JP7000687B2 - 液体を吐出する装置及び液体を吐出するシステム - Google Patents

Description

本発明は、液体を吐出する装置及び液体を吐出するシステムに関するものである。

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

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

しかしながら、例えば、画像形成される画像の画質をより向上させる等のため、吐出される液体の着弾位置を精度良くするように求められる場合がある。例えば、着弾位置ずれが起きると、画像の画質が悪くなる。これに対して、従来の技術では、搬送方向において、吐出される液体の着弾位置等の処理位置の精度をより向上できない場合があるのが課題となる。

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

上述した課題を解決するために、本発明の一態様である、液体吐出ヘッドユニットを複数有し、搬送される被搬送物に対して前記液体吐出ヘッドユニットによって液体を吐出する装置であって、前記被搬送物の所定の箇所に対して、前記液体吐出ヘッドユニットが前記液体を吐出できる着弾位置よりも前記被搬送物の搬送方向上流側に設けられ、前記被搬送物を支持する第１の支持部材と、前記着弾位置よりも前記被搬送物の搬送方向下流側に設けられ、前記被搬送物を支持する第２の支持部材と、前記液体吐出ヘッドユニットごとに設置され、前記被搬送物が搬送される搬送方向における前記被搬送物の位置、移動速度、移動量又はこれらの組み合わせを示す検出結果を出力する検出部と、前記検出部の前記検出結果に基づいたタイミングで搬送されている前記被搬送物に対して、前記被搬送物を搬送させながら複数の前記液体吐出ヘッドユニットに前記液体をそれぞれ吐出させる制御部とを備え、前記検出部は、前記第１の支持部材と前記第２の支持部材との間で且つ前記被搬送物に対して前記液体吐出ヘッドユニットと反対側に設置されることを特徴とする。

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

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

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

＜全体構成例＞
以下、搬送装置が有するヘッドユニットが液体を吐出する液体吐出ヘッドユニットである場合を例に説明する。

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

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

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

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

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

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

各液体吐出ヘッドユニットは、画像データ等に基づいて、ウェブ１２０の所定の箇所に、各色のインクをそれぞれ吐出する。このインクを吐出する位置（以下「着弾位置」という。）は、液体吐出ヘッドユニットから吐出される液体が記録媒体に着弾する位置にほぼ等しい、すなわち、着弾位置は、液体吐出ヘッドユニットの直下等である。以下、液体吐出ヘッドユニットによって処理が行われる処理位置を着弾位置とする例で説明する。

この例では、ブラックのインクは、ブラック液体吐出ヘッドユニット２１０Ｋの着弾位置（以下「ブラック着弾位置ＰＫ」という。）に吐出される。同様に、シアンのインクは、シアン液体吐出ヘッドユニット２１０Ｃの着弾位置（以下「シアン着弾位置ＰＣ」という。）に吐出される。さらに、マゼンタのインクは、マゼンタ液体吐出ヘッドユニット２１０Ｍの着弾位置（以下「マゼンタ着弾位置ＰＭ」という。）に吐出される。また、イエローのインクは、イエロー液体吐出ヘッドユニット２１０Ｙの着弾位置（以下「イエロー着弾位置ＰＹ」という。）に吐出される。

なお、各液体吐出ヘッドユニットがインクを吐出するそれぞれのタイミングは、各液体吐出ヘッドユニットに接続されるコントローラ５２０が制御する。また、コントローラ５２０は、検出結果等に基づいて、タイミングを制御する。

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

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

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

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

図３（ａ）に示すように、液体吐出ヘッドユニットは、本実施形態では、ライン型のヘッドユニットである。すなわち、画像形成装置１１０は、記録媒体の搬送方向１０の上流側からブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）及びイエロー（Ｙ）に対応する４つの液体吐出ヘッドユニット２１０Ｋ、２１０Ｃ、２１０Ｍ及び２１０Ｙを配置する。

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

なお、この例では、４つのヘッドで液体吐出ヘッドユニットを構成する例を説明したが、単一のヘッドで、液体吐出ヘッドユニットは、構成されても良い。

＜検出部の例＞
液体吐出ヘッドユニットごとに、検出部の例である記録媒体の位置、移動速度、移動量又はこれらの組み合わせを検出するセンサがそれぞれ設置される。このセンサには、レーザ又は赤外線等の光を利用する光学センサ等が用いられるのが望ましい。なお、光学センサは、例えば、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）カメラ又はＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）カメラ等でもよい。さらに、光学センサは、グローバルシャッタであるのが望ましい。グローバルシャッタであると、移動速度が速くても、光学センサは、ローリングシャッタ等と比較して、シャッタタイミングのズレによって発生する、いわゆる画像ズレを少なくできる。また、センサは、例えば、以下に説明する構成が望ましい。

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

まず、検出装置５０は、例えば、以下のような装置である。

図５は、本発明の一実施形態に係る検出装置の一例を示す外観図である。

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

図示する構成の例では、ＣＭＯＳイメージセンサが、例えば、時刻「ＴＭ１」と、時刻「ＴＭ２」との各々において、複数回、スペックルパターンが写る画像がそれぞれ撮像される。そして、時刻「ＴＭ１」で撮像される画像と、時刻「ＴＭ２」で撮像される画像とに基づいて、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ－Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）回路等の演算装置が、相互相関演算等の処理を行う。次に、相関演算等によって算出される相関ピーク位置の移動に基づいて、検出装置等は、時刻「ＴＭ１」から時刻「ＴＭ２」までに、被搬送物が移動した移動量等を出力する。なお、図示する例は、検出装置のサイズは、幅Ｗ×奥行きＤ×高さＨは、１５×６０×３２［ｍｍ］とする例である。なお、相関演算の詳細は、後述する。

なお、ＣＭＯＳイメージセンサは、撮像部を実現するハードウェアの一例であり、ＦＰＧＡ回路は、演算装置の一例である。

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

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

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

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

＜検出部の機能構成例＞

図６は、本発明の一実施形態に係る検出部を用いる機能構成の一例を示す機能ブロック図である。以下、図示するように、ヘッドユニットごとに設置される検出部のうち、ブラック液体吐出ヘッドユニット２１０Ｋ及びシアン液体吐出ヘッドユニット２１０Ｃの組み合わせを例に説明する。また、図示するように、ブラック液体吐出ヘッドユニット２１０Ｋ用の検出部５２Ａが「Ａ位置」に係る検出結果を出力し、シアン液体吐出ヘッドユニット２１０Ｃ用の検出部５２Ｂが「Ｂ位置」に係る検出結果を出力する例で説明する。まず、ブラック液体吐出ヘッドユニット２１０Ｋ用の検出部５２Ａは、例えば、撮像部１６Ａ、撮像制御部１４Ａ及び画像記憶部１５Ａ等で構成される。なお、この例では、シアン液体吐出ヘッドユニット２１０Ｃ用の検出部５２Ｂは、例えば、検出部５２Ａと同様の構成であり、撮像部１６Ｂ、撮像制御部１４Ｂ及び画像記憶部１５Ｂ等で構成される。以下、検出部５２Ａを例に説明する。

撮像部１６Ａは、図示するように、搬送方向１０に搬送されるウェブ１２０を撮像する。なお、撮像部１６Ａは、例えば、検出装置５０等（図４等）によって実現される。

撮像制御部１４Ａは、シャッタ制御部１４１Ａ、画像取込部１４２Ａを有する。なお、撮像制御部１４Ａは、例えば、制御装置５２等（図４）によって実現される。

画像取込部１４２Ａは、撮像部１６Ａによって撮像される画像を取得する。

シャッタ制御部１４１Ａは、撮像部１６Ａが撮像するタイミングを制御する。

画像記憶部１５Ａは、撮像制御部１４Ａが取り込んだ画像を記憶する。なお、画像記憶部１５Ａは、例えば、記憶装置５３等（図４）によって実現される。

計算部５３Ｆは、画像記憶部１５Ａ及び１５Ｂに記憶されるそれぞれの画像に基づいて、ウェブ１２０が有するパターンの位置、ウェブ１２０が搬送される移動速度及びウェブ１２０が搬送される移動量が算出できる。また、計算部５３Ｆは、シャッタ制御部１４１Ａに、シャッタタイミングを示す時差Δｔのデータを出力する。すなわち、計算部５３Ｆは、「Ａ位置」を示す画像と、「Ｂ位置」を示す画像とが時差Δｔで、それぞれ撮像されるように、シャッタタイミングをシャッタ制御部１４１Ａに示す。また、計算部５３Ｆは、算出される移動速度となるようにウェブ１２０を搬送させるモータ等を制御してもよい。なお、計算部５３Ｆは、例えば、コントローラ５２０等（図２）によって実現される。

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

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

したがって、ウェブ１２０が搬送されると、ウェブ１２０が有するスペックルパターンも一緒に搬送される。そのため、同一のスペックルパターンを異なる時間でそれぞれ検出すると、搬送方向への移動量が求められる。すなわち、同一のスペックルパターンを検出してパターンの移動量が求まると、計算部５３Ｆは、ウェブ１２０の搬送方向における移動量を求めることができる。この求まる移動量を単位時間あたりに換算すると、計算部５３Ｆは、搬送方向におけるウェブ１２０が搬送される移動速度を求めることができる。

図示するように、撮像部が搬送方向１０において一定の間隔で設置される。そして、各撮像部によって、それぞれの位置で、ウェブ１２０が撮像される。

時差Δｔとすると、時差Δｔの間隔で、シャッタ制御部１４１Ａは、撮像部１６Ａにウェブ１２０を撮像させる。この撮像によって生成される画像が示すスペックルパターンに基づいて、計算部５３Ｆは、ウェブ１２０の移動量を求める。具体的には、移動速度Ｖ［ｍｍ／ｓ］であって、搬送方向１０において設置される間隔である相対距離Ｌ［ｍｍ］とすると、時差Δｔは、下記（１）式のように示せる。

Δｔ＝Ｌ／Ｖ （１）
上記（１）式において、相対距離Ｌ［ｍｍ］は、「Ａ位置」及び「Ｂ位置」の間隔であるため、あらかじめ求めることができる。したがって、時差Δｔが定まると、上記（１）式に基づいて、計算部５３Ｆは、移動速度Ｖ［ｍｍ／ｓ］を求めることができる。このように、スペックルパターンに基づいて、画像形成装置は、精度良く、搬送方向における位置、移動量及び移動速度又はこれらの組み合わせを求めることができる。なお、画像形成装置は、搬送方向における位置、移動量及び移動速度のうち、いずれか複数を組み合わせて出力してもよい。

なお、センサは、搬送方向に対して直交する方向の位置等を検出してもよい。すなわち、センサは、搬送方向及び搬送方向に対して直交する方向のそれぞれの位置を検出するのに兼用されてもよい。このように兼用されると、それぞれの方向についてコストが少なくできる。また、センサの数が少なくできるので、省スペースとすることもできる。

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

例えば、相互相関演算は、下記（２）式で示す計算である。

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

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

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

Ｄ１★Ｄ２＊＝Ｆ－１［Ｐ［Ｆ［Ｄ１］］・Ｐ［Ｆ［Ｄ２］＊］］ （３）
なお、上記（３）式において、「Ｐ［］」は、複素振幅において位相のみを取り出すことを示す。また、振幅は、すべて「１」とする。

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

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

このような計算によって計算されるタイミングに基づいて、ブラック液体吐出ヘッドユニット２１０Ｋ及びシアン液体吐出ヘッドユニット２１０Ｃは、それぞれ液体を吐出する。なお、液体を吐出するタイミングは、コントローラ５２０が出力するブラック液体吐出ヘッドユニット２１０Ｋ用の第１信号ＳＩＧ１及びシアン液体吐出ヘッドユニット２１０Ｃ用の第２信号ＳＩＧ２等によって制御される。

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

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

このように、センサが設置される位置は、各着弾位置に近い位置であるのが望ましい。各着弾位置に対して近い位置にセンサが設置されると、各着弾位置と、センサとの距離が短くなる。そして、各着弾位置と、センサとの距離が短くなると、検出における誤差が少なくできる。そのため、画像形成装置は、センサによって、記録媒体の位置を精度良く検出できる。

各着弾位置に近い位置は、具体的には、各第１ローラ及び各第２ローラの間である。すなわち、図示する例では、ブラック用センサＳＥＮＫが設置される位置は、図示するように、ブラック用ローラ間ＩＮＴＫ１であるのが望ましい。同様に、シアン用センサＳＥＮＣが設置される位置は、図示するように、シアン用ローラ間ＩＮＴＣ１であるのが望ましい。さらに、マゼンタ用センサＳＥＮＭが設置される位置は、図示するように、マゼンタ用ローラ間ＩＮＴＭ１であるのが望ましい。さらにまた、イエロー用センサＳＥＮＹが設置される位置は、図示するように、イエロー用ローラ間ＩＮＴＹ１であるのが望ましい。

このように、各ローラ間に、センサが設置されると、センサは、各着弾位置に近い位置で記録媒体の位置等を検出できる。ローラ間は、移動速度が比較的安定している場合が多い。そのため、画像形成装置は、記録媒体の位置を精度良く検出できる。

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

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

ブラック用上流区間ＩＮＴＫ２、シアン用上流区間ＩＮＴＣ２、マゼンタ用上流区間ＩＮＴＭ２及びイエロー用上流区間ＩＮＴＹ２にセンサが設置されると、画像形成装置は、記録媒体の位置を精度良く検出できる。

このような位置にセンサが設置されると、センサが各着弾位置より上流側に設置される。そのため、画像形成装置は、まず、上流側でセンサによって直交方向、搬送方向又は両方向において記録媒体の位置を精度良く検出できる。ゆえに、画像形成装置は、各液体吐出ヘッドユニットが液体を吐出するタイミング、ヘッドユニットの移動する量又は両方を計算できる。すなわち、上流側で位置が検出された後にウェブ１２０が着弾位置へ搬送されると、その間に吐出タイミングの算出又はヘッドユニットの移動等が行われるため、画像形成装置は、精度良く着弾位置を変更することができる。

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

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

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

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

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

図７は、本発明の一実施形態に係る制御部のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。例えば、コントローラ５２０は、情報処理装置等である上位装置７１と、プリンタ装置７２とを有する。図示する例では、コントローラ５２０は、上位装置７１から入力される画像データ及び制御データに基づいて、プリンタ装置７２に、記録媒体に対して画像を画像形成させる。

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

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

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

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

印刷制御装置７２Ｃｃは、上位装置７１から送信される制御データに基づいて、プリンタエンジン７２Ｅと、コマンド又はステータス等を示すデータを送受信する。これにより、印刷制御装置７２Ｃｃは、プリンタエンジン７２Ｅを制御する。また、図６に示す画像記憶部１５Ａ及び１５Ｂは、例えば、記憶装置７２Ｃｍ等によって実現される。さらに、図６に示す計算部５３Ｆは、例えば、ＣＰＵ７２Ｃｐ等によって実現される。なお、画像記憶部１５Ａ、１５Ｂ及び計算部５３Ｆは、他の演算装置及び記憶装置で実現されてもよい。

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

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

図８は、本発明の一実施形態に係る制御部が有するデータ管理装置のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。例えば、複数のデータ管理装置は、同一の構成である。以下、各データ管理装置が同一の構成である例で説明し、データ管理装置７２ＥＣを例に説明する。したがって、重複する説明は、省略する。

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

ロジック回路７２ＥＣｌは、プリンタコントローラ７２Ｃ（図７）から入力される制御信号に基づいて、上位装置７１から入力される画像データを記憶装置７２ＥＣｍに記憶する。

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

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

図９は、本発明の一実施形態に係る制御部が有する画像出力装置のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。図示するように、画像出力装置７２Ｅｉは、出力制御装置７２Ｅｉｃと、各色の液体吐出ヘッドユニットであるブラック液体吐出ヘッドユニット２１０Ｋ、シアン液体吐出ヘッドユニット２１０Ｃ、マゼンタ液体吐出ヘッドユニット２１０Ｍ及びイエロー液体吐出ヘッドユニット２１０Ｙとを有する。

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

出力制御装置７２Ｅｉｃは、複数の液体吐出ヘッドユニットを同時又は個別に制御する。すなわち、出力制御装置７２Ｅｉｃは、タイミングの入力を受けて、各液体吐出ヘッドユニットに液体を吐出させるタイミングを変える制御等を行う。なお、出力制御装置７２Ｅｉｃは、プリンタコントローラ７２Ｃ（図７）から入力される制御信号に基づいて、いずれかの液体吐出ヘッドユニットを制御してもよい。さらに、出力制御装置７２Ｅｉｃは、ユーザによる操作等に基づいて、いずれかの液体吐出ヘッドユニットを制御してもよい。

なお、図７に示すプリンタ装置７２は、上位装置７１から画像データを入力する経路と、制御データに基づく上位装置７１及びプリンタ装置７２の間での送受信に用いられる経路とをそれぞれ異なる経路とする例である。

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

搬送制御装置７２Ｅｃ（図７）は、ウェブ１２０を搬送させるモータ、機構及びドライバ装置等である。例えば、搬送制御装置７２Ｅｃは、各ローラ等に接続されるモータ等を制御し、ウェブ１２０を搬送させる。

＜相関演算例＞
図１０は、本発明の一実施形態に係る相関演算方法の一例を示す構成図である。例えば、検出部は、図示するような構成によって、相関演算を行うと、センサの位置におけるウェブの相対位置、移動量、移動速度又はこれらの組み合わせ等を演算することができる。

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

例えば、ピーク位置探索部ＳＲによる探索は、以下のように行われる。

図１１は、本発明の一実施形態に係る相関演算におけるピーク位置の探索方法の一例を示す図である。図では、横軸は、相関画像データが示す画像における搬送方向の位置を示す。一方で、縦軸は、相関画像データが示す画像の輝度を示す。

以下、相関画像データが示す輝度のうち、第１データ値ｑ１、第２データ値ｑ２及び第３データ値ｑ３の３つのデータを例に説明する。つまり、この例では、ピーク位置探索部ＳＲ（図１０）は、第１データ値ｑ１、第２データ値ｑ２及び第３データ値ｑ３を繋ぐ曲線ｋにおけるピーク位置Ｐを探索する。

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

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

図１２は、本発明の一実施形態に係る相関演算の演算結果例を示す図である。図は、相互相関関数の相関強度分布を示す。なお、図では、Ｘ軸及びＹ軸は、画素の通し番号を示す。図示する「相関ピーク」のようなピーク位置が、ピーク位置探索部ＳＲ（図１０）によって探索される。

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

図１０に戻り、演算部ＣＡＬは、ウェブの相対位置、移動量又は移動速度等を演算する。例えば、演算部ＣＡＬは、相関画像データの中心位置と、ピーク位置探索部ＳＲによって探索されるピーク位置との差を計算すると、相対位置及び移動量を演算することができる。

また、演算部ＣＡＬは、例えば、移動量を時間で除算して移動速度を計算できる。

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

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

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

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

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

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

例えば、ステップＳ０１では、画像形成装置は、図１０に示す構成によって、位置、移動速度、移動量又はこれらの組み合わせを検出する。

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

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

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

ステップＳ０１及びステップＳ０２は、前（例えば、シアンに対して、ブラック）の液体吐出ヘッドユニットによって、液体が吐出されるタイミングに基づいて処理が行われる。続いて、ステップＳ０３は、前の着弾位置より下流に設置されるセンサ（例えば、シアン用センサＳＥＮＣ（図２））が設置される位置で行われる処理である。以下、前の液体吐出ヘッドユニットによって、液体が吐出されるタイミングを「第１タイミングＴ１」という。これに対して、次の（この例では、シアン）液体吐出ヘッドユニットによって、液体が吐出されるタイミングを「第２タイミングＴ２」という。さらに、第１タイミングＴ１及び第２タイミングＴ２の間において、センサによって検出が行われるタイミングを「第３タイミングＴ３」という。

ステップＳ０３では、画像形成装置は、所定の箇所を検出する。なお、ステップＳ０３は、第３タイミングＴ３で行われる。

ステップＳ０４では、画像形成装置は、ステップＳ０３による検出結果に基づいて、ずれ量を計算し、ずれ量に基づいて、次の着弾位置で液体が吐出されるタイミング、すなわち、第２タイミングＴ２を調整する。

上記の処理は、例えば、以下のようなタイミングチャート及び概念図で説明できる。

図１４は、本発明の一実施形態に係る液体を吐出する装置による全体処理の一例を示すタイミングチャート及び概念図である。図示する例は、第１タイミングＴ１をブラックの液体が吐出されるタイミング、第２タイミングＴ２をシアンの液体が吐出されるタイミングとする例である。また、この例では、ブラック液体吐出ヘッドユニット２１０Ｋ及びシアン液体吐出ヘッドユニット２１０Ｃの間に設置されるシアン用センサＳＥＮＣが検出を行うタイミングを第３タイミングＴ３とする。

なお、この例において、シアン用センサＳＥＮＣが検出を行う位置を以下「検出位置ＰＳＥＮ」という。検出位置ＰＳＥＮは、図示するように、シアン液体吐出ヘッドユニット２１０Ｃの着弾位置から「設置距離Ｄ」の位置であるとする。また、以下の例では、各センサが設置される間隔は、各液体吐出ヘッドユニットの設置間隔（相対距離Ｌ）と同一であるとする。

まず、第１タイミングＴ１において、画像形成装置は、ブラック液体吐出ヘッドユニット２１０Ｋに液体を吐出させるように、第１信号ＳＩＧ１を「ＯＮ」にする。そして、画像形成装置は、第１信号ＳＩＧ１を「ＯＮ」とするタイミングで、画像データを取得する。図示する例では、第１タイミングＴ１で取得される画像は、第１画像信号ＰＡで示し、画像データは、図６に示す「Ａ位置」における画像データＤ１（ｎ）に相当する。

この画像データＤ１が取得されると、画像形成装置は、所定の箇所の位置及びウェブ１２０が搬送される移動速度Ｖ等を検出できる（図１３に示すステップＳ０１）。また、移動速度が検出できると、画像形成装置は、相対距離Ｌを移動速度Ｖで除算して（Ｌ÷Ｖ）、次の着弾位置に、所定の箇所が搬送されるのに、かかる時間を計算できる（図１３に示すステップＳ０２）。

次に、第３タイミングＴ３において、画像形成装置は、画像データを取得する。図示する例では、第３タイミングＴ３で取得される画像は、第２画像信号ＰＢで示し、画像データは、図８に示す「Ｂ位置」における画像データＤ２（ｎ）に相当する（図１３に示すステップＳ０３）。次に、画像形成装置は、画像データＤ１（ｎ）及びＤ２（ｎ）に対して相互相関演算を行う。このようにすると、画像形成装置は、ずれ量ΔＤ（０）を計算できる。

ローラに熱膨張がない、かつ、ローラとウェブ１２０との間に滑りがない等の状態、すなわち、いわゆる理想状態では、画像形成装置は、ウェブ１２０が有する所定の箇所を、相対距離Ｌを移動速度Ｖで搬送するのに、「Ｌ÷Ｖ」の時間がかかる。

したがって、図１０に示す「撮像周期Ｔ」は、例えば、「撮像周期Ｔ＝撮像時差＝相対距離Ｌ／移動速度Ｖ」に設定される。図示する例では、ブラック用センサＳＥＮＫ及びシアン用センサＳＥＮＣのそれぞれのセンサが、相対距離Ｌの間隔で設置される。もし、理想状態であれば、ブラック用センサＳＥＮＫで検出されたウェブ１２０が有する所定の箇所は、「Ｌ÷Ｖ」時間後に、検出位置ＰＳＥＮの位置に搬送される。

一方で、実際には、ローラに熱膨張が発生する場合又はローラとウェブ１２０との間に滑りが発生する場合が多い。なお、図１０に示す相関演算方法において、「撮像周期Ｔ＝相対距離Ｌ／移動速度Ｖ」と設定すると、ブラック用センサＳＥＮＫで画像データＤ１（ｎ）が撮像されるタイミングと、シアン用センサＳＥＮＣで画像データＤ２（ｎ）が撮像されるタイミングとの時差は、「Ｌ÷Ｖ」となる。このように、「Ｌ÷Ｖ」を「撮像周期Ｔ」として、画像形成装置は、ずれ量ΔＤ（０）を計算してもよい。以下、図示する第３タイミングという例で説明する。

第３タイミングＴ３において、画像形成装置は、第２距離の例であるずれ量ΔＤ（０）を計算する。そして、画像形成装置は、設置距離Ｄ、ずれ量ΔＤ（０）及び移動速度Ｖに基づいて、シアン液体吐出ヘッドユニット２１０Ｃが液体を吐出するタイミング、すなわち、第２タイミングＴ２を調整する（図１３に示すステップＳ０４）。

ローラに熱膨張がない等の理想状態では、画像形成装置は、移動速度Ｖで設置距離Ｄを搬送するのに、「Ｄ÷Ｖ」の時間がかかる。そこで、ステップＳ０２では、「Ｌ÷Ｖ」に基づいて、「Ｄ÷Ｖ」の時間が計算され、第２タイミングＴ２が決定されている。一方で、実際には、液体を吐出する対象となる位置は、ローラに熱膨張等のため、シアン液体吐出ヘッドユニット２１０Ｃが液体を吐出する位置からずれ量ΔＤ（０）の位置にある。そのため、シアン液体吐出ヘッドユニット２１０Ｃが液体を吐出する位置に、所定の箇所が搬送されるには、「ΔＤ（０）÷Ｖ」の時間がかかる。そこで、画像形成装置は、第２タイミングＴ２、すなわち、第２信号ＳＩＧ２を「ＯＮ」とするタイミングを「Ｌ÷Ｖ」に基づいて決定されたタイミング（理想状態用）から、ずれ量ΔＤ（０）に液体が吐出できるタイミングに調整する。

具体的には、調整されるタイミングの調整量は、「（ΔＤ（０）―Ｄ）／Ｖ」である。このように、画像形成装置は、第２タイミングＴ２を「（ΔＤ（０）―Ｄ）／Ｖ」だけずらすように調整する。このようにすると、ローラに熱膨張等があっても、画像形成装置は、ずれ量ΔＤ（０）、設置距離Ｄ及び移動速度Ｖに基づいて調整するため、被搬送物が搬送される方向において、吐出される液体の着弾位置の精度をより向上できる。

なお、検出を行うタイミング、すなわち、第３タイミングＴ３は、例えば、液体吐出ヘッドユニットが液体を吐出する位置に、被搬送物が搬送される最小の時間（以下単に「最小時間」という。）に基づいて定まるのが望ましい。すなわち、ローラに熱膨張等は、状況等によって異なるため、ウェブ１２０が、液体吐出ヘッドユニットが液体を吐出する位置に搬送されるまでにかかる時間は、様々である。そこで、ユーザ等は、あらかじめ搬送にかかる時間を複数計測する。そして、計測される時間のうち、最も時間の短い時間である、最小時間を決定する。このようにして、まず、最小時間は、あらかじめ決定される。

次に、最小時間で検出位置に所定の箇所が搬送されるとし、画像形成装置には、最小時間で検出位置に所定の箇所が搬送される時間より早いタイミングが、第３タイミングＴ３に設定される。ウェブ１２０は、最小時間で搬送される可能性がある。そのため、最小時間で搬送されるのより、早いタイミングで検出が行われないと、所定の箇所が見逃される場合がある。したがって、画像形成装置は、最小時間に基づいて、第３タイミングＴ３を決定すると、精度良く検出を行うことができる。

他にも、画像形成装置には、モードごとに、それぞれの理想の移動速度があらかじめ設定されてもよい。なお、理想の移動速度は、熱膨張等がない状態での移動速度である。また、「Ｄ」は、設計上、あらかじめ定まる。そして、画像形成装置は、まず、理想の移動速度を「Ｖ」とし、「Ｄ／Ｖ」を計算して、理想状態において、液体を吐出するタイミングを定める。その後、ずれ量がわかると、画像形成装置は、ずれ量に基づいて、理想状態におけるタイミングを調整し、液体吐出ヘッドユニットに液体を吐出させるタイミングを決定できる。

このように、ステップＳ０４で調整されるタイミングで信号が送信されると、画像形成装置は、信号が示すタイミングで液体を吐出する。このようにして、１つ又は複数の液体が吐出されると、ウェブ１２０上に画像データが示す画像が画像形成される。

以上ではタイミングを調整して決定する例を記載したが、画像形成装置は、ずれ量と「Ｖ」と「Ｄ」とから液体吐出ヘッドユニットに液体を吐出させるタイミングを直接演算して決定しても良い。

＜機能構成例＞
図１５は、本発明の一実施形態に係る液体を吐出する装置の機能構成の一例を示す機能ブロック図である。図示するように、画像形成装置１１０は、複数の液体吐出ヘッドユニットと、液体吐出ヘッドユニットごとに検出部１１０Ｆ１０と、制御部１１０Ｆ２０とを備える。さらに、画像形成装置１１０は、計算部５３Ｆを備える。

検出部１１０Ｆ１０は、図示するように、液体吐出ヘッドユニットごとに設置される。具体的には、図２に示す例では、検出部１１０Ｆ１０は、図示するように４つとなる。また、検出部１１０Ｆ１０は、搬送方向におけるウェブ１２０の位置、移動速度、移動量又はこれらの組み合わせを検出する。なお、検出部１１０Ｆ１０は、例えば、図４又は図９に示すハードウェア構成等によって実現される。また、検出部１１０Ｆ１０は、図８では、検出部５２Ａ及び５２Ｂに相当する。

計算部５３Ｆは、複数の検出結果に基づいて、液体吐出ヘッドユニットが液体を吐出できる着弾位置に、被搬送物が搬送される時間を計算する。すなわち、計算部５３Ｆは、ずれ量等に基づいて、制御部１１０Ｆ２０が液体を吐出するタイミングを決定するのに用いる計算結果を出力する。

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

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

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

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

＜比較例＞
図１６は、比較例に係る装置の全体構成例を示す概略図である。図示する画像形成装置１１０Ａは、図２に示す例と比較すると、センサが設置されず、エンコーダ２４０が設置される点が異なる。また、図１６では、ローラ２２０及びローラ２３０がウェブ１２０を搬送する。なお、エンコーダ２４０は、ローラ２３０が有する回転軸に対して設置されるとする。

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

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

図１７は、比較例に係る装置における着弾位置のズレの一例を示す図である。図は、図１６に示す画像形成装置１１０Ａにおいて、各液体吐出ヘッドユニットから吐出された液体が着弾した位置のズレの一例を示す。

第１グラフＧ１は、実際のウェブの位置を示す。一方で、第２グラフＧ２は、エンコーダ２４０（図１６）からのエンコーダ信号に基づいて算出されるウェブの位置である。つまり、第１グラフＧ１と、第２グラフＧ２とに差があると、搬送方向において、実際にウェブがある位置と、算出されるウェブの位置とが異なるため、着弾位置にズレが発生しやすい。

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

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

図１８は、ローラの偏心等が着弾位置のズレに与える影響の一例を示す図である。図示するグラフは、ローラの熱膨張、偏心及びローラとウェブとの間の滑りによる影響の一例を示す。すなわち、各グラフは、エンコーダ２４０（図１６）からのエンコーダ信号に基づいて算出されるウェブの位置と、実際の位置との差を縦軸の「ズレ量」で示す。また、図１８は、ローラが「φ６０」の外径、かつ、ローラの材質がアルミである例を示す。

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

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

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

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

＜まとめ＞
本発明の一実施形態に係る液体を吐出する装置は、液体吐出ヘッドユニットごとに、搬送方向における位置、移動速度又は移動量等の検出結果を求める。そのため、本発明の一実施形態に係る液体を吐出する装置は、ずれ量等に基づいて、液体吐出ヘッドユニットごとに液体を吐出させるタイミング等を決定できる。そのため、図１６に示す比較例等と比較すると、本発明の一実施形態に係る液体を吐出する装置は、搬送方向において、液体の着弾位置に発生するズレを精度良く補償できる。

また、本発明の一実施形態に係る液体を吐出する装置は、図１６に示す比較例等と比較すると、各液体吐出ヘッドユニットをローラの周長を整数倍した位置に配置する必要が少ないため、各液体吐出ヘッドユニットを設置する制約を少なくできる。

さらに、本発明の一実施形態に係る液体を吐出する装置では、図１６に示す比較例のようにローラの回転量等に基づいて移動量が算出されるのではなく、ウェブの位置を直接検出できるので、ローラの熱膨張等の影響が、精度良くキャンセルできる。他にも、本発明の一実施形態に係る液体を吐出する装置では、液体吐出ヘッドユニットに近い位置で検出が行われると、ウェブの伸び縮み等の影響が、精度良くキャンセルできる。

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

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

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

＜変形例＞
複数の液体吐出ヘッドユニットが液体を吐出するタイミングを調整する場合には、液体を吐出する装置は、それぞれの液体吐出ヘッドユニットに対応するセンサと、最も上流に位置する液体吐出ヘッドユニットに対応するセンサとの検出結果に基づいて、各タイミングを調整してもよい。

具体的には、図２に示すように、上流からブラック、シアン、マゼンタ及びイエローの順に、液体吐出ヘッドユニットが設置されるとする。すなわち、この例では、ブラック用センサＳＥＮＫが最も上流に位置する液体吐出ヘッドユニットに対応するセンサとなる。

そして、この例では、液体を吐出する装置は、ブラック用センサＳＥＮＫによる検出結果と、シアン用センサＳＥＮＣによる検出結果とに基づいて、シアン液体吐出ヘッドユニット２１０Ｃが液体を吐出するタイミングを調整する。さらに、液体を吐出する装置は、ブラック用センサＳＥＮＫによる検出結果と、マゼンタ用センサＳＥＮＭによる検出結果とに基づいて、マゼンタ液体吐出ヘッドユニット２１０Ｍが液体を吐出するタイミングを調整する。同様に、イエロー液体吐出ヘッドユニット２１０Ｙが液体を吐出するタイミングは、ブラック用センサＳＥＮＫによる検出結果と、イエロー用センサＳＥＮＹによる検出結果とに基づいて調整される。

このように、最も上流に位置するセンサによる検出結果が用いられると、誤差が積算されにくい。そのため、液体を吐出する装置は、液体の着弾位置に発生するズレをより精度良く補償できる。

ただし、誤差が許容できる範囲であれば、検出結果の組み合わせは、上記の通りでなくともよい。すなわち、マゼンタ液体吐出ヘッドユニット２１０Ｍが液体を吐出するタイミングを調整するのに、液体を吐出する装置は、シアン用センサＳＥＮＣによる検出結果と、マゼンタ用センサＳＥＮＭによる検出結果とに基づいて、調整を行ってもよい。

図４に示す検出装置５０は、例えば、以下のようなハードウェアで実現されてもよい。

図１９は、本発明の一実施形態に係る検出部を実現するハードウェア構成の第１変形例を示す概略図である。以下の説明では、上記に説明した装置と同様の装置には同一の符号を付し、説明を省略する。

上記に説明したハードウェア構成と比較すると、検出装置が、光学系を複数有する構成である点が異なる。すなわち、上記に説明したハードウェア構成は、いわゆる「単眼」であるのに対して、第１変形例のハードウェア構成は、「複眼」である。

また、以下の変形例では、複眼のうち、上流側にある第１撮像レンズ１２Ａを用いて検出を行う位置を「Ａ位置」とし、第１撮像レンズ１２Ａより下流にある第２撮像レンズ１２Ｂを用いて検出を行う位置を「Ｂ位置」とする。また、以下の変形例では、「Ｌ」を第１撮像レンズ１２Ａと、第２撮像レンズ１２Ｂとの間の距離と読み替える。

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

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

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

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

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

他にも、検出装置５０は、以下に説明する構成等でもよい。

図２０は、本発明の一実施形態に係る検出部を実現するハードウェア構成の第２変形例を示す概略図である。以下、図１９と異なる点、すなわち、検出装置５０のハードウェア構成を抜粋して図示する。図１９に示す構成と比較すると、検出装置５０の構成は、第１撮像レンズ１２Ａ及び第２撮像レンズ１２Ｂが一体となり、レンズ１２Ｃとなる点が異なる。一方で、エリアセンサ１１等は、例えば、図１９に示す構成と同様である。

また、この例では、第１撮像レンズ１２Ａ及び第２撮像レンズ１２Ｂのそれぞれの像が干渉して結像しないように、アパーチャ１２１等が用いられるのが望ましい。このように、アパーチャ１２１等が用いられると、第１撮像レンズ１２Ａ及び第２撮像レンズ１２Ｂのそれぞれの像を結像する領域がそれぞれ制限できる。そのため、それぞれの結像が干渉するのを少なくでき、検出装置５０は、「Ａ位置」及び「Ｂ位置」において生成される画像に基づいて、上流となるセンサの位置で移動速度を計算できる。そして、下流に設置されるセンサの位置で同様に、移動速度が計算できる。このように、上流側と、下流側で計算されるそれぞれの移動速度の速度差に基づいて、画像形成装置は、液体を吐出するタイミングを制御してもよい。

図２１は、本発明の一実施形態に係る検出部を実現するハードウェア構成の第３変形例を示す概略図である。図２０に示す構成と比較すると、図２１（Ａ）に示す検出装置５０の構成は、エリアセンサ１１が第２エリアセンサ１１'である点が異なる。一方で、第１撮像レンズ１２Ａ及び第２撮像レンズ１２Ｂ等の構成は、例えば、図２０と同様である。

第２エリアセンサ１１'は、例えば、図２１（Ｂ）に示す構成等である。具体的には、図２１（Ｂ）に図示するように、ウェハａには、複数の撮像素子ｂが形成される。次に、図２１（Ｂ）に図示するような撮像素子がウェハａからそれぞれ切り出される。この切り出される複数の撮像素子である第１撮像素子１１２Ａ及び第２撮像素子１１２Ｂがそれぞれシリコン基板１１１上に形成される。これに対して、第１撮像レンズ１２Ａ及び第２撮像レンズ１２Ｂは、第１撮像素子１１２Ａ及び第２撮像素子１１２Ｂの間隔に合わせて、位置が定められる。

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

そこで、図２１に示すような構成とすると、シリコン基板１１１上には、一定の間隔に離れる第１撮像素子１１２Ａ及び第２撮像素子１１２Ｂが、形成できる。そのため、Ｙ方向に係る撮像素子が使用されない撮像素子が少なくできる。したがって、撮像素子の無駄が少なくできる。また、第１撮像素子１１２Ａ及び第２撮像素子１１２Ｂは、精度の良い半導体プロセスで形成されるため、第１撮像素子１１２Ａ及び第２撮像素子１１２Ｂの間隔が、精度良くできる。

図２２は、本発明の一実施形態に係る検出部に用いられる複数の撮像レンズの一例を示す概略図である。図示するようなレンズアレイが検出部を実現するのに用いられてもよい。

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

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

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

図２３は、本発明の一実施形態に係る液体を吐出する装置の変形例を示す概略図である。図２と比較すると、図示する構成では、第１の支持部材及び第２の支持部材の配置が異なる。図示するように、第１の支持部材及び第２の支持部材は、例えば、第１部材ＲＬ１、第２部材ＲＬ２、第３部材ＲＬ３、第４部材ＲＬ４及び第５部材ＲＬ５によって実現されてもよい。すなわち、各液体吐出ヘッドユニットの上流側に設けられる第２の支持部材と、各液体吐出ヘッドユニットの下流側に設けられる第１の支持部材とは、兼用されてもよい。なお、第１の支持部材及び第２の支持部材は、ローラで兼ねられてもよく、湾曲板で兼ねられてもよい。

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

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

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

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

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

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

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

特開２０１５－１３４７６号公報

Claims (16)

1. 液体吐出ヘッドユニットを複数有し、搬送される被搬送物に対して前記液体吐出ヘッドユニットによって液体を吐出する装置であって、
   前記被搬送物の所定の箇所に対して、前記液体吐出ヘッドユニットが前記液体を吐出できる着弾位置よりも前記被搬送物の搬送方向上流側に設けられ、前記被搬送物を支持する第１の支持部材と、
   前記着弾位置よりも前記被搬送物の搬送方向下流側に設けられ、前記被搬送物を支持する第２の支持部材と、
   前記液体吐出ヘッドユニットごとに設置され、前記被搬送物が搬送される搬送方向における前記被搬送物の位置、移動速度、移動量又はこれらの組み合わせを示す検出結果を出力する検出部と、
   前記検出部の前記検出結果に基づいたタイミングで搬送されている前記被搬送物に対して、前記被搬送物を搬送させながら複数の前記液体吐出ヘッドユニットに前記液体をそれぞれ吐出させる制御部と
   を備え、
   前記検出部は、前記第１の支持部材と前記第２の支持部材との間で且つ前記被搬送物に対して前記液体吐出ヘッドユニットと反対側に設置されることを特徴とする液体を吐出する装置。
2. 前記制御部は、前記検出結果に基づいて、前記タイミングを決定し、
   前記制御部で決定されるタイミングは、少なくとも前記検出部のうち、前記被搬送物の搬送方向下流側の検出部に対応した前記液体吐出ヘッドユニットが、前記液体を吐出するタイミングであること
   を特徴とする請求項１に記載の液体を吐出する装置。
3. 前記制御部は、前記検出結果に基づいて、前記液体吐出ヘッドユニットが前記液体を吐出するそれぞれの前記タイミングを前記液体吐出ヘッドユニットごとに決定することを特徴とする請求項１又は２に記載の液体を吐出する装置。
4. 前記制御部は、前記検出結果に基づいて、前記液体吐出ヘッドユニットが前記液体を吐出できる着弾位置に前記被搬送物が搬送されるのにかかる時間を計算して、前記タイミングを決定することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の液体を吐出する装置。
5. 前記検出部は、光学センサを用いることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の液体を吐出する装置。
6. 前記検出部は、前記被搬送物が有するパターンに基づいて、前記検出結果を求めることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の液体を吐出する装置。
7. 前記パターンは、前記被搬送物に形成される凹凸形状に対して照射される光の干渉によって生成され、
   前記検出部は、前記パターンを撮像した画像に基づいて、前記検出結果を求めることを特徴とする請求項６に記載の液体を吐出する装置。
8. 前記検出部の位置は、前記着弾位置より前記第１の支持部材に近い位置に設置されることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の液体を吐出する装置。
9. 前記液体が吐出されると、前記被搬送物に画像が形成されることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一項に記載の液体を吐出する装置。
10. 前記被搬送物は、搬送方向に沿って長尺に連続したシートであることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか一項に記載の液体を吐出する装置。
11. 前記被搬送物が搬送される移動量を計測する計測部を更に備え、
    前記計測部によって計測される移動量及び前記検出結果に基づいて、前記制御部は、前記液体を吐出させることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の液体を吐出する装置。
12. 前記制御部は、前記検出部が検出を行う検出位置から前記液体吐出ヘッドユニットが前記液体を吐出できる着弾位置までの設置距離と、理想状態では前記検出位置にて検出されるべき検出対象が現実に存在している位置と前記着弾位置との距離と、前記移動速度とに基づいて、複数の前記液体吐出ヘッドユニットに前記液体をそれぞれ吐出させることを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の液体を吐出する装置。
13. 前記検出部は、前記液体吐出ヘッドユニットの間を前記被搬送物が搬送される最小時間に基づいて定まるタイミングで検出することを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか一項に記載の液体を吐出する装置。
14. 前記検出部は、前記液体吐出ヘッドユニットの直下に設置されることを特徴とする請求項１乃至１３のいずれか一項に記載の液体を吐出する装置。
15. 前記検出部は光源を有し、
    前記光源はＬＥＤであることを特徴とする請求項１乃至１４のいずれか一項に記載の液体を吐出する装置。
16. 液体吐出ヘッドユニットを複数含み、搬送される被搬送物に対して複数の前記液体吐出ヘッドユニットによって液体を吐出する１以上の装置を有する液体を吐出するシステムであって、
    前記被搬送物の所定の箇所に対して、前記液体吐出ヘッドユニットが前記液体を吐出できる着弾位置よりも前記被搬送物の搬送方向上流側に設けられ、前記被搬送物を支持する第１の支持部材と、
    前記着弾位置よりも前記被搬送物の搬送方向下流側に設けられ、前記被搬送物を支持する第２の支持部材と、
    前記液体吐出ヘッドユニットごとに設置され、前記被搬送物が搬送される搬送方向における前記被搬送物の位置、移動速度、移動量又はこれらの組み合わせを示す検出結果を出力する検出部と、
    前記検出部の前記検出結果に基づいたタイミングで搬送されている被搬送物に対して、前記被搬送物を搬送させながら複数の前記液体吐出ヘッドユニットに前記液体をそれぞれ吐出させる制御部と
    を備え、
    前記検出部は、前記第1の支持部材と前記第2の支持部材との間で且つ前記被搬送物に対して前記液体吐出ヘッドユニットと反対側に設置されることを特徴とする液体を吐出するシステム。

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