JP2019004309A - 搬送装置及び制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ヘッドユニットによる処理における被搬送物の位置ずれの影響を抑制することを目的とする。【解決手段】被搬送物の搬送を行う搬送部と、搬送経路上の所定の位置で前記被搬送物に対して処理を行うヘッドユニットと、前記ヘッドユニットが前記処理を行う処理位置よりも前記搬送経路の上流側に設けられ、かつ、前記被搬送物の搬送に用いられる第１の支持部材と、前記処理位置よりも前記搬送経路の下流側に設けられ、かつ、前記被搬送物の搬送に用いられる第２の支持部材と、前記被搬送物の表面に係る第１検出結果を出力する第１検出部と、前記第１の支持部材及び前記第２の支持部材の間、かつ、前記第１検出部よりも前記搬送経路の下流側に設けられ、前記被搬送物の表面情報に係る第２検出結果を出力する第２検出部と、前記第１検出結果及び前記第２検出結果に基づいて、前記ヘッドユニットによる処理位置を制御する制御部とを備えることで上記課題を解決する。【選択図】図１

Description

本発明は、搬送装置及び制御方法に関するものである。

従来、ヘッドユニットを用いて被搬送物に対して様々な処理を行う方法が知られている。そして、被搬送物に対してヘッドユニットが処理を行うタイミング又は被搬送物が搬送される位置等のずれを少なくする方法が知られている。

例えば、いわゆる密着型イメージセンサを千鳥状に設置したヘッドユニットを用いる装置では、搬送方向又は搬送方向に対して直交する方向（以下「直交方向」という。）における複数のイメージセンサ間で被搬送物の位置ずれが起きたか否かを検出する方法が知られている。具体的には、まず、所定のパターンが、画像読取装置によって読み取られる。次に、画像読取装置によって読み取られたパターンをパターンマッチングすると、イメージセンサ間のつなぎ目で発生するずれが検出される。このようなずれを補正し、読み取り画像の画質を向上させる方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。

しかしながら、従来の方法では、所定のパターンを読み取ることでしか被搬送物の位置ずれが検出できない。そのため、所定のパターンを装置があらかじめ把握していないと、ずれが検出できないため、ヘッドユニットによる処理において、被搬送物の位置ずれの影響を抑制できないことが課題となる。

本発明の１つの側面は、ヘッドユニットによる処理における被搬送物の位置ずれの影響を抑制することを目的とする。

上述した課題を解決するために、本発明の一態様である搬送装置は、
被搬送物の搬送を行う搬送部と、
搬送経路上の所定の位置で前記被搬送物に対して処理を行うヘッドユニットと、
前記ヘッドユニットが前記処理を行う処理位置よりも前記搬送経路の上流側に設けられ、かつ、前記被搬送物の搬送に用いられる第１の支持部材と、
前記処理位置よりも前記搬送経路の下流側に設けられ、かつ、前記被搬送物の搬送に用いられる第２の支持部材と、
前記被搬送物の表面に係る第１検出結果を出力する第１検出部と、
前記第１の支持部材及び前記第２の支持部材の間、かつ、前記第１検出部よりも前記搬送経路の下流側に設けられ、前記被搬送物の表面情報に係る第２検出結果を出力する第２検出部と、
前記第１検出結果及び前記第２検出結果に基づいて、前記ヘッドユニットによる処理位置を制御する制御部と
を備える。

また、本発明の別の態様である搬送装置は、
被搬送物の搬送を行う搬送部と、
搬送経路上の所定の位置で前記被搬送物に対して処理を行うヘッドユニットと、
前記ヘッドユニットが前記処理を行う処理位置よりも前記搬送経路の上流側に設けられる第１の支持部材と、
前記処理位置よりも前記搬送経路の下流側に設けられる第２の支持部材と、
前記被搬送物の表面に係る第１検出結果を出力する第１検出部と、
前記第１の支持部材及び前記第２の支持部材の間、かつ、前記第１検出部よりも前記搬送経路の下流側に設けられ、前記被搬送物の表面情報に係る第２検出結果を出力する第２検出部と、
前記第１検出結果及び前記第２検出結果に基づいて、前記ヘッドユニットによる処理位置を制御する制御部と、
画像処理を行う画像処理部と
を備え、
前記ヘッドユニットは、前記被搬送物の表面を読み取る読取処理を行い、
前記画像処理部は、前記ヘッドユニットが読み取った画像に対する画像処理を変更する制御を行う。

ヘッドユニットによる処理における被搬送物の位置ずれの影響を抑制することができる。

本発明の一実施形態に係る搬送装置が有する構成例を示す概略図である。 本発明の一実施形態に係るヘッドユニットによる処理例を示す概略図である。 本発明の一実施形態に係る被搬送物検出装置のハードウェア構成例を示すブロック図である。 本発明の一実施形態に係るセンサデバイスの一例を示す外観図である。 本発明の一実施形態に係る搬送装置の機能構成例を示す機能ブロック図である。 本発明の一実施形態に係る相関演算方法の一例を示す構成図である。 本発明の一実施形態に係る相関演算におけるピーク位置の探索方法の一例を示す図である。 本発明の一実施形態に係る相関演算の演算結果例を示す図である。 本発明の一実施形態に係る搬送装置によるずれ量の検出例を示すタイミングチャートである。 本発明の一実施形態に係る搬送装置による処理例を示すフローチャートである。 本発明の一実施形態に係る搬送装置によるヘッドユニットの移動例を示す概略図である。 本発明の一実施形態に係る搬送装置の機能構成の変形例を示す機能ブロック図である。 本発明の第２実施形態の一実施形態に係る搬送装置の機能構成例を示す機能ブロック図である。 本発明の一実施形態に係るずれ量の例を示す図である。 本発明の第２実施形態の一実施形態に係る搬送装置による画像処理例を示す概略図である。 本発明の一実施形態に係る搬送装置の全体構成の変形例を示す概略図である。

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

＜第１実施形態＞
＜全体構成例＞
図１は、本発明の一実施形態に係る搬送装置が有する構成例を示す概略図である。以下、図示するように、被搬送物が、ウェブ１００である場合を例に説明する。図示するように、搬送装置１は、ウェブ１００を上流側から下流側へ（図では、左から右となる。）搬送する。

ウェブ１００は、表面上に画像等が形成できる記録媒体の例である。また、ウェブ１００は、例えば、搬送ローラＲ３と、搬送ローラＲ３に駆動力を与えるモータＭ１等の搬送部によって搬送される。

また、ウェブ１００は、長尺であるのが望ましい。具体的には、ウェブ１００の長さは、処理を行う処理位置の前後にあるニップローラ（ｎｉｐ ｒｏｌｌｅｒ）間より長いのが望ましい。さらに、被搬送物は、ウェブ１００に限られない。すなわち、被搬送物は、例えば、折り畳まれて格納される紙、いわゆる「Ｚ紙」等でもよい。

以下、ウェブ１００が搬送される方向を搬送方向１０とする。また、図では、上下方向を直交方向１１とする。

搬送装置１は、例えば、図示するような構成を有する。なお、搬送装置１は、図示する以外の装置を更に有してもよい。

搬送装置１は、搬送されるウェブ１００に対して、搬送される経路上の異なる位置で、各ヘッドユニットによって処理を行う。以下、図示するように、ヘッドユニットがＣＩＳ（Ｃｏｎｔａｃｔ Ｉｍａｇｅ Ｓｅｎｓｏｒ、密着型イメージセンサ）ヘッドを備えたヘッドユニットである例で説明する。

ヘッドユニットは、直交方向１１に１個以上設置されたＣＩＳヘッドによって構成される。例えば、図示するように、搬送装置１は、ヘッドユニットＨＤ１及びヘッドユニットＨＤ２のように、２個のヘッドユニットを有する。なお、搬送装置１が有するヘッドユニットの数は、２個に限られず、３個以上であってもよい。また、図示するように、ヘッドユニットＨＤ１及びヘッドユニットＨＤ２は、それぞれ１つ以上のＣＩＳヘッドを備える。図では１つのＣＩＳヘッドを備えているが、例えば、ヘッドユニットＨＤ１は、ＣＩＳヘッドＣＩＳ１及びＣＩＳヘッドＣＩＳ２と千鳥状になる位置に、更にＣＩＳヘッドを備えても良い。

ヘッドユニットＨＤ１及びヘッドユニットＨＤ２は、いわゆるスキャナ（Ｓｃａｎｎｅｒ）を構成する。したがって、ヘッドユニットＨＤ１及びヘッドユニットＨＤ２は、ウェブ１００の表面に形成される画像等を読み取り、読み取った画像等を示す画像データを出力する。そして、搬送装置１は、各ヘッドユニットから出力される画像データを繋ぎ合わせると、直交方向１１に繋がった画像を生成することができる。

また、搬送装置１は、コントローラＣＴ１及びアクチュエータコントローラＣＴ２を有する。コントローラＣＴ１及びアクチュエータコントローラＣＴ２は、情報処理装置である。具体的には、コントローラＣＴ１及びアクチュエータコントローラＣＴ２は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、電子回路又はこれらの組み合わせ等の演算装置、制御装置、記憶装置及びインタフェース等を有するハードウェア構成である。なお、コントローラＣＴ１及びアクチュエータコントローラＣＴ２は、複数の装置でもよく、同一の装置で構成されても良い。

図１に示すように、各ヘッドユニットに対して、センサデバイスＳＥＮ１及びＳＥＮ２がそれぞれ設置される。例えば、センサデバイスは、空気圧、超音波又は可視光、レーザ、赤外線等の光を利用する光学センサ等を備える。なお、光学センサは、例えば、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）カメラ又はＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）カメラ等でもよい。すなわち、センサデバイスは、例えば、ウェブ１００の表面情報を検出できるセンサ等を備える。そして、搬送装置１は、センサによって、ウェブ１００の表面情報を検出し、複数の検出結果の間での相対位置、移動速度、移動量又はこれらの組み合わせ等を検出できる。

また、以下の説明において、「センサが設置される位置」は、センサデバイスによって検出等が行われる位置をいう。したがって、「センサが設置される位置」に、検出等に用いる装置がすべて設置される必要はない。すなわち、センサ以外の装置は、センサにケーブル等で接続され、他の位置に設置されてもよい。さらに、以下の説明では、各センサを総じて単に「センサ」という場合がある。

この例では、２個のヘッドユニットＨＤ１及びＨＤ２に対して、複数のローラが設置される。図示するように、複数のローラは、例えば、２個のヘッドユニットＨＤ１及びＨＤ２を挟んで、上流側と、下流側とにそれぞれ設置される。

ヘッドユニットによって処理が行われる位置（以下「処理位置」という。）は、例えば、各ヘッドユニットの直下等となる。

図示する例では、ウェブ１００の搬送方向１０において処理位置より上流側に、ウェブ１００を支持する第１ローラＲ１が設置される。

一方で、ウェブ１００の搬送方向１０において、処理位置より下流側に、ウェブ１００を支持する第２ローラＲ２が設置される。このように、第１ローラＲ１及び第２ローラＲ２が設置されると、処理位置において、いわゆる「ばたつき」が少なくできる。

また、第１ローラＲ１及び第２ローラＲ２は、例えば、従動ローラである。一方で、第１ローラＲ１及び第２ローラＲ２は、モータ等によって回転するローラ等でもよい。

なお、第１の支持部材の例である第１ローラＲ１と、第２の支持部材の例である第２ローラＲ２とは、従動ローラ等の回転体でなくてもよい。すなわち、第１の支持部材及び第２の支持部材は、被搬送物を支える部材であればよい。例えば、第１の支持部材及び第２の支持部材は、断面円形状のパイプ又はシャフト等でもよい。他にも、第１の支持部材及び第２の支持部材は、被搬送物と接する部位が円弧状となる湾曲板等であってもよい。以下、第１の支持部材が第１ローラＲ１であり、かつ、第２の支持部材が第２ローラＲ２である例で説明する。

図示するように、センサが設置される位置は、処理位置に近い位置であるのが望ましい。処理位置に対して近い位置にセンサが設置されると、処理位置と、センサとの距離が短くなる。処理位置と、センサとの距離が短くなると、検出における誤差が少なくできる。そのため、搬送装置１は、センサによって、搬送方向１０、直交方向１１又は両方向において、複数の検出結果の間でのウェブ１００の相対位置、速度、移動量又はこれらの組み合わせ等を精度良く検出できる。

処理位置に近い位置は、具体的には、第１ローラＲ１及び第２ローラＲ２の間（以下「ローラ間ＩＮＴ」という。）である。すなわち、図示する例では、１個以上のセンサが、ローラ間ＩＮＴに設置される。

このように、ローラ間ＩＮＴでセンサによって検出が行われると、搬送装置１は、処理位置に近い位置でウェブ１００の位置等を検出できる。また、ローラ間ＩＮＴは、移動速度が比較的安定する場合が多い。そのため、搬送装置１は、搬送方向、直交方向又は両方向において、複数の検出結果の間での相対位置、速度、移動量又はこれらの組み合わせ等を精度良く検出できる。

また、センサが設置される位置は、ローラ間ＩＮＴにおいて処理位置より第１ローラＲ１に近い位置であるのが望ましい。すなわち、センサは、処理位置より上流側で検出を行うのが望ましい。具体的には、図示する例では、センサデバイスＳＥＮ１は、ヘッドユニットＨＤ１が処理を行う処理位置より、第１ローラＲ１に近い位置に設置されるのが望ましい。すなわち、センサデバイスＳＥＮ１は、図示する例では、ヘッドユニットＨＤ１が処理を行う処理位置と、第１ローラＲ１との間の区間（以下「第１上流区間ＩＮＴ１」という。）で検出を行うのが望ましい。

同様に、図示する例では、センサデバイスＳＥＮ２は、ヘッドユニットＨＤ２が処理を行う処理位置より、第１ローラＲ１に近い位置に設置されるのが望ましい。すなわち、センサデバイスＳＥＮ２は、図示する例では、ヘッドユニットＨＤ２が処理を行う処理位置と、第１ローラＲ１との間の区間（以下「第２上流区間ＩＮＴ２」という。）で検出を行うのが望ましい。

第１上流区間ＩＮＴ１及び第２上流区間ＩＮＴ２にセンサが設置されると、搬送装置は、被搬送物の位置等を精度良く検出できる。このような位置にセンサが設置されると、センサが処理位置より上流側に設置される。そのため、搬送装置は、まず、上流側でセンサによって被搬送物の表面情報を検出できる。そして、搬送装置は、検出結果に基づいて、直交方向、搬送方向又は両方向において、ヘッドユニットによる処理タイミング、ヘッドユニットを移動させる量又は両方を計算できる。すなわち、上流側で被搬送物の位置等が検出された後、ウェブ１００が処理位置に搬送される間に、処理タイミングの計算又はヘッドユニットの移動等が行われるため、搬送装置は、精度良く処理位置を変更できる。

ヘッドユニットのほぼ直下にセンサが設置されると、処理タイミングの計算又はヘッドユニットを移動させる等の処理時間によって、処理の実行に遅れが生じる場合がある。したがって、センサが設置される位置は、処理位置より上流側であると、搬送装置は、処理における遅れを少なくできる。また、処理位置、すなわち、ヘッドユニットの直下となる付近は、センサ等を設置する位置とするのに制約される場合ある。そのため、センサが設置される位置は、処理位置より第１ローラＲ１に近い位置、すなわち、処理位置より上流であるのが望ましい。

ヘッドユニットによる処理及びセンサによる検出のどちらでも、ウェブ１００へ光源から光を照射する場合がある。そして、特にウェブ１００の透明度が高いと、それぞれの光が外乱となる場合がある。したがって、センサ及びヘッドユニットは、同じ光軸上にない方が望ましい場合がある。

一方で、ウェブ１００の透明度が高くない場合等では、センサが設置される位置は、例えば、ヘッドユニットの直下等でもよい場合がある。図示する例では、ヘッドユニットの直下は、処理位置の裏側である。すなわち、搬送方向において、処理位置と、センサが設置される位置は、ほぼ同一であって、ウェブ１００の一方の面（表側）を処理対象とし、ウェブ１００の他方の面（裏面）をセンサによる検出対象としても良い場合もある。

このように、センサがヘッドユニットの直下にあると、直下における正確な移動量等が、センサによって検出できる。したがって、それぞれの光が外乱とならない場合であって、制御等が速く行える場合であれば、センサは、ヘッドユニットの直下に近い位置にあるのが望ましい。一方で、センサは、ヘッドユニットのほぼ直下になくてもよく、直下にない場合であっても、同様の計算が行われる。

また、誤差が許容できるのであれば、センサが設置される位置は、ヘッドユニットのほぼ直下又はローラ間ＩＮＴ間であって、ヘッドユニットの直下より下流となる位置等でもよい。

図２は、本発明の一実施形態に係るヘッドユニットによる処理例を示す概略図である。例えば、ヘッドユニットＨＤ１のＣＩＳヘッドＣＩＳ１及びヘッドユニットＨＤ２のＣＩＳヘッドＣＩＳ２が図示するような位置関係となるように設置されるとする。具体的には、ヘッドユニットＨＤ１は、直交方向１１において、読取範囲ＳＣ１を読み取り、読取画像データを生成する。一方で、ヘッドユニットＨＤ２は、直交方向１１において、読取範囲ＳＣ２を読み取り、読取画像データを生成する。図示するように、読取範囲ＳＣ１と、読取範囲ＳＣ２とは、一部が重複する。以下、読取範囲ＳＣ１及び読取範囲ＳＣ２が重複する範囲を「重複範囲ＳＣ３」という。

このように、重複範囲ＳＣ３では、ヘッドユニットＨＤ１及びヘッドユニットＨＤ２は、同一の被写体を読み取ることができる。すなわち、ヘッドユニットＨＤ１が重複範囲ＳＣ３で読み取った被写体は、上流側から下流側へ搬送されるため、ヘッドユニットＨＤ２は、所定時間後、同一の被写体を読み取ることができる。なお、ヘッドユニットＨＤ１及びヘッドユニットＨＤ２の間隔は、あらかじめ把握できるため、移動速度に基づいて、搬送装置１は、ヘッドユニットＨＤ１で読み取られた被写体をヘッドユニットＨＤ２で読み取るタイミングが計算できる。

そして、搬送装置１は、ヘッドユニットＨＤ１及びヘッドユニットＨＤ２が生成したそれぞれの読取画像データを記憶装置に記憶する。次に、搬送装置１は、重複範囲ＳＣ３を示す各読取画像データが有する画素に基づいて、各読取画像データを繋ぎ合わせる。このようにすると、搬送装置１は、読取範囲ＳＣ１及び読取範囲ＳＣ２を示す読取画像データを繋ぎ合わせによって生成できる。なお、繋ぎ合わせは、搬送方向１０でも可能である。

以上のようにして、搬送装置１は、異なる位置に各ヘッドユニットを設置し、かつ、繋ぎ合わせを行うことによって、繋ぎ目のない広い範囲を示す合成画像データを生成できる。

＜被搬送物検出装置の例＞
図３は、本発明の一実施形態に係る被搬送物検出装置のハードウェア構成例を示すブロック図である。例えば、検出部は、図示するようなセンサデバイスＳＥＮ、制御回路５２、記憶装置５３及び演算回路５４等のハードウェアによって実現される。

まず、センサデバイスＳＥＮは、例えば、以下のような装置である。

図４は、本発明の一実施形態に係るセンサデバイスの一例を示す外観図である。図示するセンサデバイスＳＥＮは、被搬送物に対して、光源から光を照射すると、被搬送物の表面に形成されるパターン等を撮像する構成である。具体的には、センサデバイスＳＥＮは、まず、レーザ光源ＬＤ及びコリメート光学系（ＣＬ）等の光学系を有する。また、センサデバイスＳＥＮは、パターン等を示す画像データを撮像するため、センサとして光学センサＯＳを備える。図の光学センサＯＳはＣＭＯＳイメージセンサである。また、センサデバイスＳＥＮは、ＣＭＯＳイメージセンサにパターンを集光結像するためのテレセントリック撮像光学系（ＴＯ）を有する。

図示する構成の例では、光学センサＯＳがパターンを撮像する。そして、演算回路５４は、撮像したパターンと、他のセンサデバイスＳＥＮが備える光学センサＯＳが撮像したパターンとに基づいて相関演算等の処理を行う。次に、相関演算等によって算出される相関ピーク位置の変動に基づいて、演算回路５４は、一方の光学センサＯＳから他方の光学センサＯＳまでの間に、被搬送物が移動した移動量等を出力する。なお、図示する例では、センサデバイスＳＥＮのサイズは、幅Ｗ×奥行きＤ×高さＨを１５×６０×３２［ｍｍ］とする例である。なお、相関演算の詳細は、後述する。

なお、ＣＭＯＳイメージセンサは、撮像部を実現するハードウェアの一例である。本例では、相関演算を行うハードウェアを演算回路５４として記載したが、相関演算は、いずれかのセンサデバイスに搭載されたＦＰＧＡ回路で実行されても良い。

制御回路５２は、センサデバイスＳＥＮ内部の光学センサＯＳ等を制御する。具体的には、制御回路５２は、例えば、トリガ信号を光学センサＯＳに対して出力して、光学センサＯＳがシャッタを切るタイミングを制御する。また、制御回路５２は、光学センサＯＳから、２次元画像データを取得できるように制御する。そして、制御回路５２は、光学センサＯＳが撮像し、生成される２次元画像データを記憶装置５３等に送る。制御回路５２は、例えばＦＰＧＡ回路である。

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

演算回路５４は、マイクロコンピュータ等である。すなわち、演算回路５４は、各処理を実現するための演算を行う。

制御回路５２及び演算回路５４は、例えば、ＣＰＵ又は電子回路等である。なお、制御回路５２及び演算回路５４は、異なるデバイスでなくともよい。例えば、制御回路５２及び演算回路５４は、１つのＣＰＵ等であってもよい。

図５は、本発明の一実施形態に係る搬送装置の機能構成例を示す機能ブロック図である。例えば、搬送装置は、図示するように、第１検出部１Ｆ１Ａと、第２検出部１Ｆ１Ｂとを備える。

第１検出部１Ｆ１Ａ及び第２検出部１Ｆ１Ｂは、第１検出結果及び第２検出結果を出力する第１検出手順及び第２検出手順を行う。

図示するように、第１検出部１Ｆ１Ａ及び第２検出部１Ｆ１Ｂは、例えば、同一の機能構成である。すなわち、第１検出部１Ｆ１Ａは、例えば、撮像部１Ｆ１１Ａ、光源部１Ｆ１２Ａ、画像取込部１Ｆ１３Ａ、シャッタ制御部１Ｆ１４Ａ及び記憶部１Ｆ１５Ａを含む機能構成である。同様に、第２検出部１Ｆ１Ｂは、例えば、撮像部１Ｆ１１Ｂ、光源部１Ｆ１２Ｂ、画像取込部１Ｆ１３Ｂ、シャッタ制御部１Ｆ１４Ｂ及び記憶部１Ｆ１５Ｂを含む機能構成である。以下、第１検出部１Ｆ１Ａ及び第２検出部１Ｆ１Ｂが同一であるとする。そして、第１検出部１Ｆ１Ａを例に説明し、第２検出部１Ｆ１Ｂについての説明を省略する。

撮像部１Ｆ１１Ａは、図４の光学センサ等で実現される機能構成である。撮像部１Ｆ１１Ａは、搬送方向１０へ搬送されるウェブ１００を撮像する。

光源部１Ｆ１２Ａは、図４のレーザ光源等で実現される機能構成である。光源部１Ｆ１２Ａは、主に撮像部１Ｆ１１Ａが撮像を行う箇所に、光を照射する。

画像取込部１Ｆ１３Ａは、図３の制御回路等で実現される機能構成である。画像取込部１Ｆ１３Ａは、撮像部１Ｆ１１Ａが撮像した画像データを取り込む。

シャッタ制御部１Ｆ１４Ａは、図３の制御回路等で実現される機能構成である。シャッタ制御部１Ｆ１４Ａは、撮像部１Ｆ１１Ａがシャッタを切るタイミング等を制御する。具体的には、撮像部１Ｆ１１ＡがＣＣＤカメラによって実現される場合には、シャッタ制御部１Ｆ１４Ａは、ＣＣＤカメラにおける垂直転送及び水平転送の行われるタイミング等を制御する。

記憶部１Ｆ１５Ａは、図３の記憶装置等で実現される機能構成である。記憶部１Ｆ１５Ａは、画像取込部１Ｆ１３Ａが取り込んだ画像データを記憶する。

計算部１Ｆ２は、図３の演算回路等で実現される機能構成である。計算部１Ｆ２は、記憶部１Ｆ１５Ａ及び記憶部１Ｆ１５Ｂに記憶されるそれぞれの画像データに基づいて、複数の画像データの間でのウェブ１００の相対位置、ウェブ１００が移動した移動速度及びウェブ１００が移動した移動量を計算する。

また、計算部１Ｆ２は、シャッタ制御部１Ｆ１４Ａ及びシャッタ制御部１Ｆ１４Ｂに、シャッタを切るタイミングを示す時差Δｔのデータを出力する。すなわち、計算部１Ｆ２は、「Ａ位置」を示す画像データと、「Ｂ位置」を示す画像データとが時差Δｔの間隔で撮像されるように、シャッタを切るタイミングをシャッタ制御部１Ｆ１４Ａ及びシャッタ制御部１Ｆ１４Ｂに出力する。

ウェブ１００は、表面又は内部に散乱性を有する部材である。そのため、ウェブ１００にレーザ光等の光が照射されると、反射光が拡散反射する。この拡散反射によって、ウェブ１００には、パターンが形成される。すなわち、パターンは、例えば、「スペックル」と呼ばれる斑点、いわゆるスペックルパターンである。そのため、ウェブ１００に光を照射してウェブ１００を撮像すると、検出部は、スペックルパターン等のパターンを示す画像データが得られる。そして、画像データからパターンのある位置がわかるため、検出部は、ウェブ１００の所定の位置がどこにあるかが検出できる。なお、パターンは、ウェブ１００の表面又は内部に形成される凹凸形状によって照射される光が干渉するため、生成される。

したがって、ウェブ１００が移動すると、パターンもウェブ１００と一緒に移動する。パターンは、ウェブ１００上の刻印されたマークと同様の効果を奏するため、搬送装置は、上流側で検出されたパターンと同一のパターンを下流側で検出すると、被搬送物の相対位置又は移動量を計算できる。そして、搬送装置は、単位時間あたりの移動量を計算すると、移動速度を計算できる。

例えば、図示するように、第１検出部１Ｆ１Ａ及び第２検出部１Ｆ１Ｂが搬送方向１０において一定の間隔で設置されるとする。そして、第１検出部１Ｆ１Ａ及び第２検出部１Ｆ１Ｂによって、それぞれの位置でウェブ１００が撮像される。

各撮像部で撮像されるタイミングの時差を「Δｔ」とすると、時差Δｔの間隔で、各シャッタ制御部は、各撮像部にウェブ１００を撮像させる。そして、それぞれの撮像によって生成される画像データが示すパターンに基づいて、計算部１Ｆ２は、ウェブ１００の移動量を計算する。具体的には、被搬送物が理想の搬送速度「Ｖ」で移動するとする。さらに、搬送方向１０において、各撮像部が設置される間隔が、相対距離「Ｌ」とすると、時差Δｔは、下記（１）式のように示せる。

Δｔ＝Ｌ／Ｖ （１）

上記（１）式における相対距離Ｌは、センサデバイスＳＥＮ１及びセンサデバイスＳＥＮ２の間隔であるため、「Ａ位置」と、「Ｂ位置」との間の距離をあらかじめ測定すると特定できる。

搬送装置は、「Ａ位置」及び「Ｂ位置」で撮像された画像データに対して、相互相関演算を行う。以下、相互相関演算によって生成される画像データを「相関画像」という。例えば、搬送装置は、相関画像に基づいて、ずれ量「ΔＤ（ｎ）」を計算する。

例えば、相互相関演算は、下記（２）式で示す計算である。

Ｄ１★Ｄ２＊＝Ｆ−１［Ｆ［Ｄ１］・Ｆ［Ｄ２］＊］ （２）

なお、上記（２）式において、「Ｄ１」は、「Ａ位置」で撮像される画像データである。同様に、上記（２）式において、「Ｄ２」は、「Ｂ位置」で撮像される画像データである。さらに、上記（２）式では、フーリエ変換を「Ｆ［］」で示し、逆フーリエ変換を「Ｆ−１［］」で示す。さらにまた、上記（２）式では、複素共役を「＊」で示し、相互相関演算を「★」で示す。

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

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

Ｄ１★Ｄ２＊＝Ｆ−１［Ｐ［Ｆ［Ｄ１］］・Ｐ［Ｆ［Ｄ２］＊］］ （３）

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

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

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

相関演算の結果に基づいて、時差Δｔで撮像される画像データＤ１と、画像データＤ２との間での相対位置、移動量又は移動速度等の情報が出力される。例えば、直交方向においては、画像データＤ１から画像データＤ２までの間に、どの程度ウェブ１００が直交方向に移動したかを検知することができる。すなわち、計算部１Ｆ２は、相関演算の計算結果から、ヘッドユニットＨＤ２の直交方向における移動量を算出することができる。

制御部１Ｆ３は、計算部１Ｆ２の計算結果に基づいて、ヘッドユニットによる読取の処理位置を制御する。例えば、制御部１Ｆ３は、コントローラＣＴ１と、アクチュエータコントローラＣＴ２とにより実現される。

計算部１Ｆ２の計算結果に基づいて、移動制御部１Ｆ３１は、図１のアクチュエータＡＣ２を制御し、ヘッドユニットによる読み取り処理の位置を制御する。移動制御部１Ｆ３１は、例えば、アクチュエータコントローラＣＴ２によって実現される機能である。移動制御部１Ｆ３１の機能は、アクチュエータコントローラＣＴ２だけでなく、演算回路５４とで実現されても良い。また、移動制御部１Ｆ３１の機能は、演算回路５４で実現されても良い。

具体的には、センサデバイスＳＥＮ１の位置に対するセンサデバイスＳＥＮ２の位置でのウェブ１００の直交方向におけるずれ量が「Δｙ」であるとすると、「Δｙ」を補償するため、移動制御部１Ｆ３１は、ヘッドユニットＨＤ２を移動させる。図１に示すように、アクチュエータＡＣ２を制御すると、搬送装置はヘッドユニットＨＤ２を直交方向に移動させることができる。このようにすると、搬送装置は、直交方向において、精度良く処理を行うことができる。

さらに、計算部１Ｆ２は、相関演算の結果に基づき、搬送方向において、ウェブの移動量がどの程度相対距離Ｌに対してずれたかの位置ずれや、移動速度を求めることもできる。すなわち、撮像部１Ｆ１１Ａ、１Ｆ１１Ｂが撮像した２次元画像データから、計算部１Ｆ２は、搬送方向及び直交方向のそれぞれの位置を検出するのに兼用されてもよい。このように兼用されると、それぞれの方向についてセンサデバイスを設置するコストが少なくできる。また、センサの数が少なくできるので、省スペースとすることもできる。

理想の距離からどの程度ウェブ１２０がずれたかを示す位置ずれ又は移動速度の演算に基づいて、処理タイミング制御部１Ｆ３２は、ヘッドユニットＨＤ２による読取処理のタイミングを算出する。この算出結果に基づき、処理タイミング制御部１Ｆ３２は、ヘッドユニットＨＤ２によって読み取り処理が行われるタイミングを制御する。

具体的には、センサデバイスＳＥＮ１の検出位置からセンサデバイスＳＥＮ２の検出位置におけるウェブ１００の搬送方向１０におけるずれ量が「Δｘ」であり、ウェブ１００の移動速度が「Ｖ」であるとすると、「Δｘ」を補償するため、処理タイミング制御部１Ｆ３２は、ヘッドユニットＨＤ２の処理タイミングを変更する。この例では、処理タイミング制御部１Ｆ３２は、ヘッドユニットＨＤ２による処理タイミングを「ΔＴ＝Δｘ÷Ｖ」と変更する。すなわち、ウェブ１００が「Δｘ」だけずれて遅れて搬送されている場合には、搬送装置は、ヘッドユニットＨＤ２による処理タイミングを「ΔＴ」だけ遅らせるように変更する。このようにすると、搬送装置は、搬送方向１０において、精度良く処理を行うことができる。

なお、移動制御部１Ｆ３１は、ヘッドユニットＨＤ１のアクチュエータＡＣ１も制御しても良い。また、処理タイミング制御部１Ｆ３２は、ヘッドユニットＨＤ１の処理タイミングも制御しても良い。

なお、移動速度が速い場合には、センサに用いられるカメラは、グローバルシャッタであるのが望ましい。すなわち、被搬送物が高速に移動する場合には、ローリングシャッタであると、いわゆる画像ずれが発生しやすい。したがって、グローバルシャッタであると、移動速度が速くても、搬送装置は、画像ずれを抑制し、精度良く位置等を検出できる。

搬送装置は、画像処理部１Ｆ５によって各ヘッドユニットが生成する画像データに対して画像処理を行う。例えば、画像処理部１Ｆ５は、画像記憶部１Ｆ５１、画像記憶部１Ｆ５２、画像合成部１Ｆ５３及び画像出力部１Ｆ５４を備える。

画像記憶部１Ｆ５１及び画像記憶部１Ｆ５２は、各ヘッドユニットが読取処理によって生成する読取画像データを記憶する。例えば、画像記憶部１Ｆ５１及び画像記憶部１Ｆ５２は、コントローラＣＴ１（図１）等によって実現される。

画像合成部１Ｆ５３は、画像記憶部１Ｆ５１及び画像記憶部１Ｆ５２が記憶するそれぞれの読取画像データを繋ぎ合わせる画像処理によって、合成画像データを生成する。例えば、画像合成部１Ｆ５３は、コントローラＣＴ１（図１）等によって実現される。

画像出力部１Ｆ５４は、画像合成部１Ｆ６が生成する合成画像データを出力する。例えば、画像出力部１Ｆ５４は、コントローラＣＴ１（図１）等によって実現される。

図示する機能構成では、画像処理部１Ｆ５によって、搬送装置は、例えば、図２に示すように、各ヘッドユニットが読み取った各読取画像データを繋ぎ合わせて合成画像データを生成し、出力する画像処理を行うことができる。

図６は、本発明の一実施形態に係る相関演算方法の一例を示す構成図である。例えば、演算回路５４は、図示するような構成によって、相関演算を行うと、２以上の画像データが撮像された位置におけるウェブ１００の直交方向における相対位置、移動量、移動速度、２つの画像データが撮像されたタイミングにおけるウェブ１００の理想の搬送位置からのずれ量又はこれらの組み合わせ等を計算することができる。

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

例えば、ピーク位置探索部ＳＲによる探索は、以下のように行われる。

図７は、本発明の一実施形態に係る相関演算におけるピーク位置の探索方法の一例を示す図である。図では、横軸は、相関画像データが示す画像における搬送方向の位置を示す。一方で、縦軸は、相関画像データが示す画素毎の輝度を示す。

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

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

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

図８は、本発明の一実施形態に係る相関演算の演算結果例を示す図である。図は、相互相関関数の相関強度分布を示す。なお、図では、Ｘ軸及びＹ軸は、画素の通し番号を示す。図示する「相関ピーク」のようなピーク位置が、ピーク位置探索部ＳＲによって探索される。

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

また、演算部ＣＡＬは、例えば、移動量を時間で除算して移動速度を計算できる。

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

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

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

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

以上のように相関演算を行うと、搬送装置は、搬送方向１０、直交方向１１又は両方向において、被搬送物が所定の位置からどれだけずれたかを示すずれ量を把握できる。

図９は、本発明の一実施形態に係る搬送装置によるずれ量の検出例を示すタイミングチャートである。例えば、図１に示す例において、センサデバイスＳＥＮ１による検出結果が第１センサデータＳ１となり、第２センサデバイスＳＥＮ２による検出結果が第２センサデータＳ２となる。

搬送装置は、複数のセンサデータに基づいて、移動量等を算出する。具体的には、第１センサデータＳ１及び第２センサデータＳ２に基づいて、搬送装置は、センサデバイスＳＥＮ１が検出を行う位置から、第２センサデバイスＳＥＮ２が検出を行う位置までに変動した変動量を示す算出結果を出力する。まず、各センサデータがセンサから送信されると、搬送装置は、各センサデータが示す複数の検出結果から変動量等を算出する。

以下、センサデバイスＳＥＮ１と、センサデバイスＳＥＮ２との間隔、すなわち、センサ間の距離が、「Ｌ２」であるとする。また、センサデータに基づいて検出される移動速度が、「Ｖ」であるとする。さらに、第２センサＳＮ２の位置から第３センサＳＮ３の位置まで被搬送物が搬送されるのに経過する移動時間が「Ｔ２」であるとする。この場合には、移動時間は、「Ｔ２＝Ｌ２／Ｖ」と算出される。

また、センサによるサンプリング間隔を「Ａ」とする。さらに、センサ間でのサンプリング回数を「ｎ」とする。この場合には、サンプリング回数は、「ｎ＝Ｔ２／Ａ」と算出される。

図示する算出結果、すなわち、変動量を「ΔＸ」とする。例えば、図示するように、検出周期が「０」である場合には、変動量は、移動時間「Ｔ２」前の第１センサデータＳ１と、検出周期「０」の第２センサデータＳ２とを比較して算出される。具体的には、変動量は、「ΔＸ＝Ｘ２（０）−Ｘ１（ｎ）」と算出される。

次に、搬送装置は、変動量「ΔＸ」を補償するように、アクチュエータを制御し、直交方向において、ヘッドユニットを移動させるのが望ましい。このようにすると、被搬送物の位置が変動しても、搬送装置は、被搬送物に対して、精度良く処理を行うことができる。また、図示するように、また、最上流のセンサデバイスとの２点間のセンサデータによる検出結果に基づいて、変動量を算出すると、各センサデバイスの位置情報を積算せずに、変動量が算出できる。そのため、このようにすると、各センサデバイスによる検出誤差の累積が少なくできる。

また、センサデータは、移動させるヘッドユニットより１つ上流側に設置されるセンサによって検出される検出結果に限られない。すなわち、センサデバイスは、移動させるヘッドユニットより上流側に設置されるセンサデバイスであればよい。

なお、第２センサデータＳ２は、移動させるヘッドユニットに最も近い位置に設置されるセンサデバイスによる検出結果であるのが望ましい。

また、変動量等は、３つ以上の検出結果によって算出されてもよい。

このように、複数のセンサデータから算出される変動量に基づいて、搬送装置は、ヘッドユニットを移動させるように制御し、ヘッドユニットが移動した後、ヘッドユニットによって被搬送物に対して処理が行われる。

搬送装置は、例えば、図１に示すように、各ヘッドユニットを移動させることができるアクチュエータを有するのが望ましい。具体的には、搬送装置は、例えば、ヘッドユニットＨＤ１を移動させるアクチュエータＡＣ１と、ヘッドユニットＨＤ２を移動させるアクチュエータＡＣ２と、各アクチュエータを制御するアクチュエータコントローラＣＴ２とを有するハードウェア構成である。なお、アクチュエータコントローラＣＴ２は、複数の装置でもよいし、コントローラＣＴ１等と１個の装置でもよい。このように、アクチュエータＡＣ１及びアクチュエータＡＣ２があると、搬送装置は、直交方向１１にヘッドユニットを移動させることができる。また、同様に搬送方向の変動量に基づいてヘッドユニットＨＤ２の読取処理のタイミングを制御すると、精度よく読み取り処理を行うことができる。

＜全体処理例＞
図１０は、本発明の一実施形態に係る搬送装置による処理例を示すフローチャートである。本フローチャートでは、図１の構成に基づき、ヘッドユニットＨＤ２を直交方向１１へ移動させ、ヘッドユニットＨＤ２の読取タイミングを制御する例で説明を行う。例えば、搬送装置は、図示するような制御方法を行う。

ステップＳＰ０１では、センサデバイスＳＥＮ１が、ウェブ１００の表面情報の検出を行う。具体的には、センサデバイスＳＥＮ１は、光学センサＯＳを用いて表面のパターンの撮像を行う。

ステップＳＰ０２では、ヘッドユニットＨＤ１が、ウェブ１００の表面の読取処理を行う。本例では、ヘッドユニットＨＤ１を直交方向１１に動かしていないが、ヘッドユニットＨＤ１も直交方向１１に移動させても良い。

ステップＳＰ０３では、センサデバイスＳＥＮ２が、ウェブ１００の表面情報の検出を行う。具体的には、センサデバイスＳＥＮ２が、光学センサＯＳを用いて表面のパターンの撮像を行う。センサデバイスＳＥＮ２は、センサデバイスＳＥＮ１とほぼ同一の箇所の検出を行うことが望ましい。したがって、センサデバイスＳＥＮ１が撮像したパターンが、センサデバイスＳＥＮ２の撮像した画像データに含まれることが望ましい。

ステップＳＰ０４では、演算回路５４が、センサデバイスＳＥＮ１の検出結果と、センサデバイスＳＥＮ２の検出結果とに基づいて相関演算等を行う。具体的には、図６のように、演算回路５４が、センサデバイスＳＥＮ１が撮像した画像データと、センサデバイスＳＥＮ２が撮像した画像データとに基づいて相関演算等を行う。相関演算の結果としては、センサデバイスＳＥＮ１からセンサデバイスＳＥＮ２までの間におけるウェブ１００の直交方向の相対位置、移動量、移動速度又はその組み合わせのいずれかが算出されても良い。また、ウェブ１００の搬送方向のセンサデバイスＳＥＮ１からセンサデバイスＳＥＮ２までの理想の搬送位置からの位置ずれ量、搬送速度又はその組み合わせのいずれかが算出されても良い。

ステップＳＰ０５では、アクチュエータコントローラＣＴ２が、相関演算の結果に基づいて、ヘッドユニットＨＤ２のアクチュエータＡＣ２を制御し、ヘッドユニットＨＤ２を直交方向１１に移動させる。

ステップＳＰ０６では、コントローラＣＴ１が、相関演算の結果に基づいて、ヘッドユニットＨＤ２の読取処理のタイミングを制御し、読取処理を行う。

ステップＳＰ０７では、ヘッドユニットＨＤ１が読み取った読取画像データと、ヘッドユニットＨＤ２が読み取った読取画像データを合成する画像処理を行う。

このように、搬送方向において、複数の位置にある複数の検出部から、複数の検出結果が出力されると、搬送装置は、例えば、図６乃至図９のように、直交方向１１又は搬送方向１０における検出結果の間で、被搬送物の相対位置、移動速度、移動量又はこれらの組み合わせ等を計算できる。したがって、直交方向１１及び搬送方向１０の少なくともいずれかにおいて、処理位置の精度を向上することができる。

なお、図示する処理は、ヘッドユニットごとに並列に行われてもよい。

図１１は、本発明の一実施形態に係る搬送装置によるヘッドユニットの移動例を示す概略図である。例えば、ウェブ１００が「蛇行」等によって、ヘッドユニットＨＤ１及びヘッドユニットＨＤ２の間で、直交方向１１において「Δｙ」（図は、右へ向かってウェブ１００がずれた場合を示す。）のずれ量が検出されたとする。また、図示する例では、図２に示すような繋ぎ合わせのための重複範囲ＳＣ３の記載を省略するが、各ヘッドユニットは、重複範囲ＳＣ３があってもよい。

例えば、搬送装置は、下流となるヘッドユニットＨＤ２を移動させてずれ量Δｙを補償する。具体的には、図示するようなずれ量Δｙが検出された場合には、搬送装置は、アクチュエータＡＣ２によって、ヘッドユニットＨＤ２をずれ量Δｙ分移動させる。図示するように、ウェブ１００が図において右へずれている場合には、搬送装置は、ヘッドユニットＨＤ２を右へ移動させる。

このようにヘッドユニットを移動させると、各ヘッドユニットが生成する各読取画像データを繋ぎ合わせるのに、搬送装置は、各読取画像データに対して繋ぎ目位置の判断を行って合成をしなくてもよくなる。具体的には、ヘッドユニットＨＤ２が生成する読取画像データの画素と、ヘッドユニットＨＤ１が生成する読取画像データの画素とが繋ぎ合わせによって連続するようにヘッドユニットを移動させると、搬送装置は、繋ぎ目位置の判断を行って各読取画像データを繋ぎ合わせる処理を少なくできる。

＜変形例＞
図１２は、本発明の一実施形態に係る搬送装置の機能構成の変形例を示す機能ブロック図である。図５と比較すると、搬送装置は、ヘッドユニットＨＤ１を移動させるためのアクチュエータ等を有さない点が異なる。

例えば、ヘッドユニットＨＤ１の絶対位置を変える必要がなかったり、ヘッドユニットＨＤ１の位置を基準にしたりする場合には、搬送装置は、ヘッドユニットＨＤ１を移動させず、位置を固定させてもよい。このような構成であると、搬送装置は、アクチュエータ等の装置を減らすことができる。

＜第２実施形態＞
第２実施形態は、例えば、第１実施形態と同様の全体構成の搬送装置によって実現される。以下、第１実施形態と同様の搬送装置を例に説明する。したがって、第１実施形態と同様の構成は、説明を省略し、異なる点を中心に説明する。

第２実施形態は、第１実施形態と比較すると、アクチュエータＡＣ１、ＡＣ２及び移動制御部１Ｆ３１を必ずしも備えなくとも良い点、また、画像合成部１Ｆ５３での各ヘッドユニットが生成する読取画像データに対する画像処理が異なる。

図１３は、本発明の第２実施形態の一実施形態に係る搬送装置の機能構成例を示す機能ブロック図である。第１実施形態の機能構成と比較すると、図示する機能構成では、計算部１Ｆ２による計算の結果、すなわち、ずれ量が画像合成部１Ｆ５３に出力される点が異なる。また、移動制御部１Ｆ３１を備えない点も異なる。したがって、第２実施形態では、直交方向におけるずれ量の補正が、画像処理部１Ｆ５での画像合成で行われる。まず、例えば、以下のようなずれ量が検出されるとする。

図１４は、本発明の一実施形態に係るずれ量の例を示す図である。図示するように、搬送方向におけるずれ量Δｘは、周期的な変動である場合が多い。例えば、搬送方向におけるずれ量Δｘは、ウェブ１００を搬送するローラが原因で発生する。すなわち、ウェブ１００は、ウェブ１００を搬送するローラの熱膨張、偏心、ミスアライメント、ブレードによるウェブ１００の切断による又はこれらの組み合わせ等によって、ずれが生じる場合がある。そして、ローラは、所定の周期で回転するため、図示するように、搬送方向におけるずれ量Δｘは、周期的な変動となりやすい。

一方で、直交方向におけるずれ量Δｙは、周期的な変動に加えて、ウェブ１００の斜行による成分が加わる場合が多い。また、直交方向におけるずれ量Δｙは、搬送方向におけるずれ量Δｘより長い周期で変動する場合が多い。例えば、直交方向におけるずれ量Δｙは、ウェブ１００を搬送するローラの直交方向におけるバランスが悪いと発生する。すなわち、ローラの直交方向におけるバランスが悪いと、ウェブ１００は、搬送方向に対して斜めに搬送される。

例えば、以上のような搬送方向及び直交方向におけるそれぞれのずれ量が検出され、画像合成部１Ｆ５３に出力されるとする。

＜画像処理例＞
図１５は、本発明の第２実施形態の一実施形態に係る搬送装置による画像処理例を示す概略図である。以下、図示するように、画像合成部１Ｆ５３によって、ヘッドユニットＨＤ１が生成する読取画像データＩＭ１と、ヘッドユニットＨＤ２が生成する読取画像データＩＭ２とを繋ぎ合わせて、合成画像データＩＭ３が生成される例で説明する。

図示する例では、搬送装置は、合成画像データＩＭ３を生成するのに用いられる読取画像データＩＭ２の画素をずれ量に合わせて選択する。一方で、この例では、搬送装置は、合成画像データＩＭ３を生成するのに、読取画像データＩＭ１の画素をそのまま用いるとする。

具体的には、まず、図１４に示すような直交方向におけるずれ量Δｙが直交方向における１画素分であり、搬送方向における１画素分の周期で発生しているとする。このような直交方向におけるずれ量Δｙが発生している場合には、搬送装置は、例えば、選択画素ＳＥＬ１のように、画素を選択する。図示するように、搬送装置は、例えば、「４行目」と、「５行目」とでは、合成画像データＩＭ３に用いられる画素が、搬送方向に１画素分ずれて選択される。このように、直交方向におけるずれ量Δｙ及び周期に合わせて、合成画像データＩＭ３を生成するのに用いられる画素が選択画素ＳＥＬ１のように選択されると、搬送装置は、直交方向におけるずれ量Δｙを補償することができる。

同様に、搬送装置は、搬送方向におけるずれ量Δｘが発生している場合には、搬送装置は、例えば、空白画素ＳＥＬ２分ずらして、合成画像データＩＭ３を生成するのに用いられる読取画像データＩＭ２の画素を選択する。すなわち、図示する例では、搬送装置は、「１行目」の画素を選択せず、「２行目」の画素から選択する。したがって、この例は、図１４に示す搬送方向におけるずれ量Δｘが、１画素分に相当する例である。

このように、搬送方向におけるずれ量Δｘ及び周期に合わせて、合成画像データＩＭ３を生成するのに用いられる画素が選択されると、搬送装置は、搬送方向におけるずれ量Δｘを補償することができる。

なお、読取画像データＩＭ２の画素は、ずれ量及び周期に合わせて選択される。また、画素が選択される画像データは、例えば、読取画像データＩＭ１の方でもよい。

以上のような画像処理が行われると、搬送装置は、ヘッドユニットを移動させる制御又はヘッドユニットの処理タイミングを変更する制御を行わなくても、搬送装置は、搬送方向、直交方向又は両方向について、被搬送物の位置ずれの影響を抑制できる。

＜まとめ＞
搬送装置は、例えば、図５に示すように、第１検出部１Ｆ１Ａを備える。さらに、搬送装置は、第１検出部１Ｆ１Ａより下流側に第２検出部１Ｆ１Ｂを備える。

検出部は、図２に示すように、ローラ間ＩＮＴで被搬送物の位置等を検出する。ローラ間のように、処理位置に近い位置で検出部によって検出が行われると、搬送装置は、精度良く被搬送物の表面に係る検出結果を出力できる。このような検出結果があると、搬送装置は、被搬送物のずれ量を把握できる。

そして、各検出結果に基づいて、各ヘッドユニットを制御すると、搬送装置は、ずれ量を補償し、各処理におけるずれを抑制できる。例えば、第１検出部１Ｆ１Ａから出力される第１検出結果と、第２検出部１Ｆ１Ｂから出力される第２検出結果とがあると、搬送装置は、図６乃至図９のように、ずれ量を計算できる。

さらに、搬送方向におけるずれ量を補償するように、ヘッドユニットが処理を行う処理タイミングを変更する制御等を行うと、搬送装置は、被搬送物の搬送方向におけるずれによる影響を抑制できる。

一方で、直交方向におけるずれ量を補償するように、ヘッドユニットを移動させる制御等を行うと、搬送装置は、被搬送物の直交方向におけるずれによる影響を抑制できる。

また、各検出結果に基づいて、各ヘッドユニットの読取画像データの画像処理を行う制御等を行うと、搬送装置は、搬送方向又は直交方向における被搬送物のずれによる影響を抑制できる。

また、搬送装置は、エンコーダ等の計測部を更に備えてもよい。以下、計測部がエンコーダによって実現される例で説明する。具体的には、エンコーダは、例えば、被搬送物を搬送するローラが有する回転軸に対して設置される。このようにすると、ローラの回転量に基づいて搬送方向における移動量を計測できる。この計測結果を検出部による検出結果と併せて利用すると、搬送装置は、精度良く処理を行うことができる。

＜変形例＞
上記は、ＣＩＳ等のラインイメージセンサ及び反射光学系等を有するヘッドユニットによって行われる読取処理で説明したが、読取処理はセンサの種類を問わず適用可能である。

ヘッドユニットは、読取処理を行うに限られない。すなわち、本発明に係る実施形態は、装置が、被搬送物に対して、直交方向に並べられるライン状のヘッドを用いて何らかの処理をするのであれば、適用可能である。例えば、レーザで基板をパターニングする装置であって、レーザヘッドを直交方向にライン上に並べるような装置において、本発明に係る実施形態の装置は、基板の位置を検出し、レーザヘッドを移動させる構成等でもよい。

さらに、本発明に係る実施形態では、ヘッドユニットは、複数でなくともよい。すなわち、本発明に係る実施形態の装置は、基準とする位置と同じ位置に、ヘッドユニットから吐出する物体を着弾させ続けたい（レーザ等の場合には、書き込みさせ続けたい場合となる。）仕様の装置であればよい。

また、ヘッドユニットは、被搬送物に対して液体を吐出する処理を行ってもよい。

図１６は、本発明の一実施形態に係る搬送装置の全体構成の変形例を示す概略図である。例えば、搬送装置１Ａは、図示するように、ウェブ１００に対して、インク等の液体を吐出する処理を行うヘッドユニットを複数有する構成でもよい。図示する例では、ニップローラＮＲ１、ニップローラＮＲ２及びローラ２３０によってウェブ１００が搬送方向１０へ搬送される。

そして、搬送装置１Ａは、異なる色のインクを吐出するヘッドユニットを備える。具体的には、搬送装置１Ａは、４色のそれぞれのインクを吐出するため、４つの液体吐出ヘッドユニットを有する。

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

各液体吐出ヘッドユニットは、画像データ等に基づいて、ウェブ１００の所定の箇所に、各色のインクをそれぞれ吐出する処理を行う。

このインクを吐出する処理が行われる処理位置（以下「吐出位置」という。）は、液体吐出ヘッドから吐出される液体がウェブ１００に着弾する位置にほぼ等しい、すなわち、液体吐出ヘッドの直下等である。この例では、ブラックのインクは、ブラック液体吐出ヘッドユニット２１０Ｋの吐出位置（以下「ブラック吐出位置ＰＫ」という。）に吐出される。同様に、シアンのインクは、シアン液体吐出ヘッドユニット２１０Ｃの吐出位置（以下「シアン吐出位置ＰＣ」という。）に吐出される。さらに、マゼンタのインクは、マゼンタ液体吐出ヘッドユニット２１０Ｍの吐出位置（以下「マゼンタ吐出位置ＰＭ」という。）に吐出される。また、イエローのインクは、イエロー液体吐出ヘッドユニット２１０Ｙの吐出位置（以下「イエロー吐出位置ＰＹ」という。）に吐出される。なお、各液体吐出ヘッドユニットがインクを吐出するそれぞれの処理タイミングは、各液体吐出ヘッドユニットに接続されるコントローラ５２０等が制御する。

図示する例では、ブラック液体吐出ヘッドユニット２１０Ｋに対して、ブラック用第１ローラＣＲ１Ｋ及びブラック用第２ローラＣＲ２Ｋがそれぞれ設置される。同様に、シアン液体吐出ヘッドユニット２１０Ｃに対して、シアン用第１ローラＣＲ１Ｃ及びシアン用第２ローラＣＲ２Ｃがそれぞれ設置される。さらに、マゼンタ液体吐出ヘッドユニット２１０Ｍに対して、マゼンタ用第１ローラＣＲ１Ｍ及びマゼンタ用第２ローラＣＲ２Ｍがそれぞれ設置される。また、イエロー液体吐出ヘッドユニット２１０Ｙに対して、イエロー用第１ローラＣＲ１Ｙ及びイエロー用第２ローラＣＲ２Ｙがそれぞれ設置される。

したがって、この例では、これらの各第１ローラ及び第２ローラの間がローラ間ＩＮＴとなる。そして、各ローラ間ＩＮＴに、センサが設置される。すなわち、この例では、ブラック用センサＳＥＮＫ、シアン用センサＳＥＮＣ、マゼンタ用センサＳＥＮＭ及びイエロー用センサＳＥＮＹが示す位置等で、各センサは、検出を行う。

以上のように、搬送装置１Ａは、インクを吐出する処理によって、被搬送物に画像を形成する。

また、本発明に係る液体を吐出する装置及び液体を吐出するシステムでは、インクは４色出なくとも良い。例えば１色のインクを吐出する液体吐出ヘッドユニットを複数備えても良い。また、液体は、インクに限られず、他の種類の記録液又は定着処理液等でもよい。すなわち、本発明に係る液体を吐出する装置及び液体を吐出するシステムは、インク以外の種類の液体を吐出する装置に適用されてもよい。

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

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

また、複数のヘッドユニット毎に第１の支持部材と第２の支持部材とを備える場合、上流のヘッドユニットの第２の支持部材と、下流のヘッドユニットの第１の支持部材とが兼用されても良い。

なお、光源は、レーザ光を用いる装置に限られない。例えば、光源は、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）又は有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ−Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）等でもよい。そして、光源によっては、パターンは、スペックルパターンでなくともよい。また、光源は、単一の波長を持つ光源でも、ブロードな波長を持つ光源でもよい。

＜その他の実施形態＞
なお、本発明に係る搬送装置は、１以上の装置を有する搬送システムによって実現されてもよい。すなわち、搬送システムは、複数の装置によって構成されてもよい。

また、本発明に係る実施形態では、搬送装置又は搬送システム等のコンピュータに制御方法のうち、一部又は全部を実行させるためのプログラムによって実現されてもよい。

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

１、１Ａ 搬送装置
１００ ウェブ
ＡＣ１、ＡＣ２ アクチュエータ
ＳＥＮ１、ＳＥＮ２ センサデバイス
Ｒ１ 第１ローラ
Ｒ２ 第２ローラ
ＨＤ１、ＨＤ２ ヘッドユニット
ＩＮＴ ローラ間
ＣＴ１、５２０ コントローラ

特開２００７−１５０８７０号公報

Claims (10)

1. 被搬送物の搬送を行う搬送部と、
   搬送経路上の所定の位置で前記被搬送物に対して処理を行うヘッドユニットと、
   前記ヘッドユニットが前記処理を行う処理位置よりも前記搬送経路の上流側に設けられ、かつ、前記被搬送物の搬送に用いられる第１の支持部材と、
   前記処理位置よりも前記搬送経路の下流側に設けられ、かつ、前記被搬送物の搬送に用いられる第２の支持部材と、
   前記被搬送物の表面に係る第１検出結果を出力する第１検出部と、
   前記第１の支持部材及び前記第２の支持部材の間、かつ、前記第１検出部よりも前記搬送経路の下流側に設けられ、前記被搬送物の表面情報に係る第２検出結果を出力する第２検出部と、
   前記第１検出結果及び前記第２検出結果に基づいて、前記ヘッドユニットによる処理位置を制御する制御部と
   を備える搬送装置。
2. 前記制御部は、前記ヘッドユニットを直交方向に移動させる制御を行う請求項１に記載の搬送装置。
3. 前記制御部は、前記ヘッドユニットが前記処理を行う処理タイミングを変更する制御を行う請求項１又は２に記載の搬送装置。
4. 被搬送物の搬送を行う搬送部と、
   搬送経路上の所定の位置で前記被搬送物に対して処理を行うヘッドユニットと、
   前記ヘッドユニットが前記処理を行う処理位置よりも前記搬送経路の上流側に設けられる第１の支持部材と、
   前記処理位置よりも前記搬送経路の下流側に設けられる第２の支持部材と、
   前記被搬送物の表面に係る第１検出結果を出力する第１検出部と、
   前記第１の支持部材及び前記第２の支持部材の間、かつ、前記第１検出部よりも前記搬送経路の下流側に設けられ、前記被搬送物の表面情報に係る第２検出結果を出力する第２検出部と、
   前記第１検出結果及び前記第２検出結果に基づいて、前記ヘッドユニットによる処理位置を制御する制御部と、
   画像処理を行う画像処理部と
   を備え、
   前記ヘッドユニットは、前記被搬送物の表面を読み取る読取処理を行い、
   前記画像処理部は、前記ヘッドユニットが読み取った画像に対する画像処理を変更する制御を行う搬送装置。
5. 前記第１検出部及び前記第２検出部は、前記被搬送物が有するパターンに基づいて、前記第１検出結果及び前記第２検出結果を出力する請求項１乃至４のいずれか１項に記載の搬送装置。
6. 前記パターンは、前記被搬送物に形成される凹凸形状に対して照射される光の干渉によって生成され、
   前記第１検出部及び前記第２検出部は、前記パターンを撮像した画像に基づいて、前記第１検出結果及び前記第２検出結果を出力する請求項５に記載の搬送装置。
7. 前記第１検出部及び前記第２検出部は、前記パターンを異なる２以上のタイミングで検出した結果に基づいて、前記被搬送物の位置を検出する請求項５又は６に記載の搬送装置。
8. 前記第１検出部は、前記処理位置より前記第１の支持部材に近い位置に設置される請求項１乃至７のいずれか１項に記載の搬送装置。
9. 前記被搬送物は、長尺である請求項１乃至８のいずれか１項に記載の搬送装置。
10. 被搬送物の搬送を行う搬送部と、搬送経路上の所定の位置で前記被搬送物に対して処理を行うヘッドユニットと、前記ヘッドユニットが前記処理を行う処理位置よりも前記搬送経路の上流側に設けられる第１の支持部材と、前記処理位置よりも前記搬送経路の下流側に設けられる第２の支持部材とを備える搬送装置が行う制御方法であって、
    第１検出部によって、前記被搬送物の表面情報に係る第１検出結果を出力する第１検出手順と、
    前記第１の支持部材及び前記第２の支持部材の間、かつ、前記第１検出部よりも前記搬送経路の下流側に設けられる第２検出部によって、前記被搬送物の表面情報に係る第２検出結果を出力する第２検出手順と、
    前記第１検出結果及び前記第２検出結果に基づいて、前記ヘッドユニットによる処理位置を制御する制御手順と
    を含む制御方法。

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