JP5160488B2

JP5160488B2 - ドット位置測定方法及び装置並びにプログラム

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Publication number: JP5160488B2
Application number: JP2009070607A
Authority: JP
Inventors: 善朗山崎
Original assignee: Fujifilm Corp
Current assignee: Fujifilm Corp
Priority date: 2009-03-23
Filing date: 2009-03-23
Publication date: 2013-03-13
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Description

本発明はドット位置測定方法及び装置並びにプログラムに係り、特にインクジェットヘッドの各ノズルによって記録されるドットの着弾位置の測定に好適なドット位置測定技術に関する。

記録紙等の記録媒体に画像を記録する方法の一つとして、画像信号に応じてインク液滴を吐出させ、そのインク液滴を被記録媒体上に着弾させることにより画像を記録するインクジェット描画方式がある。このようなインクジェット描画方式を用いた画像形成装置としては、インク液滴を吐出する吐出部（ノズル）を被記録媒体の１辺の全域に対応させてライン状に配置して、記録媒体を吐出部に直交する方向に搬送することで、記録媒体の全域に画像を記録するフルラインヘッド型の画像描画装置がある。

フルラインヘッド型の画像描画装置は、吐出部を移動させることなく記録媒体を搬送することで、記録媒体の全域に画像を描画することができ、記録速度を高速化することができる。

しかしながら、ラインヘッド型の画像描画装置は、吐出部の位置ずれ等の製造時のバラツキなどにより、記録媒体に記録した画像にスジ、ムラが発生するという問題がある。

このようなスジ、ムラは着弾位置のバラツキが一因であり、着弾位置に基づいてスジ・ムラを補正する技術が知られている。

このような着弾位置の誤差を測定するとき、各ノズルを特定して対応する位置誤差を決定する必要がある。特許文献１、２には、ノズルを特定する課題を解決する技術が開示されている。すなわち、特許文献１では、ノズルのオンオフを想定のように制御し、その結果を測定することでノズルを特定する技術が開示されている。一方、特許文献２には粗調パターンを用いてノズル位置を特定する技術が開示されている。

また、特許文献３には、ラインパターンをスキャナ装置で読み取り、同時に基準パターンを読み取ることで、スキャナ搬送誤差を補正しつつ、着弾位置を測定する技術が開示されている。

特許文献４には、ラインパターンをスキャナ装置で読み取り、読み取った画像からラインのエッジ位置を決定し、一つのラインについて複数のエッジ位置からライン位置（着弾位置）を測定する技術が開示されている。

特開２００４−２７５８０１号公報特開２００６−１６８１９５号公報特開２００８−４４２７３号公報特開２００８−８０６３０号公報

しかし、特許文献１に記載の技術ではノズルの特定に数パターンの吐出が必要で、検出に要する面積が数倍に増えてしまう問題がある。また、特許文献２に記載の技術は、ノズル位置を測定するパターンに対して専用パターン（粗調パターン）を付加しなければならず、測定に要する面積が増大する点が問題である。

更に、画像読取装置（スキャナ）に起因する位置測定精度上の問題として、次のような課題がある。

近年、用紙幅の大型化、ラインヘッドの高密度化が進むに従い、測定対象のノズル数は数万以上にもなる。例えば、記録幅１１インチ、解像度１２００ＤＰＩでは１インク当り、１３２００ノズルであり、ＣＭＹＫの４インクでは合計５２８００のノズル数となる。このような多数のノズルを持つヘッドについて、高速、高精度、且つ低コストな着弾位置の測定方法が必要とされている。

具体的に１２００ＤＰＩの画像描画装置を例に考察すると、１２００ＤＰＩの記録格子間隔は２１．１７μｍであり、隙間無くドットを打滴するためにはドット径は２１．１７×√２以上必要であるから、ドット径は約３０〜４０μｍ必要になる。

スキャナ装置は高解像度タイプでも４８００ＤＰＩが市販機のほぼ上限で、そのときのスキャナ装置の読み取り格子間隔は約５．２９μｍである。ドット径と対比すると高々６〜８画素から着弾位置を決定しなければならない。２４００ＤＰＩでは更にその半分である。着弾位置精度を向上させるには読取装置（スキャナ装置）の解像度を高解像度化することが望ましいが、読取装置の高解像度化には、（１）読み取り画像データの大きさの問題、（２）読み取りが一回で終了しない問題がある。

例えば、読み取り解像度４８００ＤＰＩ、着弾位置精度測定サンプルの大きさをＡ３サイズと仮定すると、Ａ３読み取り範囲：１１．５インチ×１５．５インチ、カラー画像：ＲＧＢ３チャンネル各８ビットとして、読み取り画像のデータ量は合計で１２．３ＧＢである。読み取り解像度が２４００ＤＰＩとしても３．０８ＧＢである。このような大きさのデータはハードディスク装置（ＨＤＤ）に書き込みだけでも長い時間が掛かる。

また、現状の市販スキャナでは最高解像度（例えば、Ａ４スキャナにおいて４８００ＤＰＩ、Ａ３スキャナにおいて２４００ＤＰＩ）で読み取る範囲に制限があるので、最大読み取り範囲を一度に読み取ることができない。したがって、最大読み取り範囲を短冊状に分割して読み取る必要がある。

このように、１枚の画像を分割して読み取る場合、スキャナの初期動作（明暗補正を行う時間、読み取り指定位置までの移動時間）に必要な時間がその都度掛かる。一般的には、分割した読み取り領域に対応するデータ相互間の整合性を確保するために、読み取り範囲にはオーバーラップする領域が追加で必要になる。画像データとしてオーバーラップ領域分の容量が余分に必要であり、読み取り時間もオーバーラップ領域の分余分に長くなる。一般的には読み取り範囲全域に対する分割数が増大するにつれて、読み取り範囲に対するオーバーラップ領域の比率が大きくなる。画像データを小さくして処理や書き込み時間を減らす工夫をしたとしても、分割には画像データ容量の増大と読み取り時間の増加の問題が発生する。

特許文献３、４に開示されている技術は、読み取り時の主副解像度が同じためにこの技術を用いた場合、画像が一度に読み取れない、又は、処理対象の画像サイズが大きいため処理時間が長くなる問題がある。

また、市販スキャナの多くは、読み取り範囲を一定の速度で全て読み取るのではなく、データ転送と読み取りを繰り返している。このとき読み取り動作を中断してキャリッジを停止し、再びキャリッジが動作することがある。ドット着弾位置精度として１０μｍ程度を期待する場合には問題ないが、サブミクロンまで測定精度を求める場合、このキャリッジ再起動による位置変動は無視できない誤差要因である。

更に測定対象が副走査方向に長い場合（機種によって異なるが、目安程度として、例えば、１０ｃｍ以上長い場合）、走査機構のキャリッジのふらつきによる位置変動も誤差要因となる。このような誤差は、図５１に示すように、隣接するノズルによる着弾ドットのラインを副走査方向に異なる位置に配置したラインパターンを測定する場合に顕著になる。

図５１に示したラインブロック０は、ラインヘッドの端から順にノズル番号を０，１，２，３…としたとき、ノズル番号０、４、８のように「４Ｎ＋０」のノズル番号を持つノズルによって形成されるライン群のブロックである（ただし、Ｎは０以上の整数）。ラインブロック１はノズル番号１、５、９…のように「４Ｎ＋１」のノズル番号からなるラインブロックである。ラインブロック２は「４Ｎ＋２」、ラインブロック３は「４Ｎ＋３」のノズル番号からなるラインブロックである。このように一定のノズル間隔でラインを形成したラインブロックを記録紙１６上の異なる位置に配置するラインパターンにより、全ノズルに対応するラインを形成することができる。

図５２はスキャナ副走査位置が異なる場合の測定位置の関係を示した図である。図５２のように、副走査方向の異なる位置に配置されたラインブロックＡ、Ｂについてそれぞれ各ライン位置を測定したときの測定位置は線形の関係にある。上記のようなスキャナ要因の誤差はスキャナで読み取った格子座標系の乱れとして表れる。

図５３は、図５１に示した４ノズル間隔のラインブロックに代えて、１６ノズル間隔のラインブロックを副走査方向の異なる位置に配置したラインパターンから各ラインの位置（ドット位置）誤差を測定した結果を示す図である。

それぞれのノズル位置の位置誤差としてはランダムであるはずが、図示のように、全体としては１６ノズルを周期とする規則的な位置誤差が発生している。これは、副走査方向位置の異なるラインブロックごとに、オフセット的な位置誤差を含んでいることによる。

つまり、副走査方向に複数のラインブロックに分かれた各ラインブロック内でのデータ間は測定精度が得られていても、ラインブロック間相互の測定精度に一定のオフセット的な誤差が加わっているために、測定結果がラインブロック数の周期で相似形に繰り返す現象が発生している。

スキャナの解像度（例えば、２４００ＤＰＩ）に対して、２〜３μｍ程度の誤差は、通常であれば問題とならないが、サブミクロンオーダの測定を目標とする場合、このずれが無視できず、複数のラインブロックにおける測定結果をマージする場合に問題となる。

更に、スキャナ要因の誤差以外に、用紙変形（一例として、記録紙に処理液を塗布してインクを打滴する印字装置において、印字開始位置と印字終了位置において記録紙の伸びが異なることによって発生する）も同様な現象を発生させる。用紙変形下でのドット着弾位置測定ではオフセット的な誤差とライン間隔の伸張誤差が複合して発生している。

また、図５４は等間隔ラインをスキャナで読み取り、そのライン間隔を主走査位置ごとにプロットした図である。スキャナの主走査方向に位置歪みがあるために、理想的には等間隔になるべきライン間隔が主走査位置で変動している。この主走査方向の位置歪みは副走査位置によって異なる傾向を持っている。

図中の副走査位置１、副走査位置２、副走査位置３はそれぞれ異なる副走査位置で、主走査方向に等間隔で並ぶ副走査方向ラインを読み取った結果である。主走査方向の位置歪み特性が副走査位置によって異なるために、各特性は異なる傾向を持っている。

図５５は副走査位置１を基準にして、副走査位置２と副走査位置３のライン間隔との差分をプロットした図である。副走査位置１に対して、副走査位置２と副走査位置３の主走査方向の位置歪み特性は、主走査位置の中ほどでライン間隔が短くなる傾向がある。副走査位置２と副走査位置３の主走査方向の位置歪み特性は主走査方向の２５０ｍｍ付近で傾向が大きく異なっている。

このように主走査方向の歪みがあるスキャナ装置ではスキャナ読み取り画像格子位置に基づいて求めた位置には歪みが存在する。この歪みは副走査位置によって異なる傾向を持つ場合、歪みを補正するパラメータを２次元的に（主走査方向、副走査方向）持つ必要があり、このような補正パラメータを測定するに２次元的に正確なスケールが必要になる。このような２次元スケールは非常に高価、取り扱いが難しく、一般的には測定精度を補償するために定期的な補正パラメータの保守が必要なため、保守を含めると測定に要するコストは非常に高くなる。

かかる問題に対して、特許文献３、４には、スキャナで読み取った画像データの乱れを補正する技術は開示されていない。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、上記課題を解決し、ノズル（記録素子）を特定する特別なパターンを必要とせず、各記録素子で記録されるドット位置を高精度に測定することができるドット位置測定方法及び装置並びにこれに用いるコンピュータプログラムを提供することを目的とする。更に、読取画像からその傾きを補正することができ、画像読取装置（スキャナ）に起因する位置測定精度上の上記問題を解決する技術を提供することを目的とする。

前記目的を達成するために、本発明に係るドッチ位置測定方法は、複数の記録素子を有する記録ヘッドと記録媒体を相対移動させながら、前記記録素子によってドットを連続して記録することにより、前記記録媒体上に各記録素子に対応したドット列による複数のラインを含んだ測定用ラインパターンを形成するラインパターン形成工程であって、前記記録ヘッドの前記相対移動の方向に直交する実質的な記録素子の並び方向に所定間隔離れた記録素子を用いて記録されるライン群で構成されるラインブロックを、前記記録媒体上において前記ラインの長手方向の異なる位置に複数形成してなる複数のラインブロックを有する前記測定用ラインパターンを形成する前記ラインパターン形成工程と、前記ラインパターン形成工程により前記記録媒体に形成された前記測定用ラインパターンを画像読取装置によって読み取り、前記測定用ラインパターンの読取画像を表す電子画像データを取得する読取工程と、前記読取工程で取得した読取画像から前記複数のラインブロックの各ラインブロック内におけるライン位置を特定するラインブロック内位置特定工程と、前記各ラインブロック内のライン位置に対応させて仮記録素子番号を付与し、各ラインブロック毎に前記仮記録素子番号とライン位置の関係を示す関数を求める関数決定工程と、前記各ラインブロックに対応して求めた前記関数に基づき、前記ラインブロック相互間で各ラインブロックにおける前記仮記録素子番号の誤りの有無を判定する判定工程と、前記判定工程にて仮記録素子番号に誤りがあると判定されたラインブロックについての仮記録素子番号を変更し、前記各ラインブロック内のライン位置と前記記録素子との対応関係を特定する記録素子位置特定工程と、を有することを特徴とする。

本発明によれば、各ラインブロック毎に仮記録素子番号とライン位置の関係を表す関数を求め、これら関数が示す特性のラインブロック間での整合性から、仮記録素子番号の妥当性を判断する。複数のラインブロックのうち他と異なる特性を示すラインブロックについては仮記録素子番号に誤りがあるとして、当該ラインブロックについて仮記録素子番号を訂正し、ラインブロク相互間で特性が整合するよう記録素子番号とライン位置の対応関係を定めることができる。

これにより、ラインブロックを構成するライン群の端に記録不能な記録素子が発生した場合にも、正確に記録素子番号とライン位置の対応関係を定めることができ、精度の高い位置測定が可能である。また、本発明によれば、記録素子の位置を把握するための専用パターンが不要であり、測定用ラインパターンに要する面積の増大という問題も解消される。

インクジェット記録装置の全体構成図ヘッドの構造例を示す平面透視図フルライン型ヘッドの他の構成例を示す平面透視図図２中の４−４線に沿う断面図ヘッドのノズル配列を示す拡大図インクジェット記録装置のシステム構成を示すブロック図フルライン型ヘッドの模式図ヘッドによる打滴特性と、当該ヘッドで記録されるラインの説明図ドット位置測定用ラインパターンの例を示す図ドット位置測定用ラインパターンとスキャナの主走査方向及び副走査方向の関係を示す説明図スキャナ座標系（読み取り座標系）とドット位置測定用ラインパターンの関係を示す説明図スキャナ装置で読み取った読取画像上のドット位置測定用ラインパターンを示す図ドット位置測定の全体の流れを示すフローチャート自動位置設定処理の内容を示すフローチャート画像処理位置を自動設定する際の演算対象となる矩形領域の説明図Ｘ方向インターバルの計算手順を示すフローチャートＸ方向インターバルの計算方法の説明図Ｘ方向インターバルの説明図Ｙ方向インターバルの計算手順を示すフローチャートＹ方向インターバルの計算方法の説明図Ｙ方向インターバルの説明図Ｘ方向インターバルとＹ方向インターバルの交差から矩形領域を求める処理の説明図ラインブロック内位置測定処理の内容を示すフローチャート画像平均化領域（ＲＯＩ）の設定例を示す説明図フの例を示す図ＲＯＩ内ライン位置測定処理の内容を示すフローチャートＷ（ホワイト、白地）／Ｂ（ブラック、インク）補正処理の内容を示すフローチャート画像平均化領域（ＲＯＩ）から計算される平均プロファイル画像の例を示す説明図フィルタ処理の効果を示すグラフＷ／Ｂレベルの変動を示すグラフＷ／Ｂレベル補正の説明図エッジ位置の決定方法の説明図各ＲＯＩにおけるライン位置の測定精度を示すグラフ複数のＲＯＩを平均化したときの測定精度を示すグラフ仮ノズル位置推定処理の内容を示すフローチャート回転角・ノズル番号推定処理の内容を示すフローチャートラインブロック間の傾き角計算マトリクスを示す説明図テストチャート読み取り時に原稿傾きが無い場合におけるラインブロック間の傾き角を示す説明図テストチャート読み取り時に原稿傾きが有る場合のラインブロック間の傾き角を示す説明図回転角補正処理の内容を示すフローチャートラインブロック位置補正処理の内容を示すフローチャートラインブロック間補正を高次多項式関数で補正処理した結果を示すグラフ区分多項式による補正関数の説明図固定位置歪みテーブル（Ｇチャンネル）の例を示す図固定位置歪みテーブル（Ｒ，Ｂチャンネル）の例を示す図基準ラインブロック固定歪み補正処理のフローチャート他の実施形態に係るドット位置測定の流れを示すフローチャート位置歪み補正処理のフローチャート位置データ列から計算した間隔値のデータ列及びその移動平均を示すグラフ測定位置のデータと近似多項式の例を示すグラフドット位置測定装置の構成例を示すブロック図従来のドット位置測定用ラインパターンの例を示す図スキャナ副走査位置に依存する位置変動を示すグラフ各ノズルに対応するドット位置誤差（回転角補正後）の測定結果の例を示す図等間隔スケールを読み取ったときの主走査方向の歪みを示すグラフ副走査位置で異なる主走査方向歪みを示すグラフ

以下、添付図面に従って本発明の好ましい実施の形態について詳説する。

ここでは、インクジェット記録装置によるインクドットの着弾位置（すなわち、ドット位置）の測定への適用例について説明する。まず、インクジェット記録装置の全体構成について説明する。

〔インクジェット記録装置の説明〕
図１は、インクジェット記録装置の全体構成図である。同図に示すように、このインクジェット記録装置１０は、黒（Ｋ），シアン（Ｃ），マゼンタ（Ｍ），イエロー（Ｙ）の各インクに対応して設けられた複数のインクジェット記録ヘッド（「液体吐出ヘッド」に相当、以下、「ヘッド」という。）１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙを有する印字部１２と、各ヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙに供給するインクを貯蔵しておくインク貯蔵／装填部１４と、記録媒体たる記録紙１６を供給する給紙部１８と、記録紙１６のカールを除去するデカール処理部２０と、前記印字部１２のノズル面（インク吐出面）に対向して配置され、記録紙１６の平面性を保持しながら記録紙１６を搬送するベルト搬送部２２と、記録済みの記録紙（プリント物）を外部に排出する排紙部２６とを備えている。

インク貯蔵／装填部１４は、各ヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙに対応する色のインクを貯蔵するインクタンクを有し、各タンクは所要の管路を介してヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙと連通されている。

図１では、給紙部１８の一例としてロール紙（連続用紙）のマガジンが示されているが、紙幅や紙質等が異なる複数のマガジンを併設してもよい。また、ロール紙のマガジンに代えて、又はこれと併用して、カット紙が積層装填されたカセットによって用紙を供給してもよい。

複数種類の記録媒体（メディア）を利用可能な構成にした場合、使用される記録媒体の種類（メディア種）を特定する手段を設け、メディア種に応じて適切なインク吐出を実現するようにインク吐出制御を行うことが好ましい。

給紙部１８から送り出される記録紙１６はマガジンに装填されていたことによる巻きクセが残り、カールする。このカールを除去するために、デカール処理部２０においてマガジンの巻きクセ方向と逆方向に加熱ドラム３０で記録紙１６に熱を与える。このとき、多少印字面が外側に弱いカールとなるように加熱温度を制御するとより好ましい。

デカール処理後、裁断用のカッター（第１のカッター）２８で所望のサイズにカットされた記録紙１６は、ベルト搬送部２２へと送られる。ベルト搬送部２２は、ローラ３１、３２間に無端状のベルト３３が巻き掛けられた構造を有し、少なくとも印字部１２のノズル面に対向する部分が水平面（フラット面）をなすように構成されている。

ベルト３３は、記録紙１６の幅よりも広い幅寸法を有しており、ベルト面には多数の吸引穴（不図示）が形成されている。ローラ３１、３２間に掛け渡されたベルト３３の内側において印字部１２のノズル面に対向する位置には吸着チャンバ３４が設けられており、この吸着チャンバ３４をファン３５で吸引して負圧にすることによって記録紙１６がベルト３３上に吸着保持される。なお、吸引吸着方式に代えて、静電吸着方式を採用してもよい。

ローラ３１、３２の少なくとも一方にモータ（図６中符号８８）の動力が伝達されることにより、ベルト３３は図１上の時計回り方向に駆動され、ベルト３３上に保持された記録紙１６は図１の左から右へと搬送される。

ベルト３３の外側の所定位置（印字領域以外の適当な位置）には、ベルト清掃部３６が設けられている。ベルト清掃部３６の詳細構成は図示しないが、例えば、ブラシ・ロール、吸水ロール等をニップする方式、清浄エアーを吹き掛けるエアーブロー方式、或いはこれらの組合せなどがある。

ベルト搬送部２２により形成される用紙搬送路上において印字部１２の上流側には、加熱ファン４０が設けられている。加熱ファン４０は、印字前の記録紙１６に加熱空気を吹き付け、記録紙１６を加熱する。印字直前に記録紙１６を加熱しておくことにより、インクが着弾後乾き易くなる。

印字部１２の各ヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙは、当該インクジェット記録装置１０が対象とする記録紙１６の最大紙幅に対応する長さを有し、そのノズル面には最大サイズの記録媒体の少なくとも一辺を超える長さ（描画可能範囲の全幅）にわたりインク吐出用のノズルが複数配列されたフルライン型のヘッドとなっている（図２参照）。

ヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙは、記録紙１６の送り方向に沿って上流側から黒（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の色順に配置され、それぞれのヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙが記録紙１６の搬送方向と略直交する方向に沿って延在するように設置される。

ベルト搬送部２２により記録紙１６を搬送しつつ各ヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙからそれぞれ異色のインクを吐出することにより記録紙１６上にカラー画像を形成し得る。

このように、紙幅の全域をカバーするノズル列を有するフルライン型のヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙを色別に設ける構成によれば、紙送り方向（副走査方向）について記録紙１６と印字部１２を相対的に移動させる動作を１回行うだけで（即ち１回の副走査で）、記録紙１６の全面に画像を記録することができる。かかるフルライン型（ページワイド）ヘッドによるシングルパス方式の画像形成は、記録媒体の搬送方向（副走査方向）と直交する方向（主走査方向）に往復動作するシリアル（シャトル）型ヘッドによるマルチパス方式を適用する場合に比べて高速印字が可能であり、プリント生産性を向上させることができる。

本例では、ＫＣＭＹの標準色（４色）の構成を例示したが、インク色や色数の組合せについては本実施形態に限定されず、必要に応じて淡インク、濃インク、特別色インクを追加してもよい。例えば、ライトシアン、ライトマゼンタなどのライト系インクを吐出するインクジェットヘッドを追加する構成も可能である。また、各色ヘッドの配置順序も特に限定はない。

印字部１２の後段には後乾燥部４２が設けられている。後乾燥部４２は、印字された画像面を乾燥させる手段であり、例えば、加熱ファンが用いられる。印字後のインクが乾燥するまでは印字面と接触することは避けたほうが好ましいので、熱風を吹き付ける方式が好ましい。

後乾燥部４２の後段には、加熱・加圧部４４が設けられている。加熱・加圧部４４は、画像表面の光沢度を制御するための手段であり、画像面を加熱しながら所定の表面凹凸形状を有する加圧ローラ４５で加圧し、画像面に凹凸形状を転写する。

こうして生成されたプリント物は排紙部２６から排出される。本来プリントすべき本画像（目的の画像を印刷したもの）とテスト印字とは分けて排出することが好ましい。このインクジェット記録装置１０では、本画像のプリント物と、テスト印字のプリント物とを選別してそれぞれの排出部２６Ａ、２６Ｂへと送るために排紙経路を切り換える不図示の選別手段が設けられている。なお、大きめの用紙に本画像とテスト印字とを同時に並列に形成する場合は、カッター（第２のカッター）４８によってテスト印字の部分を切り離す。

また、図１には示さないが、本画像の排出部２６Ａには、オーダー別に画像を集積するソーターが設けられる。その他、本例のインクジェット記録装置１０には、各ヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙのクリーニング（ノズル面のワイピング、パージ、ノズル吸引等）を行うヘッドメンテナンス部や、用紙搬送路上における記録紙１６の位置等を検出するセンサ、装置各部の温度を検出する温度センサなどを備えている。

〔ヘッドの構造〕
次に、ヘッドの構造について説明する。色別の各ヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙの構造は共通しているので、以下、これらを代表して符号５０によってヘッドを示すものとする。

図２(a) はヘッド５０の構造例を示す平面透視図であり、図２(b) はその一部の拡大図である。また、図３はヘッド５０の他の構造例を示す平面透視図、図４は記録素子単位となる１つの液滴吐出素子（１つのノズル５１に対応したインク室ユニット）の立体的構成を示す断面図（図２(a) 中の４−４線に沿う断面図）である。

本例のヘッド５０は、図２(a),(b) に示したように、インク吐出口であるノズル５１と、各ノズル５１に対応する圧力室５２等からなる複数のインク室ユニット（液滴吐出素子）５３を千鳥でマトリクス状に（２次元的に）配置させた構造を有し、これにより、ヘッド長手方向（紙送り方向と直交する方向）に沿って並ぶように投影（正射影）される実質的なノズル間隔（投影ノズルピッチ）の高密度化を達成している。

記録紙１６の送り方向（矢印Ｓ方向；副走査方向）と略直交する方向（矢印Ｍ方向；主走査方向）に記録紙１６の全幅Ｗmに対応する長さ以上のノズル列を構成する形態は本例
に限定されない。例えば、図２(a) の構成に代えて、図３に示すように、複数のノズル５１が２次元に配列された短尺のヘッドモジュール５０’を千鳥状に配列して繋ぎ合わせることで記録紙１６の全幅に対応する長さのノズル列を有するラインヘッドを構成してもよい。

各ノズル５１に対応して設けられている圧力室５２は、その平面形状が概略正方形となっており（図２(a),(b) 参照）、対角線上の両隅部の一方にノズル５１への流出口が設けられ、他方に供給インクの流入口（供給口）５４が設けられている。なお、圧力室５２の形状は、本例に限定されず、平面形状が四角形（菱形、長方形など）、五角形、六角形その他の多角形、円形、楕円形など、多様な形態があり得る。

図４に示したように、各圧力室５２は供給口５４を介して共通流路５５と連通されている。共通流路５５はインク供給源たるインクタンク（不図示）と連通しており、インクタンクから供給されるインクは共通流路５５を介して各圧力室５２に分配供給される。

圧力室５２の一部の面（図４において天面）を構成している加圧板（共通電極と兼用される振動板）５６には個別電極５７を備えたアクチュエータ５８が接合されている。個別電極５７と共通電極間に駆動電圧を印加することによってアクチュエータ５８が変形して圧力室５２の容積が変化し、これに伴う圧力変化によりノズル５１からインクが吐出される。なお、アクチュエータ５８には、チタン酸ジルコン酸鉛やチタン酸バリウムなどの圧電体を用いた圧電素子が好適に用いられる。インク吐出後、アクチュエータ５８の変位が元に戻る際に、共通流路５５から供給口５４を通って新しいインクが圧力室５２に再充填される。

入力画像から生成されるドット配置データに応じて各ノズル５１に対応したアクチュエータ５８の駆動を制御することにより、ノズル５１からインク滴を吐出させることができる。記録紙１６を一定の速度で副走査方向に搬送しながら、その搬送速度に合わせて各ノズル５１のインク吐出タイミングを制御することによって、記録紙１６上に所望の画像を記録することができる。

上述した構造を有するインク室ユニット５３を図５に示す如く主走査方向に沿う行方向及び主走査方向に対して直交しない一定の角度ψを有する斜めの列方向とに沿って一定の配列パターンで斜めの格子状に多数配列させることにより、本例の高密度ノズルヘッドが実現されている。即ち、主走査方向に対してある角度ψの方向に沿ってインク室ユニット５３を一定のピッチｄで複数配列する構造により、主走査方向については、実質的に各ノズル５１が一定のピッチＰ_Ｎ＝ｄ× cosψで直線状に配列されたものと等価的に取り扱うことができる。

図５に示すようなマトリクス状に配置されたノズル５１を駆動する場合は、ノズル５１-11 、５１-12 、５１-13 、５１-14 、５１-15 、５１-16 を１つのブロックとし（他にはノズル５１-21 、…、５１-26 を１つのブロック、ノズル５１-31 、…、５１-36 を１つのブロック、…として）、記録紙１６の搬送速度に応じて、ブロック毎に片方の端から他方の端に向かって順次駆動（ノズル５１-11 、５１-12 、…、５１-16を順次駆動）することで記録紙１６の幅方向（用紙の搬送方向と直交する方向）に１ライン（１列のドットによるライン又は複数列のドットから成るライン）を印字する。

かかるノズル駆動（主走査）によって記録される１ライン（或いは帯状領域の長手方向）の示す方向を主走査方向といい、この主走査で形成された１ライン（１列のドットによるライン又は複数列のドットから成るライン）の印字を、ヘッドと記録紙１６との相対移動によって当該相対移動方向に繰り返し行うことを副走査という。即ち、本実施形態では、記録紙１６の搬送方向が副走査方向であり、それに直交する方向が主走査方向ということになる。

なお、本例では、ヘッド５０に設けられたノズル５１から吐出させるインクの吐出力発生手段として圧電素子を適用したが、吐出用の圧力（吐出エネルギー）を発生させる手段は、圧電素子に限らず、サーマル方式におけるヒータ（加熱素子）や他の方式による各種アクチュエータなど様々な手段、方式を適用し得る。

また、本発明の実施に際してヘッド５０におけるノズル５１の配列形態は図示の例に限定されず、様々なノズル配置構造を適用できる。例えば、図２で説明したマトリクス配列に代えて、一列の直線配列、Ｖ字状のノズル配列、Ｖ字状配列を繰り返し単位とするジグザク状（Ｗ字状など）のような折れ線状のノズル配列なども可能である。

〔制御系の説明〕
図６は、インクジェット記録装置１０のシステム構成を示すブロック図である。同図に示したように、インクジェット記録装置１０は、通信インターフェース７０、システムコントローラ７２、画像メモリ７４、ＲＯＭ７５、モータドライバ７６、ヒータドライバ７８、プリント制御部８０、画像バッファメモリ８２、ヘッドドライバ８４等を備えている。

通信インターフェース７０は、ホストコンピュータ８６から送られてくる画像データを受信するインターフェース部（画像入力部）である。通信インターフェース７０にはＵＳＢ（Universal Serial Bus）、ＩＥＥＥ１３９４、イーサネット（登録商標）、無線ネットワークなどのシリアルインターフェースやセントロニクスなどのパラレルインターフェースを適用することができる。この部分には、通信を高速化するためのバッファメモリ（不図示）を搭載してもよい。

ホストコンピュータ８６から送出された画像データは通信インターフェース７０を介してインクジェット記録装置１０に取り込まれ、一旦画像メモリ７４に記憶される。画像メモリ７４は、通信インターフェース７０を介して入力された画像を格納する記憶手段であり、システムコントローラ７２を通じてデータの読み書きが行われる。画像メモリ７４は、半導体素子からなるメモリに限らず、ハードディスクなど磁気媒体を用いてもよい。

システムコントローラ７２は、中央演算処理装置（ＣＰＵ）及びその周辺回路等から構
成され、所定のプログラムに従ってインクジェット記録装置１０の全体を制御する制御装置として機能するとともに、各種演算を行う演算装置として機能する。即ち、システムコントローラ７２は、通信インターフェース７０、画像メモリ７４、モータドライバ７６、ヒータドライバ７８等の各部を制御し、ホストコンピュータ８６との間の通信制御、画像メモリ７４及びＲＯＭ７５の読み書き制御等を行うとともに、搬送系のモータ８８やヒータ８９を制御する制御信号を生成する。

ＲＯＭ７５には、システムコントローラ７２のＣＰＵが実行するプログラム及び制御に必要な各種データなどが格納されている。ＲＯＭ７５は、書換不能な記憶手段であってもよいし、ＥＥＰＲＯＭのような書換可能な記憶手段であってもよい。画像メモリ７４は、画像データの一時記憶領域として利用されるとともに、プログラムの展開領域及びＣＰＵの演算作業領域としても利用される。

モータドライバ７６は、システムコントローラ７２からの指示に従って搬送系のモータ８８を駆動するドライバ（駆動回路）である。ヒータドライバ７８は、システムコントローラ７２からの指示に従って後乾燥部４２等のヒータ８９を駆動するドライバである。

プリント制御部８０は、システムコントローラ７２の制御に従い、画像メモリ７４内の画像データ（元画像のデータ) から印字制御用の信号を生成するための各種加工、補正などの処理を行う信号処理機能を有し、生成した印字データ（ドットデータ）をヘッドドライバ８４に供給する制御部である。

プリント制御部８０には画像バッファメモリ８２が備えられており、プリント制御部８０における画像データ処理時に画像データやパラメータなどのデータが画像バッファメモリ８２に一時的に格納される。なお、図６において画像バッファメモリ８２はプリント制御部８０に付随する態様で示されているが、画像メモリ７４と兼用することも可能である。また、プリント制御部８０とシステムコントローラ７２とを統合して１つのプロセッサで構成する態様も可能である。

画像入力から印字出力までの処理の流れを概説すると、印刷すべき画像のデータは、通信インターフェース７０を介して外部から入力され、画像メモリ７４に蓄えられる。この段階では、例えば、ＲＧＢの画像データが画像メモリ７４に記憶される。

インクジェット記録装置１０では、インク（色材) による微細なドットの打滴密度やドットサイズを変えることによって、人の目に疑似的な連続階調の画像を形成するため、入力されたデジタル画像の階調（画像の濃淡）をできるだけ忠実に再現するようなドットパターンに変換する必要がある。そのため、画像メモリ７４に蓄えられた元画像（ＲＧＢ）のデータは、システムコントローラ７２を介してプリント制御部８０に送られ、該プリント制御部８０において閾値マトリクスや誤差拡散などを用いたハーフトーン化処理によってインク色ごとのドットデータに変換される。

即ち、プリント制御部８０は、入力されたＲＧＢ画像データをＫ，Ｃ，Ｍ，Ｙの４色のドットデータに変換する処理を行う。こうして、プリント制御部８０で生成されたドットデータは、画像バッファメモリ８２に蓄えられる。

ヘッドドライバ８４は、プリント制御部８０から与えられる印字データ（即ち、画像バッファメモリ８２に記憶されたドットデータ）に基づき、ヘッド５０の各ノズル５１に対応するアクチュエータ５８を駆動するための駆動信号を出力する。ヘッドドライバ８４にはヘッドの駆動条件を一定に保つためのフィードバック制御系を含んでいてもよい。

ヘッドドライバ８４から出力された駆動信号がヘッド５０に加えられることによって、該当するノズル５１からインクが吐出される。記録紙１６の搬送速度に同期してヘッド５０からのインク吐出を制御することにより、記録紙１６上に画像が形成される。

上記のように、プリント制御部８０における所要の信号処理を経て生成されたドットデータに基づき、ヘッドドライバ８４を介して各ノズルからのインク液滴の吐出量や吐出タイミングの制御が行われる。これにより、所望のドットサイズやドット配置が実現される。

また、プリント制御部８０は、後述するドット位置測定方法によって取得されるドット位置の情報等に基づいてヘッド５０に対する各種補正を行うとともに、必要に応じて予備吐出やノズル吸引、ワイピング等のクリーニング動作（ノズル回復動作）を実施する制御を行う。

＜ドット位置測定方法の説明＞
次に、本実施形態に係るドット位置測定方法について詳細に説明する。

図７はフルラインヘッドの模式図である。同図では、図示の簡略化のために、複数のノズル５１が１列に並んだヘッド５０を示すが、図２乃至図５で説明したように、複数のノズルが２次元配列されてなるマトリクスヘッドについて当然に適用できる。即ち、２次元配列のノズル群は主走査方向に沿う直線上に正射影される実質的なノズル列を考慮することにより、１列のノズル列と実質的に同等のものとして取り扱うことができる。

図８(ａ)はラインヘッドのノズルから打滴されたインク滴が吐出方向のバラツキによって、着弾位置が理想的な位置に対してバラツク様子を示している。図８（ｂ）は（ａ）に示した特性を持つヘッド５０を使用して記録紙１６上に副走査方向のラインを描画したときの例である。ヘッド５０のノズル５１から記録紙１６に向けて液滴を吐出しつつ、記録紙１６を搬送することにより、記録紙１６上にインク滴が着弾し、図８（ｂ）のように、各ノズル５１からの着弾インクによるドット９０がライン状に並んだドット列（ライン９２）が形成される。図８（ｃ）は（ｂ）のライン９２を簡略化して示したものである。以下、図示の便宜上、連続打滴の着弾ドット列によるライン９２は、図８（ｃ）のような記載を用いる。

図８（ｂ）（ｃ）に示したように、各ライン９２はそれぞれ１つのノズル５１から連続的な打滴で形成される。高記録密度のラインヘッドの場合、全ノズルから同時に打滴すると隣接ノズルによるドット同士が部分的に重なり合うため、１ドット列のラインにはならない。それぞれのライン９２が互いに重なり合わないようにするため、同時吐出するノズル間は少なくとも１ノズル、好ましくは３ノズル以上、間隔をあけることが望ましい。なお、図８では、図示の都合上、同時吐出するノズル間に２ノズルの間隔をあけた様子を図示した。

図８から明らかなように、ヘッドの特性によるドット着弾位置に応じてライン位置が変わっている。つまり、各ノズルの着弾位置を測定することは、ラインの位置を測定することに等しいことが分かる。

＜ドット位置測定用ラインパターンの例＞
図９は本発明の実施形態で使用するドット位置測定用のラインパターンの全体図である。ヘッド５０における全ノズル５１についてラインを得るためには、例えば、図９のようなラインパターンのサンプルチャート（測定用チャート）を形成する。

図示のチャートは、複数のラインブロック（ここでは、５段のラインブロック０〜４を図示）を含む。ラインブロックは、一定間隔のノズルを用いてラインを描画した複数のライン（ライン群）からなるブロックである。

図８のラインヘッドで左端から順にノズル番号を０，１，２，３…とする。図９に示したラインブロック０は、ノズル番号０、４、８のように「４Ｎ＋０」のノズル番号からなるラインブロック（４の倍数に対応するノズル番号を持つノズルによって形成されるライン群のブロック）である（ただし、Ｎは０以上の整数）。ラインブロック１はノズル番号１、５、９…のように「４Ｎ＋１」のノズル番号からなるラインブロックである。ラインブロック２は「４Ｎ＋２」、ラインブロック３は「４Ｎ＋３」のノズル番号からなるラインブロックである。ラインブロック４は基準ラインブロックであり、ラインブロック０からラインブロック３と同じノズル番号を略均等に含む。

本例のラインブロック４は「５Ｎ＋０の」ノズル番号からなる（ノズル番号０、５、１０、１５、２０、‥）。ラインブロック０とラインブロック４では、ノズル番号０、２０、４０、６０、‥が同じノズル番号である。ラインブロック１とラインブロック４では、ノズル番号５、２５、４５、６５、‥が同じノズル番号である。ラインブロック２とラインブロック４では、ノズル番号１０、３０、５０、７０、‥が同じノズル番号である。ラインブロック３とラインブロック４では、ノズル番号１５、３５、５５、７５、‥が同じノズル番号である。このように同じノズルから打滴され離れた位置にラインを形成している。このラインブロック０とラインブロック４の共通するノズル番号のライン位置を利用して、ラインパターンを読み取ったときの回転角を補正する。

ラインブロック０とラインブロック４（基準ラインブロック）と同じノズル番号のライン測定位置（ノズル番号０、５、１０、１５、２０、‥）を用いて、ラインブロック０の測定位置を補正する補正関数を決定し、ラインブロック０の測定位置を前記決定したラインブロック０の測定位置を補正する補正関数で変換する。ラインブロック１とラインブロック４（基準ラインブロック）と同じノズル番号のライン測定位置（ノズル番号５、２５、４５、６５、‥）を用いて、ラインブロック１の測定位置を補正する補正関数を決定し、ラインブロック１の測定位置を前記決定したラインブロック１の測定位置を補正する補正関数で変換する。ラインブロック２、ラインブロック３についても同様の補正（変換）を行う（説明は省略する）。

本実施形態では４Ｎ＋Ｍ（Ｍ＝０、１、２、３）の例を説明するが４倍数に限定されない。ＡＮ＋Ｂ（Ｂ＝０、１、…Ａ−１）、Ａは２以上の整数について適応可能である。

ラインブロック４に相当する基準ラインブロックはＣＮ＋Ｄ（Ｃ≠Ａ、ＣとＡは公約数を１以外に持たない。Ｄ＝０、１、Ｃ−１のどれでもよい）の形式で、Ａ×Ｃの値が共通するノズル番号の周期になる。

図９の例では、ラインブロック０から３までで、１ヘッドの全てのノズルに対応したラインが形成される。

即ち、ラインヘッドにおいて、実質的に主走査方向に沿って１列に並ぶノズル列（正射影によって得られる実質的なノズル列）を構成するノズルに、その主走査方向の端から順番にノズル番号を付与したとき、例えば、４Ｎ＋０、４Ｎ＋１、４Ｎ＋２、４Ｎ＋３のノズル番号のグループ（ブロック）ごとに打滴タイミングを変えて、それぞれライン群（いわゆる「１オンｎオフ」タイプのラインパターン）を形成する。

これにより、図９に示すように、各ブロック内で隣接ライン同士が重なり合わず、全ノズルについて独立したラインを形成できる（いわゆる「１オンｎオフ」タイプのラインパターン）。ＣＭＹＫの各インク色に対応するヘッドについて図９のようなラインブロック群が形成される。

＜本実施形態における測定用ラインパターンの読み取り＞
図１０はドット位置測定用ラインパターンをスキャナで読み取るときのスキャナ主走査方向と副走査方向の関係を説明する図である。図１０のようにラインブロック内におけるライン９２の並び方向をスキャナ主走査方向に、ライン９２の長さ方向（長手方向）をスキャナ副走査方向に合わせてドット位置測定用ラインパターンを読み取る。

図１１はスキャナ座標系（読み取り座標系）とドット位置測定用ラインパターンの関係を説明する図である。スキャナは主走査方向を高解像度（高精度）に設定、スキャナ副走査方向は低解像度に設定して読み取る。例えば、画像形成装置の記録解像度が１２００ＤＰＩのとき、スキャナの主走査解像度はサンプリング定理から２４００ＤＰＩ以上が好ましく、副走査解像度はこれよりも大幅に低解像度の２００ＤＰＩ以下が好ましい。副走査解像度の下限はラインの長さと上記ＡＮ＋ＢのＡの設定に基づいて変わるが、スキャナ装置の動作する範囲であれば、１００ＤＰＩもしくは５０ＤＰＩでも構わない。

スキャナによる読取解像度の好ましい条件の目安として、副走査方向の読取解像度は、主走査方向の読取解像度の１／１０以下、かつ１／６０以上の範囲とする。

プリンタ装置が１２００ＤＰＩである場合、読取解像度は主走査方向２４００ＤＰＩ、副走査解像度５０〜２００ＤＰＩが好ましい。

主走査解像度は必要な測定精度によって異なる。例として誤差σ＜０．４（μｍ）以下の場合、主走査２４００ＤＰＩ、副走査２００ＤＰＩ以下が望ましい。解像度の下限はサンプルチャートの１オンＮオフの段数（Ｎ＋１段）と１段当たりのライン長ＬをＮＬ画素で読み取る、という条件から決まる。

なお、サンプルチャートの（Ｎ＋１段）は１枚の記録用紙に収まり、且つ１回の読み取り動作で読み取り可能であることも制約条件となる。

すなわち、以下の関係（式１，式２）を満たすことが条件となる。

［式１］（Ｎ＋１）×Ｌ＞（Ｎ＋１）×ＮＬ／副走査解像度
且つ
［式２］Ａ３ないしＡ４サイズ用紙の縦方向の長さ＞（Ｎ＋１）×Ｌ
ここで、ＮＬは後述する画像平均化領域ＲＯＩのＹ方向の画素数とＲＯＩの数と各ＲＯＩのＹ方向のズレ量で決まるため、ＮＬは次式［式３］となる。

［式３］
ＮＬ＝（ＲＯＩのＹ方向の画素数）＋（ＲＯＩの数−１）×（ＲＯＩのズレ量）
仮に、（ＲＯＩのＹ方向の画素数）＝１０画素、（ＲＯＩの数）＝４、（ＲＯＩのズレ量）＝２画素とすると、［式３］より、
ＮＬ＝１０＋（４−１）×２＝１６（画素）
Ｎ＝４、Ｌ＝２（インチ）とすると、［式１］より
副走査解像度＞｛（Ｎ＋１）×ＮＬ｝／｛（Ｎ＋１）×Ｌ｝なので、
副走査解像度＞（ＮＬ／Ｌ）＝１６／２＝８（ＤＰＩ）
となる。

別の例として、Ｎを１６とすると、Ｌは０．６（インチ）
副走査解像度＞１６／０．６＝２６（ＤＰＩ）
となる。

図１１に示したスキャナ座標格子の各セル（符号９６）は、スキャナ装置における１つの読取画素が捉える領域（１画素のアパーチャ）を示している。同図では、図示の便宜上、スキャナ主走査画素サイズ（Ｐ_Ｘ）に対して、スキャナ副走査画素サイズ（Ｐ_Ｙ）が約２倍程度の比率の長方形で描かれているが、実際の画素の縦横比率は、スキャナの主走査解像度と副走査解像度の関係を反映したものとなる。

なお、読み取り対象となるドット位置測定用ラインパターンのプリント物をスキャナ装置（フラットベッド）に置くとき、注意深く置いても、ドット位置測定用ラインパターンとスキャナ読み取り座標系の間に回転角（θ）ができてしまう。

この回転角を補正しない場合、ラインパターンの高さに応じてラインブロック間に一定の誤差が生じる。このため、本実施形態ではこの回転角の補正を行う処理を実施する。回転角補正の詳細は後述する（図１３のステップＳ１０８）。

図１２はスキャナ装置で読み取った画像上（スキャナ画素を正方として表現している）のドット位置測定用ラインパターンを示す。画像データ上のＸ座標をスキャナ主走査方向、画像データ上のＹ座標をスキャナ副走査方向とする。

＜読み取り画像データの解析＞
図１３は、ドット位置測定の流れを示すフローチャートである。同図の測定フローの開始に先立ち、図９で説明したとおり、インクジェットヘッドの各ノズルから記録紙１６上に測定対象のインクを打滴しつつ、ヘッド５０と記録紙１６を相対的に移動させ、各ノズル５１から打滴されるインクにより、各ノズルに対応するドット列によるラインパターンを記録紙１６上に形成する。つまり、測定対象のインクを用いてラインパターンを形成したサンプルチャート（測定用チャート）を形成する。

そして、上記得られたラインパターンを画像読取装置（スキャナ）で読み取る（図１３のステップＳ１０２）。このとき、図１０で説明したように、ライン長さ方向をスキャナの副走査方向に、ライン並び方向をスキャナの主走査方向に置き、主走査方向を高解像度、副走査方向を低解像度でラインパターンを撮像する。なお、スキャナ（不図示）は、Ｒ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）の各色のカラーフィルタを備えたＲＧＢ毎の受光素子列を有する３ラインセンサ（いわゆるＲＧＢラインセンサ）を備え、サンプルチャートの全面（すべてのラインブロック）を電子画像データとして取り込む。

次いで、測定対象インクに合わせて読み取り画像のカラーと判定用カラーを選択する（図１３のステップＳ１０４）。即ち、ラインパターン上のインクに応じて撮像画像のカラーチャンネルと色判定のためのカラーチャンネルを設定する。

インクカラーがシアン（Ｃ）インクのときは読み取り対象画像のカラーとしてＲチャンネル（レッドチャンネル）、判定用カラーとしてＧチャンネル（グリーンチャンネル）が用いられる。

Ｒチャンネルはシアンとブラックの識別ができないため、Ｇチャンネルによって、シアンかブラックかを判別する。ブラックはＲチャンネル、Ｇチャンネルともに濃度が検知されるが、シアンはＲチャンネルのみに検出され、Ｇチャンネルには出力がでない。このようにインク色によって、両チャンネルの出力特性の傾向が違うため、その違いを利用してインク色を識別する。

マゼンタ（Ｍ）インクのときは読み取り対象画像のカラーとしてＧチャンネル、判定用カラーとしてＲチャンネルが用いられる。マゼンタはＲチャンネルに出力がでないため、両チャンネルの出力に相関がない（読み取り対象が画像のカラーと判定用カラーは相関がない）ことによりマゼンタを識別できる。

イエロー（Ｙ）インクのときは読み取り対象画像のカラーとしてＢチャンネル（ブルーチャンネル）、判定用カラーとしてＲチャンネルが用いられる。両チャンネルの出力に相関がない（読み取り対象が画像のカラーと判定用カラーは相関がない）ことによりイエローを識別できる。

ブラックインクのときはＧチャンネルが望ましいが、Ｒチャンネルでも良い。他の二次色インクや特色インクの場合、記録紙１６上に記録されたインクの分光反射率とスキャナのカラーチャンネルの分光感度の関係とに基づいて、測定対象インクを撮像したときに、スキャナのカラーチャンネルのなかで最も高コントラストに読み取れるチャンネルを選択する。一方、判定用カラーは、読み取り対象画像のカラーとは異なるチャンネルで、他のインクとは異なるロジック（相関の有無）で判別できることが望ましい。

次いで、図１３のステップＳ１０５に進み、画像処理位置を自動的に設定する処理を行う。この処理は読取画像を解析して、各ラインブロックの演算対象領域（ＲＯＩ；Region Of Interest）を最適な位置に決定するものである。また、このときに読取画像の傾きを判定し、傾きが所定値（予め定められた許容値）より大きい場合は、スキャナ上のサンプルチャートを正しい位置、姿勢に置き直して、再読み取りを行う。

このステップＳ１０５における自動位置設定処理フローを図１４に示す。

〔画像処理位置の自動設定処理〕
図１４の自動位置設定処理フローが開始すると、各ラインブロックに対して、自動的に平行移動量を決定する対象のＲＯＩを設定する（ステップＳ１２１）。ＲＯＩは、演算対象とするラインブロックの一部分を切り出す所定形状（図１５では矩形）の領域を特定するものである。ここでは、複数のラインブロックに関して複数のＲＯＩが設定される。このとき設定されるＲＯＩの位置は、ラインパターンの形態から予め適当な位置が定められているものとし、そのデフォルト設定にしたがって決定される。ＲＯＩは、読み取られた画像座標に対して直交する矩形領域であるため、サンプルチャートの読み取り時の角度（傾き）が大きいと、ラインブロックがＲＯＩ内にうまく入らないことも想定される。本処理フローでは、その角度を判定して、再読み取りの必要性を判断することが可能である。

次いで、図１４のステップＳ１２２に進み、上記設定された各ＲＯＩ位置に基づいて、全ＲＯＩを含む最小の矩形Ｚを求める（図１５参照）。

次に、読み取り画像カラー、判定用カラーについてＸ方向（スキャナー主走査方向）インターバルを計算する（図１４のステップＳ１２４）。例えば、シアンインクの場合、読み取り画像カラーはＲチャンネル、判定用カラーはＧチャンネルであり、これら２つのカラー画像に関して以下に述べるＸ方向のインターバルを計算する。

このステップＳ１２４におけるＸ方向インターバル計算フローを図１６に示し、図１７に処理内容の概念図を示す。

図１６のＸ方向インターバル計算フローが開始すると、まず、読み取った画像に対してＹ方向（副走査方向）について所定の間隔で間引き走査を行い（図１７のＸ方向矢印参照）、各位置においてラインと垂直な区間で特徴量画像Ｘを作成する（図１６のステップＳ１４２）。

このときの間引き走査においては、ラインブロックを少なくとも１つの走査が掛かることが望ましい。一つの走査の中で、図１７の上部に図示したように、画像処理位置に対してＸ方向に所定幅Ｗｘでウインドウ１０１を設定し、ウインドウ１０１内の特徴量を求める。ウインドウ１０１は、Ｘ方向ついて一部をオーバーラップさせながら、互いの位置をずらして設定される。各ウインドウ１０１内の特徴量を画像処理位置の値として出力する。

読み取り画像の画像データ（画像信号）は、インクのある部分（インクで描画されたランの部分）の値が低く、インクが存在しない部分（記録紙の白地部分）の値は高いものであるとする。

求めるインクの画像信号が紙白の画像信号より小であるときは、画像特徴量としてウインドウ１０１内の最小値を使用し、求めるインクの画像信号が紙白の画像信号より大であるときは、画像特徴量としてウインドウ内の最大値を使用する。

図１７の（ｂ）は、一つの走査の結果を示している。このように、ラインブロックのライン群が存在する領域部分の画像特徴量は小さい値となり、ライン群の外側（ライン群が存在しない余白領域）の画像特徴量は大きい値となる。全ての走査について、同様の画像特徴量を取得し、これら全ての走査の結果、特徴量画像Ｘが生成される。

次に、この特徴量画像Ｘを用いて、求めるインク像が存在するか否かを判定するために、特徴量画像Ｘの画像ヒストグラムを計算し、この画像ヒストグラムに基づいて画像コントラストを計算する（図１６のステップＳ１４４）。

そして、求めた画像コントラストと所定の判定基準値とを比較し（ステップＳ１４６）、その大小に基づいて、求めるインク像の有無を決定する。すなわち、画像コントラストが所定値より小さいときは（ステップＳ１４６でＹＥＳ）、インク像無しとしてインターバルなしを出力する（ステップＳ１４８）。

その一方、ステップＳ１４６において、画像コントラストが所定値より大きいときは（ＮＯ判定時）、インク像の位置を特定するために、画像ヒストグラムに基づいて特徴量画像Ｘを２値化するための２値化閾値を決定する（ステップＳ１５０）。この２値化閾値を決める方法としては、例えば、判別分析法、ヒストグラム最小値と最大値の中間値、５０パーセント点などを用いることができる。

次に、求めた２値化閾値に基づいて特徴量画像Ｘを２値化し、当該２値化が像の各Ｘ方向の走査毎にインターバル（図１７の（ｃ）参照）を求める（図１６のステップＳ１５２）。

全ての走査についてインターバルを求めると、図１８の左側（ａ）に示したように、各走査に対応したＸ方向インターバルを示す線分のパターンが得られる。

図１６のＸ方向インターバル計算フローが終了すると、同図のサブルーチンを抜けて、図１４の自動位置設定処理フローに復帰し、図１４のステップＳ１２６に進む。

ステップＳ１２６では、読み取り画像カラーの画像データから求めたＸ方向インターバルと、判別用カラーの画像データから求めたＸ方向インターバルとを用いて、両者の相関の有無を利用して、読み取り対象カラーのＸ方向インターバルを各インターバルについて削除する。

インターバルの相関とは、読み取り対象画像のインターバル上の画素において、判定用カラーのインターバルが同じくインターバルの一部である比率と定義する。読み取り対象画像のカラーのインターバルを一つずつ取り出し、インターバルの座標において、判定用インターバルの同じ座標がインターバルに含まれるか否かをカウントし、読み取り対象画像のカラーにおける一つのインターバルの画素数（Ｘ方向の長さ）で除算して比率を求める。この比率（相関）が予め定めた判定基準値（所定値）より高い場合は相関が高いと判断し、所定値より低い場合は相関が低いと判断する。

例えば、シアンインクの場合、相関がない場合に採用（相関がある場合は削除）となるので、相関が所定値より高い場合は、読み取り対象画像カラーの一つのインターバルは削除となる。このようにして読み取り対象画像カラーのインターバルを判定用カラーのインターバルとの相関に基づいて削除していく。

次に、先に計算したＲＯＩを含む矩形ＺのＸ方向の大きさに基づいて、読み取り対象カラーのインターバルを削除する（図１４のステップＳ１２８）。矩形ＺのＸ方向の大きさに対して所定の範囲にある（サイズが近い）インターバルを採用し、所定の範囲外（サイズが小さい、または大きい）インターバルを削除する。

つまり、インターバルの大きさでフィルタをかけることに相当しており、ある大きさ範囲のインターバルだけが残り、規定外のものは不採用となって削除される。

同様にしてＹ方向のインターバルを計算する（図１４のステップＳ１３０〜Ｓ１３４）。
ステップＳ１３０におけるＹ方向インターバル計算フローを図１９に示し、図２０に処理内容の概念図を示す。

Ｘ方向インターバルとの違いは、図２０に示すように、走査方向とウインドウ１０２の位置関係である。特徴量を計算するウインドウは画像内のライン像に対しておよそ垂直な方向に設定する必要があるので、図１７で説明したＸ方向インターバルの計算においてはＸ方向のウインドウ１０１が用いられ（図１７ではライン像はＹ方向に伸びている）、Ｙ方向インターバルの計算においては、図２０のようにＹ方向のウインドウ１０２が用いられる。

その他の演算手法はＸ方向インターバルの場合と同様であるため、図１４のステップＳ１３０〜Ｓ１３４の説明は省略する。

図２０（ｂ）に示すように、１走査の結果を単純に２値化すると、ライン群の有無によって短い区間ΔＷの不連続部分が発生する。このようなある一定値よりも短い区間ΔＷの不連続については、無視するようなフィルタをかけてこれを連続であるとみなす処理を行い、図２０（ｃ）のように、一本に繋げた線分（インターバル）とする。

なお、図１９のステップＳ１６２によって得られる各走査に対応したＹ方向インターバルを示す線分のパターンを図２１に示す。

このようにして、Ｘ方向インターバル（図１８参照）とＹ方向インターバル（図２１参照）とが得られる。

求めたい矩形領域は、必ずこれらインターバルの線分を一部に含む。したがって、Ｘ方向インターバル（横方向の線分）とＹ方向インターバル（縦方向の線分）とを組み合せ、これら全体を包含する大きさの矩形領域を計算すべく、図１４のステップＳ１３４からステップＳ１３６に進む。

ステップＳ１３６では、Ｘ方向、Ｙ方向とも所定のサイズに相当する矩形Ｗを決定するために、図２２のようにＸ方向インターバルとＹ方向インターバルとを組み合わせて、Ｘ方向インターバルとＹ方向インターバルの交差を判定し、交差した場合、矩形Ｗの一部と判断して採用する（図１４のステップＳ１３６）。

ステップＳ１３６で交差するものとして選択された交差インターバルの座標に基づいて、これら交差インターバルを全て含むような矩形Ｗを求める(ステップＳ１３８、図２２（ａ）参照)。

次に、矩形Ｚ（図１５で説明したＲＯＩの集合体の矩形、図２２（ｂ）参照）と矩形Ｗの位置を一致させるために、矩形Ｚの中心位置と矩形Ｗの中心位置を求め、矩形Ｚの中心位置が矩形Ｗの中心位置に一致するような、平行移動量を求める。（図１４のステップＳ１３９）
また、上記の平行移動量の計算とは別に、各インターバル（Ｘ方向インターバル、Ｙ方向インターバル）の開始点について、開始点の傾きを計算する。画像全体がスキャナの画素格子に対して傾いていると、インターバル間の開始点の位置が傾く。Ｘ方向インターバル、又はＹ方向インターバルについて、各インターバル間の開始点の傾きを計算し、平均的な傾き角が所定の基準（許容範囲）を満たさない場合は、画像が著しく傾いていると判断する。この場合は、読み取りエラーである旨の警告を出力するなどして、オペレータに対し、サンプルチャートの置き直しと、再読み取りを促す。

上述した図１４の自動位置設定処理フローが終了したら、図１４のサブルーチンを抜けて、図１３の全体フローに復帰し、図１３のステップＳ１０６に進む。

ステップＳ１０６では、ステップＳ１０５の自動位置設定処理（図１４）で求めた平行移動量にしたがい、各ＲＯＩを最適な位置に平行移動し、各ラインブロックにおいて、読取画像上にＲＯＩを設定し、各ラインブロック毎に、それぞれのライン位置を測定する（ステップＳ１０６）。このステップＳ１０６におけるラインブロック内位置測定フローを図２３に示す。

〔ラインブロック内位置測定〕
図２３のラインブロック内位置測定フローが開始すると、各ラインブロックに対して画像平均化領域ＲＯＩ（Region Of Interest）を所定数設定する（ステップＳ２０２）。即ち、図２４に示すように１つのラインブロックに対して複数のＲＯＩを設定する。図２４では、４つのＲＯＩ１、ＲＯＩ２、ＲＯＩ３、ＲＯＩ４を設定した例を示した。このとき各ＲＯＩはＹ方向に一定間隔ズラして設定する。例えば、一定間隔の２画素ずらす場合、ＲＯＩ２はＲＯＩ１に対してＹ方向に２画素ずらし、ＲＯＩ３はＲＯＩ１に対して４画素ずらし、ＲＯＩ４はＲＯＩ１に対して６画素ずらす。Ｘ方向に関してはラインをＲＯＩから外さなければ、各ＲＯＩをずらす必要はない。ただし、図２４では、図示の便宜上、Ｘ方向に関しても一定間隔でずらし、ＲＯＩ１〜ＲＯＩ４の記載の重なりを回避している。

なお、図１４で説明したＲＯＩは、図２４に示したＲＯＩ１〜４に他ならず、図１４のフローは図２４のＲＯＩ１〜４で解析する位置を画像解析によって決定するものである。よって、図１４で述べた矩形ＺはＲＯＩ１〜４を包含する（内接する）最小の矩形になる。

こうして、設定した各ＲＯＩ毎にライン位置を測定する（図２３のステップＳ２０４）。即ち、図２５及び図２６に示すフローチャートにしたがいＸ座標を決定する。Ｙ座標は各ＲＯＩ１〜４のＹ方向の中心位置を使用する。このようにして決定したＲＯＩ１からＲＯＩ４までのライン位置を平均してラインブロックのライン位置（座標）を決定する。

図２５はＲＯＩ内のライン位置測定フローである。図２５のラインブロック内位置測定フローが開始すると、まず、ＲＯＩ内を所定方向、ここでは、スキャナ副走査方向（Ｙ座標方向）に画像信号を平均化して平均プロファイル画像を作成する（ステップＳ３０２）。

図２７（ａ）は演算対象とする１つのＲＯＩの例であり、同（ｂ）は（ａ）に示すＲＯＩをライン長さ方向（図中の下向き矢印方向）に画像信号を平均化して得た平均プロファイル画像である。なお、図２７（ｂ）において、横軸は画像データのＸ方向位置（画素位置）を表し、縦軸は読み取った画像データの階調値を表す。ここでは、インクによるドットの濃度が高いほど階調値が小さい値となっており、ドットが存在しない部分（記録紙１６の白地部分）は階調値が大きい値となっている。

図２７（ａ）のようにドット位置測定用ラインパターンにゴミ９４の付着があったり、ライン９２にサテライト９５（インク吐出時に主液滴から分離したサテライト滴と呼ばれる副液滴が発生し、このサテライト滴が記録紙１６上の主液滴と異なる位置に付着したもの）が発生していても、ライン長さ方向（図中下向き矢印方向）に平均化することでゴミ９４のコントラストは低下し、サテライト９５によるプロファイル画像の歪みは低減する（図２７（ｂ）参照）。

続いて、この作成した平均プロファイル画像を所定のフィルタで平滑化し、フィルタ処理したプロファイル画像（Ｘ座標方向）を作成する（図２５のステップＳ３０４）。図２８は平均化したプロファイル画像に対してフィルタ処理を行い、更にゴミのコントラストを低下し、サテライトによる歪みを低減した結果である。フィルタとしては対称形の５から９タップ程度のリニアフィルタが処理速度や効果の観点で好ましい。

フィルタ処理した結果、短周期の歪みは補正されるが、図２９のようにスキャナ読み取り時のシェーディング（照明の明暗変動等）に起因する長周期の階調値の変動は依然として残る。このようなシェーディングは階調値に基づいてライン位置を決定するアルゴリズムでは、位置誤差の重大な原因となる。このため上記フィルタ処理（図２５のステップＳ３０４）に続いて、フィルタ処理後の平均プロファイル画像に対してＷ（ホワイト、白地）／Ｂ（ブラック、インク）補正を行う（図２５のステップＳ３０６）。

図２６にＷ／Ｂ補正処理フローを示す。図２６のＷ／Ｂ補正処理フローが開始すると、フィルタ処理後のプロファイル画像において各ラインにＷ（ホワイト、白地）区間とＢ（ブラック、インク）区間を設定し（ステップＳ４０２）、各Ｗ区間とＢ区間毎にそれぞれ代表値を決定する（ステップＳ４０４）。

図３０はフィルタ処理したプロファイル画像に対してＷ（ホワイト、白地）区間とＢ（ブラック、インク）区間を設定した様子を示している。このようなＷ区間Ｂ区間はプロファイルグラフを判別分析法などを使用して２値化処理し、２値化処理した結果を更にモフォロジー処理（太らせ処理を所定回数、細らせ処理を同所定回数）した結果に対して、黒画素をＢ区間、白画素をＷ区間とすることで設定できる。各Ｂ区間はプロファイル画像の谷（極小値）部分を含み、各Ｗ区間はプロファイル画像の山（極大値）部分を含むものとして設定される。黒画素に対して所定画素数分前後に増加してＢ区間、白画素に対して前後に所定画素増加してＷ区間としても良い。

このようにして決定したＷ区間において、フィルタ処理したプロファイル画像に対して、Ｗ区間を代表する階調値と位置を決定する。代表値は、例えば、Ｗ区間内の最大値を用いる。Ｗ区間の位置はＷ区間の中心位置を用いる。各Ｗ区間Ｗi（ｉ＝0,1,2…）に対して、代表する階調値ＷＬiと位置ＷＸiを決定する。

同様に、Ｂ区間において、フィルタ処理したプロファイル画像に対して、Ｂ区間を代表する階調値と位置を決定する。代表値は、例えば、Ｂ区間内の最小値を用いる。Ｂ区間の位置はＢ区間の中心位置を用いる。各Ｂ区間Ｂi（ｉ＝0,1,2…）に対して、代表する階調値ＢＬiと位置ＢＸiを決定する。

こうして求めたＷ区間毎の代表値とＢ区間毎の代表値に基づいて、フィルタ処理後のプロファイル画像の階調値を補正する（図２６のステップＳ４０６）。なお、Ｗ区間は「非記録領域」、Ｂ区間は「記録領域」に対応している。

＜Ｗ／Ｂ補正処理＞
フィルタ処理したプロファイル画像に対して、各位置Ｘと階調値Ｌを以下のように補正する。即ち、決定したＷ区間の代表値ＷＬｉとＷＸｉを線形補間して任意のＸに対して推定値ＷＬを求める。また、決定したＢ区間の代表値ＢLｉとＢＸｉを線形補間して任意のＸに対して推定値ＢＬを求める。

Ｗ／Ｂ補正後の白階調値をＷ０、黒階調値をＢ０とすると、
Ｌ´＝補正係数Ｋ（Ｌ−ＢＬ）＋Ｂ０
補正係数Ｋ＝（Ｗ０−Ｂ０）／（ＷＬ−ＢＬ）
つまり、入力値がＷＬのとき出力値がＷ０に、入力値がＢＬのときに出力値がＢ０になるように線形変換する。

こうしてＷ／Ｂのレベルを補正する処理（ステップＳ４０６）を終えたら、図２６のサブルーチンを抜けて、図２５のＲＯＩ内ライン位置測定フローに復帰し、図２５のステップＳ３０８に進む。ステップＳ３０８では、Ｗ／Ｂ補正したプロファイル画像において、所定の階調値（エッジ閾値階調値）に一致するエッジ位置（Ｘ座標）を各ラインにつき２箇所（左右）決定する。

図３１はＷ／Ｂ補正した結果のプロファイル画像において、エッジを規定する閾値ＥＴＨとなる位置をラインに対して前後２箇所（図３１における左側のエッジ位置ＥＧＬ、右側のエッジ位置ＥＧＲ）決定する様子を示している。

Ｗ／Ｂ補正した結果のプロファイル画像と閾値ＥＴＨは正確に一致しない場合、公知の補間アルゴリズムを使用してエッジ位置を決定する。公知の補間アルゴリズムとしては線形補間やスプライン補間、キュービック補間が適用できる。

次いで、各ラインにおいて２箇所決定したエッジ位置をライン毎に平均化してその平均値をライン位置（Ｘ座標）として決定する（図２５のステップＳ３１０）。また、ＲＯＩのＹ座標方向の中心座標をライン位置のＹ座標として決定する。即ち、Ｙ座標は各ＲＯＩのＹ方向の中心位置を使用する。

このようにして、ＲＯＩに対応するライン位置を決定した後、図２５のサブルーチンを抜けて、図２３のラインブロック内位置測定フローに復帰し、図２３のステップＳ２０６に進む。ステップＳ２０６では、複数のＲＯＩ（ＲＯＩ１〜ＲＯＩ４）について、各ＲＯＩで測定したライン位置を平均化した位置をラインブロックに対応するライン位置（Ｘ座標、Ｙ座標）として決定する。こうして、各ラインブロックについて、同様の処理を行い、各ラインブロック毎にライン位置を測定する。

なお、各ライン位置の特定方法については、上述した両端エッジ位置から求める手法に限らず、例えば、プロファイル画像の極値から求めるなど、他の演算方法を適用してもよい。

（複数のＲＯＩから測定したライン位置を平均化する意義について）
図３２は１００μｍ間隔に正確に製作された校正用ラインブロックを読み取り、ＲＯＩ１とＲＯＩ２で決定したライン位置（Ｘ座標）をライン間隔に変換した結果である。なお、中心値が１００μｍから若干ずれているのはラインブロックの回転角を補正していないためである。

図３３は図３２と同じ１００μｍ間隔に正確に製作された校正用ラインブロックを読み取り、ＲＯＩ１からＲＯＩ４を平均したライン位置（Ｘ座標）をライン間隔に変換した結果である。図３３と図３２を比較すると明らかなように、図３３ではライン間隔のバラツキが低減して間隔が一定値に近づいていることが分かる。つまり、規則的に一定間隔でずらした複数のＲＯＩで決定したライン位置を平均化することの優れた効果が分かる。

したがって、本例では、図２４で説明したように、各ラインブロックについて、複数のＲＯＩで測定したライン位置を平均してラインブロックのライン位置を求めている。

上記のように、各ラインブロックについて、複数のＲＯＩで測定したライン位置を平均してラインブロックのライン位置を決定し、図２３のステップＳ２０６の処理を終えると、図２３のサブルーチンを抜けて、図１３の全体フローに復帰し、図１３のステップＳ１０７に進む。

〔仮ノズル位置推定処理フロー〕
図１３のステップＳ１０７の仮ノズル位置推定処理のフローチャートを図３４に示す。図３４の仮ノズル位置推定処理フローが開始すると、ラインパターンに含まれるラインブロックから測定された各ライン位置について、端から仮ノズル番号を付与し、測定されたライン位置と対応する仮ノズル番号の関係を表す関係式を決定する（ステップＳ４２２）。

不吐ノズルが無い場合は上記のようにライン群の端から順にノズル番号を割り当てることで問題ないが、仮に、不吐ノズルが左端にある場合、先頭となるノズル番号にズレが生じるため、その後の処理に不都合が生じる。

このような左端の不吐を検出するために、本例では、ラインブロック０からラインブロック４において、仮ノズル番号を導入し、この仮ノズル番号と、測定したライン位置との関係を所定の近似式で決定する（図３４）。ここでいう仮ノズル番号の「仮」とは、左端の位置を規定のノズル番号とみなしている意味である。

なお、本例では、ラインブロックの左端を基準にして、左側から仮ノズル番号を付与しているが、右端を基準にしてもよい。

また、このような左端の不吐の検出処理を行う前に、左端以外の不吐ノズルについては、ラインブロック内におけるライン間隔の異常から、その位置を特定し、かかる不吐出位置に対応する仮ノズル番号とライン位置を適切に求めることが必要である。このような左端以外の不吐については次のように対処する。

不吐なく正常に打滴されたライブロックに含まれるラインの間隔が略一定値であることに基づいて、読み取り画像から測定されたライン間隔が（平均ラインピッチ）以上の場合、当該２つのライン間には不吐ノズルが存在すると判断して、ライン間隔／（平均ラインピッチ）に基づいて、不吐ノズルを挿入する。

つまり、仮ノズル番号を必要なノズル数分ずらして、これらノズルに不吐の属性を与え、ノズル位置として、前記２つのライン間の間隔を等分割した位置を与える。そして、これ以降の仮ノズル番号とライン位置の関係を、挿入したノズル数分ずらす。

その一方、読み取り画像から測定されたライン間隔が（平均ラインピッチ）×（重複ライン検出係数）以下の場合、サテライトによるライン等である可能性があるため、かかる近接ラインを重複として削除するなどの処理を行って、仮ノズル番号とライン位置の関係を求めておく。

なお、上記の不吐ノズルの存在判定と、重複ラインの判定に際して、判断の基準値として、平均ラインピッチに重複ライン検出係数をかけた値を用いる理由は、ノズル毎の打滴位置のばらつきなどを考慮して、厳密な平均ラインピッチからある程度の範囲の誤差を許容するためである。

＜仮ノズル番号とライン位置（ノズル位置）の関係を表す関係式の算出例＞
次に、図３４の仮ノズル位置推定処理フローにおける仮ノズル番号とライン位置（ノズル位置）の関係を表す関係式の算出例を説明する。

ラインブロック０に含まれる仮ノズル番号をNi@LB0、ノズル位置を（Xi@LB0,Yi@LB0）とする。同様に、ラインブロック１に含まれる仮ノズル番号をNi@LB1、ノズル位置を（Xi@LB1,Yi@LB1）、ラインブロック２に含まれる仮ノズル番号をNi@LB2、ノズル位置を（Xi@LB2, Yi@LB2）、ラインブロック３に含まれる仮ノズル番号をNi@LB3, ノズル位置を（Xi@LB3, Yi@LB3）、ラインブロック４に含まれる仮ノズル番号をNi@LB4、ノズル位置を（Xi@LB4, Yi@LB4）とする。

ラインブロック０は、４Ｎ＋０で表されるノズル番号のノズルで打滴されるライン群であることから（Ｎは０以上の整数）、読取画像内のラインブロック０に属するライン群の各ライン位置に対して、左端から仮ノズル番号Ni@LB0を｛0,4,8,12,16…｝のように割り当てる。

他も同様に、ラインブロック１は、４Ｎ＋１で表されるノズル番号のノズルで打滴されるライン群であることから（Ｎは０以上の整数）、仮ノズル番号Ni@LB1は｛1,5,9,13,17…｝のように割り当てられる。ラインブロック２の仮ノズル番号Ni@LB2は｛2,6,10,14,18…｝、ラインブロック３の仮ノズル番号Ni@LB3は｛3,7,11,15,19…｝、ラインブロック４の仮ノズル番号Ni@LB4は｛0,5,10,15,20…｝のように割り当てられる。

次に、ラインブロック０に含まれる仮ノズル番号とノズル位置の関係を所定の近似式（多項式、或いは、区分的な多項式）で求める。

X = GLB0( N ), N：仮ノズル番号、X: ノズル位置
同様にライブロック１についても近似式X = GLB1( N )を求め、ラインブロック２についてX = GLB2( N )、ラインブロック３についてX = GLB3( N)、ラインブロック４についてX = GLB4( N )を求める。

こうして、各ラインブロックについて、仮ノズル番号とノズル位置の関係を表す近似関数GLB0(N), GLB1(N), GLB2(N), GLB3(N), GLB4(N) をそれぞれ求める。

各ラインブロック０〜３から測定される位置データは、それぞれ４ノズル間隔のまばらなデータであり、ラインブロック４は５ノズル間隔のまばらなデータであり、これらまばらなデータから、仮ノズル番号とライン位置の大まかな特性（近似関数）を求める。この近似関数を用いることにより、実際のラインブロックには存在しないノズル番号の位置を推定することができる。

こうして、図３４のステップＳ４２２の処理を終えると、図３４のサブルーチンを抜けて、図１３の全体フローに復帰し、図１３のステップＳ１０８に進む。

〔回転角・ノズル番号推定処理フロー〕
図１３のステップＳ１０８における回転角・ノズル番号推定処理のフローチャートを図３５に示す回転角・ノズル番号推定処理フローが開始すると、各ラインブロックの仮ノズル番号と位置の関係を表す関係式に所定のノズル番号を入力し、各関係式に対応した推定位置を求める（ステップＳ４３２）。

次いで、各ラインブロックに対応して決定した推定位置に基づいて各ラインブロック間の回転角を計算する（ステップＳ４３４）。

上記近似関数GLB0(N), GLB1(N), GLB2(N), GLB3(N), GLB4(N)について例示すると、これら近似関数に対して、同じノズル番号の集合Ｍ＝{ N0, N1,N2, N3, N4, ... }を代入して、各近似関数から同じノズル番号に対応する推定位置を求める。

そして、これら各ラインブロックの近似関数から決定した同じノズル番号に対応する推定位置の集合から各ラインブロック間の回転角を計算するにあたり、各ラインブロックの推定位置の代表値として、推定位置の各近似関数毎の出力値の平均を計算する。

すなわち、各近似関数GLB0(N), GLB1(N), GLB2(N), GLB3(N), GLB4(N)に対して、同じノズル番号の集合Ｍ＝{ N0, N1,N2, N3, N4, ... }を代入して、各近似関数の出力値の平均を計算する。

こうして得られた各近似関数の出力値の平均をそれぞれX@LB0, X@LB1, X@LB2, X@LB3,X@LB4とする。

一方、各ラインブロックのＹ方向の位置は同じラインブロックに属する場合、同じ座標値になるため、各ラインブロックのＹ方向の位置をY@LB0, Y@LB1, Y@LB2,Y@LB3, Y@LB4 とする。

これら各ラインブロックに対応した代表点の位置を示す座標（X@LB0, Y@LB0）、（X@LB1, Y@LB1）、（X@LB2, Y@LB2）、（X@LB3,Y@LB3）、（X@LB4, Y@LB4）から２点を選んで２点間を結ぶ直線の傾きを計算することによって各ラインブロック間の傾きを求める。

図３６はラインブロック間の傾き角の計算マトリクスである。ラインブロック０〜４（ＬＢ０〜ＬＢ４）について、異なる２つのラインブロック間の傾き角θjk（ただし、j,kは0≦j＜k≦4を満たす整数の組合せ）をそれぞれ計算する（１０通り）。

仮に全てのライブロックにおいて、仮ノズル番号とノズル位置の関係が正しいのであれば、異なるラインブロック間の位置の傾き角は、ラインブロックに依らず一定である。

もしあるブロックにおいて仮ノズル番号とライン位置の関係に誤りがあるとき、そのラインブロックと対にして計算した傾き角は変化する。このような傾き角が変化するラインブロックを特定し（図３５のステップＳ４３６〜Ｓ４３８）、当該特定したラインブロックを除いたラインブロック間の傾き角に基づいて、当該特定したラインブロックの仮ノズル番号を修正する（図３５のステップＳ４４０）。

図３７は、図３６で計算した傾き角とラインブロックの関係を例示した図である。

図３７(a)では、各ラインブロックの左端に不吐ノズルが無いため、ラインブロック間の傾き角はライブロックの組み合わせに依らず一定である。なお、それぞれのラインブロックにおいて、個別のライン像は位置誤差を持っているが、同じ番号のノズル集合に対して平均した結果を座標値としているため、ノズル像の個別の位置誤差は無視できる。

図３７(b)は、ラインブロック２（ＬＢ２）の左端に不吐ノズルがあるために仮ノズル番号にずれが生じている場合を示している。この場合、仮ノズル番号がずれているためにラインブロック２（ＬＢ２）と組み合わせたライブロック間の傾き角（θ02、θ12、θ23、θ24）は、他のラインブロック間の傾き角（θ01など）と比較して変動している。このような傾向を持つ変動を検出判定し、他の一定の傾き角に基づいて当該変動傾向を持つライブロック（図示の例ではＬＢ２）の仮ノズル番号を修正する。

このようなラインブロック間の傾き角の傾向は、読取画像が全体的に傾いている場合でも同様である（図３８参照）。図３８に示すように、画像が全体的に傾いているとしても、同図(a)では、各ラインブロックの左端に不吐ノズルが無いため、ラインブロック間の傾き角はライブロックの組み合わせに依らず一定である。一方、図３８（ｂ）のように、ラインブロック２（ＬＢ２）の左端に不吐ノズルがある場合は、仮ノズル番号にずれが生じているため、当該ラインブロック２の近似関数だけ他のラインブロックの近似関数とは異なる特性を示すものとなり、ラインブロック２（ＬＢ２）と組み合わせて計算されたライブロック間の傾き角は、他のラインブロック間の傾き角と比較して傾きが大きく異なる。

図３８（ｂ）と図３７（ｂ）を比較すると明らかなように、読取画像が全体的に傾いている（回転している）場合は、一定の回転角で全ラインが回転しているため、図３７（ｂ）から計算される各ラインブロック間の傾き角と、図３８（ｂ）から計算される各ラインブロック間の傾き角とは線形の関係になっている。したがって、読取画像の全体が回転している場合についても適用可能である。

上述のように各ラインブロック間の傾き角の違いから仮ノズル番号の誤り（左端の不吐）を検出することができる。仮ノズル番号に誤りがあることが検出されたラインブロックについては、左端に不ノズルが存在するため、その不吐ノズルに対して、ノズル番号を付与するように、全体としてノズル番号をシフトし、修正する。

なお、各ラインブロック間で計算された傾き角（図３６）から特異な傾向を持つ傾き角を検出する方法としては、注目するラインブロックを含む傾き角の部分集合（図３７（ｂ）、図３８（ｂ）に図示の例ではＬＢ２を一方に含む組合せ）の偏差を利用できる。

また、仮ノズル番号の修正方法は、他の一定の傾き角（本例では、偏差が大きいラインブロックを除いた回転角の平均値）と、修正対象のラインブロックの座標（図示の例では, Y@LB2）の値に基づいて、他の一定の傾き角に基づいてX‘@LB（図示の例ではX‘@LB2）の値を求めて、X@LBとX‘@LBの差分に相当するＸ方向の移動量をノズル番号に換算して修正する。

図３５のフローチャートでは、各ラインブロック間の傾き角を計算した後（ステップＳ４３４）、全てのラインブロックに関して、ある注目するラインブロックと、それ以外のラインブロック間の回転角（傾き角）の偏差を計算する（ステップＳ４３６）。そして、この計算された各回転角の偏差が所定値（所定の判定基準値）より小さいか否かを判定し（ステップＳ４３８）、所定値を超えるものがある場合（ＮＯ判定時）には、ステップＳ４４０に進む。

ステップＳ４４０では、回転角の偏差が所定値よりも大きいラインブロックを除いた回転角の平均値を計算し、当該回転角の平均値に基づいて、回転角の偏差が所定値よりも大きいラインブロック（修正対象のラインブロック）の仮ノズル番号を変更する。こうして、仮ノズル番号を修正したら、ステップＳ４３４へ戻る。

すなわち、修正した仮ノズル番号に基づいて再度、近似式を求め（図示の例では近似関数GLB2(Ｎ)）、各ラインブロック間の傾き角を再計算し（ステップＳ４３４）、回転角の偏差が所定値より小さいか判定する（ステップＳ４３６〜Ｓ４３８）。

ステップＳ４３８において回転角の偏差が所定値より小さい場合（ＹＥＳ判定時）は、
図３５のフローを抜けて、図１３の全体フローに復帰する。

図３５で説明した手順により、ラインブロックにおけるノズル番号とライン位置の関係が正しい関係に訂正される。

なお、図３７，３８で例示したように、複数のラインブロック（ＬＢ０〜ＬＢ４）のうち、１つのラインブロック（ＬＢ２）のみについて左端が不吐である場合には、傾き角の傾向の違いを容易判別することができる。複数のラインブロック（ＬＢ０〜ＬＢ４）のうち、２以上のラインブロックについて同時に左端が不吐となる確率は低いものと思われるが、仮に、２つのラインブロックについて左端が不吐となっている場合には、残りの３つの正常なラインブロック間の傾き角の傾向は同等であるため、数の多い同傾向のものを基準（正常なもの）として、特異傾向のラインブロックの仮ノズル番号を整合させるように修正する。

なお、全てのラインブロックについて左端が不吐となると、傾き角の傾向の違いを判別できないことになるが、３以上のラインブロックについて同時に左端が不吐となる確率は極めて低いものであり、また、そのような多くの不吐ノズルが存在する状況は、画像形成上も好ましくないため、別途の不吐検出技術、ノズル回復技術（クリーニング技術）、不吐防止技術、又はこれらの適宜の組合せによって対処、防止される。

＜好ましいテストチャートの形態について＞
ところで、上述したライブロック相互間の傾き角を利用した訂正アルゴリズムでは、複数のラインブロックが一つ系列（１オンＮオフ）の場合、最大で（Ｎ＋１）ノズルの左端不吐までしか検出できない。

つまり、図３７，３８の例でラインブロック４（ＬＢ４）を除いた場合では、４ノズル以上の不吐は４の剰余分しか特定できない。

しかし、図３７，３８のように複数の系列（１オンＮオフ、１オンＭオフ）を持つ場合、以下のようにアルゴリズムを修正することで補正範囲が広がる。

初めに、ＬＢ０からＬＢ３までのライブロック内でライブロック間の傾き角を求めて、補正する処理を実行する。ＬＢ０からＬＢ３までのラインブロック間の傾き角θ１の偏差が所定値より小さくなっている。

次にＬＢ４（異なる系列のラインブロック）を加えて、ＬＢ０からＬＢ３までのラインブロックのうち１つを代表させて（仮にＬＢ２とする）、ＬＢ２とＬＢ４の２つのラインブロック間の傾き角θ２を計算する。θ１とθ２の差が所定値より小さければ、これ以上不吐無しで処理は終了する。

その一方、θ１とθ２の差が所定値より大きい場合、不吐ノズルを推定する必要がある。このとき、ＬＢ０からＬＢ３までに不吐が存在する場合、不吐ノズルの数は４の倍数になる。一方ＬＢ４に不吐が存在する場合、不吐ノズルは５の倍数になる。傾き角はθ１が正しい、という条件を利用して、θ２がθ１に等しくなるようなＬＢ４の不吐ノズルの推定を行う。

このとき実際はＬＢ０からＬＢ４の方に不吐ノズルが存在する場合には、ＬＢ４のノズル番号が本来のノズル番号の範囲をはみ出してしまう。このようにＬＢ４のノズル番号が本来のノズル番号の範囲からはみ出す場合には、ＬＢ４のノズル番号が本来のノズル番号に揃うようにＬＢ０からＬＢ４の全部のラインブロックのノズル番号を訂正する。

上述のとおり、複数の系列（１オンＮオフ、１オンＭオフ）のラインブロックを含むテストチャートを用いることにより、（Ｎ＋１）×（Ｍ＋１）ノズル分まで訂正範囲が広がる。図３７，３８に示した例ではＮ＝３とＭ＝４であるから、２０ノズルまで訂正可能である。

つまり、仮ノズル番号の数列の差分（等差数列の公差）が異なる系列が含まれていると、これら差分の異なる系列の公倍数に対応する範囲でノズル番号を訂正可能である。図３７，図３８以外の例を説明すると、例えば、いわゆる１オン１５オフ型のラインブロック０〜１５は、それぞれ１６Ｎ＋Ａ（但しＡ＝０、・・・１５）のノズル番号で打滴され、これら各ラインブロックにおける仮ノズル番号の数列の差分は１６である。これらラインブロック０〜１５に加えて、ラインブロック１６として１７Ｎのノズル番号で打滴されたラインブロックが組み合わされている場合、当該ラインブロック１６について仮ノズル番号の数列の差分は１７である。このように、差分（公差）の異なる系列のラインブロックが組み合わされている場合、その公倍数である１６×１７＝２７２の範囲でノズル番号を訂正できる。

このようにしてノズル番号とライン位置の関係を訂正した後に、ラインパターン読取時の回転角（スキャナ読取座標に対するラインパターンの回転角）を求め、その回転角に基づいて回転補正を行う（図１３のステップＳ１０９）。

＜物理値変換＞
図１３のステップＳ１０６の工程で求めたライン位置の情報は、スキャナ座標系の画素位置に対応するものなので、この画素位置を物理的な単位（例えば、μｍ単位）に変換する。即ち、ライン位置を主走査解像度、副走査解像度に応じた係数を乗じて物理値に変換する。

例えば、主走査読取解像度が２４００ＤＰＩの場合、係数は２５４００／２４００（μｍ／Ｄｏｔ）である。副走査読取解像度が２００ＤＰＩの場合、係数は２５４００／２００（μｍ／Ｄｏｔ）である。かかる係数を用いて、画素位置をμｍ単位の物理値に変換する演算を行う。

この物理値変換は、図１３のステップＳ１０９による回転補正を行う前に、主副解像度の違いを補正する目的で実施する。

なお、画像データ上における画素の座標系から実際の記録媒体上の座標系への変換は上記のような係数による換算式によって定義されるため、どちらの座標系で演算を進めるか、また、どの演算段階で座標変換を行うか、については任意性がある。

＜回転角の補正について＞
ステップＳ１０９の回転角補正処理のフローチャートを図３９に示す。図３９の回転角補正処理フローが開始すると、回転補正用ラインブロックに基づいて回転角を決定する（ステップＳ５０２）。即ち、測定用チャートに含まれるラインブロックのライン位置のうち、異なるラインブロックに属するが、同じノズルから形成されたラインの位置座標（ステップＳ１０６の工程で決定したライン位置（Ｘ座標、Ｙ座標））に基づいてラインパターンとスキャナ読み取り座標との回転角（図１１のθ参照）を求める。そして、この求めた回転角（θ）に基づいて各ラインブロックの位置（即ち、各ライン位置）を回転補正する（ステップＳ５０４）。

＜回転角の算出及び回転角補正＞
本例の場合、回転補正用のラインブロックとして、図９におけるラインブロック０とラインブロック４を用いる。図２３のステップＳ２０６で説明したように、ラインブロック０からラインブロック４までのライン位置を決定した後で、ラインブロック０とラインブロック４において同じノズルから作成したライン位置の座標をピックアップする。

この例ではラインブロック０とラインブロック４は、ノズル番号０、２０、４０、６０、…が同じノズルでラインを作成しているので、これら共通のノズル番号に対応するライン位置が利用できる。

ラインブロック０に属するノズル番号０のライン位置をＰ０＠ＬＢ０＝（x0_LB0, y0_LB0）とし、ラインブロック４に属するノズル番号０のライン位置をＰ０＠ＬＢ４＝(x0_LB4, y0_LB4)とする。

これら２つの位置の成す角度θ０は、ΔＹ０＝y0_LB4 − y0_LB0、ΔＸ０＝x0_LB4 − x0_LB0として、tanθ０＝ΔＹ／ΔＸの関係から求められる。

他のノズル番号、ノズル２０、ノズル４０、ノズル６０、等についても同様にθ２０、θ４０、θ６０、等を求め、その平均値を回転角θとして決定する。このようにして決定したθを用いて回転補正を行う。

ラインブロック０からラインブロック３までの各ライン位置（ｘ、ｙ）を回転マトリクスＲ（−θ）で変換して回転角をキャンセルしたライン位置（ｘ´、ｙ´）を求める。

このようにして、回転角の補正処理を行った後、図３９のサブルーチンを抜けて、図１３の全体フローに復帰し、図１３のステップＳ１１０に進む。

回転角補正処理後の測定値であっても、スキャナ要因等によるオフセット的な誤差が残っている（図５３参照）。そのため、図１３のステップＳ１１０ではラインブロック間の位置補正処理を行う。このラインブロック位置補正処理（ステップＳ１１０）のフローチャートを図４０に示す。

図４０のラインブロック位置補正処理フローが開始すると、まず、各ラインブロックに対してそれぞれ基準ラインブロックと共通するノズルにより形成されたラインを抽出し、この抽出したラインについて、基準ラインブロックの測定位置（X座標）を出力値、各ラインブロック測定位置（X座標）を入力値とする補正関数を各ラインブロック毎に求める（ステップＳ６０２）。補正関数は、図４２で後述するとおり、区分的な多項式を最小自乗法により決定する。こうして、各ラインブロックについて補正関数を得る。

次いで、各ラインブロックの全ての測定位置（X座標）を、求めた対応する補正関数（区分的な多項式）を用いて変換する（ステップＳ６０４）。

＜ラインブロック位置補正＞
ここで、ラインブロック間の位置補正について具体例で説明する。ラインブロック０からラインブロック３をそれぞれ位置補正するが、ここでは、ラインブロック０について説明する。

ラインブロック０とラインブロック４（基準ラインブロック）と同じノズル番号のライン測定位置（ノズル番号０、２０、４０、６０、８０、‥）を抽出する。

ラインブロック０の測定位置（X座標）を、lb0_x0, lb0_x4, lb0_ x8,....とする。

ラインブロック４の測定位置（X座標）を、lb4_x0, lb4_x5, lb4_ x10, lb4_ x15, lb4_ x20, ....とする。

両ブロックに共通するノズル番号の測定位置は、以下の通りである。

X= {lb0_x0, lb0_x20, lb0_x40, lb0_x60,...}
Y= {lb4_x0, lb4_x20, lb4_x40, lb4_x60,...}
これら共通するノズル番号の位置を用いて、y = f0(x) となる補正関数f0を決定する。

補正関数は、スキャナの変動要因がオフセット的な要因だけであれば、Y= X +a0（０次関数）について、a0を最小自乗法で決定すればよく、キャリッジの微小な回転が問題になる場合は、
Y= a1×X +a0 （１次関数）について、a0,a1を最小自乗法で決定する。用紙変形については変形に即した補正関数を用いてればよい。用紙変形とスキャナ要因が複合している場合は、用紙変形モデル×スキャナ変形モデルを補正関数に選べばよい。

一般的にはY= Σai×X^i ( i= 0,..n) の多項式を用いることができる。なお、式中の「＾」の記号は累乗（巾）の演算を表す。

＜高次多項式を用いる場合の課題＞
図４１は、ラインブロック間の位置補正（補正関数）に高次多項式関数を適用して、同じテストパターンを繰り返し測定したときの補正処理の結果を示すものである。横軸は主走査方向位置、縦軸はライン間隔誤差を示す。

図４１のように同じテストパターンを測定しても、測定値が安定しない現象が発生する。図中の「繰返し１」ではテストパターンを高精度に測定できているが、「繰返し２」では測定値が周期的に正負の誤差を持ってしまっている。この現象は高次多項式を選択したときに特有の発振現象である。

このような発振現象は、図５４のように各副走査位置間の主走査方向の位置歪み特性差が周期的な成分を若干含んでいる場合に発生する可能性が高くなると推測される。

このようなスキャナ特性に対しては、高次多項式関数の適用に代えて、区分的に低次多項式を補正関数として選択することが好ましい。

＜区分多項式による補正関数の説明＞
図４２は区分的な多項式による補正関数の説明図である。

図４２の左側に示したデータ列（xｉ,yｉ）（ただし、ｉ＝0,1,2…n-1）について、所定の範囲（区分）のデータ群を一つのまとまりとして扱い（ここでは、6個の連続するデータ群を区分の単位として例示）、各区分のデータ集合S0,S1…Sm-1についてそれぞれ多項式func_j(x)（ただし、j＝0,1,2…m-1）を対応付ける（ｎ及びｍは自然数）。

各区分のデータ集合S0,S1…Sm-1は隣接する区分間で互いに一部をオーバーラップさせている。各区分のデータ集合S0,S1…Sm-1について、それぞれのデータ集合の中心値C0,C1…Cm-2を求め、これらC0,C1…Cm-2の値を境界とする各区分範囲に対して、それぞれ対応する多項式を定義する。対応する多項式は、注目する区分範囲を担う２つの多項式func_j(x)、func_j＋１(x)について比率ｔを用いた重み付け平均とする。

図９で説明したテストパターンの測定データに適用した例で具体的に説明すると次のとおりである。

あるラインブロックに属する各ラインの位置データは、Ｘ座標方向に関して、ほぼ等間隔のデータとなっている。このようなほぼ等間隔のデータである場合、データ列の端から所定個数（例えば、６個）の連続するデータを最初のデータ集合S0として抽出する。

ラインブロック０とラインブロック４とで同じノズル（共通ノズル）で描画されたラインの位置データ（Ｘ座標）について、以下のように抽出する。

X0= {lb0_x0, lb0_x20, lb0_x40, lb0_x60,lb0_x80, lb0_x100}
Y0= {lb4_x0, lb4_x20, lb4_x40, lb4_x60,lb4_x80, lb4_x100}
集合X0の要素は、ラインブロック０に属し、ノズル番号０，２０，４０，６０，８０，１００に対応する位置のデータである。

集合Y0の要素は、ラインブロック４に属し、同じノズル番号０，２０，４０，６０，８０，１００に対応する位置のデータである。集合X0の要素は、補正関数の入力値となるものであり、集合Y0の要素は補正関数の出力値となるものである。つまり、集合X0を集合Y0に一致させるように補正することになる。

このデータ集合S0と一部をオーバーラップさせて、次のデータ集合S1を次のようにする。

X1= { lb0_x60, lb0_x80, lb0_x120, lb0_x140,lb0_x160, lb0_x180}
Y1= { lb4_x60, lb4_x80, lb4_x120, lb4_x140,lb4_x160, lb4_x180}
以下同様に、一部をオーバーラップさせながら順次データ集合S2、S3、…を抽出する。

つまり、補正したいデータ列の全体に対して、所定範囲（ここでは、６データとするが、データ個数は任意に設定可能である。）の部分集合S0,S1,S2、…に分けていく。

次に各データ集合S0、S１、S2、‥‥について、それぞれ対応する近似多項式func₀(x)、func₁(x)、func₂(x)、…を最小自乗法で求める。

さらに、各部分集合について、およそ真ん中あたりの位置（中心値）を求める。すなわち、データ集合S0の中心値C0を決定する。C0はX0の平均値とする。同様に、データ集合S1の中心値C1を決定する。C1はX1の平均値とする。以下、同じように、全てのデータ集合Siについて、それぞれ中心値Ci（CiはX1の平均値）を決定する。

なお、各データ集合S0、S１、S2、‥‥に対応する近似多項式を最小自乗法で求める際の最小自乗法の重み付けを、データ集合Siに対応する中心値Ciからの距離ｒijに応じて決定しても良い。

例えば、データ集合Siの要素xjについてCiからの距離ｒijを次式で定義し、
rij＝｜xj − Ci| , xj ∈ Si
このrijの最大値をrmaxjとして、qj= rmaxj×２に対するrijの比（rij/ qj)を用いて重みWjを次式で定義する。

wj=(1 − (rij / qj) )/( 1 + ( rij/ qj) )
このような重みWjを付加した最小自乗法によって各データ集合S0、S１、S2、‥‥に対応する近似関数を求めることができる。

データ集合S0に対応する近似関数をfunc₀(x), データ集合S1に対応する近似関数をfunc₁(x)、以下同様に、Siに対応する近似関数をfunc_i(x)とする。

このようにして決定した補正関数の集合f0(x)={func₀(x), func₁(x), func₂(x),...}を用いて、ライブロック０の測定位置（X座標）{ lb0_x0, lb0_x4, lb0_ x8, ....}を変換する。

次に、区分的な多項式を用いた変換（補正処理）の手順を説明する。

入力値をxkとする。この入力値に対して、まずxkと各c0, c1,c2, ....の大小関係から、次のような場合に分ける。

[1] xk ≦ c0 の場合
[2] cl ≦ xk ≦cl+1の場合（ｌは0からm-1のいずれかの自然数）
[3] cm-1≦ xkの場合
なお、[1]又は[3]で等号が成立する場合は[2]に含めることも可能である。

[1]の場合には、対応する近似多項式func0(x)に対して、xkを入力したyk=func₀(xk)が変換結果ykである。

[2]の場合、cl と cl+1にそれぞれ対応する近似多項式func_l(x), func_l+1(x) と、cl 及びcl+1 とxkの位置関係から求めた比率tを用いて、
t = (cl+1 −xk) / ( cl+1− cl)
yk= t×funcl(xk) + (1−ｔ)×funcl+1(xk)
が変換結果ykである。

オーバーラップ領域について二つの多項式を適切な比率で組み合わせることにより、区分的な関数をなめらかに連続させることができる。

[3]の場合、対応する近似多項式func_m-1(x)に対して、xkを入力したyk=funcm-1(xk)が変換結果ykである。

こうして、ラインブロック０の測定位置（X座標）{ lb0_x0, lb0_x4, lb0_ x8, ....}を変換する。

図９で説明したラインブロック１とラインブロック４についても同様に補正関数f1(x)を決定し、決定した補正関数f1(x)を用いて、ライブロック１の測定位置（X座標）{ lb1_x1, lb1_x5, lb1_ x9,....}を変換する。

ラインブロック２、３についても同様に、それぞれ補正関数f2(x)、f3(x)を決定し、決定した補正関数f2(x)、f3(x)を用いて、それぞれのラインブロック２，３の測定位置（X座標）を変換する。

このようにして、同一の基準ラインブロックの位置を基準にして、各ラインブロックの位置を補正するので、ラインブロック相互の位置誤差を低減することが可能になる。また、用紙変形についても変形の度合いがラインブロック０からラインブロック３で異なっていても、基準ラインブロックを基準に補正されるので用紙変形による測定誤差を低減することが可能になる。

特に、上述した区分的な多項式は次数を３〜５に抑えても良好な近似が可能であるので、図４１のような高次多項式を用いたときに懸念される発振現象を防止することができる。

例えば、Ａ３幅１２００dpiのページワイド（フルライン）ヘッドについて、１つの高次多項式で近似しようとすると、次数は１８次〜２０次となり発振現象を起こし得るが、本実施形態によれば、２次〜５次の低次多項式となるため、発振現象を抑えつつ、歪み（変動）に追従する補正が可能である。

なお、本例（図４２）では、各区分について３データずつオーバーラップさせているが、オーバーラップの量は特に限定されない。オーバーラップさせるデータ量が多いほど、補正関数の滑らかさが向上し、オーバーラップさせるデータ量を少なくすれば、各区分に対応した個々の多項式の影響をより強く反映させた補正関数となる。

ラインブロック位置補正の処理（図４０）が終了して、図１３の全体フローに復帰したら、続いて、図１３のステップＳ１１２に進み、基準ラインブロック固定歪み補正の処理を行う。

この処理は、基準ラインブロックに対応する固定的な位置補正テーブル（「固定位置歪み補正テーブル」という。）を用いて、上記補正関数（区分的な多項式）で変換した位置（Ｘ座標）を補正するものである。

＜基準ライブロック固定歪み補正＞
次に、図１３のステップＳ１１２に示した基準ラインブロック固定歪み補正の処理内容について説明する。

基準ラインブロック固定歪み補正の実施に先立ち、予め固定位置歪み補正テーブルを作成しておく必要がある。すなわち、測定に用いるスキャナについて、テストパターン読み取るときに基準ラインブロックに相当する位置の主走査方向の位置歪みを予め測定しておき、これを固定位置歪み補正テーブルとして記憶しておく。

この固定位置歪み補正テーブルは、次のようにして取得する。

予め等間隔のラインが並んだ１次元スケールを用意し、この１次元スケールをテストパターンの基準ラインブロックに相当する位置（副走査方向位置）に置き、補正対象のスキャナで当該１次元スケールを読み取る。そして、１次元スケール読み込み各位置をスキャナ座標に基づいて求めた結果を入力値とし、等間隔ラインの実際の値を出力値として、この入力値−出力値の関係を、測定ノイズを除去する処理をして求めることができる。

一例として、前記入力値−出力値から近似多項式を求めてこの近似多項式を固定位置歪み補正テーブルとすることができる。

図４３、図４４はカラースキャナの各ＲＧＢチャンネルの固定位置歪み補正テーブルを説明する図である。１次元スケールのラインを分光反射率がほぼ一定の色材で形成し、カラースキャナのＧチャンネルの入力値と出力値を６次多項式で近似したものが図４３である。また、図４４は、Ｇチャンネルの位置データとのＲチャンネルとＢチャンネルでそれぞれ差分を求めて、その差分値を多項式で近似した固定位置歪み補正テーブルである。

Ｇチャネルで読み取った位置はＧチャンネル用の固定位置歪み補正テーブル（図４３）をそのまま使用する。一方、Ｒチャンネルで読み取った位置は、Ｇチャンネル用固定位置歪み補正テーブル（図４３）と差分（Ｒ−Ｇ）用固定位置歪み補正テーブル（図４４）を足し合わせたテーブルを使用する。Ｂチャンネルで読み取った位置は、Ｇチャンネル用固定位置歪み補正テーブル（図４３）と差分（Ｂ−Ｇ）用固定位置歪み補正テーブル（図３０）を足し合わせたテーブルを使用する。なお、図４３，図４４中の近似式の表記において「Ｅ−α」は、１０の（−α）乗を表す。

図４３，図４４に示したような固定位置歪みテーブルを予めメモリ等の記憶手段に記憶しておき、基準ラインブロック固定歪み補正処理（図１３のステップＳ１１２）の際に当該テーブルを読み出して補正を行う。

図４５は、基準ラインブロック固定歪み補正処理のフローチャートである。図４５の基準ラインブロック固定歪み補正フローが開始すると、まず、基準ラインブロック位置に対応する固定歪み補正テーブルを記憶手段から取り出す（ステップＳ７０２）。

次いで、この取り出した固定歪み補正テーブルを用いて、ラインブロック位置補正処理（図１３のステップＳ１１０，図４０）で補正した位置をさらに補正する（図４５のステップＳ７０４）。求めるドット位置は、基準ラインブロックに対応する固定的な位置補正テーブルを用いて補正した後のX座標である。

図４５のステップＳ７０４の処理を終えると、図４５のサブルーチンを抜けて、図１３の全体フローに復帰し、図１３のステップＳ１１４に進む。

＜各ラインブロックの統合＞
次に、図１３のステップＳ１１４に示した各ラインブロックのライン位置補正関数で補正した位置を統合する処理について説明する。

この統合処理では、上記固定位置歪み補正テーブルによって補正した各ラインブロックの位置のX座標を、ノズル番号順に並べる処理を行う。こうして、ノズル番号順に並べた結果が各ノズルのドット着弾位置である。

本例のドット位置測定方法によれば、基準ラインブロックを読み取った副走査位置におけるスキャナ主走査方向の位置歪みを、予め求めた固定的な主走査方向の位置歪み補正テーブルで補正することで、高精度な位置を測定することが可能である。このような一次元的な位置歪みを補正する固定的な補正パラメータを作成する目的に使用する１次元スケールは、比較的入手が容易であり、２次元スケールに比べて安価である。

＜他のドット位置測定フロー＞
上記の１次元スケールを利用した固定的な位置歪み補正テーブルを予め取得しておく方法に代えて、記録ノズルの位置誤差が確率分布として正規分布になることを前提として、位置測定値に基づいて主走査方向の位置歪み補正関数を決定し、求めた位置歪み補正関数により位置測定値を補正することも可能である。

図４６は、他の実施形態に係るドット位置測定の流れを示すフローチャートである。図４６において、図１３で示したフローチャートと同一又は類似の工程には同一のステップ番号を付し、その説明は省略する。

図４６に示す測定フローは、図１３で説明した「固定位置歪み補正データ」を使用しない方式である。図４６に示すとおり、各ラインブロックについて、ラインブロック間の位置補正処理を実施した後（ステップＳ１１０）、ステップＳ１１４に進む。このステップＳ１１４では、ステップＳ１１０の区分的な多項式で補正した各ラインブロックの位置のＸ座標を、ノズル番号順に並べる統合処理を行う。

次いで、ステップＳ１１６の位置歪み補正処理に移行する。この位置歪み補正処理は、上記統合された位置データから、図１３で説明した「固定位置歪み補正データ」に代わる補正データを算出して、スキャナの光学歪み等を補正するものである。以下、その内容を説明する。

図４７は、位置歪み補正処理のフローチャートである。図４７の位置歪み補正フローが開始すると、まず、図４６のステップＳ１１４で統合した位置データに基づいて、位置歪みを補正する関数を決定する（ステップＳ８０２）。そして、この決定した位置歪み補正関数を用いて、前記統合した位置データを補正する（ステップＳ８０４）。

図４７のステップＳ８０４の処理を終えると、図４７のサブルーチンを抜けて、図４６の全体フローに復帰し、処理を終了する。

ここで、ステップＳ８０２、Ｓ８０４の具体的な計算方法を例示する。

＜位置歪み補正処理の第１例＞
まず、ステップＳ１１４で得られた統合した位置データ列Ｒ１＝{ xx0, xx1, xx2, xx3,... xx_m-1}を間隔値のデータ列Ｒ２に変換する。すなわち、隣接する２つのデータxx _i+1 、 xx _iの差を間隔値ssiとして計算し、そのデータ集合Ｒ２を得る。図３４に間隔値（ノズル間隔）のデータ集合Ｒ２の例を示す。

R2= { ss0, ss1, ss2, ... , ss_m-2} ， ssi = xx _i+1 − xx _i
こうして得られた間隔値ssiのデータ列Ｒ２について、移動平均やローパスフィルタ処理によって高周波成分を除いたデータ集合ＬＲ２を作成する。図４８には２７個のデータ区間の移動平均の結果も併記した。

例えば、「２×nn＋１」個の点の移動平均を取る場合（ただし、「nn」は自然数とする。）、データ集合ＬＲ２は、次式で表される。

LR2= { lss0, lss1, lss2, ..., lss_m-2}
lss_i= Σ(s_i+k) /(2*nn+1) ， k= −nn, ....,nn
或いはまた、ローパスフィルタ処理を適用する場合は、次式で表される。

LR2= { lss0, lss1, lss2, ..., lss_m-2}
lssi = Σlpf_k×s_i+k ，k= −nn, ...., nn
ただし、lpf_ｋはローパスフィルタの係数である。

こうして、高周波成分を除いたデータ列ＬＲ２は間隔値のデータ列であるため、これを位置のデータ列へと変換するために、ＬＲ２の累積和を順番に取ったデータ列Ｒ２Ｘを計算する。

R2X= { r2x0, r2x1, r2x3, .... , r2x_m-1}
r2x_i = Σ(lss_k) ， k=0,.. i-1
ただし、r2x0 = 0とする
このＲ２Ｘを求める計算は、統合した位置データ列Ｒ１を間隔値のデータ列Ｒ２に変換する工程の逆の演算に相当している。こうして求めたデータ列Ｒ２Ｘをスキャナ主走査方向の歪み特性とする。

その一方、理想的な位置のデータ列Ｒ２Ｙ（ノズル番号×の理想的なノズル間隔のデータ列）はノズル間隔から求める。

ノズル間隔（ドット着弾位置）が理想的には等間隔の場合、ノズル間距離をLLとする。
この場合、理想的な位置のデータ列Ｒ２Ｙは、次式で計算される。

R2Y = { r2y0, r2y1, r2y2, ...., r2y_m-1}
r2yi = LL × i，ただし、i＝0,1,2…m-1
データ列Ｒ２Ｘを入力データ列、Ｒ２Ｙを出力データ列とした補正関数を用いて、元の統合した位置データ列Ｒ１を補正する。

なお、補正関数としては、線形補間やキュービック補間、スプライン補間を使用する。

＜位置歪み補正処理の第２例＞
また別の方法として、次のような方法を適用することが可能である。

図４６のステップＳ１１４で得られた統合した位置データ列Ｒ１は、理想的な位置に対して、各ノズルの着弾位置誤差が確率的に正規分布を取ると仮定すると、位置データ列Ｒ１に対して、スキャナの主走査方向の位置歪みに相当する補正関数（多項式）を最小自乗法で近似式として求めることができる。

すなわち、ノズルの理想的な位置を入力値X、データ列R1を出力値Yとして関数を求める。

ノズルの理想的な位置のデータ列（入力値X）は、次のとおりである。

X = { xx0, xx1, xx2, ...., xx_m-1}
xxi = LL × i，ただし、i＝0,1,2…m-1
統合した位置データ列Ｒ１={ yy0, yy1, yy2,yy3, ... yy_m-1} に対し、近似多項式func(x)を公知の方法で求める。図４９に測定位置のデータと近似多項式の例を示す。

なお、この近似多項式について、図４２と同様に、区分的な多項式を適用することも可能である。

次いで、位置データ列Ｒ１と対応する近似式との差分を求め、求めた差分をノズルの理想的な位置に加えた結果が、補正後の位置である。

補正後の位置＝ yy_i− func(xx_i) +xx_i
この第２例に係る方法は、ノズル間隔が一定でなくても適用可能である。xxi をノズル理想位置のデータ列に置き換えればよい。

＜ドット位置の決定＞
上記補正したライン位置のＸ座標がノズル番号に対応するドット位置である。このようにして各ノズルからのドットの着弾位置のばらつき情報を得て、ムラ補正などの演算処理に利用することができる。

＜更なる測定精度向上の工夫＞
基準となるラインブロック４については特に精度を向上させる目的で、ＲＯＩの多重度を増大したり、ライン長さを長くして平均範囲を広げたりすることは好適である。また、ラインブロック４（基準ラインブロック）を測定用チャート内に複数配置して、複数の測定結果を統計処理した位置を基準ラインブロックの位置として使用することは、スキャナのローカリティの影響を低減する効果がある。

＜本実施形態の作用効果について＞
本実施形態によれば、テストパターンの読取画像から各ラインブロックについてライン位置と仮ノズル番号の関係（特性を示す近似関数）を求め、この関係に基づいてラインブロック間相互の仮ノズル番号の整合性を判断し、仮ノズル番号の誤りを訂正するため、粗調パターン（特許文献２）など付加的なパターンを使用することなく、ノズル番号とライン位置の関係を特定できる。これにより、テストパターンのパターン面積の削減が可能である。

また、測定用のテストパターンにおいて、いわゆる１オンＮオフ型のラインブロック（ラインを描画するノズル番号の数列の差分がＮ＋１であるもの）に加えて、これとは異なるライン間隔のラインブロック（ラインを描画するノズル番号の数列の差分がＮ＋１と等しくないもの）を少なくとも１つ含むことにより、（Ｎ＋１）よりも更に広い範囲のノズル番号を訂正できる。

その他、本実施形態では、測定対象のテストパターン上のドット着弾位置方向と、スキャナ装置の主走査方向を同じ方向にして（図１０）、スキャナの読み取り解像度を主走査方向に対して副走査方向を粗くして読み取る（図１１）。これによって市販スキャナでもＡ３全面を一度に高速に読み取りが可能になり、測定時間が短縮される効果がある。

また、読み取った画像データ量が約２５７ＭＢ程度（主走査２４００ＤＰＩ、副走査２００ＤＰＩの場合）と小さくなるので、データ処理時間が大幅に短縮され、処理に必要なコンピュータの性能を抑えられるという効果がある。したがって、目標とする高精度なドット位置測定を比較的低コストで実現することができる。

更に、本実施形態では、読み取った画像内のライン位置を決定するに際し、ラインの長手方向（スキャナ装置の副走査方向）を部分的に平均処理した平均プロファイル画像を作成し、平均プロファイル画像をフィルタリング処理する。既述した副走査方向の低解像度読み取りと、この平均化、フィルタリング処理によってインクの飛び散り（サテライト）やゴミのコントラストが相対的に低くなり、特別なゴミ除去の工夫が必要なくなる効果がある。

また、平均化処理は同時に、平均化方向の不規則なノイズの影響を低減して階調値の信頼性を増大させ、階調値に基づいて位置を決定するアルゴリズムの精度を向上させる効果がある。フィルタリング処理は同時に、不規則なノイズ成分やサンプリング歪みを低減して、プロファイル画像を滑らかにしてライン位置に関する信頼性を向上させる効果がある。

更に、平均化したプロファイル画像において、各ライン近傍の白地濃度とインク濃度に基づいて階調値を補正する処理（Ｗ／Ｂ補正処理）により、スキャナ装置のフレアや記録紙の散乱の影響によるプロファイル画像の歪みを補正し、同時にスキャナ装置の主走査方向のシェーディングを低減する効果がある。このように階調値を補正することで階調値に基づく位置精度を向上させることができる。

また、本実施形態では、上記平均化プロファイルを計算する領域（ＲＯＩ）をライン長手方向に一定量ずつズラして複数の平均化プロファイル画像を用いてライン位置を計算し、得られた複数のライン位置を平均化する。この処理により、読み取りラインとスキャナ装置の読取素子との相対的な位置関係（所謂サンプリング位相）を変化させて更にライン位置精度を向上させることができる。

また、本実施形態では、測定対象のラインパターン上の各ラインブロックに対して、略均等に同じノズルから形成されたラインを含む基準ラインブロックを配置する（図９）。この基準ラインブロックを基準位置として、各ラインブロックの測定位置を補正し、スキャナのキャリッジ位置変動に起因する読み取り画像格子の乱れの影響を低減することができる。更に、この補正の仕組みによって、用紙変形の影響を低減した測定も可能である。

＜ドット位置測定装置の構成例＞
次に、上述したドット位置測定方法の実施に用いるドット位置測定装置の構成例について説明する。本例のドット位置測定に用いる画像解析の処理アルゴリズムをコンピュータに実行させるプログラム（ドット位置測定処理プログラム）を作成し、このプログラムによってコンピュータを動作させることにより、当該コンピュータをドット計測装置の演算装置として機能させることができる。

図５０は、ドット位置測定装置の構成例を示すブロック図である。図示のドット位置測定装置２００は、画像読取装置２０２としてのフラットベットスキャナーと、画像解析の演算等を行うコンピュータ２１０とから構成される。

画像読取装置２０２は、測定用ラインパターンを撮像するＲＧＢラインセンサを備えるとともに、該ラインセンサを読み取り走査方向（図１０のスキャナ副走査方向）に移動させる走査機構及びラインセンサの駆動回路、センサの出力信号（撮像信号）をＡ／Ｄ変換して、所定フォーマットのデジタル画像データに変換する信号処理回路等を備えている。

コンピュータ２１０は、本体２１２と、ディスプレイ（表示手段）２１４及びキーボードやマウスなど入力装置（各種の指示を入力するための入力手段）２１６から構成される。本体２１２内には中央演算処理装置（ＣＰＵ）２２０、ＲＡＭ２２２、ＲＯＭ２２４、入力装置２１６からの信号入力を制御する入力制御部２２６、ディスプレイ２１４に対して表示用の信号を出力する表示制御部２２８、ハードディスク装置２３０、通信インターフェース２３２、及びメディアインターフェース２３４などを有し、これら各回路はバス２３６を介して相互に接続されている。

ＣＰＵ２２０は、全体の制御装置及び演算装置（演算手段）として機能する。ＲＡＭ２２２は、データの一時記憶領域やＣＰＵ２２０によるプログラム実行時の作業用領域として利用される。ＲＯＭ２２４は、ＣＰＵ２２０を動作させるブートプログラムや各種設定値・ネットワーク接続情報などを記憶する書き換え可能な不揮発性の記憶手段である。ハードディスク装置２３０には、オペレーティングシステム（ＯＳ）や各種のアプリケーションソフト（プログラム）やデータ等が格納される。

通信インターフェース２３２は、ＵＳＢ（Universal SerialBus）やＬＡＮ、Bluetooth（登録商標）など所定の通信方式に従って外部機器や通信ネットワークに接続するための手段である。メディアインターフェース２３４は、メモリカードや磁気ディスク、光磁気ディスク、光ディスクに代表される外部記憶装置２３８の読み書き制御を行う手段である。

本例では、通信インターフェース２３２を介して画像読取装置２０２とコンピュータ２１０とが接続され、画像読取装置２０２で読み取った撮像画像のデータがコンピュータ２１０に取り込まれる。なお、画像読取装置２０２によって取得された撮像画像のデータを外部記憶装置２３８に一旦記憶し、外部記憶装置２３８を通じて撮像画像データをコンピュータ２１０に取り込む構成も可能である。

本発明の実施形態に係るドット位置測定方法における画像解析の処理プログラムは、ハードディスク装置２３０、或いは外部記憶装置２３８に格納されており、必要に応じて当該プログラムが読み出され、ＲＡＭ２２２に展開されて実行される。或いは、通信インターフェース２３２を介して接続される不図示のネットワーク上に設置されたサーバによってプログラムが提供される態様も可能であるし、インターネット上のサーバによって本プログラムによる演算処理サービスを提供するという態様も考えられる。

オペレータは、ディスプレイ２１４上に表示されるアプリケーションウインドウ（不図示）を見ながら入力装置２１６を操作して各種初期値の設定を入力することができるとともに、演算結果をディスプレイ２１４上で確認することができる。

また、演算結果のデータ（計測結果）は、外部記憶装置２３８に記憶したり、通信インターフェース２３２を介して外部に出力したりすることができる。計測結果の情報は、通信インターフェース２３２又は外部記憶装置２３８を介してインクジェット記録装置に入力される。

（変形例１）
図５０で説明したドット位置測定装置２００の機能をインクジェット記録装置に組み込む構成も可能であり、測定用ラインパターンの印字からその読み取り、並びにその後の画像解析によるドット位置計測という一連の動作をインクジェット記録装置の制御プログラムによって連続的に実施する態様も可能である。

例えば、図１で説明したインクジェット記録装置１０における印字部１２の後段に、印字結果を読み取るラインセンサ（印字検出部）を設け、このラインセンサによって測定用ラインパターンを読み取る態様が可能である。

（変形例２）
上記実施形態では、記録媒体の全幅に対応する長さのノズル列を有するページワイドのフルライン型ヘッドを用いたインクジェット記録装置を説明したが、本発明の適用範囲はこれに限定されず、シリアル型（シャトルスキャン型）ヘッドなど、短尺の記録ヘッドを移動させながら、複数回のヘッド走査により画像記録を行うインクジェット記録装置についても本発明を適用可能である。

（変形例３）
図１では、記録媒体（記録紙１６）の搬送手段として、ベルト搬送方式を用いているが、本発明の実施に際して、記録媒体の搬送手段はベルト搬送方式に限らず、ドラム搬送方式、ニップ搬送方式など、各種形態を採用し得る。

（変形例４）
上述の説明では、記録ヘッドを用いる画像形成装置の一例としてインクジェット記録装置を例示したが、本発明の適用範囲はこれに限定されない。インクジェット方式以外では、サーマル素子を記録素子とする記録ヘッドを備えた熱転写記録装置、ＬＥＤ素子を記録素子とする記録ヘッドを備えたＬＥＤ電子写真プリンタ、ＬＥＤライン露光ヘッドを有する銀塩写真方式プリンタなど、ドット記録を行う各種方式の画像形成装置についても本発明を適用することが可能である。

また、画像形成装置という用語の解釈においては、写真プリントやポスター印刷などのいわゆるグラフィック印刷の用途に限定されず、インクジェット技術を利用したレジスト印刷装置、電子回路基板の配線描画装置、微細構造物形成装置など、画像として把握できるパターンを形成し得る工業用途の装置も包含する。

即ち、本発明は、記録ヘッドとして機能する液体吐出ヘッドを用いて機能液その他各種の液体を被吐出媒体（記録媒体）に向けて噴射する各種の装置（塗装装置、塗布装置、配線描画装置、微細構造物形成装置など）におけるドット着弾位置の測定技術として広く適用可能である。

＜付記＞
上記に詳述した発明の実施形態についての記載から把握されるとおり、本明細書では以下に示す発明を含む多様な技術思想の開示を含んでいる。

（発明１）：複数の記録素子を有する記録ヘッドと記録媒体を相対移動させながら、前記記録素子によってドットを連続して記録することにより、前記記録媒体上に各記録素子に対応したドット列による複数のラインを含んだ測定用ラインパターンを形成するラインパターン形成工程であって、前記記録ヘッドの前記相対移動の方向に直交する実質的な記録素子の並び方向に所定間隔離れた記録素子を用いて記録されるライン群で構成されるラインブロックを、前記記録媒体上において前記ラインの長手方向の異なる位置に複数形成してなる複数のラインブロックを有する前記測定用ラインパターンを形成する前記ラインパターン形成工程と、前記ラインパターン形成工程により前記記録媒体に形成された前記測定用ラインパターンを画像読取装置によって読み取り、前記測定用ラインパターンの読取画像を表す電子画像データを取得する読取工程と、前記読取工程で取得した読取画像から前記複数のラインブロックの各ラインブロック内におけるライン位置を特定するラインブロック内位置特定工程と、前記各ラインブロック内のライン位置に対応させて仮記録素子番号を付与し、各ラインブロック毎に前記仮記録素子番号とライン位置の関係を示す関数を求める関数決定工程と、前記各ラインブロックに対応して求めた前記関数に基づき、前記ラインブロック相互間で各ラインブロックにおける前記仮記録素子番号の誤りの有無を判定する判定工程と、前記判定工程にて仮記録素子番号に誤りがあると判定されたラインブロックについての仮記録素子番号を変更し、前記各ラインブロック内のライン位置と前記記録素子との対応関係を特定する記録素子位置特定工程と、を有することを特徴とするドット位置測定方法。

本発明によれば、記録不能な記録素子が存在した場合にも、正確に記録素子番号とライン位置の対応関係を定めることができ、精度の高い位置測定が可能である。また、本発明によれば、記録素子の位置を把握するための専用パターンが不要であり、測定用ラインパターンに要する面積の増大という問題も解消される。

（発明２）：発明１に記載のドット位置測定方法において、前記判定工程は、前記各ラインブロックに対応して求めた前記関数から、前記ラインブロック相互間の相対位置を求める相対位置計算工程を有し、前記相対位置の計算結果に基づき、他と傾向が異なるラインブロックについての仮記録素子番号を変更することにより、各ラインブロック間の仮記録素子番号とライン位置の関係を整合させることを特徴とするドット位置測定方法。

各ラインブロックについて求めた関数から、ラインブロック相互間でライン位置と仮記録素子番号の対応の推定が可能であり、ラインブロック間の相対位置から仮記録素子番号の妥当性を判別できる。

（発明３）：発明２に記載のドット位置測定方法において、前記相対位置計算工程では、前記相対位置を表す前記各ラインブロック間の傾き角を計算することを特徴とするドット位置測定方法。

ラインブロック間の相対位置を表す指標としてラインブロック間の傾き角を計算する態様がある。ラインブロック間で対応する２点（代表点）を結ぶ線の傾きを計算し、傾き角の傾向の違いから、仮記録素子番号が誤っているラインブロックを判別することができる。

また、この傾き角から読取画像の傾き（回転角）を補正することもできる。ドット位置を高精度に測定することが可能である。

（発明４）：発明１乃至３のいずれか１項に記載のドット位置測定方法において、前記測定用ラインパターンは、前記ライン群のライン間隔が異なる複数の系列のラインブロックを含んでいることを特徴とするドット位置測定方法。

かかる態様によれば、系列の異なるライン間隔の公倍数の範囲で仮記録素子番号を訂正することができ、１系統のラインブロックのみを用いる場合と比較して、より広い範囲で仮記録素子番号を訂正できる。

（発明５）：発明１乃至４のいずれか１項に記載のドット位置測定方法において、前記測定用ラインパターンは、前記複数のラインブロックの各ラインブロックに対して、それぞれ同じ記録素子で記録されるラインを含んだ基準ラインブロックを含み、前記ラインブロック内位置特定工程は、前記読取工程で取得した読取画像から前記複数のラインブロック及び前記基準ラインブロックの各ラインブロック内のライン位置を特定する工程であり、前記ラインブロック内位置特定工程で求めた前記複数のラインブロックについてのライン位置を、前記基準ラインブロックに基づいて補正する位置補正工程を有することを特徴とするドット位置測定方法。

かかる態様によれば、各ラインブロックから測定されるラインの位置を基準ラインブロックに基づいて、良好に補正することができ、測定に使用する画像読取装置にガタや変動、読取位置での位置歪みが変化する現象などがあっても、これらに起因する読取画像格子の乱れの影響を低減することができ、高精度な測定が可能である。また、本発明によれば、用紙変形の影響を低減した測定が可能である。

また、基準ラインブロックを設けることにより、発明４でいう「複数の系列のラインブロック」を含む構成とすることができる。

（発明６）：発明５に記載のドット位置測定方法において、前記基準ラインブロックには、前記複数のラインブロックに対して略均等に同じ記録素子により記録されたラインが含まれていることを特徴とするドット位置測定方法。

各ラインブロックに対して、略均等に、同じ記録素子から形成されたラインを含む基準ラインブロックを配置する構成により、この基準ラインブロックを基準位置として、各ラインブロックの測定位置を精度よく補正することができる。

（発明７）：発明５又は６のいずれか１項に記載のドット位置測定方法において、前記記録ヘッドの前記相対移動の方向に直交する幅方向に並ぶ実質的な記録素子列の端から記録素子番号ｉ（ｉ＝０，１，２，３…）を付し、Ａを２以上の整数、Ｂを０以上Ａ−１以下の整数、Ｃを２以上の整数（ただし、Ｃ≠Ａ、かつＣとＡは公約数を１以外に持たない）、Ｄを０以上Ｃ−１以下の整数、Ｎを０以上の整数とするとき、ＡＮ＋Ｂの記録素子番号のグループごとに記録タイミングを異ならせて前記記録媒体上に形成された前記複数のラインブロックと、ＣＮ＋Ｄの記録素子番号で形成された前記基準ブロックと、を含む前記測定用ラインパターンを形成することを特徴とするドット位置測定方法。

かかる態様により、全ノズルに対応するラインを含んだ複数のラインパターンを形成できるとともに、各ラインブロックに対して、均等に同じ記録素子から形成されたラインを含む基準ラインブロックを形成することができる。

（発明８）：発明５乃至７のいずれか１項に記載のドット位置測定方法において、前記位置補正工程は、前記ラインブロック内位置特定工程で求めた前記複数のラインブロックについてのライン位置を、前記基準ラインブロックに基づいて区分的な多項式による補正関数を用いて補正することを特徴とするドット位置測定方法。

本態様によれば、基準ラインブロックを基準位置として、各ラインブロックの測定位置を補正するにあたり、区分的な多項式による補正関数を採用したことにより、比較的低次の多項式で良好な近似が可能であり、全データ範囲に対して単一の高次多項式による補正関数を適用する場合と比較して、より精度の高い補正が可能である。

また、測定に使用する画像読取装置にガタや変動、読取位置での位置歪みが変化する現象などがあっても、これらに起因する読取画像格子の乱れの影響を低減することができ、高精度な測定が可能である。更に、本態様によれば、用紙変形の影響を低減した測定が可能である。

発明８に記載のドット位置測定方法において、前記多項式は、次数が５以下の低次多項式であることが好ましい。

補正関数に区分的な多項式を採用したことにより、各区分に対応した比較的低次の多項式で良好な近似が可能であり、高次多項式による補正関数を適用した場合に問題となる発振現象を抑えることができ、高精度の測定が可能である。

発明５乃至８のいずれか１項に記載のドット位置測定方法において、前記位置補正工程は、前記複数のラインブロックの各ラインブロックと、前記基準ラインブロックとの間で、同じ記録素子によって記録されたラインの位置を一致させる補正関数を求めて補正を行うことを特徴とするドット位置測定方法を提供する。

この補正関数として発明８の区分的な多項式を用いる態様が好ましい。

また、この場合、前記各ラインブロックについて、前記基準ラインブロックと同じ記録素子により形成されたラインを抽出し、この抽出したラインに関して、前記各ラインブロックから測定されたライン位置を入力値とし、前記基準ラインブロックから測定されたライン位置を出力値とする前記補正関数を前記各ラインブロック毎に求めることを特徴とする態様が好ましい。

かかる態様により、各ラインブロックから測定されるラインの位置を、基準ラインブロックの位置に重ねて統合することができる。

更に、発明８に記載のドット位置測定方法において、前記ラインの位置を表す測定値のデータ列を所定範囲のデータ領域に分け、隣り合う区分同士は互いに一部のデータをオーバーラップさせ、各区分にそれぞれ対応する前記多項式を定めるものとし、前記オーバーラップさせたデータに対する前記補正関数は、対応する２つの多項式を組み合わせた関数であることを特徴とするドット位置測定方法を提供する。

かかる態様によれば、二つの区分にまたがるデータ領域をなめらかな補正関数で補正することができる。

（発明９）：発明５乃至８のいずれか１項に記載のドット位置測定方法において、前記画像読取装置の位置歪み特性を補正するための固定位置歪み補正テーブルを予め作成しておき、前記位置補正工程で補正された結果をさらに前記固定歪み補正テーブルを用いて補正し、又は、前記位置補正工程で補正する前の前記ライン位置のデータを前記固定歪み補正テーブルを用いて補正する固定位置歪み補正工程を有することを特徴とするドット位置測定方法。

画像読取装置の歪み特性を予め調べておき、その歪み特性を補正するため固定的な補正テーブル（固定位置歪み補正テーブル）を予め用意しておく。そして、位置補正工程で補正された補正後の測定位置のデータをさらに、当該固定位置歪みテーブルを用いて補正することで、画像読取装置の光学歪みなどによる変動を補正することができる。

（発明１０）：発明５乃至８のいずれか１項に記載のドット位置測定方法において、前記位置補正工程で補正した結果に基づいて、前記画像読取装置の位置歪み補正関数を決定する位置歪み補正関数決定工程と、前記決定した前記位置歪み補正関数を用いて、前記位置補正工程で補正された結果をさらに補正する位置歪み補正工程と、を有することを特徴とするドット位置測定方法。

発明９のような固定的な位置歪み補正テーブルを用意する態様に代えて、テストパターンの読み取りから得られた測定位置のデータを基に計算によって位置歪み補正関数を求める態様も可能である。

発明１０の一態様として、発明１０に記載のドット位置測定方法において、前記位置歪み補正関数決定工程は、前記位置補正工程で補正した結果から間隔値のデータを生成する間隔値データ生成工程と、前記間隔値のデータに対し、移動平均処理又はローパスフィルタ処理を施す高周波成分除去演算工程と、前記高周波成分除去演算工程で得られたデータ列の累積和を順番に取り、位置を表すデータ列に変換する位置データ列生成工程と、を有し、前記位置データ列生成工程で生成されたデータ列を理想的な位置のデータ列に変換する前記位置歪み補正関数を決定することを特徴とするドット位置測定方法を提供する。

計算により位置歪み補正関数を求める手法の一態様として、間隔値のデータ列に対して移動平均処理又はローパスフィルタ処理を行い、得られたデータ列を位置のデータ列に変換する。これにより、画像読取装置の歪みの特性を示す位置データ列を得ることができるため、この位置データ列を理想的な位置のデータ列に変換する補正関数を用いて、測定位置のデータを補正することで、高精度の測定が可能である。

また、発明１０の他の態様として、発明１０に記載のドット位置測定方法において、前記位置歪み補正関数決定工程は、前記位置補正工程で補正して得られた位置を表すデータ列から、最小自乗法で近似多項式を求める近似多項式演算工程を有し、前記近似多項式演算工程で求めた前記近似多項式と前記位置を表すデータ列との差分を求め、当該求めた差分を理想的な位置の値に加えて補正後の位置を求めることを特徴とするドット位置測定方法を提供する。

計算により位置歪み補正関数を求める手法の他の態様として、位置補正工程で補正して得られた位置を表すデータ列について近似多項式を求める。この近似多項式は、画像読取装置の歪みの特性を反映する。位置補正工程で補正して得られた位置を表すデータ列と当該近似多項式との差分を求め、この差分を理想的な位置の値に加えることにより、補正後の位置を得る。これにより、画像読取装置の歪み特性の影響を低減した高精度の測定が可能である。

（発明１１）：発明１乃至１０のいずれか１項に記載のドット位置測定方法において、前記読取工程で前記測定用ラインパターンを前記画像読取装置によって読み取る際に、当該測定用ラインパターン上の前記ラインの長手方向を前記画像読取装置の副走査方向に向けて読み取りを行うことを特徴とするドット位置測定方法。

（発明１２）：発明１乃至１１のいずれか１項に記載のドット位置測定方法において、前記読取工程は、前記画像読取装置の副走査方向の読取解像度を主走査方向の読取解像度に比べて低解像度として読み取りを行い、前記測定用ラインパターンの読取画像を表す電子画像データを取得することを特徴とするドット位置測定方法。

本態様によれば、測定用ラインパターンについて、副走査方向を低解像度で読み取るため、読取画像のデータ容量が小さく、読み取り時間が速い。また、読取画像のデータ量が小さいことから、データ処理時間が短縮され、処理負荷も抑えられるという利点がある。

（発明１３）：発明１乃至１２のいずれか１項に記載のドット位置測定方法において、前記主走査方向に並ぶ複数の前記ラインで構成される前記ラインブロックについて、前記読取画像上で前記副走査方向に画像信号を平均化する平均化領域を、同ラインブロック内の前記副走査方向の異なる位置に複数設定する領域設定工程と、前記異なる位置に設定された複数の前記平均化領域について、各平均化領域内で前記副走査方向に画像信号を平均化し、前記主走査方向の位置に応じた平均プロファイル画像を作成する平均プロファイル画像作成工程と、前記平均プロファイル画像から前記平均化領域内のライン位置を特定する平均化領域内位置特定工程と、を備え、前記ラインブロック内位置特定工程は、前記複数の平均化領域にそれぞれ対応した前記平均プロファイル画像から特定された前記平均化領域内のライン位置に基づいて、前記ラインブロック内の各ラインの位置を特定することを特徴とするドット位置測定方法。

本態様によれば、副走査方向に位置の異なる複数の平均化領域から得た複数の平均プロファイル画像を用いてライン位置（即ち記録素子によって記録されるドットの位置）を決定するため、読み取り解像度に対して、非常に高精度なドット位置測定が可能である。

（発明１４）：発明１３に記載のドット位置測定方法において、前記平均プロファイル画像から前記ラインの両端エッジ位置をライン毎に特定するエッジ位置特定工程を備え、前記平均化領域内位置特定工程は、前記エッジ位置特定工程で特定した両端エッジ位置に基づいて、前記平均化領域内のライン位置を特定することを特徴とするドット位置測定方法。

本態様により、ライン位置を高精度に特定することができる。

また、発明１３又は１４の一態様として、発明１３又は１４に記載のドット位置測定方法において、前記平均プロファイル画像に対してフィルタ処理を行うフィルタ処理工程を備えることを特徴とするドット位置測定方法を提供する。

副走査方向に画像信号を平均化する平均プロファイル画像を作成することによってもゴミやサテライト等の不規則なノイズ成分の影響を低減する効果があるが、この平均プロファイル画像に対して、更にフィルタ処理を施すことにより、不規則なノイズ成分やサンプリング歪みの影響を一層低減でき、ライン位置の測定に関する信頼性を向上させることができる。

（発明１５）：発明１乃至１４のいずれか１項に記載のドット位置測定方法において、前記記録媒体上において前記ドットが記録されていない非記録領域と、前記ドットが記録されている記録領域の濃度値に基づいて、前記読取画像の階調値の補正を行う階調値補正工程を備えることを特徴とするドット位置測定方法。

かかる態様によれば、記録媒体の散乱等の影響によるプロファイル画像の歪みを補正し、同時に、画像読取装置のシェーディングを低減でき、ライン位置の測定精度を向上させることができる。

（発明１６）：発明１乃至１５のいずれか１項に記載のドット位置測定方法において、前記ラインパターン形成工程により、同一記録素子を使用して前記記録媒体上の異なる位置に記録された複数のラインのライン位置に基づいて、前記測定用ラインパターンと前記画像読取装置との間の相対的な回転角を特定する回転角特定工程と、前記回転角特定工程により特定された回転角に基づき、位置情報に対する回転補正の演算を行う回転補正工程と、を備えることを特徴とするドット位置測定方法。

同一の記録素子を使用して、記録媒体上で所定距離だけ離れて形成されたラインのライン位置に基づいて、相対的な回転角を決定することができる。

（発明１７）：複数の記録素子を有する記録ヘッドと記録媒体を相対移動させながら、前記記録素子によってドットを連続して記録することにより、前記記録媒体上に各記録素子に対応したドット列による複数のラインを形成してなる測定用ラインパターンを読み取る画像読取手段であって、前記記録ヘッドの前記相対移動の方向に直交する実質的な記録素子の並び方向に所定間隔離れた記録素子を用いて記録されるライン群で構成されるラインブロックを、前記記録媒体上において前記ラインの長手方向の異なる位置に複数形成してなる複数のラインブロックを有する前記測定用ラインパターンを読み取り、前記測定用ラインパターンの読取画像を表す電子画像データを取得する画像読取手段と、前記画像読取手段で取得した読取画像から前記複数のラインブロックの各ラインブロック内におけるライン位置を特定するラインブロック内位置特定手段と、前記各ラインブロック内のライン位置に対応させて仮記録素子番号を付与し、各ラインブロック毎に前記仮記録素子番号とライン位置の関係を示す関数を求める関数決定手段と、前記各ラインブロックに対応して求めた前記関数に基づき、前記ラインブロック相互間で各ラインブロックにおける前記仮記録素子番号の誤りの有無を判定する判定手段と、前記判定手段にて仮記録素子番号に誤りがあると判定されたラインブロックについての仮記録素子番号を変更し、前記各ラインブロック内のライン位置と前記記録素子との対応関係を特定する記録素子位置特定手段と、を備えることを特徴とするドット位置測定装置。

（発明１８）：発明１７に記載のドット位置測定装置において、前記判定手段は、前記各ラインブロックに対応して求めた前記関数から、前記ラインブロック相互間の相対位置を求める相対位置計算手段を有し、前記相対位置の計算結果に基づき、他と傾向が異なるラインブロックについての仮記録素子番号を変更することにより、各ラインブロック間の仮記録素子番号とライン位置の関係を整合させることを特徴とするドット位置測定装置。

（発明１９）：発明１７又は１８に記載のドット位置測定装置において、前記測定用ラインパターンは、前記複数のラインブロックの各ラインブロックに対して、それぞれ同じ記録素子で記録されるラインを含んだ基準ラインブロックを含み、前記ラインブロック内位置特定手段は、前記画像読取手段で取得した読取画像から前記複数のラインブロック及び前記基準ラインブロックの各ラインブロック内のライン位置を特定する手段であり、前記ラインブロック内位置特定手段で求めた前記複数のラインブロックについてのライン位置を、前記基準ラインブロックに基づいて補正する位置補正手段を備えることを特徴とするドット位置測定装置。

（発明２０）：発明１９に記載のドット位置測定装置において、前記画像読取装置の位置歪み特性を補正するための固定位置歪み補正テーブルを予め記憶しておく記憶手段と、
前記位置補正手段で補正された結果をさらに前記固定歪み補正テーブルを用いて補正し、又は、前記位置補正工程で補正する前の前記ライン位置のデータを前記固定歪み補正テーブルを用いて補正する固定位置歪み補正手段を有することを特徴とするドット位置測定装置。

（発明２１）：発明１９に記載のドット位置測定装置において、前記位置補正手段で補正した結果に基づいて、前記画像読取装置の位置歪み補正関数を決定する位置歪み補正関数決定手段と、前記決定した前記位置歪み補正関数を用いて、前記位置補正手段で補正された結果をさらに補正する位置歪み補正手段と、を有することを特徴とするドット位置測定装置。

また、発明２１の一態様として、発明２１に記載のドット位置測定装置において、前記位置歪み補正関数決定手段は、前記位置補正手段で補正した結果から間隔値のデータを生成する間隔値データ生成手段と、前記間隔値のデータに対し、移動平均処理又はローパスフィルタ処理を施す高周波成分除去演算手段と、前記高周波成分除去演算手段で得られたデータ列の累積和を順番に取り、位置を表すデータ列に変換する位置データ列生成手段と、を有し、前記位置データ列生成手段で生成されたデータ列を理想的な位置のデータ列に変換する前記位置歪み補正関数を決定することを特徴とするドット位置測定装置を提供する。

発明２１の他の態様として、発明２１に記載のドット位置測定装置において、前記位置歪み補正関数決定手段は、前記位置補正手段で補正して得られた位置を表すデータ列から、最小自乗法で近似多項式を求める近似多項式演算手段を有し、前記近似多項式演算手段で求めた前記近似多項式と前記位置を表すデータ列との差分を求め、当該求めた差分を理想的な位置の値に加えて補正後の位置を求めることを特徴とするドット位置測定装置を提供する。

（発明２２）：発明１７乃至２１のいずれか１項に記載のドット位置測定装置において、前記主走査方向に並ぶ複数の前記ラインで構成される前記ラインブロックについて、前記読取画像上で前記副走査方向に画像信号を平均化する平均化領域を、同ラインブロック内の前記副走査方向の異なる位置に複数設定する領域設定手段と、前記異なる位置に設定された複数の前記平均化領域について、各平均化領域内で前記副走査方向に画像信号を平均化し、前記主走査方向の位置に応じた平均プロファイル画像を作成する平均プロファイル画像作成手段と、前記平均プロファイル画像から前記平均化領域内のライン位置を特定する平均化領域内位置特定手段と、を備え、前記ラインブロック内位置特定手段は、前記複数の平均化領域にそれぞれ対応した前記平均プロファイル画像から特定された前記平均化領域内のライン位置に基づいて、前記ラインブロック内の各ラインの位置を特定することを特徴とするドット位置測定装置。

（発明２３）：発明２２に記載のドット位置測定装置において、前記平均プロファイル画像から前記ラインの両端エッジ位置をライン毎に特定するエッジ位置特定手段を備え、前記平均化領域内位置特定手段は、前記エッジ位置特定手段で特定した両端エッジ位置に基づいて、前記平均化領域内のライン位置を特定することを特徴とするドット位置測定装置。

また、発明２２又は２３の一態様として、発明２２又は２３に記載に記載のドット位置測定装置において、前記平均プロファイル画像に対してフィルタ処理を行うフィルタ処理手段を備えることを特徴とするドット位置測定装置を提供する。

（発明２４）：発明１７乃至２３のいずれか１項に記載のドット位置測定装置において、前記記録媒体上において前記ドットが記録されていない非記録領域と、前記ドットが記録されている記録領域の濃度値に基づいて、前記読取画像の階調値の補正を行う階調値補正手段を備えることを特徴とするドット位置測定装置。

（発明２５）：発明１７乃至２４のいずれか１項に記載のドット位置測定装置において、同一記録素子を使用して前記記録媒体上の異なる位置に記録された複数のラインのライン位置に基づいて、前記測定用ラインパターンと前記画像読取装置との間の相対的な回転角を特定する回転角特定手段と、前記回転角特定手段により特定された回転角に基づき、位置情報に対する回転補正の演算を行う回転補正手段と、を備えることを特徴とするドット位置測定装置。

（発明２６）：発明１７乃至２５のいずれか１項に記載のドット位置測定装置における前記ラインブロック内位置特定手段、前記関数決定手段、前記判定手段、前記記録素子位置特定手段としてコンピュータを機能させるためのプログラム。

なお、発明２６に記載のプログラムにおいて、更に、発明１８に記載の相対位置計算手段、発明１９に記載の位置補正手段、発明２０に記載の記憶手段、固定位置歪み補正手段、発明２１に記載の位置歪み補正関数決定手段、位置歪み補正手段、発明２１の態様として記載した間隔値データ生成手段、高周波成分除去演算手段、位置データ列生成手段、近似多項式演算手段、発明２２に記載の領域設定手段、平均プロファイル画像作成手段、平均化領域内位置特定手段、発明２３に記載のエッジ位置特定手段、発明２２又は２３の態様として記載したフィルタ処理手段、発明２４に記載の階調値補正手段、発明２５に記載の回転角特定手段、回転補正手段としてコンピュータを機能させるプログラムを提供する態様も可能である。

本発明によるプログラムは、プリンタなどに組み込まれる中央処理装置（ＣＰＵ）の動作プログラムとして適用できるとともに、パソコンなどのコンピュータシステムに適用することも可能である。

或いはまた、当該プログラムは、単独のアプリケーションソフトウエアとして構成されてもよいし、画像編集ソフトウエアなど、他のアプリケーションの一部として組み込まれてもよい。このようなプログラムをＣＤ−ＲＯＭや磁気ディスクその他の情報記憶媒体（外部記憶装置）に記録し、該情報記憶媒体を通じて当該プログラムを第三者に提供したり、インターネットなどの通信回線を通じて当該プログラムのダウンロードサービスを提供したりすることも可能である。

また、本発明における記録ヘッドを用いて記録媒体上に画像を形成する画像形成装置の一態様としてのインクジェット記録装置は、ドットを形成するためのインク液滴を吐出するノズル及び吐出圧を発生させる圧力発生手段（圧電素子や加熱素子など）を含む液滴吐出素子（「記録素子」に相当）を複数配列させた液滴吐出素子列を有する液体吐出ヘッド（「記録ヘッド」に相当）と、画像データから生成されたインク吐出データに基づいて記録ヘッドからの液滴の吐出を制御する吐出制御手段とを備え、前記ノズルから吐出した液滴によって記録媒体上に画像を形成する。

記録ヘッドの構成例として、記録媒体の全幅に対応する長さにわたって複数の記録素子を配列させた記録素子列を有するフルライン型のヘッドを用いることができる。この場合、記録媒体の全幅に対応する長さに満たない記録素子列を有する比較的短尺の記録ヘッドモジュールを複数個組み合わせ、これらを繋ぎ合わせることで全体として記録媒体の全幅に対応する長さの記録素子列を構成する態様がある。

フルライン型のヘッドは、通常、記録媒体の相対的な送り方向（相対的搬送方向）と直交する方向に沿って配置されるが、搬送方向と直交する方向に対して、ある所定の角度を持たせた斜め方向に沿って記録ヘッドを配置する態様もあり得る。

「記録媒体」は、記録ヘッドの作用によって画像の記録を受ける媒体（被画像形成媒体、被印字媒体、被記録媒体、受像媒体、被吐出媒体など呼ばれ得るもの）であり、連続用紙、カット紙、シール用紙、ＯＨＰシート等の樹脂シート、フイルム、布、中間転写媒体、インクジェット記録装置によって配線パターンが印刷されるプリント基板、その他材質や形状を問わず、様々な媒体を含む。

「搬送手段」は、停止した（固定された）記録ヘッドに対して記録媒体を搬送する態様、停止した記録媒体に対して記録ヘッドを移動させる態様、或いは、記録ヘッドと記録媒体の両方を移動させる態様のいずれをも含む。

インクジェットヘッドによって、カラー画像を形成する場合は、複数色のインク（記録液）の色別に記録ヘッドを配置してもよいし、１つの記録ヘッドから複数色のインクを吐
出可能な構成としてもよい。

１０…インクジェット記録装置、１２…印字部、１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙ…ヘッド、１６…記録紙、５０…ヘッド、５１…ノズル、５２…圧力室、５８…アクチュエータ、７２…システムコントローラ、８０…プリント制御部、９０…ドット、９２…ライン、２００…ドット位置測定装置、２０２…画像読取装置、２１０…コンピュータ

Claims

複数の記録素子を有する記録ヘッドと記録媒体を相対移動させながら、前記記録素子によってドットを連続して記録することにより、前記記録媒体上に各記録素子に対応したドット列による複数のラインを含んだ測定用ラインパターンを形成するラインパターン形成工程であって、前記記録ヘッドの前記相対移動の方向に直交する実質的な記録素子の並び方向に所定間隔離れた記録素子を用いて記録されるライン群で構成されるラインブロックを、前記記録媒体上において前記ラインの長手方向の異なる位置に複数形成してなる複数のラインブロックを有する前記測定用ラインパターンを形成する前記ラインパターン形成工程と、
前記ラインパターン形成工程により前記記録媒体に形成された前記測定用ラインパターンを画像読取装置によって読み取り、前記測定用ラインパターンの読取画像を表す電子画像データを取得する読取工程と、
前記読取工程で取得した読取画像から前記複数のラインブロックの各ラインブロック内におけるライン位置を特定するラインブロック内位置特定工程と、
前記各ラインブロック内のライン位置に対応させて仮記録素子番号を付与し、各ラインブロック毎に前記仮記録素子番号とライン位置の関係を示す関数を求める関数決定工程と、
前記各ラインブロックに対応して求めた前記関数に基づき、前記ラインブロック相互間で各ラインブロックにおける前記仮記録素子番号の誤りの有無を判定する判定工程と、
前記判定工程にて仮記録素子番号に誤りがあると判定されたラインブロックについての仮記録素子番号を変更し、前記各ラインブロック内のライン位置と前記記録素子との対応関係を特定する記録素子位置特定工程と、
を有することを特徴とするドット位置測定方法。
請求項１に記載のドット位置測定方法において、
前記判定工程は、前記各ラインブロックに対応して求めた前記関数から、前記ラインブロック相互間の相対位置を求める相対位置計算工程を有し、
前記相対位置の計算結果に基づき、他と傾向が異なるラインブロックについての仮記録素子番号を変更することにより、各ラインブロック間の仮記録素子番号とライン位置の関係を整合させることを特徴とするドット位置測定方法。
請求項２に記載のドット位置測定方法において、
前記相対位置計算工程では、前記相対位置を表す前記各ラインブロック間の傾き角を計算することを特徴とするドット位置測定方法。
請求項１乃至３のいずれか１項に記載のドット位置測定方法において、
前記測定用ラインパターンは、前記ライン群のライン間隔が異なる複数の系列のラインブロックを含んでいることを特徴とするドット位置測定方法。
請求項１乃至４のいずれか１項に記載のドット位置測定方法において、
前記測定用ラインパターンは、前記複数のラインブロックの各ラインブロックに対して、それぞれ同じ記録素子で記録されるラインを含んだ基準ラインブロックを含み、
前記ラインブロック内位置特定工程は、前記読取工程で取得した読取画像から前記複数のラインブロック及び前記基準ラインブロックの各ラインブロック内のライン位置を特定する工程であり、
前記ラインブロック内位置特定工程で求めた前記複数のラインブロックについてのライン位置を、前記基準ラインブロックに基づいて補正する位置補正工程を有することを特徴とするドット位置測定方法。
（基準ラインブロックは略均等に同じ記録素子を含む）
請求項５に記載のドット位置測定方法において、
前記基準ラインブロックには、前記複数のラインブロックに対して略均等に同じ記録素子により記録されたラインが含まれていることを特徴とするドット位置測定方法。
請求項５又は６のいずれか１項に記載のドット位置測定方法において、
前記記録ヘッドの前記相対移動の方向に直交する幅方向に並ぶ実質的な記録素子列の端から記録素子番号ｉ（ｉ＝０，１，２，３…）を付し、
Ａを２以上の整数、Ｂを０以上Ａ−１以下の整数、Ｃを２以上の整数（ただし、Ｃ≠Ａ、かつＣとＡは公約数を１以外に持たない）、Ｄを０以上Ｃ−１以下の整数、Ｎを０以上の整数とするとき、
ＡＮ＋Ｂの記録素子番号のグループごとに記録タイミングを異ならせて前記記録媒体上に形成された前記複数のラインブロックと、
ＣＮ＋Ｄの記録素子番号で形成された前記基準ブロックと、を含む前記測定用ラインパターンを形成することを特徴とするドット位置測定方法。
請求項５乃至７のいずれか１項に記載のドット位置測定方法において、
前記位置補正工程は、前記ラインブロック内位置特定工程で求めた前記複数のラインブロックについてのライン位置を、前記基準ラインブロックに基づいて区分的な多項式による補正関数を用いて補正することを特徴とするドット位置測定方法。
請求項５乃至８のいずれか１項に記載のドット位置測定方法において、
前記画像読取装置の位置歪み特性を補正するための固定位置歪み補正テーブルを予め作成しておき、
前記位置補正工程で補正された結果をさらに前記固定歪み補正テーブルを用いて補正し、又は、前記位置補正工程で補正する前の前記ライン位置のデータを前記固定歪み補正テーブルを用いて補正する固定位置歪み補正工程を有することを特徴とするドット位置測定方法。
請求項５乃至８のいずれか１項に記載のドット位置測定方法において、
前記位置補正工程で補正した結果に基づいて、前記画像読取装置の位置歪み補正関数を決定する位置歪み補正関数決定工程と、
前記決定した前記位置歪み補正関数を用いて、前記位置補正工程で補正された結果をさらに補正する位置歪み補正工程と、
を有することを特徴とするドット位置測定方法。
請求項１乃至１０のいずれか１項に記載のドット位置測定方法において、
前記読取工程で前記測定用ラインパターンを前記画像読取装置によって読み取る際に、当該測定用ラインパターン上の前記ラインの長手方向を前記画像読取装置の副走査方向に向けて読み取りを行うことを特徴とするドット位置測定方法。
請求項１乃至１１のいずれか１項に記載のドット位置測定方法において、
前記読取工程は、前記画像読取装置の副走査方向の読取解像度を主走査方向の読取解像度に比べて低解像度として読み取りを行い、前記測定用ラインパターンの読取画像を表す電子画像データを取得することを特徴とするドット位置測定方法。
請求項１乃至１２のいずれか１項に記載のドット位置測定方法において、
前記主走査方向に並ぶ複数の前記ラインで構成される前記ラインブロックについて、前記読取画像上で前記副走査方向に画像信号を平均化する平均化領域を、同ラインブロック内の前記副走査方向の異なる位置に複数設定する領域設定工程と、
前記異なる位置に設定された複数の前記平均化領域について、各平均化領域内で前記副走査方向に画像信号を平均化し、前記主走査方向の位置に応じた平均プロファイル画像を作成する平均プロファイル画像作成工程と、
前記平均プロファイル画像から前記平均化領域内のライン位置を特定する平均化領域内位置特定工程と、を備え、
前記ラインブロック内位置特定工程は、前記複数の平均化領域にそれぞれ対応した前記平均プロファイル画像から特定された前記平均化領域内のライン位置に基づいて、前記ラインブロック内の各ラインの位置を特定することを特徴とするドット位置測定方法。
請求項１３に記載のドット位置測定方法において、
前記平均プロファイル画像から前記ラインの両端エッジ位置をライン毎に特定するエッジ位置特定工程を備え、
前記平均化領域内位置特定工程は、前記エッジ位置特定工程で特定した両端エッジ位置に基づいて、前記平均化領域内のライン位置を特定することを特徴とするドット位置測定方法。
請求項１乃至１４のいずれか１項に記載のドット位置測定方法において、
前記記録媒体上において前記ドットが記録されていない非記録領域と、前記ドットが記録されている記録領域の濃度値に基づいて、前記読取画像の階調値の補正を行う階調値補正工程を備えることを特徴とするドット位置測定方法。
請求項１乃至１５のいずれか１項に記載のドット位置測定方法において、
前記ラインパターン形成工程により、同一記録素子を使用して前記記録媒体上の異なる位置に記録された複数のラインのライン位置に基づいて、前記測定用ラインパターンと前記画像読取装置との間の相対的な回転角を特定する回転角特定工程と、
前記回転角特定工程により特定された回転角に基づき、位置情報に対する回転補正の演算を行う回転補正工程と、
を備えることを特徴とするドット位置測定方法。
複数の記録素子を有する記録ヘッドと記録媒体を相対移動させながら、前記記録素子によってドットを連続して記録することにより、前記記録媒体上に各記録素子に対応したドット列による複数のラインを形成してなる測定用ラインパターンを読み取る画像読取手段であって、前記記録ヘッドの前記相対移動の方向に直交する実質的な記録素子の並び方向に所定間隔離れた記録素子を用いて記録されるライン群で構成されるラインブロックを、前記記録媒体上において前記ラインの長手方向の異なる位置に複数形成してなる複数のラインブロックを有する前記測定用ラインパターンを読み取り、前記測定用ラインパターンの読取画像を表す電子画像データを取得する画像読取手段と、
前記画像読取手段で取得した読取画像から前記複数のラインブロックの各ラインブロック内におけるライン位置を特定するラインブロック内位置特定手段と、
前記各ラインブロック内のライン位置に対応させて仮記録素子番号を付与し、各ラインブロック毎に前記仮記録素子番号とライン位置の関係を示す関数を求める関数決定手段と、
前記各ラインブロックに対応して求めた前記関数に基づき、前記ラインブロック相互間で各ラインブロックにおける前記仮記録素子番号の誤りの有無を判定する判定手段と、
前記判定手段にて仮記録素子番号に誤りがあると判定されたラインブロックについての仮記録素子番号を変更し、前記各ラインブロック内のライン位置と前記記録素子との対応関係を特定する記録素子位置特定手段と、
を備えることを特徴とするドット位置測定装置。
請求項１７に記載のドット位置測定装置において、
前記判定手段は、前記各ラインブロックに対応して求めた前記関数から、前記ラインブロック相互間の相対位置を求める相対位置計算手段を有し、
前記相対位置の計算結果に基づき、他と傾向が異なるラインブロックについての仮記録素子番号を変更することにより、各ラインブロック間の仮記録素子番号とライン位置の関係を整合させることを特徴とするドット位置測定装置。
請求項１７又は１８に記載のドット位置測定装置において、
前記測定用ラインパターンは、前記複数のラインブロックの各ラインブロックに対して、それぞれ同じ記録素子で記録されるラインを含んだ基準ラインブロックを含み、
前記ラインブロック内位置特定手段は、前記画像読取手段で取得した読取画像から前記複数のラインブロック及び前記基準ラインブロックの各ラインブロック内のライン位置を特定する手段であり、
前記ラインブロック内位置特定手段で求めた前記複数のラインブロックについてのライン位置を、前記基準ラインブロックに基づいて補正する位置補正手段を備えることを特徴とするドット位置測定装置。
請求項１９に記載のドット位置測定装置において、
前記画像読取装置の位置歪み特性を補正するための固定位置歪み補正テーブルを予め記憶しておく記憶手段と、
前記位置補正手段で補正された結果をさらに前記固定歪み補正テーブルを用いて補正し、又は、前記位置補正工程で補正する前の前記ライン位置のデータを前記固定歪み補正テーブルを用いて補正する固定位置歪み補正手段を有することを特徴とするドット位置測定装置。
請求項１９に記載のドット位置測定装置において、
前記位置補正手段で補正した結果に基づいて、前記画像読取装置の位置歪み補正関数を決定する位置歪み補正関数決定手段と、
前記決定した前記位置歪み補正関数を用いて、前記位置補正手段で補正された結果をさらに補正する位置歪み補正手段と、
を有することを特徴とするドット位置測定装置。
請求項１７乃至２１のいずれか１項に記載のドット位置測定装置において、
前記主走査方向に並ぶ複数の前記ラインで構成される前記ラインブロックについて、前記読取画像上で前記副走査方向に画像信号を平均化する平均化領域を、同ラインブロック内の前記副走査方向の異なる位置に複数設定する領域設定手段と、
前記異なる位置に設定された複数の前記平均化領域について、各平均化領域内で前記副走査方向に画像信号を平均化し、前記主走査方向の位置に応じた平均プロファイル画像を作成する平均プロファイル画像作成手段と、
前記平均プロファイル画像から前記平均化領域内のライン位置を特定する平均化領域内位置特定手段と、を備え、
前記ラインブロック内位置特定手段は、前記複数の平均化領域にそれぞれ対応した前記平均プロファイル画像から特定された前記平均化領域内のライン位置に基づいて、前記ラインブロック内の各ラインの位置を特定することを特徴とするドット位置測定装置。
請求項２２に記載のドット位置測定装置において、
前記平均プロファイル画像から前記ラインの両端エッジ位置をライン毎に特定するエッジ位置特定手段を備え、
前記平均化領域内位置特定手段は、前記エッジ位置特定手段で特定した両端エッジ位置に基づいて、前記平均化領域内のライン位置を特定することを特徴とするドット位置測定装置。
請求項１７乃至２３のいずれか１項に記載のドット位置測定装置において、
前記記録媒体上において前記ドットが記録されていない非記録領域と、前記ドットが記録されている記録領域の濃度値に基づいて、前記読取画像の階調値の補正を行う階調値補正手段を備えることを特徴とするドット位置測定装置。
請求項１７乃至２４のいずれか１項に記載のドット位置測定装置において、
同一記録素子を使用して前記記録媒体上の異なる位置に記録された複数のラインのライン位置に基づいて、前記測定用ラインパターンと前記画像読取装置との間の相対的な回転角を特定する回転角特定手段と、
前記回転角特定手段により特定された回転角に基づき、位置情報に対する回転補正の演算を行う回転補正手段と、
を備えることを特徴とするドット位置測定装置。
請求項１７乃至２５のいずれか１項に記載のドット位置測定装置における前記ラインブロック内位置特定手段、前記関数決定手段、前記判定手段、前記記録素子位置特定手段としてコンピュータを機能させるためのプログラム。