JP2023062522A - Conveyance device, droplet discharge device and conveyance method - Google Patents
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Abstract
Description
本願発明は、搬送装置、液滴吐出装置および搬送方法に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a transport device, a droplet ejection device, and a transport method.
従来、連続基材(ウェブ)をローラで搬送しつつ、連続基材に印刷などの所定の処理を行うことが行う装置が知られている。例えば、特許文献1には、ウェブ搬送を行う際に、ウェブに皺が発生することを防ぐ技術が開示されている。具体的には、ウェブ(10)をカメラ(3)で撮像した画像において、皺の前兆となる波形の直線(L)が検出される。そして、フリーローラ(2c)又は駆動ローラ(2d)及びウェブの合成表面粗さσと、これらローラ(2)に対するウェブ(10)の浮上量hとの大小関係に応じて、皺の発生する前兆となる波形の直線(L)に対し、フリーローラ(2c)の軸(20c)又は駆動ローラ(2d)の軸(20d)の方向が調整される。 2. Description of the Related Art Conventionally, there has been known an apparatus that performs a predetermined process such as printing on a continuous base material (web) while conveying the continuous base material with rollers. For example, Patent Literature 1 discloses a technique for preventing wrinkles from occurring in a web when conveying the web. Specifically, in an image of the web (10) captured by the camera (3), a wavy straight line (L), which is a sign of wrinkles, is detected. Then, according to the magnitude relationship between the combined surface roughness σ of the free roller (2c) or the drive roller (2d) and the web and the flying height h of the web (10) with respect to these rollers (2), there is a sign of the occurrence of wrinkles. The direction of the shaft (20c) of the free roller (2c) or the shaft (20d) of the drive roller (2d) is adjusted with respect to the wavy straight line (L).
しかしながら、従来技術では、カメラで撮像した画像上において、皺の前兆となるウェブ表面の波形を直接検出している。このため、ごく微小な波形を検出することは困難であった。また、波形に対して光が適切に照射できなかった場合、画像上で波形を検出することは困難であった。このため、連続基材の皺などの変形を高感度に検出する技術が求められている。 However, in the prior art, the waveform of the web surface, which is a sign of wrinkles, is directly detected on the image captured by the camera. Therefore, it has been difficult to detect very minute waveforms. In addition, when the waveform could not be appropriately irradiated with light, it was difficult to detect the waveform on the image. Therefore, there is a demand for a technique for detecting deformation such as wrinkles in a continuous base material with high sensitivity.
本発明の目的は、搬送中の連続基材における皺などの変形を高感度に検出することができる技術を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a technique capable of detecting deformation such as wrinkles in a continuous substrate during transportation with high sensitivity.
上記課題を解決するため、第1態様は、長尺帯状の連続基材を搬送する搬送装置であって、前記連続基材を搬送する複数のローラと、前記複数のローラによって搬送される連続基材の表面にパターン光を照射するパターン光照射部と、前記パターン光の照射により前記連続基材に形成される規定パターンを撮像するカメラと、前記カメラが撮像した画像における前記規定パターンの複数点の位置に基づいて、前記連続基材の高さに対応する高さ情報を取得する高さ情報取得部とを備える。 In order to solve the above problems, a first aspect is a conveying device for conveying a long strip-shaped continuous base material, comprising a plurality of rollers for conveying the continuous base material, and a continuous base conveyed by the plurality of rollers. a pattern light irradiating unit that irradiates pattern light onto the surface of a material; a camera that captures an image of a specified pattern formed on the continuous base material by the irradiation of the pattern light; and a plurality of points of the specified pattern in the image captured by the camera. and a height information acquisition unit that acquires height information corresponding to the height of the continuous base material based on the position of the.
第2態様は、第1態様の搬送装置であって、前記演算部は、前記複数点の重心を、前記高さ情報として算出する。 A second aspect is the conveying apparatus according to the first aspect, wherein the calculation unit calculates the center of gravity of the plurality of points as the height information.
第3態様は、第1態様または第2態様の搬送装置であって、前記規定パターンが、互いに平行な複数の第1直線と、前記複数の第1直線に交差する複数の第2直線とを含む。 A third aspect is the conveying apparatus of the first aspect or the second aspect, wherein the defined pattern includes a plurality of first straight lines parallel to each other and a plurality of second straight lines intersecting the plurality of first straight lines. include.
第4態様は、第3態様の搬送装置であって、前記第2直線は、前記第1直線に対して直交する。 A fourth aspect is the conveying apparatus of the third aspect, wherein the second straight line is orthogonal to the first straight line.
第5態様は、第1態様から第4態様のいずれか1つの搬送装置であって、前記カメラが撮像した画像の歪を補正する歪補正部、をさらに備え、前記高さ情報取得部は、前記歪補正部が処理した画像に基づいて、前記高さ情報を取得する。 A fifth aspect is the conveying apparatus according to any one of the first aspect to the fourth aspect, further comprising a distortion correcting section that corrects distortion of the image captured by the camera, wherein the height information acquiring section The height information is acquired based on the image processed by the distortion correction unit.
第6態様は、第1態様から第5態様のいずれか1つの搬送装置であって、前記複数のローラのうち、少なくとも1つを移動させるローラ移動部と、前記高さ情報に応じて、前記ローラ移動部を制御するローラ移動制御部とをさらに備える。 A sixth aspect is the conveying device according to any one of the first aspect to the fifth aspect, comprising: a roller moving unit that moves at least one of the plurality of rollers; A roller movement control section that controls the roller movement section is further provided.
第7態様は、液滴吐出装置であって、第1態様から第6態様のいずれか1つの搬送装置と、前記搬送装置によって搬送される前記連続基材に液滴を吐出する吐出部とを備える。 A seventh aspect is a droplet discharge device, comprising: a conveying device according to any one of the first to sixth aspects; Prepare.
第8態様は、長尺帯状の連続基材を搬送する搬送方法であって、a)前記連続基材を複数のローラで搬送する工程と、b)前記工程a)によって搬送される前記連続基材の表面にパターン光を照射する工程と、c)前記工程b)によって前記連続基材に形成される規定パターンをカメラで撮像する工程と、d)前記工程c)によって取得される画像における、前記規定パターンの複数点の位置に基づいて、前記連続基材の高さに対応する高さ情報を取得する工程とを含む。 An eighth aspect is a conveying method for conveying a long strip-shaped continuous substrate, comprising: a) a step of conveying the continuous substrate with a plurality of rollers; A step of irradiating the surface of the material with pattern light; c) a step of capturing an image of the defined pattern formed on the continuous base material in the step b) with a camera; and d) in the image obtained in the step c), obtaining height information corresponding to the height of the continuous substrate based on the positions of the plurality of points of the prescribed pattern.
第1態様から第6態様の搬送装置によれば、連続基材に形成される格子パターンは、連続基材の表面高さに応じて変形する。このため、格子パターンの複数点の位置を特定することにより、連続基材の表面高さに対応する高さ情報を取得できる。また、パターン光の照射によって連続基材の表面に格子パターンを形成するため、比較的鮮明な格子パターンの画像を取得できる。これにより、カメラが撮像した画像から直接識別することが困難な変形であっても、格子パターンの複数点の位置を特定することによって、高感度に検出できる。 According to the conveying devices of the first to sixth aspects, the lattice pattern formed on the continuous base material is deformed according to the surface height of the continuous base material. Therefore, height information corresponding to the surface height of the continuous base material can be obtained by specifying the positions of a plurality of points of the grid pattern. In addition, since the lattice pattern is formed on the surface of the continuous base material by irradiating the pattern light, a relatively clear image of the lattice pattern can be obtained. As a result, even deformation that is difficult to identify directly from the image captured by the camera can be detected with high sensitivity by specifying the positions of a plurality of points of the lattice pattern.
第2態様の搬送装置によれば、連続基材に照射された前記パターン光における複数点の重心の変動を検出することによって、連続基材の高さの変動を検出できる。 According to the conveying device of the second aspect, the variation in the height of the continuous base material can be detected by detecting the variation in the center of gravity of the plurality of points in the pattern light irradiated to the continuous base material.
第3態様の搬送装置によれば、第1直線と第2直線とを交差させることによって、位置の特定が容易な複数の交点を形成できる。 According to the conveying apparatus of the third aspect, by intersecting the first straight line and the second straight line, it is possible to form a plurality of intersection points whose positions are easy to identify.
第5態様の搬送装置によれば、画像の歪を補正することによって、高さ情報を適切に取得できる。 According to the conveying device of the fifth aspect, height information can be appropriately acquired by correcting image distortion.
第6態様の搬送装置によれば、高さ位置に応じてローラを移動させることによって、連続基材の表面高さの変動を修正できる。これにより、皺などの変形を修正できる。 According to the conveying device of the sixth aspect, by moving the roller according to the height position, it is possible to correct the fluctuation of the surface height of the continuous base material. This makes it possible to correct deformation such as wrinkles.
第7態様の液滴吐出装置によれば、皺などの表面高さの変動を検出できるため、皺などの発生によりプロセスの質が低下することを抑制できる。 According to the droplet ejection device of the seventh aspect, since variations in surface height such as wrinkles can be detected, it is possible to suppress degradation of process quality due to the occurrence of wrinkles and the like.
第8態様の搬送方法によれば、連続基材に形成される格子パターンは、連続基材の表面高さに応じて変形する。このため、格子パターンの複数点の位置を特定することにより、連続基材の表面高さに対応する高さ情報を取得できる。また、パターン光の照射によって連続基材の表面に格子パターンを形成するため、比較的鮮明な格子パターンの画像を取得できる。これにより、カメラで撮像した画像から直接識別することが困難な変形であっても、格子パターンの複数点の位置を特定することによって、高感度に検出できる。 According to the conveying method of the eighth aspect, the lattice pattern formed on the continuous base material is deformed according to the surface height of the continuous base material. Therefore, height information corresponding to the surface height of the continuous base material can be obtained by specifying the positions of a plurality of points of the lattice pattern. In addition, since the lattice pattern is formed on the surface of the continuous base material by irradiating the pattern light, a relatively clear image of the lattice pattern can be obtained. As a result, even deformation that is difficult to directly identify from an image captured by a camera can be detected with high sensitivity by specifying the positions of a plurality of points of the lattice pattern.
以下、添付の図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。なお、この実施形態に記載されている構成要素はあくまでも例示であり、本発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。図面においては、理解容易のため、必要に応じて各部の寸法や数が誇張又は簡略化して図示されている場合がある。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. It should be noted that the constituent elements described in this embodiment are merely examples, and are not intended to limit the scope of the present invention only to them. In the drawings, for ease of understanding, the dimensions and numbers of each part may be exaggerated or simplified as necessary.
<1. 実施形態>
図1は、実施形態に係る印刷装置1の全体構成を示す図である。印刷装置1は、インクジェット方式の印刷装置であって、長尺帯状の連続基材9を搬送しつつ、複数のヘッド(第1ヘッド21、第2ヘッド22、第3ヘッド23、および、第4ヘッド24)から連続基材9へ向けてインクの液滴(以下、「インク滴」と称する。)を吐出することにより、連続基材9の表面に画像を印刷するように構成されている。印刷装置1は、液滴吐出装置の一例である。連続基材9は、例えば、印刷用紙、樹脂製のフィルム、金属箔、またはガラス製の基材である。図1に示すように、印刷装置1は、搬送機構10と、印刷部20と、パターン光照射部30と、カメラ40と、制御部50とを備えている。
<1. embodiment>
FIG. 1 is a diagram showing the overall configuration of a printing apparatus 1 according to an embodiment. The printing apparatus 1 is an inkjet type printing apparatus that conveys a continuous strip-
搬送機構10は、連続基材9をその長手方向に沿う搬送方向に搬送するように構成されている。搬送機構10は、巻き出し部11と、複数の搬送ローラ12と、巻き取り部13とを有している。巻き出し部11は、ロール状の連続基材9を回転可能に保持しつつ、連続基材9を繰り出すように構成されている。各搬送ローラ12は、搬送方向に対して垂直な方向に延びる軸を中心として回転するように構成されている。各搬送ローラ12は、巻き出し部11から繰り出された連続基材9を搬送経路の下流側の巻き取り部13へ案内する。巻き取り部13は、巻き出し部11から繰り出される連続基材9をロール状に巻き取るように構成されている。連続基材9は、張力が掛けられた状態で複数の搬送ローラ12に掛け渡される。これにより、搬送中における連続基材9の弛みや皺の発生が、ある程度抑制されている。
The
本明細書では、搬送機構10に搬送される連続基材9の長手方向(搬送方向)に直交する幅方向を、単に「幅方向」と称する。また、連続基材9の表面と垂直な方向を「上下方向」と称する。搬送機構10は、連続基材9の表面である印刷面を上方に向けた状態で、連続基材9を搬送する。
In this specification, the width direction orthogonal to the longitudinal direction (conveyance direction) of the
印刷部20は、搬送機構10により搬送される連続基材9に対して、インク滴を吐出する。印刷部20は、4つのヘッド(第1ヘッド21、第2ヘッド22、第3ヘッド23、第4ヘッド24)を有している。これらの4つの第1ヘッド21~第4ヘッド24は、連続基材9の搬送方向に沿って、等間隔に配置されている。連続基材9は、第1ヘッド21~第4ヘッド24に対して下方に離れた位置に配置される。連続基材9の印刷面は、第1ヘッド21~第4ヘッド24の下面に対向している。
The
図2は、印刷装置1における印刷部20およびその周辺を示す部分上面図である。図2中、破線で示すように、第1ヘッド21~第4ヘッド24の下面には、連続基材9の幅方向と平行に配置された複数のノズル201が配置されている。第1ヘッド21~第4ヘッド24は、複数のノズル201から連続基材9の印刷面に向けて、K(ブラック)、C(シアン)、M(マゼンタ)、Y(イエロー)の各色のインクをそれぞれ吐出するように構成されている。
FIG. 2 is a partial top view showing the
第1ヘッド21は、搬送経路上の第1印刷位置P1において、連続基材9にK色のインク滴を吐出する。第2ヘッド22は、第1印刷位置P1よりも搬送方向下流側の第2印刷位置P2において、連続基材9の印刷面にC色のインク滴を吐出する。第3ヘッド23は、第2印刷位置P2よりも搬送方向下流側の第3印刷位置P3において、連続基材9の印刷面にM色のインク滴を吐出する。第4ヘッド24は、第3印刷位置P3よりも搬送方向下流側の第4印刷位置P4において、連続基材9の印刷面にY色のインク滴を吐出する。
The
印刷装置1は、第1ヘッド21~第4ヘッド24の搬送方向下流側に、連続基材9の印刷面に付与されたインク滴を乾燥させる(詳細には、インク滴中の溶媒を気化させる)乾燥処理部を備えていてもよい。乾燥処理部は、例えば、ヒータなどで加熱された気体を連続基材9に吹き付けるように構成される。また、乾燥処理部は、赤外線照射または光照射などによってインク滴を乾燥または硬化させるように構成されていてもよい。
The printing apparatus 1 dries the ink droplets applied to the printing surface of the
複数の搬送ローラ12のうち少なくとも1つには、エンコーダ14が設けられている。エンコーダ14は、搬送ローラ12の回転量を検出する。具体的には、エンコーダ14は、搬送ローラ12が所定の角度だけ回転するごとに、パルス信号を制御部50へ出力する。制御部50は、エンコーダ14のパルス信号に基づき、連続基材9の搬送量を取得する。そして、制御部50は、その搬送量に基づいて、第1ヘッド21~第4ヘッド24がインクを吐出するタイミングを決定する。なお、エンコーダ14は、搬送ローラ12とは異なるローラの回転量を検出してもよい。
At least one of the conveying
<パターン光照射部>
図1に示すように、パターン光照射部30は、印刷部20よりも搬送方向の上流側に配置されている。図1に示すように、パターン光照射部30は、連続基材9に対して上側に離れた位置に配置されている。
<Pattern light irradiation unit>
As shown in FIG. 1, the pattern
図3は、パターン光照射部30を示す斜視図である。図3に示すように、パターン光照射部30は、規定形状のパターン光31を連続基材9の表面に照射する。図1および図3に示すように、パターン光照射部30は、連続基材9のうち、搬送方向に隣接する2つの搬送ローラ12,12間の表面に、パターン光31を照射する。
FIG. 3 is a perspective view showing the pattern
連続基材9の表面に照射されたパターン光31は、連続基材9上に、規定形状である格子パターン33を形成する。格子パターン33は、互いに平行な複数の第1直線331と、互いに平行な複数の第2直線332とを有している。複数の第1直線331および複数の第2直線332は、パターン光31が有する線状光が連続基材9の表面で反射することにより形成される。第1直線331と第2直線332とは、互いに交差しており、好ましくは、互いに直交している。第1直線331は、好ましくは搬送方向と平行であり、第2直線332は、好ましくは幅方向と平行である。
The patterned light 31 irradiated onto the surface of the
なお、パターン光照射部30が連続基材9に形成するパターンは、格子パターン33に限定されるものではなく、複数点の位置が特定可能であればどのようなパターンであってもよい。
The pattern formed on the
また、本例では、連続基材9の表面に対してパターン光31を垂直に入射させているが、連続基材9に対してパターン光31を斜めに入射させてもよい。
Further, in this example, the pattern light 31 is vertically incident on the surface of the
<カメラ>
カメラ40は、パターン光31が照射されている連続基材9の表面を撮像する。カメラ40は、パターン光照射部30に対して、搬送方向下流側に配置されている。カメラ40は、CCD(charge-coupled device)またはCMOS(complementary metal oxide semiconductor)などのイメージセンサを備えている。カメラ40は、制御部50と通信可能に接続されている。カメラ40は、イメージセンサによって撮像して得られた画像を示す信号を、制御部50へ送信する。
<Camera>
The
カメラ40は、不図示のレンズを有している。図3に示すように、当該レンズの光軸41は、連続基材9の表面に対して、斜めに傾斜している。光軸41は、パターン光31の中心に向けられている。
The
なお、上記したパターン光照射部30およびカメラ40の向きや姿勢などは、搬送機構10または印刷装置1の構成などに応じて適宜変更してもよい。例えば、図3に示す例では、カメラ40が、パターン光照射部30に対して搬送方向下流側に配置されている。しかしながら、カメラ40は、パターン光照射部30に対して、搬送方向上流側に配置されていてもよい。また、カメラ40は、パターン光照射部30に対して幅方向の側方に配置されていてもよい。さらに、パターン光照射部30およびカメラ40は、連続基材9の印刷面側ではなく、その反対側(裏面側)に配置されていてもよい。
Note that the directions and attitudes of the pattern
図3に示すように、搬送機構10は、ローラ移動部15を備えている。ローラ移動部15は、搬送ローラ12のうち1つの搬送ローラ12を移動させる。以下の説明では、ローラ移動部15が移動させる搬送ローラ12を、「可動搬送ローラ」とも称する。また、「可動搬送ローラを移動させる」とは、可動搬送ローラを平行移動させること、および、可動搬送ローラをその回転軸に対して傾斜するように傾動させることを含む。
As shown in FIG. 3 , the
図3に示すように、ローラ移動部15は、可動搬送ローラのローラ軸121に接続されている。ローラ移動部15は、制御部50(詳細には、ローラ移動制御部55)が出力する変更指示に応じて、可動搬送ローラを移動させる。なお、ローラ移動部15は、単一の搬送ローラ12だけでなく、複数の搬送ローラ12を移動させるように構成されていてもよい。
As shown in FIG. 3, the
図4は、ローラ移動部15による可動搬送ローラの移動を概略的に示す図である。図4(a)に示すように、ローラ移動部15は、可動搬送ローラを搬送方向、および、高さ方向に平行移動させることが可能である。また、図4(b)に示すように、ローラ移動部15は、可動搬送ローラを幅方向に平行移動させることが可能である。さらに、図4(c),(d)に示すように、ローラ移動部15は、可動搬送ローラを、高さ方向、または、搬送方向に傾動させることができる。
4A and 4B are diagrams schematically showing movement of the movable conveying roller by the
なおローラ移動部15は、図4に示す各移動のうち、平行移動または傾動のうちどちらか一方のみをできるように構成されていてもよい。また、ローラ移動部15は、搬送方向、高さ方向、幅方向のうち、一部の方向にのみ搬送ローラ12を移動させることができるように構成されていてもよい。
It should be noted that the
図3に示すように、連続基材9は所定の巻き角で可動搬送ローラに巻付けられている。すなわち、可動搬送ローラにより、連続基材9に張力が掛けられている。したがって、ローラ移動部15が、可動搬送ローラを移動させることによって、連続基材9に対する張力の大きさ、または、張力の向きが調整される。
As shown in FIG. 3, the
図3に示す例では、可動搬送ローラは、連続基材9に対してパターン光31が照射される位置(照射位置)よりも下流側に配置された搬送ローラ12である。しかしながら、可動搬送ローラは、上記照射位置よりも上流側に配置された搬送ローラ12であってもよい。
In the example shown in FIG. 3, the movable conveying roller is the conveying
図5は、制御部50と、印刷装置1の各部との接続を模式的に示すブロック図である。制御部50は、情報処理装置であって、印刷装置1の各部の動作を制御するように構成されている。図3に示すように、制御部50は、CPUなどのプロセッサ501、RAMなどのメモリ502、および、ハードディスクドライブなどの記憶部503を備えたコンピュータにより構成されている。記憶部503は、印刷装置1の各部の動作を制御するためのコンピュータプログラム80を記憶している。
FIG. 5 is a block diagram schematically showing connections between the
図5に示すように、制御部50は、搬送機構10と、第1ヘッド21~第4ヘッド24と、パターン光照射部30と、カメラ40と、ローラ移動部15とそれぞれ通信可能に接続されている。制御部50は、コンピュータプログラム80に基づいて、搬送機構10と、第1ヘッド21~第4ヘッド24とをそれぞれ制御する。また、制御部50は、コンピュータプログラム80に基づいて、搬送機構10のローラ移動部15を制御する。
As shown in FIG. 5, the
図6は、制御部50の機能的な構成を概念的に示すブロック図である。図6に示すように、制御部50は、歪補正部51と、高さ情報取得部53と、ローラ移動制御部55と、吐出制御部57とを備えている。歪補正部51、高さ情報取得部53、ローラ移動制御部55、および、吐出制御部57は、プロセッサ501がコンピュータプログラム80を実行することにより実現される機能である。なお、制御部50の機能のうち一部または全部が、専用の回路によって実現されてもよい。
FIG. 6 is a block diagram conceptually showing the functional configuration of the
歪補正部51は、カメラ40によって取得された画像の歪を補正する処理(以下、「歪補正処理」とも称する。)を実行する。高さ情報取得部53は、歪が補正された補正済画像に基づいて、連続基材9の表面の高さ(上下方向における連続基材9の表面の位置)に対応する高さ情報を取得する。以下、連続基材9の表面の高さを、単に「表面高さ」とも称する。ローラ移動制御部55は、高さ情報取得部53が取得した高さ情報に基づいて、ローラ移動部15を制御する。
The
吐出制御部57は、第1ヘッド21~第4ヘッド24を制御する。具体的には、吐出制御部57は、エンコーダ14からの出力に基づく連続基材9の搬送量と、印刷すべき画像データとに基づいて、第1ヘッド21~第4ヘッド24に対して、印刷指示を出力する。第1ヘッド21~第4ヘッド24は、印刷指示において指定されたノズル201から、印刷指示において指定されたタイミングでインク滴を吐出する。
The
<印刷装置の動作>
図7は、印刷装置1の動作の流れを示す図である。図7に示す各処理は、特に断らない限り、制御部50の制御下で行われる。また、図7に示すステップS11~ステップS18のうち、ステップS11~ステップS15は、連続基材9の表面高さの変動を検出する処理であり、ステップS16は、表面高さの変動を修正する処理である。
<Operation of printing device>
FIG. 7 is a diagram showing the operation flow of the printing apparatus 1. As shown in FIG. Each process shown in FIG. 7 is performed under the control of the
連続基材9の一部に皺などの変形が発生すると、変形が発生した部分の表面高さが、基準となる表面高さ(以下、「基準高さ」とも称する。)から変動する。このため、ステップS11~ステップS15において、表面高さの変動を検出することによって、連続基材9の皺などの変形を検出する。また、ステップS16によって可動搬送ローラを移動させることにより、連続基材9に発生したの皺などの変形を取り除く。
When deformation such as wrinkles occurs in a portion of the
なお、図7に示すステップS11が開始される前に、搬送機構10による連続基材9の搬送が開始されており、かつ、図3に示すように、パターン光31を連続基材9に照射されているものとする。
It should be noted that before step S11 shown in FIG. 7 is started, the transport of the
まず、制御部50は、カメラ40が撮像した連続基材9表面上の格子パターン33の画像を取得する(ステップS11)。そして、制御部50の歪補正部51が、ステップS11にて取得された画像に対して、歪補正処理を行う(ステップS12)。
First, the
図8は、歪補正処理を概念的に示す図である。図8に示す元画像81は、カメラ40が取得した初期の画像である。図8に示すように、カメラ40による格子パターン33の撮像条件(例えば、カメラ40と格子パターン33との間の位置関係、カメラ40のレンズの種類など)によって、格子パターン33に歪が生じ得る。図8に示す例では、格子パターン33を構成する複数の第1直線331が、互いに平行でない。また、隣接する第2直線332間の間隔が、一定となっていない。
FIG. 8 is a diagram conceptually showing the distortion correction process. An
歪補正部51は、格子パターン33の歪を補正するため、例えば、複数の第1直線331のうち一部と、複数の第2直線332のうち一部とを、それぞれ抽出する。図8に示す例では、歪補正部51は、第1直線331については1つおきに、第2直線332については2つおきに、それぞれ抽出している。以下、抽出された線を、「抽出線」と称する。
In order to correct the distortion of the
歪補正部51は、第1直線331の抽出線が互いに平行となり、第2直線332の抽出線が互いに平行となるように、元画像81を補正する。また、歪補正部51は、第1直線331および第2直線332が直交するように、元画像81を補正する。歪補正部51は、このような歪補正処理により、元画像81から補正済画像83を生成する。図8に示すように、補正済画像83では、複数の第1直線331が互いに平行に補正されており、複数の第2直線332も互いに平行に補正されている。そして、複数の第1直線331が複数の第2直線332と直交するように補正されている。このように、歪補正部51の歪補正処理により、元画像81の歪が除去される。
The
図7に示すように、ステップS12の後、制御部50の高さ情報取得部53は、ステップS12によって生成された補正済画像83において、格子パターン33に含まれる複数の交点の位置を取得する(ステップS13)。そして、高さ情報取得部53は、取得した交点の位置から、重心点の位置を算出する(ステップS14)。
As shown in FIG. 7, after step S12, the height
図8に示すように、高さ情報取得部53は、ステップS13において、補正済画像83上の複数の第1直線331と複数の第2直線332とが交わる各交点35(格子点)の位置を取得する。そして、高さ情報取得部53は、各単位格子の4つの交点35の重心点37の位置を算出する。単位格子は、格子パターン33の最小単位であって、互いに隣接する2本の第1直線331と、互いに隣接する2本の第2直線332とで規定される。
As shown in FIG. 8, in step S13, the height
図9は、特定の重心点37の位置の経時変化(グラフG11)と、当該特定の重心点37に対応する部分の表面高さの経時変化(グラフG21)とを示す図である。図9中、横軸は時間を示している。グラフG11の縦軸は画像上における位置(ピクセル)を示しており、グラフG21の縦軸は、連続基材9の表面高さ(μm)を示している。連続基材9の高さは、変位センサ(超音波式変位センサまたは光干渉式変位センサなど)で測定される値である。
FIG. 9 is a diagram showing changes over time in the position of the specific center of gravity point 37 (graph G11) and changes over time in the surface height of the portion corresponding to the specific center of gravity point 37 (graph G21). In FIG. 9, the horizontal axis indicates time. The vertical axis of the graph G11 indicates the position (pixel) on the image, and the vertical axis of the graph G21 indicates the surface height (μm) of the
図9に示すように、連続基材9の高さが変動すると、画像上における重心点37の位置も変動する。特に、連続基材9の高さが基準値(0)から変動した場合、重心点37の位置もこれに追従して変動する。また、重心点37の位置の変動量の大きさは、高さ実測値(G11)の変動量の大きさと略比例する。このように、重心点37の位置は、連続基材9の表面高さに対応する高さ情報である。このため、高さ情報取得部53は、ステップS14において、各重心点37の位置を、高さ情報として取得する。
As shown in FIG. 9, when the height of the
図7に示すように、ステップS14によって、高さ情報が取得されると、制御部50は、高さ情報である各重心点37の位置に基づいて、変形が発生したかどうかを判定する(ステップS15)。具体的には、各重心点37の基準高さに対する変動の大きさ、および、重心点37が変動した範囲の広さまたは形状などに基づいて、連続基材9の変形を判定する。例えば、線状に延びる皺(トラフ)が発生する場合、重心点37の変位が線状に沿って発生する。このため、例えば、重心点37が変動した範囲が線状であるかどうかを判定することによって、線状の皺の発生を検出できる。
As shown in FIG. 7, when the height information is acquired in step S14, the
ステップS15において、変形が発生したと判定された場合、制御部50のローラ移動制御部55が、各重心点37の位置が基準高さとなるように、可動搬送ローラを移動させる(ステップS16)。ステップS15において、変形が発生していないと判定された場合、制御部50は、ステップS16の処理をスキップしてステップS17へ進む。
When it is determined in step S15 that deformation has occurred, the roller
ステップS16の後、制御部50は、搬送機構10による連続基材9の搬送を停止させるかどうかを判定する(ステップS17)。例えば、制御部50は、印刷処理が完了した場合に、搬送を停止させると判定してもよい。ステップS17において、制御部50が連続基材9の搬送を停止させると判定した場合、制御部50は、搬送機構10を制御することによって、連続基材9の搬送を停止させる(ステップS18)。一方、ステップS17において、連続基材9の搬送を停止させないと判定された場合、制御部50は、ステップS11へ戻り、処理を継続して行う。
After step S16, the
<効果>
連続基材9に形成される格子パターン33は、連続基材9の表面高さに応じて変形する。このため、格子パターン33の複数点の位置を特定することにより、連続基材9の表面高さに対応する高さ情報を取得できる。
<effect>
The
また、パターン光31の照射によって連続基材9の表面に格子パターン33を形成するため、格子パターン33の画像を比較的鮮明に取得できる。このため、カメラ40が撮像した画像から直接識別することが困難な変形であっても、格子パターン33の複数点の位置を特定することによって、高感度に検出できる。
In addition, since the
また、可動搬送ローラの移動により、連続基材9の表面高さの変動を修正することにより、連続基材9の変形が修正される。これにより、変形によって連続基材9に折り目などの痕が生じることを抑制できる。
In addition, deformation of the
また、印刷部20よりも上流に可動搬送ローラを配置することによって、印刷部20が印刷を開始する前に、連続基材9の変形を修正できる。このため、印刷部20が連続基材9に印刷する画像の位置が、連続基材9の変形によってずれることを抑制できる。したがって、印刷処理の品質が低下することを抑制できる。
Further, by arranging the movable transport rollers upstream of the
<2. 変形例>
以上、実施形態について説明してきたが、本発明は上記のようなものに限定されるものではなく、様々な変形が可能である。
<2. Variation>
Although the embodiments have been described above, the present invention is not limited to the above, and various modifications are possible.
上記実施形態では、高さ情報取得部53は、高さ情報として、重心点37の位置を取得している。しかしながら、高さ情報は、重心点37の位置に限定されるものでない。例えば、高さ情報取得部53は、パターン光31の照射方向と、カメラ40から観察したときの向きとの関係に基づく三角測量によって、格子パターン33の各交点35の位置から、連続基材9の表面高さを算出するようにしてもよい。
In the above embodiment, the height
上記実施形態では、ローラ移動制御部55が、高さ情報に基づいて連続基材9の表面高さを修正することによって、印刷位置のずれを抑制している。この代わりに、吐出制御部57が、高さ情報に基づいて、印刷部20に付与する印刷指示を補正することによって、印刷位置のずれを抑制してもよい。例えば、連続基材9の特定部分の表面高さが基準高さよりも上である場合、インク滴の飛翔時間(ノズル201から吐出されてから連続基材9に着弾するまでの時間)が通常よりも短縮される。この場合、吐出のタイミングを表面高さに応じて遅延させるように、印刷指示が補正される。また、連続基材9の表面高さが基準高さよりも低い場合、飛翔時間が延びる。この場合、吐出のタイミングを早めるように、印刷指示が補正される。このように、高さ情報に応じて、吐出制御部57が印刷指示を補正することによって、印刷処理の質が低下することを抑制できる。なお、ローラ移動制御部55による可動搬送ローラの移動と、吐出制御部57による印刷指示の補正とを組み合わせて行われてもよい。
In the above-described embodiment, the roller
この発明は詳細に説明されたが、上記の説明は、すべての局面において、例示であって、この発明がそれに限定されるものではない。例示されていない無数の変形例が、この発明の範囲から外れることなく想定され得るものと解される。上記各実施形態及び各変形例で説明した各構成は、相互に矛盾しない限り適宜組み合わせたり、省略したりすることができる。 Although the present invention has been described in detail, the above description is, in all aspects, illustrative and not intended to limit the present invention. It is understood that numerous variations not illustrated can be envisioned without departing from the scope of the invention. Each configuration described in each of the above embodiments and modifications can be appropriately combined or omitted as long as they do not contradict each other.
1 印刷装置
9 連続基材
10 搬送機構
12 搬送ローラ
15 ローラ移動部
21 第1ヘッド(吐出部)
30 パターン光照射部
31 パターン光
33 格子パターン
35 交点
37 重心点
40 カメラ
50 制御部
51 歪補正部
53 情報取得部
55 ローラ移動制御部
331 第1直線
332 第2直線
REFERENCE SIGNS LIST 1
30 pattern
Claims (8)
前記連続基材を搬送する複数のローラと、
前記複数のローラによって搬送される連続基材の表面にパターン光を照射するパターン光照射部と、
前記パターン光の照射により前記連続基材に形成される規定パターンを撮像するカメラと、
前記カメラが撮像した画像における前記規定パターンの複数点の位置に基づいて、前記連続基材の高さに対応する高さ情報を取得する高さ情報取得部と、
を備える、搬送装置。 A conveying device for conveying a long strip-shaped continuous base material,
a plurality of rollers for conveying the continuous substrate;
a pattern light irradiation unit that irradiates pattern light onto the surface of the continuous base material conveyed by the plurality of rollers;
a camera that captures an image of a prescribed pattern formed on the continuous base material by the irradiation of the pattern light;
a height information acquisition unit that acquires height information corresponding to the height of the continuous base material based on the positions of the plurality of points of the prescribed pattern in the image captured by the camera;
A carrier device.
前記演算部は、前記複数点の重心を、前記高さ情報として算出する、搬送装置。 The conveying device according to claim 1,
The calculating unit calculates the center of gravity of the plurality of points as the height information.
前記規定パターンが、互いに平行な複数の第1直線と、前記複数の第1直線に交差する複数の第2直線と、を含む、搬送装置。 The conveying device according to claim 1 or claim 2,
The conveying device, wherein the specified pattern includes a plurality of first straight lines parallel to each other and a plurality of second straight lines intersecting the plurality of first straight lines.
前記第2直線は、前記第1直線に対して直交する、搬送装置。 A conveying device according to claim 3,
Said 2nd straight line is a conveying apparatus orthogonally crossed with said 1st straight line.
前記カメラが撮像した画像の歪を補正する歪補正部、
をさらに備え、
前記高さ情報取得部は、前記歪補正部が処理した画像に基づいて、前記高さ情報を取得する、搬送装置。 The conveying device according to any one of claims 1 to 4,
a distortion correction unit that corrects distortion of the image captured by the camera;
further comprising
The conveying device, wherein the height information acquisition unit acquires the height information based on the image processed by the distortion correction unit.
前記複数のローラのうち、少なくとも1つを移動させるローラ移動部と、
前記高さ情報に応じて、前記ローラ移動部を制御するローラ移動制御部と、
をさらに備える、搬送装置。 The conveying device according to any one of claims 1 to 5,
a roller moving unit that moves at least one of the plurality of rollers;
a roller movement control unit that controls the roller movement unit according to the height information;
A transport device, further comprising:
請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の搬送装置と、
前記搬送装置によって搬送される前記連続基材に液滴を吐出する吐出部と、
を備える、液滴吐出装置。 A droplet ejection device,
A conveying device according to any one of claims 1 to 6;
a discharge unit that discharges droplets onto the continuous base material transported by the transport device;
A droplet ejection device.
a) 前記連続基材を複数のローラで搬送する工程と、
b) 前記工程a)によって搬送される前記連続基材の表面にパターン光を照射する工程と、
c) 前記工程b)によって前記連続基材に形成される規定パターンをカメラで撮像する工程と、
d) 前記工程c)によって取得される画像における、前記規定パターンの複数点の位置に基づいて、前記連続基材の高さに対応する高さ情報を取得する工程と、
を含む、搬送方法。 A conveying method for conveying a long strip-shaped continuous base material,
a) conveying the continuous substrate with a plurality of rollers;
b) irradiating the surface of the continuous substrate conveyed in step a) with patterned light;
c) a step of taking an image of the defined pattern formed on the continuous substrate by the step b) with a camera;
d) acquiring height information corresponding to the height of the continuous substrate based on the positions of the plurality of points of the prescribed pattern in the image acquired in step c);
method of transportation, including;
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