インクジェット記録装置およびその調整方法
【課題】より精度の高い記録位置調整が可能なインクジェット記録装置の提供。
【解決手段】記録ヘッドの複数のノズル列のノズルからインクを吐出させ、各ノズル列の異なるノズル群に対応した複数のマッチングパターンを含むテストパターンを記録媒体に対して記録する記録手段と、レンズと読み取りセンサとを備えた、テストパターンを画像として読み取る手段と、読み取った画像の複数のマッチングパターンに対してパターンマッチングを行い、複数のマッチングパターン間の距離を求める第１算出手段と、距離に基づいて画像における複数のマッチングパターン間の距離を補正する補正係数を算出する第２算出手段と、読み取った画像および前記補正係数に基づいてインクの着弾位置のずれ量を算出する第３算出手段と、ずれ量に基づきインクの着弾位置を調整する調整手段と、を備えるインクジェット記録装置。
【解決手段】記録ヘッドの複数のノズル列のノズルからインクを吐出させ、各ノズル列の異なるノズル群に対応した複数のマッチングパターンを含むテストパターンを記録媒体に対して記録する記録手段と、レンズと読み取りセンサとを備えた、テストパターンを画像として読み取る手段と、読み取った画像の複数のマッチングパターンに対してパターンマッチングを行い、複数のマッチングパターン間の距離を求める第１算出手段と、距離に基づいて画像における複数のマッチングパターン間の距離を補正する補正係数を算出する第２算出手段と、読み取った画像および前記補正係数に基づいてインクの着弾位置のずれ量を算出する第３算出手段と、ずれ量に基づきインクの着弾位置を調整する調整手段と、を備えるインクジェット記録装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェット記録装置およびその調整方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
記録媒体の幅に相当する記録幅を持つ、いわゆる、フルライン型の記録ヘッドが設けられたインクジェット記録装置が知られている。このような記録ヘッドを持つインクジェット記録装置においては、記録ヘッドを記録媒体に対して１回相対移動させることにより記録媒体のほぼ全面に画像を記録できる。
【０００３】
フルライン型の記録ヘッドが設けられた記録装置においては、記録ヘッドの取り付け位置や複数の記録ヘッド間における相対的な取り付け位置に誤差が生じてしまうと、この誤差に起因して記録媒体上でのインクの着弾位置（付着位置）にずれが生じる場合がある。このずれは、記録品位の低下要因となる。本願明細書では、このようなインク着弾位置のずれを補正する処理を、記録位置調整と呼称することとする。
【０００４】
以上のような、記録位置調整の手段として、特許文献１には、パターンマッチングの技術を用いることによりパターン間の相対的な位置を算出し、この相対位置に基づいて記録位置調整を行うことが開示されている。基本的には、特許文献１では、スキャナなどの読取り装置を用いてテストパターンを読み取り、読み取った画像から求められたパターン同士の相対位置から、記録時に起きるずれ量を算出し、記録位置を調整することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−１０５２０３
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ここで、記録ヘッドを用いてパターンマッチングを実施するためのテストパターンを記録媒体上に形成した後、読取り装置を用いてテストパターンを読み取る際に、読み取った画像は読取り装置で用いるレンズの収差の影響を受けることがある。すなわち、このレンズの収差の影響によって、読取り画像においてマッチングにより求められたパターン同士の相対位置が、実際の記録媒体上の相対位置と異なってしまうこととなる。その結果、記録時に起きる記録媒体に対するインク着弾位置の理想位置からのずれ量が正確に測れないという問題がある。
【０００７】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、記録位置調整パターンの読取り時にレンズ収差の影響にかかわらず、その測定誤差を正確に測定する技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するための本発明のインクジェット記録装置は、インクを吐出するためのノズルが配列された複数のノズル列を備える記録ヘッドに対してノズル配列方向と交差する方向に相対移動する記録媒体に対して、前記記録ヘッドからインクを吐出することによって記録を行うインクジェット記録装置であって、前記記録ヘッドの複数のノズル列のノズルからインクを吐出させて、それぞれのノズル列における異なるノズル群に対応した複数のマッチングパターンを含むテストパターンを記録媒体に対して記録する記録手段と、レンズと、該レンズを介して光学的に画像を読み取る読み取りセンサとを備えた、前記テストパターンを画像として読み取る読取り手段と、前記読取り手段により読み取った画像における複数のマッチングパターンに対してパターンマッチングを行うことにより、当該複数のマッチングパターン間の距離を求める第１算出手段と、前記距離に基づいて、前記読取り手段が読み取る画像における前記複数のマッチングパターン間の距離を補正するための補正係数を算出する第２算出手段と、前記読み取った画像および前記補正係数に基づいて、前記記録ヘッドから吐出されるインクの着弾位置のずれ量を算出する第３算出手段と、前記ずれ量に基づき、前記記録ヘッドから吐出されるインクの着弾位置を調整する調整手段と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、パターンの読取り時に読取り機器に起因する画像の歪みが生じた場合であっても、その測定誤差を小さくできる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１の実施形態に係る、記録制御装置の一例となる画像形成装置の概略構成を示す図である。
【図２】第１の実施形態に係る、図１で示した画像形成装置における制御に関わる構成を説明するためのブロック図である。
【図３】第1の実施形態に係る、記録ヘッドユニット、スキャナユニット、およびテストパターンの位置を説明するための図である。
【図４】第１の実施形態に係る、ずれ量検出のテストパターンとその記録方法とを説明するための図である。
【図５】第１の実施形態に係る、パターンマッチング用パターンを示す図である。
【図６】第１の実施形態に係る、記録チップ間およびノズル列間のずれ量算出用のパターンレイアウトを説明するための図である。
【図７】第１の実施形態に係る、記録ヘッド間のずれ量算出用のパターンレイアウトを説明するための図である。
【図８】第１の実施形態に係る、図６および図７のパターンレイアウトに従って実際に記録媒体上に記録されたテストパターンを説明するための図である。
【図９】図８のテストパターンをＣＣＤスキャナで読も取る様子を示す図である。
【図１０】第１の実施形態に係る、ずれ量算出のフローを示す図である。
【図１１】第１の実施形態に係る、各記録チップに対応したパターンを検出する処理を説明するための図である。
【図１２】図６のパターンレイアウトに従って記録されたパターンのスキャン画像を用いた、レンズ収差の影響を算出する方法を説明するための図である。
【図１３】図６のパターンレイアウトに従って記録されたパターンのスキャン画像を用いた、ノズル列間のずれ量を算出する方法を説明するための図である。
【図１４】図６のパターンレイアウトに従って記録されたパターンのスキャン画像を用いた、記録チップ間のずれ量を算出する方法を説明するための図である。
【図１５】図７のパターンレイアウトに従って記録されたパターンのスキャン画像を用いた、記録ヘッド間のずれ量を算出する方法を説明するための図である。
【図１６】第２の実施形態に係る、ずれ量算出のフローを示す図である。
【図１７】第２の実施形態に係る、図６および図７のパターンレイアウトに従って実際に記録媒体上に記録されたテストパターンを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
この発明の好適な実施の形態を詳しく説明する。なお、以下の実施の形態はあくまでも例示であり、本発明の範囲を限定する趣旨のものではない。
（第1の実施形態）
以下、本発明を実施するための形態について図面を用いて説明する。なお、この実施の形態で用いる装置の各構成要素の相対配置、装置形状等は、あくまで例示であり、それらのみに限定するものではない。
【００１２】
図１は、本実施形態に係る、記録制御装置の一例となる画像形成装置の概略構成を示す図である。図１の画像形成装置は、記録機能と、記録物上の画像を読取る読取装置を備えたものを示すが、他の機能を加えた複合装置としてもよい。また、記録処理を行う記録材（被記録媒体または記録シート）としてロールシートを用いたものを例に説明するが、同一面への複数ページ分の記録を途中で切断せずに続けて行える長尺の連続シートであれば、ロール状となったものには限らない。また、連続シートの切断は、画像形成装置が自動的に切断するものであってもよいし、ユーザーがマニュアル指示を行って切断するものであってもよい。記録材の材質も紙には限らず、記録処理可能なものであれば種々のものを用いることができる。また、画像形成装置は、連続シートへの記録のみではなく、所定のサイズに予めカットされたカットシートへの記録をも可能な画像形成装置としてもよい。また、記録方式は後述する画像記録用液体インクを用いたインクジェット方式による画像の記録には限らない。記録剤として固形インクを用いてもよい。また、複数色の記録剤を用いたカラー記録を行うものには限らず、黒色（グレーを含む）のみによるモノクロ記録を行うものとしてもよい。また、記録は、可視画像の記録には限らず、不可視もしくは視認が困難な画像の記録としてもよいし、一般的な画像以外の、例えば配線パターン、部品の製造における物理的パターン、ＤＮＡの塩基配列等のプリントなど種々のものの記録としてもよい。つまり、記録剤を記録材に付与可能なものであれば種々のタイプの記録装置に適用可能である。また、図１の画像形成装置と接続された外部装置からの指示で当該画像形成装置における記録処理の動作を制御させる場合、この外部装置が記録制御装置となる。
【００１３】
図１の画像形成装置は、以下の構成要素１０１〜１１５を含み、これらが１つの筐体内に配置される。ただし、これらの構成要素を複数の筐体に分けて構成してもよい。
【００１４】
制御ユニット１０８は、コントローラ（ＣＰＵまたはＭＰＵを含む）やユーザーインターフェース情報の出力器（表示情報や音響情報などの発生器）、各種Ｉ／Ｏインターフェースを備えた制御部を内蔵し、画像形成装置全体の各種制御を司る。
【００１５】
図１の画像形成装置は、ロールシートユニットとして上段シートカセット１０１ａおよび下段シートカセット１０１ｂの２基を備える。使用者はロールシート（以下、シートと記載する）をマガジンに装着してから画像形成装置本体に装填する。上段シートカセット１０１ａから引き出されたシートは図中矢印ａ方向に、下段シートカセット１０１ｂから引き出されたシートは図中矢印ｂ方向にそれぞれ搬送される。いずれのカセットからのシートも図中矢印ｃ方向に進行して搬送ユニット１０２に到達する。搬送ユニット１０２は、複数の回転ローラ１０４を通して記録処理中にシートを図中矢印ｄ方向に搬送する。給紙元のシートカセットを一方から他方に切り替える際は、既に引き出されているシートをカセット内に巻き戻し、新たに給紙させるシートがセットされているカセットから新たに給紙する。
【００１６】
搬送ユニット１０２の上方には記録ヘッドユニット１０５が搬送ユニット１０２と対向して搭載される。記録ヘッドユニット１０５では複数色分の独立した記録ヘッド１０６がシートの搬送方向に沿って保持されている。本実施形態ではＫ（ブラック）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｙ（イエロー）、Ｇ（グレー）、ＬＭ（ライトマゼンタ）、ＬＣ（ライトシアン）、の７色に対応した７つの記録ヘッドを有す。もちろん、これら以外の色を用いたものでもよいし、これらの全てを用いる必要もない。記録ヘッド１０６は、記録時の搬送方向ｄ方向に沿って各色（本実施形態では７色）のラインヘッドが並んでいる。記録ヘッド１０６は、継ぎ目無く単一の記録チップで形成されたものであってもよいし、分割された記録チップが一列又は千鳥配列のように規則的に並べられたものであってもよい。本実施形態では、本装置が使用可能な最大サイズのシートの記録領域の幅分をカバーする範囲にノズルが並んでいる、いわゆるフルマルチヘッドを採用する。ノズルからインクを吐出するインクジェット方式は、発熱素子を用いた方式、ピエゾ素子を用いた方式、静電素子を用いた方式、ＭＥＭＳ素子を用いた方式等を採用することができる。記録データに基づいて各記録ヘッドのノズルからインクが吐出されるが、吐出のタイミングは搬送用エンコーダ１０３の出力信号によって決定される。なお、本実施形態では記録剤としてインクを用いたインクジェット方式のプリンタに限定されない。サーマルプリンタ（昇華型、熱転写型など）、ドットインパクトプリンタ、など、様々な記録方式に適用可能である。
【００１７】
本画像形成装置は、搬送ユニット１０２によるシートの搬送に同期させて、記録ヘッド１０６からインクを吐出させてシート上に画像を形成する。なお、記録ヘッド１０６はインクの吐出先が回転ローラ１０４と重ならない位置に配置される。インクはシートに直接吐出させるのに代え、中間転写体にインクを付与した後、そのインクをシートに付与することによって画像を形成させるものとしてもよい。これら搬送ユニット１０２、記録ヘッドユニット１０５および記録ヘッド１０６を含んで記録ユニットが構成されている。インクタンク１０９は各色のインクを独立して貯蔵する。インクタンク１０９からはチューブによって各色に対応して設けられたサブタンクまでインクが供給され、サブタンクから各記録ヘッド１０６までチューブを介してインクが供給される。
【００１８】
シートに画像が形成された後、当該シートは搬送ユニット１０２から、スキャナユニット１０７まで搬送される。スキャナユニット１０７では、シート上の記録画像や特殊パターンを光学的に読み取って記録画像に問題がないかどうかの確認や、インクの吐出状態を含む本装置の状態確認等を行う。本実施形態では、画像の確認方法において、記録ヘッドの状態の確認するためのパターンを読み込むことによるインクの吐出状態を確認するものとするが、元画像との比較を行うことによる記録の成否を確認するものでもよい。確認の方法は種々のものの中から適宜選択することが可能である。
【００１９】
シートはスキャナユニット１０７近傍から矢印ｅ方向に搬送され、カッタユニット１１０に導入される。カッタユニット１１０ではシートを所定の記録単位の長さ毎に切断する。記録する画像サイズに応じてこの所定の記録単位の長さは異なる。例えばＬ版サイズの写真では搬送方向の長さは１３５ｍｍ、Ａ４サイズでは搬送方向の長さは２９７ｍｍとなる。カッタユニット１１０は、片面記録の場合はページ単位でシートを切断するが、記録ジョブの内容によってはページ単位で切断しない場合もある。また、カッタユニット１１０は両面記録の場合、シートの第１面（たとえばおもて面）はページ単位で切断せずに所定の長さ分まで画像を連続して記録し、第２面（たとえば裏面）を記録した場合にページ単位で切断する。なお、カッタユニット１１０は、片面記録や両面記録の裏面記録に際し、１枚の画像毎に切断するものに限らない。所定の長さ分搬送されるまで切断せず、所定の長さまで搬送された後で切断し、１枚（１ページ）の画像毎に切り離すのは別のカッタ装置で手動操作等によって切断するものとしてもよい。またシートの幅方向に関しては、切断が必要な場合、別のカッタ装置を用いて切断することになる。
【００２０】
カッタユニット１１０から搬送されたシートは、ユニット内を図中矢印ｆ方向に搬送され、裏面記録ユニット１１１に搬送される。裏面記録ユニット１１１は、シートの片面のみに画像を記録する場合に、シートの裏面に所定の情報を記録させるためのユニットである。シートの裏面に記録する情報としては、記録画像毎に対応した文字、記号、コード等の情報（例えば、オーダー管理用番号等）が含まれる。裏面記録ユニット１１１は、記録ヘッド１０６が両面記録の記録ジョブのための画像を記録する場合、記録ヘッド１０６が画像を記録する領域以外に上記のような情報を記録する。裏面記録ユニット１１１は、記録剤の押印、熱転写、インクジェットなどの方式を採用可能である。
【００２１】
裏面記録ユニット１１１を通ったシートは、次に乾燥ユニット１１２に搬送される。乾燥ユニット１１２は、インクが付与されたシートを短時間で乾燥させるために、ユニット内を図中矢印ｇ方向に通過するシートを温風（加温された気体（空気））で加熱するユニットである。なお、乾燥の方法は温風を用いるのに代え、冷風、ヒーターによる加温、待機させることのみによる自然乾燥、紫外光等の電磁波の照射など種々のものも採用可能である。記録単位長さに切断されたシートは１枚ずつ乾燥ユニット１１２内を通過して、図中矢印ｈ方向に搬送されて仕分けユニット１１４に搬送される。仕分けユニット１１４は、複数のトレー（本実施形態では１８個）を保持しており、記録単位の長さ等に応じでシートの排紙先のトレーを区別する。各トレーにはトレー番号が割り当てられている。仕分けユニット１１４では、ユニット内を図中矢印i方向に通過するシートを、各トレー上に設けられたセンサでトレーの空きやシートが満載か否かなどを確認しながら記録画像毎に設定されたトレー番号に対応するトレーに排紙していく。切断されたシートの排出先となるトレーは、記録ジョブの発行元（ホスト装置）で特定のものが指定される場合や、画像形成装置側で空いているトレーが任意に指定される場合がある。１つのトレーには予め決められた枚数まで排紙可能である。この予め決められた枚数を超える記録ジョブの場合、複数のトレーに跨って排紙される。トレーに対して排紙可能なシートの枚数やサイズ、種類などは、そのトレーの大きさ（タイプ）等によって異なっている。図１において縦（上下）に並んでいるトレー（以下、大トレー）は大サイズ（Ａ４サイズ等、Ｌ版サイズより大きいもの）のシート、小サイズ（Ｌ版サイズ）のシートの排紙が可能である。また、横（左右）に並んでいるトレー（以下、小トレー）は小サイズ（Ｌ版サイズ）のシートの排紙が可能であるが大サイズのシートの排紙はできない。そして、大トレーの方が小トレーより排紙可能なシートの出力枚数が多い。また、シート排紙中や排紙完了等の状態は、表示器を用いてユーザーが識別可能にする（例えば、ＬＥＤ等を用いる）。例えば、トレーのそれぞれに互いに異なる色で発光する複数のＬＥＤを設け、点灯しているＬＥＤの色や点灯状態か点滅状態かなどによって各トレーの種々の状態をユーザーに通知可能である。また、複数のトレーのそれぞれには優先順位を付すことができ、画像形成装置２００は、記録ジョブを実行するにあたり、空いている（シートが存在しない）トレーを、優先順位に従って順にシートの排出先として割り当てていく。デフォルトでは、大トレーは上のトレーほど優先順位が高く、小トレーは左側ほど優先順位が高い。また大トレーより、小トレーの優先順位が高い。この優先順位はユーザーがシートを取り出しやすい位置の優先順位を高くしてやればよいが、ユーザーによる操作等で適宜変更可能なものとする。
【００２２】
シート巻取りユニット１１３は、ページ単位等の所定の記録単位長さ毎に切断されずにおもて面が記録されたシートの巻取りを行う。両面記録の際には、まずおもて面に画像形成が行われたシートを、カッタユニット１１０でページ単位では切断せず、連続したおもて面の記録が終了した後に切断する。おもて面が記録されたシートは、ユニット内を図中の矢印ｊ方向に通過し、シート巻取りユニット１１３がこれを巻取る。そして、一連のおもて面の画像形成が終了して、巻き取られたシートは、先のおもて面とは反対面を記録可能な面にして、つまり記録ヘッド１０６に対向させる面を反転させて、再度図中の矢印ｋ方向に搬送される。このように搬送させることで、先のおもて面とは反対の裏面の画像の記録を行わせる。
【００２３】
通常の片面記録の場合は、画像が記録されたシートは、シート巻取りユニット１１３による巻取りを行わせずに仕分けユニット１１４に搬送される。
【００２４】
操作ユニット１１５は、ユーザーが種々の操作を行ったり、ユーザーに種々の情報を通知したりするためのユニットである。例えば、ユーザーに指定された画像が記録されたシートはどこのトレーに積載されているか、あるいは当該画像が記録中か記録終了かなど、オーダー毎の記録状況の確認が可能である。また、インク残量や、シートの残量等、装置の各種状態の確認、ヘッドクリーニング等の装置メンテナンスの実施の指示を行うためにユーザーが操作／確認可能である。
【００２５】
図２は、本実施形態に係る、図１で示した画像形成装置における制御に関わる構成を説明するためのブロック図である。画像形成装置２００は図１に示した画像形成装置である。
【００２６】
ＣＰＵ２０１、ＲＯＭ２０２、ＲＡＭ２０３、画像処理部２０７、エンジン制御部２０８、スキャナ制御部２０９が主に図１の制御ユニット１０８に含まれる。そして、制御ユニット１０８にＨＤＤ２０４、操作部２０６、外部Ｉ／Ｆ２０５などがシステムバス２１０を介して接続される。
【００２７】
ＣＰＵ２０１は、マイクロプロセッサ（マイクロコンピュータ）形態の中央演算処理部であり、プログラムの実行やハードウェアの起動により画像形成装置２００全体の動作を制御する。ＲＯＭ２０２は、ＣＰＵ２０１が実行するためのプログラムや画像形成装置２００の各種動作に必要な固定データを格納する。ＲＡＭ２０３は、ＣＰＵ２０１のワークエリアとして用いられたり、種々の受信データの一時格納領域として用いられたり、各種設定データを記憶させたりする。ＨＤＤ２０４は、ＣＰＵ２０１が実行するためのプログラム、記録データ、画像形成装置２００の各種動作に必要な設定情報を、内蔵するハードディスクに記憶させたり、読み出したりすることが可能である。なお、ＨＤＤ２０４に代えて、他の大容量記憶装置としてもよい。
【００２８】
操作部２０６は、ユーザーが種々の操作を行うためのハードキーやタッチパネル、またユーザーに種々の情報を提示（通知）するための表示部を含み、図１の操作ユニット１１５に対応するものである。またユーザーへの情報の提示は、音声発生器からの音響情報に基づく音響（ブザー、音声等）を出力することによっても行うこともできる。
【００２９】
画像処理部２０７は、画像形成装置２００で扱う記録データ（例えば、ページ記述言語で表されたデータ）の画像データ（ビットマップ画像）への展開（変換）や画像処理を行う。画像処理部２０７は、入力された記録データに含まれる画像データの色空間（たとえばＹＣｂＣｒ）を、標準的なＲＧＢ色空間（たとえばｓＲＧＢ）に変換する。画像処理部２０７では、画像データに対し、有効な（画像形成装置２００が記録処理可能な）画素数への解像度変換、画像解析、画像補正等、様々な画像処理が必要に応じて施される。これらの画像処理によって得られた画像データは、ＲＡＭ２０３または、ＨＤＤ２０４に格納される。
【００３０】
エンジン制御部２０８は、ＣＰＵ２０１等から受信した制御コマンドに応じて、記録データに基づく画像をシート上に記録する処理の制御を行う。エンジン制御部２０８は、各色の記録ヘッド１０６へのインク吐出指示や、記録媒体上でのドット位置（インクの着弾位置）を調整するための吐出タイミング設定、ヘッド駆動状態取得に基づく調整等を行う。エンジン制御部２０８は、記録データに応じて記録ヘッドの駆動制御を行い、記録ヘッドからインクを吐出させシート上に画像を形成させる。また、給紙ローラの駆動指示、搬送ローラの駆動指示、搬送ローラの回転状況取得等を行う等、搬送ローラの制御を行い、シートを適切な速度および経路で搬送および停止させる。
【００３１】
スキャナ制御部２０９は、ＣＰＵ２０１等から受信した制御コマンドに応じて、スキャナのイメージセンサの制御を行い、シート上の画像を読取り、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）および青（Ｂ）色のアナログ輝度データを取得し、デジタルデータ（多値データ）に変換する。イメージセンサとしては、ＣＣＤイメージセンサやＣＭＯＳイメージセンサ等を採用可能である。また、イメージセンサは、リニアイメージセンサ（ラインセンサ）としてもエリアイメージセンサとしてもよい。また、スキャナ制御部２０９は、イメージセンサの駆動指示、該駆動に基づくイメージセンサの状況取得を行い、イメージセンサから取得した輝度データを解析し、記録ヘッド１０６からのインクの不吐やシートの切断位置の検出等を行う。スキャナ制御部２０９で画像が正しく記録されていると判定されたシートは、シート上のインクの乾燥処理が施された後に、指定された仕分けユニットのトレーに排紙される。
【００３２】
ホスト装置２１１は、上述した外部装置に対応し、本画像形成装置２００の外部に接続され、画像形成装置２００に記録を行わせるための画像データの供給源となる装置であり、種々の記録ジョブのオーダーを発行する。ホスト装置２１１は、汎用のパーソナルコンピュータ（ＰＣ）として実現してもよいし、他のタイプのデータ供給装置としてもよい。他のタイプのデータ供給装置としては、画像をキャプチャーして画像データを生成する画像キャプチャー装置がある。画像キャプチャー装置は、原稿（記録物等）の画像を読み取って画像データを生成するリーダ（スキャナ）、ネガフィルムやポジフィルムを読み取って画像データを生成するフィルムスキャナなどである。また、画像キャプチャー装置の他の例として静止画を撮影してデジタル画像データを生成するデジタルカメラ、動画を撮影して動画像データを生成するデジタルビデオもある。画像データの供給源として、ネットワーク上にフォトストレージを設置したり、着脱可能な可搬性メモリを挿入するソケットを設けたり、フォトストレージや可搬性メモリに格納された画像ファイルを読み出し画像データに生成して記録する構成をとってもよい。また、汎用的なＰＣに代え、本画像形成装置専用の端末とするなど、種々のデータ供給装置を用いてもよい。これらのデータ供給装置は画像形成装置の構成要素としてもよいし、画像形成装置の外部に接続した別の装置としてもよい。また、ホスト装置２１１をＰＣとした場合、ＰＣの記憶装置に、ＯＳ、画像データを生成するアプリケーションソフトウェア、画像形成装置２００用のプリンタドライバがインストールされる。プリンタドライバは、本画像形成装置２００を制御したり、アプリケーションソフトウェアから供給された画像データを画像形成装置２００が扱える形式に変換して記録データを生成したりする。また、記録データから画像データへの変換をホスト装置２１１側で行ってから画像形成装置２００に供給するようにしてもよい。なお、以上の処理の全てをソフトウェアで実現することは必須ではなく、一部または全部をハードウェアによって実現するようにしてもよい。ホスト装置２１１から供給される画像データやその他のコマンド、更にステータス信号等は、外部Ｉ／Ｆ２０５を介して画像形成装置２００と送受信可能である。外部Ｉ／Ｆ２０５はローカルＩ／ＦであってもネットワークＩ／Ｆであってもよい。また、外部Ｉ／Ｆ２０５は、有線による接続であっても無線による接続であっても構わない。
【００３３】
画像形成装置２００内の上記した各構成はシステムバス２１０を介して接続され、互いに通信可能である。
【００３４】
なお、以上の例では、１つのＣＰＵ２０１が図２に示した画像形成装置２００内の全ての構成要素を制御するものとしたが、この構成以外としてもよい。すなわち、各機能ブロックのいくつかが別途ＣＰＵを備え、それぞれのＣＰＵによって個別に制御するものとしてもよい。また、各機能ブロックは図２に示した構成以外の分担のさせ方により個別の処理部または制御部として適宜分割したり、いくつかを統合したりするなど、種々の形態を採用可能である。また、メモリからのデータの読み出しにはＤＭＡＣ（Ｄｉｒｅｃｔ Ｍｅｍｏｒｙ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）も用いることもできる。
【００３５】
以上解説した画像形成装置を用いて記録物を作成する際の、本実施形態における記録位置調整制御について、およびそのためのインク着弾位置のずれ量検出について説明する。画像形成装置の記録ヘッド間、１つの記録ヘッドにおける記録チップ間、1つの記録チップにおけるノズル列間には、それらの製造や取り付けに起因する相対的な位置の誤差（ずれ)が生じてしまうことがある。すると、そのような誤差に起因して、画像形成装置から記録媒体に対してインクを吐出した際に、記録媒体におけるインクの着弾位置（付着位置）にずれが生じる。その結果、インクが重なって着弾する、あるいはインクが連続した位置に着弾できずに、記録画像にムラができてしまうこととなる。ここでもし、各間で、インク着弾位置が理想位置からどれくらい離れているかのずれ量を正確に算出することができれば、ずれ量にあわせてインクの着弾位置の調整をおこない、ムラを防ぐことが可能となる。インクの着弾位置の調整には、インクの吐出タイミングをずらす、記録ヘッドの位置を変更する、記録位置データをずらす、記録に使用するノズルを変更する、などがある。以下に、本発明において、いかにして正確な着弾位置のずれ量を算出するかを解説する。以降、「ずれ量」の記載は特に断りのない限り、各間での、インク着弾位置の理想位置からの距離を指すものとする。なお、「ずれ量」は、距離に加えて方向の概念も含み得る。
【００３６】
図３は、本実施形態に係る、記録ヘッドユニット、スキャナユニット、およびテストパターンの位置を説明するための図である。図３は、ロール紙の形態の記録媒体３０４にずれ量検出のためのテストパターン３０５を記録する例を示している。
【００３７】
矢印３０６は、記録媒体３０４が搬送される方向を示している。矢印３０６の方向を記録媒体の搬送方向と呼称する。
【００３８】
記録ヘッドユニット１０５は、複数の記録ヘッド１０６を備える。本実施形態では、記録ヘッドユニット１０５は、フルライン型の７つの記録ヘッド１０６で構成される。各記録ヘッド１０６は、記録媒体の搬送方向下流から、ＢＫ（ブラック）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｙ（イエロー）、ＧＲ（グレー）、ＬＭ（ライトマゼンタ）、ＬＣ（ライトシアン）の７色に対応している。矢印３０７は、記録ヘッド１０６のノズルの配列方向を示している。矢印３０７の方向をノズル配列方向と呼称する。記録媒体の搬送方向３０６およびノズル配列方向３０７は交差し、理想的には直交する。記録ヘッドに対して記録媒体搬送方向３０６に相対移動する記録媒体に向かって記録ヘッドからインクを吐出することにより、記録媒体上にインクを着弾させて、記録を行う。
【００３９】
ヘッド移動３０１、３０２は、記録ヘッドユニット１０５のノズル配列方向の移動を示す。ヘッド移動３０１、３０２は、記録ヘッドの使用ノズル領域を移動する制御である。ヘッド移動３０１、３０２は、使用ノズル領域を移動させて記録ヘッドの広範囲のノズルを使用して記録動作をすることで、記録ヘッドの耐久性の向上させている。また、ヘッド移動３０１、３０２は、ノズル使用割合のばらつきによるインク吐出量のばらつきの影響を軽減させることで、記録画像の濃度段差の発生を低減させている。
【００４０】
スキャナユニット１０7は、記録ヘッドユニット１０５に対して、記録媒体の搬送方向の下流側に配置される。スキャナユニット１０7は、記録ヘッドユニット１０５のずれ量検出をするために、記録媒体３０４に記録されたテストパターン３０５を読み取る。
【００４１】
図４は、本実施形態に係るずれ量検出のテストパターンとその記録方法とを説明するための図である。図４は、図３と同様に、ロール紙の形態の記録媒体３０４にずれ量検出のためのテストパターン３０５を記録する例を示しており、図中の矢印３０６は記録媒体３０４の搬送方向を示す。
【００４２】
テストパターン３０５は、記録ヘッドユニット１０５におけるずれ量検出をするためのテストパターンである。テストパターン３０５は、各記録ヘッド１０６に対応するずれ量を検出するためのテストパターン４０３から４０９を含んで構成される。テストパターン４０３から４０９は、それぞれＢＫ（ブラック）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｙ（イエロー）、ＧＲ（グレー）、ＬＭ（ライトマゼンタ）、ＬＣ（ライトシアン）の記録ヘッド１０６で記録されたテストパターンである。テストパターン４０３から４０９は、各記録ヘッド１０６で同一のパターンである。
【００４３】
４１３は、記録ヘッドユニット１０５を構成する１つの記録ヘッド１０６の一部を拡大した図である。本実施形態の記録ヘッド１０６は、複数の記録チップが千鳥配列のように規則的に並べられた構成を有する。テストパターンを記録する際には、記録ヘッドを構成するそれぞれの記録チップの吐出タイミングをずらし、記録チップ毎に、記録チップに対応したパターンを記録する。４１０は、１つの記録ヘッドについてのテストパターン４０３の一部を拡大したものである。並列するパターン４１１および４１２は、それぞれ、千鳥状に配列された記録チップ４１４および４１５によって記録された、記録チップに対応したパターンである。図に示されるように、本実施形態では、１つの記録ヘッドについてのテストパターンにおける複数の記録チップに対応したパターンの記録開始位置は、記録媒体の搬送方向３０６において、記録チップの位置関係によらずに、同位置となるように設定される。
【００４４】
４１６は、テストパターン４１０の一部、詳細にはパターン４１１の一部を拡大したものである。これを参照して、記録チップに対応したパターンの構成とその記録方法について説明する。記録チップに対応したパターンは、検知マーク４１７と、アライメントマーク４１８と、パターンマッチング用パターン４１９とで構成されている。検知マーク４１７およびアライメントマーク４１８は、以下に説明するように、パターンマッチング用パターン４１９の位置を特定するための位置検出用パターンとしての機能を有する。
【００４５】
検知マーク４１７は、画像解析処理において、読取り画像における記録チップに対応したパターンを検出するためのパターンである。検知マーク４１７は、図に示すような矩形状のベタ記録がされたパターンである。本実施形態では、記録チップは、４２２に示すように複数のノズルが直線状に配列された８列のノズル列を含んで構成されている。検知マーク４１７は、８列のノズル列のノズルから吐出されるインクの記録媒体への着弾によって記録される。複数のノズル列を使用して記録することで、不吐ノズルがある場合でも、別のノズル列のノズルから吐出されるインクの着弾により不吐ノズルによる検知マークのパターンの欠損が軽減され、画像解析処理で安定して検知マークを検出することができる。
【００４６】
アライメントマーク４１８は、画像解析処理において、ずれ量検出のためのパターンマッチング用パターン４１９の解析領域の基準となるパターンである。アライメントマーク４１８は、図に示すような矩形状のベタ記録がされているパターンであり、検知マーク４１７毎に３つのアライメントマーク４１８が記録される。アライメントマーク４１８は、パターンマッチング用パターン４１９を記録するノズル列のノズルから吐出されるインクの着弾によって記録される。
【００４７】
パターンマッチング用パターン４１９は、画像解析処理において、記録ヘッドと記録ヘッドとの間（記録ヘッド間）、記録チップと記録チップとの間（記録チップ間）、ノズル列とノズル列との間（ノズル列間）のずれ量を算出するためのパターンである。パターンマッチング用パターン４１９は、図５に示すようなランダムにドットを配置した形状である。1つのパターンマッチング用パターン４１９は、１つのノズル列の複数のノズルからなるノズル群から吐出されるインクの着弾によって記録される。1つのノズル列の複数のノズルのうち隣り合うノズルからのインクの吐出は、記録媒体３０４へ着弾する記録のタイミングがずれるように行われる。本実施形態における１つのパターンマッチング用パターン４１９は、１２００ｄｐｉに換算して８０×８０ピクセルの大きさに形成される。以降、パターンマッチング用パターンを、省略してマッチングパターンと呼称する。
【００４８】
図６は、検知マーク４１７と、アライメントマーク４１８と、マッチグパターン４１９とを用いて記録チップ間およびノズル列間のずれ量を算出するために記録媒体に記録するパターンのレイアウトを示した図である。以降に、図６を用いて、本実施形態における記録チップ間およびノズル列間におけるずれ量を算出するためのパターンレイアウトについて、詳細を解説する。
【００４９】
図６の４１４は、本実施形態における記録チップの模式図である。４２２に示すように、１つの記録チップ４１４の中に、８列のノズル列が平行に配置されており、それぞれＡ〜Ｈまでの名前を持つとする。Ａ〜Ｈのノズル列のそれぞれは、１０２４個のノズルが１２００ｄｐｉ間隔で一直線上に配置されて形成される。それぞれのノズルからインクが吐出され、記録媒体に着弾して記録物が形成される。
【００５０】
６０３は、１つの記録チップ上に配置されたノズル列間のずれ量と、１つの記録ヘッド上に配置された記録チップ間のずれ量とを算出するために記録媒体に記録するパターンのレイアウトを示す。図中、ｓｅｇを付して示された０から１０２３の数字は、各ノズル列の１０２４個のノズルに対応するノズル番号を示す。本実施形態では、例えば、図中最左端のマッチングパターン４１９は、０〜７９ｓｅｇ（１〜８０番目）のノズルにより記録されている。また、図中左から２番目のマッチングパターン４１９は、それからノズル１６個（１６ｓｅｇ）分の間隔を空けて、９６〜１７５ｓｅｇ（９７〜１７６番目）のノズルにより記録されている。このようにして、パターンレイアウト６０３に示される、記録チップに対応したパターンは、各ノズル列の１０２４個のノズルのうち０〜８４７ｓｅｇ（１〜８４８番目）のノズルを使用して形成されている。６０４は、パターンレイアウト６０３について、それぞれのマッチングパターン４１９が、記録チップ４１４のノズル列Ａ〜Ｈのうち、どのノズル列を使用して記録されるかを、ノズル列のアルファベットで示している。例えば、６０４においてアルファベットＢが付されたマッチングパターン４１９は、ノズル列Ｂの１９２ｓｅｇから２７１ｓｅｇまでの８０個のノズルを用いて形成される。以降、図６のパターンレイアウトに言及する際は、符号６０４を用いることとする。
【００５１】
パターンレイアウト６０４におけるマッチングパターン４１９の理想位置は、図中符号Ｓ１およびＳ２によって示すように、記録媒体の搬送方向３０６において記録開始位置が直線上に並ぶ位置であることとする。また、パターンレイアウトにおける各マッチングパターン４１９の理想位置は、ノズル配列方向３０７において各マッチングパターンの対応する画素が、記録に使用されたノズルの間隔と等しい間隔を有する位置にあることとする。
【００５２】
図７は、各記録ヘッドの位置、および記録ヘッド間のずれ量を算出するために記録媒体に記録されるパターンのレイアウトを示した図である。本実施形態では、各色の記録ヘッド１０６は、記録チップ間でのずれがもとで起きる記録濃度差ムラを小さくする目的で、記録ヘッドのノズル配列方向３０７に物理的にずらして配置されている。図中、７０１は記録ヘッドの位置を、７０２は記録媒体に記録されるパターンのレイアウトを示す。
【００５３】
本実施形態では、黒（ＢＫ）の記録ヘッドの記録チップ４を基準に、各記録ヘッド１０６の記録チップ４同士のずれ量を求めるものとする。記録チップ４を基準とする理由は、後述する。各記録チップ４は、図６に示されるように平行に配置された８列のノズル列Ａ〜Ｈを有する。基準となるＢＫの記録ヘッドのノズル列Ｈを用いて２つのマッチングパターン７０３および７０４を記録する。このときの使用ノズルは、７０３については記録チップ４のノズル列Ｈの０〜７９ｓｅｇ、７０４については記録チップ４のノズル列Ｈの７６８〜８４７ｓｅｇである。この２つのマッチングパターンを基準に、他の記録ヘッド１０６のずれ量を求める。そのために、各記録ヘッド１０６の記録チップ４のノズル列Ｈの０〜７９ｓｅｇのノズルを用いて、７０５（Ｍ）、７０６（Ｃ）、７０７（Ｙ）、７０８（ＧＲ）、７０９（ＬＭ）のマッチングパターンを記録する。ここで、ライトシアン（ＬＣ）のマッチングパターンは、記録チップ４のノズル列Ｈの０〜７９ｓｅｇのノズルを用いて記録すると、黒（ＢＫ）のマッチングパターン７０３と記録媒体上における記録位置が重複してしまう。したがって、重複を避けるため、ライトシアン（ＬＣ）のマッチングパターン７１０については、０〜７９ｓｅｇの代わりに１９２〜２７１ｓｅｇのノズルを用いて記録する。
【００５４】
マッチングパターン７０３〜７１０の理想位置を説明する。図中符号Ｓ１０によって示すように、全てのマッチングパターンの記録媒体搬送方向３０６における記録開始位置は、ＢＫの記録ヘッドの２つのマッチングパターン７０３、７０４の記録開始位置を結んだ直線上にあることとする。また、各マッチングパターンのノズル配列方向３０７における位置は、記録に用いた記録ヘッド間の物理的な取り付け位置の差をもって並んでいることとする。
【００５５】
図８は、図６のパターンレイアウト６０４および図７のパターンレイアウト７０２に従ったテストパターンを記録媒体上に実際に形成する際の構成を示す。本実施形態では、図６のパターンレイアウト６０４に従ったパターンを、各記録チップで、記録媒体の搬送方向３０６における記録開始位置が直線上にあるように記録している。また、記録チップ同士で重なり合うノズル（各記録チップの一方の端から１２８個のノズル（８９６〜１０２３ｓｅｇのノズル））は使用しない。
【００５６】
図中８０１は、図６に示すノズル列間および記録チップ間のずれ量を算出するためのパターンレイアウト６０４に従って図７に示すＢＫの記録ヘッド１０６で記録したパターンである。以下、同様に、８０２〜８０７は、それぞれ、図６に示すノズル列間およびチップ間のずれ量を算出するためのパターンレイアウト６０４に従って図７に示すＭ、Ｃ、Ｙ、ＧＲ、ＬＭ、ＬＣの各記録ヘッド１０６で記録したパターンである。このように、それぞれの記録チップでパターンレイアウトに従ったパターンを記録することで、後述のように、各記録ヘッドにおける記録チップ間のずれ量を求めることができる。
【００５７】
ここで、各パターンレイアウトに従ったパターンの理想位置は、記録媒体の搬送方向３０６における記録開始位置が一直線上にあり、ノズル配列方向３０７における位置が、記録に用いた記録チップ間の物理的な取り付け位置の差をもって並んでいることとする。
【００５８】
図７に示す全ての記録ヘッド１０６について図６のパターンレイアウト６０４に従ったパターン８０１〜８０７を記録した後に、図７のパターンレイアウト７０２に従ったパターンを記録する。
【００５９】
図９は、記録されたパターンをＣＣＤスキャナで読み込む様子を模式的に示した図である。ＣＣＤスキャナ９００は、図１におけるスキャナユニット１０７の一部分であり、ＣＣＤラインセンサ９０２およびレンズ９０３を含む。スキャナユニット１０７のランプ（不図示）による光が記録物の記録面９０１にあたって反射し、この反射光がレンズ９０３を通してＣＣＤラインセンサ９０２に収束する。この反射光を受けたＣＣＤラインセンサ９０２は光量に応じた信号を形成し、信号はスキャナ制御部２０９によってデジタル化される。このように、記録物は、まず、ＣＣＤラインセンサによって、ＣＣＤラインセンサのセンサ列方向（図中、矢印Ｘの方向）にわたるライン状に読み取られる。読み取られた信号はデジタル化される。このライン状の読取りを、センサ列方向Ｘと交差（理想的には直交）する記録媒体の搬送方向３０６において繰り返し、デジタル化された信号を集積して、記録されたパターンのスキャン画像を得る。本実施形態では、得られたスキャン画像において、インク着弾位置の理想位置からのずれ量を算出する。
【００６０】
以下に、本実施形態におけるスキャン画像から、ノズル列間、記録チップ間、および記録ヘッド間のずれ量を算出する方法について解説する。
【００６１】
図１０に、本実施形態におけるずれ量算出のフローを示す。図１０の各ステップについて解説する。
【００６２】
ステップＳ１０１では、スキャナユニット１０７は、記録媒体に記録されたテストパターンを読み取る。スキャナユニットがテストパターンの読取りを開始するタイミングは、テストパターン記録開始のタイミングから所定量の時間が経過したタイミングであってもよいし、テストパターン記録終了のタイミングから所定量の記録媒体を搬送したタイミングであってもよい。読取りを終了するタイミングは、読取り開始から所定のライン数だけ読取りを行ったタイミングとする。
【００６３】
ステップＳ１０２では、スキャナ制御部は、ステップＳ１０１で読み取ったテストパターンの読取り画像から、各記録チップに対応したパターンを検出する。各記録チップに対応したパターンを検出する処理については、図１１の説明で詳細に述べる。
【００６４】
ステップＳ１０３では、スキャナ制御部は、解析を行っていない記録チップに対応したパターンを選択し、ステップＳ１０４に進む。以降、このステップで選択された記録チップに対応したパターンを記録した記録チップを、解析対象の記録チップと記述する。スキャン画像内の全ての記録チップに対応したパターンのレイアウトを解析した後であれば、ステップＳ１０３から直接ステップＳ１０８に進む。
【００６５】
ステップＳ１０４では、解析対象の記録チップに対応したパターンのスキャン画像における、スキャナユニット１０７のレンズによる収差の影響を算出する。図９に示すように縮小光学系を用いて像形成を行うセンサを用いて得たスキャン画像は、レンズによる収差の影響を受ける。そのため、本実施形態では、まず解析対象に対するレンズ収差の影響を算出する。レンズ収差の影響を算出する方法については、図１２の説明で詳細に述べる。
【００６６】
ステップＳ１０５では、解析対象の記録チップに対応したパターンのスキャン画像を用いて、対象記録チップ内のノズル列間のずれ量を算出する。本実施形態でのノズル列間のずれ量を算出する方法については、図１３の説明で詳細に述べる。
【００６７】
ステップＳ１０６では、解析対象の記録チップに対応したパターンのスキャン画像を用いて、対象記録チップのスキャナユニット１０７のＣＣＤラインセンサ９０２のセンサ列方向Ｘに対する傾きを算出する。本実施形態での記録チップの傾きを算出する方法については、図１４の説明で詳細に述べる。
【００６８】
ステップＳ１０７では、解析対象の記録チップに対応したパターンのスキャン画像を用いて、対象記録チップとその隣接記録チップとの間の、記録チップ間のずれ量を算出する。本実施形態での記録チップ間のずれ量を算出する方法については、図１５の説明で詳細に述べる。
【００６９】
ステップＳ１０７の次は、ステップＳ１０３に戻り、解析を行っていない記録チップに対応したパターンを探す。ステップＳ１０４〜Ｓ１０７が実施されていない未解析の記録チップに対応したパターンが見つかれば、再びステップＳ１０４〜Ｓ１０７を行う。未解析の記録チップに対応したパターンが見つからなければ、解析対象の記録チップが無くなったものとして、ステップＳ１０８へ進む。
【００７０】
ステップＳ１０８では、記録ヘッド間におけるずれ量を計測するためのパターンレイアウトに従って記録したパターンのスキャン画像を用いて、記録ヘッド間におけるずれ量を算出する。本実施形態での記録ヘッド間におけるずれ量を算出する方法については、図１６の説明で詳細に述べる。
【００７１】
図１１を用いて、本実施形態に係る、ずれ量算出のテストパターンの読取り画像から、記録チップに対応したパターンの検知マークを検出する処理と、アライメントマークを検出する処理とを説明する。
【００７２】
１１００は、記録チップに対応したパターンの一部を示す。本実施形態では、１１００が記録ヘッドのノズル配列方向に３つ連続して配置されたものが、1つの記録チップに対応したパターンである。検知マーク４１７およびアライメントマーク４１８は、読取り画像における記録チップに対応したパターンを検出するためのパターンである。
【００７３】
図１０のステップＳ１０２で述べた記録チップに対応したパターンを検出する処理と、アライメントマークを検出する処理とを説明する。各検出処理は、読取り画像のＲＧＢ３チャンネルのうち、検出対象のパターンの記録ヘッドの記録色で最も濃度が高くなるチャンネルの画像を使用する。例えば、Ｃ（シアン）の場合はＲチャンネル、Ｍ（マゼンタ）の場合はＧチャンネル、Ｃ（イエロー）の場合はＢチャンネルの画像を使用する。なお、ＢＫ（ブラック）のように、全てのチャンネルで高い濃度となる記録色の場合は、本実施形態ではＧチャンネルを使用する。
【００７４】
１１０３は、検知マーク４１７の一部を拡大した図である。記録チップに対応したパターンの検出処理は、読取り画像から検知マーク４１７を検出することで行う。検知マーク４１７を検出する処理について説明する。検知マーク４１７は、読取り画像の所定領域の平均濃度に基づき検出する。検知マーク検出領域１１０４は、平均濃度を取得する領域である。平均濃度が所定濃度以上の場合、該領域１１０４を検知マーク４１７の領域として判断し、検知マーク検出領域１１０４の中心位置を検知マーク検出位置１１０５とする。
【００７５】
次に、検知マーク左上端位置１１０６と検知マーク右上端位置１１０７とを検出する。なおここでいう上下左右は、図１１に示す読取り画像における相対位置を用いて位置関係を示したものである。検知マーク検出位置１１０５から所定濃度以上の領域を走査し、その所定濃度以上の領域の左上端部を検知マーク左上端位置１１０６とする。同様に、その所定濃度以上の領域の右上端部を検知マーク右上端位置１１０７とする。
【００７６】
次に、アライメントマーク４１８を検出する処理について説明する。アライメントマーク４１８は、検出した検知マーク４１７の位置に基づいて、所定領域の濃度重心を算出することで検出する。検知マーク４１７毎に、マッチングパターン４１９のノズル配列方向の位置に対応して、左端、中央、右端の３個のアライメントマーク４１８が記録されている。まず、左端のアライメントマーク４１８Ｌの検出を行う。左端のアライメントマーク４１８Ｌは、前に検出した検知マーク左上端位置１１０６に基づき決定した所定位置１１０８を基準に、所定領域１１０９の濃度重心を計算することで検出する。所定領域１１０９の濃度重心は、左端のアライメントマーク４１８Ｌの中心位置に対応している。計算により求めた濃度重心の位置を図中に示し、以降、左端アライメントマーク位置１１１０と呼称する。
【００７７】
次に、右端のアライメントマーク４１８Ｒの検出を行う。右端のアライメントマーク４１８Ｒの検出は、前に検出した検知マークの右上端位置１１０７に基づき決定した所定位置１１１１を基準に、所定領域１１１２の濃度重心を計算することで検出する。計算により求めた濃度重心の位置を図中に示し、以降、右端アライメントマーク位置１１１３と呼称する。次に、中央のアライメントマーク４１８Ｍの検出を行う。中央のアライメントマーク４１８Ｍの検出は、左端のアライメントマーク位置１１１０および右端アライメントマーク位置１１１３の中間位置に基づき決定した所定位置１１１４を基準に、所定領域１１１５の濃度重心を計算することで検出する。計算により求めた濃度重心の位置を図中に示し、以降、中央アライメントマーク位置１１１６と呼称する。
【００７８】
以上のようにして、検知マーク４１７の下部にアライメントマークの３つの濃度重心が求められた場合、この検知マークは解析対象の記録チップの一部に対応したパターンであると判断する。誤動作を防ぐため、検知マーク４１７の下にアライメントマークの３つの濃度重心が求められない場合は、その検知マークは解析対象の記録チップの一部に対応したパターンではないと判断する。
【００７９】
図６に示す通り、本実施形態では、検知マーク４１７が３つ横に整列して、１つの記録チップに対応したパターンを形成する。検知マークを全て検出した後、記録ヘッドのノズル配列方向に３つ並んでいる検知マークを探し、これを検出した場合に、その３つの検知マークを合わせて、１つの解析対象の記録チップに対応した検知マークのパターンとする。その後、検出された検知マークの色、およびパターン同士の位置関係から、各パターンがどの記録ヘッドの何番目の記録チップに対応するパターンなのかを判定する。
【００８０】
各パターンに対応する記録チップの判定終了後、各パターンに対する所定の算出を開始する。
【００８１】
図１２を参照しながら、図６のパターンレイアウト６０４に従って記録されたパターンのスキャン画像を用いたレンズ収差の影響の算出方法を解説する。図１２は、ＢＫの記録ヘッドの記録チップ１におけるレンズ収差の影響を算出する方法を解説するための図である。図１２中、１２０１は、１つの記録チップの1つのノズル列における記録物を記録するために使用されるノズルの位置を模式的に示すための図であり、１２０２は、記録媒体上に実際に記録されたパターンすなわち記録物の模式図である。本実施形態における記録精度は、スキャン精度よりもはるかに良いものとする。ノズルの位置の精度は記録結果に大きく影響を与えるため、インクジェット方式のプリンタにおいては、さまざまな技術を用いてほぼ正確な位置にノズルが配置されるようになっていて、個体差も小さいことから、このように断定している。
【００８２】
記録物１２０２中、パターン１２０４は、ＢＫの記録ヘッドの記録チップ１のノズル列Ｈに配置されたノズルのうち、０〜７９ｓｅｇのノズルを用いて記録されたマッチングパターンである。パターン１２０５は、同じくＢＫの記録ヘッドの記録チップ１のノズル列Ｈに配置されたノズルのうち、７６８〜８４７ｓｅｇのノズルを用いて記録されたマッチングパターンである。
【００８３】
スキャン画像１２０３は、記録物１２０２を読み取って得たスキャン画像のうち、レンズ収差の算出に必要な部分を拡大し、模式図にしたものである。ここで、記録物１２０２のうちパターン１２０４のスキャン画像１２０３内の位置を、同一符号１２０４を用いて表示している。同様に、パターン１２０５のスキャン画像１２０３内の位置を、同一符号１２０５を用いて示す。スキャン画像１２０３に示すように、パターン１２０４およびパターン１２０５は、スキャナユニット１０７のＣＣＤラインセンサ９０２のセンサ列方向Ｘに対して、ある程度傾きをもつことが多い。パターンの記録時および／または読取時の記録媒体の斜行や、スキャンユニット１０７におけるＣＣＤラインセンサ９０２が記録媒体の搬送方向３０６に対して完全に垂直に取り付けられなかったことが、その主な原因である。
【００８４】
スキャン画像１２０３を用いて、レンズ収差を算出する方法をより具体的に解説する。図１２中、１２０８は、パターン１２０４とパターン１２０５との間の距離である。このパターン間の距離１２０８は、スキャン画像１２０３中のセンサ列方向Ｘの画素数１２０７と、センサ列方向Ｘと直交する方向Ｙの画素数１２０６とから、幾何学的に算出することができる。以降、スキャン画像中の画素数を、距離と表記する。本実施形態では、距離１２０６および１２０７の値を、パターンマッチングなどにより、可能な限り正確に求めることとする。
【００８５】
図１２中、距離１２１０は、０ｓｅｇのノズルから７６８ｓｅｇのノズルまでの物理的な距離である。パターン１２０４から距離１２１０をおいた位置を、破線１２０９で示す。
【００８６】
パターンの記録および読取りが正確にされていれば、距離１２０８と距離１２１０とは等しいはずである。しかし、実際には、画像がスキャナユニット１０７のレンズ収差によって変倍されてしまい、距離１２０８と距離１２１０とが異なることが多い。
【００８７】
スキャン画像１２０３上のパターン１２０５に示すように、レンズ収差によって画像が拡大されてしまうと、パターン１２０４とパターン１２０５との間の距離１２０８（検出距離）は、実際のノズル間距離１２１０（理想距離）よりも、長くなってしまう。また、レンズ収差によって画像が縮小されてしまった場合は、距離１２０８（検出距離）は実際のノズル間距離１２１０（理想距離）よりも小さくなり、パターン１２０５は破線１２０９で示される位置よりもパターン１２０４に近接した画像となる。
【００８８】
この、ＣＣＤスキャナのレンズ収差による変倍の補正を、本実施形態では以下のように行う。本実施形態では、ＣＣＤラインセンサ９０２により、スキャン画像を取得している。ＣＣＤラインセンサで取得した画像の場合、レンズ収差の影響で変倍されるのは、距離１２０８のうち、ＣＣＤラインセンサ９０２のセンサ列方向Ｘの成分１２０７のみである。つまり、マッチングパターン間の検出距離１２０８と理想距離１２１０とに差が生じるのは、ＣＣＤラインセンサのセンサ列方向Ｘの成分が本来は距離１２１１であるものがレンズ収差の影響で距離１２０７に変倍された結果である。
【００８９】
そこで、理想距離１２１０のセンサ列方向Ｘの成分１２１１と、距離１２０７とから、レンズ収差による変倍率を求める。本実施形態では、単純に、距離１２０７を距離１２１１で割ったものを、レンズ収差による変倍率とする。ＣＣＤラインセンサの特徴から、この変倍率は、センサ列方向Ｘにおける位置に依存する。従って、これ以降の計測において、パターン１２０４およびパターン１２０５の位置関係を用いてずれ量を計測する場合は、以上のようにして求められた変倍率が補正係数として有効になると考えられる。
【００９０】
本実施形態では、このようにして求められた変倍率をこれ以降のずれ量の計算において用いて、レンズ収差による変倍の影響をキャンセルする。
【００９１】
図１３を参照しながら、本実施形態における図６のパターンレイアウト６０４に従って記録されたパターンのスキャン画像を用いた、ノズル列間のずれ量の算出方法を解説する。
【００９２】
図１３は、ＢＫの記録ヘッドの記録チップ１における、ノズル列Ｈに対するノズル列Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇのずれ量を算出する方法を解説するための図である。図１３中、１３０１は、図６のパターンレイアウト６０４に従って記録されたパターンのうち、ノズル列とノズル列との間のずれ量を求めるために使用する領域を示すものである。また、図１３中、１３０２は、領域１３０１をスキャンして作成したデジタル画像のうち、ノズル列間のずれ量の算出方法を説明するために、一部を拡大して模式的に示したものである。スキャン画像１３０２内において、スキャン画像を取得した際のＣＣＤラインセンサ９０２のセンサ列方向をＸ、センサ列方向Ｘと直交する方向をＹとする。
【００９３】
本実施形態では、ノズル列Ｈと、他のノズル列との間のずれ量を算出する際に、各ノズル列に対して同じ方法を用いて算出する。ここでは、その例として、ノズル列Ｈとノズル列Ａとの間のずれ量を算出する方法について述べる。
【００９４】
領域１３０１のうち、パターン１３０３は、ＢＫの記録ヘッドの記録チップ１のノズル列Ｈの０〜７９ｓｅｇのノズルを使用して記録されたパターンである。同様に、パターン１３０４は、ノズル列Ｈの７６８〜８４７ｓｅｇのノズルを使用して記録されたパターンである。さらに、パターン１３０７は、ＢＫの記録ヘッドの記録チップ１のノズル列Ａの１９６〜２８２ｓｅｇノズルを使用して記録されたパターンである。
【００９５】
領域１３０１のスキャン画像１３０２を用いて、ノズル列間のずれ量を算出する方法をより具体的に解説する。
【００９６】
領域１３０１のうちパターン１３０３のスキャン画像１３０２内の位置を、同一符号１３０３を用いて表示している。同様に、パターン１３０４のスキャン画像１３０２内の位置を、同一符号１３０４を用いて示し、さらに、パターン１３０７のスキャン画像１３０２内の位置を、同一符号１３０７を用いて表示している。
【００９７】
スキャン画像１３０２において、破線１３０６で示される領域は、実際の画像の一部ではなく、ノズル列ＨとＡとの間に全くずれが生じていなかった場合の、パターン１３０７の理想位置を示す。パターンレイアウト６０４は、それぞれのノズル列で記録するパターンが一直線上に並ぶように設計されていることから、理想位置１３０６は、パターン１３０３とパターン１３０４とを結ぶ直線１３０５上に配置される。
【００９８】
本実施形態では、スキャン画像１３０２におけるパターン１３０７の位置と理想位置１３０６との間のずれは、ノズル列Ｈのノズル列Ａに対する相対的な位置にずれが生じているから起きるとし、そのずれ量を１３０８とする。
【００９９】
ずれ量１３０８は、パターン１３０７から直線１３０５に対して引いた垂線の長さである。ここで、幾何学的な条件から、ずれ量１３０８は、以下の４つの距離から求めることができる。
【０１００】
１つ目の距離は、パターン１３０３とパターン１３０７との間のＣＣＤラインセンサのセンサ列方向Ｘの距離１３０９である。
【０１０１】
２つ目の距離は、パターン１３０３とパターン１３０７との間のＣＣＤラインセンサのセンサ列方向と直交する方向Ｙの距離１３１０である。
【０１０２】
３つ目の距離は、パターン１３０４とパターン１３０７との間のＣＣＤラインセンサのセンサ列方向Ｘの距離１３１１である。
【０１０３】
４つ目の距離は、パターン１３０４とパターン１３０７との間のＣＣＤラインセンサのセンサ列方向と直交する方向Ｙの距離１３１２である。
【０１０４】
このとき、レンズ収差の影響を受けるのは、ＣＣＤラインセンサのセンサ列方向Ｘの距離である距離１３０９および距離１３１１である。そこで、ステップＳ１０４で求めたレンズ収差による倍率で、距離１３０９および１３１１を変倍してから、ずれ量１３０８の算出を行う。
【０１０５】
このようにしてずれ量１３０８の算出を行うことで、レンズ収差の影響を受けない値を得ることができる。
【０１０６】
以上示した方法で、同様に、他のノズル列Ｂ−Ｈ間、Ｃ−Ｈ間、Ｄ−Ｈ間、Ｅ−Ｈ間、Ｆ−Ｈ間、Ｇ−Ｈ間のずれ量を求めることができる。
【０１０７】
さらに、ステップＳ１０５における、ＣＣＤラインセンサのセンサ列方向Ｘに対する記録チップの傾きを求める方法を、図１３を用いて解説する。
【０１０８】
パターン１３０３およびパターン１３０４は、同じノズル列のほぼ両端で形成している。そのため、本実施形態では、ＣＣＤラインセンサのセンサ列方向Ｘに対する記録チップの傾きを、スキャン画像１３０２内での、ＣＣＤラインセンサのセンサ列方向Ｘに対するパターン１３０３とパターン１３０４とを結ぶ直線１３０５の傾き１３１３とする。傾き１３１３も、距離１３０９、１３１０、１３１１、１３１２から幾何学的に求めることができる。
【０１０９】
以上のように、レンズ収差による変倍率を記録チップ毎に求め、記録チップ毎のずれ量計測に適応させることで、レンズの個体差に影響されることもなく、レンズ収差計測用の特別なチャートを必要とすることもない、画像の歪みの補正方法を実現することができる。
【０１１０】
図１４を参照しながら、本実施形態における、図６のパターンレイアウト６０４に従って記録されたパターンについてのスキャン画像を用いた、記録チップと記録チップとの間のずれ量の算出方法を解説する。
【０１１１】
図１４中、１４０１は、２つの記録チップにおける記録物の記録に使用されるノズルの位置を模式的に示すための図であり、１４０２は、記録媒体上に実際に記録されたパターンすなわち記録物の模式図である。図１４は、ＢＫの記録ヘッドの記録チップ１と記録チップ２との間のずれ量を算出する方法を解説するための図である。
【０１１２】
記録物１４０２中、パターン１４０４はＢＫの記録ヘッドの記録チップ１のノズル列Ｈに配置されたノズルのうち、５７６〜６５５ｓｅｇのノズルを用いて記録したマッチングパターンである。パターン１４０５は、ＢＫの記録ヘッドの記録チップ１のノズル列Ｈに配置されたノズルのうち、７６８〜８４７ｓｅｇのノズルを用いて記録したマッチングパターンである。パターン１４０６は、ＢＫの記録ヘッドの記録チップ２のノズル列Ｈに配置されたノズルのうち、０〜７９ｓｅｇのノズルを用いて記録したマッチングパターンである。
【０１１３】
スキャン画像１４０３は、記録物１４０２のスキャン画像のうち、記録チップ間のずれ量の算出に必要な部分を拡大し、模式図にしたものである。ここで、記録物１４０２のうちパターン１４０４のスキャン画像１４０３内の位置を、同一符号１４０４を用いて表示している。同様に、パターン１４０５および１４０６のスキャン画像１２０３内の位置を、それぞれ、同一符号１４０５および１４０６を用いて示す。
【０１１４】
ＢＫの記録ヘッドの記録チップ１と記録チップ２との間のずれ量は、スキャン画像１４０３における、３つのマッチングパターン１４０４、１４０５、１４０６の位置関係から求める。
【０１１５】
スキャン画像１４０３を用いて、記録チップ間のずれ量を算出する方法をより具体的に解説する。スキャン画像１４０３において、破線１４０７で示される領域は、実際の画像の一部ではなく、記録チップ１および記録チップ２の間の相対的な位置関係に全くずれが生じていなかった場合の、パターン１４０６の理想位置を示す。パターンレイアウト６０４は、それぞれ隣り合う記録チップのパターンが、記録媒体の搬送方向３０６において一直線上に並ぶように設計されていることから、理想位置１４０７は、パターン１４０４とパターン１４０５とを結ぶ直線１４１０上に配置される。さらに、直線１４１０上の理想位置１４０７とパターン１４０５との間の距離は、理想距離であり、記録チップ１の７６８ｓｅｇのノズルから、記録チップ２の０ｓｅｇのノズルまでの物理的な距離に相当する。
【０１１６】
本実施形態では、スキャン画像１４０３上のパターン１４０６と理想位置１４０７との間のずれは、記録チップ２の記録チップ１に対する相対的な位置にずれが生じているから起きるとする。記録チップ１と記録チップ２との間のずれ量のうち、直線１４１０に対して垂直な成分をずれ量１４０８、直線１４１０に対して平行な成分をずれ量１４０９とする。
【０１１７】
まず、直線１４１０に対して垂直方向のずれ量１４０８の求め方について解説する。図１３で示した時と同様、スキャン画像におけるずれ量１４０８は、以下に示す４つの距離から幾何学的に求めることができる。
【０１１８】
１つ目の距離は、パターン１４０４とパターン１４０６との間のＣＣＤラインセンサのセンサ列方向Ｘの距離である。
【０１１９】
２つ目の距離は、パターン１４０４とパターン１４０６との間のＣＣＤラインセンサのセンサ列方向と直交する方向Ｙの距離である。
【０１２０】
３つ目の距離は、パターン１４０５とパターン１４０６との間のＣＣＤラインセンサのセンサ列方向Ｘの距離である。
【０１２１】
４つ目の距離は、パターン１４０５とパターン１４０６との間のＣＣＤラインセンサのセンサ列方向と直行する方向Ｙの距離である。
【０１２２】
それぞれの距離の詳細と、求め方については、図１３での解説と同様のため、図示はしない。
【０１２３】
次に、直線１４１０に対して平行方向のずれ量１４０９の求め方について解説する。距離１４１２は、直線１４１０と平行な線分の距離であり、直線１４１０上の理想位置１４０７とパターン１４０５との間の距離、すなわち理想距離に相当する。また、距離１４１３は、パターン１４０６とパターン１４０５との間の、直線１４１０に平行な線分の距離である。ずれ量１４０９は、理想距離１４１２と距離１４１３との差分から求められる。
【０１２４】
距離１４１３は、距離１４０８と同様、４つの距離から幾何学的に求めることができる。
【０１２５】
距離１４１２は、理想的には記録チップ１の７６８ｓｅｇのノズルから記録チップ２の０ｓｅｇのノズルまでの物理的な距離だが、このスキャン画像中では、レンズ収差の影響を受け変倍されている。
【０１２６】
そこで、記録チップ１の７６８ｓｅｇのノズルから記録チップ２の０ｓｅｇのノズルまでの物理的な距離と、ステップＳ１０４で求めた変倍率とを用いて、レンズ収差の影響を受けて変倍された場合の距離１４１２を求める。具体的には、記録チップ１の７６８ｓｅｇのノズルから記録チップ２の０ｓｅｇのノズルまでの物理的な距離から、ＣＣＤラインセンサのセンサ列方向Ｘの成分の距離と、センサ列方向と直交する方向Ｙの成分の距離とを算出する。このうちセンサ列方向Ｘの成分に対してステップＳ１０４で求めた変倍率をかけ、変倍したセンサ列方向の成分の距離および元々のままのセンサ列方向と直交する方向Ｙの成分の距離から、変倍の影響を受けた理想距離１４１２を算出する。
【０１２７】
以上に解説したずれ量１４０９の算出方法のように、理想距離との差分を求める際には、まず理想距離に対してステップＳ１０４で求めた変倍率を適応させ、変倍を受けた場合の理想距離からの差分を求めることで、さらに正確なずれ量を求めることができる。
【０１２８】
図１５を参照しながら、本実施形態における図７のパターンレイアウト７０２に従って記録されたパターンについてのスキャン画像を用いた記録ヘッド間のずれ量の算出方法を解説する。図１５は、各記録ヘッドの記録チップ４で記録したパターン同士を用いてずれ量を算出する方法を解説するための図である。
【０１２９】
図１５中、１５０１は、複数の記録ヘッドにおける複数の記録チップの位置を模式的に示すための図であり、１５０２は、各記録ヘッドの記録チップ４のノズル列Ｈのノズルによって記録媒体上に実際に記録されたパターンすなわち記録物の模式図である。
【０１３０】
記録物１５０２中、パターン１５０３は、ＢＫの記録ヘッドの記録チップ４のノズル列Ｈに配置されたノズルのうち、０〜７９ｓｅｇのノズルを用いて記録したマッチングパターンである。パターン１５０４はＢＫの記録ヘッドの記録チップ４のノズル列Ｈに配置されたノズルのうち、７６８〜８４７ｓｅｇのノズルを用いて記録したマッチングパターンである。パターン１５０５はＭの記録ヘッドの記録チップ４のノズル列Ｈに配置されたノズルのうち、０〜７９ｓｅｇを用いて記録したマッチングパターンである。パターン１５０６は、Ｃの記録ヘッドの記録チップ４のノズル列Ｈに配置されたノズルのうち、０〜７９ｓｅｇのノズルを用いて記録したマッチングパターンである。パターン１５０７は、Ｙの記録ヘッドの記録チップ４のノズル列Ｈに配置されたノズルのうち、０〜７９ｓｅｇのノズルを用いて記録したマッチングパターンである。パターン１５０８は、ＧＲの記録ヘッドの記録チップ４のノズル列Ｈに配置されたノズルのうち、０〜７９ｓｅｇのノズルを用いて記録したマッチングパターンである。パターン１５０９は、ＬＭの記録ヘッドの記録チップ４のノズル列Ｈに配置されたノズルのうち、０〜７９ｓｅｇのノズルを用いて記録したマッチングパターンである。パターン１５１０は、ＬＣの記録ヘッドの記録チップ４のノズル列Ｈに配置されたノズルのうち、１９２〜２７１ｓｅｇのノズルを用いて記録したマッチングパターンである。
【０１３１】
本実施形態では、記録ヘッド間のずれ量は、全てＢＫの記録ヘッドを基準にして算出する。ＢＫの記録ヘッドとＬＣの記録ヘッドとの間のずれ量算出と同じ方法で、ＢＫおよびＭの記録ヘッド、ＢＫおよびＣの記録ヘッド、ＢＫおよびＹの記録ヘッド、ＢＫおよびＧＲの記録ヘッド、ＢＫおよびＬＭの記録ヘッド、の各記録ヘッド間のずれ量を算出する。
【０１３２】
スキャン画像１５１１は、記録物１５０２のスキャン画像のうち、ＢＫの記録ヘッドとＬＣの記録ヘッドとの間のずれ量の算出に必要な部分を拡大し、模式図にしたものである。本実施形態では、ＢＫの記録ヘッドとＬＣの記録ヘッドとの間のずれ量の算出のみを詳細に記述する。
【０１３３】
スキャン画像１５１１を用いて、記録ヘッド間のずれ量を算出する方法を具体的に解説する。スキャン画像１５１１において、パターン１５０３のスキャン画像１５１１内の位置を、同一符号１５０３を用いて表示している。同様に、パターン１５０４および１５１０のスキャン画像１５１１内の位置を、それぞれ、同一符号１５０４および１５１０を用いて示す。
【０１３４】
ＢＫのヘッドの記録チップ４とＬＣの記録ヘッドの記録チップ４との間のずれ量は、スキャン画像１５１１における、３つのマッチングパターン１５０３、１５０４、１５１０の位置関係から求める。
【０１３５】
スキャン画像１５１１において、破線１５１３で示される領域は、実際の画像の一部ではなく、ＢＫの記録ヘッドの記録チップ４とＬＣの記録ヘッドの記録チップ４との間の相対的な位置関係に全くずれが生じていなかった場合のパターン１５１０の理想位置を示す。パターンレイアウト７０２は、隣り合う記録ヘッドの対応する記録チップの同一のノズル列のノズルで打ったパターンが一直線上に並ぶように設計されていることから、理想位置１５１３は、パターン１５０３とパターン１５０４とを結ぶ直線１５１２上に配置される。さらに、直線１５１２上の理想位置１５１３とパターン１５０３との距離は、ＢＫの記録ヘッドの記録チップ４の０ｓｅｇのノズルから、ＬＣの記録ヘッドの記録チップ４の１９２ｓｅｇのノズルまでの物理的な距離である。
【０１３６】
このときのずれ量１５１４およびずれ量１５１５は、図１４で説明した、記録チップ間のずれ量の求め方と同じ方法で求めることができる。ただし、図１４での解説と異なるのは、変倍率の適用方法である。
【０１３７】
記録ヘッド間のずれ量算出用パターンレイアウト７０２は、ノズル列間および記録チップ間のずれ量算出用パターンレイアウト６０４と違い、パターン内に変倍率を求めるレイアウトを持っていない。
【０１３８】
本実施形態では、このような場合に、以下のように対応する。
【０１３９】
第１に、レンズ収差による変倍率の影響が小さいところにパターンレイアウトを配置する。ＣＣＤスキャナの場合、画像の中央付近でレンズ収差の影響が小さくなることが分かっているので、この位置にパターンを配置する。本実施形態で、記録ヘッド間のずれ量を算出するための記録チップを４としているのは、中央により近い位置にある記録チップで算出を行うためである。
【０１４０】
第２に、ステップＳ１０４で求めた記録チップ４に対する変倍率を、ステップＳ１０９でも使用するという方法がある。ＣＣＤスキャナの特性から、スキャン画像内でのセンサ列方向における位置が近ければ、レンズ収差の影響も近いものになる。
【０１４１】
以上、第１および第２の手段によって、変倍率を、求めるパターンがない場合でも求めることができ、その結果、より高精度にずれ量を求めることができる。
【０１４２】
以上に解説したように、まず、ノズル間の理想距離と、スキャン画像内の実際の距離とから、ＣＣＤスキャナのＣＣＤラインセンサのライン列方向Ｘに対するレンズ収差の影響を変倍率として求める。次に、パターンレイアウトに従って記録されたパターンを用いてずれ量を算出する。このとき、スキャン画像内でのずれ量のライン列方向Ｘの成分に対して、前述のようにして求められた変倍率を用いて変倍を実施することで、ＣＣＤスキャナのレンズ収差の影響を受けないずれ量を算出することができる。
【０１４３】
なお、本実施形態では、パターン間の距離の算出を行う第１算出手段、変倍率の算出を行う第２算出手段およびずれ量の算出を行う第３算出手段は、インクジェット記録装置のＣＰＵ２０１に設けられているものとした。しかし、本発明においては、これらの算出手段は、ホスト装置２１１等、インクジェット記録装置の外部に設けられていてもよい。
【０１４４】
以上の実施形態の説明により、パターンレイアウトをスキャンユニット等の読取り手段で読み取ったスキャン画像に画像歪みが生じている場合であっても、パターンレイアウトのずれ量を精度よく検出する技術を提供することが出来る。よって、パターンレイアウトを読取り手段で読み取ったスキャン画像に画像歪みが生じている場合であっても、記録媒体上におけるインクの実際の着弾位置の理想位置からのずれ量を精度よく算出することが可能となる。その結果、精度良い記録位置調整制御が可能となる。
【０１４５】
（第２の実施形態）
以下、本発明を実施するための第２の実施形態について図面を用いて説明する。第２の実施形態において、記録制御装置、画像形成装置における制御に関わる構成、記録ヘッドユニットの位置とスキャナユニットの位置とテストパターンの記録位置との間における相対位置、およびテストパターン等の構成は、第１の実施形態と同じ構成とする。
【０１４６】
第１の実施形態では、パターンレイアウト全体に対して十分に広い幅を有する記録媒体にテストパターンの記録が行われる形態について解説した。第２の実施形態では、パターンレイアウト全体を記録するには足りない幅を有する記録媒体にテストパターンの記録が行われる場合の形態について解説する。
【０１４７】
本実施形態におけるずれ量算出のフローを、図１６に示す。
【０１４８】
図１６の各ステップについて解説する。ステップＳ２０１では、スキャナユニットは、記録媒体に記録されたずれ量算出のためのテストパターンを読み取る。スキャナユニットがテストパターンの読み取りを開始するタイミングは、テストパターン記録開始のタイミングから所定量の時間が経過したタイミングであっても、テストパターン記録終了のタイミングから所定量の記録媒体を搬送したタイミングであってもよい。読取りを終了するタイミングは、読取り開始から所定のライン数の読取りを行ったタイミングとする。
【０１４９】
ステップＳ２０２では、スキャナ制御部は、ステップＳ２０１で読み取ったテストパターンの読取り画像から、各記録チップに対応したパターンを検出する。各記録チップに対応したパターンを検出する処理については、詳細を後述する。
【０１５０】
ステップＳ２０３では、スキャナ制御部は、解析を行っていない記録チップに対応したパターンを選択し、ステップＳ２０４に進む。以降、このステップで選択された記録チップに対応したパターンを記録した記録チップを、解析対象の記録チップと記述する。もし、スキャン画像内の全ての記録チップに対応したパターンのレイアウトを解析した後であれば、ステップＳ２０３から直接ステップＳ２１１に進む。
【０１５１】
ステップＳ２０４では、図６のパターンレイアウト６０４に従うパターンが、スキャン画像内に全て揃っているか否かを確認する。この判定についての詳細は、図１７の説明で詳細に述べる。全て揃っている場合は、ステップS２０５に進む。全て揃っていない場合は、ステップS２０７に進む。
【０１５２】
ステップＳ２０５では、レンズ収差の影響を算出するための、解析領域を変更する処理を実施する。解析領域を変更する方法についての詳細は、図１７の説明で詳細に述べる。
【０１５３】
ステップＳ２０６では、ノズル列間のずれ量を算出するための、解析領域を変更する処理を実施する。解析領域を変更する方法についての詳細は、図１７の説明で詳細に述べる。
【０１５４】
ステップＳ２０７では、レンズ収差の影響を算出する。図９に示すように縮小光学系を用いて像形成を行うセンサを用いて得たスキャン画像は、レンズによる収差の影響を受ける。そのため、本実施形態では、まず解析対象に対するレンズ収差の影響を算出する。レンズ収差の影響を算出する方法については、第１の実施形態で詳細に述べた方法で実施可能であるので、詳細は省略する。
【０１５５】
ステップＳ２０８では、解析対象の記録チップに対応した、図６のパターンレイアウト６０４に従って記録されたパターンのスキャン画像を用いて、対象記録チップ内のノズル列間のずれ量を算出する。本実施形態でのノズル列間のずれ量を算出する方法については、第１の実施形態で詳細に述べた方法で実施可能であるので、詳細は省略する。
【０１５６】
ステップＳ２０９では、解析対象の記録チップに対応した、図６のパターンレイアウト６０４に従って記録されたパターンのスキャン画像を用いて、対象記録チップのスキャナユニット１０７のＣＣＤラインセンサ９０２のセンサ列方向Ｘに対する傾きを算出する。本実施形態での記録チップの傾きを算出する方法については、第１の実施形態で詳細に述べた方法で実施可能であるので、詳細は省略する。
【０１５７】
ステップＳ２１０では、解析対象の記録チップに対応した、図６のパターンレイアウト６０４に従って記録されたパターンのスキャン画像を用いて、対象記録チップと、それに隣接する記録チップとの間のずれ量を算出する。本実施形態での詳細については、第１の実施形態で詳細に述べた方法で実施可能であるので、詳細は省略する。
【０１５８】
ステップＳ２１０の次は、ステップＳ２０３に戻り、解析を行っていない記録チップに対応したパターンを探す。ステップＳ２０４〜Ｓ２１０が実施されていない未解析の記録チップに対応したパターンが見つかれば、再びステップＳ２０４〜Ｓ２１０を行う。未解析の記録チップに対応したパターンが見つからなければ、解析対象の記録チップが無くなったものとして、ステップＳ２１１へ進む。
【０１５９】
ステップＳ２１１では、解析対象の記録チップに対応した、図７のパターンレイアウト７０２に従って記録されたパターンのスキャン画像を用いて、記録ヘッド間のずれ量を算出する。本実施形態での記録ヘッド間のずれ量を算出する方法については、第１の実施形態で詳細に述べた方法で実施可能であるので、詳細は省略する。
【０１６０】
図１７は、パターンレイアウト６０４および７０２に従ったパターンを記録媒体に記録した記録物の模式図である。図１７中、１７０１は本実施形態で採用するパターンレイアウトに従ったパターンを記録するには幅が少しだけ足りない記録媒体に該パターンを記録した様子を模式的に示している。また、スキャン画像１７０２は、１７０１を読み取って得られたスキャン画像の一部の模式図である。１７０３は、本実施形態で採用するパターンレイアウトに従ったパターンが記録媒体上に全て形成されず途中で切れてしまった状態を示すパターンレイアウトである。主に記録媒体の両端に記録されるパターンのレイアウトが、このような形になる。パターンレイアウト１７０４は、パターンレイアウト１７０３の比較対象として挙げた完全なパターンレイアウトである。さらに、パターンレイアウト１７０４において、１７０５は、１つの記録チップのノズル列Ｈの０〜７９ｓｅｇのノズルで記録されたパターンであり、１７０６は、同一の記録チップのノズル列Ｈの７６８〜８４７ｓｅｇのノズルで記録されたパターンである。
【０１６１】
本実施形態では、ノズルＨ列に対するノズル列Ａ〜Ｇのずれ量を求め、記録媒体上におけるインクの着弾位置の補正を行う。第１の実施形態で示した方法では、パターンレイアウト１７０４内のパターン１７０５およびパターン１７０６が作る直線から、スキャナユニット１０７のレンズ収差による変倍率と、ノズルＨ列とノズル列Ａ〜Ｇとの間の各ずれ量を算出した。１７０３のような、全てのパターンが揃っていないパターンレイアウトの場合は、１７０４内の１７０５にあたる、左端のノズル列Ｈによるパターンが記録されていないため、この手法により変倍率およびずれ量を求めることができない。
【０１６２】
そこで、第２の実施形態では、以下のような方法で、１７０３のようなパターンが全て揃っていないパターンレイアウトからノズル列間のずれ量を算出する。
【０１６３】
まず、ずれ量算出に用いるスキャン画像上のパターンのレイアウトが、１７０３に示すような記録に採用するパターンレイアウトに従うパターンの一部が欠けた状態で記録されたパターンレイアウトであるかどうかを判定する方法を、解説する。
【０１６４】
図１６のフローのステップＳ２０２においてスキャン画像から各記録チップに対応したパターンを検出する方法について詳細を述べる。第１の実施形態において、図１１を参照して、検知マーク４１７とアライメントマーク４１８を用いてパターンを検出する方法を述べた。第１の実施形態では、検知マーク４１７が横に３つ揃ったものを、１つの記録チップに対応したパターンとみなすと説明した。これに対し、第２の実施形態では、検知マーク４１７が１つしかないものも、１つの記録チップに対応したパターンとみなす。ただし、これは、スキャン画像内の検知マーク４１７の位置が、スキャン画像中の右端または左端に寄っていたときのみとする。
【０１６５】
さらに、隣り合った検知マーク４１７が２つ検出された場合について解説する。隣り合った検知マーク４１７が２つ検出された位置がスキャン画像の右端であれば、検出された検知マークのうち左側の１つのみを、記録チップに対応したパターンであると判断する。同様に、隣り合った検知マークが２つ検出された位置がスキャン画像の左端であれば、検出された検知マークのうち右側の１つのみを、記録チップに対応したパターンであると判断する。
【０１６６】
すなわち、検知マーク４１７が３つ揃って検出されずに、１つまたは隣り合って２つ検出された場合は、検出された検知マークは１つであると判断される。
【０１６７】
ステップＳ２０２において、各記録チップに対応したパターンを検出した際、検知マークは３つであったか、１つであると判断されたかを記録しておく。例えば、ＢＫの記録ヘッドの記録チップ１に対する検知マークは１つであると判断され、ＢＫの記録ヘッドの記録チップ２に対する検知マークは３つであった場合は、その旨を記録しておく。
【０１６８】
次に、ステップＳ２０４において、ステップＳ２０２における検知マークの検出状態、すなわち検知マークの数の判断に従い、検知マークが１つであれば、パターンが全て揃っていないパターンレイアウトであると判定し、ステップＳ２０５に進む。
【０１６９】
ステップＳ２０５では、レンズ収差による変倍率を求めるために使用する領域を、パターンが全て揃っていないパターンレイアウト用に変更する。
【０１７０】
第１の実施形態で解説したレンズ収差による変倍率を求めるために使用する領域を、パターンレイアウト１７０４内の領域１７０７に示す。パターンレイアウト１７０３には、領域１７０７におけるノズル列Ｈのノズルによる両端のパターン１７０５および１７０６が揃っていないので、使用する領域を領域１７０８に変更する。領域１７０８内の、ノズル列Ｈのノズルで形成された両端のパターンから、レンズ収差による変倍率を求めることとする。また、このとき、必要であれば、パターンレイアウト１７０３の隣のパターンレイアウト１７０４内の領域１７０９内の、ノズル列Ｈのノズルで形成された両端のパターンからも変倍率を求める。領域１７０９から求めた変倍率と、領域１７０８から求めた変倍率との平均値を、パターンレイアウト１７０３からずれ量を求める際の変倍率として用いてもよい。
【０１７１】
ステップＳ２０６では、ノズル列間のずれ量を求める領域を変更する。本実施形態では、パターンレイアウトの一部しか読取りができなかった場合、読取り可能な部分から読取り可能なずれ量のみを求めることとする。本実施形態におけるパターンレイアウトは、検知マークの一部からノズル列Ｈとノズル列Ａとの間のみ、ずれ量が算出可能なレイアウトになっている。具体的には、パターンレイアウト１７０３中、１７０８の領域を用いれば、ノズル列ＨとＡとの間のずれ量を算出できる。従って、ステップＳ２０６では、このパターンレイアウトにおけるノズル列間の解析対象領域を１７０８として設定する。
【０１７２】
ステップＳ２０７において、前述のように設定された領域のパターンを用いて、レンズ収差による変倍率を求める。この詳細な方法は第１の実施形態で述べているので、ここでは省略する。
【０１７３】
最後に、ステップＳ２０８において、ノズル列間のずれ量を、解析対象領域１７０８の部分から算出する。具体的な算出方法については、第１の実施形態に記述したので、ここでは省略する。
【０１７４】
さらに、ステップＳ２０８において、ノズル列ＨとＡとの間のずれ量の傾向と似通ったずれ量の傾向を有するノズル列間があることが分かっていれば、算出されたノズル列ＨとＡとの間のずれ量を、他のノズル列間にも適用させるとする。例えば、測定の結果、ノズル列ＨとＡとの間のずれ量と、ノズル列ＨとＣとの間のずれ量との値が似通ったものになる傾向にあることが特定できた場合、上述のようにして算出したノズル列ＨとＡとの間のずれ量を、ノズル列ＨとＣとの間にも適用する。傾向を特定する方法には、複数の記録ヘッドについて繰り返しデータを取得し、ずれ量をノズル列毎に比較するなどの方法がある。また、本実施形態で解説している記録ヘッドは、記録チップ上にノズルを形成する時にノズル列Ａ、Ｃ、Ｅ、Ｇが同じ向きになり、同様に、ノズル列Ｂ、Ｄ、Ｆが同じ向きになる。この結果、ノズル列Ａ、Ｃ、Ｅ、Ｇのずれ量が似た傾向になり、同様に、ノズル列Ｂ、Ｄ、Ｆのずれ量が似た傾向になる。このように、ノズル形成時の形成方法から、傾向を特定することもできる。傾向が特定できなかったノズル列間のずれ量については、固定値を用いることとする。
【０１７５】
以上に解説した方法を用いて、図１７の１７０３に示したような、途中で切れてしまったパターンレイアウトから、ずれ量を取得することができる。ただし、この方法を実施するためには、図１７における１７０８の部分が、記録媒体上に必ず記録されている必要がある。本実施形態では、１７０８の部分を記録媒体上に記録するために、記録ヘッドを、例えば図３に示すヘッド移動３０１、３０２によって、記録媒体の搬送方向３０６に対して交差する方向（理想的には垂直方向）に移動させてから、パターンレイアウトを記録している。
【０１７６】
本実施形態では、１７０１のような、パターンが全て揃っていないパターンレイアウトから、レンズ収差による変倍率およびノズル列間のずれ量を算出する方法を例に挙げた。しかし、解析可能なパターンのみを用いて、解析可能な各ずれ量を算出する方法としては、この限りではない。
【０１７７】
上記のように、本発明のインクジェット記録装置によれば、パターンの読取り時に読取り機器を要因とする画像の歪みが生じた場合であっても、ずれ量をより正確に算出することができ、これにより、高精度の記録位置調整が可能となる。 本発明は、パターンマッチングを用いて、ノズル列間、記録チップ間、および記録ヘッド間のずれ量を算出するものである。上記実施形態では、フルライン型のインクジェット記録装置について説明したが、本発明の記録ヘッドは、フルライン型に限定されず、シリアル形であってもよい。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェット記録装置およびその調整方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
記録媒体の幅に相当する記録幅を持つ、いわゆる、フルライン型の記録ヘッドが設けられたインクジェット記録装置が知られている。このような記録ヘッドを持つインクジェット記録装置においては、記録ヘッドを記録媒体に対して１回相対移動させることにより記録媒体のほぼ全面に画像を記録できる。
【０００３】
フルライン型の記録ヘッドが設けられた記録装置においては、記録ヘッドの取り付け位置や複数の記録ヘッド間における相対的な取り付け位置に誤差が生じてしまうと、この誤差に起因して記録媒体上でのインクの着弾位置（付着位置）にずれが生じる場合がある。このずれは、記録品位の低下要因となる。本願明細書では、このようなインク着弾位置のずれを補正する処理を、記録位置調整と呼称することとする。
【０００４】
以上のような、記録位置調整の手段として、特許文献１には、パターンマッチングの技術を用いることによりパターン間の相対的な位置を算出し、この相対位置に基づいて記録位置調整を行うことが開示されている。基本的には、特許文献１では、スキャナなどの読取り装置を用いてテストパターンを読み取り、読み取った画像から求められたパターン同士の相対位置から、記録時に起きるずれ量を算出し、記録位置を調整することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−１０５２０３
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ここで、記録ヘッドを用いてパターンマッチングを実施するためのテストパターンを記録媒体上に形成した後、読取り装置を用いてテストパターンを読み取る際に、読み取った画像は読取り装置で用いるレンズの収差の影響を受けることがある。すなわち、このレンズの収差の影響によって、読取り画像においてマッチングにより求められたパターン同士の相対位置が、実際の記録媒体上の相対位置と異なってしまうこととなる。その結果、記録時に起きる記録媒体に対するインク着弾位置の理想位置からのずれ量が正確に測れないという問題がある。
【０００７】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、記録位置調整パターンの読取り時にレンズ収差の影響にかかわらず、その測定誤差を正確に測定する技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するための本発明のインクジェット記録装置は、インクを吐出するためのノズルが配列された複数のノズル列を備える記録ヘッドに対してノズル配列方向と交差する方向に相対移動する記録媒体に対して、前記記録ヘッドからインクを吐出することによって記録を行うインクジェット記録装置であって、前記記録ヘッドの複数のノズル列のノズルからインクを吐出させて、それぞれのノズル列における異なるノズル群に対応した複数のマッチングパターンを含むテストパターンを記録媒体に対して記録する記録手段と、レンズと、該レンズを介して光学的に画像を読み取る読み取りセンサとを備えた、前記テストパターンを画像として読み取る読取り手段と、前記読取り手段により読み取った画像における複数のマッチングパターンに対してパターンマッチングを行うことにより、当該複数のマッチングパターン間の距離を求める第１算出手段と、前記距離に基づいて、前記読取り手段が読み取る画像における前記複数のマッチングパターン間の距離を補正するための補正係数を算出する第２算出手段と、前記読み取った画像および前記補正係数に基づいて、前記記録ヘッドから吐出されるインクの着弾位置のずれ量を算出する第３算出手段と、前記ずれ量に基づき、前記記録ヘッドから吐出されるインクの着弾位置を調整する調整手段と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、パターンの読取り時に読取り機器に起因する画像の歪みが生じた場合であっても、その測定誤差を小さくできる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１の実施形態に係る、記録制御装置の一例となる画像形成装置の概略構成を示す図である。
【図２】第１の実施形態に係る、図１で示した画像形成装置における制御に関わる構成を説明するためのブロック図である。
【図３】第1の実施形態に係る、記録ヘッドユニット、スキャナユニット、およびテストパターンの位置を説明するための図である。
【図４】第１の実施形態に係る、ずれ量検出のテストパターンとその記録方法とを説明するための図である。
【図５】第１の実施形態に係る、パターンマッチング用パターンを示す図である。
【図６】第１の実施形態に係る、記録チップ間およびノズル列間のずれ量算出用のパターンレイアウトを説明するための図である。
【図７】第１の実施形態に係る、記録ヘッド間のずれ量算出用のパターンレイアウトを説明するための図である。
【図８】第１の実施形態に係る、図６および図７のパターンレイアウトに従って実際に記録媒体上に記録されたテストパターンを説明するための図である。
【図９】図８のテストパターンをＣＣＤスキャナで読も取る様子を示す図である。
【図１０】第１の実施形態に係る、ずれ量算出のフローを示す図である。
【図１１】第１の実施形態に係る、各記録チップに対応したパターンを検出する処理を説明するための図である。
【図１２】図６のパターンレイアウトに従って記録されたパターンのスキャン画像を用いた、レンズ収差の影響を算出する方法を説明するための図である。
【図１３】図６のパターンレイアウトに従って記録されたパターンのスキャン画像を用いた、ノズル列間のずれ量を算出する方法を説明するための図である。
【図１４】図６のパターンレイアウトに従って記録されたパターンのスキャン画像を用いた、記録チップ間のずれ量を算出する方法を説明するための図である。
【図１５】図７のパターンレイアウトに従って記録されたパターンのスキャン画像を用いた、記録ヘッド間のずれ量を算出する方法を説明するための図である。
【図１６】第２の実施形態に係る、ずれ量算出のフローを示す図である。
【図１７】第２の実施形態に係る、図６および図７のパターンレイアウトに従って実際に記録媒体上に記録されたテストパターンを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
この発明の好適な実施の形態を詳しく説明する。なお、以下の実施の形態はあくまでも例示であり、本発明の範囲を限定する趣旨のものではない。
（第1の実施形態）
以下、本発明を実施するための形態について図面を用いて説明する。なお、この実施の形態で用いる装置の各構成要素の相対配置、装置形状等は、あくまで例示であり、それらのみに限定するものではない。
【００１２】
図１は、本実施形態に係る、記録制御装置の一例となる画像形成装置の概略構成を示す図である。図１の画像形成装置は、記録機能と、記録物上の画像を読取る読取装置を備えたものを示すが、他の機能を加えた複合装置としてもよい。また、記録処理を行う記録材（被記録媒体または記録シート）としてロールシートを用いたものを例に説明するが、同一面への複数ページ分の記録を途中で切断せずに続けて行える長尺の連続シートであれば、ロール状となったものには限らない。また、連続シートの切断は、画像形成装置が自動的に切断するものであってもよいし、ユーザーがマニュアル指示を行って切断するものであってもよい。記録材の材質も紙には限らず、記録処理可能なものであれば種々のものを用いることができる。また、画像形成装置は、連続シートへの記録のみではなく、所定のサイズに予めカットされたカットシートへの記録をも可能な画像形成装置としてもよい。また、記録方式は後述する画像記録用液体インクを用いたインクジェット方式による画像の記録には限らない。記録剤として固形インクを用いてもよい。また、複数色の記録剤を用いたカラー記録を行うものには限らず、黒色（グレーを含む）のみによるモノクロ記録を行うものとしてもよい。また、記録は、可視画像の記録には限らず、不可視もしくは視認が困難な画像の記録としてもよいし、一般的な画像以外の、例えば配線パターン、部品の製造における物理的パターン、ＤＮＡの塩基配列等のプリントなど種々のものの記録としてもよい。つまり、記録剤を記録材に付与可能なものであれば種々のタイプの記録装置に適用可能である。また、図１の画像形成装置と接続された外部装置からの指示で当該画像形成装置における記録処理の動作を制御させる場合、この外部装置が記録制御装置となる。
【００１３】
図１の画像形成装置は、以下の構成要素１０１〜１１５を含み、これらが１つの筐体内に配置される。ただし、これらの構成要素を複数の筐体に分けて構成してもよい。
【００１４】
制御ユニット１０８は、コントローラ（ＣＰＵまたはＭＰＵを含む）やユーザーインターフェース情報の出力器（表示情報や音響情報などの発生器）、各種Ｉ／Ｏインターフェースを備えた制御部を内蔵し、画像形成装置全体の各種制御を司る。
【００１５】
図１の画像形成装置は、ロールシートユニットとして上段シートカセット１０１ａおよび下段シートカセット１０１ｂの２基を備える。使用者はロールシート（以下、シートと記載する）をマガジンに装着してから画像形成装置本体に装填する。上段シートカセット１０１ａから引き出されたシートは図中矢印ａ方向に、下段シートカセット１０１ｂから引き出されたシートは図中矢印ｂ方向にそれぞれ搬送される。いずれのカセットからのシートも図中矢印ｃ方向に進行して搬送ユニット１０２に到達する。搬送ユニット１０２は、複数の回転ローラ１０４を通して記録処理中にシートを図中矢印ｄ方向に搬送する。給紙元のシートカセットを一方から他方に切り替える際は、既に引き出されているシートをカセット内に巻き戻し、新たに給紙させるシートがセットされているカセットから新たに給紙する。
【００１６】
搬送ユニット１０２の上方には記録ヘッドユニット１０５が搬送ユニット１０２と対向して搭載される。記録ヘッドユニット１０５では複数色分の独立した記録ヘッド１０６がシートの搬送方向に沿って保持されている。本実施形態ではＫ（ブラック）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｙ（イエロー）、Ｇ（グレー）、ＬＭ（ライトマゼンタ）、ＬＣ（ライトシアン）、の７色に対応した７つの記録ヘッドを有す。もちろん、これら以外の色を用いたものでもよいし、これらの全てを用いる必要もない。記録ヘッド１０６は、記録時の搬送方向ｄ方向に沿って各色（本実施形態では７色）のラインヘッドが並んでいる。記録ヘッド１０６は、継ぎ目無く単一の記録チップで形成されたものであってもよいし、分割された記録チップが一列又は千鳥配列のように規則的に並べられたものであってもよい。本実施形態では、本装置が使用可能な最大サイズのシートの記録領域の幅分をカバーする範囲にノズルが並んでいる、いわゆるフルマルチヘッドを採用する。ノズルからインクを吐出するインクジェット方式は、発熱素子を用いた方式、ピエゾ素子を用いた方式、静電素子を用いた方式、ＭＥＭＳ素子を用いた方式等を採用することができる。記録データに基づいて各記録ヘッドのノズルからインクが吐出されるが、吐出のタイミングは搬送用エンコーダ１０３の出力信号によって決定される。なお、本実施形態では記録剤としてインクを用いたインクジェット方式のプリンタに限定されない。サーマルプリンタ（昇華型、熱転写型など）、ドットインパクトプリンタ、など、様々な記録方式に適用可能である。
【００１７】
本画像形成装置は、搬送ユニット１０２によるシートの搬送に同期させて、記録ヘッド１０６からインクを吐出させてシート上に画像を形成する。なお、記録ヘッド１０６はインクの吐出先が回転ローラ１０４と重ならない位置に配置される。インクはシートに直接吐出させるのに代え、中間転写体にインクを付与した後、そのインクをシートに付与することによって画像を形成させるものとしてもよい。これら搬送ユニット１０２、記録ヘッドユニット１０５および記録ヘッド１０６を含んで記録ユニットが構成されている。インクタンク１０９は各色のインクを独立して貯蔵する。インクタンク１０９からはチューブによって各色に対応して設けられたサブタンクまでインクが供給され、サブタンクから各記録ヘッド１０６までチューブを介してインクが供給される。
【００１８】
シートに画像が形成された後、当該シートは搬送ユニット１０２から、スキャナユニット１０７まで搬送される。スキャナユニット１０７では、シート上の記録画像や特殊パターンを光学的に読み取って記録画像に問題がないかどうかの確認や、インクの吐出状態を含む本装置の状態確認等を行う。本実施形態では、画像の確認方法において、記録ヘッドの状態の確認するためのパターンを読み込むことによるインクの吐出状態を確認するものとするが、元画像との比較を行うことによる記録の成否を確認するものでもよい。確認の方法は種々のものの中から適宜選択することが可能である。
【００１９】
シートはスキャナユニット１０７近傍から矢印ｅ方向に搬送され、カッタユニット１１０に導入される。カッタユニット１１０ではシートを所定の記録単位の長さ毎に切断する。記録する画像サイズに応じてこの所定の記録単位の長さは異なる。例えばＬ版サイズの写真では搬送方向の長さは１３５ｍｍ、Ａ４サイズでは搬送方向の長さは２９７ｍｍとなる。カッタユニット１１０は、片面記録の場合はページ単位でシートを切断するが、記録ジョブの内容によってはページ単位で切断しない場合もある。また、カッタユニット１１０は両面記録の場合、シートの第１面（たとえばおもて面）はページ単位で切断せずに所定の長さ分まで画像を連続して記録し、第２面（たとえば裏面）を記録した場合にページ単位で切断する。なお、カッタユニット１１０は、片面記録や両面記録の裏面記録に際し、１枚の画像毎に切断するものに限らない。所定の長さ分搬送されるまで切断せず、所定の長さまで搬送された後で切断し、１枚（１ページ）の画像毎に切り離すのは別のカッタ装置で手動操作等によって切断するものとしてもよい。またシートの幅方向に関しては、切断が必要な場合、別のカッタ装置を用いて切断することになる。
【００２０】
カッタユニット１１０から搬送されたシートは、ユニット内を図中矢印ｆ方向に搬送され、裏面記録ユニット１１１に搬送される。裏面記録ユニット１１１は、シートの片面のみに画像を記録する場合に、シートの裏面に所定の情報を記録させるためのユニットである。シートの裏面に記録する情報としては、記録画像毎に対応した文字、記号、コード等の情報（例えば、オーダー管理用番号等）が含まれる。裏面記録ユニット１１１は、記録ヘッド１０６が両面記録の記録ジョブのための画像を記録する場合、記録ヘッド１０６が画像を記録する領域以外に上記のような情報を記録する。裏面記録ユニット１１１は、記録剤の押印、熱転写、インクジェットなどの方式を採用可能である。
【００２１】
裏面記録ユニット１１１を通ったシートは、次に乾燥ユニット１１２に搬送される。乾燥ユニット１１２は、インクが付与されたシートを短時間で乾燥させるために、ユニット内を図中矢印ｇ方向に通過するシートを温風（加温された気体（空気））で加熱するユニットである。なお、乾燥の方法は温風を用いるのに代え、冷風、ヒーターによる加温、待機させることのみによる自然乾燥、紫外光等の電磁波の照射など種々のものも採用可能である。記録単位長さに切断されたシートは１枚ずつ乾燥ユニット１１２内を通過して、図中矢印ｈ方向に搬送されて仕分けユニット１１４に搬送される。仕分けユニット１１４は、複数のトレー（本実施形態では１８個）を保持しており、記録単位の長さ等に応じでシートの排紙先のトレーを区別する。各トレーにはトレー番号が割り当てられている。仕分けユニット１１４では、ユニット内を図中矢印i方向に通過するシートを、各トレー上に設けられたセンサでトレーの空きやシートが満載か否かなどを確認しながら記録画像毎に設定されたトレー番号に対応するトレーに排紙していく。切断されたシートの排出先となるトレーは、記録ジョブの発行元（ホスト装置）で特定のものが指定される場合や、画像形成装置側で空いているトレーが任意に指定される場合がある。１つのトレーには予め決められた枚数まで排紙可能である。この予め決められた枚数を超える記録ジョブの場合、複数のトレーに跨って排紙される。トレーに対して排紙可能なシートの枚数やサイズ、種類などは、そのトレーの大きさ（タイプ）等によって異なっている。図１において縦（上下）に並んでいるトレー（以下、大トレー）は大サイズ（Ａ４サイズ等、Ｌ版サイズより大きいもの）のシート、小サイズ（Ｌ版サイズ）のシートの排紙が可能である。また、横（左右）に並んでいるトレー（以下、小トレー）は小サイズ（Ｌ版サイズ）のシートの排紙が可能であるが大サイズのシートの排紙はできない。そして、大トレーの方が小トレーより排紙可能なシートの出力枚数が多い。また、シート排紙中や排紙完了等の状態は、表示器を用いてユーザーが識別可能にする（例えば、ＬＥＤ等を用いる）。例えば、トレーのそれぞれに互いに異なる色で発光する複数のＬＥＤを設け、点灯しているＬＥＤの色や点灯状態か点滅状態かなどによって各トレーの種々の状態をユーザーに通知可能である。また、複数のトレーのそれぞれには優先順位を付すことができ、画像形成装置２００は、記録ジョブを実行するにあたり、空いている（シートが存在しない）トレーを、優先順位に従って順にシートの排出先として割り当てていく。デフォルトでは、大トレーは上のトレーほど優先順位が高く、小トレーは左側ほど優先順位が高い。また大トレーより、小トレーの優先順位が高い。この優先順位はユーザーがシートを取り出しやすい位置の優先順位を高くしてやればよいが、ユーザーによる操作等で適宜変更可能なものとする。
【００２２】
シート巻取りユニット１１３は、ページ単位等の所定の記録単位長さ毎に切断されずにおもて面が記録されたシートの巻取りを行う。両面記録の際には、まずおもて面に画像形成が行われたシートを、カッタユニット１１０でページ単位では切断せず、連続したおもて面の記録が終了した後に切断する。おもて面が記録されたシートは、ユニット内を図中の矢印ｊ方向に通過し、シート巻取りユニット１１３がこれを巻取る。そして、一連のおもて面の画像形成が終了して、巻き取られたシートは、先のおもて面とは反対面を記録可能な面にして、つまり記録ヘッド１０６に対向させる面を反転させて、再度図中の矢印ｋ方向に搬送される。このように搬送させることで、先のおもて面とは反対の裏面の画像の記録を行わせる。
【００２３】
通常の片面記録の場合は、画像が記録されたシートは、シート巻取りユニット１１３による巻取りを行わせずに仕分けユニット１１４に搬送される。
【００２４】
操作ユニット１１５は、ユーザーが種々の操作を行ったり、ユーザーに種々の情報を通知したりするためのユニットである。例えば、ユーザーに指定された画像が記録されたシートはどこのトレーに積載されているか、あるいは当該画像が記録中か記録終了かなど、オーダー毎の記録状況の確認が可能である。また、インク残量や、シートの残量等、装置の各種状態の確認、ヘッドクリーニング等の装置メンテナンスの実施の指示を行うためにユーザーが操作／確認可能である。
【００２５】
図２は、本実施形態に係る、図１で示した画像形成装置における制御に関わる構成を説明するためのブロック図である。画像形成装置２００は図１に示した画像形成装置である。
【００２６】
ＣＰＵ２０１、ＲＯＭ２０２、ＲＡＭ２０３、画像処理部２０７、エンジン制御部２０８、スキャナ制御部２０９が主に図１の制御ユニット１０８に含まれる。そして、制御ユニット１０８にＨＤＤ２０４、操作部２０６、外部Ｉ／Ｆ２０５などがシステムバス２１０を介して接続される。
【００２７】
ＣＰＵ２０１は、マイクロプロセッサ（マイクロコンピュータ）形態の中央演算処理部であり、プログラムの実行やハードウェアの起動により画像形成装置２００全体の動作を制御する。ＲＯＭ２０２は、ＣＰＵ２０１が実行するためのプログラムや画像形成装置２００の各種動作に必要な固定データを格納する。ＲＡＭ２０３は、ＣＰＵ２０１のワークエリアとして用いられたり、種々の受信データの一時格納領域として用いられたり、各種設定データを記憶させたりする。ＨＤＤ２０４は、ＣＰＵ２０１が実行するためのプログラム、記録データ、画像形成装置２００の各種動作に必要な設定情報を、内蔵するハードディスクに記憶させたり、読み出したりすることが可能である。なお、ＨＤＤ２０４に代えて、他の大容量記憶装置としてもよい。
【００２８】
操作部２０６は、ユーザーが種々の操作を行うためのハードキーやタッチパネル、またユーザーに種々の情報を提示（通知）するための表示部を含み、図１の操作ユニット１１５に対応するものである。またユーザーへの情報の提示は、音声発生器からの音響情報に基づく音響（ブザー、音声等）を出力することによっても行うこともできる。
【００２９】
画像処理部２０７は、画像形成装置２００で扱う記録データ（例えば、ページ記述言語で表されたデータ）の画像データ（ビットマップ画像）への展開（変換）や画像処理を行う。画像処理部２０７は、入力された記録データに含まれる画像データの色空間（たとえばＹＣｂＣｒ）を、標準的なＲＧＢ色空間（たとえばｓＲＧＢ）に変換する。画像処理部２０７では、画像データに対し、有効な（画像形成装置２００が記録処理可能な）画素数への解像度変換、画像解析、画像補正等、様々な画像処理が必要に応じて施される。これらの画像処理によって得られた画像データは、ＲＡＭ２０３または、ＨＤＤ２０４に格納される。
【００３０】
エンジン制御部２０８は、ＣＰＵ２０１等から受信した制御コマンドに応じて、記録データに基づく画像をシート上に記録する処理の制御を行う。エンジン制御部２０８は、各色の記録ヘッド１０６へのインク吐出指示や、記録媒体上でのドット位置（インクの着弾位置）を調整するための吐出タイミング設定、ヘッド駆動状態取得に基づく調整等を行う。エンジン制御部２０８は、記録データに応じて記録ヘッドの駆動制御を行い、記録ヘッドからインクを吐出させシート上に画像を形成させる。また、給紙ローラの駆動指示、搬送ローラの駆動指示、搬送ローラの回転状況取得等を行う等、搬送ローラの制御を行い、シートを適切な速度および経路で搬送および停止させる。
【００３１】
スキャナ制御部２０９は、ＣＰＵ２０１等から受信した制御コマンドに応じて、スキャナのイメージセンサの制御を行い、シート上の画像を読取り、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）および青（Ｂ）色のアナログ輝度データを取得し、デジタルデータ（多値データ）に変換する。イメージセンサとしては、ＣＣＤイメージセンサやＣＭＯＳイメージセンサ等を採用可能である。また、イメージセンサは、リニアイメージセンサ（ラインセンサ）としてもエリアイメージセンサとしてもよい。また、スキャナ制御部２０９は、イメージセンサの駆動指示、該駆動に基づくイメージセンサの状況取得を行い、イメージセンサから取得した輝度データを解析し、記録ヘッド１０６からのインクの不吐やシートの切断位置の検出等を行う。スキャナ制御部２０９で画像が正しく記録されていると判定されたシートは、シート上のインクの乾燥処理が施された後に、指定された仕分けユニットのトレーに排紙される。
【００３２】
ホスト装置２１１は、上述した外部装置に対応し、本画像形成装置２００の外部に接続され、画像形成装置２００に記録を行わせるための画像データの供給源となる装置であり、種々の記録ジョブのオーダーを発行する。ホスト装置２１１は、汎用のパーソナルコンピュータ（ＰＣ）として実現してもよいし、他のタイプのデータ供給装置としてもよい。他のタイプのデータ供給装置としては、画像をキャプチャーして画像データを生成する画像キャプチャー装置がある。画像キャプチャー装置は、原稿（記録物等）の画像を読み取って画像データを生成するリーダ（スキャナ）、ネガフィルムやポジフィルムを読み取って画像データを生成するフィルムスキャナなどである。また、画像キャプチャー装置の他の例として静止画を撮影してデジタル画像データを生成するデジタルカメラ、動画を撮影して動画像データを生成するデジタルビデオもある。画像データの供給源として、ネットワーク上にフォトストレージを設置したり、着脱可能な可搬性メモリを挿入するソケットを設けたり、フォトストレージや可搬性メモリに格納された画像ファイルを読み出し画像データに生成して記録する構成をとってもよい。また、汎用的なＰＣに代え、本画像形成装置専用の端末とするなど、種々のデータ供給装置を用いてもよい。これらのデータ供給装置は画像形成装置の構成要素としてもよいし、画像形成装置の外部に接続した別の装置としてもよい。また、ホスト装置２１１をＰＣとした場合、ＰＣの記憶装置に、ＯＳ、画像データを生成するアプリケーションソフトウェア、画像形成装置２００用のプリンタドライバがインストールされる。プリンタドライバは、本画像形成装置２００を制御したり、アプリケーションソフトウェアから供給された画像データを画像形成装置２００が扱える形式に変換して記録データを生成したりする。また、記録データから画像データへの変換をホスト装置２１１側で行ってから画像形成装置２００に供給するようにしてもよい。なお、以上の処理の全てをソフトウェアで実現することは必須ではなく、一部または全部をハードウェアによって実現するようにしてもよい。ホスト装置２１１から供給される画像データやその他のコマンド、更にステータス信号等は、外部Ｉ／Ｆ２０５を介して画像形成装置２００と送受信可能である。外部Ｉ／Ｆ２０５はローカルＩ／ＦであってもネットワークＩ／Ｆであってもよい。また、外部Ｉ／Ｆ２０５は、有線による接続であっても無線による接続であっても構わない。
【００３３】
画像形成装置２００内の上記した各構成はシステムバス２１０を介して接続され、互いに通信可能である。
【００３４】
なお、以上の例では、１つのＣＰＵ２０１が図２に示した画像形成装置２００内の全ての構成要素を制御するものとしたが、この構成以外としてもよい。すなわち、各機能ブロックのいくつかが別途ＣＰＵを備え、それぞれのＣＰＵによって個別に制御するものとしてもよい。また、各機能ブロックは図２に示した構成以外の分担のさせ方により個別の処理部または制御部として適宜分割したり、いくつかを統合したりするなど、種々の形態を採用可能である。また、メモリからのデータの読み出しにはＤＭＡＣ（Ｄｉｒｅｃｔ Ｍｅｍｏｒｙ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）も用いることもできる。
【００３５】
以上解説した画像形成装置を用いて記録物を作成する際の、本実施形態における記録位置調整制御について、およびそのためのインク着弾位置のずれ量検出について説明する。画像形成装置の記録ヘッド間、１つの記録ヘッドにおける記録チップ間、1つの記録チップにおけるノズル列間には、それらの製造や取り付けに起因する相対的な位置の誤差（ずれ)が生じてしまうことがある。すると、そのような誤差に起因して、画像形成装置から記録媒体に対してインクを吐出した際に、記録媒体におけるインクの着弾位置（付着位置）にずれが生じる。その結果、インクが重なって着弾する、あるいはインクが連続した位置に着弾できずに、記録画像にムラができてしまうこととなる。ここでもし、各間で、インク着弾位置が理想位置からどれくらい離れているかのずれ量を正確に算出することができれば、ずれ量にあわせてインクの着弾位置の調整をおこない、ムラを防ぐことが可能となる。インクの着弾位置の調整には、インクの吐出タイミングをずらす、記録ヘッドの位置を変更する、記録位置データをずらす、記録に使用するノズルを変更する、などがある。以下に、本発明において、いかにして正確な着弾位置のずれ量を算出するかを解説する。以降、「ずれ量」の記載は特に断りのない限り、各間での、インク着弾位置の理想位置からの距離を指すものとする。なお、「ずれ量」は、距離に加えて方向の概念も含み得る。
【００３６】
図３は、本実施形態に係る、記録ヘッドユニット、スキャナユニット、およびテストパターンの位置を説明するための図である。図３は、ロール紙の形態の記録媒体３０４にずれ量検出のためのテストパターン３０５を記録する例を示している。
【００３７】
矢印３０６は、記録媒体３０４が搬送される方向を示している。矢印３０６の方向を記録媒体の搬送方向と呼称する。
【００３８】
記録ヘッドユニット１０５は、複数の記録ヘッド１０６を備える。本実施形態では、記録ヘッドユニット１０５は、フルライン型の７つの記録ヘッド１０６で構成される。各記録ヘッド１０６は、記録媒体の搬送方向下流から、ＢＫ（ブラック）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｙ（イエロー）、ＧＲ（グレー）、ＬＭ（ライトマゼンタ）、ＬＣ（ライトシアン）の７色に対応している。矢印３０７は、記録ヘッド１０６のノズルの配列方向を示している。矢印３０７の方向をノズル配列方向と呼称する。記録媒体の搬送方向３０６およびノズル配列方向３０７は交差し、理想的には直交する。記録ヘッドに対して記録媒体搬送方向３０６に相対移動する記録媒体に向かって記録ヘッドからインクを吐出することにより、記録媒体上にインクを着弾させて、記録を行う。
【００３９】
ヘッド移動３０１、３０２は、記録ヘッドユニット１０５のノズル配列方向の移動を示す。ヘッド移動３０１、３０２は、記録ヘッドの使用ノズル領域を移動する制御である。ヘッド移動３０１、３０２は、使用ノズル領域を移動させて記録ヘッドの広範囲のノズルを使用して記録動作をすることで、記録ヘッドの耐久性の向上させている。また、ヘッド移動３０１、３０２は、ノズル使用割合のばらつきによるインク吐出量のばらつきの影響を軽減させることで、記録画像の濃度段差の発生を低減させている。
【００４０】
スキャナユニット１０7は、記録ヘッドユニット１０５に対して、記録媒体の搬送方向の下流側に配置される。スキャナユニット１０7は、記録ヘッドユニット１０５のずれ量検出をするために、記録媒体３０４に記録されたテストパターン３０５を読み取る。
【００４１】
図４は、本実施形態に係るずれ量検出のテストパターンとその記録方法とを説明するための図である。図４は、図３と同様に、ロール紙の形態の記録媒体３０４にずれ量検出のためのテストパターン３０５を記録する例を示しており、図中の矢印３０６は記録媒体３０４の搬送方向を示す。
【００４２】
テストパターン３０５は、記録ヘッドユニット１０５におけるずれ量検出をするためのテストパターンである。テストパターン３０５は、各記録ヘッド１０６に対応するずれ量を検出するためのテストパターン４０３から４０９を含んで構成される。テストパターン４０３から４０９は、それぞれＢＫ（ブラック）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｙ（イエロー）、ＧＲ（グレー）、ＬＭ（ライトマゼンタ）、ＬＣ（ライトシアン）の記録ヘッド１０６で記録されたテストパターンである。テストパターン４０３から４０９は、各記録ヘッド１０６で同一のパターンである。
【００４３】
４１３は、記録ヘッドユニット１０５を構成する１つの記録ヘッド１０６の一部を拡大した図である。本実施形態の記録ヘッド１０６は、複数の記録チップが千鳥配列のように規則的に並べられた構成を有する。テストパターンを記録する際には、記録ヘッドを構成するそれぞれの記録チップの吐出タイミングをずらし、記録チップ毎に、記録チップに対応したパターンを記録する。４１０は、１つの記録ヘッドについてのテストパターン４０３の一部を拡大したものである。並列するパターン４１１および４１２は、それぞれ、千鳥状に配列された記録チップ４１４および４１５によって記録された、記録チップに対応したパターンである。図に示されるように、本実施形態では、１つの記録ヘッドについてのテストパターンにおける複数の記録チップに対応したパターンの記録開始位置は、記録媒体の搬送方向３０６において、記録チップの位置関係によらずに、同位置となるように設定される。
【００４４】
４１６は、テストパターン４１０の一部、詳細にはパターン４１１の一部を拡大したものである。これを参照して、記録チップに対応したパターンの構成とその記録方法について説明する。記録チップに対応したパターンは、検知マーク４１７と、アライメントマーク４１８と、パターンマッチング用パターン４１９とで構成されている。検知マーク４１７およびアライメントマーク４１８は、以下に説明するように、パターンマッチング用パターン４１９の位置を特定するための位置検出用パターンとしての機能を有する。
【００４５】
検知マーク４１７は、画像解析処理において、読取り画像における記録チップに対応したパターンを検出するためのパターンである。検知マーク４１７は、図に示すような矩形状のベタ記録がされたパターンである。本実施形態では、記録チップは、４２２に示すように複数のノズルが直線状に配列された８列のノズル列を含んで構成されている。検知マーク４１７は、８列のノズル列のノズルから吐出されるインクの記録媒体への着弾によって記録される。複数のノズル列を使用して記録することで、不吐ノズルがある場合でも、別のノズル列のノズルから吐出されるインクの着弾により不吐ノズルによる検知マークのパターンの欠損が軽減され、画像解析処理で安定して検知マークを検出することができる。
【００４６】
アライメントマーク４１８は、画像解析処理において、ずれ量検出のためのパターンマッチング用パターン４１９の解析領域の基準となるパターンである。アライメントマーク４１８は、図に示すような矩形状のベタ記録がされているパターンであり、検知マーク４１７毎に３つのアライメントマーク４１８が記録される。アライメントマーク４１８は、パターンマッチング用パターン４１９を記録するノズル列のノズルから吐出されるインクの着弾によって記録される。
【００４７】
パターンマッチング用パターン４１９は、画像解析処理において、記録ヘッドと記録ヘッドとの間（記録ヘッド間）、記録チップと記録チップとの間（記録チップ間）、ノズル列とノズル列との間（ノズル列間）のずれ量を算出するためのパターンである。パターンマッチング用パターン４１９は、図５に示すようなランダムにドットを配置した形状である。1つのパターンマッチング用パターン４１９は、１つのノズル列の複数のノズルからなるノズル群から吐出されるインクの着弾によって記録される。1つのノズル列の複数のノズルのうち隣り合うノズルからのインクの吐出は、記録媒体３０４へ着弾する記録のタイミングがずれるように行われる。本実施形態における１つのパターンマッチング用パターン４１９は、１２００ｄｐｉに換算して８０×８０ピクセルの大きさに形成される。以降、パターンマッチング用パターンを、省略してマッチングパターンと呼称する。
【００４８】
図６は、検知マーク４１７と、アライメントマーク４１８と、マッチグパターン４１９とを用いて記録チップ間およびノズル列間のずれ量を算出するために記録媒体に記録するパターンのレイアウトを示した図である。以降に、図６を用いて、本実施形態における記録チップ間およびノズル列間におけるずれ量を算出するためのパターンレイアウトについて、詳細を解説する。
【００４９】
図６の４１４は、本実施形態における記録チップの模式図である。４２２に示すように、１つの記録チップ４１４の中に、８列のノズル列が平行に配置されており、それぞれＡ〜Ｈまでの名前を持つとする。Ａ〜Ｈのノズル列のそれぞれは、１０２４個のノズルが１２００ｄｐｉ間隔で一直線上に配置されて形成される。それぞれのノズルからインクが吐出され、記録媒体に着弾して記録物が形成される。
【００５０】
６０３は、１つの記録チップ上に配置されたノズル列間のずれ量と、１つの記録ヘッド上に配置された記録チップ間のずれ量とを算出するために記録媒体に記録するパターンのレイアウトを示す。図中、ｓｅｇを付して示された０から１０２３の数字は、各ノズル列の１０２４個のノズルに対応するノズル番号を示す。本実施形態では、例えば、図中最左端のマッチングパターン４１９は、０〜７９ｓｅｇ（１〜８０番目）のノズルにより記録されている。また、図中左から２番目のマッチングパターン４１９は、それからノズル１６個（１６ｓｅｇ）分の間隔を空けて、９６〜１７５ｓｅｇ（９７〜１７６番目）のノズルにより記録されている。このようにして、パターンレイアウト６０３に示される、記録チップに対応したパターンは、各ノズル列の１０２４個のノズルのうち０〜８４７ｓｅｇ（１〜８４８番目）のノズルを使用して形成されている。６０４は、パターンレイアウト６０３について、それぞれのマッチングパターン４１９が、記録チップ４１４のノズル列Ａ〜Ｈのうち、どのノズル列を使用して記録されるかを、ノズル列のアルファベットで示している。例えば、６０４においてアルファベットＢが付されたマッチングパターン４１９は、ノズル列Ｂの１９２ｓｅｇから２７１ｓｅｇまでの８０個のノズルを用いて形成される。以降、図６のパターンレイアウトに言及する際は、符号６０４を用いることとする。
【００５１】
パターンレイアウト６０４におけるマッチングパターン４１９の理想位置は、図中符号Ｓ１およびＳ２によって示すように、記録媒体の搬送方向３０６において記録開始位置が直線上に並ぶ位置であることとする。また、パターンレイアウトにおける各マッチングパターン４１９の理想位置は、ノズル配列方向３０７において各マッチングパターンの対応する画素が、記録に使用されたノズルの間隔と等しい間隔を有する位置にあることとする。
【００５２】
図７は、各記録ヘッドの位置、および記録ヘッド間のずれ量を算出するために記録媒体に記録されるパターンのレイアウトを示した図である。本実施形態では、各色の記録ヘッド１０６は、記録チップ間でのずれがもとで起きる記録濃度差ムラを小さくする目的で、記録ヘッドのノズル配列方向３０７に物理的にずらして配置されている。図中、７０１は記録ヘッドの位置を、７０２は記録媒体に記録されるパターンのレイアウトを示す。
【００５３】
本実施形態では、黒（ＢＫ）の記録ヘッドの記録チップ４を基準に、各記録ヘッド１０６の記録チップ４同士のずれ量を求めるものとする。記録チップ４を基準とする理由は、後述する。各記録チップ４は、図６に示されるように平行に配置された８列のノズル列Ａ〜Ｈを有する。基準となるＢＫの記録ヘッドのノズル列Ｈを用いて２つのマッチングパターン７０３および７０４を記録する。このときの使用ノズルは、７０３については記録チップ４のノズル列Ｈの０〜７９ｓｅｇ、７０４については記録チップ４のノズル列Ｈの７６８〜８４７ｓｅｇである。この２つのマッチングパターンを基準に、他の記録ヘッド１０６のずれ量を求める。そのために、各記録ヘッド１０６の記録チップ４のノズル列Ｈの０〜７９ｓｅｇのノズルを用いて、７０５（Ｍ）、７０６（Ｃ）、７０７（Ｙ）、７０８（ＧＲ）、７０９（ＬＭ）のマッチングパターンを記録する。ここで、ライトシアン（ＬＣ）のマッチングパターンは、記録チップ４のノズル列Ｈの０〜７９ｓｅｇのノズルを用いて記録すると、黒（ＢＫ）のマッチングパターン７０３と記録媒体上における記録位置が重複してしまう。したがって、重複を避けるため、ライトシアン（ＬＣ）のマッチングパターン７１０については、０〜７９ｓｅｇの代わりに１９２〜２７１ｓｅｇのノズルを用いて記録する。
【００５４】
マッチングパターン７０３〜７１０の理想位置を説明する。図中符号Ｓ１０によって示すように、全てのマッチングパターンの記録媒体搬送方向３０６における記録開始位置は、ＢＫの記録ヘッドの２つのマッチングパターン７０３、７０４の記録開始位置を結んだ直線上にあることとする。また、各マッチングパターンのノズル配列方向３０７における位置は、記録に用いた記録ヘッド間の物理的な取り付け位置の差をもって並んでいることとする。
【００５５】
図８は、図６のパターンレイアウト６０４および図７のパターンレイアウト７０２に従ったテストパターンを記録媒体上に実際に形成する際の構成を示す。本実施形態では、図６のパターンレイアウト６０４に従ったパターンを、各記録チップで、記録媒体の搬送方向３０６における記録開始位置が直線上にあるように記録している。また、記録チップ同士で重なり合うノズル（各記録チップの一方の端から１２８個のノズル（８９６〜１０２３ｓｅｇのノズル））は使用しない。
【００５６】
図中８０１は、図６に示すノズル列間および記録チップ間のずれ量を算出するためのパターンレイアウト６０４に従って図７に示すＢＫの記録ヘッド１０６で記録したパターンである。以下、同様に、８０２〜８０７は、それぞれ、図６に示すノズル列間およびチップ間のずれ量を算出するためのパターンレイアウト６０４に従って図７に示すＭ、Ｃ、Ｙ、ＧＲ、ＬＭ、ＬＣの各記録ヘッド１０６で記録したパターンである。このように、それぞれの記録チップでパターンレイアウトに従ったパターンを記録することで、後述のように、各記録ヘッドにおける記録チップ間のずれ量を求めることができる。
【００５７】
ここで、各パターンレイアウトに従ったパターンの理想位置は、記録媒体の搬送方向３０６における記録開始位置が一直線上にあり、ノズル配列方向３０７における位置が、記録に用いた記録チップ間の物理的な取り付け位置の差をもって並んでいることとする。
【００５８】
図７に示す全ての記録ヘッド１０６について図６のパターンレイアウト６０４に従ったパターン８０１〜８０７を記録した後に、図７のパターンレイアウト７０２に従ったパターンを記録する。
【００５９】
図９は、記録されたパターンをＣＣＤスキャナで読み込む様子を模式的に示した図である。ＣＣＤスキャナ９００は、図１におけるスキャナユニット１０７の一部分であり、ＣＣＤラインセンサ９０２およびレンズ９０３を含む。スキャナユニット１０７のランプ（不図示）による光が記録物の記録面９０１にあたって反射し、この反射光がレンズ９０３を通してＣＣＤラインセンサ９０２に収束する。この反射光を受けたＣＣＤラインセンサ９０２は光量に応じた信号を形成し、信号はスキャナ制御部２０９によってデジタル化される。このように、記録物は、まず、ＣＣＤラインセンサによって、ＣＣＤラインセンサのセンサ列方向（図中、矢印Ｘの方向）にわたるライン状に読み取られる。読み取られた信号はデジタル化される。このライン状の読取りを、センサ列方向Ｘと交差（理想的には直交）する記録媒体の搬送方向３０６において繰り返し、デジタル化された信号を集積して、記録されたパターンのスキャン画像を得る。本実施形態では、得られたスキャン画像において、インク着弾位置の理想位置からのずれ量を算出する。
【００６０】
以下に、本実施形態におけるスキャン画像から、ノズル列間、記録チップ間、および記録ヘッド間のずれ量を算出する方法について解説する。
【００６１】
図１０に、本実施形態におけるずれ量算出のフローを示す。図１０の各ステップについて解説する。
【００６２】
ステップＳ１０１では、スキャナユニット１０７は、記録媒体に記録されたテストパターンを読み取る。スキャナユニットがテストパターンの読取りを開始するタイミングは、テストパターン記録開始のタイミングから所定量の時間が経過したタイミングであってもよいし、テストパターン記録終了のタイミングから所定量の記録媒体を搬送したタイミングであってもよい。読取りを終了するタイミングは、読取り開始から所定のライン数だけ読取りを行ったタイミングとする。
【００６３】
ステップＳ１０２では、スキャナ制御部は、ステップＳ１０１で読み取ったテストパターンの読取り画像から、各記録チップに対応したパターンを検出する。各記録チップに対応したパターンを検出する処理については、図１１の説明で詳細に述べる。
【００６４】
ステップＳ１０３では、スキャナ制御部は、解析を行っていない記録チップに対応したパターンを選択し、ステップＳ１０４に進む。以降、このステップで選択された記録チップに対応したパターンを記録した記録チップを、解析対象の記録チップと記述する。スキャン画像内の全ての記録チップに対応したパターンのレイアウトを解析した後であれば、ステップＳ１０３から直接ステップＳ１０８に進む。
【００６５】
ステップＳ１０４では、解析対象の記録チップに対応したパターンのスキャン画像における、スキャナユニット１０７のレンズによる収差の影響を算出する。図９に示すように縮小光学系を用いて像形成を行うセンサを用いて得たスキャン画像は、レンズによる収差の影響を受ける。そのため、本実施形態では、まず解析対象に対するレンズ収差の影響を算出する。レンズ収差の影響を算出する方法については、図１２の説明で詳細に述べる。
【００６６】
ステップＳ１０５では、解析対象の記録チップに対応したパターンのスキャン画像を用いて、対象記録チップ内のノズル列間のずれ量を算出する。本実施形態でのノズル列間のずれ量を算出する方法については、図１３の説明で詳細に述べる。
【００６７】
ステップＳ１０６では、解析対象の記録チップに対応したパターンのスキャン画像を用いて、対象記録チップのスキャナユニット１０７のＣＣＤラインセンサ９０２のセンサ列方向Ｘに対する傾きを算出する。本実施形態での記録チップの傾きを算出する方法については、図１４の説明で詳細に述べる。
【００６８】
ステップＳ１０７では、解析対象の記録チップに対応したパターンのスキャン画像を用いて、対象記録チップとその隣接記録チップとの間の、記録チップ間のずれ量を算出する。本実施形態での記録チップ間のずれ量を算出する方法については、図１５の説明で詳細に述べる。
【００６９】
ステップＳ１０７の次は、ステップＳ１０３に戻り、解析を行っていない記録チップに対応したパターンを探す。ステップＳ１０４〜Ｓ１０７が実施されていない未解析の記録チップに対応したパターンが見つかれば、再びステップＳ１０４〜Ｓ１０７を行う。未解析の記録チップに対応したパターンが見つからなければ、解析対象の記録チップが無くなったものとして、ステップＳ１０８へ進む。
【００７０】
ステップＳ１０８では、記録ヘッド間におけるずれ量を計測するためのパターンレイアウトに従って記録したパターンのスキャン画像を用いて、記録ヘッド間におけるずれ量を算出する。本実施形態での記録ヘッド間におけるずれ量を算出する方法については、図１６の説明で詳細に述べる。
【００７１】
図１１を用いて、本実施形態に係る、ずれ量算出のテストパターンの読取り画像から、記録チップに対応したパターンの検知マークを検出する処理と、アライメントマークを検出する処理とを説明する。
【００７２】
１１００は、記録チップに対応したパターンの一部を示す。本実施形態では、１１００が記録ヘッドのノズル配列方向に３つ連続して配置されたものが、1つの記録チップに対応したパターンである。検知マーク４１７およびアライメントマーク４１８は、読取り画像における記録チップに対応したパターンを検出するためのパターンである。
【００７３】
図１０のステップＳ１０２で述べた記録チップに対応したパターンを検出する処理と、アライメントマークを検出する処理とを説明する。各検出処理は、読取り画像のＲＧＢ３チャンネルのうち、検出対象のパターンの記録ヘッドの記録色で最も濃度が高くなるチャンネルの画像を使用する。例えば、Ｃ（シアン）の場合はＲチャンネル、Ｍ（マゼンタ）の場合はＧチャンネル、Ｃ（イエロー）の場合はＢチャンネルの画像を使用する。なお、ＢＫ（ブラック）のように、全てのチャンネルで高い濃度となる記録色の場合は、本実施形態ではＧチャンネルを使用する。
【００７４】
１１０３は、検知マーク４１７の一部を拡大した図である。記録チップに対応したパターンの検出処理は、読取り画像から検知マーク４１７を検出することで行う。検知マーク４１７を検出する処理について説明する。検知マーク４１７は、読取り画像の所定領域の平均濃度に基づき検出する。検知マーク検出領域１１０４は、平均濃度を取得する領域である。平均濃度が所定濃度以上の場合、該領域１１０４を検知マーク４１７の領域として判断し、検知マーク検出領域１１０４の中心位置を検知マーク検出位置１１０５とする。
【００７５】
次に、検知マーク左上端位置１１０６と検知マーク右上端位置１１０７とを検出する。なおここでいう上下左右は、図１１に示す読取り画像における相対位置を用いて位置関係を示したものである。検知マーク検出位置１１０５から所定濃度以上の領域を走査し、その所定濃度以上の領域の左上端部を検知マーク左上端位置１１０６とする。同様に、その所定濃度以上の領域の右上端部を検知マーク右上端位置１１０７とする。
【００７６】
次に、アライメントマーク４１８を検出する処理について説明する。アライメントマーク４１８は、検出した検知マーク４１７の位置に基づいて、所定領域の濃度重心を算出することで検出する。検知マーク４１７毎に、マッチングパターン４１９のノズル配列方向の位置に対応して、左端、中央、右端の３個のアライメントマーク４１８が記録されている。まず、左端のアライメントマーク４１８Ｌの検出を行う。左端のアライメントマーク４１８Ｌは、前に検出した検知マーク左上端位置１１０６に基づき決定した所定位置１１０８を基準に、所定領域１１０９の濃度重心を計算することで検出する。所定領域１１０９の濃度重心は、左端のアライメントマーク４１８Ｌの中心位置に対応している。計算により求めた濃度重心の位置を図中に示し、以降、左端アライメントマーク位置１１１０と呼称する。
【００７７】
次に、右端のアライメントマーク４１８Ｒの検出を行う。右端のアライメントマーク４１８Ｒの検出は、前に検出した検知マークの右上端位置１１０７に基づき決定した所定位置１１１１を基準に、所定領域１１１２の濃度重心を計算することで検出する。計算により求めた濃度重心の位置を図中に示し、以降、右端アライメントマーク位置１１１３と呼称する。次に、中央のアライメントマーク４１８Ｍの検出を行う。中央のアライメントマーク４１８Ｍの検出は、左端のアライメントマーク位置１１１０および右端アライメントマーク位置１１１３の中間位置に基づき決定した所定位置１１１４を基準に、所定領域１１１５の濃度重心を計算することで検出する。計算により求めた濃度重心の位置を図中に示し、以降、中央アライメントマーク位置１１１６と呼称する。
【００７８】
以上のようにして、検知マーク４１７の下部にアライメントマークの３つの濃度重心が求められた場合、この検知マークは解析対象の記録チップの一部に対応したパターンであると判断する。誤動作を防ぐため、検知マーク４１７の下にアライメントマークの３つの濃度重心が求められない場合は、その検知マークは解析対象の記録チップの一部に対応したパターンではないと判断する。
【００７９】
図６に示す通り、本実施形態では、検知マーク４１７が３つ横に整列して、１つの記録チップに対応したパターンを形成する。検知マークを全て検出した後、記録ヘッドのノズル配列方向に３つ並んでいる検知マークを探し、これを検出した場合に、その３つの検知マークを合わせて、１つの解析対象の記録チップに対応した検知マークのパターンとする。その後、検出された検知マークの色、およびパターン同士の位置関係から、各パターンがどの記録ヘッドの何番目の記録チップに対応するパターンなのかを判定する。
【００８０】
各パターンに対応する記録チップの判定終了後、各パターンに対する所定の算出を開始する。
【００８１】
図１２を参照しながら、図６のパターンレイアウト６０４に従って記録されたパターンのスキャン画像を用いたレンズ収差の影響の算出方法を解説する。図１２は、ＢＫの記録ヘッドの記録チップ１におけるレンズ収差の影響を算出する方法を解説するための図である。図１２中、１２０１は、１つの記録チップの1つのノズル列における記録物を記録するために使用されるノズルの位置を模式的に示すための図であり、１２０２は、記録媒体上に実際に記録されたパターンすなわち記録物の模式図である。本実施形態における記録精度は、スキャン精度よりもはるかに良いものとする。ノズルの位置の精度は記録結果に大きく影響を与えるため、インクジェット方式のプリンタにおいては、さまざまな技術を用いてほぼ正確な位置にノズルが配置されるようになっていて、個体差も小さいことから、このように断定している。
【００８２】
記録物１２０２中、パターン１２０４は、ＢＫの記録ヘッドの記録チップ１のノズル列Ｈに配置されたノズルのうち、０〜７９ｓｅｇのノズルを用いて記録されたマッチングパターンである。パターン１２０５は、同じくＢＫの記録ヘッドの記録チップ１のノズル列Ｈに配置されたノズルのうち、７６８〜８４７ｓｅｇのノズルを用いて記録されたマッチングパターンである。
【００８３】
スキャン画像１２０３は、記録物１２０２を読み取って得たスキャン画像のうち、レンズ収差の算出に必要な部分を拡大し、模式図にしたものである。ここで、記録物１２０２のうちパターン１２０４のスキャン画像１２０３内の位置を、同一符号１２０４を用いて表示している。同様に、パターン１２０５のスキャン画像１２０３内の位置を、同一符号１２０５を用いて示す。スキャン画像１２０３に示すように、パターン１２０４およびパターン１２０５は、スキャナユニット１０７のＣＣＤラインセンサ９０２のセンサ列方向Ｘに対して、ある程度傾きをもつことが多い。パターンの記録時および／または読取時の記録媒体の斜行や、スキャンユニット１０７におけるＣＣＤラインセンサ９０２が記録媒体の搬送方向３０６に対して完全に垂直に取り付けられなかったことが、その主な原因である。
【００８４】
スキャン画像１２０３を用いて、レンズ収差を算出する方法をより具体的に解説する。図１２中、１２０８は、パターン１２０４とパターン１２０５との間の距離である。このパターン間の距離１２０８は、スキャン画像１２０３中のセンサ列方向Ｘの画素数１２０７と、センサ列方向Ｘと直交する方向Ｙの画素数１２０６とから、幾何学的に算出することができる。以降、スキャン画像中の画素数を、距離と表記する。本実施形態では、距離１２０６および１２０７の値を、パターンマッチングなどにより、可能な限り正確に求めることとする。
【００８５】
図１２中、距離１２１０は、０ｓｅｇのノズルから７６８ｓｅｇのノズルまでの物理的な距離である。パターン１２０４から距離１２１０をおいた位置を、破線１２０９で示す。
【００８６】
パターンの記録および読取りが正確にされていれば、距離１２０８と距離１２１０とは等しいはずである。しかし、実際には、画像がスキャナユニット１０７のレンズ収差によって変倍されてしまい、距離１２０８と距離１２１０とが異なることが多い。
【００８７】
スキャン画像１２０３上のパターン１２０５に示すように、レンズ収差によって画像が拡大されてしまうと、パターン１２０４とパターン１２０５との間の距離１２０８（検出距離）は、実際のノズル間距離１２１０（理想距離）よりも、長くなってしまう。また、レンズ収差によって画像が縮小されてしまった場合は、距離１２０８（検出距離）は実際のノズル間距離１２１０（理想距離）よりも小さくなり、パターン１２０５は破線１２０９で示される位置よりもパターン１２０４に近接した画像となる。
【００８８】
この、ＣＣＤスキャナのレンズ収差による変倍の補正を、本実施形態では以下のように行う。本実施形態では、ＣＣＤラインセンサ９０２により、スキャン画像を取得している。ＣＣＤラインセンサで取得した画像の場合、レンズ収差の影響で変倍されるのは、距離１２０８のうち、ＣＣＤラインセンサ９０２のセンサ列方向Ｘの成分１２０７のみである。つまり、マッチングパターン間の検出距離１２０８と理想距離１２１０とに差が生じるのは、ＣＣＤラインセンサのセンサ列方向Ｘの成分が本来は距離１２１１であるものがレンズ収差の影響で距離１２０７に変倍された結果である。
【００８９】
そこで、理想距離１２１０のセンサ列方向Ｘの成分１２１１と、距離１２０７とから、レンズ収差による変倍率を求める。本実施形態では、単純に、距離１２０７を距離１２１１で割ったものを、レンズ収差による変倍率とする。ＣＣＤラインセンサの特徴から、この変倍率は、センサ列方向Ｘにおける位置に依存する。従って、これ以降の計測において、パターン１２０４およびパターン１２０５の位置関係を用いてずれ量を計測する場合は、以上のようにして求められた変倍率が補正係数として有効になると考えられる。
【００９０】
本実施形態では、このようにして求められた変倍率をこれ以降のずれ量の計算において用いて、レンズ収差による変倍の影響をキャンセルする。
【００９１】
図１３を参照しながら、本実施形態における図６のパターンレイアウト６０４に従って記録されたパターンのスキャン画像を用いた、ノズル列間のずれ量の算出方法を解説する。
【００９２】
図１３は、ＢＫの記録ヘッドの記録チップ１における、ノズル列Ｈに対するノズル列Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇのずれ量を算出する方法を解説するための図である。図１３中、１３０１は、図６のパターンレイアウト６０４に従って記録されたパターンのうち、ノズル列とノズル列との間のずれ量を求めるために使用する領域を示すものである。また、図１３中、１３０２は、領域１３０１をスキャンして作成したデジタル画像のうち、ノズル列間のずれ量の算出方法を説明するために、一部を拡大して模式的に示したものである。スキャン画像１３０２内において、スキャン画像を取得した際のＣＣＤラインセンサ９０２のセンサ列方向をＸ、センサ列方向Ｘと直交する方向をＹとする。
【００９３】
本実施形態では、ノズル列Ｈと、他のノズル列との間のずれ量を算出する際に、各ノズル列に対して同じ方法を用いて算出する。ここでは、その例として、ノズル列Ｈとノズル列Ａとの間のずれ量を算出する方法について述べる。
【００９４】
領域１３０１のうち、パターン１３０３は、ＢＫの記録ヘッドの記録チップ１のノズル列Ｈの０〜７９ｓｅｇのノズルを使用して記録されたパターンである。同様に、パターン１３０４は、ノズル列Ｈの７６８〜８４７ｓｅｇのノズルを使用して記録されたパターンである。さらに、パターン１３０７は、ＢＫの記録ヘッドの記録チップ１のノズル列Ａの１９６〜２８２ｓｅｇノズルを使用して記録されたパターンである。
【００９５】
領域１３０１のスキャン画像１３０２を用いて、ノズル列間のずれ量を算出する方法をより具体的に解説する。
【００９６】
領域１３０１のうちパターン１３０３のスキャン画像１３０２内の位置を、同一符号１３０３を用いて表示している。同様に、パターン１３０４のスキャン画像１３０２内の位置を、同一符号１３０４を用いて示し、さらに、パターン１３０７のスキャン画像１３０２内の位置を、同一符号１３０７を用いて表示している。
【００９７】
スキャン画像１３０２において、破線１３０６で示される領域は、実際の画像の一部ではなく、ノズル列ＨとＡとの間に全くずれが生じていなかった場合の、パターン１３０７の理想位置を示す。パターンレイアウト６０４は、それぞれのノズル列で記録するパターンが一直線上に並ぶように設計されていることから、理想位置１３０６は、パターン１３０３とパターン１３０４とを結ぶ直線１３０５上に配置される。
【００９８】
本実施形態では、スキャン画像１３０２におけるパターン１３０７の位置と理想位置１３０６との間のずれは、ノズル列Ｈのノズル列Ａに対する相対的な位置にずれが生じているから起きるとし、そのずれ量を１３０８とする。
【００９９】
ずれ量１３０８は、パターン１３０７から直線１３０５に対して引いた垂線の長さである。ここで、幾何学的な条件から、ずれ量１３０８は、以下の４つの距離から求めることができる。
【０１００】
１つ目の距離は、パターン１３０３とパターン１３０７との間のＣＣＤラインセンサのセンサ列方向Ｘの距離１３０９である。
【０１０１】
２つ目の距離は、パターン１３０３とパターン１３０７との間のＣＣＤラインセンサのセンサ列方向と直交する方向Ｙの距離１３１０である。
【０１０２】
３つ目の距離は、パターン１３０４とパターン１３０７との間のＣＣＤラインセンサのセンサ列方向Ｘの距離１３１１である。
【０１０３】
４つ目の距離は、パターン１３０４とパターン１３０７との間のＣＣＤラインセンサのセンサ列方向と直交する方向Ｙの距離１３１２である。
【０１０４】
このとき、レンズ収差の影響を受けるのは、ＣＣＤラインセンサのセンサ列方向Ｘの距離である距離１３０９および距離１３１１である。そこで、ステップＳ１０４で求めたレンズ収差による倍率で、距離１３０９および１３１１を変倍してから、ずれ量１３０８の算出を行う。
【０１０５】
このようにしてずれ量１３０８の算出を行うことで、レンズ収差の影響を受けない値を得ることができる。
【０１０６】
以上示した方法で、同様に、他のノズル列Ｂ−Ｈ間、Ｃ−Ｈ間、Ｄ−Ｈ間、Ｅ−Ｈ間、Ｆ−Ｈ間、Ｇ−Ｈ間のずれ量を求めることができる。
【０１０７】
さらに、ステップＳ１０５における、ＣＣＤラインセンサのセンサ列方向Ｘに対する記録チップの傾きを求める方法を、図１３を用いて解説する。
【０１０８】
パターン１３０３およびパターン１３０４は、同じノズル列のほぼ両端で形成している。そのため、本実施形態では、ＣＣＤラインセンサのセンサ列方向Ｘに対する記録チップの傾きを、スキャン画像１３０２内での、ＣＣＤラインセンサのセンサ列方向Ｘに対するパターン１３０３とパターン１３０４とを結ぶ直線１３０５の傾き１３１３とする。傾き１３１３も、距離１３０９、１３１０、１３１１、１３１２から幾何学的に求めることができる。
【０１０９】
以上のように、レンズ収差による変倍率を記録チップ毎に求め、記録チップ毎のずれ量計測に適応させることで、レンズの個体差に影響されることもなく、レンズ収差計測用の特別なチャートを必要とすることもない、画像の歪みの補正方法を実現することができる。
【０１１０】
図１４を参照しながら、本実施形態における、図６のパターンレイアウト６０４に従って記録されたパターンについてのスキャン画像を用いた、記録チップと記録チップとの間のずれ量の算出方法を解説する。
【０１１１】
図１４中、１４０１は、２つの記録チップにおける記録物の記録に使用されるノズルの位置を模式的に示すための図であり、１４０２は、記録媒体上に実際に記録されたパターンすなわち記録物の模式図である。図１４は、ＢＫの記録ヘッドの記録チップ１と記録チップ２との間のずれ量を算出する方法を解説するための図である。
【０１１２】
記録物１４０２中、パターン１４０４はＢＫの記録ヘッドの記録チップ１のノズル列Ｈに配置されたノズルのうち、５７６〜６５５ｓｅｇのノズルを用いて記録したマッチングパターンである。パターン１４０５は、ＢＫの記録ヘッドの記録チップ１のノズル列Ｈに配置されたノズルのうち、７６８〜８４７ｓｅｇのノズルを用いて記録したマッチングパターンである。パターン１４０６は、ＢＫの記録ヘッドの記録チップ２のノズル列Ｈに配置されたノズルのうち、０〜７９ｓｅｇのノズルを用いて記録したマッチングパターンである。
【０１１３】
スキャン画像１４０３は、記録物１４０２のスキャン画像のうち、記録チップ間のずれ量の算出に必要な部分を拡大し、模式図にしたものである。ここで、記録物１４０２のうちパターン１４０４のスキャン画像１４０３内の位置を、同一符号１４０４を用いて表示している。同様に、パターン１４０５および１４０６のスキャン画像１２０３内の位置を、それぞれ、同一符号１４０５および１４０６を用いて示す。
【０１１４】
ＢＫの記録ヘッドの記録チップ１と記録チップ２との間のずれ量は、スキャン画像１４０３における、３つのマッチングパターン１４０４、１４０５、１４０６の位置関係から求める。
【０１１５】
スキャン画像１４０３を用いて、記録チップ間のずれ量を算出する方法をより具体的に解説する。スキャン画像１４０３において、破線１４０７で示される領域は、実際の画像の一部ではなく、記録チップ１および記録チップ２の間の相対的な位置関係に全くずれが生じていなかった場合の、パターン１４０６の理想位置を示す。パターンレイアウト６０４は、それぞれ隣り合う記録チップのパターンが、記録媒体の搬送方向３０６において一直線上に並ぶように設計されていることから、理想位置１４０７は、パターン１４０４とパターン１４０５とを結ぶ直線１４１０上に配置される。さらに、直線１４１０上の理想位置１４０７とパターン１４０５との間の距離は、理想距離であり、記録チップ１の７６８ｓｅｇのノズルから、記録チップ２の０ｓｅｇのノズルまでの物理的な距離に相当する。
【０１１６】
本実施形態では、スキャン画像１４０３上のパターン１４０６と理想位置１４０７との間のずれは、記録チップ２の記録チップ１に対する相対的な位置にずれが生じているから起きるとする。記録チップ１と記録チップ２との間のずれ量のうち、直線１４１０に対して垂直な成分をずれ量１４０８、直線１４１０に対して平行な成分をずれ量１４０９とする。
【０１１７】
まず、直線１４１０に対して垂直方向のずれ量１４０８の求め方について解説する。図１３で示した時と同様、スキャン画像におけるずれ量１４０８は、以下に示す４つの距離から幾何学的に求めることができる。
【０１１８】
１つ目の距離は、パターン１４０４とパターン１４０６との間のＣＣＤラインセンサのセンサ列方向Ｘの距離である。
【０１１９】
２つ目の距離は、パターン１４０４とパターン１４０６との間のＣＣＤラインセンサのセンサ列方向と直交する方向Ｙの距離である。
【０１２０】
３つ目の距離は、パターン１４０５とパターン１４０６との間のＣＣＤラインセンサのセンサ列方向Ｘの距離である。
【０１２１】
４つ目の距離は、パターン１４０５とパターン１４０６との間のＣＣＤラインセンサのセンサ列方向と直行する方向Ｙの距離である。
【０１２２】
それぞれの距離の詳細と、求め方については、図１３での解説と同様のため、図示はしない。
【０１２３】
次に、直線１４１０に対して平行方向のずれ量１４０９の求め方について解説する。距離１４１２は、直線１４１０と平行な線分の距離であり、直線１４１０上の理想位置１４０７とパターン１４０５との間の距離、すなわち理想距離に相当する。また、距離１４１３は、パターン１４０６とパターン１４０５との間の、直線１４１０に平行な線分の距離である。ずれ量１４０９は、理想距離１４１２と距離１４１３との差分から求められる。
【０１２４】
距離１４１３は、距離１４０８と同様、４つの距離から幾何学的に求めることができる。
【０１２５】
距離１４１２は、理想的には記録チップ１の７６８ｓｅｇのノズルから記録チップ２の０ｓｅｇのノズルまでの物理的な距離だが、このスキャン画像中では、レンズ収差の影響を受け変倍されている。
【０１２６】
そこで、記録チップ１の７６８ｓｅｇのノズルから記録チップ２の０ｓｅｇのノズルまでの物理的な距離と、ステップＳ１０４で求めた変倍率とを用いて、レンズ収差の影響を受けて変倍された場合の距離１４１２を求める。具体的には、記録チップ１の７６８ｓｅｇのノズルから記録チップ２の０ｓｅｇのノズルまでの物理的な距離から、ＣＣＤラインセンサのセンサ列方向Ｘの成分の距離と、センサ列方向と直交する方向Ｙの成分の距離とを算出する。このうちセンサ列方向Ｘの成分に対してステップＳ１０４で求めた変倍率をかけ、変倍したセンサ列方向の成分の距離および元々のままのセンサ列方向と直交する方向Ｙの成分の距離から、変倍の影響を受けた理想距離１４１２を算出する。
【０１２７】
以上に解説したずれ量１４０９の算出方法のように、理想距離との差分を求める際には、まず理想距離に対してステップＳ１０４で求めた変倍率を適応させ、変倍を受けた場合の理想距離からの差分を求めることで、さらに正確なずれ量を求めることができる。
【０１２８】
図１５を参照しながら、本実施形態における図７のパターンレイアウト７０２に従って記録されたパターンについてのスキャン画像を用いた記録ヘッド間のずれ量の算出方法を解説する。図１５は、各記録ヘッドの記録チップ４で記録したパターン同士を用いてずれ量を算出する方法を解説するための図である。
【０１２９】
図１５中、１５０１は、複数の記録ヘッドにおける複数の記録チップの位置を模式的に示すための図であり、１５０２は、各記録ヘッドの記録チップ４のノズル列Ｈのノズルによって記録媒体上に実際に記録されたパターンすなわち記録物の模式図である。
【０１３０】
記録物１５０２中、パターン１５０３は、ＢＫの記録ヘッドの記録チップ４のノズル列Ｈに配置されたノズルのうち、０〜７９ｓｅｇのノズルを用いて記録したマッチングパターンである。パターン１５０４はＢＫの記録ヘッドの記録チップ４のノズル列Ｈに配置されたノズルのうち、７６８〜８４７ｓｅｇのノズルを用いて記録したマッチングパターンである。パターン１５０５はＭの記録ヘッドの記録チップ４のノズル列Ｈに配置されたノズルのうち、０〜７９ｓｅｇを用いて記録したマッチングパターンである。パターン１５０６は、Ｃの記録ヘッドの記録チップ４のノズル列Ｈに配置されたノズルのうち、０〜７９ｓｅｇのノズルを用いて記録したマッチングパターンである。パターン１５０７は、Ｙの記録ヘッドの記録チップ４のノズル列Ｈに配置されたノズルのうち、０〜７９ｓｅｇのノズルを用いて記録したマッチングパターンである。パターン１５０８は、ＧＲの記録ヘッドの記録チップ４のノズル列Ｈに配置されたノズルのうち、０〜７９ｓｅｇのノズルを用いて記録したマッチングパターンである。パターン１５０９は、ＬＭの記録ヘッドの記録チップ４のノズル列Ｈに配置されたノズルのうち、０〜７９ｓｅｇのノズルを用いて記録したマッチングパターンである。パターン１５１０は、ＬＣの記録ヘッドの記録チップ４のノズル列Ｈに配置されたノズルのうち、１９２〜２７１ｓｅｇのノズルを用いて記録したマッチングパターンである。
【０１３１】
本実施形態では、記録ヘッド間のずれ量は、全てＢＫの記録ヘッドを基準にして算出する。ＢＫの記録ヘッドとＬＣの記録ヘッドとの間のずれ量算出と同じ方法で、ＢＫおよびＭの記録ヘッド、ＢＫおよびＣの記録ヘッド、ＢＫおよびＹの記録ヘッド、ＢＫおよびＧＲの記録ヘッド、ＢＫおよびＬＭの記録ヘッド、の各記録ヘッド間のずれ量を算出する。
【０１３２】
スキャン画像１５１１は、記録物１５０２のスキャン画像のうち、ＢＫの記録ヘッドとＬＣの記録ヘッドとの間のずれ量の算出に必要な部分を拡大し、模式図にしたものである。本実施形態では、ＢＫの記録ヘッドとＬＣの記録ヘッドとの間のずれ量の算出のみを詳細に記述する。
【０１３３】
スキャン画像１５１１を用いて、記録ヘッド間のずれ量を算出する方法を具体的に解説する。スキャン画像１５１１において、パターン１５０３のスキャン画像１５１１内の位置を、同一符号１５０３を用いて表示している。同様に、パターン１５０４および１５１０のスキャン画像１５１１内の位置を、それぞれ、同一符号１５０４および１５１０を用いて示す。
【０１３４】
ＢＫのヘッドの記録チップ４とＬＣの記録ヘッドの記録チップ４との間のずれ量は、スキャン画像１５１１における、３つのマッチングパターン１５０３、１５０４、１５１０の位置関係から求める。
【０１３５】
スキャン画像１５１１において、破線１５１３で示される領域は、実際の画像の一部ではなく、ＢＫの記録ヘッドの記録チップ４とＬＣの記録ヘッドの記録チップ４との間の相対的な位置関係に全くずれが生じていなかった場合のパターン１５１０の理想位置を示す。パターンレイアウト７０２は、隣り合う記録ヘッドの対応する記録チップの同一のノズル列のノズルで打ったパターンが一直線上に並ぶように設計されていることから、理想位置１５１３は、パターン１５０３とパターン１５０４とを結ぶ直線１５１２上に配置される。さらに、直線１５１２上の理想位置１５１３とパターン１５０３との距離は、ＢＫの記録ヘッドの記録チップ４の０ｓｅｇのノズルから、ＬＣの記録ヘッドの記録チップ４の１９２ｓｅｇのノズルまでの物理的な距離である。
【０１３６】
このときのずれ量１５１４およびずれ量１５１５は、図１４で説明した、記録チップ間のずれ量の求め方と同じ方法で求めることができる。ただし、図１４での解説と異なるのは、変倍率の適用方法である。
【０１３７】
記録ヘッド間のずれ量算出用パターンレイアウト７０２は、ノズル列間および記録チップ間のずれ量算出用パターンレイアウト６０４と違い、パターン内に変倍率を求めるレイアウトを持っていない。
【０１３８】
本実施形態では、このような場合に、以下のように対応する。
【０１３９】
第１に、レンズ収差による変倍率の影響が小さいところにパターンレイアウトを配置する。ＣＣＤスキャナの場合、画像の中央付近でレンズ収差の影響が小さくなることが分かっているので、この位置にパターンを配置する。本実施形態で、記録ヘッド間のずれ量を算出するための記録チップを４としているのは、中央により近い位置にある記録チップで算出を行うためである。
【０１４０】
第２に、ステップＳ１０４で求めた記録チップ４に対する変倍率を、ステップＳ１０９でも使用するという方法がある。ＣＣＤスキャナの特性から、スキャン画像内でのセンサ列方向における位置が近ければ、レンズ収差の影響も近いものになる。
【０１４１】
以上、第１および第２の手段によって、変倍率を、求めるパターンがない場合でも求めることができ、その結果、より高精度にずれ量を求めることができる。
【０１４２】
以上に解説したように、まず、ノズル間の理想距離と、スキャン画像内の実際の距離とから、ＣＣＤスキャナのＣＣＤラインセンサのライン列方向Ｘに対するレンズ収差の影響を変倍率として求める。次に、パターンレイアウトに従って記録されたパターンを用いてずれ量を算出する。このとき、スキャン画像内でのずれ量のライン列方向Ｘの成分に対して、前述のようにして求められた変倍率を用いて変倍を実施することで、ＣＣＤスキャナのレンズ収差の影響を受けないずれ量を算出することができる。
【０１４３】
なお、本実施形態では、パターン間の距離の算出を行う第１算出手段、変倍率の算出を行う第２算出手段およびずれ量の算出を行う第３算出手段は、インクジェット記録装置のＣＰＵ２０１に設けられているものとした。しかし、本発明においては、これらの算出手段は、ホスト装置２１１等、インクジェット記録装置の外部に設けられていてもよい。
【０１４４】
以上の実施形態の説明により、パターンレイアウトをスキャンユニット等の読取り手段で読み取ったスキャン画像に画像歪みが生じている場合であっても、パターンレイアウトのずれ量を精度よく検出する技術を提供することが出来る。よって、パターンレイアウトを読取り手段で読み取ったスキャン画像に画像歪みが生じている場合であっても、記録媒体上におけるインクの実際の着弾位置の理想位置からのずれ量を精度よく算出することが可能となる。その結果、精度良い記録位置調整制御が可能となる。
【０１４５】
（第２の実施形態）
以下、本発明を実施するための第２の実施形態について図面を用いて説明する。第２の実施形態において、記録制御装置、画像形成装置における制御に関わる構成、記録ヘッドユニットの位置とスキャナユニットの位置とテストパターンの記録位置との間における相対位置、およびテストパターン等の構成は、第１の実施形態と同じ構成とする。
【０１４６】
第１の実施形態では、パターンレイアウト全体に対して十分に広い幅を有する記録媒体にテストパターンの記録が行われる形態について解説した。第２の実施形態では、パターンレイアウト全体を記録するには足りない幅を有する記録媒体にテストパターンの記録が行われる場合の形態について解説する。
【０１４７】
本実施形態におけるずれ量算出のフローを、図１６に示す。
【０１４８】
図１６の各ステップについて解説する。ステップＳ２０１では、スキャナユニットは、記録媒体に記録されたずれ量算出のためのテストパターンを読み取る。スキャナユニットがテストパターンの読み取りを開始するタイミングは、テストパターン記録開始のタイミングから所定量の時間が経過したタイミングであっても、テストパターン記録終了のタイミングから所定量の記録媒体を搬送したタイミングであってもよい。読取りを終了するタイミングは、読取り開始から所定のライン数の読取りを行ったタイミングとする。
【０１４９】
ステップＳ２０２では、スキャナ制御部は、ステップＳ２０１で読み取ったテストパターンの読取り画像から、各記録チップに対応したパターンを検出する。各記録チップに対応したパターンを検出する処理については、詳細を後述する。
【０１５０】
ステップＳ２０３では、スキャナ制御部は、解析を行っていない記録チップに対応したパターンを選択し、ステップＳ２０４に進む。以降、このステップで選択された記録チップに対応したパターンを記録した記録チップを、解析対象の記録チップと記述する。もし、スキャン画像内の全ての記録チップに対応したパターンのレイアウトを解析した後であれば、ステップＳ２０３から直接ステップＳ２１１に進む。
【０１５１】
ステップＳ２０４では、図６のパターンレイアウト６０４に従うパターンが、スキャン画像内に全て揃っているか否かを確認する。この判定についての詳細は、図１７の説明で詳細に述べる。全て揃っている場合は、ステップS２０５に進む。全て揃っていない場合は、ステップS２０７に進む。
【０１５２】
ステップＳ２０５では、レンズ収差の影響を算出するための、解析領域を変更する処理を実施する。解析領域を変更する方法についての詳細は、図１７の説明で詳細に述べる。
【０１５３】
ステップＳ２０６では、ノズル列間のずれ量を算出するための、解析領域を変更する処理を実施する。解析領域を変更する方法についての詳細は、図１７の説明で詳細に述べる。
【０１５４】
ステップＳ２０７では、レンズ収差の影響を算出する。図９に示すように縮小光学系を用いて像形成を行うセンサを用いて得たスキャン画像は、レンズによる収差の影響を受ける。そのため、本実施形態では、まず解析対象に対するレンズ収差の影響を算出する。レンズ収差の影響を算出する方法については、第１の実施形態で詳細に述べた方法で実施可能であるので、詳細は省略する。
【０１５５】
ステップＳ２０８では、解析対象の記録チップに対応した、図６のパターンレイアウト６０４に従って記録されたパターンのスキャン画像を用いて、対象記録チップ内のノズル列間のずれ量を算出する。本実施形態でのノズル列間のずれ量を算出する方法については、第１の実施形態で詳細に述べた方法で実施可能であるので、詳細は省略する。
【０１５６】
ステップＳ２０９では、解析対象の記録チップに対応した、図６のパターンレイアウト６０４に従って記録されたパターンのスキャン画像を用いて、対象記録チップのスキャナユニット１０７のＣＣＤラインセンサ９０２のセンサ列方向Ｘに対する傾きを算出する。本実施形態での記録チップの傾きを算出する方法については、第１の実施形態で詳細に述べた方法で実施可能であるので、詳細は省略する。
【０１５７】
ステップＳ２１０では、解析対象の記録チップに対応した、図６のパターンレイアウト６０４に従って記録されたパターンのスキャン画像を用いて、対象記録チップと、それに隣接する記録チップとの間のずれ量を算出する。本実施形態での詳細については、第１の実施形態で詳細に述べた方法で実施可能であるので、詳細は省略する。
【０１５８】
ステップＳ２１０の次は、ステップＳ２０３に戻り、解析を行っていない記録チップに対応したパターンを探す。ステップＳ２０４〜Ｓ２１０が実施されていない未解析の記録チップに対応したパターンが見つかれば、再びステップＳ２０４〜Ｓ２１０を行う。未解析の記録チップに対応したパターンが見つからなければ、解析対象の記録チップが無くなったものとして、ステップＳ２１１へ進む。
【０１５９】
ステップＳ２１１では、解析対象の記録チップに対応した、図７のパターンレイアウト７０２に従って記録されたパターンのスキャン画像を用いて、記録ヘッド間のずれ量を算出する。本実施形態での記録ヘッド間のずれ量を算出する方法については、第１の実施形態で詳細に述べた方法で実施可能であるので、詳細は省略する。
【０１６０】
図１７は、パターンレイアウト６０４および７０２に従ったパターンを記録媒体に記録した記録物の模式図である。図１７中、１７０１は本実施形態で採用するパターンレイアウトに従ったパターンを記録するには幅が少しだけ足りない記録媒体に該パターンを記録した様子を模式的に示している。また、スキャン画像１７０２は、１７０１を読み取って得られたスキャン画像の一部の模式図である。１７０３は、本実施形態で採用するパターンレイアウトに従ったパターンが記録媒体上に全て形成されず途中で切れてしまった状態を示すパターンレイアウトである。主に記録媒体の両端に記録されるパターンのレイアウトが、このような形になる。パターンレイアウト１７０４は、パターンレイアウト１７０３の比較対象として挙げた完全なパターンレイアウトである。さらに、パターンレイアウト１７０４において、１７０５は、１つの記録チップのノズル列Ｈの０〜７９ｓｅｇのノズルで記録されたパターンであり、１７０６は、同一の記録チップのノズル列Ｈの７６８〜８４７ｓｅｇのノズルで記録されたパターンである。
【０１６１】
本実施形態では、ノズルＨ列に対するノズル列Ａ〜Ｇのずれ量を求め、記録媒体上におけるインクの着弾位置の補正を行う。第１の実施形態で示した方法では、パターンレイアウト１７０４内のパターン１７０５およびパターン１７０６が作る直線から、スキャナユニット１０７のレンズ収差による変倍率と、ノズルＨ列とノズル列Ａ〜Ｇとの間の各ずれ量を算出した。１７０３のような、全てのパターンが揃っていないパターンレイアウトの場合は、１７０４内の１７０５にあたる、左端のノズル列Ｈによるパターンが記録されていないため、この手法により変倍率およびずれ量を求めることができない。
【０１６２】
そこで、第２の実施形態では、以下のような方法で、１７０３のようなパターンが全て揃っていないパターンレイアウトからノズル列間のずれ量を算出する。
【０１６３】
まず、ずれ量算出に用いるスキャン画像上のパターンのレイアウトが、１７０３に示すような記録に採用するパターンレイアウトに従うパターンの一部が欠けた状態で記録されたパターンレイアウトであるかどうかを判定する方法を、解説する。
【０１６４】
図１６のフローのステップＳ２０２においてスキャン画像から各記録チップに対応したパターンを検出する方法について詳細を述べる。第１の実施形態において、図１１を参照して、検知マーク４１７とアライメントマーク４１８を用いてパターンを検出する方法を述べた。第１の実施形態では、検知マーク４１７が横に３つ揃ったものを、１つの記録チップに対応したパターンとみなすと説明した。これに対し、第２の実施形態では、検知マーク４１７が１つしかないものも、１つの記録チップに対応したパターンとみなす。ただし、これは、スキャン画像内の検知マーク４１７の位置が、スキャン画像中の右端または左端に寄っていたときのみとする。
【０１６５】
さらに、隣り合った検知マーク４１７が２つ検出された場合について解説する。隣り合った検知マーク４１７が２つ検出された位置がスキャン画像の右端であれば、検出された検知マークのうち左側の１つのみを、記録チップに対応したパターンであると判断する。同様に、隣り合った検知マークが２つ検出された位置がスキャン画像の左端であれば、検出された検知マークのうち右側の１つのみを、記録チップに対応したパターンであると判断する。
【０１６６】
すなわち、検知マーク４１７が３つ揃って検出されずに、１つまたは隣り合って２つ検出された場合は、検出された検知マークは１つであると判断される。
【０１６７】
ステップＳ２０２において、各記録チップに対応したパターンを検出した際、検知マークは３つであったか、１つであると判断されたかを記録しておく。例えば、ＢＫの記録ヘッドの記録チップ１に対する検知マークは１つであると判断され、ＢＫの記録ヘッドの記録チップ２に対する検知マークは３つであった場合は、その旨を記録しておく。
【０１６８】
次に、ステップＳ２０４において、ステップＳ２０２における検知マークの検出状態、すなわち検知マークの数の判断に従い、検知マークが１つであれば、パターンが全て揃っていないパターンレイアウトであると判定し、ステップＳ２０５に進む。
【０１６９】
ステップＳ２０５では、レンズ収差による変倍率を求めるために使用する領域を、パターンが全て揃っていないパターンレイアウト用に変更する。
【０１７０】
第１の実施形態で解説したレンズ収差による変倍率を求めるために使用する領域を、パターンレイアウト１７０４内の領域１７０７に示す。パターンレイアウト１７０３には、領域１７０７におけるノズル列Ｈのノズルによる両端のパターン１７０５および１７０６が揃っていないので、使用する領域を領域１７０８に変更する。領域１７０８内の、ノズル列Ｈのノズルで形成された両端のパターンから、レンズ収差による変倍率を求めることとする。また、このとき、必要であれば、パターンレイアウト１７０３の隣のパターンレイアウト１７０４内の領域１７０９内の、ノズル列Ｈのノズルで形成された両端のパターンからも変倍率を求める。領域１７０９から求めた変倍率と、領域１７０８から求めた変倍率との平均値を、パターンレイアウト１７０３からずれ量を求める際の変倍率として用いてもよい。
【０１７１】
ステップＳ２０６では、ノズル列間のずれ量を求める領域を変更する。本実施形態では、パターンレイアウトの一部しか読取りができなかった場合、読取り可能な部分から読取り可能なずれ量のみを求めることとする。本実施形態におけるパターンレイアウトは、検知マークの一部からノズル列Ｈとノズル列Ａとの間のみ、ずれ量が算出可能なレイアウトになっている。具体的には、パターンレイアウト１７０３中、１７０８の領域を用いれば、ノズル列ＨとＡとの間のずれ量を算出できる。従って、ステップＳ２０６では、このパターンレイアウトにおけるノズル列間の解析対象領域を１７０８として設定する。
【０１７２】
ステップＳ２０７において、前述のように設定された領域のパターンを用いて、レンズ収差による変倍率を求める。この詳細な方法は第１の実施形態で述べているので、ここでは省略する。
【０１７３】
最後に、ステップＳ２０８において、ノズル列間のずれ量を、解析対象領域１７０８の部分から算出する。具体的な算出方法については、第１の実施形態に記述したので、ここでは省略する。
【０１７４】
さらに、ステップＳ２０８において、ノズル列ＨとＡとの間のずれ量の傾向と似通ったずれ量の傾向を有するノズル列間があることが分かっていれば、算出されたノズル列ＨとＡとの間のずれ量を、他のノズル列間にも適用させるとする。例えば、測定の結果、ノズル列ＨとＡとの間のずれ量と、ノズル列ＨとＣとの間のずれ量との値が似通ったものになる傾向にあることが特定できた場合、上述のようにして算出したノズル列ＨとＡとの間のずれ量を、ノズル列ＨとＣとの間にも適用する。傾向を特定する方法には、複数の記録ヘッドについて繰り返しデータを取得し、ずれ量をノズル列毎に比較するなどの方法がある。また、本実施形態で解説している記録ヘッドは、記録チップ上にノズルを形成する時にノズル列Ａ、Ｃ、Ｅ、Ｇが同じ向きになり、同様に、ノズル列Ｂ、Ｄ、Ｆが同じ向きになる。この結果、ノズル列Ａ、Ｃ、Ｅ、Ｇのずれ量が似た傾向になり、同様に、ノズル列Ｂ、Ｄ、Ｆのずれ量が似た傾向になる。このように、ノズル形成時の形成方法から、傾向を特定することもできる。傾向が特定できなかったノズル列間のずれ量については、固定値を用いることとする。
【０１７５】
以上に解説した方法を用いて、図１７の１７０３に示したような、途中で切れてしまったパターンレイアウトから、ずれ量を取得することができる。ただし、この方法を実施するためには、図１７における１７０８の部分が、記録媒体上に必ず記録されている必要がある。本実施形態では、１７０８の部分を記録媒体上に記録するために、記録ヘッドを、例えば図３に示すヘッド移動３０１、３０２によって、記録媒体の搬送方向３０６に対して交差する方向（理想的には垂直方向）に移動させてから、パターンレイアウトを記録している。
【０１７６】
本実施形態では、１７０１のような、パターンが全て揃っていないパターンレイアウトから、レンズ収差による変倍率およびノズル列間のずれ量を算出する方法を例に挙げた。しかし、解析可能なパターンのみを用いて、解析可能な各ずれ量を算出する方法としては、この限りではない。
【０１７７】
上記のように、本発明のインクジェット記録装置によれば、パターンの読取り時に読取り機器を要因とする画像の歪みが生じた場合であっても、ずれ量をより正確に算出することができ、これにより、高精度の記録位置調整が可能となる。 本発明は、パターンマッチングを用いて、ノズル列間、記録チップ間、および記録ヘッド間のずれ量を算出するものである。上記実施形態では、フルライン型のインクジェット記録装置について説明したが、本発明の記録ヘッドは、フルライン型に限定されず、シリアル形であってもよい。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクを吐出するためのノズルが配列された複数のノズル列を備える記録ヘッドに対してノズル配列方向と交差する方向に相対移動する記録媒体に対して、前記記録ヘッドからインクを吐出することによって記録を行うインクジェット記録装置であって、
前記記録ヘッドの複数のノズル列のノズルからインクを吐出させて、それぞれのノズル列における異なるノズル群に対応した複数のマッチングパターンを含むテストパターンを記録媒体に対して記録する記録手段と、
レンズと、該レンズを介して光学的に画像を読み取る読み取りセンサとを備えた、前記テストパターンを画像として読み取る読取り手段と、
前記読取り手段により読み取った画像における複数のマッチングパターンに対してパターンマッチングを行うことにより、当該複数のマッチングパターン間の距離を求める第１算出手段と、
前記距離に基づいて、前記読取り手段が読み取る画像における前記複数のマッチングパターン間の距離を補正するための補正係数を算出する第２算出手段と、
前記読み取った画像および前記補正係数に基づいて、前記記録ヘッドから吐出されるインクの着弾位置のずれ量を算出する第３算出手段と、
前記ずれ量に基づき、前記記録ヘッドから吐出されるインクの着弾位置を調整する調整手段と、
を備えることを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項２】
前記記録ヘッドは、前記複数のノズル列が配列された１つまたは複数の記録チップを備え、
前記インクジェット記録装置は、１つまたは複数の前記記録ヘッドを備え、
前記第３算出手段は、
各記録チップにおけるノズル列間の相対的な位置のずれ、
各記録ヘッドにおける記録チップ間の相対的な位置のずれ、および
記録ヘッド間の相対的な位置のずれ、
の少なくともいずれかを前記ずれ量として算出する
ことを特徴とする請求項１記載のインクジェット記録装置。
【請求項３】
前記テストパターンが、前記複数のマッチングパターンのそれぞれの位置の特定に用いる位置検出用パターンと、を含むことを特徴とする請求項１または２に記載のインクジェット記録装置。
【請求項４】
前記第２算出手段は、前記補正係数を、前記複数のマッチングパターン間の、理想距離と前記画像に基づき検出した検出距離との差分から決定することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置。
【請求項５】
前記理想距離は、前記複数のノズルのうち前記複数のマッチングパターンの記録に用いられたノズルの位置に基づいて決定されることを特徴とする請求項４に記載のインクジェット記録装置。
【請求項６】
前記理想距離は、前記画像における前記位置検出用パターンの検出状態と、前記複数のノズルのうち前記複数のマッチングパターンの記録に用いられたノズルの位置と、に基づいて決定されることを特徴とする請求項４に記載のインクジェット記録装置。
【請求項７】
前記第３算出手段は、前記複数のマッチングパターン間の前記検出距離と、前記補正係数とに基づき、前記ずれ量を算出することを特徴とする請求項４に記載のインクジェット記録装置。
【請求項８】
記録媒体上にずれ量算出を行うための所定のレイアウトの前記テストパターンを記録するために、前記記録ヘッドを記録媒体が相対移動する方向と垂直な方向に移動させる移動手段を備えることを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置。
【請求項９】
インクを吐出するためのノズルが配列された複数のノズル列を備える記録ヘッドに対してノズル配列方向と交差する方向に相対移動する記録媒体に対して、前記記録ヘッドからインクを吐出することによって記録を行うインクジェット記録装置の調整方法であって、
前記記録ヘッドの複数のノズル列のノズルからインクを吐出させて、それぞれのノズル列における異なるノズル群に対応した複数のマッチングパターンを含むテストパターンを記録媒体に対して記録する記録工程と、
前記テストパターンを画像として読み取る読取り工程と、
前記読取り手段により読み取った画像における複数のマッチングパターンに対してパターンマッチングを行うことにより、当該複数のマッチングパターン間の距離を求める第１算出工程と、
前記距離に基づいて、前記読取り手段が読み取る画像における前記複数のマッチングパターン間の距離を補正するための補正係数を算出する第２算出工程と、
前記読み取った画像および前記補正係数に基づいて、前記記録ヘッドから吐出されるインクの着弾位置のずれ量を算出する第３算出工程と、
前記ずれ量に基づき、前記記録ヘッドから吐出されるインクの着弾位置を調整する調整工程と、
を備えることを特徴とするインクジェット記録装置の調整方法。
【請求項１】
インクを吐出するためのノズルが配列された複数のノズル列を備える記録ヘッドに対してノズル配列方向と交差する方向に相対移動する記録媒体に対して、前記記録ヘッドからインクを吐出することによって記録を行うインクジェット記録装置であって、
前記記録ヘッドの複数のノズル列のノズルからインクを吐出させて、それぞれのノズル列における異なるノズル群に対応した複数のマッチングパターンを含むテストパターンを記録媒体に対して記録する記録手段と、
レンズと、該レンズを介して光学的に画像を読み取る読み取りセンサとを備えた、前記テストパターンを画像として読み取る読取り手段と、
前記読取り手段により読み取った画像における複数のマッチングパターンに対してパターンマッチングを行うことにより、当該複数のマッチングパターン間の距離を求める第１算出手段と、
前記距離に基づいて、前記読取り手段が読み取る画像における前記複数のマッチングパターン間の距離を補正するための補正係数を算出する第２算出手段と、
前記読み取った画像および前記補正係数に基づいて、前記記録ヘッドから吐出されるインクの着弾位置のずれ量を算出する第３算出手段と、
前記ずれ量に基づき、前記記録ヘッドから吐出されるインクの着弾位置を調整する調整手段と、
を備えることを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項２】
前記記録ヘッドは、前記複数のノズル列が配列された１つまたは複数の記録チップを備え、
前記インクジェット記録装置は、１つまたは複数の前記記録ヘッドを備え、
前記第３算出手段は、
各記録チップにおけるノズル列間の相対的な位置のずれ、
各記録ヘッドにおける記録チップ間の相対的な位置のずれ、および
記録ヘッド間の相対的な位置のずれ、
の少なくともいずれかを前記ずれ量として算出する
ことを特徴とする請求項１記載のインクジェット記録装置。
【請求項３】
前記テストパターンが、前記複数のマッチングパターンのそれぞれの位置の特定に用いる位置検出用パターンと、を含むことを特徴とする請求項１または２に記載のインクジェット記録装置。
【請求項４】
前記第２算出手段は、前記補正係数を、前記複数のマッチングパターン間の、理想距離と前記画像に基づき検出した検出距離との差分から決定することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置。
【請求項５】
前記理想距離は、前記複数のノズルのうち前記複数のマッチングパターンの記録に用いられたノズルの位置に基づいて決定されることを特徴とする請求項４に記載のインクジェット記録装置。
【請求項６】
前記理想距離は、前記画像における前記位置検出用パターンの検出状態と、前記複数のノズルのうち前記複数のマッチングパターンの記録に用いられたノズルの位置と、に基づいて決定されることを特徴とする請求項４に記載のインクジェット記録装置。
【請求項７】
前記第３算出手段は、前記複数のマッチングパターン間の前記検出距離と、前記補正係数とに基づき、前記ずれ量を算出することを特徴とする請求項４に記載のインクジェット記録装置。
【請求項８】
記録媒体上にずれ量算出を行うための所定のレイアウトの前記テストパターンを記録するために、前記記録ヘッドを記録媒体が相対移動する方向と垂直な方向に移動させる移動手段を備えることを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置。
【請求項９】
インクを吐出するためのノズルが配列された複数のノズル列を備える記録ヘッドに対してノズル配列方向と交差する方向に相対移動する記録媒体に対して、前記記録ヘッドからインクを吐出することによって記録を行うインクジェット記録装置の調整方法であって、
前記記録ヘッドの複数のノズル列のノズルからインクを吐出させて、それぞれのノズル列における異なるノズル群に対応した複数のマッチングパターンを含むテストパターンを記録媒体に対して記録する記録工程と、
前記テストパターンを画像として読み取る読取り工程と、
前記読取り手段により読み取った画像における複数のマッチングパターンに対してパターンマッチングを行うことにより、当該複数のマッチングパターン間の距離を求める第１算出工程と、
前記距離に基づいて、前記読取り手段が読み取る画像における前記複数のマッチングパターン間の距離を補正するための補正係数を算出する第２算出工程と、
前記読み取った画像および前記補正係数に基づいて、前記記録ヘッドから吐出されるインクの着弾位置のずれ量を算出する第３算出工程と、
前記ずれ量に基づき、前記記録ヘッドから吐出されるインクの着弾位置を調整する調整工程と、
を備えることを特徴とするインクジェット記録装置の調整方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【公開番号】特開２０１２−１６６３８５（Ｐ２０１２−１６６３８５Ａ）
【公開日】平成２４年９月６日（２０１２．９．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２７５２４（Ｐ２０１１−２７５２４）
【出願日】平成２３年２月１０日（２０１１．２．１０）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年９月６日（２０１２．９．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年２月１０日（２０１１．２．１０）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
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