JP7039873B2 - 液体を吐出する装置、液体を吐出する方法及び液体を吐出するシステム - Google Patents

Description

本発明は、液体を吐出する装置、液体を吐出する方法及び液体を吐出するシステム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、プリントヘッドの位置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（以下「搬送方向」という。）又は搬送方向に対して直交方向（以下単に「直交方向」という。）において、液体を着弾させる位置をより精度良くする等のため、被搬送物の位置等を精度良く検出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、搬送方向又は直交方向において、被搬送物の位置等を精度良く検出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、搬送方向又は直交方向において、被搬送物の位置等を精度良く検出する液体を吐出する装置を提供す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、液体を吐出する装置は、被搬送物に液体を吐出する液体吐出ヘッドユニットと、
前記液体吐出ヘッドユニットの上流に設置され、前記液体吐出ヘッドユニットから吐出される液体の色と相対反射率の高い波長域における相対強度が高い光を前記被搬送物に照射する第１の光源と、
前記液体吐出ヘッドユニットの下流に設置され、前記液体吐出ヘッドユニットから吐出された液体の色の相対反射率の高い波長域における相対強度が高い光を前記被搬送物に照射する第２の光源と、
光が照射された前記被搬送物を撮像する光学センサを有し、前記第１の光源によって生成される第１画像データと第２の光源によって生成される第２画像データとの相関関係に基づいて、前記被搬送物の移動量又は移動速度の少なくともいずれか一方を検出する被搬送物検出部と
を備えることを特徴とする。

搬送方向又は直交方向において、被搬送物の位置等を精度良く検出できる液体を吐出する装置が提供できる。

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におけるセンサデバイスの配置例を示す模式図である。 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イエローのインクの分光反射率特性の一例を示す図である。 本発明の一実施形態に係るイエローの光源の分光強度特性の一例を示す図である。 本発明の一実施形態に係るマゼンタのインクの分光反射率特性の一例を示す図である。 本発明の一実施形態に係る赤の光源の分光強度特性の一例を示す図である。 本発明の一実施形態に係るシアンのインクの分光反射率特性の一例を示す図である。 本発明の一実施形態に係る青の光源の分光強度特性の一例を示す図である。 本発明の一実施形態に係る被搬送物検出装置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センサデバイスの一例を示す外観図である。 本発明の一実施形態に係る被搬送物検出装置を用いた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。 直交方向において記録媒体の位置が変動する例を示す図である。 色ずれが起こる原因の一例を示す図である。 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被搬送物検出装置による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によって取得される第１画像データ及び第２画像データ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機能構成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全体構成の第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液体を吐出する装置の全体構成の第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液体を吐出する装置の全体構成の第３変形例を示す概略図である。 本発明の第３変形例に係る液体を吐出する装置による検出及び制御の変形例を示す図である。 本発明の第３変形例に係る液体を吐出する装置による検出及び制御の変形例を示すタイミングチャートである。 本発明の一実施形態に係る被搬送物検出装置を実現するハードウェア構成の変形例を示すブロック図である。 本発明の一実施形態に係る光学センサの第１変形例を示す図である。 本発明の一実施形態に係る光学センサの第２変形例を示す図である。 本発明の一実施形態に係る光学センサ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。

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、水性又は油性の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紙等である。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。さらに、図では、搬送方向１０に直交する方向を直交方向２０とする例である。以下、画像形成装置１１０が、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例で説明する。

図２は、本発明の一実施形態に係る液体を吐出する装置におけるセンサデバイスの配置例を示す模式図である。例えば、図示する位置に、画像形成装置１１０は、ウェブ１２０の位置等を検出するセンサデバイスを備える。

各センサデバイスは、ウェブ１２０の記録面に対して垂直となる方向から見たときに、ウェブ１２０の幅方向（すなわち、直交方向２０である。）における端付近に配置され、かつ、ウェブ１２０と重なる位置に配置されるのが望ましい。具体的には、図示する例では、各センサデバイスは、配置位置ＰＳ１、ＰＳ２、ＰＳ３、ＰＳ４及びＰＳ５等に配置される。

すなわち、ウェブ１２０の搬送経路に沿って、センサデバイス（ＳＮ１、ＳＮ２、ＳＮ３、ＳＮ４、ＳＮ５）が、それぞれ設置される。

また、各センサデバイスは、ウェブ１２０に対してレーザ光等の光を照射する光源と、光源から照射される領域を撮像するセンサとを備える。本構成では、コントローラ５２０が、アクチュエータＡＣ１、ＡＣ２、ＡＣ３及びＡＣ４を制御することで、画像形成装置１１０は、直交方向２０に、各液体吐出ヘッドユニットを移動させることができる。

他にも、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は、各液体吐出ヘッドユニットが吐出を行うタイミングを制御する。なお、制御及び移動は、コントローラ５２０が行うのでなく、２つ以上のコントローラ又は回路が行ってもよい。アクチュエータについては後述する。

図示するように、各センサデバイスは、各液体吐出ヘッドユニットが処理を行うのと同じ側（ウェブ１２０に対して各液体吐出ヘッドユニットが設置される側）に設けられる。

光源から照射されるレーザ光がウェブ１２０の表面で散乱した散乱波が重なり合って干渉するため、スペックルパターン等のパターンが生じる。そして、各センサデバイスが有する光学センサは、このようなパターンを撮像して、画像データを生成する。このように、光学センサによって撮像されるパターンの位置変化に基づいて、例えば、画像形成装置１１０は、各液体吐出ヘッドユニットを移動させる移動量、各液体吐出ヘッドユニットの吐出タイミング又は両方を計算できる。

また、図示する構成において、各液体吐出ヘッドユニット及び各センサデバイスは、各液体吐出ヘッドユニットが画像形成を行うそれぞれの画像形成領域と、各センサが検出を行うそれぞれの検出領域とが、少なくとも一部が重なるように配置されてもよい。

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、例えば、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びブラック（Ｋ）の順に設置されるとする。すなわち、最も下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、最も上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。

なお、色の順番は、図示するように、ブラックのような光を吸収しやすい色が最も下流であるのが望ましい。したがって、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）及びシアン（Ｃ）の順番は、図示する順番に限られない。例えば、色の順番は、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）及びブラック（Ｋ）等でもよい。

図３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、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。このように、各液体吐出ヘッドユニットがインクを吐出する位置（以下「吐出位置」という。）は、液体吐出ヘッドユニットから吐出されるインクがウェブ１２０に着弾する位置にほぼ等しい。すなわち、吐出位置は、液体吐出ヘッドユニットのほぼ直下等となる。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の吐出位置（以下「ブラック吐出位置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の吐出位置（以下「シアン吐出位置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の吐出位置（以下「マゼンタ吐出位置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の吐出位置（以下「イエロー吐出位置ＰＹ」という。）に吐出される。

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、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紙、いわゆる「Ｚ紙」等でもよい。

図３では、センサデバイスＳＮ１、ＳＮ２、ＳＮ３、ＳＮ４及びＳＮ５は、それぞれ、光学センサ（ＯＳ１、ＯＳ２、ＯＳ３、ＯＳ４、ＯＳ５）と、光源（ＬＧＹ１、ＬＧＹ２、ＬＧＭ１、ＬＧＭ２、ＬＧＣ１、ＬＧＣ２、ＬＧＩＲ１、ＬＧＩＲ２）を備える。なお、光学センサは、例えば、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）カメラ又はＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）カメラ等である。すなわち、光学センサは、例えば、ウェブ１２０の表面を検出できるセンサ等である。そして、光学センサは、後述するように、画像形成中にウェブ１２０の表面を検出できるセンサである。

図３に示すように、光学センサＯＳ１、光学センサＯＳ２、光学センサＯＳ３、光学センサＯＳ４及び光学センサＯＳ５は、液体吐出ヘッドユニットを挟むように設置される。各光学センサは、図示するように、等間隔ＩＮＴＳとなる間隔で設置されるのが望ましい。このように、等間隔ＩＮＴＳに各光学センサが設置されると、等間隔ＩＮＴＳの値を用いる計算を容易にすることができる。なお、各光学センサは、等間隔ＩＮＴＳに設置されるに限られない。すなわち、各光学センサは、液体吐出ヘッドユニットを挟んで設置され、各センサが設置される間隔があらかじめ分かる位置であればよい。

そして、図示するように、センサデバイスＳＮ１、ＳＮ２、ＳＮ３、ＳＮ４及びＳＮ５は、各光学センサがセンシングする位置に、光を照射する光源を有する。図示する例では、センサデバイスＳＮ１用に、イエロー光を出す光源ＬＧＹ１が設置される。同様に、センサデバイスＳＮ２用に、イエロー光を出す光源ＬＧＹ２が設置される。すなわち、イエロー液体吐出ヘッドユニット２１０Ｙの上流に設置されるセンサデバイスＳＮ１及びイエロー液体吐出ヘッドユニット２１０Ｙの下流に設置されるセンサデバイスＳＮ２は、イエロー液体吐出ヘッドユニット２１０Ｙが吐出するイエローのインクの相対反射率の高い波長域に応じた波長域の相対強度が高い光を発する光源を有する。

同様に、図示する例では、センサデバイスＳＮ２用に、マゼンタ光を出す光源ＬＧＭ１が設置される。さらに、センサデバイスＳＮ３用に、マゼンタ光を出す光源ＬＧＭ２が設置される。すなわち、マゼンタ液体吐出ヘッドユニット２１０Ｍの上流に設置されるセンサデバイスＳＮ２及びマゼンタ液体吐出ヘッドユニット２１０Ｍの下流に設置されるセンサデバイスＳＮ３は、マゼンタ液体吐出ヘッドユニット２１０Ｍが吐出するマゼンタのインクの相対反射率の高い波長域に応じた波長域の相対強度が高い光を発する光源を有する。

また、図示する例では、センサデバイスＳＮ３用に、シアン光を出す光源ＬＧＣ１が設置される。さらに、センサデバイスＳＮ４用に、シアン光を出す光源ＬＧＣ２が設置される。すなわち、シアン液体吐出ヘッドユニット２１０Ｃの上流に設置されるセンサデバイスＳＮ３及びシアン液体吐出ヘッドユニット２１０Ｃの下流に設置されるセンサデバイスＳＮ４は、シアン液体吐出ヘッドユニット２１０Ｃが吐出するシアンのインクの相対反射率の高い波長域に応じた波長域の相対強度が高い光を発する光源を有する。

さらに、図示する例では、センサデバイスＳＮ４用に、赤外線光を出す光源ＬＧＩＲ１が設置される。さらに、センサデバイスＳＮ５用に、赤外線光を出す光源ＬＧＩＲ２が設置される。すなわち、ブラック液体吐出ヘッドユニット２１０Ｋの上流に設置されるセンサデバイスＳＮ４及びブラック液体吐出ヘッドユニット２１０Ｋの下流に設置されるセンサデバイスＳＮ５は、ブラック液体吐出ヘッドユニット２１０Ｋが吐出するブラックのインクの相対反射率の高い波長域に応じた波長域の相対強度が高い光を発する光源を有する。

図４は、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。

液体吐出ヘッドユニットの外形形状の一例を、図４を用いて説明する。まず、図４（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２１０Ｙ～２１０Ｋの一例を示す概略平面図である。

図４（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。

また、ブラック液体吐出ヘッドユニット２１０Ｋは、本構成では、直交方向２０に４つのヘッド２１０Ｋ－１、２１０Ｋ－２、２１０Ｋ－３及び２１０Ｋ－４を千鳥状に配置する。また、各ヘッドは、例えば、図４（Ｂ）のような構成である。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（すなわち、直交方向２０である。）において、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、ブラック液体吐出ヘッドユニット２１０Ｋの構成と同様とするため、説明を省略する。

以上のように、上記の説明では、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、液体吐出ヘッドユニットは、単一のヘッドで構成されてもよい。

図５は、本発明の一実施形態に係るイエローのインクの分光反射率特性の一例を示す図である。図では、横軸を波長とし、縦軸を各波長に対するイエローのインクの相対反射率とする。

図示するように、この例では、イエローのインクは、約５００ナノメートルより長い波長の光に対して、相対反射率が高い特性である。すなわち、イエローのインクは、５００ナノメートルより長い波長の光をよく反射する特性がある。このような特性のインクに対して、例えば、以下のような分光強度特性となるイエローの光源が用いられる。

図６は、本発明の一実施形態に係るイエローの光源の分光強度特性の一例を示す図である。図では、横軸を波長とし、縦軸を光源の相対強度とする。具体的には、イエローの光源は、例えば、黄色蛍光ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）等である。図示するように、イエローの光源は、５００ナノメートルより長い波長帯において、相対強度が高い光を照射する光源である。

また、マゼンタのインクは、例えば、以下のような特性がある色材である。

図７は、本発明の一実施形態に係るマゼンタのインクの分光反射率特性の一例を示す図である。図では、横軸を波長とし、縦軸を各波長に対するマゼンタのインクの相対反射率とする。

図示するように、この例では、マゼンタのインクは、約４２０ナノメートル付近に、ピークがあり、さらに、約６２０ナノメートルより長い波長の光に対して、相対反射率が高い特性である。すなわち、マゼンタのインクは、６２０ナノメートルより長い波長の光をよく反射する特性がある。このような特性のインクに対して、例えば、６２０ナノメートルより長い波長帯において、相対強度が高い光を照射する分光強度特性となるマゼンタの光源が用いられる。

なお、用いられる光源は、相対強度が高い光を照射する光源であればよく、図５及び図７に示すような特性となるイエローのインク及びマゼンタのインクには、例えば、以下のような特性となる赤色ＬＥＤ等が光源に用いられてもよい。

図８は、本発明の一実施形態に係る赤の光源の分光強度特性の一例を示す図である。図では、横軸を波長とし、縦軸を光源の相対強度とする。図示するように、この例では、赤の光源は、約６５０ナノメートル付近が相対強度のピークとなる分光強度特性の光源である。すなわち、赤の光源は、図５及び図７に示すような特性となるイエロー及びマゼンタのいずれのインクに対しても、相対強度が高い光を照射する光源である。このような光源が、イエローの光源及びマゼンタの光源にそれぞれ用いられてもよい。

また、シアンのインクは、例えば、以下のような特性がある色材である。

図９は、本発明の一実施形態に係るシアンのインクの分光反射率特性の一例を示す図である。図では、横軸を波長とし、縦軸を各波長に対するシアンのインクの相対反射率とする。図示するように、この例では、シアンのインクは、約４５０ナノメートル付近にピークがある特性である。

そして、このようなシアンのインクに対しては、例えば、以下のような特性となる青色ＬＥＤ等が光源に用いられてもよい。

図１０は、本発明の一実施形態に係る青の光源の分光強度特性の一例を示す図である。図では、横軸を波長とし、縦軸を光源の相対強度とする。図示するように、この例では、青の光源は、約４８０ナノメートル付近が相対強度のピークとなる分光強度特性の光源である。すなわち、青の光源は、図９に示すような特性となるインクに対して、相対強度が高い光を照射する光源である。このような光源が、シアンの光源にそれぞれ用いられる。

以上のような特性となる液体及び光源の組み合わせであると、液体で反射されやすい光を用いることができる。なお、上記の例では各インクの相対反射率がピークに近い波長域の相対強度が高い光源を用いているが、これに限られない。例えば、可視波長域においてインクの反射率が最も低い領域を０％、反射率が最も高い領域を１００％とした場合、少なくとも３０％以上の反射率を持つ領域の相対強度が高い光源であれば良い。５０％以上の反射率を持つ領域の相対強度が高い光源であればなお良い。さらに、８０％以上の反射率を持つ領域の相対強度が高い光源であると更に良い。

なお、図３に示す例において、センサデバイスＳＮ５は、設置しない構成でもよい。この構成では、例えば、液体を吐出する装置は、センサデバイスＳＮ３及びセンサデバイスＳＮ４を用いる計算結果に基づいて、ブラック液体吐出ヘッドユニット２１０Ｋに係る位置又は速度等が予測されてもよい。他にも、この構成では、例えば、センサデバイスＳＮ４によって、２回センシングが行われ、センサデバイスＳＮ５の代わりとなる構成等でもよい。

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。

さらに、以下の説明では、各センサデバイス（ＳＮ１、ＳＮ２、ＳＮ３、ＳＮ４、ＳＮ５）を総じて単に「センサデバイスＳＮ」という場合がある。同様に、各光学センサ（ＯＳ１、ＯＳ２、ＯＳ３、ＯＳ４、ＯＳ５）を総じて単に「光学センサＯＳ」と記載し、各光源（ＬＧＹ１、ＬＧＹ２、ＬＧＭ１、ＬＧＭ２、ＬＧＣ１、ＬＧＣ２、ＬＧＩＲ１、ＬＧＩＲ２）を総じて単に「光源ＬＧ」と記載する場合がある。

また、図３では、各センサデバイスは、ウェブ１２０の表面、すなわち、インクが吐出される面を照射及びセンシングする位置に設置されるが、図示されたセンサデバイスと異なるセンサデバイスは、ウェブ１２０の表面とは異なる面、すなわち、裏面を照射及びセンシングする位置に設置されてもよい。

図１１は、本発明の一実施形態に係る被搬送物検出装置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、被搬送物検出部の例である被搬送物検出装置６００は、図示するようなセンサデバイスＳＮ、記憶装置５３及びコントローラ５２０等のハードウェアによって実現される。

まず、センサデバイスＳＮは、例えば、以下のような装置である。

図１２は、本発明の一実施形態に係るセンサデバイスの一例を示す外観図である。
センサデバイスＳＮは、まず、光源ＬＧの例として半導体レーザ光源（ＬＤ）を有する。なお、図示する例では光源ＬＧが１つであるが、センサデバイスＳＮは、光源ＬＧを２つ以上有してもよい。

また、センサデバイスＳＮは、コリメート光学系（ＣＬ）等の光学系を有する。また、センサデバイスＳＮは、パターン等を撮像して画像データを得るため、光学センサＯＳの例であるＣＭＯＳ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（ＴＯ）とを有する。

図示する例では、ＣＭＯＳイメージセンサが、パターン等を撮像して画像データを得る。そして、被搬送物検出装置は、他のセンサデバイスが撮像した画像データと、自らが撮像した画像データとの間で相関演算を行う。例えば、相関演算は、コントローラ５２０で行われる。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、コントローラ５２０は、一方のセンサデバイスが設置される位置から、他方のセンサデバイスが設置される位置までに、被搬送物が移動した移動量等を出力する。なお、図示する例では、センサデバイスのサイズは、幅Ｗ×奥行きＤ×高さＨを１５×６０×３２［ｍｍ］とする例である。なお、相関演算の詳細は、後述する。

また、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る。

本構成では、相関演算を行うハードウェアをコントローラ５２０としたが、相関演算は、いずれかのセンサデバイスに搭載された制御回路５２で実行されてもよい。

制御回路５２は、光学センサＯＳ等を制御する。具体的には、制御回路５２は、例えば、トリガ信号を光学センサＯＳに対して出力して、光学センサＯＳがシャッタを切るタイミングを制御する。また、制御回路５２は、光学センサＯＳから、２次元画像データを取得できるように制御する。そして、制御回路５２は、光学センサＯＳが撮像し、生成される２次元画像データを記憶装置５３等に送る。なお、制御回路５２は、例えば、センサデバイスＳＮに接続される外部のＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ－Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）等でもよい。

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

コントローラ５２０は、記憶装置５３に記憶される画像データ等を用いて各種処理を実現するための演算及び制御を行う。

制御回路５２及びコントローラ５２０は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）又は電子回路等である。なお、制御回路５２及びコントローラ５２０は、異なるデバイスでなくともよい。例えば、制御回路５２及びコントローラ５２０は、１つのＣＰＵ等であってもよい。また、制御回路５２とコントローラ５２０は、１つのＦＰＧＡ回路等でもよい。

図１３は、本発明の一実施形態に係る被搬送物検出装置を用いた機能構成の一例を示す機能ブロック図である。以下、図示するように、センサデバイスＳＮのうち、イエロー液体吐出ヘッドユニット２１０Ｙの上流側及び下流側に配置されるセンサデバイスＳＮ１及びセンサデバイスＳＮ２の組み合わせを例に説明する。また、図示するように、センサデバイスＳＮ１が備える検出機能である検出部５２Ａが、「Ａ位置」に係る検出結果を出力し、センサデバイスＳＮ２が備える検出機能である検出部５２Ｂが、「Ｂ位置」に係る検出結果を出力する例で説明する。まず、検出部５２Ａは、例えば、撮像部１６Ａ、撮像制御部１４Ａ及び画像記憶部１５Ａ等で構成される。なお、この例では、検出部５２Ｂは、例えば、検出部５２Ａと同様の構成であり、撮像部１６Ｂ、撮像制御部１４Ｂ及び画像記憶部１５Ｂ等で構成される。以下、検出部５２Ａを例に説明する。

撮像部１６Ａは、図示するように、搬送方向１０に搬送されるウェブ１２０を撮像する。

撮像制御部１４Ａは、シャッタ制御部１４１Ａ、画像取込部１４２Ａを有する。なお、撮像制御部１４Ａは、例えば、制御回路５２等によって実現される。

画像取込部１４２Ａは、撮像部１６Ａによって撮像される画像データを取得する。

シャッタ制御部１４１Ａは、撮像部１６Ａが撮像するタイミングを制御する。

画像記憶部１５Ａは、撮像制御部１４Ａが取り込んだ画像データを記憶する。なお、画像記憶部１５Ａは、例えば、記憶装置５３等によって実現される。

計算部５３Ｆは、画像記憶部１５Ａ及び画像記憶部１５Ｂに記憶されるそれぞれの画像データに基づいて、センサデバイスＳＮ間でのウェブ１２０の相対位置、ウェブ１２０が有するパターンの位置、ウェブ１２０が移動した移動速度、ウェブ１２０が移動した移動量又はこれらの組み合わせを計算できる。

また、計算部５３Ｆは、シャッタ制御部１４１Ａに、シャッタを切るタイミングを示す時差Δｔのデータを出力する。すなわち、計算部５３Ｆは、「Ａ位置」を示す画像データと、「Ｂ位置」を示す画像データとが時差Δｔで、それぞれ撮像されるように、シャッタを切るタイミングをシャッタ制御部１４１Ａに出力する。また、計算部５３Ｆは、計算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、計算部５３Ｆは、例えば、コントローラ５２０等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、「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、パターンを示す画像データが得られる。このように、画像データから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、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。

したがって、ウェブ１２０が搬送されると、ウェブ１２０が有するパターンも一緒に搬送される。そのため、同一のパターンを異なる時間でそれぞれ検出すると、計算部５３Ｆは、搬送方向１０における移動量を計算できる。すなわち、同一のパターンを検出して、パターンの移動量が出力されると、計算部５３Ｆは、搬送方向１０における移動量を計算できる。このようにして計算される移動量を単位時間あたりに換算すると、計算部５３Ｆは、搬送方向１０における移動速度を計算できる。

また、この例では、撮像部１６Ａ及び撮像部１６Ｂは、搬送方向１０において一定の間隔で設置される。そして、撮像部１６Ａ及び撮像部１６Ｂによって、それぞれの位置でウェブ１２０が撮像される。

時差Δｔとすると、時差Δｔの間隔で、シャッタ制御部１４１Ａは、撮像部１６Ａにウェブ１２０を撮像させる。このようにして撮像される画像データが示すパターンに基づいて、計算部５３Ｆは、ウェブ１２０の移動量を計算する。具体的には、ずれ等がない理想状態における移動速度をＶ［ｍｍ／ｓ］とし、撮像部１６Ａ及び撮像部１６Ｂが搬送方向１０において、相対距離Ｌ［ｍｍ］で設置されるとすると、理想状態において「Ａ位置」でシャッタが切られてから、「Ｂ位置」でシャッタが切られる間隔、すなわち、時差Δｔは、下記（１）式のように設定される。

Δｔ＝Ｌ／Ｖ （１）

上記（１）式において、相対距離Ｌ［ｍｍ］は、撮像部１６Ａ及び撮像部１６Ｂの間隔であるため、あらかじめ測定等で特定できる。

計算部５３Ｆは、検出部５２Ａ及び５２Ｂによって撮像されるそれぞれの画像データを示す画像データＤ１（ｎ）及びＤ２（ｎ）に対して相互相関演算を行う。以下、相互相関演算によって生成される画像データを「相関画像」という。例えば、計算部５３Ｆは、相関画像に基づいて、ずれ量ΔＤ（ｎ）を計算する。

例えば、相互相関演算は、下記（２）式で示す計算である。

Ｄ１★Ｄ２＊＝Ｆ－１［Ｆ［Ｄ１］・Ｆ［Ｄ２］＊］ （２）

なお、上記（２）式において、画像データＤ１（ｎ）、すなわち、「Ａ位置」で撮像される画像データを「Ｄ１」とする。同様に、上記（２）式において、画像データＤ２（ｎ）、すなわち、「Ｂ位置」で撮像される画像データを「Ｄ２」とする。さらに、上記（２）式において、フーリエ変換を「Ｆ［］」で示し、逆フーリエ変換を「Ｆ－１［］」で示す。さらにまた、上記（２）式において、複素共役を「＊」で示し、相互相関演算を「★」で示す。

上記（２）式に示すように、画像データＤ１及びＤ２に対して、相互相関演算「Ｄ１★Ｄ２」を行うと、相関画像を示す画像データが、得られる。なお、画像データＤ１及びＤ２が２次元画像データであると、相関画像を示す画像データは、２次元画像データとなる。また、画像データＤ１及びＤ２が１次元画像データであると、相関画像を示す画像データは、１次元画像データとなる。

なお、相関画像において、例えば、ブロードな輝度分布が問題となる場合には、位相限定相関法が用いられてもよい。位相限定相関法は、例えば、下記（３）式で示す計算である。

Ｄ１★Ｄ２＊＝Ｆ－１［Ｐ［Ｆ［Ｄ１］］・Ｐ［Ｆ［Ｄ２］＊］］ （３）

なお、上記（３）式において、「Ｐ［］」は、複素振幅において位相のみを取り出すことを示す。また、振幅は、すべて「１」とする。

このようにすると、計算部５３Ｆは、ブロードな輝度分布であっても、相関画像に基づいて、ずれ量ΔＤ（ｎ）を計算できる。

相関画像は、画像データＤ１及びＤ２の相関関係を示す。具体的には、画像データＤ１及びＤ２の一致度が高いほど、相関画像の中心に近い位置には、急峻なピーク、いわゆる相関ピークとなる輝度が出力される。そして、画像データＤ１及びＤ２が一致すると、相関画像の中心及びピークの位置は、重なる。

相関演算の結果に基づいて、時差Δｔで撮像される画像データＤ１と、画像データＤ２との間での位置の差、移動量、移動速度又はこれらの組み合わせ等の情報が出力される。例えば、直交方向において、画像データＤ１が撮像されてから、画像データＤ２が撮像されるまでの間に、計算部５３Ｆは、ウェブ１２０が直交方向にどの程度移動したかを計算できる。なお、計算部５３Ｆは、移動量でなく、直交方向における移動速度等を計算してもよい。

また、本構成では、センサデバイスＳＮ１と、センサデバイスＳＮ２との中間に、イエロー液体吐出ヘッドユニット２１０Ｙがある。そして、各センサデバイスと、各液体吐出ヘッドユニットとの搬送方向１０における位置関係は、既知であるため、計算部５３Ｆは、画像データＤ１及びＤ２に基づく計算結果から、液体吐出ヘッドユニットを移動させる移動量を計算できる。そして、計算部５３Ｆによる計算結果に基づいて、制御部５４Ｆは、アクチュエータＡＣ１を制御し、液体が着弾する位置を制御できる。

さらに、計算部５３Ｆは、相関演算の結果に基づき、搬送方向１０において、ウェブ１２０の移動量が相対距離Ｌに対して、どの程度ずれたかを計算できる。すなわち、撮像部１６Ａ及び１６Ｂによって撮像される２次元画像データから、計算部５３Ｆは、搬送方向及び直交方向の両方向において、位置等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センサデバイスを設置するコストが少なくできる。また、センサデバイス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。

理想状態における移動量から、移動量がどの程度ずれたかに基づいて、計算部５３Ｆは、イエロー液体吐出ヘッドユニット２１０Ｙの吐出タイミングを計算する。そして、計算部５３Ｆによる計算結果に基づき、制御部５４Ｆは、イエロー液体吐出ヘッドユニットによって吐出が行われるタイミングを制御する。具体的には、液体を吐出する処理タイミングは、制御部５４Ｆが出力するイエロー液体吐出ヘッドユニット２１０Ｙ用の信号ＳＩＧ１等によって制御される。なお、制御部５４Ｆは、例えば、コントローラ５２０等によって実現される。

＜相関演算の例＞
図１４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、計算部５３Ｆは、図示するような構成によって、相関演算を行うと、センサの位置におけるウェブの相対位置、移動量、移動速度又はこれらの組み合わせ等を示す検出結果を出力することができる。

具体的には、計算部５３Ｆ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、計算部５３Ｆ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１５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素の輝度を示す。

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素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１６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によって探索される。

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、演算部ＣＡＬは、例えば、移動量を時間で除算して移動速度を計算できる。

以上のようにして、計算部５３Ｆは、相関演算によって、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、計算部５３Ｆ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、計算部５３Ｆ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、計算部５３Ｆ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、計算部５３Ｆは、相対位置を検出してもよい。

なお、図では、Ｙ方向に変動がある例を説明したが、Ｘ方向に変動がある場合には、ピーク位置は、Ｘ方向にもずれた位置に発生する。

また、計算部５３Ｆ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、計算部５３Ｆ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。

＜ずれの発生例＞
図１７は、直交方向において記録媒体の位置が変動する例を示す図である。以下、図１７（Ａ）に示すようにウェブ１２０が搬送方向１０に搬送される例で説明する。この例で示すように、ウェブ１２０は、ローラ等によって搬送される。このように、ウェブ１２０が搬送されると、ウェブ１２０は、例えば、図１７（Ｂ）に示すように、直交方向において位置が変動する場合がある。すなわち、ウェブ１２０は、図１７（Ｂ）に示すように、「蛇行」する場合がある。

直交方向におけるウェブ１２０の位置の変動、すなわち、「蛇行」は、例えば、搬送に係るローラの偏心、ミスアライメント又はブレードによるウェブ１２０の切断等によって発生する。また、ウェブ１２０が直交方向に対して幅が狭い場合等には、ローラの熱膨張等が、直交方向におけるウェブ１２０の位置の変動に対して影響する場合もある。

図１８は、色ずれが起こる原因の一例を示す図である。図１７で説明するように、直交方向において記録媒体の位置が変動、すなわち、「蛇行」が起こると図１８に示す原因等によって、色ずれが起きやすい。

具体的には、複数の色を用いて記録媒体に画像を形成する場合、すなわち、カラー画像が形成される場合には、図示するように、画像形成装置は、各液体吐出ヘッドユニットが吐出する各色のインクを重ねて、いわゆるカラープレーンによるカラー画像をウェブ１２０上に形成する。

これに対して、図１７で説明するような位置の変動がある。例えば、参照線３２０を基準に、「蛇行」が起きる場合がある。この場合において、各液体吐出ヘッドユニットが同一の位置に対してインクをそれぞれ吐出すると、液体吐出ヘッドユニットの間で「蛇行」によって、直交方向において、ウェブ１２０の位置が変動するため、色ずれ３３０が起きる場合がある。すなわち、色ずれ３３０は、各液体吐出ヘッドユニットが吐出するインクによって形成される線等が、直交方向において位置がずれるため起こる。このように、色ずれ３３０が起きると、ウェブ１２０に形成される画像の画質が劣化することがある。

＜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１９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、本体側制御装置７２とで構成される。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、本体側制御装置７２の制御に基づき、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、本体側制御装置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、本体側制御装置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。

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２０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１５）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２１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、本体側制御装置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及び本体側制御装置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している。

搬送制御装置７２Ｅｃは、ウェブ１２０を搬送させるモータに接続されるドライバ回路等である。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２２は、本発明の一実施形態に係る被搬送物検出装置による処理の一例を示すフローチャートである。例えば、被搬送物検出装置は、液体吐出ヘッドユニットごとに、以下のような処理を行う。以下、イエロー液体吐出ヘッドユニット２１０Ｙを例に説明する。

ステップＳ０１では、被搬送物検出装置は、色に合わせた波長の光を照射して、第１画像データを取得する。なお、第１画像データは、この例では、イエロー液体吐出ヘッドユニット２１０Ｙの上流、すなわち、光学センサＯＳ１によって撮像される画像データである。まず、ステップＳ０１では、被搬送物検出装置は、光源ＬＧＹ１から光を照射する。そして、光源ＬＧＹ１から光が照射されている状態、すなわち、イエローの光がウェブ１２０に照射されている状態で、光学センサＯＳ１は、撮像を行い、第１画像データを生成する。なお、搬送方向１０において、最上流の液体吐出ヘッドユニット２１０より上流側の光源ＬＧで投光する光の色は、限定しない。

ステップＳ０２では、画像形成装置は、液体吐出ヘッドユニットから液体を吐出する。この例では、画像形成装置は、イエロー液体吐出ヘッドユニット２１０Ｙから、イエローのインクをウェブ１２０に吐出する。

ステップＳ０３では、被搬送物検出装置は、色に合わせた波長の光を照射して、第２画像データを取得する。なお、第２画像データは、この例では、イエロー液体吐出ヘッドユニット２１０Ｙの下流、すなわち、光学センサＯＳ２によって撮像される画像データである。まず、ステップＳ０３では、被搬送物検出装置は、光源ＬＧＹ２から光を照射する。そして、光源ＬＧＹ２から光が照射されている状態、すなわち、イエローの光がウェブ１２０に照射されている状態で、光学センサＯＳ２は、撮像を行い、第２画像データを生成する。

ステップＳ０４では、被搬送物検出装置は、第１画像データ及び第２画像データに基づいて、相対位置、位置、移動量、移動速度又はこれらの組み合わせ等を計算する。つまり、ステップＳ０４では、被搬送物検出装置は、イエロー液体吐出ヘッドユニット２１０Ｙの上流及び下流で撮像されるそれぞれの画像データを比較すると、直交方向におけるずれ量及び搬送方向における移動量等を計算できる。このようにして、被搬送物検出装置は、ウェブ１２０に係る移動量及び移動速度等を画像データから計算することができる。

なお、液体吐出ヘッドユニットごとに、取得される第１画像データ及び第２画像データの組み合わせは、例えば、以下のようになる。

図２３は、本発明の一実施形態に係る液体を吐出する装置によって取得される第１画像データ及び第２画像データの一例を示す図である。図では、上段に、第１画像データ、すなわち、液体吐出ヘッドユニットの上流で生成される画像データを示す。そして、下段に、第２画像データ、すなわち、液体吐出ヘッドユニットの下流で生成される画像データを示す。

図示する例では、イエロー液体吐出ヘッドユニット２１０Ｙ用の計算には、イエロー光照射第１画像データＩＭＧ１Ｙと、イエロー光照射第２画像データＩＭＧ２Ｙとの第１ペアＰＲ１が用いられる。まず、イエロー光照射第１画像データＩＭＧ１Ｙは、イエローのインクが吐出される前である。一方で、イエロー光照射第２画像データＩＭＧ２Ｙは、イエローのインクが吐出された後である。イエローのインクは、イエロー光を反射しやすく、イエロー光以外の光を吸収しやすい。そのため、イエロー液体吐出ヘッドユニット２１０Ｙによって、イエローのインクで、第１文字ＣＲ１等が形成されても、第１文字ＣＲ１が記載された部分では、イエロー光が反射されやすく、第１文字ＣＲ１が記載された影響が少ない。

図示する例では、マゼンタ液体吐出ヘッドユニット２１０Ｍ用の計算には、マゼンタ光照射第１画像データＩＭＧ１Ｍと、マゼンタ光照射第２画像データＩＭＧ２Ｍとの第２ペアＰＲ２が用いられる。まず、マゼンタ光照射第１画像データＩＭＧ１Ｍは、イエローのインクが吐出された後、かつ、マゼンタのインクが吐出される前である。一方で、マゼンタ光照射第２画像データＩＭＧ２Ｍは、マゼンタのインクが吐出された後である。マゼンタのインクは、マゼンタ光を反射しやすく、マゼンタ光以外の光を吸収しやすい。そのため、マゼンタ液体吐出ヘッドユニット２１０Ｍによって、マゼンタのインクで、第２文字ＣＲ２等が形成されても、第２文字ＣＲ２が記載された部分では、マゼンタ光が反射されやすく、第２文字ＣＲ２が記載された影響が少ない。

図示する例では、シアン液体吐出ヘッドユニット２１０Ｃ用の計算には、シアン光照射第１画像データＩＭＧ１Ｃと、シアン光照射第２画像データＩＭＧ２Ｃとの第３ペアＰＲ３が用いられる。まず、シアン光照射第１画像データＩＭＧ１Ｃは、マゼンタのインクが吐出された後、かつ、シアンのインクが吐出される前である。一方で、シアン光照射第２画像データＩＭＧ２Ｃは、シアンのインクが吐出された後である。シアンのインクは、シアン光を反射しやすく、シアン光以外の光を吸収しやすい。そのため、シアン液体吐出ヘッドユニット２１０Ｃによって、シアンのインクで、第３文字ＣＲ３等が形成されても、第３文字ＣＲ３が記載された部分では、シアン光が反射されやすく、第３文字ＣＲ３が記載された影響が少ない。

図示する例では、ブラック液体吐出ヘッドユニット２１０Ｋ用の計算には、赤外線光照射第１画像データＩＭＧ１Ｋと、赤外線光照射第２画像データＩＭＧ２Ｋとの第４ペアＰＲ４が用いられる。まず、赤外線光照射第１画像データＩＭＧ１Ｋは、シアンのインクが吐出された後、かつ、ブラックのインクが吐出される前である。一方で、赤外線光照射第２画像データＩＭＧ２Ｋは、ブラックのインクが吐出された後である。ブラックのインクは、可視領域におけるほとんどの波長の光を吸収する。そのため、ブラック液体吐出ヘッドユニット２１０Ｋによって、ブラックのインクで、文字等が形成されても、文字が記載された部分で反射する赤外線光等が用いられると、文字が記載された影響が少ない。

図示するように、１つのセンサデバイスで複数の画像データを生成すると、センサ数を少なくすることができる。また、センサデバイス数を少なくすることで、コストを少なくする等の効果が得られる。

＜機能構成例＞
図２４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、複数の検出部と、少なくとも１つ以上の計算部５３Ｆとを備える。

検出部は、図３に示す例では、図示するように、検出部５２Ａ、５２Ｂ、５２Ｃ、５２Ｄ及び５２Ｅが各配置位置に１つずつ配置され、５つ配置される。そして、検出部による検出結果に基づいて、計算部５３Ｆは、ウェブ１２０の直交方向、搬送方向又は両方向における位置等を検出する。

検出部は、図３に示す光源によって液体吐出ヘッドユニットの吐出する液体に対応した光が照射されたウェブ１２０の表面を検出する。具体的には、液体の相対反射率の高い波長域に応じた波長域の相対強度が高い光が照射されたウェブ１２０の表面を検出する。

なお、画像形成装置１１０は、制御部５４Ｆを更に備えてもよい。図示するように、制御部５４Ｆは、計算部５３Ｆによる計算結果に基づいて、液体がウェブ１２０に吐出されるタイミング又は液体吐出ヘッドユニットの直交方向における位置等を制御する。

２１０Ｍ、２１０Ｃ、２１０Ｋについても同様に上流側と下流側の検出部を用いて検出された検出結果に基づいて、計算部５３Ｆは、ウェブ１２０の直交方向、搬送方向又は両方向における位置等を検出し、制御部５４Ｆは、液体がウェブ１２０に吐出されるタイミング又は液体吐出ヘッドユニットの直交方向における位置等を制御する。

＜第１の変形例＞
センサ及び光源は、例えば、以下のような構成でもよい。

図２５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の第１変形例を示す概略図である。

この例では、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、各吐出位置へウェブ１２０を搬送するのに用いられるローラ（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、各吐出位置から下流へウェブ１２０を搬送するのに用いられるローラ（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、各吐出位置において、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、記録媒体の搬送経路に設置され、例えば、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す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となる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、搬送方向において、イエロー吐出位置ＰＹより上流側にイエロー用第１ローラＣＲ１Ｙが設置される。これに対して、搬送方向において、イエロー吐出位置ＰＹより下流側にイエロー用第２ローラＣＲ２Ｙが設置される。同様に、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。さらに、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。また、ブラック液体吐出ヘッドユニット２１０Ｋに対して、ブラック用第１ローラＣＲ１Ｋ及びブラック用第２ローラＣＲ２Ｋがそれぞれ設置される。

図示するように、センサが設置される位置は、各吐出位置に近い位置であるのが望ましい。各吐出位置に対して近い位置にセンサが設置されると、各吐出位置と、センサとの距離が短くなる。各吐出位置と、センサ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、直交方向又は両方向において、記録媒体の位置及び速度を精度良く検出できる。

各吐出位置に近い位置は、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、イエロー用の第１上流センサデバイスＳＮ１１及び第１下流センサデバイスＳＮ１２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。同様に、マゼンタ用の第２上流センサデバイスＳＮ２１及び第２下流センサデバイスＳＮ２２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、シアン用の第３上流センサデバイスＳＮ３１及び第３下流センサデバイスＳＮ３２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。さらにまた、ブラック用の第４上流センサデバイスＳＮ４１及び第４下流センサデバイスＳＮ４２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。

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、各吐出位置に近い位置で記録媒体の位置等を検出できる。また、ローラ間は、搬送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、搬送方向及び直交方向において、記録媒体の位置及び速度を精度良く検出できる。

この構成では、第１上流センサデバイスＳＮ１１及び第１下流センサデバイスＳＮ１２によって、第１ペアＰＲ１の第１画像データ及び第２画像データが生成される。また、第２上流センサデバイスＳＮ２１及び第２下流センサデバイスＳＮ２２によって、第２ペアＰＲ２の第１画像データ及び第２画像データが生成される。さらに、第３上流センサデバイスＳＮ３１及び第３下流センサデバイスＳＮ３２によって、第３ペアＰＲ３の第１画像データ及び第２画像データが生成される。そして、第４上流センサデバイスＳＮ４１及び第４下流センサデバイスＳＮ４２によって、第４ペアＰＲ４の第１画像データ及び第２画像データが生成される。

＜第２の変形例＞
図２６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の第２変形例を示す概略図である。図２５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。

＜第３の変形例＞
図２７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の第３変形例を示す概略図である。この例では、液体を吐出する装置は、移動又は吐出タイミングの制御対象となる液体吐出ヘッドユニットより上流側にあるセンサデバイスと、直近のセンサデバイスとを利用して２点間で位置等を検出し、液体吐出ヘッドユニットを移動させる、吐出タイミングを変更する制御又は両方を行うようにしてもよい。

具体的には、第１センサデバイスＳＮ１０１は、例えば、イエロー吐出位置ＰＹより上流側に設置される。次に、第２センサデバイスＳＮ１０２は、イエロー吐出位置ＰＹより上流側であって、イエロー吐出位置ＰＹと、イエロー用第１ローラＣＲ１Ｙとの間（以下「イエロー用上流区間ＩＮＴＹ２」という。）に設置されるのが望ましい。同様に、第３センサデバイスＳＮ１０３は、マゼンタ吐出位置ＰＭより上流側であって、マゼンタ吐出位置ＰＭと、マゼンタ用第１ローラＣＲ１Ｍとの間（以下「マゼンタ用上流区間ＩＮＴＭ２」という。）に設置されるのが望ましい。さらに、第４センサデバイスＳＮ１０４は、シアン吐出位置ＰＣより上流側であって、シアン吐出位置ＰＣと、シアン用第１ローラＣＲ１Ｃとの間（以下「シアン用上流区間ＩＮＴＣ２」という。）に設置されるのが望ましい。さらにまた、第５センサデバイスＳＮ１０５は、ブラック吐出位置ＰＫより上流側であって、ブラック吐出位置ＰＫと、ブラック用第１ローラＣＲ１Ｋとの間（以下「ブラック用上流区間ＩＮＴＫ２」という。）に設置されるのが望ましい。

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にセンサデバイスが設置されると、画像形成装置は、直交方向、搬送方向又は両方向において、位置等を精度良く検出できる。さらに、このような位置にセンサデバイスが設置されると、センサデバイスは、各吐出位置より上流側となる。そのため、画像形成装置は、まず、直交方向、搬送方向又は両方向において、上流側で位置等を精度良く検出できる。

次に、画像形成装置は、吐出タイミング、液体吐出ヘッドユニットを移動させる量又は両方を計算できる。すなわち、上流側で位置等が検出された後に、ウェブ１２０が吐出位置に搬送されるまでに、画像形成装置は、吐出タイミングの計算又は液体吐出ヘッドユニットを移動させる制御等を行うことができる。したがって、画像形成装置は、精度良く吐出位置を変更できる。

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、色ずれが生じる場合がある。したがって、センサが設置される位置は、各吐出位置より上流側であると、画像形成装置は、色ずれを少なくし、画質を向上できる。また、各吐出位置の付近等をセンサが設置される位置とするには、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、各吐出位置より各第１ローラに近い位置であるのが望ましい。

一方で、センサが設置される位置は、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、センサが設置される位置が直下であると、直下における正確な移動量が検出できる。したがって、制御動作等が速く行えるのであれば、センサが設置される位置は、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、センサが設置される位置は、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、センサが設置される位置は、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、各液体吐出ヘッドユニットの直下より下流となる位置等でもよい。

図２８は、本発明の第３変形例に係る液体を吐出する装置による検出及び制御の変形例を示す図である。

図示する例では、画像形成装置は、イエロー液体吐出ヘッドユニット２１０Ｙより上流に設置される第１センサデバイスＳＮ１０１及び第２センサデバイスＳＮ１０２による検出結果の組み合わせ（以下「第１結果ＲＥＳ１」という。）に基づいて、イエロー液体吐出ヘッドユニット２１０Ｙを移動させる制御又はイエロー液体吐出ヘッドユニット２１０Ｙの吐出タイミングを変更する制御を行う。

また、図示する例では、画像形成装置は、マゼンタ液体吐出ヘッドユニット２１０Ｍより上流に設置される第２センサデバイスＳＮ１０２及び第３センサデバイスＳＮ１０３による検出結果の組み合わせ（以下「第２結果ＲＥＳ２」という。）に基づいて、マゼンタ液体吐出ヘッドユニット２１０Ｍを移動させる制御又はマゼンタ液体吐出ヘッドユニット２１０Ｍの吐出タイミングを変更する制御を行う。

さらに、図示する例では、画像形成装置は、シアン液体吐出ヘッドユニット２１０Ｃより上流に設置される第３センサデバイスＳＮ１０３及び第４センサデバイスＳＮ１０４による検出結果の組み合わせ（以下「第３結果ＲＥＳ３」という。）に基づいて、シアン液体吐出ヘッドユニット２１０Ｃを移動させる制御又はシアン液体吐出ヘッドユニット２１０Ｃの吐出タイミングを変更する制御を行う。

同様に、図示する例では、画像形成装置は、ブラック液体吐出ヘッドユニット２１０Ｋより上流に設置される第４センサデバイスＳＮ１０４及び第５センサデバイスＳＮ１０５による検出結果の組み合わせ（以下「第４結果ＲＥＳ４」という。）に基づいて、ブラック液体吐出ヘッドユニット２１０Ｋを移動させる制御又はブラック液体吐出ヘッドユニット２１０Ｋの吐出タイミングを変更する制御を行う。

第１結果ＲＥＳ１、第２結果ＲＥＳ２、第３結果ＲＥＳ３及び第４結果ＲＥＳ４に基づいて、例えば、画像形成装置は、以下のように、処理する。

図２９は、本発明の第３変形例に係る液体を吐出する装置による検出及び制御の変形例を示すタイミングチャートである。

例えば、第１結果ＲＥＳ１である場合には、第１センサデバイスＳＮ１０１による検出結果が第１センサデータＳ１となり、第２センサデバイスＳＮ１０２による検出結果が第２センサデータＳ２となる。同様に、例えば、第２結果ＲＥＳ２である場合には、第２センサデバイスＳＮ１０２による検出結果が第１センサデータＳ１となり、第３センサデバイスＳＮ１０３による検出結果が第２センサデータＳ２となる。さらに、例えば、第３結果ＲＥＳ３である場合には、第３センサデバイスＳＮ１０３による検出結果が第１センサデータＳ１となり、第４センサデバイスＳＮ１０４による検出結果が第２センサデータＳ２となる。また、例えば、第４結果ＲＥＳ４である場合には、第４センサデバイスＳＮ１０４による検出結果が第１センサデータＳ１となり、第５センサデバイスＳＮ１０５による検出結果が第２センサデータＳ２となる。

図示するように、画像形成装置は、複数のセンサデータに基づいて、変動量等を算出する。具体的には、第１センサデータＳ１及び第２センサデータＳ２に基づいて、画像形成装置は、変動量を示す算出結果を出力する。まず、各センサデータがセンサデバイスから送信されると、画像形成装置は、各センサデータが示す複数の検出結果から変動量等を算出する。

変動量は、液体吐出ヘッドユニットごとに算出される。以下、シアン液体吐出ヘッドユニット２１０Ｃ用の変動量を算出する例で説明する。この例では、変動量は、例えば、第３結果ＲＥＳ３に基づいて算出される。

第３センサデバイスＳＮ１０３に搭載された光学センサＯＳ１０３と、第４センサデバイスＳＮ１０４に搭載された光学センサＯＳ１０４との間隔、すなわち、センサ間の距離が、「Ｌ２」であるとする。また、センサデータに基づいて検出される移動速度が、「Ｖ」であるとする。さらに、光学センサＯＳ１０３の位置から光学センサＯＳ４の位置まで被搬送物が搬送されるのに経過する移動時間が「Ｔ２」であるとする。この場合には、移動時間は、「Ｔ２＝Ｌ２／Ｖ」と算出される。

また、センサによるサンプリング間隔を「Ａ」とする。さらに、センサ間でのサンプリング回数を「ｎ」とする。この場合には、サンプリング回数は、「ｎ＝Ｔ２／Ａ」と算出される。

図示する算出結果、すなわち、変動量を「ΔＸ」とする。例えば、図示するように、検出周期が「０」である場合には、変動量は、移動時間「Ｔ２」前の第１センサデータＳ１と、検出周期「０」の第２センサデータＳ２とを比較して算出される。具体的には、変動量は、「ΔＸ＝Ｘ２（０）－Ｘ１（ｎ）」と算出される。

次に、画像形成装置は、変動量「ΔＸ」を補償するように、アクチュエータを制御し、シアン液体吐出ヘッドユニット２１０Ｃを直交方向において、移動させる。このようにすると、被搬送物の位置が変動しても、画像形成装置は、被搬送物に対して、画像を精度良く画像形成することができる。また、図示するように、２点間のセンサデータ、すなわち、２つの検出部による検出結果に基づいて、変動量を算出すると、各センサデバイスの位置情報を積算せずに、変動量が算出できる。そのため、このようにすると、各センサデバイスによる検出誤差の累積が少なくできる。

また、センサデータは、移動させる液体吐出ヘッドユニットより１つ上流側に設置されるセンサデバイスによって検出される検出結果に限られない。すなわち、センサデバイスは、移動又は制御の対象となる液体吐出ヘッドユニットより上流側に設置されるセンサデバイスであればよい。

なお、第２センサデータＳ２は、移動又は制御の対象となる液体吐出ヘッドユニットに最も近い位置に設置されるセンサデバイスによる検出結果であるのが望ましい。

また、変動量等は、３つ以上の検出結果によって算出されてもよい。

このように、複数のセンサデータから算出される変動量に基づいて、液体吐出ヘッドユニットを移動させるように制御し、ウェブに対して液体が吐出されると、直交方向において精度よく液体を着弾させることができる。また、同様に搬送方向の変動量に基づいて液体吐出ヘッドユニットの吐出タイミングを制御し、ウェブに対して液体が吐出されると、搬送方向において精度よく液体を着弾することができる。

なお、画像形成装置１１０は、検出結果に基づいて、液体吐出ヘッドユニットをそれぞれ移動させる移動部を更に有してもよい。このようにすると、本発明の一実施形態に係る液体を吐出する装置は、直交方向において、液体を着弾させる位置に発生するずれを精度良く補償できる。特に、液体を吐出する装置が画像形成を行う場合には、画像を形成している間に、液体吐出ヘッドユニットを移動させて、液体の着弾位置に発生するずれを精度良く補償できると、液体を吐出する装置は、形成される画像の画質を向上させることができる。

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搬送方向における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。

＜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、液体の相対反射率の高い波長域に応じた波長域の相対強度が高い光を記録媒体等の被搬送物に照射して移動量又は移動速度を検出する。このように、液体の相対反射率の高い波長域に応じた波長域の相対強度が高い光が、インク等の液体によって形成された文字等に照射されると、移動量又は移動速度の検出に用いる画像データに模様等が入るのを少なくできる。一方で、このような模様が画像データに入ると、検出精度が悪くなる。

そこで、本発明の一実施形態のように、模様が画像データに入りにくい光源を用いる。このように、色に合わせた光が照射されると、液体によって形成されるパターン等と、光とが同化するため、模様が入る等の影響が少なくなる。ゆえに、液体を吐出する装置は、検出部よって、精度良く移動量又は移動速度を検出することができる。

また、液体吐出ヘッドユニットごとに吐出される液体の色は異なるため、液体を吐出する装置は、液体吐出ヘッドユニットごとに、異なる波長の光を照射する。例えば、イエローの液体を用いる液体吐出ヘッドユニットでは、液体を吐出する装置は、イエローの光を照射して、液体を吐出する前後で画像データを生成する。

なお、本実施形態では、液体を吐出する装置は、液体が吐出される面で検出を行っている。しかしながら、例えば、液体が裏面からも透けて見える、いわゆる裏写り等の場合には、液体を吐出する装置は、裏面への照射及び裏面での検出にも本発明を適用することができる。

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、液体を着弾させる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。

＜被搬送物検出装置の変形例＞
例えば、被搬送物検出装置は、以下のような装置でもよい。

図３０は、本発明の一実施形態に係る被搬送物検出装置を実現するハードウェア構成の変形例を示すブロック図である。例えば、被搬送物検出装置は、図示するような光学センサＯＳ、第１光源５１ＡＡ、第２光源５１ＡＢ、制御回路５２、記憶装置５３及びコントローラ５２０等によって実現される。図１１に示す構成と比較すると、図示する構成では、光学センサＯＳ等が異なる。以下、異なる点を中心に説明する。

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

第１光源５１ＡＡ及び第２光源５１ＡＢ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５１ＡＡ及び第２光源５１ＡＢ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。

光学センサＯＳは、エリアセンサ１１と、「ＡＡ位置」に対向する位置に第１撮像レンズ１２ＡＡと、「ＡＢ位置」に対向する位置に第２撮像レンズ１２ＡＢ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次元画像データをそれぞれ取得できる「ＡＡ領域１１ＡＡ」と、「ＡＢ領域１１ＡＢ」とがあるとする。また、エリアセンサ１１は、例えば、ＣＣＤイメージセンサ、ＣＭＯＳイメージ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１２ＡＡ及び第２撮像レンズ１２ＡＢは、第１レンズ鏡筒１３ＡＡ及び第２レンズ鏡筒１３ＡＢ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１２ＡＡの光軸は、「ＡＡ領域１１ＡＢ」の中心と一致する。同様に、第２撮像レンズ１２ＡＢの光軸は、「ＡＢ領域１１ＡＢ」の中心と一致する。そして、第１撮像レンズ１２ＡＡ及び第２撮像レンズ１２ＡＢは、「ＡＡ領域１１ＡＡ」と、「ＡＢ領域１１ＡＢ」とに、それぞれ光を結像させ、２次元画像データを生成する。

この場合、コントローラ５２０は、「ＡＡ位置」と、「ＡＢ位置」との間で、位置ずれ等を計算できる。さらに、コントローラ５２０は、検出結果を搬送方向の異なる位置に配置されたセンサデバイス等が取得して、計算することで、異なる位置に配置されたセンサデバイス間において位置等を検出できる。

さらに、被搬送物検出装置は、第１光源５１ＡＡと、第２光源５１ＡＢとを異なる色の光源とすることで、例えば、センサデバイスＳＮ２、センサデバイスＳＮ３、センサデバイスＳＮ４として使用することも可能である。

他にも、被搬送物検出装置は、以下に説明する構成等でもよい。

図３１は、本発明の一実施形態に係る光学センサの第１変形例を示す図である。図３０に示す構成と比較すると、図示する光学センサＯＳの構成は、第１撮像レンズ１２ＡＡ及び第２撮像レンズ１２ＡＢ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３０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１２ＡＡ及び第２撮像レンズ１２ＡＢ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１２ＡＡ及び第２撮像レンズ１２ＡＢ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、光学センサＯＳは、図３０に示す「ＡＡ位置」及び「ＡＢ位置」におけるそれぞれの位置の画像データを生成することができる。

図３２は、本発明の一実施形態に係る光学センサの第２変形例を示す図である。図３１に示す構成と比較すると、図３２（Ａ）に示す光学センサＯＳ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１２ＡＡ及び第２撮像レンズ１２ＡＢ等の構成は、例えば、図３１と同様である。

第２エリアセンサ１１'は、例えば、図３２（Ｂ）に示す構成等である。具体的には、図３２（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３２（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１１２ＡＡ及び第２撮像素子１１２ＡＢ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１２ＡＡ及び第２撮像レンズ１２ＡＢは、第１撮像素子１１２ＡＡ及び第２撮像素子１１２ＡＢ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データが撮像される。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、搬送方向に一定の間隔に離れる点ごとに、画像データが撮像される。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３２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１１２ＡＡ及び第２撮像素子１１２ＡＢ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１１２ＡＡ及び第２撮像素子１１２ＡＢ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１１２ＡＡ及び第２撮像素子１１２ＡＢの間隔が、精度良くできる。

図３３は、本発明の一実施形態に係る光学センサ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点を示す画像データが撮像できる。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。

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とが同じ筐体の装置であり、さらに、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とが同じ筐体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、３次元造形物等でもよい。

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。

なお、光源は、レーザ光を用いるものに限られない。例えば、光源は、上述したようなＬＥＤ以外に、有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ－Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）等でもよい。そして、光源によっては、パターンは、スペックルパターンでなくともよい。

また、本発明は、搬送される被搬送物に対して、直交方向に並べられたライン状のヘッドユニットを用いて何らかの処理を行う装置に適用可能である。

例えば、本発明に係る実施形態は、ヘッドユニットがレーザを発し、レーザによって、被搬送物である基板に、パターンニングの処理を行う搬送装置等でもよい。具体的には、搬送装置は、まず、レーザヘッドを直交方向にライン状に並べて有する。そして、搬送装置は、基板の位置等を検出し、検出結果に基づいて、ヘッドユニットを移動させる等を行う。また、この例では、処理位置は、レーザが基板に照射される位置が処理位置となる。

さらに、搬送装置が有するヘッドユニットは、複数でなくともよい。すなわち、被搬送物に対して、基準となる位置に、処理を行い続ける等の場合には、本発明は、適用可能である。

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
５２０ コントローラ

特開２０１５－１３４７６号公報

Claims (16)

1. 被搬送物に液体を吐出する液体吐出ヘッドユニットと、
   前記液体吐出ヘッドユニットの上流に設置され、前記液体吐出ヘッドユニットから吐出される液体の色と相対反射率の高い波長域における相対強度が高い光を前記被搬送物に照射する第１の光源と、
   前記液体吐出ヘッドユニットの下流に設置され、前記液体吐出ヘッドユニットから吐出された液体の色の相対反射率の高い波長域における相対強度が高い光を前記被搬送物に照射する第２の光源と、
   光が照射された前記被搬送物を撮像する光学センサを有し、前記第１の光源によって生成される第１画像データと第２の光源によって生成される第２画像データとの相関関係に基づいて、前記被搬送物の移動量又は移動速度の少なくともいずれか一方を検出する被搬送物検出部と
   を備え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る前記液体の色と前記光源の色とが同一である請求項１に記載の液体を吐出する装置。
3. 前記被搬送物検出部は、前記被搬送物が有するパターンに基づいて、検出結果を求める請求項１又は２に記載の液体を吐出する装置。
4. 前記パターンは、前記被搬送物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、
   前記被搬送物検出部は、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請求項３に記載の液体を吐出する装置。
5. 前記光源はＬＥＤである請求項１乃至３の何れか１項に記載の液体を吐出する装置。
6. 前記被搬送物検出部は、前記パターンを異なる２以上のタイミングで検出した結果に基づいて、前記被搬送物の位置を検出する請求項３又は４に記載の液体を吐出する装置。
7. 前記被搬送物検出部は、搬送方向においてそれぞれ上流側、下流側に設置される第１、第２の光学センサを有し、
   前記第１画像データは、前記液体吐出ヘッドユニットよりも上流で生成され、
   前記第２画像データは、前記液体吐出ヘッドユニットよりも下流で生成される請求項１乃至６のいずれか１項に記載の液体を吐出する装置。
8. 前記液体吐出ヘッドユニットが吐出する前記液体が前記被搬送物に着弾する位置よりも上流に設けられ、前記被搬送物の搬送に用いられる第１の支持部材と、
   当該液体吐出ヘッドユニットが吐出する前記液体が前記被搬送物に着弾する位置よりも下流に設けられ、前記被搬送物の搬送に用いられる第２の支持部材と
   を備え、
   前記被搬送物検出部は、
   前記第１の支持部材及び前記第２の支持部材の間に設置される請求項１乃至７のいずれか１項に記載の液体を吐出する装置。
9. 前記被搬送物検出部の位置は、前記着弾する位置と、前記第１の支持部材との間の位置である請求項８に記載の液体を吐出する装置。
10. 前記被搬送物が搬送される方向に対して直交方向に前記液体吐出ヘッドユニットを移動させる移動部を更に備える請求項１乃至９のいずれか１項に記載の液体を吐出する装置。
11. 前記被搬送物検出部による検出結果に基づいて、前記液体を吐出する請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の液体を吐出する装置。
12. 前記被搬送物は、長尺である請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の液体を吐出する装置。
13. 前記液体が吐出されると、前記被搬送物に画像が形成される請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の液体を吐出する装置。
14. 前記被搬送物検出部は、前記液体が吐出される面で検出を行う請求項１乃至１３のいずれか１項に記載の液体を吐出する装置。
15. 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、
    液体を吐出する装置が、
    液体吐出ヘッドユニットにより、被搬送物に前記液体を吐出する手順と、
    前記液体吐出ヘッドユニットの上流に設置された第１の光源により、前記液体吐出ヘッドユニットから吐出される液体の色と相対反射率の高い波長域における相対強度が高い光を前記被搬送物に照射する手順と、
    前記液体吐出ヘッドユニットの下流に設置された第２の光源により、前記液体吐出ヘッドユニットから吐出された液体の色の相対反射率の高い波長域における相対強度が高い光を前記被搬送物に照射する照射手順と、
    光が照射された前記被搬送物を撮像する光学センサを有する被搬送物検出部により、前記第１の光源によって生成される第１画像データと第２の光源によって生成される第２画像データとの相関関係に基づいて、前記被搬送物の移動量又は移動速度の少なくともいずれか一方を検出する被搬送物検出手順と
    を含む液体を吐出する方法。
16. １以上の装置を有し、液体を吐出するシステムであって、
    被搬送物に液体を吐出する液体吐出ヘッドユニットと、
    前記液体吐出ヘッドユニットの上流に設置され、前記液体吐出ヘッドユニットから吐出される液体の色と相対反射率の高い波長域における相対強度が高い光を前記被搬送物に照射する第１の光源と、
    前記液体吐出ヘッドユニットの下流に設置され、前記液体吐出ヘッドユニットから吐出された液体の色の相対反射率の高い波長域における相対強度が高い光を前記被搬送物に照射する第２の光源と、
    光が照射された前記被搬送物を撮像する光学センサを有し、前記第１の光源によって生成される第１画像データと第２の光源によって生成される第２画像データとの相関関係に基づいて、前記被搬送物の移動量又は移動速度の少なくともいずれか一方を検出する被搬送物検出部と
    を備える液体を吐出するシステム。

Images