装置によって検出を行う場合には、ウェブ等の被搬送物に対して光源から光を当てると形成されるスペックルパターンを撮像する構成である。具体的には、検出装置は、まず、半導体レーザ光源（ＬＤ）及びコリメート光学系（ＣＬ）等の光学系を有する。また、検出装置は、スペックルパターン等が写る画像を撮像するため、ＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）イメージセンサと、ＣＭＯＳイメージセンサにスペックルパターンを集光結像するためのテレセントリック撮像光学系（ＯＬ）とを有する。

図示する構成の例では、ＣＭＯＳイメージセンサが、例えば、時刻Ｔ１と、時刻Ｔ２との各々において、複数回、スペックルパターンが写る画像がそれぞれ撮像される。そして、時刻Ｔ１で撮像される画像と、時刻Ｔ２で撮像される画像とに基づいて、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ－Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）回路等の演算装置が、相互相関演算等の処理を行う。次に、相関演算等によって算出される相関ピーク位置の移動に基づいて、検出装置等は、時刻Ｔ１から時刻Ｔ２までに、被搬送物が移動した移動量等を出力する。なお、図示する例は、検出装置のサイズは、幅Ｗ×奥行きＤ×高さＨは、１５×６０×３２［ｍｍ］とする例である。なお、ＣＭＯＳイメージセンサは、撮像部を実現するハードウェアの一例であり、ＦＰＧＡ回路は、演算装置の一例である。

また、相関演算は、例えば、以下のように演算される。

＜相関演算例＞
図６は、本発明の一実施形態に係る相関演算方法の一例を示す構成図である。例えば、検出部は、図示するような構成によって、相関演算を行うと、ウェブの相対位置、移動量、移動速度又はこれらの組み合わせ等を演算することができる。

具体的には、検出部は、図示するように、第１の２次元フーリエ変換部ＦＴ１、第２の２次元フーリエ変換部ＦＴ２、相関画像データ生成部ＤＭＫ、ピーク位置探索部ＳＲ、演算部ＣＡＬ及び変換結果記憶部ＭＥＭを有する構成である。

第１の２次元フーリエ変換部ＦＴ１は、第１画像データＤ１を変換する。具体的には、第１の２次元フーリエ変換部ＦＴ１は、直交方向用のフーリエ変換部ＦＴ１ａ及び搬送方向用のフーリエ変換部ＦＴ１ｂを有する構成である。

直交方向用のフーリエ変換部ＦＴ１ａは、直交方向に、第１画像データＤ１を１次元フーリエ変換する。そして、搬送方向用のフーリエ変換部ＦＴ１ｂは、直交方向用のフーリエ変換部ＦＴ１ａによる変換結果に基づいて、搬送方向に、第１画像データＤ１を１次元フーリエ変換する。このようにして、直交方向用のフーリエ変換部ＦＴ１ａ及び搬送方向用のフーリエ変換部ＦＴ１ｂが、直交方向及び搬送方向に、それぞれ１次元フーリエ変換する。このようにして変換された変換結果を、第１の２次元フーリエ変換部ＦＴ１は、相関画像データ生成部ＤＭＫに出力する。

同様に、第２の２次元フーリエ変換部ＦＴ２は、第２画像データＤ２を変換する。具体的には、第２の２次元フーリエ変換部ＦＴ２は、直交方向用のフーリエ変換部ＦＴ２ａ、搬送方向用のフーリエ変換部ＦＴ２ｂ及び複素共役部ＦＴ２ｃを有する構成である。

直交方向用のフーリエ変換部ＦＴ２ａは、直交方向に、第２画像データＤ２を１次元フーリエ変換する。そして、搬送方向用のフーリエ変換部ＦＴ２ｂは、直交方向用のフーリエ変換部ＦＴ２ａによる変換結果に基づいて、搬送方向に、第２画像データＤ２を１次元フーリエ変換する。このようにして、直交方向用のフーリエ変換部ＦＴ２ａ及び搬送方向用のフーリエ変換部ＦＴ２ｂが、直交方向及び搬送方向に、それぞれ１次元フーリエ変換する。

次に、複素共役部ＦＴ２ｃは、直交方向用のフーリエ変換部ＦＴ２ａ及び搬送方向用のフーリエ変換部ＦＴ２ｂによる変換結果の複素共役を計算する。そして、複素共役部ＦＴ２ｃが計算した複素共役を、第２の２次元フーリエ変換部ＦＴ２は、相関画像データ生成部ＤＭＫに出力する。

続いて、相関画像データ生成部ＤＭＫは、第１の２次元フーリエ変換部ＦＴ１から出力される第１画像データＤ１の変換結果と、第２の２次元フーリエ変換部ＦＴ２から出力される第２画像データＤ２の変換結果とに基づいて、相関画像データを生成する。

相関画像データ生成部ＤＭＫは、積算部ＤＭＫａ及び２次元逆フーリエ変換部ＤＭＫｂを有する構成である。

積算部ＤＭＫａは、第１画像データＤ１の変換結果と、第２画像データＤ２の変換結果とを積算する。そして、積算部ＤＭＫａは、積算結果を２次元逆フーリエ変換部ＤＭＫｂに出力する。

２次元逆フーリエ変換部ＤＭＫｂは、積算部ＤＭＫａによる積算結果を２次元逆フーリエ変換する。このように、２次元逆フーリエ変換が行われると、相関画像データが生成される。そして、２次元逆フーリエ変換部ＤＭＫｂは、相関画像データをピーク位置探索部ＳＲに出力する。

ピーク位置探索部ＳＲは、生成された相関画像データにおいて、最も急峻となる（すなわち、立ち上がりが急になる。）ピーク輝度（ピーク値）があるピーク位置を探索する。まず、相関画像データには、光の強さ、すなわち、輝度の大きさを示す値が入力される。また、輝度は、マトリクス状に入力される。

なお、相関画像データでは、輝度は、エリアセンサの画素ピッチ間隔、すなわち、画素サイズ間隔で並ぶ。そのため、ピーク位置の探索は、いわゆるサブピクセル処理を行ってから、探索が行われるのが望ましい。このように、サブピクセル処理が行われると、ピーク位置が精度良く探索できる。そのため、検出部は、位置、移動量及び移動速度等を精度良く出力できる。

例えば、ピーク位置探索部ＳＲによる探索は、以下のように行われる。

図７は、本発明の一実施形態に係る相関演算におけるピーク位置の探索方法の一例を示す図である。図では、横軸は、相関画像データが示す画像における搬送方向の位置を示す。一方で、縦軸は、相関画像データが示す画像の輝度を示す。

以下、相関画像データが示す輝度のうち、第１データ値ｑ１、第２データ値ｑ２及び第３データ値ｑ３の３つのデータを例に説明する。つまり、この例では、ピーク位置探索部ＳＲ（図６）は、第１データ値ｑ１、第２データ値ｑ２及び第３データ値ｑ３を繋ぐ曲線ｋにおけるピーク位置Ｐを探索する。

まず、ピーク位置探索部ＳＲは、相関画像データが示す画像の輝度の各差分を計算する。そして、ピーク位置探索部ＳＲは、計算した差分のうち、最も差分の値が大きくなるデータ値の組み合わせを抽出する。次に、ピーク位置探索部ＳＲは、最も差分の値が大きくなるデータ値の組み合わせに隣接する組み合わせを抽出する。このようにすると、図示する、第１データ値ｑ１、第２データ値ｑ２及び第３データ値ｑ３のように、ピーク位置探索部ＳＲは、３つのデータを抽出できる。そして、抽出される３つのデータを繋いで曲線ｋを算出すると、ピーク位置探索部ＳＲは、ピーク位置Ｐを探索できる。このようにすると、ピーク位置探索部ＳＲは、サブピクセル処理等の演算量を少なくし、より高速にピーク位置Ｐを探索できる。なお、最も差分の値が大きくなるデータ値の組み合わせの位置が、最も急峻な位置となる。また、サブピクセル処理は、上記の処理以外の処理でもよい。

以上のように、ピーク位置探索部ＳＲがピーク位置を探索すると、例えば、以下のような演算結果が得られる。

図８は、本発明の一実施形態に係る相関演算の演算結果例を示す図である。図は、相互相関関数の相関強度分布を示す。なお、図では、Ｘ軸及びＹ軸は、画素の通し番号を示す。図示する「相関ピーク」のようなピーク位置が、ピーク位置探索部ＳＲ（図６）によって探索される。

図６に戻り、演算部ＣＡＬは、ウェブの相対位置、移動量又は移動速度等を演算する。例えば、演算部ＣＡＬは、相関画像データの中心位置と、ピーク位置探索部ＳＲによって探索されるピーク位置との差を計算すると、相対位置及び移動量を演算することができる。

また、相対位置に基づいて、演算部ＣＡＬは、例えば、下記（１）式のように、移動速度を演算する。

Ｖ＝［｛（Ｋ＋Ｊ）×Ｌ｝／√ｉ］／Ｔ （１）

なお、上記（１）式では、Ｖは、移動速度である。また、Ｔは、画像が撮像される撮像周期である。さらに、Ｋは、相対画素数である。さらにまた、Ｌは、画素のピッチ間隔である。そして、Ｊは、相対位置である。また、ｉは、エリアセンサの撮像倍率である。

以上のようにして、検出部は、相関演算によって、センサの位置における相対位置、移動量又は移動速度等を検出できる。なお、相対位置、移動量又は移動速度等の検出方法は、これに限定されない。例えば、検出部は、以下のように、相対位置、移動量又は移動速度等を検出してもよい。

まず、検出部は、第１画像データ及び第２画像データのそれぞれの輝度を２値化する。すなわち、検出部は、輝度があらかじめ設定される閾値以下であれば、「０」とし、一方で、輝度が閾値より大きい値であると、「１」とする。このように２値化された第１画像データ及び第２画像データを比較して、検出部は、相対位置を検出してもよい。

また、検出部は、これ以外の検出方法によって、相対位置、移動量又は移動速度等を検出してもよい。例えば、検出部は、いわゆるパターンマッチング処理等によって、各画像データに写るそれぞれのパターンから相対位置を検出してもよい。

図４に戻り、制御装置５２は、検出装置５０等を制御する。具体的には、制御装置５２は、例えば、トリガ信号を検出装置５０に対して出力して、ＣＭＯＳイメージセンサがシャッタを切るタイミングを制御する。また、制御装置５２は、検出装置５０から、２次元画像を取得できるように制御する。次に、制御装置５２は、検出装置５０が撮像し、生成される２次元画像を記憶装置５３に送る。

記憶装置５３は、いわゆるメモリ等である。なお、制御装置５２から、送られる２次元画像を分割して、異なる記憶領域に記憶できる構成であるのが望ましい。

演算装置５４は、マイクロコンピュータ等である。すなわち、演算装置５４は、記憶装置５３に記憶される画像のデータ等を用いて各種処理を実現するための演算を行う。

制御装置５２及び演算装置５４は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）又は電子回路等である。なお、制御装置５２、記憶装置５３及び演算装置５４は、異なる装置でなくともよい。例えば、制御装置５２及び演算装置５４は、１つのＣＰＵ等であってもよい。

＜検出部の機能構成例＞
図９は、本発明の一実施形態に係る検出部の機能構成の一例を示す機能ブロック図である。図示するように、検出部は、例えば、撮像部１１０Ｆ１、撮像制御部１１０Ｆ２、記憶部１１０Ｆ３及び速度演算部１１０Ｆ４等で構成される。

以下、撮像部１１０Ｆ１によって２回撮像が行われる、すなわち、２つの画像が生成される場合を例に説明する。また、以下の説明では、１回目のウェブ１２０撮像が行われる位置を「Ａ位置」という。そして、「Ａ位置」で撮像されたパターンが、ウェブ１２０が搬送され、「Ｂ位置」に移動したタイミングで、２回目のウェブ１２０撮像が行われるとする。

撮像部１１０Ｆ１は、図示するように、搬送方向１０に搬送されるウェブ１２０等の被搬送物を撮像する。なお、撮像部１１０Ｆ１は、例えば、検出装置５０等（図４等）によって実現される。

撮像制御部１１０Ｆ２は、画像取得部１１０Ｆ２１及びシャッタ制御部１１０Ｆ２２を有する。なお、撮像制御部１１０Ｆ２は、例えば、制御装置５２等（図４）によって実現される。

画像取得部１１０Ｆ２１は、撮像部１１０Ｆ１によって撮像される画像を取得する。

シャッタ制御部１１０Ｆ２２は、撮像部１１０Ｆ１が撮像するタイミングを制御する。

記憶部１１０Ｆ３は、第１記憶領域１１０Ｆ３１、第２記憶領域１１０Ｆ３２及び画像分割部１１０Ｆ３３を有する。なお、記憶部１１０Ｆ３は、例えば、記憶装置５３等（図４）によって実現される。

画像分割部１１０Ｆ３３は、撮像部１１０Ｆ１によって撮像される画像を「Ａ位置」を示す画像と、「Ｂ位置」を示す画像とに分割する。次に、分割されたそれぞれの画像は、第１記憶領域１１０Ｆ３１及び第２記憶領域１１０Ｆ３２に記憶される。

速度演算部１１０Ｆ４は、第１記憶領域１１０Ｆ３１及び第２記憶領域１１０Ｆ３２に記憶されるそれぞれの画像に基づいて、ウェブ１２０が有するパターンの位置、ウェブ１２０が搬送される移動速度及びウェブ１２０が搬送される移動量等を求めることができる。例えば、速度演算部１１０Ｆ４は、シャッタ制御部１１０Ｆ２２に、シャッタを切るタイミングを示す時差Δｔ等のデータを出力する。すなわち、速度演算部１１０Ｆ４は、「Ａ位置」を示す画像と、「Ｂ位置」を示す画像とが時差Δｔとなるタイミングでそれぞれ撮像されるように、トリガ信号をシャッタ制御部１１０Ｆ２２に出力する。そして、速度演算部１１０Ｆ４は、算出される移動速度となるように、ウェブ１２０を搬送させるモータ等を制御してもよい。なお、速度演算部１１０Ｆ４は、例えば、演算装置５４等（図４）によって実現される。

ウェブ１２０は、表面又は内部に散乱性を有する部材である。そのため、ウェブ１２０にレーザ光が照射されると、反射光が拡散反射する。この拡散反射によって、ウェブ１２０には、パターンが形成される。すなわち、パターンは、例えば、「スペックル」と呼ばれる斑点、いわゆるスペックルパターンである。そのため、ウェブ１２０を撮像すると、スペックルパターンを示す画像が得られる。この画像からスペックルパターンのある位置がわかるため、検出部は、ウェブ１２０の所定の位置がどこにあるかが検出できる。なお、このスペックルパターンは、ウェブ１２０の表面又は内部に形成される凹凸形状によって、照射されるレーザ光が干渉するため、生成される。

また、光源は、レーザ光を用いる装置に限られない。例えば、光源は、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）又は有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ－Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）等でもよい。そして、光源の種類によって、パターンは、スペックルパターンでなくともよい。以下、パターンがスペックルパターンである例で説明する。

したがって、ウェブ１２０が搬送されると、ウェブ１２０が有するスペックルパターンも一緒に搬送される。そのため、同一のスペックルパターンを異なる時間でそれぞれ検出すると、移動量が求められる。すなわち、同一のスペックルパターンを検出してパターンの移動量が求まると、速度演算部１１０Ｆ４は、ウェブ１２０の移動量を求めることができる。このようにして求まる移動量を単位時間あたりに換算すると、速度演算部１１０Ｆ４は、ウェブ１２０が搬送される移動速度を求めることができる。

以上のように、例えば、図示する「Ａ位置」及び「Ｂ位置」のように、それぞれの位置でウェブ１２０が複数回撮像される。そして、撮像されるそれぞれの画像には、同一のスペックルパターンが写る。それぞれの画像に写るスペックルパターンを利用して、ウェブの位置、移動量及び移動速度等が計算される。このようにして、スペックルパターンに基づいて、画像形成装置は、精度良く、搬送方向において、ウェブ１２０の位置等を示す検出結果を求めることができる。

なお、検出部は、直交方向の位置等を検出してもよい。すなわち、検出部は、搬送方向及び直交方向のそれぞれの位置を検出するのに兼用されてもよい。このように兼用されると、それぞれの方向について検出装置を行う装置を設置するコストが少なくできる。また、装置の数が少なくできるので、省スペースとすることもできる。

図２に戻り、以下の説明では、ブラック液体吐出ヘッドユニット２１０Ｋに対して設置されるセンサを「ブラック用センサＳＥＮＫ」という。同様に、シアン液体吐出ヘッドユニット２１０Ｃに対して設置されるセンサを「シアン用センサＳＥＮＣ」という。さらに、マゼンタ液体吐出ヘッドユニット２１０Ｍに対して設置されるセンサを「マゼンタ用センサＳＥＮＭ」という。さらにまた、イエロー液体吐出ヘッドユニット２１０Ｙに対して設置されるセンサを「イエロー用センサＳＥＮＹ」という。また、以下の説明では、ブラック用センサＳＥＮＫ、シアン用センサＳＥＮＣ、マゼンタ用センサＳＥＮＭ及びイエロー用センサＳＥＮＹを総じて、単に「センサ」という場合がある。

また、以下の説明において、「センサが設置される位置」は、検出等が行われる位置を指す。したがって、「センサが設置される位置」に、検出等に用いる装置がすべて設置される必要はなく、ケーブル等で接続され、センサ以外の装置は、他の位置に設置されてもよい。なお、図２に図示するブラック用センサＳＥＮＫ、シアン用センサＳＥＮＣ、マゼンタ用センサＳＥＮＭ及びイエロー用センサＳＥＮＹは、センサが設置される位置の例を示す。

このように、各液体吐出ヘッドユニットに対して、センサがそれぞれ設置されると、各液体吐出ヘッドユニットによってインクが吐出されるタイミングを画像形成装置は、液体吐出ヘッドユニットごとに、制御することができる。そのため、媒体が搬送される方向において、吐出される液体の着弾位置の精度をより向上できる。

なお、センサが設置される位置は、各着弾位置に近い位置であるのが望ましい。各着弾位置に対して近い位置にセンサが設置されると、各着弾位置と、センサが設置される位置との距離が短くなる。各着弾位置と、センサが設置される位置との距離が短くなると、検出における誤差が少なくできる。そのため、画像形成装置は、センサによって、搬送方向における位置、移動速度、移動量又はこれらの組み合わせを精度良く検出できる。

各着弾位置に近い位置は、具体的には、各第１ローラ及び各第２ローラの間である。すなわち、図示する例では、ブラック用センサＳＥＮＫが設置される位置は、図示するように、ブラック用ローラ間ＩＮＴＫ１であるのが望ましい。同様に、シアン用センサＳＥＮＣが設置される位置は、図示するように、シアン用ローラ間ＩＮＴＣ１であるのが望ましい。さらに、マゼンタ用センサＳＥＮＭが設置される位置は、図示するように、マゼンタ用ローラ間ＩＮＴＭ１であるのが望ましい。さらにまた、イエロー用センサＳＥＮＹが設置される位置は、図示するように、イエロー用ローラ間ＩＮＴＹ１であるのが望ましい。このように、各ローラ間に、センサが設置されると、センサは、各着弾位置に近い位置で移動速度等を検出できる。また、ローラ間は、移動速度が比較的安定している場合が多い。そのため、画像形成装置は、精度良く位置、移動速度又は移動量を検出できる。

センサが設置される位置は、各ローラ間において、着弾位置より第１ローラに近い位置であるのが望ましい。すなわち、センサが設置される位置は、各着弾位置より上流側であるのが望ましい。

具体的には、ブラック用センサＳＥＮＫが設置される位置は、ブラック着弾位置ＰＫから上流側に向かってブラック用第１ローラＣＲ１Ｋが設置される位置までの間（以下「ブラック用上流区間ＩＮＴＫ２」という。）であるのが望ましい。同様に、シアン用センサＳＥＮＣが設置される位置は、シアン着弾位置ＰＣから上流側に向かってシアン用第１ローラＣＲ１Ｃが設置される位置までの間（以下「シアン用上流区間ＩＮＴＣ２」という。）であるのが望ましい。さらに、マゼンタ用センサＳＥＮＭが設置される位置は、マゼンタ着弾位置ＰＭから上流側に向かってマゼンタ用第１ローラＣＲ１Ｍが設置される位置までの間（以下「マゼンタ用上流区間ＩＮＴＭ２」という。）であるのが望ましい。さらにまた、イエロー用センサＳＥＮＹが設置される位置は、イエロー着弾位置ＰＹから上流側に向かってイエロー用第１ローラＣＲ１Ｙが設置される位置までの間（以下「イエロー用上流区間ＩＮＴＹ２」という。）であるのが望ましい。

各センサが設置される位置が、ブラック用上流区間ＩＮＴＫ２、シアン用上流区間ＩＮＴＣ２、マゼンタ用上流区間ＩＮＴＭ２及びイエロー用上流区間ＩＮＴＹ２となると、画像形成装置は、精度良く位置、移動速度又は移動量を検出できる。さらに、このような位置にセンサが設置されると、センサが各着弾位置より上流側に設置される。そのため、画像形成装置は、まず、上流側でセンサによって位置、移動速度又は移動量を検出して、各液体吐出ヘッドユニットが吐出するタイミングを計算できる。すなわち、この計算が行われる間等に、ウェブ１２０が下流側へ搬送されると、計算されたタイミングで各液体吐出ヘッドユニットは、インクを吐出できる。

なお、各液体吐出ヘッドユニットの直下をセンサが設置される位置とすると、制御動作分の遅れ等によって、色ズレが生じてしまう場合がある。したがって、センサが設置される位置は、各着弾位置より上流側であると、画像形成装置は、色ズレを少なくし、画質を向上できる。また、各着弾位置付近等を、センサ等を設置する位置とするのは、制約される場合ある。そのため、センサが設置される位置は、各着弾位置より各第１ローラに近い位置であるのが望ましい。

また、センサの位置は、例えば、各液体吐出ヘッドユニットのそれぞれの直下等でもよい。以下の説明では、センサが各液体吐出ヘッドユニットの直下にある例を図示して説明する。この例のように、センサが直下にあると、直下における正確な移動量が、センサによって検出できる。したがって、制御動作等が速くできるのであれば、センサは、各液体吐出ヘッドユニットの直下により近い位置にあるのが望ましい。一方で、センサは、各液体吐出ヘッドユニットの直下になくてもよく、直下にない場合であっても、同様の計算が行われる。

また、誤差が許容できるのであれば、センサの位置は、各液体吐出ヘッドユニットのそれぞれの直下又は各第１ローラ及び各第２ローラの間であって、直下より下流となる位置でもよい。

また、画像形成装置は、エンコーダ等の計測部を更に備えてもよい。以下、計測部がエンコーダによって実現される例で説明する。具体的には、エンコーダは、例えば、ローラ２３０が有する回転軸に対して設置される。このようにすると、ローラ２３０の回転量に基づいて移動量を計測できる。この計測結果をセンサによる検出結果と併せて利用すると、より精度良く、画像形成装置は、ウェブ１２０に対して液体を吐出できる。

＜制御部の例＞
制御部の例であるコントローラ５２０（図２）は、例えば、以下に説明する構成である。

図１０は、本発明の一実施形態に係る制御部のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。例えば、コントローラ５２０は、情報処理装置等である上位装置７１と、プリンタ装置７２とを有する。図示する例では、コントローラ５２０は、上位装置７１から入力される画像データ及び制御データに基づいて、プリンタ装置７２に、記録媒体に対して画像を画像形成させる。

上位装置７１は、例えば、ＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）等である。また、プリンタ装置７２は、プリンタコントローラ７２Ｃ及びプリンタエンジン７２Ｅを有する。

プリンタコントローラ７２Ｃは、プリンタエンジン７２Ｅの動作を制御する。まず、プリンタコントローラ７２Ｃは、上位装置７１と、制御線７０ＬＣを介して制御データを送受信する。さらに、プリンタコントローラ７２Ｃは、プリンタエンジン７２Ｅと、制御線７２ＬＣを介して制御データを送受信する。この制御データの送受信によって、制御データが示す各種印刷条件等がプリンタコントローラ７２Ｃに入力され、プリンタコントローラ７２Ｃは、レジスタ等によって、印刷条件等を記憶する。次に、プリンタコントローラ７２Ｃは、制御データに基づいて、プリンタエンジン７２Ｅを制御し、印刷ジョブデータ、すなわち、制御データに従って画像形成を行う。

プリンタコントローラ７２Ｃは、ＣＰＵ７２Ｃｐ、印刷制御装置７２Ｃｃ及び記憶装置７２Ｃｍを有する。なお、ＣＰＵ７２Ｃｐ及び印刷制御装置７２Ｃｃは、バス７２Ｃｂによって接続され、相互に通信を行う。また、バス７２Ｃｂは、通信Ｉ／Ｆ（ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）等を介して、制御線７０ＬＣに接続される。

ＣＰＵ７２Ｃｐは、制御プログラム等によって、プリンタ装置７２全体の動作を制御させる。すなわち、ＣＰＵ７２Ｃｐは、演算装置及び制御装置である。

印刷制御装置７２Ｃｃは、上位装置７１から送信される制御データに基づいて、プリンタエンジン７２Ｅと、コマンド又はステータス等を示すデータを送受信する。これにより、印刷制御装置７２Ｃｃは、プリンタエンジン７２Ｅを制御する。また、図９に示す記憶部１１０Ｆ３は、例えば、記憶装置７２Ｃｍ等によって実現される。さらに、図９に示す速度演算部１１０Ｆ４は、例えば、ＣＰＵ７２Ｃｐ等によって実現される。なお、記憶部１１０Ｆ３及び速度演算部１１０Ｆ４は、他の演算装置及び記憶装置で実現されてもよい。

プリンタエンジン７２Ｅには、データ線７０ＬＤ－Ｃ、７０ＬＤ－Ｍ、７０ＬＤ－Ｙ及び７０ＬＤ－Ｋ、すなわち、複数のデータ線が接続される。そして、プリンタエンジン７２Ｅは、複数のデータ線を介して、上位装置７１から画像データを受信する。次に、プリンタエンジン７２Ｅは、プリンタコントローラ７２Ｃによる制御に基づいて、各色の画像形成を行う。

プリンタエンジン７２Ｅは、データ管理装置７２ＥＣ、７２ＥＭ、７２ＥＹ及び７２ＥＫ、すなわち、複数のデータ管理装置を有する。また、プリンタエンジン７２Ｅは、画像出力装置７２Ｅｉ及び搬送制御装置７２Ｅｃを有する。

図１１は、本発明の一実施形態に係る制御部が有するデータ管理装置のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。例えば、複数のデータ管理装置は、同一の構成である。以下、各データ管理装置が同一の構成である例で説明し、データ管理装置７２ＥＣを例に説明する。したがって、重複する説明は、省略する。

データ管理装置７２ＥＣは、ロジック回路７２ＥＣｌと、記憶装置７２ＥＣｍとを有する。図示するように、ロジック回路７２ＥＣｌは、データ線７０ＬＤ－Ｃを介して上位装置７１と接続される。また、ロジック回路７２ＥＣｌは、制御線７２ＬＣを介して印刷制御装置７２Ｃｃと接続される。なお、ロジック回路７２ＥＣｌは、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）又はＰＬＤ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｄｅｖｉｃｅ）等で実現される。

ロジック回路７２ＥＣｌは、プリンタコントローラ７２Ｃ（図１０）から入力される制御信号に基づいて、上位装置７１から入力される画像データを記憶装置７２ＥＣｍに記憶する。

また、ロジック回路７２ＥＣｌは、プリンタコントローラ７２Ｃから入力される制御信号に基づいて、記憶装置７２ＥＣｍからシアン用画像データＩｃを読み出す。次に、ロジック回路７２ＥＣｌは、読み出されたシアン用画像データＩｃを画像出力装置７２Ｅｉに送る。

なお、記憶装置７２ＥＣｍは、３頁程度の画像データを記憶できる容量を有するのが望ましい。３頁程度の画像データが記憶できると、記憶装置７２ＥＣｍは、上位装置７１から入力される画像データ、画像形成中の画像データ及び次に画像形成するための画像データを記憶できる。

図１２は、本発明の一実施形態に係る制御部が有する画像出力装置のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。図示するように、画像出力装置７２Ｅｉは、出力制御装置７２Ｅｉｃと、各色の液体吐出ヘッドユニットであるブラック液体吐出ヘッドユニット２１０Ｋ、シアン液体吐出ヘッドユニット２１０Ｃ、マゼンタ液体吐出ヘッドユニット２１０Ｍ及びイエロー液体吐出ヘッドユニット２１０Ｙとを有する。

出力制御装置７２Ｅｉｃは、各色の画像データを各色の液体吐出ヘッドユニットにそれぞれ出力する。すなわち、出力制御装置７２Ｅｉｃは、入力される画像データに基づいて、各色の液体吐出ヘッドユニットを制御する。

出力制御装置７２Ｅｉｃは、複数の液体吐出ヘッドユニットを同時又は個別に制御する。すなわち、出力制御装置７２Ｅｉｃは、タイミングの入力を受けて、各液体吐出ヘッドユニットに液体を吐出させるタイミングを変える制御等を行う。なお、出力制御装置７２Ｅｉｃは、プリンタコントローラ７２Ｃ（図１０）から入力される制御信号に基づいて、いずれかの液体吐出ヘッドユニットを制御してもよい。さらに、出力制御装置７２Ｅｉｃは、ユーザによる操作等に基づいて、いずれかの液体吐出ヘッドユニットを制御してもよい。

なお、図１０に示すプリンタ装置７２は、上位装置７１から画像データを入力する経路と、制御データに基づく上位装置７１及びプリンタ装置７２の間での送受信に用いられる経路とをそれぞれ異なる経路とする例である。

また、プリンタ装置７２は、例えば、ブラック１色で画像形成を行う構成とされてもよい。ブラック１色で画像形成を行う場合において、画像形成を行う速度を速くするため、例えば、１つのデータ管理装置と、４つのブラック液体吐出ヘッドユニットとを有する構成等でもよい。このようにすると、複数のブラック液体吐出ヘッドユニットによって、それぞれブラック用のインクが吐出される。そのため、１つのブラック液体吐出ヘッドユニットとする構成と比較して、速い画像形成を行うことができる。

搬送制御装置７２Ｅｃ（図１０）は、ウェブ１２０を搬送させるモータ、機構及びドライバ装置等である。例えば、搬送制御装置７２Ｅｃは、各ローラ等に接続されるモータ等を制御し、ウェブ１２０を搬送させる。

＜全体処理例＞
図１３は、本発明の一実施形態に係る液体を吐出する装置による全体処理の一例を示すフローチャートである。例えば、あらかじめウェブ１２０（図１）に形成される画像を示す画像データが画像形成装置１１０に入力されるとする。次に、画像形成装置１１０は、画像データに基づいて、図１３に示す全体処理を行い、ウェブ１２０に画像データが示す画像を形成する。

なお、図１３は、１つの液体吐出ヘッドユニットに対する処理を示す。すなわち、図１３は、例えば、図２に示す例では、ブラック液体吐出ヘッドユニット２１０Ｋに係る処理である。また、他の色の液体吐出ヘッドユニットに対しては、例えば、図１３に示す処理が並列又は前後して別途行われる。

ステップＳ０１では、画像形成装置は、位置、移動速度、移動量又はこれらの組み合わせを検出する。すなわち、ステップＳ０１では、画像形成装置は、センサによって、ウェブ１２０の位置、移動速度、移動量又はこれらの組み合わせを検出する。

ステップＳ０２では、画像形成装置は、ウェブ１２０上に画像形成させる箇所が着弾位置に搬送されるのにかかる時間を計算する。

例えば、まず、上流側のセンサ、すなわち、ブラック用センサＳＥＮＫ（図２）等によって、ウェブ１２０がある規定量搬送されるのに要した時間が検出される。この検出結果に基づいて、ブラック液体吐出ヘッドユニット２１０Ｋが吐出を行うタイミングが生成される。ブラック液体吐出ヘッドユニット２１０Ｋが吐出を行うタイミングが生成されると、下流側のセンサ、すなわち、シアン用センサＳＥＮＣ（図２）等による検出では、ブラック用センサＳＥＮＫによる検出結果が積算される。例えば、シアン用センサＳＥＮＣ等によって、ブラックと同様に、ウェブ１２０がある規定量搬送されるのに要した時間が検出される。この検出結果に基づいて、シアン液体吐出ヘッドユニット２１０Ｃが吐出を行うタイミングが補正される。以下、更に下流側となるマゼンタ及びイエローについても、同様に行われるとする。

また、以下の方法等で時間が計算されてもよい。まず、センサが設置される位置から着弾位置までの距離は、あらかじめ入力されるとする。また、所定の箇所は、画像データ等によって定まるとする。次に、画像形成装置は、ステップＳ０１によって移動速度を検出する。このようにすると、「距離÷移動速度＝時間」の計算によって、所定の箇所が着弾位置に搬送されるのにかかる時間が計算できる。

このように、ステップＳ０２で計算される時間を示すタイミングで信号を送信されると、画像形成装置は、信号が示すタイミングで液体を吐出する。このようにして、１つ又は複数の液体が吐出されると、ウェブ１２０上に画像データが示す画像が画像形成される。

＜機能構成例＞
図１４は、本発明の一実施形態に係る液体を吐出する装置の機能構成の一例を示す機能ブロック図である。図示するように、画像形成装置１１０は、複数の液体吐出ヘッドユニットと、液体吐出ヘッドユニットごとに検出部１１０Ｆ１０と、制御部１１０Ｆ２０とを備える。

搬送される被搬送物に対して、それぞれの液体吐出ヘッドユニットは、例えば、図２に示すように、搬送の経路上の異なる位置に設置される。以下、複数の液体吐出ヘッドユニットのうち、図２に示すブラック用の液体吐出ヘッドユニット等の部分を例に説明する。

また、画像形成装置１１０は、図示するように、計測部１１０Ｆ３０を備える構成であるのが望ましい。

検出部１１０Ｆ１０は、図示するように、液体吐出ヘッドユニットごとに設置される。具体的には、図２に示す例では、検出部１１０Ｆ１０は、図示するように４つとなる。また、検出部１１０Ｆ１０は、搬送方向におけるウェブ１２０の位置、移動速度、移動量又はこれらの組み合わせを検出する。なお、検出部１１０Ｆ１０は、例えば、図４又は図９に示すハードウェア構成等によって実現される。

制御部１１０Ｆ２０は、検出部１１０Ｆ１０による検出結果に基づいて、複数の液体吐出ヘッドユニットに液体をそれぞれ吐出させる。なお、制御部１１０Ｆ２０は、例えば、図１０に示すハードウェア構成等によって実現される。

また、望ましくは、検出部１１０Ｆ１０が検出を行う位置、すなわち、センサが設置される位置等は、ブラック用ローラ間ＩＮＴＫ１等のように、ブラック着弾位置ＰＫ等の着弾位置に近い位置が良い。すなわち、ブラック用ローラ間ＩＮＴＫ１等で検出が行われると、画像形成装置１１０は、搬送方向における位置、移動速度又は移動量等を精度良く検出できる。

さらに、望ましくは、検出部１１０Ｆ１０が検出を行う位置、すなわち、センサが設置される位置等は、ブラック用上流区間ＩＮＴＫ２等のように、各ローラ間のうち、着弾位置より上流側の位置がより良い。すなわち、ブラック用上流区間ＩＮＴＫ２等で検出が行われると、画像形成装置１１０は、搬送方向における位置、移動速度又は移動量等を精度良く検出できる。そのうえ、画像形成装置１１０は、検出部１１０Ｆ１０による検出結果に基づいて、計算及びタイミングを生成して、各液体吐出ヘッドユニットに液体を吐出させることができる。

また、計測部１１０Ｆ３０があると、画像形成装置１１０は、より確実に記録媒体の位置等を検出できる。例えば、ローラ２３０の回転軸等に、エンコーダ等の計測装置が設置されるとする。そして、計測部１１０Ｆ３０は、エンコーダ等によって、記録媒体の移動量を計測する。このように、計測部１１０Ｆ３０によって計測された計測結果が更に入力されると、画像形成装置１１０は、搬送方向における記録媒体の位置等をより確実に検出できる。

（変形例）
図１５は、本発明の一実施形態に係る検出部を実現するハードウェア構成の第１変形例を示す概略図である。

検出対象の例であるウェブ１２０には、第１光源５１Ａ及び第２光源５１Ｂからレーザ光等がそれぞれ照射される。なお、第１光源５１Ａが光を照射する位置を「Ａ位置」とし、同様に、第２光源５１Ｂが光を照射する位置を「Ｂ位置」とする。

第１光源５１Ａ及び第２光源５１Ｂは、レーザ光を発光する発光素子と、発光素子から発光されるレーザ光を略平行光にするコリメートレンズとを有する。また、第１光源５１Ａ及び第２光源５１Ｂは、ウェブ１２０の表面に対して斜め方向からレーザ光を照射させる位置に設置される。

検出装置５０は、エリアセンサ１１と、「Ａ位置」に対向する位置に第１撮像レンズ１２Ａと、「Ｂ位置」に対向する位置に第２撮像レンズ１２Ｂとを有する。

エリアセンサ１１は、例えば、シリコン基板１１１上に、撮像素子１１２を形成する構成のセンサである。なお、撮像素子１１２上は、２次元画像をそれぞれ取得できる「Ａ領域１１Ａ」と、「Ｂ領域１１Ｂ」とがあるとする。また、エリアセンサ１１は、例えば、ＣＣＤセンサ、ＣＭＯＳセンサ又はフォトダイオードアレイ等である。そして、エリアセンサ１１は、筐体１３に収容される。さらに、第１撮像レンズ１２Ａ及び第２撮像レンズ１２Ｂは、第１レンズ鏡筒１３Ａ及び第２レンズ鏡筒１３Ｂにそれぞれ保持される。

この例では、図示するように、第１撮像レンズ１２Ａの光軸は、「Ａ領域１１Ａ」の中心と一致する。同様に、第２撮像レンズ１２Ｂの光軸は、「Ｂ領域１１Ｂ」の中心と一致する。そして、第１撮像レンズ１２Ａ及び第２撮像レンズ１２Ｂは、「Ａ領域１１Ａ」と、「Ｂ領域１１Ｂ」とに、それぞれ光を結像させ、２次元画像を生成する。

また、例えば、検出装置５０は、以下に説明する構成等でもよい。

図１６は、本発明の一実施形態に係る検出部を実現するハードウェア構成の第２変形例を示す概略図である。図１５に示す構成と比較すると、図１６に示す検出装置５０の構成は、第１撮像レンズ１２Ａ及び第２撮像レンズ１２Ｂが一体となり、レンズ１２Ｃとなる点が異なる。一方で、エリアセンサ１１等は、例えば、図１５に示す構成と同様である。

また、この例では、第１撮像レンズ１２Ａ及び第２撮像レンズ１２Ｂのそれぞれの像が干渉して結像しないように、アパーチャ１２１等が用いられるのが望ましい。このように、アパーチャ１２１等が用いられると、第１撮像レンズ１２Ａ及び第２撮像レンズ１２Ｂのそれぞれの像を結像する領域がそれぞれ制限できる。そのため、それぞれの結像が干渉するのを少なくでき、検出装置５０は、図４に示す「Ａ位置」及び「Ｂ位置」におけるそれぞれの位置の画像を生成することができる。

図１７は、本発明の一実施形態に係る検出部を実現するハードウェア構成の第３変形例を示す概略図である。図１６に示す構成と比較すると、図１７（Ａ）に示す検出装置５０の構成は、エリアセンサ１１が第２エリアセンサ１１'である点が異なる。一方で、第１撮像レンズ１２Ａ及び第２撮像レンズ１２Ｂ等の構成は、例えば、図１６と同様である。

第２エリアセンサ１１'は、例えば、図１７（Ｂ）に示す構成等である。具体的には、図１７（Ｂ）に図示するように、ウェハａには、複数の撮像素子ｂが形成される。次に、図１７（Ｂ）に図示するような撮像素子がウェハａからそれぞれ切り出される。この切り出される複数の撮像素子である第１撮像素子１１２Ａ及び第２撮像素子１１２Ｂがそれぞれシリコン基板１１１上に形成される。これに対して、第１撮像レンズ１２Ａ及び第２撮像レンズ１２Ｂは、第１撮像素子１１２Ａ及び第２撮像素子１１２Ｂの間隔に合わせて、位置が定められる。

撮像素子は、撮像用に製造されることが多い。そのため、撮像素子のＸ方向及びＹ方向の比、すなわち、縦横比は、正方、「４：３」又は「１６：９」等のように、画像フォーマットに合わせる比である場合が多い。本実施形態では、一定の間隔に離れる２点以上における画像が撮像される。具体的には、２次元における一方向であるＸ方向、すなわち、搬送方向１０（図２）に一定の間隔に離れる点ごとに、画像が撮像される。これに対して、撮像素子は、画像フォーマットに合わせる縦横比である。そのため、Ｘ方向において、一定の間隔に離れる２点について撮像する場合には、Ｙ方向に係る撮像素子が使用されない場合がある。また、画素密度を上げる場合等には、Ｘ方向及びＹ方向のいずれの方向において画素密度の高い撮像素子を用いるため、コストアップ等になる場合がある。

そこで、図１７に図示する構成とすると、シリコン基板１１１上には、一定の間隔に離れる第１撮像素子１１２Ａ及び第２撮像素子１１２Ｂが、形成できる。そのため、Ｙ方向に係る撮像素子が使用されない撮像素子が少なくできる。したがって、撮像素子の無駄が少なくできる。また、第１撮像素子１１２Ａ及び第２撮像素子１１２Ｂは、精度の良い半導体プロセスで形成されるため、第１撮像素子１１２Ａ及び第２撮像素子１１２Ｂの間隔が、精度良くできる。

図１８は、本発明の一実施形態に係る検出部に用いられる複数の撮像レンズの一例を示す概略図である。図示するようなレンズアレイが検出部を実現するのに用いられてもよい。

図示するレンズアレイは、２つ以上のレンズが集積される構成である。具体的には、図示するレンズアレイは、例えば、縦及び横方向に、３行３列の計９つの撮像レンズＡ１乃至Ｃ３を有する。このようなレンズアレイが用いられると、９点を示す画像が撮像できる。この場合には、９点の撮像領域を有するエリアセンサが用いられる。

このようにすると、例えば、２つの撮像領域に対する演算は、同時に実行、すなわち、並列で実行されやすい。次に、それぞれの演算結果が平均される又はエラー除去が行われると、１つの演算結果を用いる場合等と比較して、検出装置は、精度良く計算したり、計算の安定性を向上させたりすることができる。また、速度が変動するアプリケーションソフトに基づいて演算が実行される場合がある。この場合であっても、相関演算が行える領域が広がるため、確度の高い速度演算結果が得られやすくなる。

＜比較例＞
図１９は、比較例に係る画像形成装置の全体構成例を示す概略図である。図示する画像形成装置１１０Ａは、図２に示す例と比較すると、センサが設置されず、エンコーダ２４０が設置される点が異なる。また、比較例では、ローラ２２０及びローラ２３０がウェブ１２０を搬送する。なお、エンコーダ２４０は、ローラ２３０が有する回転軸に対して設置されるとする。

画像形成装置１１０Ａでは、各液体吐出ヘッドユニットは、ローラ２３０の周長を整数倍した位置に配置される。このようにして、ローラの回転周期に同期するローラが有する偏心によるズレがキャンセルされる。また、各液体吐出ヘッドユニットが設置される位置のズレは、テストプリント等によって各液体吐出ヘッドユニットが液体を吐出するそれぞれのタイミングを補正することでキャンセルされる場合等もある。

また、画像形成装置１１０Ａでは、エンコーダ２４０が出力するエンコーダ信号に基づいて、各液体吐出ヘッドユニットが液体を吐出する。

図２０は、比較例に係る装置における着弾位置のズレの一例を示す図である。図は、図１９に示す画像形成装置１１０Ａにおいて、各液体吐出ヘッドユニットから吐出された液体が着弾した位置のズレの一例を示す。

第１グラフＧ１は、実際のウェブの位置を示す。一方で、第２グラフＧ２は、エンコーダ２４０（図１９）からのエンコーダ信号に基づいて算出されるウェブの位置である。つまり、第１グラフＧ１と、第２グラフＧ２とに差があると、搬送方向において、実際にウェブがある位置と、算出されるウェブの位置とが異なるため、着弾位置にズレが発生しやすい。

例えば、ブラック液体吐出ヘッドユニット２１０Ｋによる液体の吐出において、ズレ量σが発生した例である。また、ズレ量は、液体吐出ヘッドユニットごとに異なる場合がある。すなわち、ブラック以外の吐出では、各ズレ量は、ズレ量σと異なる場合が多い。

ズレ量は、例えば、ローラの偏心、ローラの熱膨張、ウェブとローラとの間に発生する滑り、記録媒体の伸び縮み及びこれらの組み合わせが原因となって発生する。

図２１は、ローラの偏心等が着弾位置のズレに与える影響の一例を示す図である。図示するグラフは、ローラの熱膨張、偏心及びローラとウェブとの間の滑りによる影響の一例を示す。すなわち、各グラフは、エンコーダ２４０（図１９）からのエンコーダ信号に基づいて算出されるウェブの位置と、実際の位置との差を縦軸の「ズレ量」で示す。また、図２１は、ローラが「φ６０」の外径、かつ、ローラの材質がアルミである例を示す。

第３グラフＧ３は、ローラに偏心量「０．０１ｍｍ」がある場合のズレ量を示す。第３グラフＧ３で示すように、偏心によるズレ量は、ローラの回転周期と同期する周期となる場合が多い。また、偏心によるズレ量は、偏心量に比例する場合が多いが、累積はしない場合が多い。

第４グラフＧ４は、ローラに偏心と、熱膨張とがある場合のズレ量を示す。なお、熱膨張は、「－１０℃」の温度変化があった場合の例である。

第５グラフＧ５は、ローラに偏心と、ウェブとローラとの間に発生する滑りとがある場合のズレ量を示す。なお、ウェブとローラとの間に発生する滑りは、「０．１パーセント」であった場合の例である。

また、ウェブの蛇行等を少なくするため、ウェブを搬送方向に引っ張る、いわゆるテンションをかける場合がある。このテンションによっては、ウェブには、伸び縮みが発生する場合がある。また、ウェブの伸び縮みは、ウェブの厚み、幅又は塗布量等によって異なる場合がある。

＜まとめ＞
本発明の一実施形態に係る液体を吐出する装置は、液体吐出ヘッドユニットごとに、搬送方向における位置、移動速度又は移動量等の検出結果を求める。そのため、本発明の一実施形態に係る液体を吐出する装置は、液体吐出ヘッドユニットごとに液体を吐出させるタイミング等を制御できる。そのため、図１９に示す比較例等と比較すると、本発明の一実施形態に係る液体を吐出する装置は、搬送方向において、液体の着弾位置に発生するズレを精度良く補償できる。

また、本発明の一実施形態に係る液体を吐出する装置は、図１９に示す比較例等と比較すると、各液体吐出ヘッドユニットをローラの周長を整数倍した位置に配置する必要が少ないため、各液体吐出ヘッドユニットを設置する制約を少なくできる。

さらに、本発明の一実施形態に係る液体を吐出する装置では、図１９に示す比較例のようにローラの回転量等に基づいて移動量が算出されるのではなく、ウェブの位置を直接検出できるので、ローラの熱膨張等の影響が、精度良くキャンセルできる。他にも、本発明の一実施形態に係る液体を吐出する装置では、液体吐出ヘッドユニットに近い位置で検出が行われると、ウェブの伸び縮み等の影響が、精度良くキャンセルできる。

このように、ローラの偏心、ローラの熱膨張、ウェブとローラとの間に発生する滑り、記録媒体の伸び縮み及びこれらの組み合わせ等による影響を少なくできると、液体を吐出する装置は、搬送方向において、吐出される液体の着弾位置の精度をより向上できる。

また、液体を吐出して記録媒体に画像を形成する場合には、本発明の一実施形態に係る液体を吐出する装置は、吐出される各色の液体の着弾位置が精度良くなると、色ずれが少なくなり、形成される画像の画質を向上させることができる。

さらに、それぞれの検出部は、異なる２以上のタイミングで被搬送物が有するパターンに基づいて、液体吐出ヘッドユニットごとに、被搬送物の位置、移動速度又は移動量をそれぞれ検出する。このようにすると、それぞれの検出結果に基づいて、各液体吐出ヘッドユニットが液体を吐出するタイミングがそれぞれ制御されるため、液体を吐出する装置は、搬送方向において、液体の着弾位置に発生するズレをより精度良く補償できる。

なお、本発明に係る液体を吐出する装置は、１以上の装置を有する液体を吐出するシステムによって実現されてもよい。例えば、ブラック液体吐出ヘッドユニット２１０Ｋとシアン液体吐出ヘッドユニット２１０Ｃが同じ筐体の装置であり、マゼンタ液体吐出ヘッドユニット２１０Ｍとイエロー液体吐出ヘッドユニット２１０Ｙが同じ筐体の装置であり、この両者を有する液体を吐出するシステムによって実現されても良い。

また、本発明に係る液体を吐出する装置及び液体を吐出するシステムでは、液体は、インクに限られず、他の種類の記録液又は定着処理液等でもよい。すなわち、本発明に係る液体を吐出する装置及び液体を吐出するシステムは、インク以外の種類の液体を吐出する装置に適用されてもよい。

したがって、本発明に係る液体を吐出する装置及び液体を吐出するシステムは、画像を形成するに限られない。例えば、形成される物体は、三次元造形物等でもよい。

なお、第１の支持部材及び第２の支持部材は、兼ねられてもよい。例えば、第１の支持部材及び第２の支持部材は、以下のような構成でもよい。

図２２は、本発明の一実施形態に係る液体を吐出する装置の変形例を示す概略図である。図２と比較すると、図示する構成では、第１の支持部材及び第２の支持部材の配置が異なる。図示するように、第１の支持部材及び第２の支持部材は、例えば、第１部材ＲＬ１、第２部材ＲＬ２、第３部材ＲＬ３、第４部材ＲＬ４及び第５部材ＲＬ５によって実現されてもよい。すなわち、各液体吐出ヘッドユニットの上流側に設けられる第２の支持部材と、各液体吐出ヘッドユニットの下流側に設けられる第１の支持部材とは、兼用されてもよい。なお、第１の支持部材及び第２の支持部材は、ローラで兼ねられてもよく、湾曲板で兼ねられてもよい。

さらに、被搬送物は、用紙等の記録媒体に限られない。被搬送物は、液体が付着可能な材質であればよい。例えば、液体が付着可能な材質は、紙、糸、繊維、布帛、皮革、金属、プラスチック、ガラス、木材、セラミックス又はこれらの組み合わせ等の液体が一時的でも付着可能であればよい。

また、本発明に係る実施形態では、画像形成装置、情報処理装置又はこれらの組み合わせ等のコンピュータに液体を吐出させる方法のうち、一部又は全部を実行させるためのプログラムによって実現されてもよい。

以上、本発明の好ましい実施例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要旨の範囲内において、種々の変形又は変更が可能である。

１１０ 画像形成装置
１２０ ウェブ
２１０Ｋ ブラック液体吐出ヘッドユニット
２１０Ｃ シアン液体吐出ヘッドユニット
２１０Ｍ マゼンタ液体吐出ヘッドユニット
２１０Ｙ イエロー液体吐出ヘッドユニット
ＳＥＮＫ ブラック用センサ
ＳＥＮＣ シアン用センサ
ＳＥＮＭ マゼンタ用センサ
ＳＥＮＹ イエロー用センサ
５２０ コントローラ

特開２０１５－１３４７６号公報

Claims (12)

1. 複数の液体吐出ヘッドユニットを有し、搬送される長尺に連続したシートに対して複数の前記液体吐出ヘッドユニットによって液体を吐出する装置であって、
   前記液体吐出ヘッドユニットごとに設置され、前記シートが搬送される搬送方向における前記シートの位置、移動量又はこれらの組み合わせを示す検出結果を出力する検出部と、
   前記検出結果に基づいて、複数の前記液体吐出ヘッドユニットに前記液体をそれぞれ吐出させるタイミングを制御する制御部と
   を備え、
   前記検出部は前記シートを挟んで前記液体吐出ヘッドユニットと対向する位置に設置され、
   前記検出部は、異なる２以上のタイミングで検出されるシートが有するパターンに基づいて、前記液体吐出ヘッドユニットごとに、前記位置、又は前記移動量を検出することを特徴とする液体を吐出する装置。
2. 前記液体吐出ヘッドユニットから吐出された前記液体が前記シートに着弾する着弾位置よりも前記搬送方向の上流側に設けられた第１の支持部材と、
   前記着弾位置よりも前記搬送方向の下流側に設けられた第２の支持部材と
   を備え、
   前記検出部は、前記第１の支持部材及び前記第２の支持部材の間にそれぞれ設置されることを特徴とする請求項１に記載の液体を吐出する装置。
3. 前記第１の支持部材及び前記第２の支持部材は、それぞれの前記液体吐出ヘッドユニットに対して設けられることを特徴とする請求項２に記載の液体を吐出する装置。
4. 前記第１の支持部材は、当該液体吐出ヘッドユニットよりも上流にある液体吐出ヘッドユニットの着弾位置よりも下流側に配置され、
   前記第２の支持部材は、当該液体吐出ヘッドユニットよりも下流にある液体吐出ヘッドユニットの着弾位置よりも上流側に配置されること
   を特徴とする請求項２に記載の液体を吐出する装置。
5. 前記パターンは、前記シートに形成される凹凸形状に対して照射される光の干渉によって生成され、
   前記検出部は、前記パターンを撮像した画像に基づいて、前記検出結果を求めることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の液体を吐出する装置。
6. 前記パターンは、前記シートへのＬＥＤの照射によって生成され、
   前記検出部は、前記パターンを撮像した画像に基づいて、前記検出結果を求めることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の液体を吐出する装置。
7. 前記検出部の位置は、前記着弾位置より前記第１の支持部材に近い位置に設置されることを特徴とする請求項２に記載の液体を吐出する装置。
8. 前記制御部は、前記検出結果に基づいて、着弾位置に前記シートが搬送されるのにかかる時間を計算して前記タイミングを生成することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の液体を吐出する装置。
9. 前記シートが搬送される移動量を計測する計測部を更に備え、
   前記計測部に計測される移動量及び前記検出結果に基づいて、前記制御部は、前記液体を吐出させることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一項に記載の液体を吐出する装置。
10. 前記検出部は、前記液体吐出ヘッドユニットの直下に設置されることを特徴とする請求項１乃至６、８、９のいずれか１項に記載の液体を吐出する装置。
11. 複数の液体吐出ヘッドユニットを含み、搬送される長尺に連続したシートに対して複数の前記液体吐出ヘッドユニットによって液体を吐出する１以上の装置を有する液体を吐出するシステムであって、
    前記液体吐出ヘッドユニットごとに設置され、前記シートが搬送される搬送方向における前記シートの位置、移動量又はこれらの組み合わせを示す検出結果を出力する検出部と、
    前記検出結果に基づいて、複数の前記液体吐出ヘッドユニットに前記液体をそれぞれ吐出させるタイミングを制御する制御部と
    を備え、
    前記検出部は前記シートを挟んで前記液体吐出ヘッドユニットと対向する位置に設置され、
    前記検出部は、異なる２以上のタイミングで検出されるシートが有するパターンに基づいて、前記液体吐出ヘッドユニットごとに、前記位置、又は前記移動量を検出することを特徴とする液体を吐出するシステム。
12. 複数の液体吐出ヘッドユニットを有し、搬送される長尺に連続したシートに対して複数の前記液体吐出ヘッドユニットによって液体を吐出する装置が行う液体を吐出する方法であって、
    前記装置が、前記液体吐出ヘッドユニットごとに、前記シートが搬送される搬送方向における前記シートの位置、移動量又はこれらの組み合わせを示す検出結果を出力する検出手順と、
    前記装置が、前記検出結果に基づいて、複数の前記液体吐出ヘッドユニットに前記液体をそれぞれ吐出させるタイミングを制御する制御手順と
    を有し、
    前記検出手順は前記シートを挟んで前記液体吐出ヘッドユニットと対向する位置から検出し、
    前記検出手順は、異なる２以上のタイミングで検出されるシートが有するパターンに基づいて、前記液体吐出ヘッドユニットごとに、前記位置又は前記移動量を検出することを特徴とする液体を吐出する方法。

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