(57)【要約】【課題】  用紙等の媒体の移動速度の検出周期を長くせずに、精度よく移動量を検出する。【解決手段】  印刷媒体を撮像した撮像画像に対して各周期でパターンマッチングの出力結果を出力し、印刷媒体の移動速度を取得する場合には、複数の画像それぞれに対する検出処理によって得られる移動量情報が用いられ、印刷媒体の累積的な移動量の取得をする場合には、第２情報が、次に処理される撮像画像に対する検出処理のテンプレートを変更していないことを示す移動量情報を用いられず、次に処理される撮像画像に対する検出処理のテンプレートを変更していることを示す移動量情報を用いられることを特徴とする検知装置。【選択図】  図１
2018083678.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
印刷媒体を搬送する搬送手段と、前記印刷媒体へ印刷を行うための印刷手段とを備える印刷装置に用いられ、前記搬送手段によって搬送されている移動中の印刷媒体の表面を、撮像手段によって異なるタイミングで複数回撮像し、各タイミングに対応する複数の撮像画像に基づき前記搬送手段によって搬送される前記印刷媒体の移動量を検知する検知装置であって、
前記複数の撮像画像それぞれに対し、前記印刷媒体の検出処理として、処理対象の撮像画像より前の撮像により得られた撮像画像の一部をテンプレートとしたパターンマッチングと、特定した目標画像の目標画像の位置に基づく前記印刷媒体の移動量を検出する処理を行い、検出された移動量を示す第１情報を生成する第１生成手段と、
前記第１情報に基づき、前記第１情報が示す移動量が所定の量より大きくない場合には、次に処理される撮像画像に対する前記検出処理のテンプレートを、先に処理した撮像画像に対して用いたテンプレートから変更せず、前記第１情報が示す移動量が所定の量より大きい場合には、次に処理される撮像画像に対する前記検出処理のテンプレートを、先に処理した撮像画像に対して用いたテンプレートから別のテンプレートに変更する変更手段と、
前記変更手段が、次に処理される撮像画像に対する前記検出処理のテンプレートを、変更したか否かを示す第２情報を生成する第２生成手段と、
前記複数の画像それぞれに対する前記検出処理についての前記第１情報と前記第２情報とを含むデータを出力する出力手段と、を備え、
前記第２情報が前記変更手段によるテンプレートの変更が無かったことを示すデータの前記第１情報は前記搬送による前記印刷媒体の累積的な搬送量を示す累積情報の取得に用いられずに、前記第２情報が前記変更手段によるテンプレートの変更が無かったことを示すデータから得られた前記第１情報が前記搬送による前記印刷媒体の累積的な搬送量を示す累積情報の取得に用いられることを特徴とする検知装置。
【請求項２】
前記出力手段が出力したデータに関して、前記第２情報が前記変更手段によるテンプレートの変更があったことを示すデータの前記第１情報と、前記第２情報が前記変更手段によるテンプレートの変更が無かったことを示すデータの前記第１情報とを、それぞれ用いて、前記搬送手段によって搬送される印刷媒体の速度を示す速度情報を取得し、前記第２情報が前記変更手段によるテンプレートの変更が無かったことを示すデータの前記第１情報は用いずに、前記第２情報が前記変更手段によるテンプレートの変更が無かったことを示すデータの前記第１情報を用いて、前記印刷媒体の前記累積的な搬送量を示す累積情報の取得をする情報処理部をさらに備えることを特徴とする検知装置。
【請求項３】
前記搬送手段と、前記速度情報または累積情報の少なくとも一方に従って、前記搬送手段による前記印刷媒体の搬送を制御する搬送制御手段と、をさらに有することを特徴とする請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記出力手段は、前記印刷装置の情報処理部に前記データを出力し、前記情報処理部は、前記第２情報が前記変更手段によるテンプレートの変更があったことを示すデータの前記第１情報と、前記第２情報が前記変更手段によるテンプレートの変更が無かったことを示すデータの前記第１情報とを、それぞれ用いて、前記搬送手段によって搬送される印刷媒体の速度を示す速度情報を取得し、前記第２情報が前記変更手段によるテンプレートの変更が無かったことを示す検出処理から得られた前記第１情報は用いずに、前記第２情報が前記変更手段によるテンプレートの変更が無かったことを示す検出処理から得られた前記第１情報を用いて、前記印刷媒体の前記累積的な搬送量を示す累積情報の取得をすることを特徴とする請求項１の検知装置。
【請求項５】
前記印刷装置は、前記搬送手段と、前記速度情報または累積情報の少なくとも一方に従って、前記搬送手段による前記印刷媒体の搬送を制御する搬送制御手段と、をさらに有することを特徴とする請求項４に記載の検知装置。
【請求項６】
前記検出処理は、テンプレートの画素値と前記撮像画像の画素値の差の絶対値和、または前記差の２乗和を相関値として、前記目標画像を特定することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の検知装置。
【請求項７】
前記検出処理は、正規化相互相関法を用いて前記目標画像を特定することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の検知装置。
【請求項８】
前記撮像手段をさらに備えることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の検知装置。
【請求項９】
前記印刷手段は、インクを吐出することによって前記印刷媒体へ印刷を行うためのインクジェットプリントヘッドを含むことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の検知装置。
【請求項１０】
前記第２情報が前記変更手段によるテンプレートの変更があったことを示すデータの前記第１情報と、前記第２情報が前記変更手段によるテンプレートの変更が無かったことを示すデータの前記第１情報とのそれぞれが、前記搬送による印刷媒体の速度を示す速度情報の取得をするために用いられることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の検知装置。
【請求項１１】
印刷媒体を搬送する搬送手段と、前記印刷媒体へ印刷を行うための印刷手段とを備える印刷装置に用いられ、前記搬送手段によって搬送されている移動中の印刷媒体の表面を、撮像手段によって異なるタイミングで複数回撮像し、各タイミングに対応する複数の撮像画像に基づき前記搬送手段によって搬送される前記印刷媒体の移動量を検知する検知方法であって、
前記複数の撮像画像それぞれに対し、前記印刷媒体の検出処理として、処理対象の撮像画像より前の撮像により得られた撮像画像の一部をテンプレートとしたパターンマッチングと、特定した目標画像の目標画像の位置に基づく前記印刷媒体の移動量を検出する処理を行い、検出された移動量を示す第１情報を生成する第１生成工程と、
前記第１情報に基づき、前記第１情報が示す移動量が所定の量より大きくない場合には、次に処理される撮像画像に対する前記検出処理のテンプレートを、先に処理した撮像画像に対して用いたテンプレートから変更せず、前記第１情報が示す移動量が所定の量より大きい場合には、次に処理される撮像画像に対する前記検出処理のテンプレートを、先に処理した撮像画像に対して用いたテンプレートから別のテンプレートに変更する変更工程と、
前記変更工程が、次に処理される撮像画像に対する前記検出処理のテンプレートを、変更したか否かを示す第２情報を生成する第２生成工程と、
前記複数の画像それぞれに対する前記検出処理についての前記第１情報と前記第２情報とを含むデータを出力する出力工程と、を備え、
前記第２情報がテンプレートの変更が無かったことを示すデータの前記第１情報は用いずに、前記第２情報が前記変更手段によるテンプレートの変更が無かったことを示すデータから得られた前記第１情報を用いて前記搬送による前記印刷媒体の累積的な搬送量を示す累積情報の取得をすることを特徴とする検知方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、用紙等の媒体の搬送量を検知するための検知装置、検知方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
用紙等の媒体を搬送させながら記録手段によって媒体に画像を形成する画像印刷装置において、搬送に用いられるローラの回転をエンコーダで検知することにより、間接的に印刷媒体の移動量を検知することが行われている。しかし、ローラによって搬送される印刷媒体がすべった場合やローラに誤差がある場合には、検知した移動量が実際の印刷媒体の移動量と一致しないことがある。そこで、高い精度で紙の移動量の検知を行うために、紙の表面を所定の周期で撮像し、パターンマッチング処理を行って紙の移動量を算出し、搬送動作にフィードバックを行うプリンタが提案されている（特許文献１）。
【０００３】
また、特許文献２には、各周期で撮像された画像に基づいて得られた移動量を積算することで、用紙が１回の搬送動作で実際に搬送された実搬送量を求める方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−２３１６５８号公報
【特許文献２】特開２０１３−０９９９０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１では、一定周期で紙の表層の撮像を行い、基準となる画像（以下、テンプレート）と撮像した画像間の相関検出処理により移動量を求めるものである。特許文献１の方法では、テンプレート位置からの搬送量が少ない場合には出力を行わないで、撮像センサ長を超えない範囲で最大の搬送量になったときに移動量と、その移動量までの移動に要した時間を出力する。この移動量と時間から、紙の移動速度を求める。
【０００６】
図９は特許文献１の動作を説明するための図で、あるタイミングで撮像された画像０から基準となるテンプレートを作成して保存し、その後のタイミングで撮像された画像１、画像２、画像３と比較を行うものである。なお、印刷媒体の移動方向は図中の左から右である。
【０００７】
画像１、画像２は画像０からの移動量が小さく、撮像領域（センサの読み取り領域）に対して余裕があるため出力を行わない。画像３では、テンプレートに対応するパターンが撮像した領域の右端に来ているため、十分な移動量と判断して移動量の出力を行い、次のテンプレート用の画像（画像３中の左領域の画像）を作成し、保存する。これをテンプレートして、画像４以降の画像に対してパターンマッチング処理を行う。
【０００８】
しかしながら、特許文献１の手法では、搬送の速さに応じて移動量が出力される周期が異なってしまう。センサの読み取り領域は固定されており、紙が所定の距離移動するために係る時間は搬送の速さに依存する。そのため、搬送の速さが半分になると、同じ移動量となるためには倍の時間がかかるため、移動量が出力される周期は倍になる。連続的に搬送を行って印刷を行う際に、紙の搬送の速さが低速側に振れたときには移動量の出力の周期が長くなり、移動速度が求まる周期も長くなってしまう。移動速度を長いスパンでしか把握できないと、リアルタイムで変動し得る紙の移動速度に対して、適切なフィードバック制御を行って安定的な印刷を行うことが難しくなってしまう。
【０００９】
一方で、ある移動区間での印刷媒体の移動量を求めようとする場合、特許文献２の方法は、各周期での移動量を全て積算しているため、誤差の積算量も大きくなり、移動量の検出精度に懸念がある。
【００１０】
本発明は上記を鑑みなされたものであって、用紙等の媒体の移動量の出力周期が長くなるのを抑えながら、精度よく移動量を検出することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、印刷媒体を搬送する搬送手段と、前記印刷媒体へ印刷を行うための印刷手段とを備える印刷装置に用いられ、前記搬送手段によって搬送されている移動中の印刷媒体の表面を、撮像手段によって異なるタイミングで複数回撮像し、各タイミングに対応する複数の撮像画像に基づき前記搬送手段によって搬送される前記印刷媒体の移動量を検知する検知装置であって、前記複数の撮像画像それぞれに対し、前記印刷媒体の検出処理として、処理対象の撮像画像より前の撮像により得られた撮像画像の一部をテンプレートとしたパターンマッチングと、特定した目標画像の目標画像の位置に基づく前記印刷媒体の移動量を検出する処理を行い、検出された移動量を示す第１情報を生成する第１生成手段と、
前記第１情報に基づき、前記第１情報が示す移動量が所定の量より大きくない場合には、次に処理される撮像画像に対する前記検出処理のテンプレートを、先に処理した撮像画像に対して用いたテンプレートから変更せず、前記第１情報が示す移動量が所定の量より大きい場合には、次に処理される撮像画像に対する前記検出処理のテンプレートを、先に処理した撮像画像に対して用いたテンプレートから別のテンプレートに変更する変更手段と、前記変更手段が、次に処理される撮像画像に対する前記検出処理のテンプレートを、変更したか否かを示す第２情報を生成する第２生成手段と、前記複数の画像それぞれに対する前記検出処理についての前記第１情報と前記第２情報とを含むデータを出力する出力手段と、を備え、前記第２情報が前記変更手段によるテンプレートの変更が無かったことを示すデータの前記第１情報は前記搬送による前記印刷媒体の累積的な搬送量を示す累積情報の取得に用いられずに、前記第２情報が前記変更手段によるテンプレートの変更が無かったことを示すデータから得られた前記第１情報が前記搬送による前記印刷媒体の累積的な搬送量を示す累積情報の取得に用いられることを特徴とする検知装置である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、用紙等の媒体の移動量の出力周期が長くなるのを抑え、精度よく移動量を検出することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施形態１のパターンマッチングの処理の流れを説明するための模式図である。
【図２】実施形態１のパターンマッチングの処理の流れを説明するための模式図である。
【図３】実施形態１の移動量センサの構成を示すブロック図である。主要部ブロック図。
【図４】実施形態１において、出力結果から移動量、搬送速度を求める処理の流れを説明するフローチャートである。
【図５】実施形態１において、出力結果から移動量、搬送速度を求める処理の流れを説明するフローチャートである。
【図６】実施形態２に係るフルラインタイプの印刷装置を説明するための模式図である。
【図７】実施形態１に係るインクジェット印刷装置の内部構成を示す斜視図である。
【図８】実施形態１に係るインクジェット印刷装置の制御系を説明するためのブロック図である。
【図９】先行技術におけるパターンマッチングの処理の流れを説明するための模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図７は本発明の実施形態の、インクジェットプリントヘッド（以下、プリントヘッド）を用いて記録を行なう、インクジェット方式の印刷装置の構成の概要を示す外観斜視図である。また、図８はその装置の制御系の概略を示すブロック図である。
【００１５】
図７に示すように印刷装置１はホスト装置６１０（後述）からの印字データに従ってインクを吐出して記録を行なうインクジェットヘッド３（以下、ヘッド３）をキャリッジ２に搭載し、キャリッジ２を矢印Ａ方向に往復移動させて記録を行う。
【００１６】
記録紙などの印刷媒体Ｐは給紙機構５を介して給紙を行い、記録位置まで搬送して記録位置においてヘッド３から印刷媒体Ｐにインクを吐出することで記録を行なう。
【００１７】
印刷装置１のキャリッジ２にはヘッド３を搭載するのみならず、ヘッド３に供給するインクを貯留するインクタンク６を装着する。インクタンク６はキャリッジ２に対して着脱自在になっている。
【００１８】
図７に示した印刷装置１はカラー記録が可能であり、そのためにキャリッジ２にはマゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロ（Ｙ）、ブラック（Ｋ）のインクを夫々、収容した４つのインクカートリッジを搭載している。これら４つのインクカートリッジは夫々独立に着脱可能である。
【００１９】
このヘッド３は１インチの幅を一度に印刷可能なプリントヘッドで、熱エネルギーを利用してインクを吐出するインクジェット方式を採用していて電気熱変換体（不図示）を備えている。
【００２０】
この電気熱変換体は各吐出口のそれぞれに対応して設けられ、記録信号に応じて対応する電気熱変換体にパルス電圧を印加することによって対応する吐出口からインクを吐出する。
【００２１】
本実施形態に係る印刷装置１には、印刷媒体Ｐの搬送方向においてヘッド３よりも下流側に、印刷媒体Ｐを印字面とは逆の面を下から撮像可能なように検知装置４が設置されている。
【００２２】
印刷動作時には、キャリッジ２を走査することにより１インチの幅の印字を行い、次に搬送モータＭ２を駆動することにより印刷媒体Ｐを支持するローラを回転させて１インチ分の搬送を行う。
【００２３】
図８に示すように、コントローラ６００は、ＭＰＵ６０１、ＲＯＭ６０２、特殊用途集積回路（ＡＳＩＣ）６０３、ＲＡＭ６０４、システムバス６０５、Ａ／Ｄ変換器６０６、信号入出力用Ｉ／Ｏ装置６０７などで構成される。
【００２４】
ここで、ＲＯＭ６０２は後述する制御シーケンスに対応したプログラム、所要のテーブル、その他の固定データを格納する。
【００２５】
ＡＳＩＣ６０３は、キャリッジモータＭ１の制御、搬送モータＭ２の制御、及び、ヘッド３の制御のための制御信号を生成する。
【００２６】
ＲＡＭ６０４は、画像データの展開領域やプログラム実行のための作業用領域等として用いられる。システムバス６０５は、ＭＰＵ６０１、ＡＳＩＣ６０３、ＲＡＭ６０４を相互に接続してデータの授受を行う。
【００２７】
Ａ／Ｄ変換器６０６は以下に説明するセンサ群からのアナログ信号を入力してＡ／Ｄ変換し、デジタル信号をＭＰＵ６０１に供給する。スイッチ群６２０（後述）、検知装置４とのインターフェースはＩ／Ｏ装置６０７、システムバス６０５を介してＭＰＵ６０１に供給する。
【００２８】
また、図８において、６１０は画像データの供給源となる図７に示したホストやＭＦＰに対応するホスト装置である。ホスト装置６１０と印刷装置１との間ではインターフェース（Ｉ／Ｆ）６１１を介して画像データ、コマンド、ステータス等をパケット通信により送受信する。
【００２９】
なお、インターフェース６１１としてＵＳＢインターフェースをネットワークインターフェースとは別にさらに備え、ホストからシリアル転送されるビットデータやラスタデータを受信できるようにしても良い。
【００３０】
さらに、６２０はスイッチ群であり、電源スイッチ６２１、プリントスイッチ６２２、回復スイッチ６２３などから構成される。
【００３１】
６３０は装置状態を検出するためのセンサ群であり、本発明による検知装置４、温度センサ６３２等から構成される。この実施例では、この他にもインク残量を検出するフォトセンサ（不図示）が設けられる。
【００３２】
さらに、６４０はキャリッジ２を矢印Ａ方向に往復走査させるためのキャリッジモータＭ１を駆動させるキャリッジモータドライバ、６４２は印刷媒体Ｐを搬送するための搬送モータＭ２を駆動させる搬送モータドライバである。
【００３３】
ＡＳＩＣ６０３は、ヘッド３による記録走査の際に、ＲＡＭ６０４の記憶領域に直接アクセスしながらプリントヘッドに対して記録素子（吐出用のヒータ）を駆動するためのデータを転送する。加えて、この印刷装置には、ユーザインターフェースとしてＬＣＤやＬＥＤで構成される表示部が備えられている。なお印刷装置は電子写真方式の印刷装置でもよい。
【００３４】
（実施形態１）
図１は、本実施形態の移動量の検出処理を説明するための図である。印刷媒体に照明１２（図３）を当て、移動中の印刷媒体を周期的に複数回撮像して画像０、画像１、画像２・・・の様に異なるタイミングで撮像された複数の撮像画像を得る。
【００３５】
本実施形態では、印刷媒体の搬送方向は図１中の左から右である。異なるタイミングで印刷媒体の裏面を撮像することで得られた各画像の一部を切り出す。ここでは画像０の左端付近から「縦５画素、横５画素」の領域をテンプレートとして切り出す。そして、テンプレートを使ってパターンマッチングを行い、一致する点が右端付近になったら次のテンプレートを作成する手順を繰り返すものである。
【００３６】
まず、最初の周期で画像０よりテンプレート０を作成する。テンプレートは後述するテンプレートメモリ１４（図３）に保存される。
【００３７】
次いで、次の周期で処理対象の画像１とテンプレート０とのパターンマッチングを行って目標画像を特定し、特定した目標画像の位置より移動量とテンプレートの識別子コードを出力する。次回のパターンマッチングでテンプレートが変化無い場合には識別子コードとして０を出力する。ここで、パターンマッチングの処理としては、ＳＡＤ、ＳＳＤなどを利用できる。ＳＡＤはテンプレート画像の画素値と撮像によって得られた画像の画素値の差の絶対値和を相関値として求める方法、ＳＳＤは差の２乗和を相関値として求める方法である。また、正規化相互相関法を利用することもできる。これは、テンプレートおよび目標画像の輝度値の平均値をそれぞれの画素の輝度値から引いて計算するので、明るさの変動があっても安定的に類似度を計算することができる。
【００３８】
次いで、次の周期で処理対象の画像２とテンプレート０とのパターンマッチングを行い、一致点の画素位置より搬送量データとテンプレートの識別子０を出力する。
【００３９】
次いで、次の周期で画像３とテンプレート０とのパターンマッチングを行い、一致点の画素位置より搬送量データを出力し、さらに一致点が画像領域の右端まで達しているため画像３より新たにテンプレート３を作成する。そして次回のテンプレートが変更されているので、識別子１を出力する。テンプレート３はテンプレートメモリ１４に保存される。
【００４０】
次いで、次の周期で画像４とテンプレート３とのパターンマッチングを行い、一致点の画素位置より搬送量データを出力し、さらに一致点が画像領域の右端まで達しているため画像４より新たにテンプレート４を作成すると伴に識別子１を出力する。以降、同様に繰り返していく。
【００４１】
また、本実施形態では説明を容易にするため各画素を白または黒の２値で表現しているが、実際には２５６階調（８ｂｉｔ）等の多値画像で撮像を行い印刷媒体表層の繊維、しわ、傷といった状態のパターンマッチングを行い最も一致する点を求めるものである。
【００４２】
また、説明の都合上印刷媒体の表層と記述しているが、印刷媒体を透過するように撮像センサ１１と反対側に設置された透過光源を使用して印刷媒体内部の構造を表層で撮像しても良い。
【００４３】
また、テンプレートの作成は印刷媒体が停止状態から右→左に移動（搬送）される状態の場合には撮像画像０の右端付近から切出しを行い、移動（搬送）方向が不明の場合には中央を含むように切り出す様にすればよい。
【００４４】
図２は本実施形態の検出処理のタイミングチャートである。図２で、Ｆ０、Ｆ１・・・はあらかじめ周期的に決められた撮像フレームの起点である。各起点間の距離は、パターンマッチングによって求められたその区間の搬送による移動量である。
【００４５】
Ｆ１では画像１の取得を行い、Ｆ０で撮像した画像０から作成したテンプレート０とのパターンマッチングによりＦ０からＦ１までの移動量を求める。そして、さらに求めた移動量（＝０．５）を第１情報とし、このときのテンプレートを識別するための識別子（＝０）を第２情報として付加して出力０として情報の出力を行う。図中の各出力のうち、左側の値が移動量、右側の値が識別子である。
【００４６】
Ｆ２では画像２の取得を行い、Ｆ０で撮像した画像０から作成したテンプレート０とのパターンマッチングによりＦ０からＦ２までの移動量を求める。さらに求めた移動量（＝０．５）と基準にしたテンプレートを識別するための識別子（＝０）を付加して出力２として情報の出力を行う。
【００４７】
次に、Ｆ３では画像３の撮像を行い、テンプレート０とのパターンマッチングによりＦ０からＦ３の搬送量を求める。この移動量があらかじめ決められた規定値（一例として１．３ｍｍ）を越えているため移動量出力と伴に、テンプレートを画像３から作成したものに更新を行いテンプレート３とし、テンプレートが更新されたため識別子（＝１）を付加して出力３として情報を出力する。
【００４８】
Ｆ０からＦ３の搬送量は、Ｆ０〜Ｆ１（０．５ｍｍ）、Ｆ１〜Ｆ２（０．５ｍｍ）、Ｆ２〜Ｆ３（０．５ｍｍ）の各撮像周期毎に求めた値を加算するのではなく、Ｆ３の地点で撮像された画像から、Ｆ０からの移動量を直接的に求めた値を採用している。同じテンプレートでパターンマッチングを行った出力データの中で最新の値を選択することで求められる。
【００４９】
同様にして、Ｆ４で撮像した画像とテンプレート３とのパターンマッチングを行い、出力４として情報出力を行い、Ｆ５で撮像した画像とテンプレート４とのパターンマッチングを行い、出力５として情報を出力する。
【００５０】
なお、上述したテンプレートを変更するための規定値は予め決められた固定値でも良いが、搬送速度あるいは最大加速度といった搬送制御のパラメータを考慮して、次の周期で撮像センサ１１の領域をはみ出さないように適宜設定することができる。
【００５１】
図３は本実施形態の検知装置４に搭載される搬送量検知システムの構成を示すブロック図である。
【００５２】
図３において、定周期タイマ１０は一定周期（たとえば１ｍｓｅｃ）で印刷媒体表層の画像の撮像を撮像センサ１１で行うと伴に搬送量の演算を行うための基準信号の作成を行う。
【００５３】
照明１２は印刷媒体表層を撮像するためのＬＥＤ等による照明手段であり、画像メモリ１３は撮像センサ１１からの画像出力を一時的に記憶するための揮発性のメモリである。テンプレートメモリ１４は搬送量検出の基準となる画像比較用テンプレートを格納する揮発性のメモリで、テンプレートが更新されたときにはＦＬＵＧ１５をセットする。
【００５４】
パターンマッチング部１６はＳＳＤ、ＳＡＤ、ＺＮＣＣとして知られている手法により最も一致した場所の検出を行い、撮像された画像内でのテンプレートと一致する画像の位置から搬送による移動量を求める。
【００５５】
規定値格納部１７が格納する規定値は撮像センサ１１の撮像可能領域を出来るだけ広く使用するための閾値で、比較部１８にて、パターンマッチング部１６で求められた移動量と規定値との比較を行う。この規定値を移動量が超えた場合にはテンプレートメモリ１４にテンプレートの変更を行うことを示す信号を出力する。これを受けるとテンプレートメモリ１４は画像メモリ１３から得た別の画像から新たなテンプレートを作成し、保存する。そしてこれをパターンマッチング部１６へ送信する。画像からの十分な搬送量であったと判断する。
【００５６】
十分な搬送量と判断された場合にはテンプレートメモリ１４の内容をそのときに比較対象になっている画像から作成した内容に更新し、さらに識別子生成部１５のセットを行う。またテンプレートが更新されなかった場合には、識別子生成部１５はクリアされる。
【００５７】
識別子生成部１５は搬送量データの出力と伴に出力される識別子として出力される。
【００５８】
出力部１９は搬送量と識別子をコントローラ６００に対して出力するためのＳＰＩ、Ｉ２Ｃ等のインターフェースである。
【００５９】
図２、図３および図４で示すフローチャートを参照して、本実施形態の検出処理の流れを説明する。
【００６０】
まず、図２に示す撮像周期Ｆ０において、搬送が停止しているＦ０の時点で印刷媒体の撮像を行う（ステップＳ０）。
【００６１】
次いで、撮像した画像を画像メモリ１３に読み込む（ステップＳ１）。
【００６２】
ステップＳ２において、装置の起動開始時にはテンプレートは空でパターンマッチングができないためステップＳ３へ進み、搬送量として０をセットする。
【００６３】
次いで、ステップＳ７へ進み、テンプレートメモリ１４は、画像０からテンプレートを作成し、これを保存してテンプレートの更新を行う（ステップＳ７）。
【００６４】
次いで、ステップＳ８に進み、先のステップ７でテンプレートを更新したため、搬送量Ｌのクリアを行い、識別子（ＩＤ）＝１をセットする。
【００６５】
最後に、出力部１９から搬送量と識別子＝１を出力する（ステップＳ９）。
【００６６】
次に、撮像周期Ｆ１で撮像された画像１、撮像周期Ｆ２で撮像された画像２の処理ついて説明を行う。まず、ステップＳ０では、Ｆ０のときと同様に、撮像周期Ｆ１のタイミングで印刷媒体の撮像を行う。
【００６７】
次いで、ステップＳ１では、撮像した画像を画像メモリ１３に読み込み、装置の起動開始時ではないためステップＳ４へ進む。
【００６８】
次いで、ステップＳ４で、パターンマッチング部１６にて特徴点のズレ量から搬送量Ｌを求める。このとき、画素単位のズレ量だけでなく画素単位以下のズレ量も推定手段を用いて求めるようにしてもよい。
【００６９】
次いで、ステップＳ５で、搬送量Ｌをセットして比較部へ送信するとともに、ＩＤのクリアを行う。
【００７０】
次いで、ステップＳ６で、比較部１８において、既に規定値格納部１７から取得した規定値（１．３ｍｍを示す値）と検出された搬送量Ｌが規定値を超えていないためステップＳ９へ進む。出力部１９は、パターンマッチング部１６から取得した搬送量Ｌと識別子ＩＤ＝０をプリンタのコントローラ６００へ出力する。
【００７１】
以下では、撮像周期Ｆ３で撮像された画像３についての説明を行う。
【００７２】
まず、Ｆ３の時点の印刷媒体の撮像を行い（ステップＳ０）、次いで、撮像した画像を画像メモリ１３に読み込み（ステップＳ１）、装置の起動開始時ではないため（ステップＳ２）、ステップＳ４へ進む。
【００７３】
パターンマッチング部１６にて特徴点のズレ量から搬送量としてＬを求める。このとき、画素単位のズレ量だけでなく画素単位以下のズレ量も推定手段を用いて求めることができる。
【００７４】
次いで、ステップＳ５で、搬送量Ｌをセットして比較部へ送信するとともに、ＩＤのクリアを行う。
【００７５】
次いで、ステップＳ６で、比較部１８において、既に規定値格納部１７から取得した規定値と検出された搬送量Ｌが規定値を超えているため、ステップＳ７へ進む。ステップＳ７では、テンプレートメモリ１４が画像３からテンプレートを作成し、これを保存してテンプレートの更新を行う。
【００７６】
次いで、ステップＳ８に進み、先のステップ７でテンプレートを更新したため、搬送量Ｌのクリアを行い、識別子（ＩＤ）＝１をセットする。
【００７７】
最後に、出力部１９から搬送量と識別子＝１を出力する（ステップＳ９）。
【００７８】
撮像周期Ｆ４以降で撮像された画４、５および６についても同様にして、図４のフローに従って処理を行う。
【００７９】
図５は、本実施形態の移動量検知装置から出力された信号を印刷装置１のコントローラ６００が受信して、印刷媒体の搬送量、搬送速度を求める手順を説明するためのフローチャートである。ここで、コントローラ６００内のＭＰＵ６０１、ＲＯＭ６０２が搬送量、搬送速度を求めるための情報処理部の機能を果たす。
【００８０】
図７に示すようなシリアルプリント方式の印刷装置１で、一度に１インチの幅を印刷可能なヘッド３を使用した場合、１パス印字では１バンド分の印刷を行い、その後、印刷媒体を一度に１インチ搬送する。この前提の下で、以下の説明を行う。
【００８１】
図５においては、撮像周期をｔ、一度の搬送での総搬送量をＬｓｕｍ、テンプレートが更新される前の総搬送量をＬｓｕｍ＿ｏｌｄ、１周期前の識別子をＩＤ＿ｏｌｄとする。また、周期毎の搬送量をＬ＿ｄ、周期毎の搬送速度をＶ＿ｄ、同じテンプレートでの１周期前の搬送量をＬ＿ｏｌｄとする。
【００８２】
なお、印刷装置は、これらの求めた値をＲＡＭ６０４に書き込み、搬送の開始直前に初期値として０に設定される。
【００８３】
まず、撮像周期Ｆ０〜Ｆ２でそれぞれ撮像された画像０〜２についての出力結果を用いた処理を図５のフローチャートを参照して説明する。
【００８４】
まずステップＳ２０では、コントローラ６００からの信号入力、あるいは、移動量検知装置に別個設けられた起動スイッチをユーザーが操作することにより起動する。
【００８５】
ステップＳ２１では、出力部１９から出力された移動量Ｌと識別子ＩＤを含むデータを受信し、ＲＡＭ６０４に保存する。
【００８６】
ステップＳ２２では、ＭＰＵ６０１は、ＩＤ＿ｏｌｄ＝１かどうかの判断を行う。撮像周期Ｆ０からＦ２に対応する出力結果では、ＩＤ＿ｏｌｄ＝０であるためＳ２４へ進む。
【００８７】
ステップＳ２４では、ＭＰＵ６０１は、各周期（Ｆ０、Ｆ１、Ｆ２）においての搬送量を求める。周期毎の搬送量は前周期での出力との差分となるため、Ｌ＿ｄ＝Ｌ−Ｌ＿ｏｌｄとなる。
【００８８】
ステップＳ２５では、ＭＰＵ６０１は、搬送速度として、Ｖ＿ｄ＝Ｌ＿ｄ／ｔを求め、速度情報としてＲＡＭ６０４に格納する。ｔは撮像周期であり、出力部１９から出力された値をＲＡＭ６０４に格納しておけばよい。このようにして識別子が０であるものも１であるものも利用して、各周期で搬送速度Ｌを求めることができる。
【００８９】
次いで、ステップＳ２６では、ＭＰＵ６０１は、印刷媒体の累積的な搬送量である総搬送量Ｌ＿ｓｕｍ＝Ｌ＋Ｌｓｕｍ＿ｏｌｄを求め、累積情報としてＲＡＭ６０４に保存する。
【００９０】
次いで、ステップＳ２７に進み、ＭＰＵ６０１は、ＩＤ＿ｏｌｄ＝１かどうかの判断を行う。撮像周期Ｆ０からＦ２で撮像された画像についてはＩＤ＿ｏｌｄ＝０であるためステップＳ２９へ進む。
【００９１】
次いで、ステップＳ２９では、同じテンプレートからのとして搬送量Ｌ＿ｏｌｄの値をＬとし、ＲＡＭ６０４に書き込み、このＬ＿ｏｌｄを次周期で用いる。
【００９２】
次いで、ステップＳ３０では、識別子ＩＤ＿ｏｌｄ＝ＩＤとし、ＲＡＭ６０４に書き込み、これを次の周期で用いる。
【００９３】
以下では、撮像周期Ｆ３で撮像された画像３に対応する出力についての処理を以下に説明する。
【００９４】
まず、ステップＳ２０からステップＳ２６までは、撮像周期Ｆ０〜Ｆ２に対応する出力結果についてした処理と同じである。
【００９５】
次いで、ステップＳ２７において、識別子ＩＤが１であるためステップＳ２８へ進む。ステップＳ２８では、この周期で同じテンプレートでの出力が終わるため、Ｌｓｕｍ＿ｏｌｄを、ステップＳ２６で求めたＬｓｕｍに変更しＲＡＭに保存する。また、次周期からはテンプレートが変わるためＬ＿ｏｌｄ＝０としてＲＡＭ６０４に保存し、次周期での基準として用いる。ここで、ステップＳ２８に進み、Ｌｓｕｍ＿ｏｌｄを変更するのは、ＩＤ＝１の場合のみである。よって、毎周期分の搬送量が累積されることはなく、同じテンプレートで検出されたＬのうち、最大のＬのみを累積していくことになる。よって、搬送速度が遅い場合でも、総搬送量を求めるための累積回数を少なく抑え、移動量検知の誤差の累積を低減させることができる。
【００９６】
撮像周期Ｆ４以降で撮像された画像に対応する出力についても同様に、ステップＳ２１からのフローで処理をする。
【００９７】
以上の説明では、識別子ＩＤはテンプレートが更新された周期の出力で１になるように説明したが、テンプレートの元画像の時系列番号等でも良く、また更新される毎に交互に０→１→０等に変化するものなど、変化が識別できるものであれば良い。
【００９８】
図７、図８に示すシリアル方式のプリンタにおける上記の実施形態の搬送量の検知方法の適用の仕方をさらに説明する。
【００９９】
印刷動作時では、キャリッジ２を走査することにより１インチの幅の印刷を行い、次に搬送モータＭ２を駆動することにより印刷媒体Ｐを１インチ分の搬送を行う。このとき、最初に、０．９５インチの搬送を高速に行い、次に残りの０．０５インチ分の搬送を低速で行う。
【０１００】
最初の高速の搬送では、上述した検知装置４を用いて、印刷媒体の表面を撮像し、移動量の検出処理を行う。検出された移動量は識別子（ＩＤ）とともに、随時出力される。このときは、印刷媒体Ｐを搬送するローラの回転をエンコーダ（不図示）で検知する。コントローラ６００はエンコーダからの信号を受信し、受信した信号に基づいて搬送モータドライバ６４２に搬送モータＭ２を回転させるための信号を送る。この０．９５インチの搬送においては、コントローラ６００側で印刷媒体Ｐを搬送する総搬送量Ｌｓｕｍの算出を行っておくことができるが、特に搬送モータＭ２の制御へのフィードバックは行わない。
【０１０１】
次の０．０５インチ分の搬送では、同様に検知装置４を用いて印刷媒体の表面を撮像し、移動量の検出処理を行う。搬送中には、出力された移動量と識別子（ＩＤ）とから、総搬送量Ｌｓｕｍを随時検出し、搬送モータＭ２の制御へのフィードバックを行う。そして、丁度１インチ分印刷媒体が移動したところで、印刷媒体の移動がストップするように搬送モータＭ２を制御することで、精度良く搬送を行うことができる。
【０１０２】
（第２の実施形態）
図６は第２の実施形態に係る印刷装置を示す模式図であり、印刷装置を横から見た図である。この印刷装置は、印刷媒体の幅（図面を貫通する方向）を一度に印字可能なフルラインタイプのヘッドを有している。
【０１０３】
図６に示すように、印刷装置はフルラインタイプのＹ、Ｍ、Ｃ、ＢＫの４色のノズルを有するプリントヘッド２１、印刷媒体をＦ方向に連続搬送を行うための搬送ローラ２２を備えている。また、ロール状の印刷媒体２４で印字中は反時計方向に回転して印刷媒体を送り出す一方、時計方向に回転力を与えることが可能である。印刷中には、ロール状の印刷媒体２４に対して時計回りの方向に弱い回転力をかけて保持することにより、印刷媒体Ｐには、Ｒ方向にバックテンションが係る。これにより印刷媒体Ｐは、プリントヘッド２１の下で水平に保持されている。
【０１０４】
本実施形態の印刷装置では、印刷媒体Ｐを搬送ローラ２２によって搬送し続けながら、フルラインタイプのプリントヘッド２１へ駆動信号を与えることにより記録するものである。
【０１０５】
この印刷装置では、速度変動により印刷長さに与える影響は大きいと考えられる。例えば１パーセント速度が速いと１０インチの印刷物では最大０．１インチ印刷領域の長さが長くなる。
【０１０６】
本実施形態では、検知装置４が出力した移動量の情報に基づいて、搬送量と搬送速度の両方を検出する。例えば０．５インチの印刷を１周期として、０．５インチの印刷毎に搬送した長さと正規印字長との誤差を求める。・次の印字周期で誤差をキャンセルするように印字速度の平均値を補正する。一方、０．５インチの印刷よりも短い周期で搬送速度を求める。求めた搬送速度に基づいて、プリントヘッド２１からのインクの吐出タイミングを決定するための吐出トリガ信号を生成する。
【０１０７】
上述した実施形態において、検知装置４におけるテンプレートメモリ１４、パターンマッチング部１６、比較部１８、規定値格納部１７、出力部１９の処理それぞれがＣＰＵを備えた回路で構成されていてもよいが、一つのＣＰＵが各部の機能を実行してもよい。また、各部の機能をＣＰＵが実行するためのプログラムを、ＣＤ、ブルーレイ、あるいはＵＳＢメモリ等の不揮発性の媒体に格納し、コンピュータに読み込ませ、これを実行させるようにしてもよい。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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