JP6820674B2 - 記録装置および記録方法 - Google Patents
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Description
本発明は、上述したような問題点に鑑みてなされたものであり、精度の高い搬送情報を検出できるようにすることを目的とする。
本実施形態は、搬送検出装置と、その搬送検出装置を備えた搬送装置あるいは記録装置である。搬送検出装置は、搬送物の搬送情報を検出する。搬送装置は、搬送検出装置により検出された搬送物の搬送情報に基づいて搬送物を搬送する。記録装置は、搬送検出装置により検出された搬送物、具体的には記録用紙の搬送情報に基づいて画像を形成して記録する。
なお、以下の図面では、必要に応じて搬送物の搬送方向をX方向、X方向と直交すると共に搬送面と平行な方向をY方向、搬送面に直交する方向をZ方向として示している。また、以下では搬送方向において後述する給紙口14側を上流といい、後述する排紙口15側を下流というものとする。
本実施形態に係る記録装置100をインクジェット方式のプリンタに適用した場合について説明する。
図1は、記録装置100の概略構成を示す図である。
記録装置100は、搬送装置10と、記録部40と、搬送装置10および記録部40の動作を制御する制御部50とを備えている。
筐体11は、記録装置100の各構成部材を収容して支持する。また、筐体11は、記録用紙Pを給紙するための給紙口14と記録用紙Pを排紙する排紙口15を有する。
第1搬送ローラ部21は一対のローラ21a、21bを有し、ローラ21a、21bの間に記録用紙Pを挟持した状態で搬送する。同様に、第2搬送ローラ部22も一対のローラ22a、22bを有し、ローラ22a、22bの間に記録用紙Pを挟持した状態で搬送する。第1搬送ローラ部21および第2搬送ローラ部22は、搬送方向に離れた位置で筐体11によって回動自在に支持される。したがって、一対のローラ21a、21bの間、および、一対のローラ22a、22bの間が、記録用紙Pの搬送路を構成する(図1では、記録用紙Pと搬送路とが重なる)。搬送モータ23は、第1搬送ローラ部21および第2搬送ローラ部22を回転させる。したがって、搬送モータ23の駆動により一対のローラ21a、21bおよび一対のローラ22a、22bに挟持された記録用紙Pが搬送方向(図1に示す矢印F)に沿って搬送される。給紙ローラ部24は一対のローラ24a、24bを有し、ローラ24a、24bの間に記録用紙Pを挟持し、トレイに積載された複数の記録用紙Pを一枚ずつ分離して給紙口14から給紙する。給紙モータ25は、給紙ローラ部24を回転させる。したがって、給紙モータ25が回転することで、一対のローラ24a、24bに挟持された記録用紙Pが給紙口14から給紙される。エンコーダ26は、第1搬送ローラ部21の図示しないコードホイールの円周に沿ったスリットを読み取ることで回転状態を検出して、検出した情報を制御部50に送信する。
なお、搬送部20は記録用紙Pを一対のローラで搬送する場合に限られず、記録用紙Pを搬送ベルトに密着させて搬送させる機構であってもよい。
なお、撮影部30の撮影範囲は、例えば1024画素×1024画素とすることができる。ここで、例えば1画素のピッチを10μmとすると、撮影範囲は10.24mm×10.24mmとなる。なお、撮影範囲は搬送量に応じたサイズに設定することができる。
なお、記録部40はインクジェット方式である場合に限られず、電子写真方式、熱転写方式、ドットインパクト方式などの方式であってもよい。
制御部50は、CPU51、ROM52、RAM53を有し、いわゆるコンピュータとして機能する。
CPU51は、ROM52に格納されたプログラムをRAM53に展開して実行することで記録装置100全体を制御する。ROM52には、プログラムおよびCPU51の処理に必要なデータが格納される。RAM53は、CPU51が処理するときに一時的に情報を記憶するメモリである。
また、制御部50は、搬送モータ23、給紙モータ25、キャリッジ移動モータ44、記録ヘッド42に対してそれぞれモータドライバ56,57,58、ヘッドドライバ59を介して接続され、これらに情報を送信する。
(第1の検証)
ここでは、記録用紙の上方から光を照射した場合と記録用紙の下方から光を透過させた場合とで、それぞれ非テレセントリックレンズおよびテレセントリックレンズを用いて撮影したときの画像を比較する。なお、以下の図3(a)〜(d)は、何れも記録用紙の同一の領域を撮影した画像である。
図3(a)は、記録用紙の上方から光を照射し、非テレセントリックレンズとしてマクロレンズを用いて撮影した画像である。
図3(b)は、記録用紙の上方から光を照射し、テレセントリックレンズで撮影した画像である。
記録用紙の上方から光を照射した場合には図3(a)の非テレセントリックレンズを用いて撮影した画像は遠近感が含まれていることから、図3(b)のテレセントリックレンズを用いて撮影した画像と異なっている。
図3(d)は、記録用紙の下方から光を透過させ、テレセントリックレンズで撮影した画像である。
記録用紙の下方から光を透過させた場合には図3(c)の非テレセントリックレンズを用いて撮影した画像と、図3(d)のテレセントリックレンズを用いて撮影した画像とで略変化がない。このように、記録用紙の下方から光を透過させた場合には非テレセントリックレンズを用いても遠近感を軽減させた撮影が可能である。
次に、所定のパターンが施された記録用紙を上方から光を照射した場合と下方から光を透過させた場合とで、非テレセントリックレンズを用いて撮影したときの画像を比較する。
図4(a)は、同一の黒丸が一定の間隔となるようなパターンで施された記録用紙を示す図である。
図4(b)は、図4(a)の記録用紙を上方から光を照射してテレセントリックレンズを用いて撮影した画像を2値化した図である。ここでは、図4(a)のうち、二点鎖線で示す範囲の画像を2値化している。図4(b)に示すように、記録用紙の中心側でも端部側でも黒丸の形状に変化はない。
図4(d)は、図4(a)の記録用紙を下方から光を透過させて非テレセントリックレンズとしてマクロレンズを用いて撮影した画像を2値化した図である。図4(b)と同様に、図4(a)のうち二点鎖線で示す範囲の画像を2値化している。図4(d)では遠近感が軽減されていることから、記録用紙の中心側でも端部側でも黒丸の形状が再現されている。すなわち、図4(d)では、図4(b)と同様に記録用紙の中心側でも端部側でも黒丸の形状に変化はない。
記録用紙の下方から光を透過させた場合には図4(d)の非テレセントリックレンズを用いて撮影した画像と、図4(b)のテレセントリックレンズを用いて撮影した画像とで略変化がない。このように、記録用紙の下方から光を透過させた場合には非テレセントリックレンズを用いても遠近感を軽減させた撮影が可能である。
S502では、制御部50は搬送モータ23を駆動することで記録用紙Pを1ステップ分搬送する。また、制御部50は、撮影部30により撮影された画像情報に基づいて記録用紙Pを1ステップ分搬送したときに実際に搬送した搬送情報、具体的にはX方向に搬送した距離、Y方向に搬送した距離を検出する。なお、この処理の詳細は図6のフローチャートを参照して後述する。
このとき、制御部50は検出した実際の搬送情報に応じて記録ヘッド42を制御してインクを吐出させる。具体的に、制御部50は、X方向に搬送した実際の距離に基づき、搬送されたX方向の距離に相当する領域分に亘って画像を記録する。例えば、本来のX方向の搬送量に対して実際に搬送した距離が長い場合には、長くなった分だけ余計にX方向の領域に対して画像を記録する。また、制御部50は、Y方向に搬送された距離(Y方向にズレた距離)に相当する分だけオフセットして画像を記録する。本来、搬送部20ではY方向に搬送することを想定していないが、搬送ローラ部の滑り等でY方向にズレる虞がある。この場合に、制御部50は、記録ヘッド42をY方向に移動するときに、Y方向に搬送された距離に応じてインクの吐出を開始するタイミングを前後させて画像を記録する。
S505では、制御部50は搬送モータ23を駆動することで画像が記録された記録用紙Pを排紙口15から排紙する。
S601では、制御部50は記録開始位置から記録用紙Pを搬送させる前に撮影部30に対して撮影を指示する。撮影部30は撮影範囲にて、下方から光が透過された状態の記録用紙Pを撮影して、撮影した画像情報、すなわち画像データを制御部50に送信する。制御部50は受信した画像データに対してシェーディング補正等の画像処理を行い、画像処理後の画像データを記憶する。このとき、制御部50は画像データに識別情報を付して記憶する。ここでは、記憶した画像データを便宜上、第1画像データという。
図7に示すように、第1画像データ70は、下方から光が透過された状態の記録用紙Pを撮影した画像である。記録用紙Pは表面および裏面の凹凸によって、光が透過し易い箇所と光が透過し難い箇所とがある。したがって、記録用紙Pを撮影した画像には輝度値が異なる模様となって表れる。制御部50は、予め定めた領域(一点鎖線内の領域)の画像をテンプレート画像71として抽出して、輝度情報および位置情報を記憶する。例えば、制御部50は、テンプレート画像71内の画素ごとの輝度値、および、第1画像データ70内におけるテンプレート画像71の中心座標を記憶する。図7では、テンプレート画像71の中心座標が(X,Y)=(2,4)である。
S603では、制御部50は撮影部30に対して搬送している記録用紙Pの撮影を指示する。撮影部30は、S601と同じ撮影範囲にて、下方から光が透過された状態で搬送されている記録用紙Pの画像を撮影して、撮影した画像データを制御部50に送信する。制御部50は受信した画像データに対してシェーディング補正等の画像処理を行い、画像処理後の画像データを記憶する。このとき、制御部50は画像データに識別情報を付して記憶する。ここでは、記憶した画像データを便宜上、第2画像データという。
なお、S603の撮影するタイミングは、第2画像データ80に第1画像データ70のテンプレート画像71に相当する領域が含まれる時間(所定時間)内に設定されている。この所定時間は、撮影範囲と搬送速度とに基づいて予め制御部50が記憶している。
具体的に、制御部50は、第1画像データ70から抽出したテンプレート画像71に類似するパターン画像が、第2画像データ80内に存在する位置を検索することで記録用紙Pの実際の搬送情報を取得する。
次に、制御部50は、第1画像データ70のテンプレート画像71の座標と、特定したパターン画像81の座標から、X方向の差分およびY方向の差分を求めることで、実際の搬送情報を算出する。図7および図8では、制御部50は各座標の差分からX方向に+4画素、Y方向に0画素、記録用紙Pが搬送されたという搬送情報を取得することができる。制御部50は取得した実際の搬送情報を記憶する。
一方、1ステップ分に相当する搬送が終了している場合にはS607に進む。S607に進む場合とは、1ステップ分に相当する搬送が終了し、記録部40が画像を記録するために搬送が一時的に停止するときである。
このように、1ステップ分の搬送に対して記録用紙Pが実際に搬送された搬送情報を取得することで、上述したS503において制御部50は検出した実際の搬送情報に応じて記録ヘッド42を制御してインクを吐出させることができる。すなわち、制御部50は、X方向に搬送した実際の距離に基づき、搬送されたX方向の距離に相当する領域分に亘って画像を記録したり、Y方向にズレた距離に相当する分だけオフセットして画像を記録したりする。したがって、記録部40が1ステップ分ずつ画像を記録しても、画像の途切れおよび画像の重複を防止することができる。
また、本実施形態によれば、搬送装置10は搬送路と発光部35との間に撮影部30に向かって照射される光以外の光を遮光する遮光部38を有する。したがって、撮影部30に向かない光が他の部材によって反射され、撮影部30により撮影されることを防止することができる。
上述した実施形態では、S603からS605までの処理を繰り返し、S607で1ステップ分の実際に搬送された搬送情報を取得し、取得した搬送情報に基づいて記録部40が画像を記録する場合について説明したが、この場合に限られない。例えば、S605で実際の搬送情報を取得して、取得した実際の搬送情報をフィードバックして搬送モータ23をリアルタイムで制御するようにしてもよい。すなわち、制御部50は、取得した実際の搬送情報が長い場合には搬送モータ23の回転量が小さくなるように、取得した実際の搬送情報が短い場合には搬送モータ23の回転量が大きくなるように制御する。したがって、1ステップ分の搬送が終了した場合には、予定している1ステップ分の搬送量と同一の搬送量を搬送することができる。上述したように制御することで、記録部40では常に1ステップ分の画像を記録すればよく、制御部50は記録部40に対する制御を軽減することができる。また、上述したように制御することで、1ステップ分ずつ画像を記録するインクジェット方式のプリンタに限られず、電子写真方式、熱転写方式、ドットインパクト方式などの方式のプリンタにも用いることができる。更に、上述したように制御することで、記録装置100に限られず、記録部40の構成を省略した搬送装置にも適用することができる。なお、搬送装置には、記録部40の構成を画像読取部の構成に置換したスキャナー等の画像読取装置が含まれる。
また、本実施形態では、CPU51がプログラムを実行することで、上述した処理を実現する場合について説明したが、この場合に限られず、ハードウェアで構成された各回路が上述した処理を実行してもよい。
また、本発明には、上述したプログラムおよび該プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体が含まれる。
Claims (7)
- 搬送物に画像を記録する記録装置であって、
前記搬送物を搬送路に沿って搬送する搬送部と、
前記搬送物を撮影する撮影部と、
前記搬送路を挟んで前記撮影部の反対側に配置され、前記搬送物を照明する光を発する発光部と、
前記撮影部が前記発光部から発し前記搬送物を透過した透過光を用いて撮影した前記搬送物の画像情報に基づいて、前記搬送物の搬送情報を検出する搬送検出部と、
前記搬送検出部により検出された搬送情報に基づいて前記搬送物に画像を記録する記録部と、を有する記録装置であって、
前記発光部と前記記録部とが、前記搬送路を挟んで反対側に配置されていることを特徴とする記録装置。 - 前記撮影部が有するレンズ系は、非テレセントリックであることを特徴とする請求項1に記載の記録装置。
- 前記搬送検出部は、前記撮影部により異なるタイミングで撮影された搬送物の複数の画像に基づいて前記搬送物の搬送情報を検出することを特徴とする請求項1または2に記載の記録装置。
- 前記搬送路と前記発光部との間に前記撮影部に向かって照射される光以外の光を遮光する遮光部を有することを特徴とする請求項1ないし3の何れか1項に記載の記録装置。
- 前記搬送部、前記撮影部および前記発光部を収容する筐体を有することを特徴とする請求項1ないし4の何れか1項に記載の記録装置。
- 前記記録部が、前記撮影部よりも前記搬送路に沿って前記搬送物の搬送方向の下流側に配置されていることを特徴とする請求項1ないし5の何れか1項に記載の記録装置。
- 搬送物を搬送路に沿って搬送する搬送部と、
前記搬送物を撮影する撮影部と、
前記搬送路を挟んで前記撮影部の反対側に配置され、前記搬送物を照明する光を発する発光部と、
前記搬送物の搬送情報を検出する搬送検出部と、
前記搬送路を挟んで前記発光部の反対側に配置され、前記搬送物に画像を記録する記録部と、を有する記録装置の記録方法であって、
前記搬送検出部を用いて、前記発光部から発し前記搬送物を透過した透過光を用いて前記撮影部が撮影した前記搬送物の画像情報に基づいて、前記搬送情報を検出する検出工程と、
前記搬送検出部により検出された前記搬送情報に基づいて、前記記録部が前記搬送物に画像を記録する記録工程と、
を有することを特徴とする記録方法。
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