JP7472596B2 - 印刷装置及び調整方法 - Google Patents

Description

本発明は、印刷装置及び調整方法等に関する。

ヘッドに設けられたノズルからインクを吐出することにより印刷を行う印刷装置において、ヘッドの取り付けに誤差があるとインクの着弾位置が理想位置からずれる。この着弾ずれを検出する手法が特許文献１に開示されている。特許文献１では、基準ヘッドと、基準ヘッドとは異なる被調整ヘッドとを決めて、基準ヘッドの基準ノズルと、被調整ヘッドの被調整ヘッドとで互いに異なるピッチでテストパターンを印刷し、その印刷されたテストパターンを撮像し、その撮像したテストパターンから被調整ヘッドの着弾ずれを検出する。

特開２０１８－１３４７７８号公報

上記特許文献１では、複数のヘッドのうち１つを基準ヘッドに定め、その基準ヘッドの着弾位置を基準として、他の被調整ヘッドの着弾ずれ検出している。被調整ヘッドに不具合が生じた場合には、その被調整ヘッド交換し、その交換した被調整ヘッドの着弾ずれを再び検出すればよい。しかしながら、基準ヘッドも不具合により交換される場合があるため、ヘッド以外の基準と比較することでヘッドの着弾ずれを検出できることが望まれる。

本開示の一態様は、各ノズル列が複数のノズルから構成される複数のノズル列を有する印刷ヘッドと、エリアセンサー及びレンズを含む撮像装置と、前記印刷ヘッドと前記撮像装置を搭載したキャリッジと、前記印刷ヘッドを用いてテストパターンを印刷し、前記テストパターンを前記撮像装置により撮像して撮像テストパターンを取得し、前記撮像テストパターンに基づいて前記複数のノズルから吐出したインクの着弾ずれを検出する処理部と、を含み、前記エリアセンサーは、行方向及び列方向にマトリックス配置された複数の画素を有し、前記撮像装置は、前記エリアセンサーの前記行方向と、前記各ノズル列を構成する前記複数のノズルの配列方向とが平行になるように前記キャリッジに設置され、前記エリアセンサーの前記行方向をＹ軸方向とし、前記列方向をＸ軸方向とするスケールを仮想的な２次元スケールとしたときに、前記処理部は、前記複数のノズル列に含まれる被調整ノズル列からインクを吐出させて前記テストパターンを印刷させ、前記２次元スケールを着弾ずれ検出の基準として、前記撮像テストパターンに基づいて、前記被調整ノズル列の前記着弾ずれを検出する印刷装置に関係する。

また本開示の他の態様は、各ノズル列が複数のノズルから構成される複数のノズル列を有する印刷ヘッドと、エリアセンサー及びレンズを含む撮像装置と、前記印刷ヘッドと前記撮像装置を搭載したキャリッジと、を含む印刷装置における着弾ずれを調整する調整方法であって、前記印刷ヘッドを用いて、前記複数のノズル列に含まれる被調整ノズル列からインクを吐出させてテストパターンを印刷し、行方向及び列方向にマトリックス配置された複数の画素を有する前記エリアセンサーの前記行方向と、前記各ノズル列を構成する前記複数のノズルの配列方向とが平行になるように設置された前記撮像装置により、前記テストパターンを撮像して撮像テストパターンを取得し、前記エリアセンサーの前記行方向をＹ軸方向とし、前記列方向をＸ軸方向とするスケールを仮想的な２次元スケールとしたときに、前記２次元スケールを着弾ずれ検出の基準として、前記撮像テストパターンに基づいて、前記被調整ノズル列の前記複数のノズルから吐出したインクの前記着弾ずれを検出し、前記着弾ずれに基づいて前記着弾ずれを調整する調整方法に関係する。

印刷装置の正面図。 印刷装置の構成例を示すブロック図。 キャリッジ、撮像装置、位置調整用パターンの配置を模式的に示す平面図。 着弾ずれ検出におけるテストパターンの印刷、及びその撮影を説明するための印刷装置の斜視図。 仮想的な２次元スケールを説明する図。 エリアセンサーの露出動作を説明する図。 詳細な処理例を説明するフローチャート。 位置調整用パターンの一例。 テストパターン撮影手法の第１例。 テストパターン撮影手法の第２例。 着弾の理想状態を示す図。 実際の着弾の一例。 着弾ずれ検出の変形例を説明する図。 着弾ずれ検出の変形例を説明する図。

以下、本開示の好適な実施形態について詳細に説明する。なお以下に説明する本実施形態は特許請求の範囲に記載された内容を不当に限定するものではなく、本実施形態で説明される構成の全てが必須構成要件であるとは限らない。

１．印刷装置
図１は本実施形態の印刷装置１０の正面図である。印刷装置１０は、印刷媒体２に対して染料や顔料などのインクの液滴を吐出することで、印刷データである画像データに基づいて印刷媒体２に画像を形成するインクジェット式のプリンターである。具体的には、ＲＧＢなどのカラーの画像データに基づいてカラー画像を印刷媒体２に印刷する。画像データは、外部のホスト装置から印刷装置１０に供給される。印刷媒体２はシート状の媒体であり、印刷媒体２の種類としては紙系とフィルム系がある。紙系には、キャスト紙、アート紙又はコート紙などがあり、フィルム系には、合成紙、ＰＥＴ（Polyethylene terephthalate）、又はＰＰ（Poly-propylene）などがある。なお印刷媒体２は繊維などであってもよい。

印刷装置１０は、制御基板１２、操作パネル１４、インク収容部１６、給送部１８、キャリッジ２０を有する。制御基板１２は、印刷装置１０の動作を統合的に制御する基板であり、プロセッサーや、各種の情報を記憶するメモリーなどが搭載される。操作パネル１４は、ユーザーが印刷装置１０の設定操作や入力操作を行うためのものである。インク収容部１６には複数の収容ユニットが設けられ、各収容ユニットには、ブラック、イエロー、マゼンタ、シアンなどを含む複数色のインクの各色のインクが収容される。給送部１８には、印刷媒体２が、円筒状に巻き重ねられたロール体として装填される。印刷装置１０は、制御基板１２の制御によってキャリッジ２０を主走査方向ＤＲ１に沿って移動させながら、液体であるインクを印刷媒体２に噴射して印刷を行う。主走査方向ＤＲ１をラスター方向とも呼ぶ。本実施形態では、印刷装置１０が、例えばＡ２サイズ以上の印刷媒体２にシリアル印刷を行うＬＦＰ（Large Format Printer：大判プリンター）である場合を主に例にとり説明するが、印刷装置１０は、中型又は小型のインクジェット式の印刷装置であってもよい。

なお図１において、Ｘ軸に沿った方向であるＸ軸方向は、主走査方向ＤＲ１に沿った方向であり、図１の印刷装置１０の左右方向である。またＸ軸方向は、後述するエリアセンサー４１の列方向に対応する。Ｙ軸に沿った方向であるＹ軸方向は、印刷媒体２の搬送方向であり、印刷装置１０の前後方向であり、後述の図３の副走査方向ＤＲ２に対応する。またＹ軸方向は、後述するエリアセンサー４１の行方向に対応する。Ｚ軸に沿った方向であるＺ軸方向は、鉛直方向である上下方向であり、Ｘ軸及びＹ軸に直交する方向である。

図２は印刷装置１０の構成例を示すブロック図であり、図３はキャリッジ２０、撮像装置４０、位置調整用パターンＰＰＳの配置を模式的に示す平面図である。印刷装置１０は、キャリッジ２０と撮像装置４０と移動機構５０と搬送機構６０と処理部７０と記憶部８０を含む。なおこれらの構成要素の一部を省略する変形実施も可能である。

キャリッジ２０は、インクを吐出する印刷ヘッド２２を搭載して移動する。即ちキャリッジ２０は、印刷装置１０の本体内に図３の主走査方向ＤＲ１に沿って往復移動可能な状態で収容されており、印刷ヘッド２２を搭載して主走査方向ＤＲ１に沿って移動する。このように主走査方向ＤＲ１に沿って移動するキャリッジ２０に搭載される印刷ヘッド２２がインクを吐出することで、印刷媒体２への印刷が行われる。なお、主走査方向ＤＲ１の＋Ｘ方向をＤＲＡとし、－Ｘ方向をＤＲＢとする。以下、キャリッジ２０が方向ＤＲＡに移動しながら印刷ヘッド２２がインクを吐出することで、印刷が行われるものとする。

印刷ヘッド２２は図３に示すように複数のヘッドユニット２３、２４、２５、２６、２７、２８により構成され、各ヘッドユニットから各色のインクが吐出される。具体的にはヘッドユニット２３、２４、２５、２６、２７、２８は、各々、図１のインク収容部１６の各収容ユニットからブラック（Ｋ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ライトブラック（ＬＫ）、ライトシアン（ＬＣ）の各色のインクが、不図示のチューブを介して供給され、各色のインクの液滴を吐出する。ヘッドユニット２３、２４、２５、２６、２７、２８の各ヘッドユニットは、１又は複数のヘッドチップから構成される。各ヘッドチップには、Ｙ軸方向に沿って並ぶ複数のノズルにより構成されたノズル列が設けられる。具体的には、各ヘッドチップには、インクの液滴の吐出が可能な複数のノズルが配列されて開口する吐出面が設けられ、この吐出面の複数のノズルから各色のインクが吐出される。これにより印刷媒体２へのカラー画像の印刷が可能になる。

なお図３ではヘッドユニット２３、２４、２５、２６、２７、２８の配置を模式的に示しているが、ヘッドユニットの配置としては種々の配置が可能である。例えば、図３では各色に１つずつヘッドユニットが設けられるが、各色に複数のヘッドユニットが設けられてもよいし、各ヘッドユニットが複数色のヘッドチップで構成されてもよい。或いは、図３では複数のヘッドユニットがＸ軸方向に沿って並ぶが、複数のヘッドユニットがＸＹ平面において２次元配置されてもよい。

撮像装置４０は、キャリッジ２０に取り付けられ、印刷ヘッド２２により印刷媒体２に印刷された画像を撮影可能な装置である。撮像装置４０は、レンズユニットなどの光学系と、ＣＭＯＳセンサー又はＣＣＤなどのエリアセンサーを含む。また撮像装置４０にはＬＥＤ光源などの光源が設けられてもよい。撮像装置４０はカメラとも呼ばれる。

移動機構５０は、キャリッジ２０を主走査方向ＤＲ１に沿って移動させる機構である。移動装置である移動機構５０は、キャリッジ２０の移動を規制するキャリッジレール１９などの移動規制部材と、キャリッジ移動用のＣＲモーター及びＣＲモーターを駆動するモータードライバーを有するキャリッジ移動用の駆動部を含む。移動機構５０は、キャリッジ移動用の駆動部を用いて、キャリッジレール１９に沿ってキャリッジ２０を移動させる。これによりキャリッジ２０が主走査方向ＤＲ１に沿って移動する。

搬送機構６０は、印刷媒体２を図３の副走査方向ＤＲ２に沿って搬送させる機構である。搬送装置である搬送機構６０は、印刷媒体２を搬送するための搬送ローラーなどの搬送部材と、搬送ローラーを回転させる搬送モーターと搬送モーターを駆動するモータードライバーを有する搬送用の駆動部を含む。搬送機構６０は、搬送用の駆動部を用いて、搬送ローラーを回転させることで、給送部１８内にロール体として巻き重ねられている印刷媒体２を、副走査方向ＤＲ２に搬送する。図３では印刷媒体２の搬送の順方向をフィード方向ＰＦとして、搬送の逆方向をバックフィード方向ＢＦとしている。フィード方向ＰＦは、副走査方向ＤＲ２である搬送方向の下流側に向かう方向であり、バックフィード方向ＢＦは、搬送方向の上流側に向かう方向である。フィード方向ＰＦは、Ｙ軸のマイナス側への方向であり、バックフィード方向ＢＦは、Ｙ軸のプラス側への方向である。搬送機構６０は、副走査方向ＤＲ２である搬送方向の上流側から下流側へと印刷媒体２を搬送する。

処理部７０は、印刷媒体２に画像を印刷する制御を行う。処理部７０は、印刷制御を行う印刷制御部７２と、位置調整の制御を行う位置調整部７４と、着弾ずれを検出する着弾ずれ検出部７８と、を含む。印刷制御部７２は、印刷ヘッド２２のインクの吐出の制御を行ったり、移動機構５０によるキャリッジ２０の移動を制御したり、搬送機構６０による印刷媒体２の搬送の制御を行ったりする。また印刷制御部７２は、印刷装置１０の全体制御、及び撮像装置４０の撮影の制御なども行う。位置調整部７４は、後述する撮像装置４０の撮影エリアの位置調整を制御する。着弾ずれ検出部７８は、後述するように、撮像テストパターンに基づいてノズル列の着弾ずれを検出する。コントローラーである処理部７０は、例えば図１の制御基板１２に搭載されるプロセッサーにより実現できる。プロセッサーは、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）又はＤＳＰ（Digital Signal Processor）や、制御用ＩＣなどにより実現できる。制御用ＩＣは、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）と呼ばれる集積回路装置であり、ゲートアレイなどによる自動配置配線により実現できる。

なお本実施形態において「着弾」とは、ノズルから吐出されたインク滴が印刷媒体２に付着することで形成されたドットである。或いは、ノズルから吐出されたインク滴が印刷媒体２に到達することの意味で「着弾」を用いる場合もある。「着弾ずれ」とは、ドットの位置ずれ、即ちインク滴が印刷媒体２に到達する位置のずれである。

記憶部８０は各種の情報を記憶する。記憶部８０は、印刷装置１０の各種の制御や処理を実行するための情報を記憶する。本実施形態では記憶部８０はカメラ位置補正値記憶部８２と着弾ずれ補正値記憶部８６とを含む。着弾ずれ補正値記憶部８６は、着弾ずれ検出部７８により検出された着弾ずれ量から求められた着弾ずれ補正値を記憶する。印刷制御部７２は、着弾ずれ補正値に基づいて、着弾ずれを補正する。具体的には、着弾ずれ補正値は、吐出タイミング補正値と画像シフト値とを含むことができる。印刷制御部７２は、吐出タイミング補正値に基づいて吐出タイミングを補正し、画像シフト値に基づいて印刷データの画素位置をシフトさせることで、着弾ずれをキャンセルするような印刷補正を行う。カメラ位置補正値記憶部８２は、撮像装置４０の撮影エリアの位置調整用の第１補正値として、移動機構５０の移動量の補正値を記憶する。また撮影エリアの位置調整用の第２補正値として、搬送機構６０の搬送量の補正値を記憶する。第１補正値に基づいて移動機構５０の移動量が制御され、第２補正値に基づいて搬送機構６０の搬送量が制御されることで、撮像装置４０の撮影エリアの位置調整が実現される。記憶部８０は、図１の制御基板１２に搭載されるメモリーにより実現できる。メモリーは、例えば半導体メモリーであり、具体的には不揮発性メモリーである。不揮発性メモリーは、例えばＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）や、ＦＡＭＯＳ（Floating gate Avalanche injection MOS）などを用いたＯＴＰ（One Time Programmable）により実現できる。

図４は、着弾ずれ検出におけるテストパターンの印刷、及びその撮影を説明するための印刷装置１０の斜視図である。なお図４には、図１～図３で説明した構成要素の一部のみを図示する。また図４には、印刷ヘッド２２が２つのヘッドユニット３１、３２を有する場合を図示する。

まず、図４を用いて、ヘッドユニット３１、３２の取り付け誤差によるインクの着弾ずれについて説明する。ヘッドユニット３１は、ノズル列ＮＺＲ１が設けられる吐出面ＴＳＭ１を有し、ヘッドユニット３２は、ノズル列ＮＺＲ２が設けられる吐出面ＴＳＭ２を有する。

キャリッジ２０に対するヘッドユニット３１、３２の取り付け誤差によってインクの着弾ずれが生じるが、この着弾ずれを発生させる取り付け誤差としては、ノズル列ＮＺＲ１、ＮＺＲ２の位置ずれと回転ずれがある。位置ずれは、ノズル列ＮＺＲ１、ＮＺＲ２が設計位置に対してＸ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向にずれることである。ノズル列ＮＺＲ１、ＮＺＲ２の位置ずれの分だけ、印刷媒体２に対するインクの着弾位置が設計位置からずれることになる。回転ずれは、理想的にはＹ軸に対して平行なノズル列ＮＺＲ１、ＮＺＲ２がＹ軸に対して非平行となることである。ノズル列ＮＺＲ１、ＮＺＲ２の回転ずれによって、印刷媒体２に対するインクの着弾の列がＹ軸に対して非平行となる。

回転ずれには、Ｚ軸に平行な回転軸周りの第１回転ずれと、Ｘ軸に平行な回転軸周りの第２回転ずれと、が含まれる。第１回転ずれは、印刷媒体２の面に平行な、即ちＸＹ平面に平行な面内における回転ずれである。第１回転ずれによって、ノズル列ＮＺＲ１、ＮＺＲ２による着弾の列は、印刷媒体２上においてＹ軸に対して傾くことになる。第２回転ずれは、印刷媒体２の面、即ちＸＹ平面と、吐出面ＴＳＭ１、ＴＳＭ２とが非平行となる回転ずれである。この第２回転ずれが有る場合、ノズル列ＮＺＲ１、ＮＺＲ２の＋Ｙ側と－Ｙ側でノズルと印刷媒体２の距離が異なる。各ノズル列を構成する複数のノズルは同時にインクを吐出するが、＋Ｙ側と－Ｙ側でノズルと印刷媒体２の距離が異なることから、インクが印刷媒体２に着弾するまでの時間が異なる。主走査方向ＤＲＡにキャリッジ２０が移動しながらインクが吐出されるので、ノズル列ＮＺＲ１、ＮＺＲ２の＋Ｙ側と－Ｙ側で、距離の違いによってＸ軸方向における着弾位置がずれることになる。具体的には、ノズルと印刷媒体２の距離が遠くなるほど、＋Ｘ方向に着弾位置がずれることになる。第２回転ずれは、印刷媒体２上においては、第１回転ずれと同様に着弾の列のＹ軸に対する傾きとして表れる。

印刷制御部７２は、印刷補正において、例えばノズル列ＮＺＲ１、ＮＺＲ２の位置ずれを、上述した吐出タイミング補正値によって補正し、ノズル列ＮＺＲ１、ＮＺＲ２の回転ずれを、上述した画像シフト値によって補正する。

このような印刷補正を行うためには、着弾ずれを検出する必要があるが、上述した特許文献１のように、従来は、キャリッジ２０に設けられる複数のヘッドユニットのうち１つを基準として他のヘッドユニットの着弾ずれを検出していた。しかし、キャリッジ２０に設けられる複数のヘッドユニットは、いずれも不具合等によって交換される可能性があるため、本来は、いずれか１つのヘッドユニットが特別な基準というわけではない。このため、着弾ずれの基準としたヘッドユニットが不具合等により交換された場合には、着弾ずれの検出基準が変わってしまうという課題がある。

そこで本実施形態では、印刷制御部７２は、印刷ヘッド２２を用いてテストパターンＴＰＴ１を印刷する。着弾ずれ検出部７８は、テストパターンＴＰＴ１を撮像装置４０により撮像して撮像テストパターンを取得し、その撮像テストパターンに基づいて複数のノズルから吐出したインクの着弾ずれを検出する。撮像装置４０は、エリアセンサー４１及びレンズ４２を含む。図５に示すように、エリアセンサー４１は、行方向及び列方向にマトリックス配置された複数の画素ＰＸを有する。撮像装置４０は、エリアセンサー４１の行方向と、各ノズル列を構成する複数のノズルの配列方向とが平行になるようにキャリッジ２０に設置される。エリアセンサー４１の行方向をＹ軸方向とし、列方向をＸ軸方向とするスケールを仮想的な２次元スケール４７とする。このとき、印刷制御部７２は、複数のノズル列ＮＺＲ１、ＮＺＲ２に含まれる被調整ノズル列ＮＺＲ１からインクを吐出させてテストパターンＴＰＴ１を印刷させる。着弾ずれ検出部７８は、２次元スケール４７を着弾ずれ検出の基準として、撮像テストパターンに基づいて、被調整ノズル列ＮＺＲ１の着弾ずれを検出する。

なお、ここではＮＺＲ１を被調整ノズル列とした例を説明するが、被調整ノズル列は複数のノズル列ＮＺＲ１、ＮＺＲ２のいずれであってもよい。ＮＺＲ２を被調整ノズル列とした場合、その被調整ノズル列により印刷されるテストパターンはＴＰＴ２である。

ここで、「２次元スケール４７を基準とする」とは、２次元スケール４７上の座標そのものが基準として用いられることである。具体的には、ノズル列ＮＺＲ１、ＮＺＲ２の着弾位置に依存しない理想の着弾基準が２次元スケール４７に設定され、その２次元スケール４７上の着弾基準が着弾ずれの基準となるということである。

本実施形態によれば、エリアセンサー４１の行方向及び列方向によってＹ軸及びＸ軸が規定される２次元スケール４７が、インクの着弾ずれの基準となる。即ち、キャリッジ２０に搭載される複数のヘッドユニット３１、３２以外の基準が設けられることで、複数のヘッドユニット３１、３２が、着弾ずれ検出において対等に扱われる。これにより、複数のヘッドユニット３１、３２のいずれが交換された場合であっても、常に２次元スケール４７を基準として着弾ずれを検出できる。また、２次元スケール４７を基準とすることで、ヘッドユニット間の差分ではなく、２次元スケール４７における理想状態に対する着弾ずれの絶対値を、Ｘ軸方向のピクセル数で求めることができる。

より具体的には、着弾ずれ検出部７８は、２次元スケール４７における被調整ノズル列ＮＺＲ１の着弾位置の理想画像パターンと、撮像テストパターンとを比較することによって、着弾ずれを検出する。

ここで、理想画像パターンは、２次元スケール４７における着弾の理想位置を示す情報である。理想画像パターンは、例えば、着弾の理想位置にドットが配置された画像、着弾の理想位置を示す座標、或いは理想的な着弾の列の位置を示す線等である。理想画像パターンは、ヘッドユニット３１、３２のいずれかを基準としたものではなく、例えば設計的な理想値に基づいて設定される。

このようにすれば、２次元スケール４７上において定義される理想画像パターンと撮像テストパターンとを比較することで、２次元スケール４７を基準として各ノズル列の着弾ずれを検出できる。

以下、本実施形態の手法を詳細に説明する。図４に示すように、印刷制御部７２は、キャリッジ走査信号ＳＣＩにより移動機構５０を制御してキャリッジ２０を主走査方向ＤＲＡに沿って移動させる。また記憶部８０は、テストパターンＴＰＴ１、ＴＰＴ２の印刷データを記憶しており、印刷制御部７２は、記憶部８０からテストパターンＴＰＴ１、ＴＰＴ２の印刷データを読み出し、吐出タイミング信号ＳＩＴによりヘッドユニット３１、３２を制御して所定のタイミングでテストパターンＴＰＴ１、ＴＰＴ２を印刷させる。

撮像装置４０のレンズ４２は印刷媒体２上の撮影エリアＡＲをエリアセンサー４１に結像させる。印刷制御部７２は、撮像装置４０の撮影エリアＡＲとテストパターンＴＰＴ１、ＴＰＴ２が所定の位置関係となるタイミングで取り込みタイミング信号ＳＴＴを着弾ずれ検出部７８に出力する。この位置関係は、ヘッドユニット３１、３２と撮像装置４０との距離の設計値により決められており、撮影エリアＡＲの中央部にテストパターンＴＰＴ１、ＴＰＴ２が写るような位置関係である。着弾ずれ検出部７８は、取り込みタイミング信号ＳＴＴに指示されたタイミングで、撮像装置４０に撮影エリアＡＲを撮像させることで、テストパターンＴＰＴ１、ＴＰＴ２が写る画像データＳＧＤを取得する。この画像に写るテストパターンＴＰＴ１、ＴＰＴ２を撮像テストパターンと呼ぶ。着弾ずれ検出部７８は、撮像テストパターンと、２次元スケール４７上の理想着弾位置とを比較することで、着弾ずれを検出し、その結果に基づいて着弾ずれ補正値を記憶部８０に記憶させる。

図５に示すように、エリアセンサー４１は、１２行１６列の画素ＰＸが配置された画素アレイを有する。なお画素アレイのサイズは任意であってよい。１行分の画素ＰＸは、１本の水平走査ラインに相当する。即ち、行方向は水平走査方向に対応している。また１列分の画素ＰＸは、垂直走査方向に沿って並んでおり、列方向は垂直走査方向に対応する。本実施形態では、エリアセンサー４１の画素アレイが、着弾ずれ検出の基準である２次元スケール４７として用いられる。エリアセンサー４１の行方向は２次元スケール４７のＸ軸方向であり、主走査方向ＤＲＡに平行である。またエリアセンサー４１の列方向は２次元スケール４７のＹ軸方向であり、Ｘ軸方向に直交する。また２次元スケール４７のＸＹ平面は、印刷媒体２の面に平行である。２次元スケール４７の原点は、例えば行１列１の画素であり、或いは画素アレイの中心画素である。例えば行１列１の画素を原点とした場合には、２次元スケール４７におけるＸ座標は行番号であり、Ｙ座標は列番号である。なお、撮像装置４０の設置誤差は、後述するカメラ位置補正により補正される。

図６は、エリアセンサー４１の露出動作を説明する図である。エリアセンサー４１は、画素アレイと行セレクターとセンスアンプ回路とを含むことができる。行セレクターは、画素アレイの行１、行２、行３、・・・、行１２を順次に露出開始させ、順次に露出を停止させる。各行の露出時間は同じであり、露出開始のタイミングは、画素データ読み出しに掛かる時間の分だけ順次にずらされている。行セレクターは、露出を停止させた行を選択し、その選択された行の画素データをセンスアンプ回路が一括して読み出す。行１の読み出しが終了すると、行２、行３、・・・、行１２が順次に読み出される。

本実施形態によれば、エリアセンサー４１は、行方向の複数の画素データを一括して読み出して出力するセンサーである。即ち、エリアセンサー４１は、ローリングシャッター方式で露出を行う。

ローリングシャッター方式では各行の読み出しタイミングが異なっているため、撮像装置４０と被写体とが相対的に動くことでローリングシャッター歪みが生じる場合がある。本実施形態では、キャリッジ２０を主走査方向ＤＲＡに移動しながら、あるいはテストパターンＴＰＴ１、ＴＰＴ２の位置まで移動後停止して、撮像装置４０でテストパターンＴＰＴ１、ＴＰＴ２を撮像するが、エリアセンサー４１の行方向が主走査方向ＤＲＡに直交するように撮像装置４０が設置されているので、ローリングシャッター歪みの影響を受けにくい。即ち、ノズル列ＮＺＲ１、ＮＺＲ２が主走査方向ＤＲＡに直交するので、インクの着弾の列は主走査方向ＤＲＡに直交する。このため、着弾の列はエリアセンサー４１の行方向に平行であり、同時に撮像されることになるので、ローリングシャッター歪みの影響を受けにくい。

２．処理フロー
図７は本実施形態の詳細な処理例を説明するフローチャートである。図７のＡ１は、撮像装置４０をキャリッジ２０に取り付け、その取り付け位置の補正値を演算して記録する処理のフローである。

ステップＳ１において、キャリッジ２０に自動調整用の撮像装置４０が取り付けられる。この撮像装置４０の取り付けは、例えば印刷装置１０の組み立て時や、印刷ヘッド２２の交換時に、作業者や作業ロボットにより行われる。図３に示すように、撮像装置４０の取り付け位置は、キャリッジ２０内の印刷ヘッド２２よりも、主走査方向ＤＲＡの上流側の位置である。

ステップＳ２において、印刷装置１０は、撮像装置４０の撮影エリアの位置調整用パターンＰＰＳを印刷する。図３と図８に位置調整用パターンＰＰＳの一例を示す。印刷装置１０は、キャリッジ２０を、位置調整用パターンＰＰＳの印刷位置となる所定位置に移動して、印刷ヘッド２２を用いて、位置調整用パターンＰＰＳを印刷する。

ステップＳ３において、印刷媒体２に印刷された位置調整用パターンＰＰＳを撮像装置４０により撮影する。即ち印刷装置１０は、印刷された位置調整用パターンＰＰＳが撮影エリアＡＲに入る位置までキャリッジ２０を移動させて、その位置で撮像装置４０により位置調整用パターンＰＰＳを撮影する。

ステップＳ４において、印刷装置１０は、撮像装置４０により撮影した位置調整用パターンＰＰＳの情報から、撮像装置４０の撮影位置の補正値（Δｘ、Δｙ）を演算する。例えば図８において、印刷装置１０は、撮影された位置調整用パターンＰＰＳの中心Ｘ座標と、撮影エリアＡＲの基準位置ＣＰのＸ座標の差を、補正値Δｘとして演算する。また撮影された位置調整用パターンＰＰＳの中心Ｙ座標と、撮影エリアＡＲの基準位置ＣＰのＹ座標の差を、補正値Δｙとして演算する。基準位置ＣＰは、例えば撮影エリアＡＲの中心である。

ステップＳ５において、印刷装置１０は、演算された補正値（Δｘ、Δｙ）を記憶部８０に記憶させる。

図７のＡ２は、求められた位置調整用の補正値に基づいて、着弾ずれ検出の精度を補正する処理のフローである。

ステップＳ６において、印刷装置１０はテストパターンＴＰＴ１、ＴＰＴ２を印刷する。印刷装置１０は、テストパターンＴＰＴ１、ＴＰＴ２の印刷位置である所定位置にキャリッジ２０を移動させて、全てのヘッドユニット３１、３２を用いてテストパターンＴＰＴ１、ＴＰＴ２を印刷する。これにより、ヘッドユニット３１、３２の各々に対応したテストパターンＴＰＴ１、ＴＰＴ２が印刷される。

ステップＳ７において、印刷装置１０は、補正値Δｙに基づいて印刷媒体２を搬送する制御を行う。印刷装置１０は、撮影エリアの中心位置のずれ補正値として記憶部８０に記憶された、中心ｙ座標の差である補正値Δｙを読み出す。そして印刷装置１０は、印刷媒体２をΔｙだけ搬送移動する制御を行う。

ステップＳ８において、印刷装置１０は、補正値Δｘに基づいてキャリッジ２０を移動する制御を行う。印刷装置１０は、撮影エリアＡＲの中心位置のずれ補正値として記憶部８０に記憶された、中心ｘ座標の差である補正値Δｘを読み出す。そして印刷装置１０は、撮像装置４０によりテストパターンＴＰＴ１、ＴＰＴ２を撮影する際に、Δｘだけキャリッジ２０を移動する制御を行う。

ステップＳ９において、印刷装置１０は、印刷媒体２に印刷されたテストパターンＴＰＴ１、ＴＰＴ２を撮影する。

ステップＳ１０において、印刷装置１０は、テストパターンＴＰＴ１、ＴＰ２が撮像された画像に基づいて、着弾ずれを検出する。なお、テストパターンＴＰＴ１、ＴＰ２は、各々が別の画像に撮像されてもよいし、２つが同じ画像に撮像されてもよい。印刷装置１０は、ヘッドユニット３１、３２の各ノズルのインクの着弾位置と、２次元スケール４７における理想の着弾基準とのずれに基づいて、着弾ずれ補正値を演算する。

ステップＳ１１において、印刷装置１０は、演算された着弾ずれ補正値を記憶部８０に記憶させる。印刷媒体２への実印刷時においては、この着弾ずれ補正値を用いることで良好な印刷制御が実現される。

なお上記Ａ１においてカメラ位置補正のみ行う例を説明したが、更に撮像画像の台形補正が行われてもよい。例えば、印刷装置１０は、位置調整用パターンＰＰＳとして、図８等に示すプラスマークに加えて方眼を印刷する。印刷装置１０は、撮像装置４０により撮影した位置調整用パターンＰＰＳの方眼の歪みを補正する台形補正値を求める。印刷装置１０は、テストパターンＴＰＴ１、ＴＰＴ２を撮影した画像に対して台形補正値により台形補正を施し、その台形補正後の画像から着弾ずれを検出する。

本実施形態によれば、印刷装置１０の処理部７０は、撮影エリアＡＲの校正処理を行う。校正処理は、上述した処理フローのＡ１に対応する。

このようにすれば、着弾ずれ検出に用いられる撮像装置４０の撮影エリアＡＲが校正されるので、着弾ずれ検出の基準である２次元スケール４７が校正される。即ち、撮像装置４０の取り付け位置に誤差が生じた場合には、２次元スケール４７上で定義された理想着弾位置が誤差の分だけずれることになる。本実施形態によれば、撮影エリアＡＲが校正されることで、適切な理想着弾位置を基準とした着弾ずれ検出が可能となる。

３．着弾ずれ検出の詳細
図９は、テストパターン撮影手法の第１例である。なお図９では主走査方向ＤＲＡへのキャリッジ２０の移動を縦に並べて模式的に示すが、キャリッジ２０がＹ軸方向に動くことを示すものではなく、キャリッジ２０は主走査方向ＤＲＡにのみ移動する。また図９では、印刷媒体２の図示を省略している。

Ｓ１１に示すように、印刷制御部７２は、ヘッドユニット３１にテストパターンＴＰＴ１を印刷させ、ヘッドユニット３２にテストパターンＴＰＴ２を印刷させる。印刷制御部７２は、テストパターンＴＰＴ１、ＴＰＴ２を同時に印刷させる。テストパターンＴＰＴ１、ＴＰＴ２は、理想的にはＹ軸方向に沿った罫線パターンである。即ち、印刷媒体２に印刷されたテストパターンＴＰＴ１、ＴＰＴ２は、ノズル列が吐出したインクの着弾の列であり、理想的にはＹ軸方向に沿った着弾の列である。以下では１つのノズル列につき１列の着弾の列がテストパターンとして印刷される例を説明するが、１つのノズル列につき複数列の着弾の列がテストパターンとして印刷されてもよい。

Ｓ１２に示すように、着弾ずれ検出部７８は、キャリッジ２０が距離ｄＸＡだけ移動したタイミングで撮像装置４０にテストパターンＴＰＴ１を撮影させる。これにより、撮影エリアＡＲの中央領域にテストパターンＴＰＴ１が写った画像が得られる。Ｓ１３に示すように、着弾ずれ検出部７８は、キャリッジ２０が更に距離ｄＡＢだけ移動したタイミングで撮像装置４０にテストパターンＴＰＴ２を撮影させる。これにより、撮影エリアＡＲの中央領域にテストパターンＴＰＴ２が写った画像が得られる。距離ｄＸＡは、Ｘ軸方向における撮像装置４０とヘッドユニット３１の距離の設計値であり、距離ｄＡＢは、Ｘ軸方向におけるヘッドユニット３１とヘッドユニット３２の距離の設計値である。具体的には、距離ｄＸＡは、Ｘ軸方向における撮影エリアＡＲの中心とヘッドユニット３１のノズル列との距離の設計値であり、距離ｄＡＢは、Ｘ軸方向におけるヘッドユニット３１のノズル列とヘッドユニット３２のノズル列との距離の設計値である。設計値とは、設計時に決められた値であり、キャリッジ２０に対して理想的に撮像装置４０とヘッドユニット３１、３２が取り付けられたときの値である。

図１０は、テストパターン撮影手法の第２例である。図１０においても、図９と同様に、主走査方向ＤＲＡへのキャリッジ２０の移動を縦に並べて模式的に示す。また図１０において印刷媒体２の図示を省略している。

Ｓ２１に示すように、印刷制御部７２は、ヘッドユニット３１、３２にテストパターンＴＰＴ１、ＴＰＴ２を同時に印刷させる。Ｓ２２に示すように、着弾ずれ検出部７８は、キャリッジ２０が距離ｄＸＡ＋ｄＡＢ／２だけ移動したタイミング、即ち撮影エリアＡＲにテストパターンＴＰＴ１、ＴＰＴ２の両方が入るタイミングで撮像装置４０にテストパターンＴＰＴ１、ＴＰＴ２を撮影させる。これにより、テストパターンＴＰＴ１、ＴＰＴ２の両方が写った画像が得られる。

着弾ずれ検出部７８は、図９又は図１０で得られた撮像テストパターンと２次元スケール４７における理想画像パターンとを比較することで、着弾ずれを検出する。このとき、ヘッドユニット３１のノズル列に対応して第１理想画像パターンが設定されており、ヘッドユニット３２のノズル列に対応して第２理想画像パターンが設定されている。着弾ずれ検出部７８は、テストパターンＴＰＴ１を撮影した撮像テストパターンと第１理想画像パターンとを比較することで、ヘッドユニット３１のノズル列の着弾ずれを検出する。また着弾ずれ検出部７８は、テストパターンＴＰＴ２を撮影した撮像テストパターンと第２理想画像パターンとを比較することで、ヘッドユニット３２のノズル列の着弾ずれを検出する。

第１理想画像パターンと第２理想画像パターンは、ヘッドユニット３１、３２のノズル列のノズル配置に応じたパターンとなっている。即ち、ヘッドユニット３１、３２のノズル配置が異なる場合には、第１理想画像パターンと第２理想画像パターンは異なり、ヘッドユニット３１、３２のノズル配置が同じ場合には、第１理想画像パターンと第２理想画像パターンは同じである。後者の場合には、記憶部８０に共通の理想画像パターンが記憶され、その共通の理想画像パターンが第１理想画像パターン及び第２理想画像パターンとして用いられてもよい。

本実施形態によれば、着弾ずれ検出部７８は、複数のノズル列である第１～第ｎノズル列に対応した第１～第ｎ理想画像パターンの第ｉ理想画像パターンを用いて、第１～第ｎノズル列の第ｉノズル列を被調整ノズル列としたときの着弾ずれを検出する。ｎは２以上の整数である。ｉは１以上ｎ以下の整数である。なお図９又は図１０の例では、ｎ＝２であり、ヘッドユニット３１、３２のノズル列が第１～第ｎノズル列に対応する。

このようにすれば、印刷ヘッド２２に設けられる第１～第ｎノズル列の各ノズル列に対して、２次元スケール４７上の理想画像パターンが設定される。これにより、第１～第ｎノズル列のいずれかが基準となるのではなく、第１～第ｎノズル列の各ノズル列の着弾ずれが２次元スケール４７上の絶対値として検出される。

また本実施形態において、図９と図１０では撮影エリアＡＲの縦又は横のほぼ全体を占めるような領域にテストパターンＴＰＴ１、ＴＰＴ２が印刷される例を示したが、テストパターンＴＰＴ１、ＴＰＴ２は、撮像装置４０が撮影する撮影エリアＡＲの中央領域に印刷されてもよい。中央領域は、撮影エリアＡＲの中心を含む領域であり、且つ撮影エリアＡＲよりも狭い領域である。中央領域は、例えば、撮影エリアＡＲの縦幅及び横幅の半分以下となるような領域である。

このようにすれば、レンズ４２の光学的な性能が高い撮影エリアＡＲの中央領域でテストパターンＴＰＴ１、ＴＰＴ２を撮影できる。これにより、高精度に着弾ずれを検出できるようになる。なお、光学的な性能が高いとは、例えば画像の鮮鋭度が高い、レンズ４２の収差が小さい、或いは画像の歪みが小さい等である。

以下、図９のようにテストパターンＴＰＴ１、ＴＰＴ２を１つずつ撮影し、その撮像テストパターンから着弾ずれを検出する例を説明する。いずれのテストパターンに対しても着弾ずれ検出手法は同様である。図１０のようにテストパターンＴＰＴ１、ＴＰＴ２を同時に撮影する場合においても、各テストパターンについて同様な着弾ずれ検出を行うが、後述するように２つの撮像テストパターン間の距離を検出することで着弾ずれ検出を行ってもよい。

図１１は、着弾の理想状態を示す図である。図１１において、方眼の１マスは１つの画素ＰＸに相当する。ＩＴＰＦは理想画像パターンであり、理想ドットＩＤＴ１～ＩＤＴ４を含む。１つの理想ドットは、１つのノズルが吐出するインク１滴の理想の着弾に対応する。図１１では、ドットの直径をエリアセンサー４１の４画素としているが、ドットの直径はこれに限定されない。

理想ドットＩＤＴ１～ＩＤＴ４は、Ｙ軸に平行な基準線ＬＲＥＦに沿って等間隔に並ぶ。基準線ＬＲＥＦのＸ座標はｘｒ１である。この基準線ＬＲＥＦが着弾ずれ検出の基準となり、Ｘ軸方向における基準線ＬＲＥＦと実際の着弾とのずれ量がピクセル数で検出される。

エリアセンサー４１の画素アレイにおいて理想ドットＩＤＴ１が占める列に対応して列領域ＣＬＭ１が設定される。同様に、理想ドットＩＤＴ２～ＩＤＴ４に対応して列領域ＣＬＭ２～ＣＬＭ４が設定される。Ｘ軸方向における列領域ＣＬＭ１～ＣＬＭ４の幅は、例えば画素アレイの幅であるが、着弾ずれの最大値に相当する所定幅であってもよい。この列領域ＣＬＭ１～ＣＬＭ４を用いて、撮像テストパターンのドットがいずれのノズルに対応するのか、即ち理想ドットＩＤＴ１～ＩＤＴ４のいずれに対応するのかが判断される。

理想画像パターンとして、例えば理想ドットＩＤＴ１～ＩＤＴ４の画像データが記憶部８０に記憶される。この場合、着弾ずれ検出部７８は、読み出した理想ドットＩＤＴ１～ＩＤＴ４の画像データから基準線ＬＲＥＦのＸ座標ｘｒ１と列領域ＣＬＭ１～ＣＬＭ４を求める。或いは、理想画像パターンとして、基準線ＬＲＥＦのＸ座標ｘｒ１と列領域ＣＬＭ１～ＣＬＭ４の指定情報とが記憶部８０に記憶されてもよい。この場合、着弾ずれ検出部７８は、記憶部８０から基準線ＬＲＥＦのＸ座標ｘｒ１と列領域ＣＬＭ１～ＣＬＭ４の指定情報とを読み出す。

図１２は、実際の着弾の一例である。図１２において、方眼の１マスは１つの画素ＰＸに相当する。ＴＰＴは、実際に印刷されたテストパターンを撮像した撮像テストパターンであり、撮像ドットＤＴ１～ＤＴ４を含む。１つの撮像ドットは、１つのノズルが吐出するインク１滴の実際の着弾に対応する。

着弾ずれ検出部７８は、列領域ＣＬＭ１内に存在する撮像ドットＤＴ１を、理想ドットＩＤＴ１に対応した撮像ドットであると判断する。同様に、着弾ずれ検出部７８は、列領域ＣＬＭ２～ＣＬＭ４内に存在する撮像ドットＤＴ２～ＤＴ４を、理想ドットＩＤＴ２～ＩＤＴ４に対応した撮像ドットであると判断する。

着弾ずれ検出部７８は、ノズル列の両端のノズルに対応した撮像ドットＤＴ１、ＤＴ４の中心のＸ座標を検出する。撮像ドットＤＴ１の中心のＸ座標がｘｒ１であり、撮像ドットＤＴ４の中心のＸ座標がｘｒ７であったとする。Δｘｐ＝ｘｒ７－ｘｒ１とし、ノズル列のノズル数を２以上の整数ｍとしたとき、撮像テストパターンＴＰＴにおける１ドット当たりの着弾ずれ量Δｄは下式（１）となる。ΔｘｐとΔｄは、ピクセル数で表される。例えば１ピクセルの距離は「１」であり、０．５ピクセルの距離は「０．５」である。
Δｄ＝Δｘｐ／（ｍ－１） ・・・（１）

ｊを１以上ｍの整数としたとき、Ｘ軸方向における基準線ＬＲＥＦに対するｊ番目の撮像ドットの着弾ずれ量ｘｄｊは、下式（２）となる。
ｘｄｊ＝（ｊ－１）×Δｄ ・・・（２）

２次元スケール４７におけるドットピッチをｄｘとしたとき、１ドット当たりの着弾ずれ量Δｄが何ドットピッチに相当するかを示すずれ量Δｄ’は、下式（３）となり、着弾ずれ量ｘｄｊが何ドットピッチに相当するかを示すずれ量ｘｄｊ’は、下式（４）となる。ドットピッチｄｘは、印刷媒体２における実距離のドットピッチを２次元スケール４７上のピクセル数に換算した値であり、撮像装置４０の光学的倍率によって決まる。図１２の例では、Δｄ＝３ピクセル、ｄｘ＝４ピクセル／ドットなので、Δｄ’＝０．７５ドットである。
Δｄ’＝Δｄ／ｄｘ ・・・（３）
ｘｄｊ’＝（ｊ－１）×Δｄ’ ・・・（４）

なお、図１２では撮像ドットＤＴ１の中心Ｘ座標が基準線ＬＲＥＦと同じｘｒ１であるが、これに限定されない。撮像ドットＤＴ１の中心Ｘ座標をｘｒ２としたとき、上式（１）においてΔｘｐ＝ｘｒ７－ｘｒ２であり、ｘｄｊは下式（５）となる。
ｘｄｊ＝（ｘｒ２－ｘｒ１）＋（ｊ－１）×Δｄ ・・・（５）

本実施形態によれば、テストパターンは、各ノズル列に平行な罫線を印刷する罫線テストパターンである。着弾ずれ検出部７８は、エリアセンサー４１の特定の行に対応した２次元スケール４７上の基準線ＬＲＥＦと、撮像テストパターンＴＰＴとして撮像された罫線テストパターンとのずれ量を、被調整ノズル列の着弾ずれ量ｘｄｊとして検出する。

このようにすれば、基準線ＬＲＥＦに対応した特定の行のＸ座標ｘｒ１を基準として、Ｘ軸方向における各ドットの着弾ずれ量ｘｄｊを検出できる。また基準線ＬＲＥＦを用いることで、ドット間の比較をする必要がなく、Ｘ座標の差分のみで着弾ずれ量ｘｄｊを検出できるので、処理が簡素化される。

また本実施形態では、着弾ずれ検出部７８は、２次元スケール４７における基準線ＬＲＥＦと罫線テストパターンとのずれ量の絶対値を、エリアセンサー４１上のピクセル数で検出する。これは、本実施形態においてΔｘｐ又はΔｄをピクセル数で求めたことに相当する。

このようにすれば、画像上において基準線ＬＲＥＦと着弾の間のピクセル数を検出することで、各ノズルの着弾ずれ量ｘｄｊを検出できる。また、２次元スケール４７と印刷媒体２における実距離とは、撮像装置４０の光学的倍率によって対応付けられるので、上式（３）（４）で説明したように、ピクセル数で検出した着弾ずれ量ｘｄｊを、ドット数で表したずれ量ｘｄｊ’に換算できる。このドット数で表したずれ量ｘｄｊ’に基づいて画素シフト補正又は吐出タイミング補正を行うことで、着弾ずれを補正できる。

また本実施形態では、基準線ＬＲＥＦは、Ｙ軸方向に平行である。着弾ずれ検出部７８は、罫線テストパターンにおける被調整ノズル列のノズルの着弾位置と、基準線ＬＲＥＦとのＸ軸方向のずれ量を、着弾ずれ量ｘｄｊとして検出する。

このようにすれば、被調整ノズル列が有する複数のノズルの各ノズルについて、着弾ずれ量ｘｄｊを検出できる。これにより、適切な画素シフト補正又は吐出タイミング補正を行えるようになり、着弾ずれによる画像ムラを補正できる。

なお、図１０のように２つのテストパターンＴＰＴ１、ＴＰＴ２を同時に撮像する場合には、テストパターンＴＰＴ１、ＴＰＴ２の間の距離を検出してもよい。即ち、着弾ずれ検出部７８は、撮像テストパターンからテストパターンＴＰＴ１、ＴＰＴ２の間の距離ｄＡＢ’を検出し、その距離ｄＡＢ’と理想値である設計距離ｄＡＢとの差分を着弾ずれ量として検出する。この場合、ヘッドユニット３１、３２のいずれかを基準とするのではなく、あくまでも２次元スケール４７を用いてヘッドユニット３１、３２の相対的な取り付け誤差が検出される。即ち、ヘッドユニット３１、３２のいずれが交換されても、ヘッドユニット３１、３２の相対的な取り付け誤差が再度検出されるだけである。

図１３、図１４は着弾ずれ検出の変形例を説明する図である。図１３では、ヘッドユニット３１のノズル列ＮＺＲ１に設けられるノズルＮＡ１～ＮＡ４と、ヘッドユニット３２のノズル列ＮＺＲ２に設けられるノズルＮＢ１～ＮＢ４とが、Ｙ軸方向において交互に並ぶように配置されている。即ち、仮にノズルＮＢ１～ＮＢ４をＸ軸方向に移動させて、ノズルＮＡ１～ＮＡ４とノズルＮＢ１～ＮＢ４をＹ軸方向に沿って一直線上に並べたとすると、ＮＡ１、ＮＢ１、ＮＡ２、ＮＢ２、・・・、ＮＡ４、ＮＢ４が等間隔に並ぶことになる。

図１３のようなノズル配置の場合、図１４に示す理想画像パターンを用いることが可能である。図１４の理想画像パターンは、ノズルＮＡ１～ＮＡ４に対応した理想ドットＤＡ１～ＤＡ４と、ノズルＮＢ１～ＮＢ４に対応した理想ドットＤＢ１～ＤＢ４とを含む。理想画像パターンにおいて、ＤＡ１、ＤＢ１、ＤＡ２、ＤＢ２、・・・、ＤＡ４、ＤＢ４がＹ軸に平行な基準線ＬＲＥＦに沿って等間隔に並ぶ。

印刷制御部７２は、ヘッドユニット３１、３２にテストパターンを印刷させるとき、Ｙ軸に平行な同一の直線上に罫線テストパターンを印刷するように、制御する。即ち、印刷制御部７２は、ヘッドユニット３２に罫線テストパターンを印刷させた後に、キャリッジ２０がｄＡＢだけ移動したタイミングでヘッドユニット３１に罫線テストパターンを印刷させる。着弾ずれ検出部７８は、印刷媒体２に印刷されたテストパターンを撮像装置４０に撮像させることで撮像テストパターンを取得し、その撮像テストパターンと理想画像パターンとを比較することで、ヘッドユニット３１、３２の各ノズルの着弾ずれを検出する。

以上に説明した本実施形態の印刷装置は、印刷ヘッドと撮像装置とキャリッジと処理部とを含む。印刷ヘッドは複数のノズル列を有し、複数のノズル列の各ノズル列が複数のノズルから構成される。撮像装置は、エリアセンサー及びレンズを含む。キャリッジは、印刷ヘッドと撮像装置を搭載する。処理部は、印刷ヘッドを用いてテストパターンを印刷し、テストパターンを撮像装置により撮像して撮像テストパターンを取得し、撮像テストパターンに基づいて複数のノズルから吐出したインクの着弾ずれを検出する。エリアセンサーは、行方向及び列方向にマトリックス配置された複数の画素を有する。撮像装置は、エリアセンサーの行方向と、各ノズル列を構成する複数のノズルの配列方向とが平行になるようにキャリッジに設置される。エリアセンサーの行方向をＹ軸方向とし、列方向をＸ軸方向とするスケールを仮想的な２次元スケールとする。このとき、処理部は、複数のノズル列に含まれる被調整ノズル列からインクを吐出させてテストパターンを印刷させ、２次元スケールを着弾ずれ検出の基準として、撮像テストパターンに基づいて、被調整ノズル列の着弾ずれを検出する。

このようにすれば、エリアセンサーの行方向及び列方向によってＹ軸及びＸ軸が規定される２次元スケールが、インクの着弾ずれの基準となる。即ち、印刷ヘッドが有する複数のノズル列以外の基準が設けられることで、複数のノズル列が、着弾ずれ検出において対等に扱われる。これにより、複数のノズル列のいずれを搭載するヘッドユニットが交換された場合であっても、常に２次元スケールを基準として各ノズル列の着弾ずれを検出できる。

また本実施形態では、処理部は、２次元スケールにおける被調整ノズル列の着弾位置の理想画像パターンと、撮像テストパターンとを比較することによって、着弾ずれを検出してもよい。

このようにすれば、２次元スケール上において定義される理想画像パターンと撮像テストパターンとを比較することで、２次元スケールを基準として各ノズル列の着弾ずれを検出できる。

また本実施形態では、処理部は、複数のノズル列である第１～第ｎノズル列（ｎは２以上の整数）に対応した第１～第ｎ理想画像パターンの第ｉ理想画像パターン（ｉは１以上ｎ以下の整数）を用いて、第１～第ｎノズル列の第ｉノズル列を被調整ノズル列としたときの着弾ずれを検出してもよい。

このようにすれば、印刷ヘッドに設けられる第１～第ｎノズル列の各ノズル列に対して、２次元スケール上の理想画像パターンが設定される。これにより、第１～第ｎノズル列のいずれかが基準となるのではなく、第１～第ｎノズル列の各ノズル列の着弾ずれが２次元スケール上の絶対値として検出される。

また本実施形態では、エリアセンサーは、行方向の複数の画素データを一括して読み出して出力するセンサーであってもよい。

ローリングシャッター方式では各行の読み出しタイミングが異なっているため、撮像装置と被写体とが相対的に動くことでローリングシャッター歪みが生じる場合がある。本実施形態では、画素データが一括して読み出されるエリアセンサーの行方向と、各ノズル列を構成する複数のノズルの配列方向とが平行になるように、撮像装置がキャリッジに設置される。これにより、エリアセンサーの行方向が主走査方向に直交するので、ノズル列の着弾を撮像する際にローリングシャッター歪みの影響を受けにくい。

また本実施形態では、テストパターンは、各ノズル列に平行な罫線を印刷する罫線テストパターンであってもよい。処理部は、エリアセンサーの特定の行に対応した２次元スケール上の基準線と、撮像テストパターンとして撮像された罫線テストパターンとのずれ量を、被調整ノズル列の着弾ずれ量として検出してもよい。

このようにすれば、基準線に対応した特定の行のＸ座標を基準として、Ｘ軸方向における各ドットの着弾ずれ量を検出できる。また基準線を用いることで、ドット間の比較をする必要がなく、Ｘ座標の差分のみで着弾ずれ量を検出できるので、処理が簡素化される。

また本実施形態では、処理部は、２次元スケールにおける基準線と罫線テストパターンとのずれ量の絶対値を、エリアセンサー上のピクセル数で検出してもよい。

このようにすれば、画像上において基準線と着弾の間のピクセル数を検出することで、各ノズルの着弾ずれ量を検出できる。また、２次元スケールと印刷媒体における実距離とは、撮像装置の光学的倍率によって対応付けられるので、ピクセル数で検出した着弾ずれ量を、ドット数で表したずれ量に換算できる。このように、仮想的な２次元スケールを着弾ずれ量のスケールとして用いることが可能である。

また本実施形態では、基準線は、Ｙ軸方向に平行であってもよい。処理部は、罫線テストパターンにおける被調整ノズル列のノズルの着弾位置と、基準線とのＸ軸方向のずれ量を、着弾ずれ量として検出してもよい。

このようにすれば、被調整ノズル列が有する複数のノズルの各ノズルについて、着弾ずれ量を検出できる。これにより、適切な画素シフト補正又は吐出タイミング補正を行えるようになり、着弾ずれによる画像ムラを補正できる。

また本実施形態では、テストパターンは、撮像装置が撮影する撮影エリアの中央領域に印刷されてもよい。

このようにすれば、レンズの光学的な性能が高い撮影エリアの中央領域でテストパターンを撮影できる。これにより、高精度に着弾ずれを検出できるようになる。

また本実施形態では、処理部は、撮影エリアの校正処理を行ってもよい。

撮像装置の取り付け位置に誤差が生じた場合には、２次元スケール上で定義された理想着弾位置が誤差の分だけずれることになる。本実施形態によれば、着弾ずれ検出に用いられる撮像装置の撮影エリアが校正されるので、着弾ずれ検出の基準である２次元スケールが校正される。これにより、適切な理想着弾位置を基準とした着弾ずれ検出が可能となる。

また本実施形態の調整方法は、各ノズル列が複数のノズルから構成される複数のノズル列を有する印刷ヘッドと、エリアセンサー及びレンズを含む撮像装置と、印刷ヘッドと撮像装置を搭載したキャリッジと、を含む印刷装置における着弾ずれを調整する。調整方法は、印刷ヘッドを用いて、複数のノズル列に含まれる被調整ノズル列からインクを吐出させてテストパターンを印刷する。調整方法は、行方向及び列方向にマトリックス配置された複数の画素を有するエリアセンサーの行方向と、各ノズル列を構成する複数のノズルの配列方向とが平行になるように設置された撮像装置により、テストパターンを撮像して撮像テストパターンを取得する。調整方法は、エリアセンサーの行方向をＹ軸方向とし、列方向をＸ軸方向とするスケールを仮想的な２次元スケールとしたときに、２次元スケールを着弾ずれ検出の基準として、撮像テストパターンに基づいて、被調整ノズル列の複数のノズルから吐出したインクの着弾ずれを検出する。調整方法は、着弾ずれに基づいて着弾ずれを調整する。

なお、上記のように本実施形態について詳細に説明したが、本開示の新規事項及び効果から実体的に逸脱しない多くの変形が可能であることは当業者には容易に理解できるであろう。従って、このような変形例はすべて本開示の範囲に含まれるものとする。例えば、明細書又は図面において、少なくとも一度、より広義又は同義な異なる用語と共に記載された用語は、明細書又は図面のいかなる箇所においても、その異なる用語に置き換えることができる。また本実施形態及び変形例の全ての組み合わせも、本開示の範囲に含まれる。また印刷装置等の構成及び動作等、及び印刷装置の調整方法も、本実施形態で説明したものに限定されず、種々の変形実施が可能である。

２…印刷媒体、１０…印刷装置、１２…制御基板、１４…操作パネル、１６…インク収容部、１８…給送部、１９…キャリッジレール、２０…キャリッジ、２２…印刷ヘッド、２３～２８，３１，３２…ヘッドユニット、４０…撮像装置、４１…エリアセンサー、４２…レンズ、４７…２次元スケール、５０…移動機構、６０…搬送機構、７０…処理部、７２…印刷制御部、７４…位置調整部、７８…着弾ずれ検出部、８０…記憶部、８２…カメラ位置補正値記憶部、８６…着弾ずれ補正値記憶部、ＡＲ…撮影エリア、ＣＬＭ１～ＣＬＭ４…列領域、ＤＲ１…主走査方向、ＤＲ２…副走査方向、ＬＲＥＦ…基準線、ＮＺＲ１，ＮＺＲ２…ノズル列、ＰＸ…画素、ＴＰＴ…撮像テストパターン、ＴＰＴ１，ＴＰＴ２…テストパターン

Claims (9)

1. 各ノズル列が複数のノズルから構成される複数のノズル列を有する印刷ヘッドと、
   エリアセンサー及びレンズを含む撮像装置と、
   前記印刷ヘッドと前記撮像装置を搭載したキャリッジと、
   前記印刷ヘッドを用いて前記各ノズル列に平行な罫線を罫線テストパターンとして印刷し、前記罫線テストパターンを前記撮像装置により撮像して撮像テストパターンを取得し、前記撮像テストパターンに基づいて前記複数のノズルから吐出したインクの着弾ずれを検出する処理部と、
   を含み、
   前記エリアセンサーは、
   行方向及び列方向にマトリックス配置された複数の画素を有し、
   前記撮像装置は、
   前記エリアセンサーの前記行方向と、前記各ノズル列を構成する前記複数のノズルの配列方向とが平行になるように前記キャリッジに設置され、
   前記エリアセンサーの前記行方向をＹ軸方向とし、前記列方向をＸ軸方向とするスケールを仮想的な２次元スケールとしたときに、
   前記処理部は、
   前記複数のノズル列に含まれる被調整ノズル列からインクを吐出させて前記罫線テストパターンを印刷させ、前記エリアセンサーの特定の行に対応した前記２次元スケール上の基準線と、前記撮像テストパターンとして撮像された前記罫線テストパターンとのずれ量を、前記被調整ノズル列の着弾ずれ量として検出することで、前記被調整ノズル列の前記着弾ずれを検出することを特徴とする印刷装置。
2. 請求項１に記載の印刷装置において、
   前記処理部は、
   前記２次元スケールにおける前記被調整ノズル列の着弾位置の理想画像パターンと、前記撮像テストパターンとを比較することによって、前記着弾ずれを検出することを特徴とする印刷装置。
3. 請求項２に記載の印刷装置において、
   前記処理部は、
   前記複数のノズル列である第１～第ｎノズル列（ｎは２以上の整数）に対応した第１～第ｎ理想画像パターンの第ｉ理想画像パターン（ｉは１以上ｎ以下の整数）を用いて、前記第１～第ｎノズル列の第ｉノズル列を前記被調整ノズル列としたときの前記着弾ずれを検出することを特徴とする印刷装置。
4. 請求項１乃至３のいずれか一項に記載の印刷装置において、
   前記エリアセンサーは、
   前記行方向の複数の画素データを一括して読み出して出力するセンサーであることを特徴とする印刷装置。
5. 請求項１乃至４のいずれか一項に記載の印刷装置において、
   前記処理部は、
   前記２次元スケールにおける前記基準線と前記罫線テストパターンとの前記ずれ量の絶対値を、前記エリアセンサー上のピクセル数で検出することを特徴とする印刷装置。
6. 請求項１乃至５のいずれか一項に記載の印刷装置において、
   前記基準線は、前記Ｙ軸方向に平行であり、
   前記処理部は、
   前記罫線テストパターンにおける前記被調整ノズル列のノズルの着弾位置と、前記基準線との前記Ｘ軸方向のずれ量を、前記着弾ずれ量として検出することを特徴とする印刷装置。
7. 請求項１乃至６のいずれか一項に記載の印刷装置において、
   前記罫線テストパターンは、前記撮像装置が撮影する撮影エリアの中央領域に印刷されることを特徴とする印刷装置。
8. 請求項７に記載の印刷装置において、
   前記処理部は、
   前記撮影エリアの校正処理を行うことを特徴とする印刷装置。
9. 各ノズル列が複数のノズルから構成される複数のノズル列を有する印刷ヘッドと、エリアセンサー及びレンズを含む撮像装置と、前記印刷ヘッドと前記撮像装置を搭載したキャリッジと、を含む印刷装置における着弾ずれを調整する調整方法であって、
   前記印刷ヘッドを用いて、前記複数のノズル列に含まれる被調整ノズル列からインクを吐出させて、前記各ノズル列に平行な罫線を罫線テストパターンとして印刷し、
   行方向及び列方向にマトリックス配置された複数の画素を有する前記エリアセンサーの前記行方向と、前記各ノズル列を構成する前記複数のノズルの配列方向とが平行になるように設置された前記撮像装置により、前記罫線テストパターンを撮像して撮像テストパターンを取得し、
   前記エリアセンサーの前記行方向をＹ軸方向とし、前記列方向をＸ軸方向とするスケールを仮想的な２次元スケールとしたときに、前記エリアセンサーの特定の行に対応した前記２次元スケール上の基準線と、前記撮像テストパターンとして撮像された前記罫線テストパターンとのずれ量を、前記被調整ノズル列の着弾ずれ量として検出することで、前記被調整ノズル列の前記複数のノズルから吐出したインクの前記着弾ずれを検出し、
   前記着弾ずれに基づいて前記着弾ずれを調整することを特徴とする調整方法。
   

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