JP2018083678A - Detection device and detection method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、用紙等の媒体の搬送量を検知するための検知装置、検知方法に関する。 The present invention relates to a detection device and a detection method for detecting a conveyance amount of a medium such as paper.
用紙等の媒体を搬送させながら記録手段によって媒体に画像を形成する画像印刷装置において、搬送に用いられるローラの回転をエンコーダで検知することにより、間接的に印刷媒体の移動量を検知することが行われている。しかし、ローラによって搬送される印刷媒体がすべった場合やローラに誤差がある場合には、検知した移動量が実際の印刷媒体の移動量と一致しないことがある。そこで、高い精度で紙の移動量の検知を行うために、紙の表面を所定の周期で撮像し、パターンマッチング処理を行って紙の移動量を算出し、搬送動作にフィードバックを行うプリンタが提案されている(特許文献1)。 In an image printing apparatus that forms an image on a medium by a recording unit while conveying a medium such as paper, the amount of movement of the print medium can be indirectly detected by detecting the rotation of a roller used for conveyance with an encoder. Has been done. However, when the print medium transported by the rollers slips or there is an error in the rollers, the detected movement amount may not match the actual movement amount of the print medium. Therefore, in order to detect the amount of paper movement with high accuracy, we propose a printer that captures the surface of the paper at a predetermined cycle, performs pattern matching processing to calculate the amount of paper movement, and provides feedback to the transport operation. (Patent Document 1).
また、特許文献2には、各周期で撮像された画像に基づいて得られた移動量を積算することで、用紙が1回の搬送動作で実際に搬送された実搬送量を求める方法が開示されている。 Further, Patent Document 2 discloses a method of obtaining an actual transport amount in which a sheet is actually transported in one transport operation by integrating the travel amounts obtained based on images picked up in each cycle. Has been.
特許文献1では、一定周期で紙の表層の撮像を行い、基準となる画像(以下、テンプレート)と撮像した画像間の相関検出処理により移動量を求めるものである。特許文献1の方法では、テンプレート位置からの搬送量が少ない場合には出力を行わないで、撮像センサ長を超えない範囲で最大の搬送量になったときに移動量と、その移動量までの移動に要した時間を出力する。この移動量と時間から、紙の移動速度を求める。
In
図9は特許文献1の動作を説明するための図で、あるタイミングで撮像された画像0から基準となるテンプレートを作成して保存し、その後のタイミングで撮像された画像1、画像2、画像3と比較を行うものである。なお、印刷媒体の移動方向は図中の左から右である。
FIG. 9 is a diagram for explaining the operation of
画像1、画像2は画像0からの移動量が小さく、撮像領域(センサの読み取り領域)に対して余裕があるため出力を行わない。画像3では、テンプレートに対応するパターンが撮像した領域の右端に来ているため、十分な移動量と判断して移動量の出力を行い、次のテンプレート用の画像(画像3中の左領域の画像)を作成し、保存する。これをテンプレートして、画像4以降の画像に対してパターンマッチング処理を行う。
しかしながら、特許文献1の手法では、搬送の速さに応じて移動量が出力される周期が異なってしまう。センサの読み取り領域は固定されており、紙が所定の距離移動するために係る時間は搬送の速さに依存する。そのため、搬送の速さが半分になると、同じ移動量となるためには倍の時間がかかるため、移動量が出力される周期は倍になる。連続的に搬送を行って印刷を行う際に、紙の搬送の速さが低速側に振れたときには移動量の出力の周期が長くなり、移動速度が求まる周期も長くなってしまう。移動速度を長いスパンでしか把握できないと、リアルタイムで変動し得る紙の移動速度に対して、適切なフィードバック制御を行って安定的な印刷を行うことが難しくなってしまう。
However, in the method of
一方で、ある移動区間での印刷媒体の移動量を求めようとする場合、特許文献2の方法は、各周期での移動量を全て積算しているため、誤差の積算量も大きくなり、移動量の検出精度に懸念がある。 On the other hand, when trying to determine the amount of movement of the print medium in a certain movement section, the method of Patent Document 2 integrates all the amounts of movement in each period, so the accumulated amount of errors also increases, and movement There is concern about the quantity detection accuracy.
本発明は上記を鑑みなされたものであって、用紙等の媒体の移動量の出力周期が長くなるのを抑えながら、精度よく移動量を検出することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to detect a movement amount with high accuracy while suppressing an output cycle of a movement amount of a medium such as a sheet from becoming longer.
本発明は、印刷媒体を搬送する搬送手段と、前記印刷媒体へ印刷を行うための印刷手段とを備える印刷装置に用いられ、前記搬送手段によって搬送されている移動中の印刷媒体の表面を、撮像手段によって異なるタイミングで複数回撮像し、各タイミングに対応する複数の撮像画像に基づき前記搬送手段によって搬送される前記印刷媒体の移動量を検知する検知装置であって、前記複数の撮像画像それぞれに対し、前記印刷媒体の検出処理として、処理対象の撮像画像より前の撮像により得られた撮像画像の一部をテンプレートとしたパターンマッチングと、特定した目標画像の目標画像の位置に基づく前記印刷媒体の移動量を検出する処理を行い、検出された移動量を示す第1情報を生成する第1生成手段と、
前記第1情報に基づき、前記第1情報が示す移動量が所定の量より大きくない場合には、次に処理される撮像画像に対する前記検出処理のテンプレートを、先に処理した撮像画像に対して用いたテンプレートから変更せず、前記第1情報が示す移動量が所定の量より大きい場合には、次に処理される撮像画像に対する前記検出処理のテンプレートを、先に処理した撮像画像に対して用いたテンプレートから別のテンプレートに変更する変更手段と、前記変更手段が、次に処理される撮像画像に対する前記検出処理のテンプレートを、変更したか否かを示す第2情報を生成する第2生成手段と、前記複数の画像それぞれに対する前記検出処理についての前記第1情報と前記第2情報とを含むデータを出力する出力手段と、を備え、前記第2情報が前記変更手段によるテンプレートの変更が無かったことを示すデータの前記第1情報は前記搬送による前記印刷媒体の累積的な搬送量を示す累積情報の取得に用いられずに、前記第2情報が前記変更手段によるテンプレートの変更が無かったことを示すデータから得られた前記第1情報が前記搬送による前記印刷媒体の累積的な搬送量を示す累積情報の取得に用いられることを特徴とする検知装置である。
The present invention is used in a printing apparatus including a transport unit that transports a print medium and a print unit that performs printing on the print medium, and the surface of the moving print medium transported by the transport unit is A detection device that images a plurality of times at different timings by an imaging unit, and detects a movement amount of the print medium conveyed by the conveyance unit based on a plurality of captured images corresponding to each timing, each of the plurality of captured images On the other hand, as the print medium detection process, the pattern matching using a part of the captured image obtained by imaging before the captured image to be processed as a template and the printing based on the position of the target image of the identified target image First generation means for performing a process of detecting a movement amount of the medium and generating first information indicating the detected movement amount;
If the movement amount indicated by the first information is not larger than a predetermined amount based on the first information, the template of the detection process for the next processed image is determined for the previously processed captured image. If the movement amount indicated by the first information is larger than a predetermined amount without changing from the used template, the template for the detection process for the next processed image is set to the previously processed captured image. A changing unit that changes from a used template to another template, and a second generation that generates whether or not the changing unit has changed the template of the detection process for the captured image to be processed next. Means, and output means for outputting data including the first information and the second information about the detection processing for each of the plurality of images, and the second information The first information of the data indicating that the template has not been changed by the changing means is not used for obtaining the cumulative information indicating the cumulative transport amount of the print medium by the transport, and the second information is the The detection apparatus characterized in that the first information obtained from data indicating that the template has not been changed by the changing means is used to acquire cumulative information indicating a cumulative transport amount of the print medium by the transport. It is.
本発明によれば、用紙等の媒体の移動量の出力周期が長くなるのを抑え、精度よく移動量を検出することが可能となる。 According to the present invention, it is possible to suppress the output cycle of the movement amount of a medium such as paper from being lengthened and detect the movement amount with high accuracy.
図7は本発明の実施形態の、インクジェットプリントヘッド(以下、プリントヘッド)を用いて記録を行なう、インクジェット方式の印刷装置の構成の概要を示す外観斜視図である。また、図8はその装置の制御系の概略を示すブロック図である。 FIG. 7 is an external perspective view showing an outline of the configuration of an ink jet printing apparatus that performs recording using an ink jet print head (hereinafter, print head) according to an embodiment of the present invention. FIG. 8 is a block diagram showing an outline of a control system of the apparatus.
図7に示すように印刷装置1はホスト装置610(後述)からの印字データに従ってインクを吐出して記録を行なうインクジェットヘッド3(以下、ヘッド3)をキャリッジ2に搭載し、キャリッジ2を矢印A方向に往復移動させて記録を行う。
As shown in FIG. 7, the
記録紙などの印刷媒体Pは給紙機構5を介して給紙を行い、記録位置まで搬送して記録位置においてヘッド3から印刷媒体Pにインクを吐出することで記録を行なう。
The printing medium P such as recording paper is fed through the
印刷装置1のキャリッジ2にはヘッド3を搭載するのみならず、ヘッド3に供給するインクを貯留するインクタンク6を装着する。インクタンク6はキャリッジ2に対して着脱自在になっている。
In addition to mounting the
図7に示した印刷装置1はカラー記録が可能であり、そのためにキャリッジ2にはマゼンタ(M)、シアン(C)、イエロ(Y)、ブラック(K)のインクを夫々、収容した4つのインクカートリッジを搭載している。これら4つのインクカートリッジは夫々独立に着脱可能である。
The
このヘッド3は1インチの幅を一度に印刷可能なプリントヘッドで、熱エネルギーを利用してインクを吐出するインクジェット方式を採用していて電気熱変換体(不図示)を備えている。
The
この電気熱変換体は各吐出口のそれぞれに対応して設けられ、記録信号に応じて対応する電気熱変換体にパルス電圧を印加することによって対応する吐出口からインクを吐出する。 The electrothermal transducer is provided corresponding to each of the ejection ports, and ink is ejected from the corresponding ejection port by applying a pulse voltage to the corresponding electrothermal transducer in accordance with the recording signal.
本実施形態に係る印刷装置1には、印刷媒体Pの搬送方向においてヘッド3よりも下流側に、印刷媒体Pを印字面とは逆の面を下から撮像可能なように検知装置4が設置されている。
In the
印刷動作時には、キャリッジ2を走査することにより1インチの幅の印字を行い、次に搬送モータM2を駆動することにより印刷媒体Pを支持するローラを回転させて1インチ分の搬送を行う。 During the printing operation, printing with a width of 1 inch is performed by scanning the carriage 2, and then a roller for supporting the printing medium P is rotated by driving the carry motor M <b> 2 to carry 1 inch.
図8に示すように、コントローラ600は、MPU601、ROM602、特殊用途集積回路(ASIC)603、RAM604、システムバス605、A/D変換器606、信号入出力用I/O装置607などで構成される。
As shown in FIG. 8, the
ここで、ROM602は後述する制御シーケンスに対応したプログラム、所要のテーブル、その他の固定データを格納する。
Here, the
ASIC603は、キャリッジモータM1の制御、搬送モータM2の制御、及び、ヘッド3の制御のための制御信号を生成する。
The ASIC 603 generates control signals for control of the carriage motor M1, control of the transport motor M2, and control of the
RAM604は、画像データの展開領域やプログラム実行のための作業用領域等として用いられる。システムバス605は、MPU601、ASIC603、RAM604を相互に接続してデータの授受を行う。
The
A/D変換器606は以下に説明するセンサ群からのアナログ信号を入力してA/D変換し、デジタル信号をMPU601に供給する。スイッチ群620(後述)、検知装置4とのインターフェースはI/O装置607、システムバス605を介してMPU601に供給する。
The A /
また、図8において、610は画像データの供給源となる図7に示したホストやMFPに対応するホスト装置である。ホスト装置610と印刷装置1との間ではインターフェース(I/F)611を介して画像データ、コマンド、ステータス等をパケット通信により送受信する。
In FIG. 8,
なお、インターフェース611としてUSBインターフェースをネットワークインターフェースとは別にさらに備え、ホストからシリアル転送されるビットデータやラスタデータを受信できるようにしても良い。
Note that a USB interface may be further provided as the
さらに、620はスイッチ群であり、電源スイッチ621、プリントスイッチ622、回復スイッチ623などから構成される。
630は装置状態を検出するためのセンサ群であり、本発明による検知装置4、温度センサ632等から構成される。この実施例では、この他にもインク残量を検出するフォトセンサ(不図示)が設けられる。
さらに、640はキャリッジ2を矢印A方向に往復走査させるためのキャリッジモータM1を駆動させるキャリッジモータドライバ、642は印刷媒体Pを搬送するための搬送モータM2を駆動させる搬送モータドライバである。 Further, 640 is a carriage motor driver that drives a carriage motor M1 for reciprocating scanning of the carriage 2 in the direction of arrow A, and 642 is a conveyance motor driver that drives a conveyance motor M2 for conveying the print medium P.
ASIC603は、ヘッド3による記録走査の際に、RAM604の記憶領域に直接アクセスしながらプリントヘッドに対して記録素子(吐出用のヒータ)を駆動するためのデータを転送する。加えて、この印刷装置には、ユーザインターフェースとしてLCDやLEDで構成される表示部が備えられている。なお印刷装置は電子写真方式の印刷装置でもよい。
The
(実施形態1)
図1は、本実施形態の移動量の検出処理を説明するための図である。印刷媒体に照明12(図3)を当て、移動中の印刷媒体を周期的に複数回撮像して画像0、画像1、画像2・・・の様に異なるタイミングで撮像された複数の撮像画像を得る。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a diagram for explaining the movement amount detection processing of the present embodiment. Illumination 12 (FIG. 3) is applied to the print medium, and the moving print medium is periodically imaged a plurality of times, and a plurality of captured images are captured at different timings such as
本実施形態では、印刷媒体の搬送方向は図1中の左から右である。異なるタイミングで印刷媒体の裏面を撮像することで得られた各画像の一部を切り出す。ここでは画像0の左端付近から「縦5画素、横5画素」の領域をテンプレートとして切り出す。そして、テンプレートを使ってパターンマッチングを行い、一致する点が右端付近になったら次のテンプレートを作成する手順を繰り返すものである。
In the present embodiment, the conveyance direction of the print medium is from left to right in FIG. A part of each image obtained by imaging the back surface of the print medium at different timings is cut out. Here, an area of “vertical 5 pixels, horizontal 5 pixels” is cut out from the vicinity of the left end of
まず、最初の周期で画像0よりテンプレート0を作成する。テンプレートは後述するテンプレートメモリ14(図3)に保存される。
First,
次いで、次の周期で処理対象の画像1とテンプレート0とのパターンマッチングを行って目標画像を特定し、特定した目標画像の位置より移動量とテンプレートの識別子コードを出力する。次回のパターンマッチングでテンプレートが変化無い場合には識別子コードとして0を出力する。ここで、パターンマッチングの処理としては、SAD、SSDなどを利用できる。SADはテンプレート画像の画素値と撮像によって得られた画像の画素値の差の絶対値和を相関値として求める方法、SSDは差の2乗和を相関値として求める方法である。また、正規化相互相関法を利用することもできる。これは、テンプレートおよび目標画像の輝度値の平均値をそれぞれの画素の輝度値から引いて計算するので、明るさの変動があっても安定的に類似度を計算することができる。
Next, pattern matching between the
次いで、次の周期で処理対象の画像2とテンプレート0とのパターンマッチングを行い、一致点の画素位置より搬送量データとテンプレートの識別子0を出力する。
Next, pattern matching is performed between the image 2 to be processed and the
次いで、次の周期で画像3とテンプレート0とのパターンマッチングを行い、一致点の画素位置より搬送量データを出力し、さらに一致点が画像領域の右端まで達しているため画像3より新たにテンプレート3を作成する。そして次回のテンプレートが変更されているので、識別子1を出力する。テンプレート3はテンプレートメモリ14に保存される。
Next, pattern matching between the
次いで、次の周期で画像4とテンプレート3とのパターンマッチングを行い、一致点の画素位置より搬送量データを出力し、さらに一致点が画像領域の右端まで達しているため画像4より新たにテンプレート4を作成すると伴に識別子1を出力する。以降、同様に繰り返していく。
Next, pattern matching between the image 4 and the
また、本実施形態では説明を容易にするため各画素を白または黒の2値で表現しているが、実際には256階調(8bit)等の多値画像で撮像を行い印刷媒体表層の繊維、しわ、傷といった状態のパターンマッチングを行い最も一致する点を求めるものである。 Further, in this embodiment, each pixel is expressed by binary values of white or black for easy explanation. However, in actuality, imaging is performed with a multi-value image of 256 gradations (8 bits) and the like on the surface layer of the print medium. Pattern matching in the state of fibers, wrinkles, scratches, etc. is performed to find the most consistent point.
また、説明の都合上印刷媒体の表層と記述しているが、印刷媒体を透過するように撮像センサ11と反対側に設置された透過光源を使用して印刷媒体内部の構造を表層で撮像しても良い。 In addition, although the surface layer of the print medium is described for convenience of explanation, the structure inside the print medium is imaged on the surface layer using a transmission light source installed on the opposite side of the image sensor 11 so as to transmit the print medium. May be.
また、テンプレートの作成は印刷媒体が停止状態から右→左に移動(搬送)される状態の場合には撮像画像0の右端付近から切出しを行い、移動(搬送)方向が不明の場合には中央を含むように切り出す様にすればよい。
The template is created from the right end of the captured
図2は本実施形態の検出処理のタイミングチャートである。図2で、F0、F1・・・はあらかじめ周期的に決められた撮像フレームの起点である。各起点間の距離は、パターンマッチングによって求められたその区間の搬送による移動量である。 FIG. 2 is a timing chart of the detection process of the present embodiment. In FIG. 2, F0, F1,... Are the starting points of the imaging frames determined periodically in advance. The distance between each starting point is the movement amount by the conveyance of the area calculated | required by pattern matching.
F1では画像1の取得を行い、F0で撮像した画像0から作成したテンプレート0とのパターンマッチングによりF0からF1までの移動量を求める。そして、さらに求めた移動量(=0.5)を第1情報とし、このときのテンプレートを識別するための識別子(=0)を第2情報として付加して出力0として情報の出力を行う。図中の各出力のうち、左側の値が移動量、右側の値が識別子である。
In F1, the
F2では画像2の取得を行い、F0で撮像した画像0から作成したテンプレート0とのパターンマッチングによりF0からF2までの移動量を求める。さらに求めた移動量(=0.5)と基準にしたテンプレートを識別するための識別子(=0)を付加して出力2として情報の出力を行う。
In F2, the image 2 is acquired, and the movement amount from F0 to F2 is obtained by pattern matching with the
次に、F3では画像3の撮像を行い、テンプレート0とのパターンマッチングによりF0からF3の搬送量を求める。この移動量があらかじめ決められた規定値(一例として1.3mm)を越えているため移動量出力と伴に、テンプレートを画像3から作成したものに更新を行いテンプレート3とし、テンプレートが更新されたため識別子(=1)を付加して出力3として情報を出力する。
Next, in F3, the
F0からF3の搬送量は、F0〜F1(0.5mm)、F1〜F2(0.5mm)、F2〜F3(0.5mm)の各撮像周期毎に求めた値を加算するのではなく、F3の地点で撮像された画像から、F0からの移動量を直接的に求めた値を採用している。同じテンプレートでパターンマッチングを行った出力データの中で最新の値を選択することで求められる。 The transport amount from F0 to F3 is not the value obtained for each imaging period of F0 to F1 (0.5 mm), F1 to F2 (0.5 mm), and F2 to F3 (0.5 mm). A value obtained by directly obtaining the movement amount from F0 from the image taken at the point F3 is employed. It is obtained by selecting the latest value from the output data subjected to pattern matching with the same template.
同様にして、F4で撮像した画像とテンプレート3とのパターンマッチングを行い、出力4として情報出力を行い、F5で撮像した画像とテンプレート4とのパターンマッチングを行い、出力5として情報を出力する。
Similarly, pattern matching between the image captured at F4 and the
なお、上述したテンプレートを変更するための規定値は予め決められた固定値でも良いが、搬送速度あるいは最大加速度といった搬送制御のパラメータを考慮して、次の周期で撮像センサ11の領域をはみ出さないように適宜設定することができる。 The prescribed value for changing the template described above may be a fixed value determined in advance, but in consideration of transport control parameters such as transport speed or maximum acceleration, the area of the image sensor 11 is projected in the next cycle. It can be set appropriately so that there is no.
図3は本実施形態の検知装置4に搭載される搬送量検知システムの構成を示すブロック図である。 FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the transport amount detection system mounted on the detection device 4 of this embodiment.
図3において、定周期タイマ10は一定周期(たとえば1msec)で印刷媒体表層の画像の撮像を撮像センサ11で行うと伴に搬送量の演算を行うための基準信号の作成を行う。
In FIG. 3, the fixed-
照明12は印刷媒体表層を撮像するためのLED等による照明手段であり、画像メモリ13は撮像センサ11からの画像出力を一時的に記憶するための揮発性のメモリである。テンプレートメモリ14は搬送量検出の基準となる画像比較用テンプレートを格納する揮発性のメモリで、テンプレートが更新されたときにはFLUG15をセットする。
The
パターンマッチング部16はSSD、SAD、ZNCCとして知られている手法により最も一致した場所の検出を行い、撮像された画像内でのテンプレートと一致する画像の位置から搬送による移動量を求める。
The
規定値格納部17が格納する規定値は撮像センサ11の撮像可能領域を出来るだけ広く使用するための閾値で、比較部18にて、パターンマッチング部16で求められた移動量と規定値との比較を行う。この規定値を移動量が超えた場合にはテンプレートメモリ14にテンプレートの変更を行うことを示す信号を出力する。これを受けるとテンプレートメモリ14は画像メモリ13から得た別の画像から新たなテンプレートを作成し、保存する。そしてこれをパターンマッチング部16へ送信する。画像からの十分な搬送量であったと判断する。
The specified value stored in the specified
十分な搬送量と判断された場合にはテンプレートメモリ14の内容をそのときに比較対象になっている画像から作成した内容に更新し、さらに識別子生成部15のセットを行う。またテンプレートが更新されなかった場合には、識別子生成部15はクリアされる。
When it is determined that the carry amount is sufficient, the contents of the
識別子生成部15は搬送量データの出力と伴に出力される識別子として出力される。
The
出力部19は搬送量と識別子をコントローラ600に対して出力するためのSPI、I2C等のインターフェースである。
The
図2、図3および図4で示すフローチャートを参照して、本実施形態の検出処理の流れを説明する。 With reference to the flowcharts shown in FIG. 2, FIG. 3, and FIG. 4, the flow of detection processing of this embodiment will be described.
まず、図2に示す撮像周期F0において、搬送が停止しているF0の時点で印刷媒体の撮像を行う(ステップS0)。 First, in the imaging cycle F0 shown in FIG. 2, the printing medium is imaged at the time of F0 when the conveyance is stopped (step S0).
次いで、撮像した画像を画像メモリ13に読み込む(ステップS1)。 Next, the captured image is read into the image memory 13 (step S1).
ステップS2において、装置の起動開始時にはテンプレートは空でパターンマッチングができないためステップS3へ進み、搬送量として0をセットする。 In step S2, since the template is empty at the start of activation of the apparatus and pattern matching cannot be performed, the process proceeds to step S3 and 0 is set as the carry amount.
次いで、ステップS7へ進み、テンプレートメモリ14は、画像0からテンプレートを作成し、これを保存してテンプレートの更新を行う(ステップS7)。
Next, the process proceeds to step S7, where the
次いで、ステップS8に進み、先のステップ7でテンプレートを更新したため、搬送量Lのクリアを行い、識別子(ID)=1をセットする。 Next, the process proceeds to step S8, and since the template has been updated in the previous step 7, the carry amount L is cleared and the identifier (ID) = 1 is set.
最後に、出力部19から搬送量と識別子=1を出力する(ステップS9)。 Finally, the conveyance amount and identifier = 1 are output from the output unit 19 (step S9).
次に、撮像周期F1で撮像された画像1、撮像周期F2で撮像された画像2の処理ついて説明を行う。まず、ステップS0では、F0のときと同様に、撮像周期F1のタイミングで印刷媒体の撮像を行う。
Next, processing of the
次いで、ステップS1では、撮像した画像を画像メモリ13に読み込み、装置の起動開始時ではないためステップS4へ進む。
Next, in step S1, the captured image is read into the
次いで、ステップS4で、パターンマッチング部16にて特徴点のズレ量から搬送量Lを求める。このとき、画素単位のズレ量だけでなく画素単位以下のズレ量も推定手段を用いて求めるようにしてもよい。
Next, in step S4, the
次いで、ステップS5で、搬送量Lをセットして比較部へ送信するとともに、IDのクリアを行う。 Next, in step S5, the conveyance amount L is set and transmitted to the comparison unit, and the ID is cleared.
次いで、ステップS6で、比較部18において、既に規定値格納部17から取得した規定値(1.3mmを示す値)と検出された搬送量Lが規定値を超えていないためステップS9へ進む。出力部19は、パターンマッチング部16から取得した搬送量Lと識別子ID=0をプリンタのコントローラ600へ出力する。
Next, in step S6, the
以下では、撮像周期F3で撮像された画像3についての説明を行う。
Below, the
まず、F3の時点の印刷媒体の撮像を行い(ステップS0)、次いで、撮像した画像を画像メモリ13に読み込み(ステップS1)、装置の起動開始時ではないため(ステップS2)、ステップS4へ進む。 First, the print medium at the time point F3 is imaged (step S0), and then the captured image is read into the image memory 13 (step S1). Since it is not the start time of the apparatus (step S2), the process proceeds to step S4. .
パターンマッチング部16にて特徴点のズレ量から搬送量としてLを求める。このとき、画素単位のズレ量だけでなく画素単位以下のズレ量も推定手段を用いて求めることができる。
The
次いで、ステップS5で、搬送量Lをセットして比較部へ送信するとともに、IDのクリアを行う。 Next, in step S5, the conveyance amount L is set and transmitted to the comparison unit, and the ID is cleared.
次いで、ステップS6で、比較部18において、既に規定値格納部17から取得した規定値と検出された搬送量Lが規定値を超えているため、ステップS7へ進む。ステップS7では、テンプレートメモリ14が画像3からテンプレートを作成し、これを保存してテンプレートの更新を行う。
Next, in step S6, the
次いで、ステップS8に進み、先のステップ7でテンプレートを更新したため、搬送量Lのクリアを行い、識別子(ID)=1をセットする。 Next, the process proceeds to step S8, and since the template has been updated in the previous step 7, the carry amount L is cleared and the identifier (ID) = 1 is set.
最後に、出力部19から搬送量と識別子=1を出力する(ステップS9)。 Finally, the conveyance amount and identifier = 1 are output from the output unit 19 (step S9).
撮像周期F4以降で撮像された画4、5および6についても同様にして、図4のフローに従って処理を行う。
Similarly, the
図5は、本実施形態の移動量検知装置から出力された信号を印刷装置1のコントローラ600が受信して、印刷媒体の搬送量、搬送速度を求める手順を説明するためのフローチャートである。ここで、コントローラ600内のMPU601、ROM602が搬送量、搬送速度を求めるための情報処理部の機能を果たす。
FIG. 5 is a flowchart for explaining a procedure in which the
図7に示すようなシリアルプリント方式の印刷装置1で、一度に1インチの幅を印刷可能なヘッド3を使用した場合、1パス印字では1バンド分の印刷を行い、その後、印刷媒体を一度に1インチ搬送する。この前提の下で、以下の説明を行う。
When the
図5においては、撮像周期をt、一度の搬送での総搬送量をLsum、テンプレートが更新される前の総搬送量をLsum_old、1周期前の識別子をID_oldとする。また、周期毎の搬送量をL_d、周期毎の搬送速度をV_d、同じテンプレートでの1周期前の搬送量をL_oldとする。 In FIG. 5, the imaging cycle is t, the total transport amount in one transport is Lsum, the total transport amount before the template is updated is Lsum_old, and the identifier before the cycle is ID_old. Further, the transport amount for each cycle is L_d, the transport speed for each cycle is V_d, and the transport amount for the previous cycle with the same template is L_old.
なお、印刷装置は、これらの求めた値をRAM604に書き込み、搬送の開始直前に初期値として0に設定される。
Note that the printing apparatus writes these calculated values in the
まず、撮像周期F0〜F2でそれぞれ撮像された画像0〜2についての出力結果を用いた処理を図5のフローチャートを参照して説明する。
First, processing using output results for
まずステップS20では、コントローラ600からの信号入力、あるいは、移動量検知装置に別個設けられた起動スイッチをユーザーが操作することにより起動する。
First, in step S20, the signal is input from the
ステップS21では、出力部19から出力された移動量Lと識別子IDを含むデータを受信し、RAM604に保存する。
In step S <b> 21, data including the movement amount L and the identifier ID output from the
ステップS22では、MPU601は、ID_old=1かどうかの判断を行う。撮像周期F0からF2に対応する出力結果では、ID_old=0であるためS24へ進む。
In step S22, the
ステップS24では、MPU601は、各周期(F0、F1、F2)においての搬送量を求める。周期毎の搬送量は前周期での出力との差分となるため、L_d=L−L_oldとなる。
In step S24, the
ステップS25では、MPU601は、搬送速度として、V_d=L_d/tを求め、速度情報としてRAM604に格納する。tは撮像周期であり、出力部19から出力された値をRAM604に格納しておけばよい。このようにして識別子が0であるものも1であるものも利用して、各周期で搬送速度Lを求めることができる。
In step S25, the
次いで、ステップS26では、MPU601は、印刷媒体の累積的な搬送量である総搬送量L_sum=L+Lsum_oldを求め、累積情報としてRAM604に保存する。
Next, in step S <b> 26, the
次いで、ステップS27に進み、MPU601は、ID_old=1かどうかの判断を行う。撮像周期F0からF2で撮像された画像についてはID_old=0であるためステップS29へ進む。
In step S27, the
次いで、ステップS29では、同じテンプレートからのとして搬送量L_oldの値をLとし、RAM604に書き込み、このL_oldを次周期で用いる。
Next, in step S29, the value of the transport amount L_old is set to L from the same template, written in the
次いで、ステップS30では、識別子ID_old=IDとし、RAM604に書き込み、これを次の周期で用いる。
Next, in step S30, the identifier ID_old = ID is set and written in the
以下では、撮像周期F3で撮像された画像3に対応する出力についての処理を以下に説明する。
Below, the process about the output corresponding to the
まず、ステップS20からステップS26までは、撮像周期F0〜F2に対応する出力結果についてした処理と同じである。 First, Step S20 to Step S26 are the same as the processing for the output result corresponding to the imaging cycles F0 to F2.
次いで、ステップS27において、識別子IDが1であるためステップS28へ進む。ステップS28では、この周期で同じテンプレートでの出力が終わるため、Lsum_oldを、ステップS26で求めたLsumに変更しRAMに保存する。また、次周期からはテンプレートが変わるためL_old=0としてRAM604に保存し、次周期での基準として用いる。ここで、ステップS28に進み、Lsum_oldを変更するのは、ID=1の場合のみである。よって、毎周期分の搬送量が累積されることはなく、同じテンプレートで検出されたLのうち、最大のLのみを累積していくことになる。よって、搬送速度が遅い場合でも、総搬送量を求めるための累積回数を少なく抑え、移動量検知の誤差の累積を低減させることができる。
Next, since the identifier ID is 1 in step S27, the process proceeds to step S28. In step S28, output with the same template ends in this cycle, so Lsum_old is changed to Lsum obtained in step S26 and stored in the RAM. Since the template changes from the next cycle, it is stored in the
撮像周期F4以降で撮像された画像に対応する出力についても同様に、ステップS21からのフローで処理をする。 Similarly, an output corresponding to an image picked up after the image pickup period F4 is processed in the flow from step S21.
以上の説明では、識別子IDはテンプレートが更新された周期の出力で1になるように説明したが、テンプレートの元画像の時系列番号等でも良く、また更新される毎に交互に0→1→0等に変化するものなど、変化が識別できるものであれば良い。 In the above description, the identifier ID has been described as being 1 at the output of the update period of the template. Any change can be used as long as the change can be identified, such as 0.
図7、図8に示すシリアル方式のプリンタにおける上記の実施形態の搬送量の検知方法の適用の仕方をさらに説明する。 A method of applying the transport amount detection method of the above embodiment in the serial printer shown in FIGS. 7 and 8 will be further described.
印刷動作時では、キャリッジ2を走査することにより1インチの幅の印刷を行い、次に搬送モータM2を駆動することにより印刷媒体Pを1インチ分の搬送を行う。このとき、最初に、0.95インチの搬送を高速に行い、次に残りの0.05インチ分の搬送を低速で行う。 At the time of the printing operation, printing with a width of 1 inch is performed by scanning the carriage 2, and then the printing medium P is conveyed by 1 inch by driving the conveyance motor M2. At this time, first, 0.95 inch conveyance is performed at high speed, and then the remaining 0.05 inch conveyance is performed at low speed.
最初の高速の搬送では、上述した検知装置4を用いて、印刷媒体の表面を撮像し、移動量の検出処理を行う。検出された移動量は識別子(ID)とともに、随時出力される。このときは、印刷媒体Pを搬送するローラの回転をエンコーダ(不図示)で検知する。コントローラ600はエンコーダからの信号を受信し、受信した信号に基づいて搬送モータドライバ642に搬送モータM2を回転させるための信号を送る。この0.95インチの搬送においては、コントローラ600側で印刷媒体Pを搬送する総搬送量Lsumの算出を行っておくことができるが、特に搬送モータM2の制御へのフィードバックは行わない。
In the first high-speed conveyance, the detection device 4 described above is used to image the surface of the print medium and perform a movement amount detection process. The detected movement amount is output as needed together with the identifier (ID). At this time, the rotation of the roller that conveys the print medium P is detected by an encoder (not shown). The
次の0.05インチ分の搬送では、同様に検知装置4を用いて印刷媒体の表面を撮像し、移動量の検出処理を行う。搬送中には、出力された移動量と識別子(ID)とから、総搬送量Lsumを随時検出し、搬送モータM2の制御へのフィードバックを行う。そして、丁度1インチ分印刷媒体が移動したところで、印刷媒体の移動がストップするように搬送モータM2を制御することで、精度良く搬送を行うことができる。 In the next conveyance for 0.05 inch, similarly, the surface of the print medium is imaged by using the detection device 4 and the movement amount detection process is performed. During the conveyance, the total conveyance amount Lsum is detected as needed from the output movement amount and the identifier (ID), and feedback to the control of the conveyance motor M2 is performed. Then, when the print medium has just moved by one inch, the conveyance motor M2 is controlled so that the movement of the print medium is stopped, so that the conveyance can be performed with high accuracy.
(第2の実施形態)
図6は第2の実施形態に係る印刷装置を示す模式図であり、印刷装置を横から見た図である。この印刷装置は、印刷媒体の幅(図面を貫通する方向)を一度に印字可能なフルラインタイプのヘッドを有している。
(Second Embodiment)
FIG. 6 is a schematic diagram illustrating a printing apparatus according to the second embodiment, and is a view of the printing apparatus viewed from the side. This printing apparatus has a full line type head capable of printing the width of a printing medium (direction passing through the drawing) at a time.
図6に示すように、印刷装置はフルラインタイプのY、M、C、BKの4色のノズルを有するプリントヘッド21、印刷媒体をF方向に連続搬送を行うための搬送ローラ22を備えている。また、ロール状の印刷媒体24で印字中は反時計方向に回転して印刷媒体を送り出す一方、時計方向に回転力を与えることが可能である。印刷中には、ロール状の印刷媒体24に対して時計回りの方向に弱い回転力をかけて保持することにより、印刷媒体Pには、R方向にバックテンションが係る。これにより印刷媒体Pは、プリントヘッド21の下で水平に保持されている。
As shown in FIG. 6, the printing apparatus includes a full-head
本実施形態の印刷装置では、印刷媒体Pを搬送ローラ22によって搬送し続けながら、フルラインタイプのプリントヘッド21へ駆動信号を与えることにより記録するものである。
In the printing apparatus of the present embodiment, recording is performed by giving a drive signal to the full-line
この印刷装置では、速度変動により印刷長さに与える影響は大きいと考えられる。例えば1パーセント速度が速いと10インチの印刷物では最大0.1インチ印刷領域の長さが長くなる。 In this printing apparatus, it is considered that the influence on the printing length due to speed fluctuation is large. For example, if the 1-percent speed is fast, the length of the maximum 0.1-inch print area becomes long for a 10-inch print.
本実施形態では、検知装置4が出力した移動量の情報に基づいて、搬送量と搬送速度の両方を検出する。例えば0.5インチの印刷を1周期として、0.5インチの印刷毎に搬送した長さと正規印字長との誤差を求める。・次の印字周期で誤差をキャンセルするように印字速度の平均値を補正する。一方、0.5インチの印刷よりも短い周期で搬送速度を求める。求めた搬送速度に基づいて、プリントヘッド21からのインクの吐出タイミングを決定するための吐出トリガ信号を生成する。
In the present embodiment, both the carry amount and the carry speed are detected based on the movement amount information output by the detection device 4. For example, assuming 0.5-inch printing as one cycle, the error between the transported length for each 0.5-inch printing and the normal printing length is obtained. • Correct the average printing speed so that the error is canceled at the next printing cycle. On the other hand, the conveyance speed is obtained at a cycle shorter than 0.5 inch printing. Based on the obtained transport speed, an ejection trigger signal for determining the ejection timing of ink from the
上述した実施形態において、検知装置4におけるテンプレートメモリ14、パターンマッチング部16、比較部18、規定値格納部17、出力部19の処理それぞれがCPUを備えた回路で構成されていてもよいが、一つのCPUが各部の機能を実行してもよい。また、各部の機能をCPUが実行するためのプログラムを、CD、ブルーレイ、あるいはUSBメモリ等の不揮発性の媒体に格納し、コンピュータに読み込ませ、これを実行させるようにしてもよい。
In the embodiment described above, each of the processing of the
Claims (11)
前記複数の撮像画像それぞれに対し、前記印刷媒体の検出処理として、処理対象の撮像画像より前の撮像により得られた撮像画像の一部をテンプレートとしたパターンマッチングと、特定した目標画像の目標画像の位置に基づく前記印刷媒体の移動量を検出する処理を行い、検出された移動量を示す第1情報を生成する第1生成手段と、
前記第1情報に基づき、前記第1情報が示す移動量が所定の量より大きくない場合には、次に処理される撮像画像に対する前記検出処理のテンプレートを、先に処理した撮像画像に対して用いたテンプレートから変更せず、前記第1情報が示す移動量が所定の量より大きい場合には、次に処理される撮像画像に対する前記検出処理のテンプレートを、先に処理した撮像画像に対して用いたテンプレートから別のテンプレートに変更する変更手段と、
前記変更手段が、次に処理される撮像画像に対する前記検出処理のテンプレートを、変更したか否かを示す第2情報を生成する第2生成手段と、
前記複数の画像それぞれに対する前記検出処理についての前記第1情報と前記第2情報とを含むデータを出力する出力手段と、を備え、
前記第2情報が前記変更手段によるテンプレートの変更が無かったことを示すデータの前記第1情報は前記搬送による前記印刷媒体の累積的な搬送量を示す累積情報の取得に用いられずに、前記第2情報が前記変更手段によるテンプレートの変更が無かったことを示すデータから得られた前記第1情報が前記搬送による前記印刷媒体の累積的な搬送量を示す累積情報の取得に用いられることを特徴とする検知装置。 A surface of a moving print medium that is used for a printing apparatus that includes a conveyance unit that conveys the print medium and a printing unit that performs printing on the print medium is different depending on the imaging unit. A detection device that captures a plurality of times at a timing and detects a movement amount of the print medium transported by the transport unit based on a plurality of captured images corresponding to each timing,
For each of the plurality of captured images, as the print medium detection process, pattern matching using a part of the captured image obtained by imaging before the captured image to be processed as a template, and the target image of the identified target image First generation means for performing a process of detecting the amount of movement of the print medium based on the position of the first medium, and generating first information indicating the detected amount of movement;
If the movement amount indicated by the first information is not larger than a predetermined amount based on the first information, the template of the detection process for the next processed image is determined for the previously processed captured image. If the movement amount indicated by the first information is larger than a predetermined amount without changing from the used template, the template for the detection process for the next processed image is set to the previously processed captured image. Change means to change from the template used to another template,
Second generating means for generating second information indicating whether or not the template of the detection process for the captured image to be processed next has been changed by the changing means;
Output means for outputting data including the first information and the second information about the detection processing for each of the plurality of images,
The first information of the data indicating that the second information has not been changed by the changing unit is not used for obtaining the cumulative information indicating the cumulative transport amount of the print medium by the transport. The second information is used for acquiring cumulative information indicating the cumulative transport amount of the print medium by the transport using the first information obtained from data indicating that the template has not been changed by the changing means. A characteristic detection device.
前記複数の撮像画像それぞれに対し、前記印刷媒体の検出処理として、処理対象の撮像画像より前の撮像により得られた撮像画像の一部をテンプレートとしたパターンマッチングと、特定した目標画像の目標画像の位置に基づく前記印刷媒体の移動量を検出する処理を行い、検出された移動量を示す第1情報を生成する第1生成工程と、
前記第1情報に基づき、前記第1情報が示す移動量が所定の量より大きくない場合には、次に処理される撮像画像に対する前記検出処理のテンプレートを、先に処理した撮像画像に対して用いたテンプレートから変更せず、前記第1情報が示す移動量が所定の量より大きい場合には、次に処理される撮像画像に対する前記検出処理のテンプレートを、先に処理した撮像画像に対して用いたテンプレートから別のテンプレートに変更する変更工程と、
前記変更工程が、次に処理される撮像画像に対する前記検出処理のテンプレートを、変更したか否かを示す第2情報を生成する第2生成工程と、
前記複数の画像それぞれに対する前記検出処理についての前記第1情報と前記第2情報とを含むデータを出力する出力工程と、を備え、
前記第2情報がテンプレートの変更が無かったことを示すデータの前記第1情報は用いずに、前記第2情報が前記変更手段によるテンプレートの変更が無かったことを示すデータから得られた前記第1情報を用いて前記搬送による前記印刷媒体の累積的な搬送量を示す累積情報の取得をすることを特徴とする検知方法。
A surface of a moving print medium that is used for a printing apparatus that includes a conveyance unit that conveys the print medium and a printing unit that performs printing on the print medium is different depending on the imaging unit. It is a detection method of capturing a plurality of times at a timing and detecting a movement amount of the print medium transported by the transport unit based on a plurality of captured images corresponding to each timing,
For each of the plurality of captured images, as the print medium detection process, pattern matching using a part of the captured image obtained by imaging before the captured image to be processed as a template, and the target image of the identified target image A first generation step of performing a process of detecting a movement amount of the print medium based on the position of the print medium, and generating first information indicating the detected movement amount;
If the movement amount indicated by the first information is not larger than a predetermined amount based on the first information, the template of the detection process for the next processed image is determined for the previously processed captured image. If the movement amount indicated by the first information is larger than a predetermined amount without changing from the used template, the template for the detection process for the next processed image is set to the previously processed captured image. Change process to change from the template used to another template,
A second generation step of generating second information indicating whether the change step has changed the template of the detection process for the captured image to be processed next;
An output step of outputting data including the first information and the second information about the detection processing for each of the plurality of images,
The second information is obtained from data indicating that the template has not been changed by the changing means without using the first information of the data indicating that the template has not been changed. A detection method characterized by acquiring cumulative information indicating a cumulative transport amount of the print medium by the transport using one information.
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