WO2020195445A1 - 基材処理装置および検出方法 - Google Patents

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WO2020195445A1
WO2020195445A1 PCT/JP2020/007304 JP2020007304W WO2020195445A1 WO 2020195445 A1 WO2020195445 A1 WO 2020195445A1 JP 2020007304 W JP2020007304 W JP 2020007304W WO 2020195445 A1 WO2020195445 A1 WO 2020195445A1
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detection
base material
unit
processing apparatus
time
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PCT/JP2020/007304
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English (en)
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充宏 吉田
山本 隆治
一希 福井
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株式会社Screenホールディングス
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    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J11/00Devices or arrangements  of selective printing mechanisms, e.g. ink-jet printers or thermal printers, for supporting or handling copy material in sheet or web form
    • B41J11/0095Detecting means for copy material, e.g. for detecting or sensing presence of copy material or its leading or trailing end
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J11/00Devices or arrangements  of selective printing mechanisms, e.g. ink-jet printers or thermal printers, for supporting or handling copy material in sheet or web form
    • B41J11/36Blanking or long feeds; Feeding to a particular line, e.g. by rotation of platen or feed roller
    • B41J11/42Controlling printing material conveyance for accurate alignment of the printing material with the printhead; Print registering
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
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    • B65H23/04Registering, tensioning, smoothing or guiding webs longitudinally
    • B65H23/18Registering, tensioning, smoothing or guiding webs longitudinally by controlling or regulating the web-advancing mechanism, e.g. mechanism acting on the running web
    • B65H23/188Registering, tensioning, smoothing or guiding webs longitudinally by controlling or regulating the web-advancing mechanism, e.g. mechanism acting on the running web in connection with running-web
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
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    • B41J15/04Supporting, feeding, or guiding devices; Mountings for web rolls or spindles

Definitions

  • the present invention relates to a technique for detecting a transport error in the transport direction of a base material in a base material processing apparatus that processes a long strip-shaped base material while transporting it.
  • an inkjet image recording device that records an image on printing paper by ejecting ink from a plurality of recording heads while transporting a long strip-shaped printing paper in the longitudinal direction.
  • the image recording device ejects inks of different colors from a plurality of heads. Then, a multicolor image is recorded on the surface of the printing paper by superimposing the monochromatic images formed by the inks of each color.
  • a conventional image recording device is described in, for example, Patent Document 1.
  • This type of image recording device is designed to convey printing paper at a constant speed by a plurality of rollers.
  • the transfer speed of the printing paper below the recording head may deviate from the ideal transfer speed due to slippage between the surface of the roller and the printing paper or stretching of the printing paper due to the ink. Then, the ejection position of the ink of each color on the surface of the printing paper shifts in the transport direction, that is, so-called misregistration occurs.
  • a reference image such as a register mark is formed on the surface of printing paper in order to suppress such misregistration.
  • the image recording device detects the position of the reference image and corrects the ink ejection position from each recording head based on the detection result.
  • the reference image is formed in the transport direction of the printing paper at the same cycle as the printed image. Therefore, it is difficult to detect the transfer error of the printing paper in detail based on the reference image. Further, when the reference image is formed on the surface of the printing paper, there is a problem that the space for recording the target printed image becomes narrow.
  • the fine shape of the edge of the printing paper itself is detected by an optical sensor, and the detection result is used to detect the printing paper. It is conceivable to calculate the transport error. However, even in that case, the optical sensor performs the detection operation at a predetermined fixed time interval. Therefore, there is a problem that it is difficult to detect the transfer error of the base material with an accuracy finer than the interval of the detection operation of the sensor.
  • the present invention has been made in view of such circumstances, and is an image of a register mark or the like formed on the surface of a base material in a base material processing apparatus that processes a long strip-shaped base material while transporting it in the longitudinal direction. It is an object of the present invention to provide a technique capable of detecting a transfer error in a transfer direction of a base material without depending on the above and with an accuracy finer than the time interval of the detection operation of the sensor.
  • the first invention of the present application comprises a transport mechanism for transporting a long strip-shaped base material in the longitudinal direction along a predetermined transport path, and a base material at a first detection position on the transport path.
  • the first detection unit that acquires the first detection result, which is time-series data, by intermittently detecting the position of the edge in the width direction, and the first detection unit on the transport path downstream of the first detection position.
  • the second detection unit that acquires the second detection result, which is time series data, by intermittently detecting the position in the width direction of the edge of the base material, the first detection unit, and the second detection unit.
  • the control unit includes a control unit that controls the operation of the detection unit, and a calculation unit that calculates a transfer error in the transfer direction of the base material by comparing the first detection result and the second detection result.
  • the second invention of the present application is the base material processing apparatus of the first invention, and the calculation unit compares the section data included in the first detection result with the section data included in the second detection result.
  • the statistical value of the degree of coincidence is calculated, and the substrate of the base material is said based on the statistical value. Calculate the transport error.
  • the third invention of the present application is the base material processing apparatus of the first invention or the second invention, and the timing adjusting unit is the time of the detection timing of at least one of the first detection unit and the second detection unit. Change the interval randomly.
  • the fourth invention of the present invention is the base material processing apparatus of the first invention or the second invention, and the timing adjusting unit determines the detection timing of at least one of the first detection unit and the second detection unit. Shift while maintaining the time interval.
  • the fifth invention of the present application is the base material processing apparatus of any one invention from the first invention to the fourth invention, and the timing adjusting unit is either one of the first detection unit and the second detection unit. Change the detection timing of only.
  • the sixth invention of the present application is the base material processing apparatus of any one of the first to fourth inventions, and the timing adjusting unit detects both the first detection unit and the second detection unit. Change the timing.
  • the seventh invention of the present application is the base material processing apparatus of any one of the first to sixth inventions, further including a processing unit for processing the base material at the processing position on the transport path.
  • the calculation unit calculates the transfer error of the base material at the processing position.
  • the eighth invention of the present application is the base material processing apparatus of the seventh invention, and the processing position is located between the first detection position and the second detection position.
  • the ninth invention of the present application is the base material processing apparatus of the seventh or eighth invention, and the processing unit is an image recording unit that ejects ink to the surface of the base material and records an image.
  • the tenth aspect of the present invention is the base material processing apparatus of the ninth invention, in which the calculation unit calculates a correction value based on the calculated transfer error, and the control unit calculates a correction value based on the correction value. Further, it has an operation instruction unit that corrects the operation of the image recording unit.
  • the eleventh invention of the present application is a detection method for detecting a transport error in the transport direction of a base material while transporting a long strip-shaped base material in the longitudinal direction along a predetermined transport path.
  • the step of acquiring the second detection result, which is time series data by intermittently detecting the position in the width direction of the edge of the base material at the second detection position on the downstream side of the first detection position, and c) the above.
  • the transfer error of the base material is calculated by comparing the step of changing the detection timing of at least one of the steps a) and b) and d) the first detection result and the second detection result. It has a process to be performed.
  • the twelfth invention of the present application is a transport mechanism for transporting a long strip-shaped base material in the longitudinal direction along a predetermined transport path, and a position in the width direction of an edge of the base material at a first detection position on the transport path.
  • the first detection unit that acquires the first detection result indicating the time-dependent change in the position of the edge of the base material in the width direction at the first detection position by intermittently detecting the above, and the first detection unit on the transport path.
  • the second detection unit that acquires the second detection result shown, the control unit that controls the operation of the first detection unit and the second detection unit, and the first detection result and the second detection result are compared.
  • the time difference between the time when the first detection unit detects the edge of the base material and the time when the second detection unit detects the edge of the base material is calculated, and based on the time difference.
  • a calculation unit for calculating the actual transport time of the base material from the first detection position to the second detection position, and the control unit is at least one of the first detection unit and the second detection unit. It has a timing adjustment unit that changes one of the detection timings.
  • the thirteenth invention of the present invention is the base material processing apparatus of the twelfth invention, further including a processing unit for processing the base material at the processing position on the transport path, and the calculation unit is the calculated transport time. Based on the above, the actual transfer speed of the base material in the processing unit is calculated.
  • the 14th invention of the present application is the base material processing apparatus of the 13th invention, and the calculation unit calculates the arrival time when each part of the base material reaches the processing unit based on the calculated transfer speed. Based on the arrival time, the amount of misalignment of each part of the base material in the transport direction with respect to the case of transport at an ideal transport speed is calculated.
  • a part of the first detection result and one of the second detection results can be obtained by changing the detection timing of at least one of the first detection unit and the second detection unit.
  • the parts can be compared at a timing different from a predetermined timing. As a result, the transfer error of the base material can be calculated accurately.
  • a part of the first detection result and a part of the second detection result can be determined. It can be compared at a timing different from the timing. As a result, the transfer error of the base material can be calculated accurately.
  • the calculation unit can accurately calculate the actual transport time of the base material from the first detection position to the second detection position.
  • FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an image recording apparatus 1 which is an example of a substrate processing apparatus according to the present invention.
  • the image recording device 1 transfers an image on the printing paper 9 by ejecting ink from a plurality of recording heads 21 to 24 toward the printing paper 9 while conveying the printing paper 9 which is a long strip-shaped base material. It is an inkjet printing device for recording.
  • the image recording device 1 includes a transport mechanism 10, an image recording unit 20, two edge sensors 30, and a control unit 40.
  • the transport mechanism 10 is a mechanism for transporting the printing paper 9 in the transport direction along the longitudinal direction thereof.
  • the transport mechanism 10 of the present embodiment has a plurality of rollers including a winding roller 11, a plurality of transport rollers 12, and a take-up roller 13.
  • the printing paper 9 is unwound from the unwinding roller 11 and is conveyed along a conveying path composed of a plurality of conveying rollers 12.
  • Each transfer roller 12 guides the printing paper 9 to the downstream side of the transfer path by rotating about the horizontal axis. Further, the printed paper 9 after being conveyed is collected by the take-up roller 13.
  • These plurality of rollers are rotationally driven by the drive unit 45 of the control unit 40, which will be described later.
  • the printing paper 9 moves below the plurality of recording heads 21 to 24 substantially parallel to the arrangement direction of the plurality of recording heads 21 to 24. At this time, the recording surface of the printing paper 9 is directed upward (recording heads 21 to 24 side). Further, the printing paper 9 is hung on a plurality of transport rollers 12 in a state where tension is applied. As a result, slack and wrinkles of the printing paper 9 during transportation are suppressed.
  • the image recording unit 20 is a processing unit that ejects ink droplets (hereinafter referred to as “ink droplets”) to the printing paper 9 conveyed by the conveying mechanism 10.
  • the image recording unit 20 of the present embodiment includes a first recording head 21, a second recording head 22, a third recording head 23, and a fourth recording head 24.
  • the first recording head 21, the second recording head 22, the third recording head 23, and the fourth recording head 24 are arranged along the transport path of the printing paper 9.
  • FIG. 2 is a partial top view of the image recording device 1 in the vicinity of the image recording unit 20.
  • Each of the four recording heads 21 to 24 covers the entire width direction of the printing paper 9. Further, as shown by a broken line in FIG. 2, a plurality of nozzles 201 arranged in parallel with the width direction of the printing paper 9 are provided on the lower surface of each recording head 21 to 24.
  • Each of the recording heads 21 to 24 has K (black), C (cyan), M (magenta), and Y (yellow), which are color components of the multicolor image, directed from the plurality of nozzles 201 toward the upper surface of the printing paper 9. Ink droplets of each color are ejected.
  • the first recording head 21 ejects K-color ink droplets on the upper surface of the printing paper 9 at the first processing position P1 on the transport path.
  • the second recording head 22 ejects C-color ink droplets onto the upper surface of the printing paper 9 at the second processing position P2 on the downstream side of the first processing position P1.
  • the third recording head 23 ejects M-color ink droplets onto the upper surface of the printing paper 9 at the third processing position P3 on the downstream side of the second processing position P2.
  • the fourth recording head 24 ejects Y-color ink droplets onto the upper surface of the printing paper 9 at the fourth processing position P4 on the downstream side of the third processing position P3.
  • the first processing position P1, the second processing position P2, the third processing position P3, and the fourth processing position P4 are arranged at equal intervals along the transport direction of the printing paper 9.
  • the four recording heads 21 to 24 record a single color image on the upper surface of the printing paper 9 by ejecting ink droplets. Then, a multicolor image is formed on the upper surface of the printing paper 9 by superimposing the four monochromatic images. Therefore, if the positions of the ink droplets ejected from the four recording heads 21 to 24 on the printing paper 9 in the transport direction are deviated from each other, the image quality of the printed matter deteriorates. It is an important factor for improving the print quality of the image recording apparatus 1 to suppress such a mutual misalignment (so-called “misplacement”) of monochromatic images on the printing paper 9 within an allowable range.
  • misalignment so-called “misplacement”
  • a drying processing unit for drying the ink discharged on the recording surface of the printing paper 9 may be further provided on the downstream side of the recording heads 21 to 24 in the transport direction.
  • the drying processing unit dries the ink by, for example, spraying a heated gas toward the printing paper 9 to vaporize the solvent in the ink adhering to the printing paper 9.
  • the drying processing unit may be one in which the printing paper 9 is wound around the heat roller to heat and dry the ink adhering to the printing paper 9.
  • the drying processing unit may be one that dries the ink by another method such as light irradiation.
  • the two edge sensors 30 are detection units that detect the position of the edge (edge in the width direction) 91 of the printing paper 9 in the width direction.
  • the edge sensors 30 are arranged at the first detection position Pa on the upstream side of the first processing position P1 on the transport path and the second detection position Pb on the downstream side of the fourth processing position P4. ing.
  • FIG. 3 is a diagram schematically showing the structure of the edge sensor 30.
  • the edge sensor 30 has a floodlight 301 located above the edge 91 of the printing paper 9 and a line sensor 302 located below the edge 91.
  • the floodlight 301 irradiates parallel light downward.
  • the line sensor 302 has a plurality of light receiving elements 321 arranged in the width direction.
  • the light emitted from the floodlight 301 is incident on the light receiving element 321 and the light receiving element 321 detects the light.
  • the light emitted from the floodlight 301 is blocked by the printing paper 9, so that the light receiving element 321 does not detect the light.
  • the edge sensor 30 detects the position of the edge 91 of the printing paper 9 in the width direction based on the presence or absence of light detection in the plurality of light receiving elements 321.
  • the edge sensor 30 arranged at the first detection position Pa will be referred to as a first edge sensor 31.
  • the edge sensor 30 arranged at the second detection position Pb is referred to as a second edge sensor 32.
  • the first edge sensor 31 is an example of the "first detection unit” in the present invention.
  • the first edge sensor 31 intermittently detects the position of the edge 91 of the printing paper 9 in the width direction at the first detection position Pa.
  • a detection result hereinafter, referred to as “first detection result Ra” indicating a change with time in the position of the edge 91 in the width direction at the first detection position Pa is acquired.
  • the first edge sensor 31 outputs a detection signal including the first detection result Ra to the control unit 40.
  • the second edge sensor 32 is an example of the "second detection unit” in the present invention.
  • the second edge sensor 32 intermittently detects the position of the edge 91 of the printing paper 9 in the width direction at the second detection position Pb.
  • a detection result hereinafter, referred to as “second detection result Rb” indicating a change with time in the position of the edge 91 in the width direction at the second detection position Pb is acquired.
  • the second edge sensor 32 outputs a detection signal including the second detection result Rb to the control unit 40.
  • the control unit 40 is a means for controlling the operation of each unit in the image recording device 1.
  • the control unit 40 includes a computer 400 having a processor 401 such as a CPU, a memory 402 such as a RAM, and a storage unit 403 such as a hard disk drive, and an electric circuit 404. Has been done.
  • a computer program CP for executing the printing process is stored in the storage unit 403.
  • the control unit 40 is electrically connected to the above-mentioned transport mechanism 10, four recording heads 21 to 24, and two edge sensors 30, respectively.
  • the control unit 40 controls the operation of each of these units according to the computer program CP. As a result, the printing process in the image recording device 1 proceeds.
  • the control unit 40 acquires detection signals from the first edge sensor 31 and the second edge sensor 32 when the printing process is executed. Then, the control unit 40 detects a transport error in the transport direction of the printing paper 9 based on the obtained detection signal. Further, the control unit 40 corrects the ejection timing of ink droplets from the four recording heads 21 to 24 based on the detected transport error. As a result, the above-mentioned misregistration is suppressed.
  • FIG. 4 is a block diagram conceptually showing the functions in the control unit 40 for realizing such detection / correction processing.
  • the control unit 40 includes a timing adjustment unit 41, a data storage unit 42, a calculation unit 43, and an operation instruction unit 44.
  • the calculation unit 43 includes a transport error calculation unit 431 and a correction value calculation unit 432.
  • the functions of the data storage unit 42, the calculation unit 43, and the operation instruction unit 44 are realized by operating the computer 400 according to the computer program CP.
  • the function of the timing adjusting unit 41 is realized by, for example, the electric circuit 404. However, the function of the timing adjusting unit 41 may be realized by the computer 400.
  • the timing adjustment unit 41 randomly changes the detection timing of the second edge sensor 32.
  • FIG. 5 is a block diagram showing a more detailed configuration of the timing adjusting unit 41. As shown in FIG. 5, the timing adjusting unit 41 includes a clock generating unit 411, a counter 412, a fluctuation generating unit 413, a threshold value setting unit 414, and a comparator 415.
  • the clock generation unit 411 generates a clock signal which is a rectangular wave voltage having a constant minute period.
  • the period of the rectangular wave of the clock signal is sufficiently shorter than the standard detection period (time interval ⁇ t described later) of the first edge sensor 31 and the second edge sensor 32.
  • the counter 412 counts the number of rectangular waves (clock number) of the clock signal input from the clock generation unit 411.
  • the fluctuation generator 413 generates a voltage signal that changes regularly or irregularly.
  • the threshold setting unit 414 sets the threshold value used in the comparator 415.
  • the threshold value setting unit 414 fluctuates the threshold value to be set by using the voltage signal input from the fluctuation generation unit 413.
  • the comparator 415 compares the count value of the counter 412 with the threshold value set by the threshold value setting unit 414. Then, when the count value of the counter 412 reaches the threshold value, the comparator 415 outputs a control signal instructing the execution of detection to the second edge sensor 32, and resets the count value of the counter 412. As a result, the detection timing of the second edge sensor 32 is changed not to the constant time interval ⁇ t but to the time interval according to the threshold value that changes regularly or irregularly. Therefore, the second edge sensor 32 can detect the position of the edge 91 of the printing paper 9 in the width direction at non-uniform time intervals.
  • the data storage unit 42 receives the first detection result Ra sequentially output from the first edge sensor 31 and the second detection result Rb sequentially output from the second edge sensor 32. Then, the data storage unit 42 stores the received first detection result Ra and second detection result Rb as time series data. Specifically, the first detection result Ra and the second detection result Rb are stored in the memory 402 in the computer constituting the control unit 40.
  • FIG. 6 is a diagram showing an example of the first detection result Ra.
  • the horizontal axis of FIG. 6 indicates the operating time t of the first edge sensor 31.
  • the vertical axis of FIG. 6 shows the detected value of the first edge sensor 31 (the position of the edge 91 of the printing paper 9 in the width direction).
  • the edge 91 of the printing paper 9 has fine irregularities.
  • the first edge sensor 31 detects the position of the edge 91 of the printing paper 9 in the width direction at the first detection position Pa at every predetermined time ⁇ t (for example, every 50 microseconds). As a result, as shown in FIG. 6, data showing the time-dependent change in the position of the edge 91 of the printing paper 9 in the width direction can be obtained.
  • the first detection result Ra is data that reflects the shape of the edge 91 of the printing paper 9 that passes through the first detection position Pa.
  • the first edge sensor 31 detects the position of the edge 91 of the printing paper 9 in the width direction at predetermined fixed time ⁇ t intervals. Therefore, as shown in FIG. 6, the first detection result Ra is the portion of the actual shape (broken line in FIG. 6) of the edge 91 of the printing paper 9 corresponding to the detection time (black dot portion in FIG. 6). It becomes a discontinuous data string with only the detected value of.
  • FIG. 7 is a diagram showing an example of the second detection result Rb.
  • the horizontal axis of FIG. 7 shows the operating time t of the second edge sensor 32.
  • the vertical axis of FIG. 7 shows the detected value of the second edge sensor 32 (the position of the edge 91 of the printing paper 9 in the width direction).
  • the second edge sensor 32 also intermittently detects the position of the edge 91 of the printing paper 9 in the width direction at the second detection position Pb. Therefore, the second detection result Rb is also a discontinuous data string.
  • the detection timing of the second edge sensor 32 is set to a random time interval by the timing adjusting unit 41 described above. Therefore, the time interval of the plurality of data included in the second detection result Rb is not a constant time ⁇ t.
  • the detection operation of the second edge sensor 32 is performed at a time interval randomly selected from three types of time intervals of ⁇ t ⁇ p1, ⁇ t ⁇ p2, ⁇ t ⁇ p3.
  • the values of p1, p2, and p3 may be, for example, 0.5, 1.0, and 1.5.
  • the mode of changing the detection timing of the second edge sensor 32 is not limited to the example of FIG. 7.
  • the timing adjusting unit 41 may change the detection timing of the second edge sensor 32 more finely.
  • the transport error calculation unit 431 reads the first detection result Ra and the second detection result Rb from the data storage unit 42. Then, the transport error calculation unit 431 compares the first detection result Ra and the second detection result Rb, and detects the same edge 91 of the printing paper 9 with the first detection result Ra and the second detection result Rb. Identify the location of the error. As a result, the transport error calculation unit 431 calculates the transport error in the transport direction of the printing paper 9.
  • FIG. 8 is a diagram conceptually showing a state of comparison processing by the transport error calculation unit 431.
  • the transport error calculation unit 431 compares the section data included in the first detection result Ra with the section data included in the second detection result Rb.
  • the first detection result Ra the data string included in the range from a certain time t to a predetermined time
  • the second detection results Rb the data string included in the range from a certain time t to a predetermined time
  • the ideal time required for transporting the printing paper 9 from the first detection position Pa to the second detection position Pb is defined as the ideal transport time T.
  • the transport error calculation unit 431 first compares the first section data Ra (t1) at a certain time t1 with the second section data Rb (t1 + T) after the ideal transport time T has elapsed from the time t1. Then, the transport error calculation unit 431 calculates the degree of coincidence M (0) between the first section data Ra (t1) and the second section data Rb (t1 + T). A matching method such as cross-correlation or residual sum of squares is used to calculate the degree of coincidence M.
  • the transport error calculation unit 431 compares the first section data Ra (t1) at time t1 with the second section data Rb (t1 + T + ⁇ t) at a time shifted by a minute time ⁇ t from time t1 + T. Then, the transport error calculation unit 431 calculates the degree of coincidence M ( ⁇ t) between the first section data Ra (t1) and the second section data Rb (t1 + T + ⁇ t).
  • the transport error calculation unit 431 sets the shift time (hereinafter referred to as “shift time”) ⁇ t of the second section data Rb (t1 + T + ⁇ t) on both the + side and the ⁇ side. ..., - ⁇ tb, - ⁇ ta, 0, + ⁇ t1, + ⁇ t2, ... Change as follows. Then, the transport error calculation unit 431 compares the second section data Rb (t1 + T + ⁇ t) with the first section data Ra (t1) for each of these shift times ⁇ t. As a result, as shown in FIG. 8, a plurality of coincidence degrees corresponding to each shift time ⁇ t ..., M (- ⁇ tb), M (- ⁇ ta), 0, M (+ ⁇ t1), M (+ ⁇ t2), ... Is calculated.
  • shift time hereinafter referred to as “shift time”
  • the transport error calculation unit 431 further changes the time t1 described above, and repeatedly executes the comparison process of FIG. That is, the transport error calculation unit 431 calculates the degree of agreement M ( ⁇ t) with the plurality of second section data Rb (t1 + T + ⁇ t) for each of the plurality of first section data Ra (t1). As a result, the transport error calculation unit 431 acquires the statistical value of the degree of agreement M ( ⁇ t) described above.
  • the statistical value may be, for example, the sum of the calculated degree of agreement M ( ⁇ t) for each shift time ⁇ t.
  • the shift time ⁇ t of the second section data Rb (t1 + T + ⁇ t) in the comparison process of FIG. 8 must also be every ⁇ t. Do not get. That is, the shift time ⁇ t of the second section data Rb (t1 + T + ⁇ t) is, for example, ..., -2 ⁇ t, - ⁇ t, 0, + ⁇ t, + 2 ⁇ t, ... I have no choice but to do it. In this case, the calculated degree of coincidence M ( ⁇ t) is not related to the time t1. ..., M (-2 ⁇ t), M (- ⁇ t), 0, M (+ ⁇ t), M (+ 2 ⁇ t), ... Will be.
  • FIG. 9 is a graph showing an example (comparative example) of statistical values of the degree of agreement M ( ⁇ t) when the detection timing of the second edge sensor 32 is every ⁇ t for a certain period of time.
  • the horizontal axis of FIG. 9 indicates the shift time ⁇ t of the second section data Rb (t1 + T + ⁇ t) in the comparison process of FIG.
  • the vertical axis of FIG. 9 shows the statistical value of the degree of agreement M ( ⁇ t).
  • the statistical values of the degree of agreement M ( ⁇ t) are discretely distributed every ⁇ t for a certain period of time. Therefore, it is difficult to specify the shift time ⁇ t at which the degree of coincidence M ( ⁇ t) is maximized with a finer accuracy than ⁇ t.
  • the detection timing of the second edge sensor 32 is randomly changed. Therefore, the shift time ⁇ t of the second section data Rb (t1 + T + ⁇ t) in the comparison process of FIG. 8 described above can also be a randomly changed value. That is, the shift time ⁇ t of the second section data Rb (t1 + T + ⁇ t) is set to, for example, ⁇ (p1 + p2) ⁇ t, ⁇ p2 ⁇ t, 0, + p3 ⁇ t, + (p3 + p1) ⁇ t ,. It can be set at non-uniform intervals as in. Further, the shift time ⁇ t of the second section data Rb (t1 + T + ⁇ t) to be compared can be set to a different value for each first section data Ra.
  • FIG. 10 is a graph showing an example of statistical values of the degree of coincidence M ( ⁇ t) when the detection timing of the second edge sensor 32 is randomly changed in this way.
  • the horizontal axis of FIG. 10 indicates the shift time ⁇ t of the second section data Rb (t1 + T + ⁇ t) in the comparison process of FIG.
  • the vertical axis of FIG. 10 shows the statistical value of the degree of agreement M ( ⁇ t).
  • the individual statistical values at each shift time ⁇ t are small, but the statistical values of the degree of agreement M ( ⁇ t) can be obtained at finer time intervals than in the example of FIG. Therefore, the shift time ⁇ t at which the degree of agreement M ( ⁇ t) is maximized can be specified more accurately than in the example of FIG.
  • the transfer error calculation unit 431 calculates the actual transfer speed of the printing paper 9 below the image recording unit 20 based on the calculated actual transfer time Tc of the printing paper 9. Then, in the transfer error calculation unit 431, each part of the printing paper 9 is moved to the first processing position P1, the second processing position P2, the third processing position P3, and the fourth processing position P4 based on the calculated transfer speed. Calculate the arrival time. Further, the transfer error calculation unit 431 determines each processing position P1, P2, with respect to the case where the printing paper 9 is conveyed at an ideal transfer speed based on the arrival time of the printing paper 9 at each processing position P1, P2, P3, P4. The amount of misalignment of the printing paper 9 in the transport direction in P3 and P4 is calculated.
  • the correction value calculation unit 432 calculates a correction value for correcting the ejection timing of ink droplets from the recording heads 21 to 24 based on the transfer error calculated by the transfer error calculation unit 431. For example, when the time when the portion of the printing paper 9 to record the image reaches the processing positions P1 to P4 is later than the ideal time, the correction value calculation unit 432 starts from the recording heads 21 to 24. The correction value is calculated so as to delay the ejection timing of the ink droplets. Further, when the time when the portion of the printing paper 9 to record the image reaches the processing positions P1 to P4 is earlier than the ideal time, the correction value calculation unit 432 causes the recording heads 21 to 24. The correction value is calculated so as to advance the ejection timing of the ink droplets from. The calculated correction value is output from the correction value calculation unit 432 to the operation instruction unit 44.
  • the operation instruction unit 44 controls the ink droplet ejection operation from each of the recording heads 21 to 24 based on the submitted image data I. At this time, the operation instruction unit 44 refers to the correction value of the discharge timing output from the correction value calculation unit 432. Then, the operation instruction unit 44 corrects the original ejection timing based on the image data I according to the correction value. As a result, at the processing positions P1 to P4, ink droplets of each color are ejected to appropriate positions on the printing paper 9 in the transport direction. Therefore, the mutual misalignment of the monochromatic images formed by the inks of each color is suppressed. As a result, a high-quality printed image with little misregistration can be obtained.
  • the image recording apparatus 1 of the present embodiment detects the shape of the edge 91 of the printing paper 9 at two locations, the first detection position Pa and the second detection position Pb, and is based on the detection results. , The transfer error in the transfer direction of the printing paper 9 is calculated. Therefore, the transfer error in the transfer direction of the printing paper 9 can be detected without depending on the image such as the register mark formed on the surface of the printing paper 9.
  • the “conveyance error” includes an error from the ideal value of the transfer speed of the printing paper 9, an error from the ideal value of the arrival time of the printing paper 9 to each part on the transfer path, and the printing paper in each part on the transfer path.
  • An error from the ideal value of the position in the transport direction of 9 is included.
  • the calculation unit 43 may calculate at least one of these errors.
  • the timing adjusting unit 41 randomly changes the detection timing of the second edge sensor 32. Therefore, the first interval data Ra (t1) included in the first detection result Ra and the second interval data Rb (t1 + T + ⁇ t) included in the second detection result Rb are at different time intervals from the predetermined time interval ⁇ t. It can be compared by ⁇ t. As a result, the statistical value of the degree of agreement M ( ⁇ t) between the first section data Ra (t1) and the second section data Rb (t1 + T + ⁇ t) can be calculated at a time interval finer than the predetermined time interval ⁇ t. Therefore, the transport error of the printing paper 9 can be calculated more accurately based on the statistical value of the degree of coincidence M ( ⁇ t).
  • ink droplets are ejected on the recording surface of the printing paper 9 between the first detection position Pa and the second detection position Pb. Therefore, even if the length of the printing paper 9 in the transport direction is locally extended due to the adhesion of ink, the transfer error in the transfer direction due to the extension can be detected at the first detection position Pa and the second detection position Pb. It can be obtained from the result.
  • FIG. 11 is a block diagram of the control unit 40 according to the first modification.
  • the timing adjusting unit 41 changes the detection timing of the first edge sensor 31 instead of the second edge sensor 32.
  • the second edge sensor 32 detects the position of the edge 91 of the printing paper 9 in the width direction at the second detection position Pb at a preset fixed time ⁇ t (for example, every 50 microseconds). To do.
  • the first edge sensor 31 detects the position of the edge 91 of the printing paper 9 at the first detection position Pa at a randomly changing time interval.
  • FIG. 12 is a block diagram of the control unit 40 according to the second modification.
  • the timing adjusting unit 41 changes the detection timing of both the first edge sensor 31 and the second edge sensor 32. Therefore, in the example of FIG. 12, both the first edge sensor 31 and the second edge sensor 32 detect the position of the edge 91 of the printing paper 9 at a time interval that changes randomly.
  • a plurality of second section data Rb (t1 + T + ⁇ t) may be compared with the first section data Ra (t1) as in FIG. 8 of the above embodiment. Further, the positions of the first section data and the second section data may be reversed, and a plurality of first section data Ra (t1-T + ⁇ t) may be compared with the second section data Rb (t1).
  • the statistical value of the degree of agreement M ( ⁇ t) can be calculated at a time interval finer than the predetermined time interval ⁇ t. Therefore, the transport error of the printing paper 9 can be calculated accurately based on the statistical value of the degree of coincidence M ( ⁇ t).
  • the timing adjusting unit 41 may change the detection timing of at least one of the first edge sensor 31 and the second edge sensor 32.
  • the timing adjusting unit 41 randomly changes the time interval of the detection timing of the second edge sensor 32.
  • the timing adjustment unit 41 may shift the detection timing of the second edge sensor 32 while maintaining the time interval.
  • the shift time ⁇ t of the second section data Rb (t1 + T + ⁇ t) in the comparison process of FIG. 8 can be changed before and after the shift of the detection timing.
  • the degree of coincidence M ( ⁇ t) can be calculated at a time interval finer than the predetermined time interval ⁇ t. Therefore, the transport error of the printing paper 9 can be calculated accurately based on the statistical value of the degree of coincidence M ( ⁇ t).
  • the timing adjustment unit 41 may shift the detection timing of at least one of the first edge sensor 31 and the second edge sensor 32 while maintaining the time interval.
  • the operation instruction unit 44 corrects the ejection timing of the ink droplets from the recording heads 21 to 24 without correcting the submitted image data I itself.
  • the operation instruction unit 44 may correct the image data I based on the correction value calculated by the correction value calculation unit 432.
  • each of the recording heads 21 to 24 may eject ink droplets according to the corrected image data I.
  • the operation instruction unit 44 of each recording head is based on the correction value calculated by the correction value calculation unit 432.
  • the nozzle 201 that ejects the inks 21 to 24 may be changed.
  • FIG. 13 is a block diagram of the control unit 40 according to the fourth modification.
  • the operation instruction unit 44 controls the operation of the transport mechanism 10 instead of the recording heads 21 to 24.
  • the correction value calculation unit 432 calculates a correction value for correcting the transfer speed of the printing paper 9 by the transfer mechanism 10 based on the transfer error calculated by the transfer error calculation unit 431. For example, when the time when the portion of the printing paper 9 on which the image should be recorded reaches each of the processing positions P1 to P4 is later than the ideal time, the correction value calculation unit 432 determines that the conveying speed of the printing paper 9 is high. The correction value is calculated so as to be faster.
  • the correction value calculation unit 432 transfers the printing paper 9 through the transfer speed.
  • the correction value is calculated so that The calculated correction value is output from the correction value calculation unit 432 to the operation instruction unit 44.
  • the operation instruction unit 44 refers to the correction value of the transport speed output from the correction value calculation unit 432. Then, the operation instruction unit 44 corrects the rotation speed of each roller constituting the transport mechanism 10 according to the correction value. As a result, at the processing positions P1 to P4, ink droplets of each color are ejected to appropriate positions on the printing paper 9 in the transport direction. Therefore, the mutual misalignment of the monochromatic images formed by the inks of each color is suppressed. As a result, a high-quality printed image with little misregistration can be obtained.
  • the transport mechanism 10 may have a tension adjusting unit that adjusts the tension of the printing paper 9 in the transport direction.
  • the tension adjusting unit is realized by, for example, a pair of nip rollers arranged in a part on the transport path.
  • the operation instruction unit 44 may control the rotation speeds of these nip rollers while correcting them based on the correction values.
  • the edge sensors 30 are arranged only at the first detection position Pa and the second detection position Pb.
  • the number of edge sensors 30 arranged on the transport path of the printing paper 9 may be three or more.
  • the edge sensors 30 may be arranged at three positions with the second detection position Pb on the downstream side of the fourth processing position P4.
  • the amount of misalignment of the printing paper 9 in the transport direction can be calculated more accurately based on the detection results of the three edge sensors 30. For example, when the amount of misalignment of the printing paper 9 in the transport direction differs between the first processing position P1 and the second processing position P2 and the third processing position P3 and the fourth processing position P4 due to the difference in the amount of ink adhered. Even so, the amount of misalignment at each processing position can be appropriately detected.
  • the edge sensor is provided only on one end side in the width direction of the printing paper.
  • edge sensors may be provided on both sides of the printing paper in the width direction. Then, the transfer error in the transfer direction of the print paper can be detected based on the detection result of the edges on both sides in the width direction of the print paper. Therefore, the accuracy of detecting the transport error can be further improved.
  • the image recording device may have a function of detecting the amount of misalignment (meandering) in the width direction of the printing paper based on the signal obtained from the edge sensor. In this way, it is not necessary to separately provide an edge sensor for detecting a transfer error in the transfer direction of the printing paper and an edge sensor for detecting the amount of misalignment in the width direction of the print paper. Therefore, the number of parts of the image recording device can be suppressed.
  • the timing adjusting unit 41 randomly sets the time interval of the detection timing of at least one of the first edge sensor 31 and the second edge sensor 32. It was changed to. Further, in the above-mentioned third modification, the timing adjusting unit 41 sets the detection timing of at least one of the first edge sensor 31 and the second edge sensor 32 on the time axis while keeping the time interval constant. I was shifting along. However, the timing adjusting unit 41 may control the magnitude of the time interval of the detection timing of at least one of the first edge sensor 31 and the second edge sensor 32 so as to be regularly expanded and contracted.
  • the nozzles 201 are arranged in a row in the width direction in each of the recording heads 21 to 24. However, in each recording head 21 to 24, the nozzles 201 may be arranged in two or more rows.
  • a transmission type edge sensor is used for the first detection unit and the second detection unit.
  • the detection methods of the first detection unit and the second detection unit may be other methods.
  • a reflection type optical sensor, a CCD camera, or the like may be used.
  • the first detection unit and the second detection unit may detect the position of the edge of the printing paper in two dimensions in the transport direction and the width direction.
  • the transport time of printing paper and the arrival time at each point can be measured using, for example, a clock signal or a counter.
  • the above-mentioned transport time and arrival time may be measured with reference to the pulse signal output from the rotary encoder provided on the roller of the transport mechanism.
  • the number of recording heads in the image recording device may be 1 to 3, or 5 or more.
  • a recording head that ejects a special color ink may be provided.
  • the present invention does not exclude detecting the amount of misalignment of the printing paper based on a reference image such as a register mark formed on the surface of the printing paper.
  • a reference image such as a register mark formed on the surface of the printing paper.
  • the detection result of the reference image such as the register mark and the edge detection result by the edge sensor as described above may be used in combination to detect the transfer error in the transfer direction of the printing paper.
  • the image recording device of the above embodiment records an image on printing paper by an inkjet method.
  • the base material processing apparatus of the present invention may be an apparatus for recording an image on printing paper by a method other than inkjet (for example, electrophotographic method or exposure).
  • the image recording apparatus of the above embodiment prints on printing paper as a base material.
  • the base material processing apparatus of the present invention may perform a predetermined treatment on a long strip-shaped base material (for example, a resin film, a metal foil, etc.) other than general paper.
  • Image recording device 9 Printing paper 10 Conveying mechanism 11 Unwinding roller 12 Conveying roller 13 Rewinding roller 20 Image recording unit 21 1st recording head 22 2nd recording head 23 3rd recording head 24 4th recording head 30 Edge sensor 31 1 Edge sensor 32 2nd edge sensor 40 Control unit 41 Timing adjustment unit 42 Data storage unit 43 Calculation unit 44 Operation instruction unit 45 Drive unit 91 Edge 201 Nozzle 301 Floodlight 302 Line sensor 321 Light receiving element 400 Computer 401 Processor 402 Memory 403 Storage unit 404 Electric circuit 411 Clock generator 412 Counter 413 Fluctuation generator 414 Threshold setting unit 415 Comparer 431 Transport error calculation unit 432 Correction value calculation unit M Matching degree P1 1st processing position P2 2nd processing position P3 3rd processing position P4 4 Processing position Pa 1st detection position Pb 2nd detection position Pc Intermediate detection position Ra 1st detection result Rb 2nd detection result

Landscapes

  • Ink Jet (AREA)
  • Handling Of Sheets (AREA)
  • Controlling Rewinding, Feeding, Winding, Or Abnormalities Of Webs (AREA)

Abstract

基材処理装置は、第1検出部(31)と、第2検出部(32)と、演算部(43)とを備える。第1検出部(31)は、第1検出位置において、基材のエッジの幅方向の位置を断続的に検出することにより、第1検出結果(Ra)を取得する。第2検出部(32)は、第1検出位置よりも下流側の第2検出位置において、基材のエッジの幅方向の位置を断続的に検出することにより、第2検出結果(Rb)を取得する。演算部(43)は、第1検出結果(Ra)と第2検出結果(Rb)とを比較することにより、基材の搬送誤差を算出する。また、制御部(40)は、第1検出部(31)および第2検出部(32)の少なくともいずれか一方の検出タイミングを変更する。

Description

基材処理装置および検出方法
 本発明は、長尺帯状の基材を搬送しつつ処理する基材処理装置において、基材の搬送方向の搬送誤差を検出する技術に関する。
 従来、長尺帯状の印刷用紙を長手方向に搬送しつつ、複数の記録ヘッドからインクを吐出することにより、印刷用紙に画像を記録するインクジェット方式の画像記録装置が知られている。画像記録装置は、複数のヘッドから、それぞれ異なる色のインクを吐出する。そして、各色のインクにより形成される単色画像の重ね合わせによって、印刷用紙の表面に多色画像を記録する。従来の画像記録装置については、例えば特許文献1に記載されている。
特開2016-55570号公報
 この種の画像記録装置は、複数のローラにより、印刷用紙を一定の速度で搬送するように設計される。しかしながら、ローラの表面と印刷用紙との間のスリップや、インクによる印刷用紙の伸びによって、記録ヘッドの下方における印刷用紙の搬送速度が、理想的な搬送速度からずれる場合がある。そうすると、印刷用紙の表面における各色のインクの吐出位置が搬送方向にずれる、いわゆる見当ずれが生じる。
 このような見当ずれを抑制するために、従来、印刷用紙の表面には、レジスターマーク等の基準画像が形成される。画像記録装置は、基準画像の位置を検出し、その検出結果に基づいて、各記録ヘッドからのインクの吐出位置を補正する。しかしながら、基準画像は、印刷用紙の搬送方向に、印刷画像と同じ周期で形成される。このため、基準画像に基づいて、印刷用紙の搬送誤差を細かく検知することは困難であった。また、印刷用紙の表面に基準画像を形成すると、目的とする印刷画像を記録するためのスペースが狭くなるという問題もある。
 レジスターマークに依存することなく、印刷用紙の搬送誤差を知るためには、例えば、印刷用紙自体のエッジの微細な形状を光学式のセンサで検出し、その検出結果を利用して、印刷用紙の搬送誤差を算出することが考えられる。しかしながら、その場合であっても、光学式のセンサは、予め設定された一定の時間間隔で検出動作を行う。このため、センサの検出動作の間隔よりも細かい精度で、基材の搬送誤差を検出することは難しい、という問題がある。
 本発明は、このような事情に鑑みなされたものであり、長尺帯状の基材を長手方向に搬送しつつ処理する基材処理装置において、基材の表面に形成されたレジスターマーク等の画像に依存することなく、かつ、センサの検出動作の時間間隔よりも細かい精度で、基材の搬送方向の搬送誤差を検出できる技術を提供することを目的とする。
 上記課題を解決するため、本願の第1発明は、長尺帯状の基材を所定の搬送経路に沿って長手方向に搬送する搬送機構と、前記搬送経路上の第1検出位置において、基材のエッジの幅方向の位置を断続的に検出することにより、時系列データである第1検出結果を取得する第1検出部と、前記搬送経路上の前記第1検出位置よりも下流側の第2検出位置において、基材のエッジの幅方向の位置を断続的に検出することにより、時系列データである第2検出結果を取得する第2検出部と、前記第1検出部および前記第2検出部の動作を制御する制御部と、前記第1検出結果と前記第2検出結果とを比較することにより、基材の搬送方向の搬送誤差を算出する演算部と、を備え、前記制御部は、前記第1検出部および前記第2検出部の少なくともいずれか一方の検出タイミングを変更するタイミング調整部を有する。
 本願の第2発明は、第1発明の基材処理装置であって、前記演算部は、前記第1検出結果に含まれる区間データと、前記第2検出結果に含まれる区間データとを比較して、前記区間データ同士の一致度を算出する処理を、前記区間データの時間を変更しつつ実行することにより、前記一致度の統計値を算出し、前記統計値に基づいて、基材の前記搬送誤差を算出する。
 本願の第3発明は、第1発明または第2発明の基材処理装置であって、前記タイミング調整部は、前記第1検出部および前記第2検出部の少なくともいずれか一方の検出タイミングの時間間隔を、ランダムに変更する。
 本願の第4発明は、第1発明または第2発明の基材処理装置であって、前記タイミング調整部は、前記第1検出部および前記第2検出部の少なくともいずれか一方の検出タイミングを、その時間間隔を保ちつつシフトさせる。
 本願の第5発明は、第1発明から第4発明までのいずれか1発明の基材処理装置であって、前記タイミング調整部は、前記第1検出部および前記第2検出部のいずれか一方のみの検出タイミングを変更する。
 本願の第6発明は、第1発明から第4発明までのいずれか1発明の基材処理装置であって、前記タイミング調整部は、前記第1検出部および前記第2検出部の双方の検出タイミングを変更する。
 本願の第7発明は、第1発明から第6発明までのいずれか1発明の基材処理装置であって、前記搬送経路上の処理位置において、基材を処理する処理部をさらに備え、前記演算部は、前記処理位置における基材の前記搬送誤差を算出する。
 本願の第8発明は、第7発明の基材処理装置であって、前記処理位置は、前記第1検出位置と前記第2検出位置との間に位置する。
 本願の第9発明は、第7発明または第8発明の基材処理装置であって、前記処理部は、基材の表面にインクを吐出して画像を記録する画像記録部である。
 本願の第10発明は、第9発明の基材処理装置であって、前記演算部は、算出された前記搬送誤差に基づいて補正値を算出し、前記制御部は、前記補正値に基づいて、前記画像記録部の動作を補正する動作指示部をさらに有する。
 本願の第11発明は、長尺帯状の基材を所定の搬送経路に沿って長手方向に搬送しつつ、基材の搬送方向の搬送誤差を検出する検出方法であって、a)前記搬送経路上の第1検出位置において、基材のエッジの幅方向の位置を断続的に検出することにより、時系列データである第1検出結果を取得する工程と、b)前記搬送経路上の前記第1検出位置よりも下流側の第2検出位置において、基材のエッジの幅方向の位置を断続的に検出することにより、時系列データである第2検出結果を取得する工程と、c)前記工程a)および前記工程b)の少なくともいずれか一方の検出タイミングを変更する工程と、d)前記第1検出結果と前記第2検出結果とを比較することにより、基材の前記搬送誤差を算出する工程と、を有する。
 本願の第12発明は、長尺帯状の基材を所定の搬送経路に沿って長手方向に搬送する搬送機構と、前記搬送経路上の第1検出位置において、基材のエッジの幅方向の位置を断続的に検出することにより、前記第1検出位置における基材のエッジの幅方向の位置の経時変化を示す第1検出結果を取得する第1検出部と、前記搬送経路上の前記第1検出位置よりも下流側の第2検出位置において、基材のエッジの幅方向の位置を断続的に検出することにより、前記第2検出位置における基材のエッジの幅方向の位置の経時変化を示す第2検出結果を取得する第2検出部と、前記第1検出部および前記第2検出部の動作を制御する制御部と、前記第1検出結果と前記第2検出結果とを比較することにより、基材のエッジのある箇所を前記第1検出部が検出した時刻と、基材のエッジの前記箇所を前記第2検出部が検出した時刻との時間差を算出し、前記時間差に基づいて、前記第1検出位置から前記第2検出位置までの基材の実際の搬送時間を算出する演算部と、を備え、前記制御部は、前記第1検出部および前記第2検出部の少なくともいずれか一方の検出タイミングを変更するタイミング調整部を有する。
 本願の第13発明は、第12発明の基材処理装置であって、前記搬送経路上の処理位置において、基材を処理する処理部をさらに備え、前記演算部は、算出された前記搬送時間に基づいて、前記処理部における基材の実際の搬送速度を算出する。
 本願の第14発明は、第13発明の基材処理装置であって、前記演算部は、算出された前記搬送速度に基づいて、基材の各部が前記処理部に到達する到達時刻を算出し、前記到達時刻に基づいて、理想的な搬送速度で搬送される場合に対する、基材の各部の前記搬送方向の位置ずれ量を算出する。
 本願の第1発明~第10発明によれば、第1検出部および第2検出部の少なくともいずれか一方の検出タイミングを変更することで、第1検出結果の一部と第2検出結果の一部とを、所定のタイミングとは異なるタイミングで比較できる。これにより、基材の搬送誤差を、精度よく算出できる。
 本願の第11発明によれば、工程a)および工程b)の少なくともいずれか一方の検出タイミングを変更することで、第1検出結果の一部と第2検出結果の一部とを、所定のタイミングとは異なるタイミングで比較できる。これにより、基材の搬送誤差を、精度よく算出できる。
 本願の第12発明~第14発明によれば、第1検出部および第2検出部の少なくともいずれか一方の検出タイミングを変更することで、第1検出結果の一部と第2検出結果の一部とを、所定のタイミングとは異なるタイミングで比較できる。これにより、演算部は、第1検出位置から第2検出位置までの基材の実際の搬送時間を、精度よく算出できる。
画像記録装置の構成を示した図である。 画像記録部付近における画像記録装置の部分上面図である。 エッジセンサの構造を模式的に示した図である。 制御部の機能を概念的に示したブロック図である。 タイミング調整部の構成を示すブロック図である。 第1検出結果の例を示した図である。 第2検出結果の例を示した図である。 搬送誤差算出部による比較処理の様子を、概念的に示した図である。 第2エッジセンサの検出タイミングが一定時間ごとである場合の、一致度の統計値の例(比較例)を示したグラフである。 第2エッジセンサの検出タイミングをランダムに変更した場合の、一致度の統計値の例を示したグラフである。 第1変形例に係る制御部のブロック図である。 第2変形例に係る制御部のブロック図である。 第4変形例に係る制御部のブロック図である。 第6変形例に係る画像記録装置の部分上面図である。
 以下、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
 <1.画像記録装置の構成>
 図1は、本発明に係る基材処理装置の一例となる画像記録装置1の構成を示した図である。この画像記録装置1は、長尺帯状の基材である印刷用紙9を搬送しつつ、複数の記録ヘッド21~24から印刷用紙9へ向けてインクを吐出することにより、印刷用紙9に画像を記録するインクジェット方式の印刷装置である。図1に示すように、画像記録装置1は、搬送機構10、画像記録部20、2つのエッジセンサ30、および制御部40を備えている。
 搬送機構10は、印刷用紙9をその長手方向に沿う搬送方向に搬送する機構である。本実施形態の搬送機構10は、巻き出しローラ11、複数の搬送ローラ12、および巻き取りローラ13を含む複数のローラを有する。印刷用紙9は、巻き出しローラ11から繰り出され、複数の搬送ローラ12により構成される搬送経路に沿って搬送される。各搬送ローラ12は、水平軸を中心として回転することによって、印刷用紙9を搬送経路の下流側へ案内する。また、搬送後の印刷用紙9は、巻き取りローラ13へ回収される。これらの複数のローラは、後述する制御部40の駆動部45によって回転駆動される。
 図1に示すように、印刷用紙9は、複数の記録ヘッド21~24の下方において、複数の記録ヘッド21~24の配列方向と略平行に移動する。このとき、印刷用紙9の記録面は、上方(記録ヘッド21~24側)に向けられている。また、印刷用紙9は、張力が掛かった状態で、複数の搬送ローラ12に掛け渡される。これにより、搬送中における印刷用紙9の弛みや皺が抑制される。
 画像記録部20は、搬送機構10により搬送される印刷用紙9に対して、インクの液滴(以下「インク滴」と称する)を吐出する処理部である。本実施形態の画像記録部20は、第1記録ヘッド21、第2記録ヘッド22、第3記録ヘッド23、および第4記録ヘッド24を有する。第1記録ヘッド21、第2記録ヘッド22、第3記録ヘッド23、および第4記録ヘッド24は、印刷用紙9の搬送経路に沿って配置されている。
 図2は、画像記録部20付近における画像記録装置1の部分上面図である。4つの記録ヘッド21~24は、それぞれ、印刷用紙9の幅方向の全体を覆っている。また、図2中に破線で示したように、各記録ヘッド21~24の下面には、印刷用紙9の幅方向と平行に配列された複数のノズル201が設けられている。各記録ヘッド21~24は、複数のノズル201から印刷用紙9の上面へ向けて、多色画像の色成分となるK(ブラック)、C(シアン)、M(マゼンタ)、Y(イエロー)の各色のインク滴を、それぞれ吐出する。
 すなわち、第1記録ヘッド21は、搬送経路上の第1処理位置P1において、印刷用紙9の上面に、K色のインク滴を吐出する。第2記録ヘッド22は、第1処理位置P1よりも下流側の第2処理位置P2において、印刷用紙9の上面に、C色のインク滴を吐出する。第3記録ヘッド23は、第2処理位置P2よりも下流側の第3処理位置P3において、印刷用紙9の上面に、M色のインク滴を吐出する。第4記録ヘッド24は、第3処理位置P3よりも下流側の第4処理位置P4において、印刷用紙9の上面に、Y色のインク滴を吐出する。本実施形態では、第1処理位置P1、第2処理位置P2、第3処理位置P3、および第4処理位置P4は、印刷用紙9の搬送方向に沿って、等間隔に配列されている。
 4つの記録ヘッド21~24は、インク滴を吐出することによって、印刷用紙9の上面に、それぞれ単色画像を記録する。そして、4つの単色画像の重ね合わせにより、印刷用紙9の上面に、多色画像が形成される。したがって、仮に、4つの記録ヘッド21~24から吐出されるインク滴の印刷用紙9上における搬送方向の位置が相互にずれていると、印刷物の画像品質が低下する。このような、印刷用紙9上における単色画像の相互の位置ずれ(いわゆる「見当ずれ」)を許容範囲内に抑えることが、画像記録装置1の印刷品質を向上させるための重要な要素となる。
 なお、記録ヘッド21~24の搬送方向下流側に、印刷用紙9の記録面に吐出されたインクを乾燥させる乾燥処理部が、さらに設けられていてもよい。乾燥処理部は、例えば、印刷用紙9へ向けて加熱された気体を吹き付けて、印刷用紙9に付着したインク中の溶媒を気化させることにより、インクを乾燥させる。ただし、乾燥処理部は、ヒートローラに印刷用紙9を巻き付けて、印刷用紙9に付着したインクを加熱・乾燥させるものであってもよい。また、乾燥処理部は、光照射等の他の方法で、インクを乾燥させるものであってもよい。
 2つのエッジセンサ30は、印刷用紙9のエッジ(幅方向の端部)91の幅方向の位置を検出する検出部である。本実施形態では、搬送経路上の第1処理位置P1よりも上流側の第1検出位置Paと、第4処理位置P4よりも下流側の第2検出位置Pbとに、エッジセンサ30が配置されている。
 図3は、エッジセンサ30の構造を模式的に示した図である。図3に示すように、エッジセンサ30は、印刷用紙9のエッジ91の上方に位置する投光器301と、エッジ91の下方に位置するラインセンサ302とを有する。投光器301は、下方へ向けて平行光を照射する。ラインセンサ302は、幅方向に配列された複数の受光素子321を有する。図3のように、印刷用紙9のエッジ91よりも外側においては、投光器301から照射された光が受光素子321に入射し、受光素子321が光を検出する。一方、印刷用紙9のエッジ91よりも内側においては、投光器301から照射された光が印刷用紙9に遮られるため、受光素子321は光を検出しない。エッジセンサ30は、このような複数の受光素子321における光検出の有無に基づいて、印刷用紙9のエッジ91の幅方向の位置を検出する。
 図1および図2に示すように、以下では、第1検出位置Paに配置されたエッジセンサ30を、第1エッジセンサ31と称する。また、第2検出位置Pbに配置されたエッジセンサ30を、第2エッジセンサ32と称する。
 第1エッジセンサ31は、本発明における「第1検出部」の一例である。第1エッジセンサ31は、第1検出位置Paにおいて、印刷用紙9のエッジ91の幅方向の位置を、断続的に検出する。これにより、第1検出位置Paにおけるエッジ91の幅方向の位置の経時変化を示す検出結果(以下、「第1検出結果Ra」と称する)を取得する。そして、第1エッジセンサ31は、この第1検出結果Raを含む検出信号を、制御部40へ出力する。
 第2エッジセンサ32は、本発明における「第2検出部」の一例である。第2エッジセンサ32は、第2検出位置Pbにおいて、印刷用紙9のエッジ91の幅方向の位置を、断続的に検出する。これにより、第2検出位置Pbにおけるエッジ91の幅方向の位置の経時変化を示す検出結果(以下、「第2検出結果Rb」と称する)を取得する。そして、第2エッジセンサ32は、この第2検出結果Rbを含む検出信号を、制御部40へ出力する。
 制御部40は、画像記録装置1内の各部を動作制御するための手段である。図1中に概念的に示したように、制御部40は、CPU等のプロセッサ401、RAM等のメモリ402、およびハードディスクドライブ等の記憶部403を有するコンピュータ400と、電気回路404とで、構成されている。記憶部403内には、印刷処理を実行するためのコンピュータプログラムCPが、記憶されている。また、図1中に破線で示したように、制御部40は、上述した搬送機構10、4つの記録ヘッド21~24、および2つのエッジセンサ30と、それぞれ電気的に接続されている。制御部40は、コンピュータプログラムCPに従って、これらの各部を動作制御する。これにより、画像記録装置1における印刷処理が進行する。
 <2.検出・補正処理について>
 制御部40は、印刷処理の実行時に、第1エッジセンサ31および第2エッジセンサ32から検出信号を取得する。そして、制御部40は、得られた検出信号に基づいて、印刷用紙9の搬送方向の搬送誤差を検出する。また、制御部40は、検出された搬送誤差に基づいて、4つの記録ヘッド21~24からのインク滴の吐出タイミングを補正する。これにより、上述した見当ずれを抑制する。
 図4は、このような検出・補正処理を実現するための制御部40内の機能を、概念的に示したブロック図である。図4に示すように、制御部40は、タイミング調整部41、データ格納部42、演算部43、および動作指示部44を有する。演算部43は、搬送誤差算出部431および補正値算出部432を含む。データ格納部42、演算部43、および動作指示部44の機能は、コンピュータプログラムCPに従って、コンピュータ400が動作することにより実現される。タイミング調整部41の機能は、例えば、電気回路404により実現される。ただし、タイミング調整部41の機能は、コンピュータ400により実現されていてもよい。
 タイミング調整部41は、第2エッジセンサ32の検出タイミングを、ランダムに変更する。図5は、タイミング調整部41のより詳細な構成を示すブロック図である。図5に示すように、タイミング調整部41は、クロック発生部411、カウンタ412、ゆらぎ発生部413、閾値設定部414、および比較器415を有する。
 クロック発生部411は、一定の微小周期の矩形波電圧であるクロック信号を発生させる。クロック信号の矩形波の周期は、第1エッジセンサ31および第2エッジセンサ32の標準的な検出の周期(後述する時間間隔Δt)よりも、十分に短い。カウンタ412は、クロック発生部411から入力されるクロック信号の矩形波の数(クロック数)をカウントする。ゆらぎ発生部413は、規則的または不規則に変化する電圧信号を発生させる。閾値設定部414は、比較器415で使用される閾値を設定する。閾値設定部414では、ゆらぎ発生部413から入力される電圧信号を利用して、設定する閾値を変動させる。
 比較器415は、カウンタ412のカウント値と、閾値設定部414により設定された閾値とを、比較する。そして、カウンタ412のカウント値が、閾値に到達すると、比較器415は、第2エッジセンサ32へ、検出の実行を指示する制御信号を出力するとともに、カウンタ412のカウント値をリセットする。これにより、第2エッジセンサ32の検出タイミングが、一定の時間間隔Δtではなく、規則的または不規則に変化する閾値に応じた時間間隔に変更される。したがって、第2エッジセンサ32は、不均一な時間間隔で、印刷用紙9のエッジ91の幅方向の位置を検出できる。
 データ格納部42は、第1エッジセンサ31から順次に出力される第1検出結果Raと、第2エッジセンサ32から順次に出力される第2検出結果Rbとを、受信する。そして、データ格納部42は、受信した第1検出結果Raおよび第2検出結果Rbを、時系列データとして格納する。具体的には、制御部40を構成するコンピュータ内のメモリ402に、第1検出結果Raおよび第2検出結果Rbが記憶される。
 図6は、第1検出結果Raの例を示した図である。図6の横軸は、第1エッジセンサ31の動作時間tを示している。図6の縦軸は、第1エッジセンサ31の検出値(印刷用紙9のエッジ91の幅方向の位置)を示している。印刷用紙9のエッジ91には、微細な凹凸が存在する。第1エッジセンサ31は、予め設定された一定時間Δtごとに(例えば50マイクロ秒ごとに)、第1検出位置Paにおける印刷用紙9のエッジ91の幅方向の位置を検出する。これにより、図6のように、印刷用紙9のエッジ91の幅方向の位置の経時変化を示すデータが得られる。
 第1検出結果Raは、第1検出位置Paを通過する印刷用紙9のエッジ91の形状を反映したデータとなる。ただし、第1エッジセンサ31は、予め決められた一定時間Δtごとに、印刷用紙9のエッジ91の幅方向の位置を検出する。このため、図6のように、第1検出結果Raは、印刷用紙9のエッジ91の実際の形状(図6中の破線)のうち、検出時刻に対応する部分(図6中の黒点部分)の検出値のみの、不連続なデータ列となる。
 図7は、第2検出結果Rbの例を示した図である。図7の横軸は、第2エッジセンサ32の動作時間tを示している。図7の縦軸は、第2エッジセンサ32の検出値(印刷用紙9のエッジ91の幅方向の位置)を示している。第2エッジセンサ32も、第2検出位置Pbにおける印刷用紙9のエッジ91の幅方向の位置を、断続的に検出する。したがって、第2検出結果Rbも不連続なデータ列となる。ただし、第2エッジセンサ32の検出タイミングは、上述したタイミング調整部41により、ランダムな時間間隔となっている。したがって、第2検出結果Rbに含まれる複数のデータの時間間隔は、一定時間Δtではない。
 図7の例では、Δt×p1,Δt×p2,Δt×p3の3種類の時間間隔からランダムに選択された時間間隔で、第2エッジセンサ32の検出動作が行われている。p1,p2,p3の値は、例えば、0.5,1.0,1.5とすればよい。ただし、第2エッジセンサ32の検出タイミングの変化の態様は、図7の例には限られない。タイミング調整部41は、第2エッジセンサ32の検出タイミングを、より細かく変化させてもよい。
 搬送誤差算出部431は、データ格納部42から第1検出結果Raおよび第2検出結果Rbを読み出す。そして、搬送誤差算出部431は、第1検出結果Raと第2検出結果Rbとを比較して、第1検出結果Raと第2検出結果Rbとで、印刷用紙9の同一のエッジ91を検出した箇所を特定する。これにより、搬送誤差算出部431は、印刷用紙9の搬送方向の搬送誤差を算出する。
 図8は、搬送誤差算出部431による比較処理の様子を、概念的に示した図である。図8に示すように、搬送誤差算出部431は、第1検出結果Raに含まれる区間データと、第2検出結果Rbに含まれる区間データとを、比較する。ここでは、第1検出結果Raのうち、ある時刻tから所定時間の範囲に含まれるデータ列を、第1区間データRa(t)と呼ぶことにする。また、第2検出結果Rbのうち、ある時刻tから所定時間の範囲に含まれるデータ列を、第2区間データRb(t)と呼ぶことにする。また、第1検出位置Paから第2検出位置Pbまでの印刷用紙9の搬送にかかる理想的な時間を、理想搬送時間Tとする。
 搬送誤差算出部431は、まず、ある時刻t1の第1区間データRa(t1)と、時刻t1から理想搬送時間T経過後の第2区間データRb(t1+T)とを、比較する。そして、搬送誤差算出部431は、第1区間データRa(t1)と第2区間データRb(t1+T)の一致度M(0)を算出する。一致度Mの算出には、例えば、相互相関や残差平方和などのマッチング手法が用いられる。
 続いて、搬送誤差算出部431は、時刻t1の第1区間データRa(t1)と、時刻t1+Tから微小時間δtだけずらした時刻の第2区間データRb(t1+T+δt)とを、比較する。そして、搬送誤差算出部431は、第1区間データRa(t1)と第2区間データRb(t1+T+δt)の一致度M(δt)を算出する。
 搬送誤差算出部431は、この第2区間データRb(t1+T+δt)のずらす時間(以下「ずらし時間」と称する)δtを、+側と-側との両方で、
 …,-δtb,-δta,0,+δt1,+δt2,…
のように変更する。そして、搬送誤差算出部431は、これらのずらし時間δtのそれぞれについて、第2区間データRb(t1+T+δt)と、第1区間データRa(t1)とを、比較する。その結果、図8のように、各ずらし時間δtに対応する複数の一致度
 …,M(-δtb),M(-δta),0,M(+δt1),M(+δt2),…
が算出される。
 搬送誤差算出部431は、さらに、上述した時刻t1を変更して、図8の比較処理を繰り返し実行する。すなわち、搬送誤差算出部431は、複数の第1区間データRa(t1)に対して、それぞれ、複数の第2区間データRb(t1+T+δt)との一致度M(δt)を算出する。これにより、搬送誤差算出部431は、上述した一致度M(δt)の統計値を取得する。統計値は、例えば、ずらし時間δtごとに、算出された一致度M(δt)を合計したものとすればよい。
 ここで、従来のように、第2エッジセンサ32の検出タイミングが、一定時間Δtごとである場合、図8の比較処理における第2区間データRb(t1+T+δt)のずらし時間δtも、Δtごとにせざるを得ない。すなわち、第2区間データRb(t1+T+δt)のずらし時間δtは、例えば、
 …,-2Δt,-Δt,0,+Δt,+2Δt,…
とせざるを得ない。この場合、算出される一致度M(δt)は、時刻t1に関わらず、
 …,M(-2Δt),M(-Δt),0,M(+Δt),M(+2Δt),…
となる。
 図9は、このように、第2エッジセンサ32の検出タイミングが一定時間Δtごとである場合の、一致度M(δt)の統計値の例(比較例)を示したグラフである。図9の横軸は、図8の比較処理における、第2区間データRb(t1+T+δt)のずらし時間δtを示す。図9の縦軸は、一致度M(δt)の統計値を示す。この比較例では、一致度M(δt)の統計値が、一定時間Δt毎に離散的に分布している。このため、一致度M(δt)が最大となるずらし時間δtを、Δtよりも細かい精度で特定することが難しい。
 これに対し、本実施形態の画像記録装置1では、第2エッジセンサ32の検出タイミングが、ランダムに変更される。このため、上述した図8の比較処理における第2区間データRb(t1+T+δt)のずらし時間δtも、ランダムに変化した値とすることができる。すなわち、第2区間データRb(t1+T+δt)のずらし時間δtを、例えば
 …,-(p1+p2)Δt,-p2Δt,0,+p3Δt,+(p3+p1)Δt,…
のように、不均一な間隔で設定することができる。また、第1区間データRaごとに、比較される第2区間データRb(t1+T+δt)のずらし時間δtを、異なる値とすることができる。
 図10は、このように、第2エッジセンサ32の検出タイミングをランダムに変更した場合の、一致度M(δt)の統計値の例を示したグラフである。図10の横軸は、図8の比較処理における、第2区間データRb(t1+T+δt)のずらし時間δtを示す。図10の縦軸は、一致度M(δt)の統計値を示す。図10の例では、各ずらし時間δtにおける個々の統計値は小さくなるが、図9の例よりも細かい時間間隔で、一致度M(δt)の統計値を得ることができる。したがって、一致度M(δt)が最大となるずらし時間δtを、図9の例よりも正確に特定できる。
 図10のような一致度M(δt)の統計値が得られると、搬送誤差算出部431は、一致度M(δt)が最大となるずらし時間δtを、搬送誤差時間teとして決定する。その後、搬送誤差算出部431は、第1検出位置Paから第2検出位置Pbまでの印刷用紙9の理想搬送時間Tに、搬送誤差時間teを加算する。これにより、搬送誤差算出部431は、印刷用紙9のエッジ91のある箇所を第1エッジセンサ31が検出した時刻と、印刷用紙9のエッジ91の同一箇所を第2エッジセンサ32が検出した時刻との、時間差T+teを算出する。これにより、第1検出位置Paから第2検出位置Pbまでの印刷用紙9の実際の搬送時間Tc=T+teが算出される。
 また、搬送誤差算出部431は、算出された印刷用紙9の実際の搬送時間Tcに基づいて、画像記録部20の下方における印刷用紙9の実際の搬送速度を算出する。そして、搬送誤差算出部431は、算出された搬送速度に基づいて、印刷用紙9の各部が、第1処理位置P1、第2処理位置P2、第3処理位置P3、および第4処理位置P4に到達する時刻を算出する。さらに、搬送誤差算出部431は、各処理位置P1,P2,P3,P4への印刷用紙9の到達時刻に基づいて、理想的な搬送速度で搬送される場合に対する、各処理位置P1,P2,P3,P4における印刷用紙9の搬送方向の位置ずれ量を算出する。
 図4に戻る。補正値算出部432は、搬送誤差算出部431により算出された搬送誤差に基づいて、各記録ヘッド21~24からのインク滴の吐出タイミングを補正するための補正値を算出する。例えば、印刷用紙9の画像を記録すべき部分が各処理位置P1~P4に到達する時刻が、理想的な時刻よりも遅れる場合には、補正値算出部432は、各記録ヘッド21~24からのインク滴の吐出タイミングを遅らせるように、補正値を算出する。また、印刷用紙9の画像を記録すべき部分が各処理位置P1~P4に到達する時刻が、理想的な時刻よりも早くなる場合には、補正値算出部432は、各記録ヘッド21~24からのインク滴の吐出タイミングを早めるように、補正値を算出する。算出された補正値は、補正値算出部432から動作指示部44へ出力される。
 動作指示部44は、入稿された画像データIに基づいて、各記録ヘッド21~24からのインク滴の吐出動作を制御する。このとき、動作指示部44は、補正値算出部432から出力される吐出タイミングの補正値を参照する。そして、動作指示部44は、当該補正値に従って、画像データIに基づく本来の吐出タイミングを補正する。これにより、各処理位置P1~P4において、印刷用紙9上の搬送方向の適切な箇所に、各色のインク滴が吐出される。したがって、各色のインクにより形成される単色画像の相互の位置ずれが抑制される。その結果、見当ずれの少ない高品質な印刷画像を得ることができる。
 以上のように、本実施形態の画像記録装置1は、印刷用紙9のエッジ91の形状を、第1検出位置Paと第2検出位置Pbの2箇所で検出し、それらの検出結果に基づいて、印刷用紙9の搬送方向の搬送誤差を算出する。このため、印刷用紙9の表面に形成されるレジスターマーク等の画像に依存することなく、印刷用紙9の搬送方向の搬送誤差を検出できる。
 「搬送誤差」には、印刷用紙9の搬送速度の理想値からの誤差、搬送経路上の各部への印刷用紙9の到達時刻の理想値からの誤差、および、搬送経路上の各部における印刷用紙9の搬送方向の位置の理想値からの誤差、が含まれる。演算部43は、これらの誤差の少なくとも1つを算出すればよい。
 また、この画像記録装置1では、タイミング調整部41により、第2エッジセンサ32の検出タイミングが、ランダムに変更される。このため、第1検出結果Raに含まれる第1区間データRa(t1)と、第2検出結果Rbに含まれる第2区間データRb(t1+T+δt)とを、所定の時間間隔Δtとは異なる時間間隔δtで比較できる。その結果、第1区間データRa(t1)と第2区間データRb(t1+T+δt)との一致度M(δt)の統計値を、所定の時間間隔Δtよりも細かい時間間隔で算出できる。したがって、一致度M(δt)の統計値に基づいて、印刷用紙9の搬送誤差を、より精度よく算出できる。
 また、本実施形態では、第1検出位置Paと第2検出位置Pbとの間において、印刷用紙9の記録面にインク滴が吐出される。このため、インクの付着によって印刷用紙9の搬送方向の長さが局所的に伸びた場合でも、その伸びに起因する搬送方向の搬送誤差を、第1検出位置Paおよび第2検出位置Pbの検出結果から求めることができる。
 <3.変形例>
 以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記の実施形態に限定されるものではない。
 <3-1.第1変形例>
 図11は、第1変形例に係る制御部40のブロック図である。図11の例では、タイミング調整部41は、第2エッジセンサ32ではなく、第1エッジセンサ31の検出タイミングを変更する。図11の例では、第2エッジセンサ32は、予め設定された一定時間Δtごとに(例えば50マイクロ秒ごとに)、第2検出位置Pbにおける印刷用紙9のエッジ91の幅方向の位置を検出する。一方、第1エッジセンサ31は、ランダムに変化する時間間隔で、第1検出位置Paにおける印刷用紙9のエッジ91の位置を検出する。
 この場合でも、図8の比較処理において、第1区間データと第2区間データの立場を逆にして、第2区間データRb(t1)に対して、複数の第1区間データRa(t1-T+δt)を比較すれば、所定の時間間隔Δtよりも細かい時間間隔で、一致度M(δt)の統計値を算出できる。したがって、一致度M(δt)の統計値に基づいて、印刷用紙9の搬送誤差を、精度よく算出できる。
 <3-2.第2変形例>
 図12は、第2変形例に係る制御部40のブロック図である。図12の例では、タイミング調整部41は、第1エッジセンサ31および第2エッジセンサ32の双方の検出タイミングを変更する。したがって、図12の例では、第1エッジセンサ31および第2エッジセンサ32の双方が、ランダムに変化する時間間隔で、印刷用紙9のエッジ91の位置を検出する。
 この場合、上記実施形態の図8と同様に、第1区間データRa(t1)に対して、複数の第2区間データRb(t1+T+δt)を比較してもよい。また、第1区間データと第2区間データの立場を逆にして、第2区間データRb(t1)に対して、複数の第1区間データRa(t1-T+δt)を比較してもよい。いずれにしても、所定の時間間隔Δtよりも細かい時間間隔で、一致度M(δt)の統計値を算出できる。したがって、一致度M(δt)の統計値に基づいて、印刷用紙9の搬送誤差を、精度よく算出できる。
 すなわち、タイミング調整部41は、第1エッジセンサ31および第2エッジセンサ32の、少なくともいずれか一方の検出タイミングを変更すればよい。
 <3-3.第3変形例>
 上記の実施形態では、タイミング調整部41は、第2エッジセンサ32の検出タイミングの時間間隔を、ランダムに変化させていた。しかしながら、タイミング調整部41は、第2エッジセンサ32の検出タイミングを、その時間間隔を保ちつつ、シフトさせてもよい。その場合、検出タイミングのシフト前とシフト後で、図8の比較処理における第2区間データRb(t1+T+δt)のずらし時間δtを変化させることができる。その結果、所定の時間間隔Δtよりも細かい時間間隔で、一致度M(δt)を算出できる。したがって、一致度M(δt)の統計値に基づいて、印刷用紙9の搬送誤差を、精度よく算出できる。
 このように、タイミング調整部41は、第1エッジセンサ31および第2エッジセンサ32の、少なくともいずれか一方の検出タイミングを、その時間間隔を保ちつつシフトさせてもよい。
 <3-4.第4変形例>
 上記の実施形態では、動作指示部44は、入稿された画像データI自体を補正することなく、記録ヘッド21~24からのインク滴の吐出タイミングを補正していた。しかしながら、動作指示部44は、補正値算出部432により算出された補正値に基づいて、画像データIを補正してもよい。その場合、各記録ヘッド21~24は、補正後の画像データIに従って、インク滴の吐出を行えばよい。また、各記録ヘッド21~24において、搬送方向に複数のノズル201が配列されている場合には、動作指示部44は、補正値算出部432により算出された補正値に基づいて、各記録ヘッド21~24のインクを吐出するノズル201を変更してもよい。
 <3-5.第5変形例>
 図13は、第4変形例に係る制御部40のブロック図である。図13の例では、動作指示部44は、記録ヘッド21~24ではなく、搬送機構10の動作を制御する。この場合、補正値算出部432は、搬送誤差算出部431により算出された搬送誤差に基づいて、搬送機構10による印刷用紙9の搬送速度を補正するための補正値を算出する。例えば、印刷用紙9の画像を記録すべき部分が各処理位置P1~P4に到達する時刻が、理想的な時刻よりも遅れる場合には、補正値算出部432は、印刷用紙9の搬送速度が速くなるように、補正値を算出する。また、印刷用紙9の画像を記録すべき部分が各処理位置P1~P4に到達する時刻が、理想的な時刻よりも早くなる場合には、補正値算出部432は、印刷用紙9の搬送速度が遅くなるように、補正値を算出する。算出された補正値は、補正値算出部432から動作指示部44へ出力される。
 動作指示部44は、補正値算出部432から出力される搬送速度の補正値を参照する。そして、動作指示部44は、当該補正値に従って、搬送機構10を構成する各ローラの回転速度を補正する。これにより、各処理位置P1~P4において、印刷用紙9上の搬送方向の適切な箇所に、各色のインク滴が吐出される。したがって、各色のインクにより形成される単色画像の相互の位置ずれが抑制される。その結果、見当ずれの少ない高品質な印刷画像を得ることができる。
 搬送機構10は、印刷用紙9の搬送方向の張力を調整する張力調整部を有していてもよい。張力調整部は、例えば、搬送経路上の一部分に配置された一対のニップローラにより実現される。その場合、動作指示部44は、これらのニップローラの回転速度を、補正値に基づいて補正しつつ、制御してもよい。
 <3-6.第6変形例>
 上記の第1実施形態では、第1検出位置Paと第2検出位置Pbの2箇所のみに、エッジセンサ30を配置していた。しかしながら、印刷用紙9の搬送経路上に配置されるエッジセンサ30の数は、3つ以上であってもよい。例えば、図14のように、搬送経路上の第1処理位置P1よりも上流側の第1検出位置Paと、第2処理位置P2と第3処理位置P3との間の中間検出位置Pcと、第4処理位置P4よりも下流側の第2検出位置Pbとの3箇所に、エッジセンサ30を配置してもよい。
 この場合、3つのエッジセンサ30の検出結果に基づいて、印刷用紙9の搬送方向の位置ずれ量を、より精度よく算出できる。例えば、第1処理位置P1および第2処理位置P2と、第3処理位置P3および第4処理位置P4とで、インクの付着量の差によって、印刷用紙9の搬送方向の位置ずれ量が異なる場合であっても、各処理位置における位置ずれ量を適切に検出できる。
 <3-7.他の変形例>
 上記の実施形態では、印刷用紙の幅方向の一端側のみに、エッジセンサが設けられていた。しかしながら、印刷用紙の幅方向の両側に、エッジセンサが設けられていてもよい。そうすれば、印刷用紙の幅方向の両側のエッジの検出結果に基づいて、印刷用紙の搬送方向の搬送誤差を検出できる。したがって、搬送誤差の検出精度を、より向上させることができる。
 また、画像記録装置は、エッジセンサから得られる信号に基づいて、印刷用紙の幅方向の位置ずれ量(蛇行)を検出する機能を有していてもよい。このようにすれば、印刷用紙の搬送方向の搬送誤差を検出するためのエッジセンサと、印刷用紙の幅方向の位置ずれ量を検出するためのエッジセンサとを、別々に設ける必要がない。したがって、画像記録装置の部品点数を抑制できる。
 また、上記の実施形態、第1変形例、および第2変形例では、タイミング調整部41が、第1エッジセンサ31および第2エッジセンサ32の少なくともいずれか一方の検出タイミングの時間間隔を、ランダムに変化させていた。また、上記の第3変形例では、タイミング調整部41が、第1エッジセンサ31および第2エッジセンサ32の少なくともいずれか一方の検出タイミングを、その時間間隔を一定に保ったままで、時間軸に沿ってシフトさせていた。しかしながら、タイミング調整部41は、第1エッジセンサ31および第2エッジセンサ32の少なくともいずれか一方の検出タイミングの時間間隔の大きさを、規則的に伸縮するように制御してもよい。
 また、上記の図2では、各記録ヘッド21~24において、ノズル201が幅方向に一列に配置されていた。しかしながら、各記録ヘッド21~24において、ノズル201が2列以上に配置されていてもよい。
 また、上記の実施形態では、第1検出部および第2検出部に、透過式のエッジセンサを用いていた。しかしながら、第1検出部および第2検出部の検出方式は、他の方式であってもよい。例えば、反射式の光学センサや、CCDカメラなどを用いてもよい。第1検出部および第2検出部は、印刷用紙のエッジの位置を、搬送方向および幅方向の二次元において検出するものであってもよい。
 また、印刷用紙の搬送時間や各地点への到達時刻は、例えば、クロック信号やカウンタを用いて計測することができる。ただし、搬送機構のローラに設けられたロータリーエンコーダから出力されるパルス信号を基準として、上記の搬送時間や到達時刻を計測してもよい。
 また、上記の実施形態では、画像記録装置内に4つの記録ヘッドが設けられていた。しかしながら、画像記録装置内の記録ヘッドの数は、1~3つであってもよく、5つ以上であってもよい。例えば、K,C,M,Yの各色に加えて、特色のインクを吐出する記録ヘッドが設けられていてもよい。
 また、本発明は、印刷用紙の表面に形成されるレジスターマーク等の基準画像に基づいて、印刷用紙の位置ずれ量を検出することを、排除するものではない。例えば、レジスターマーク等の基準画像の検出結果と、上記のようなエッジセンサによるエッジの検出結果とを併用して、印刷用紙の搬送方向の搬送誤差を検出してもよい。
 また、上記実施形態の画像記録装置は、インクジェット方式で印刷用紙に画像を記録するものであった。しかしながら、本発明の基材処理装置は、インクジェット以外の方法(例えば、電子写真方式や露光など)で、印刷用紙に画像を記録する装置であってもよい。また、上記実施形態の画像記録装置は、基材としての印刷用紙に印刷処理を行うものであった。しかしながら、本発明の基材処理装置は、一般的な紙以外の長尺帯状の基材(例えば、樹脂製のフィルム,金属箔など)に、所定の処理を行うものであってもよい。
 また、上記の実施形態や変形例に登場した各要素を、矛盾が生じない範囲で、適宜に組み合わせてもよい。
 1 画像記録装置
 9 印刷用紙
 10 搬送機構
 11 巻き出しローラ
 12 搬送ローラ
 13 巻き取りローラ
 20 画像記録部
 21 第1記録ヘッド
 22 第2記録ヘッド
 23 第3記録ヘッド
 24 第4記録ヘッド
 30 エッジセンサ
 31 第1エッジセンサ
 32 第2エッジセンサ
 40 制御部
 41 タイミング調整部
 42 データ格納部
 43 演算部
 44 動作指示部
 45 駆動部
 91 エッジ
 201 ノズル
 301 投光器
 302 ラインセンサ
 321 受光素子
 400 コンピュータ
 401 プロセッサ
 402 メモリ
 403 記憶部
 404 電気回路
 411 クロック発生部
 412 カウンタ
 413 ゆらぎ発生部
 414 閾値設定部
 415 比較器
 431 搬送誤差算出部
 432 補正値算出部
 M 一致度
 P1 第1処理位置
 P2 第2処理位置
 P3 第3処理位置
 P4 第4処理位置
 Pa 第1検出位置
 Pb 第2検出位置
 Pc 中間検出位置
 Ra 第1検出結果
 Rb 第2検出結果
 

Claims (14)

  1.  長尺帯状の基材を所定の搬送経路に沿って長手方向に搬送する搬送機構と、
     前記搬送経路上の第1検出位置において、基材のエッジの幅方向の位置を断続的に検出することにより、時系列データである第1検出結果を取得する第1検出部と、
     前記搬送経路上の前記第1検出位置よりも下流側の第2検出位置において、基材のエッジの幅方向の位置を断続的に検出することにより、時系列データである第2検出結果を取得する第2検出部と、
     前記第1検出部および前記第2検出部の動作を制御する制御部と、
     前記第1検出結果と前記第2検出結果とを比較することにより、基材の搬送方向の搬送誤差を算出する演算部と、
    を備え、
     前記制御部は、
      前記第1検出部および前記第2検出部の少なくともいずれか一方の検出タイミングを変更するタイミング調整部
    を有する、基材処理装置。
  2.  請求項1に記載の基材処理装置であって、
     前記演算部は、前記第1検出結果に含まれる区間データと、前記第2検出結果に含まれる区間データとを比較して、前記区間データ同士の一致度を算出する処理を、前記区間データの時間を変更しつつ実行することにより、前記一致度の統計値を算出し、前記統計値に基づいて、基材の前記搬送誤差を算出する、基材処理装置。
  3.  請求項1または請求項2に記載の基材処理装置であって、
     前記タイミング調整部は、前記第1検出部および前記第2検出部の少なくともいずれか一方の検出タイミングの時間間隔を、ランダムに変更する、基材処理装置。
  4.  請求項1または請求項2に記載の基材処理装置であって、
     前記タイミング調整部は、前記第1検出部および前記第2検出部の少なくともいずれか一方の検出タイミングを、その時間間隔を保ちつつシフトさせる、基材処理装置。
  5.  請求項1から請求項4までのいずれか1項に記載の基材処理装置であって、
     前記タイミング調整部は、前記第1検出部および前記第2検出部のいずれか一方のみの検出タイミングを変更する、基材処理装置。
  6.  請求項1から請求項4までのいずれか1項に記載の基材処理装置であって、
     前記タイミング調整部は、前記第1検出部および前記第2検出部の双方の検出タイミングを変更する、基材処理装置。
  7.  請求項1から請求項6までのいずれか1項に記載の基材処理装置であって、
     前記搬送経路上の処理位置において、基材を処理する処理部
    をさらに備え、
     前記演算部は、前記処理位置における基材の前記搬送誤差を算出する、基材処理装置。
  8.  請求項7に記載の基材処理装置であって、
     前記処理位置は、前記第1検出位置と前記第2検出位置との間に位置する、基材処理装置。
  9.  請求項7または請求項8に記載の基材処理装置であって、
     前記処理部は、基材の表面にインクを吐出して画像を記録する画像記録部である、基材処理装置。
  10.  請求項9に記載の基材処理装置であって、
     前記演算部は、
      算出された前記搬送誤差に基づいて補正値を算出し、
     前記制御部は、
      前記補正値に基づいて、前記画像記録部の動作を補正する動作指示部
    をさらに有する、基材処理装置。
  11.  長尺帯状の基材を所定の搬送経路に沿って長手方向に搬送しつつ、基材の搬送方向の搬送誤差を検出する検出方法であって、
     a)前記搬送経路上の第1検出位置において、基材のエッジの幅方向の位置を断続的に検出することにより、時系列データである第1検出結果を取得する工程と、
     b)前記搬送経路上の前記第1検出位置よりも下流側の第2検出位置において、基材のエッジの幅方向の位置を断続的に検出することにより、時系列データである第2検出結果を取得する工程と、
     c)前記工程a)および前記工程b)の少なくともいずれか一方の検出タイミングを変更する工程と、
     d)前記第1検出結果と前記第2検出結果とを比較することにより、基材の前記搬送誤差を算出する工程と、
    を有する、検出方法。
  12.  長尺帯状の基材を所定の搬送経路に沿って長手方向に搬送する搬送機構と、
     前記搬送経路上の第1検出位置において、基材のエッジの幅方向の位置を断続的に検出することにより、前記第1検出位置における基材のエッジの幅方向の位置の経時変化を示す第1検出結果を取得する第1検出部と、
     前記搬送経路上の前記第1検出位置よりも下流側の第2検出位置において、基材のエッジの幅方向の位置を断続的に検出することにより、前記第2検出位置における基材のエッジの幅方向の位置の経時変化を示す第2検出結果を取得する第2検出部と、
     前記第1検出部および前記第2検出部の動作を制御する制御部と、
     前記第1検出結果と前記第2検出結果とを比較することにより、基材のエッジのある箇所を前記第1検出部が検出した時刻と、基材のエッジの前記箇所を前記第2検出部が検出した時刻との時間差を算出し、前記時間差に基づいて、前記第1検出位置から前記第2検出位置までの基材の実際の搬送時間を算出する演算部と、
    を備え、
     前記制御部は、
      前記第1検出部および前記第2検出部の少なくともいずれか一方の検出タイミングを変更するタイミング調整部
    を有する、基材処理装置。
  13.  請求項12に記載の基材処理装置であって、
     前記搬送経路上の処理位置において、基材を処理する処理部
    をさらに備え、
     前記演算部は、算出された前記搬送時間に基づいて、前記処理部における基材の実際の搬送速度を算出する、基材処理装置。
  14.  請求項13記載の基材処理装置であって、
     前記演算部は、算出された前記搬送速度に基づいて、基材の各部が前記処理部に到達する到達時刻を算出し、前記到達時刻に基づいて、理想的な搬送速度で搬送される場合に対する、基材の各部の前記搬送方向の位置ずれ量を算出する、基材処理装置。
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