特許ウォッチ

公開番号2024101339
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-07-29
出願番号2023005278
出願日2023-01-17
発明の名称液体塗布装置、位置検出方法およびプログラム
出願人株式会社リコー
代理人弁理士法人酒井国際特許事務所
主分類B41J 3/28 20060101AFI20240722BHJP(印刷;線画機;タイプライター;スタンプ)
要約【課題】印刷をするために自身が移動する装置の移動前後の相対的なずれを高精度に検出することができる液体塗布装置、位置検出方法およびプログラムを提供する。
【解決手段】液体塗布領域を複数に分割した各印刷領域に順次移動し、各印刷領域に対応する印刷画像に基づき液体を吐出する液体塗布装置であって、撮像部により液体塗布装置の対象印刷領域への移動前に撮像された第1撮像画像、および、移動後に撮像された第2撮像画像を取得する取得部と、第1撮像画像からテンプレート画像を抽出する抽出部と、第2撮像画像とテンプレート画像との相対角度を変えるように回転処理を行う第1画像処理部と、回転処理後の第2撮像画像に対してテンプレートマッチングを行うマッチング処理部と、テンプレート画像と一致または類似する画像部分の位置に基づいて、液体塗布装置の移動前後の相対的なずれを特定する特定部と、を備える。
【選択図】図7
特許請求の範囲【請求項１】
液体塗布領域を複数に分割した各印刷領域に順次移動し、それぞれの前記印刷領域に対応する印刷画像に基づき液体を吐出する液体塗布装置であって、
撮像部により前記液体塗布装置の対象印刷領域への移動前に撮像された第１撮像画像、および、前記撮像部により該液体塗布装置の前記対象印刷領域への移動後に撮像された第２撮像画像を取得する取得部と、
前記第１撮像画像からテンプレート画像を抽出する抽出部と、
前記第２撮像画像と前記テンプレート画像との相対角度を変えるように回転処理を行う第１画像処理部と、
前記回転処理後の前記第２撮像画像に対して、前記テンプレート画像を用いたテンプレートマッチングを行うマッチング処理部と、
前記回転処理後の前記第２撮像画像における、前記テンプレートマッチングにより検出された前記テンプレート画像と一致または類似する画像部分の位置に基づいて、前記液体塗布装置の移動前後の相対的なずれを特定する特定部と、
を備えた液体塗布装置。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
前記特定部により特定された前記ずれに基づいて、前記対象印刷領域に印刷する前記印刷画像を補正する第２画像処理部と、
前記第２画像処理部により補正された前記印刷画像に基づいて前記対象印刷領域に対して印刷する作像部と、
をさらに備えた請求項１に記載の液体塗布装置。
【請求項３】
前記特定部は、前記回転処理による回転量を、前記液体塗布装置の前記対象印刷領域の位置に対する、該液体塗布装置の移動後の前記対象印刷領域の位置の変位角とし、前記第２撮像画像に含まれる前記対象印刷領域の、該第２撮像画像で検出された前記画像部分の位置に基づいて定まる前記対象印刷領域からの変位量として特定する請求項１または２に記載の液体塗布装置。
【請求項４】
前記第１画像処理部は、前記第２撮像画像について前記回転処理を行う請求項１または２に記載の液体塗布装置。
【請求項５】
前記第１画像処理部は、前記第２撮像画像に対して複数の回転量でそれぞれ前記回転処理を行う請求項４に記載の液体塗布装置。
【請求項６】
前記抽出部は、前記第２撮像画像と重複する前記第１撮像画像の画像部分から前記テンプレート画像を抽出する請求項１または２に記載の液体塗布装置。
【請求項７】
前記抽出部は、前記第１撮像画像から、前記液体塗布装置が前記対象印刷領域へ移動する前の印刷領域に印刷された印刷画像を含まないように前記テンプレート画像を抽出する請求項６に記載の液体塗布装置。
【請求項８】
前記液体塗布装置の移動方向を特定する方向特定部を、さらに備え、
前記抽出部は、前記方向特定部により特定された前記移動方向に基づいて、前記第２撮像画像から前記テンプレート画像を抽出する請求項１または２に記載の液体塗布装置。
【請求項９】
前記取得部は、前記作像部により前記印刷画像に基づく印刷が行われた後に前記撮像部により撮像された、該印刷画像が印刷された前記印刷領域を含む前記第１撮像画像を取得する請求項２に記載の液体塗布装置。
【請求項１０】
前記抽出部は、前記第１撮像画像から複数の前記テンプレート画像を抽出し、
前記マッチング処理部は、前記回転処理後の前記第２撮像画像に対して、複数の前記テンプレート画像を用いた前記テンプレートマッチングを行い、
前記特定部は、前記テンプレートマッチングによりそれぞれの前記テンプレート画像に対応する各類似度に基づいて、前記変位角を特定する請求項３に記載の液体塗布装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体塗布装置、位置検出方法およびプログラムに関する。
続きを表示（約 2,500 文字）【背景技術】
【０００２】
道路面上等に白線、文字、記号等を印刷する場合、印刷装置に搭載されたキャリッジの移動領域を超えるような大きな印刷領域となるため、印刷領域を分割し、各印刷領域に印刷装置自体を移動させて印刷し、複数の印刷画像をつなげる必要がある。それぞれの印刷領域で印刷された印刷画像を正確につなげる必要があるため、印刷装置が移動した場合の位置の精度が印刷品質に大きく影響する。この印刷装置の自己位置推定する方法として、速度検出器を用いてタイヤの向きおよび回転量から現在位置を推定する方法、および、ＧＮＳＳ（ＧｌｏｂａｌＮａｖｉｇａｔｉｏｎＳａｔｅｌｌｉｔｅＳｙｓｔｅｍ）を使用して自己位置を推定する方法等が知られている。
【０００３】
このような自己位置の推定方法のうち、速度検出器を用いた自己位置の推定方法では、路面のスリップおよび累積誤差の増加等の誤差、ならびにドライブギヤから得られる回転体の移動量では二次元的に正確な情報が得られないという問題がある。また、ＧＮＳＳを使用した自己位置の推定方法では、絶対座標が得られるがその位置精度は数センチメートルとされ、複数の印刷領域を分割して大きな印刷領域で印刷をする場合では、その誤差分の連続性が問題となる。
【０００４】
以上のような自己位置のずれに対する問題に対応するための技術として、例えば、半導体デバイス製造用の露光装置において、回路の微細化および高密度化に伴い、回路パターンが形成されているレチクルとそれが投影される基板とを高精度にアライメントし、基板搬送装置から基板ステージ上に送り込んだ際に発生する送り込みずれ量を検出するために、パターンマッチング手法をもちいてマークを検出して基板表面に平行な平面内におけるＸ、Ｙ座標を検出する方法が開示されている（例えば特許文献１）。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の技術では、自身が移動する装置の移動前後の相対的な位置および傾きのずれを補正することは考慮されていないという問題がある。
【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、印刷をするために自身が移動する装置の移動前後の相対的なずれを高精度に検出することができる液体塗布装置、位置検出方法およびプログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、液体塗布領域を複数に分割した各印刷領域に順次移動し、それぞれの前記印刷領域に対応する印刷画像に基づき液体を吐出する液体塗布装置であって、撮像部により前記液体塗布装置の対象印刷領域への移動前に撮像された第１撮像画像、および、前記撮像部により該液体塗布装置の前記対象印刷領域への移動後に撮像された第２撮像画像を取得する取得部と、前記第１撮像画像からテンプレート画像を抽出する抽出部と、前記第２撮像画像と前記テンプレート画像との相対角度を変えるように回転処理を行う第１画像処理部と、前記回転処理後の前記第２撮像画像に対して、前記テンプレート画像を用いたテンプレートマッチングを行うマッチング処理部と、前記回転処理後の前記第２撮像画像における、前記テンプレートマッチングにより検出された前記テンプレート画像と一致または類似する画像部分の位置に基づいて、前記液体塗布装置の移動前後の相対的なずれを特定する特定部と、を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、印刷をするために自身が移動する装置の移動前後の相対的なずれを高精度に検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
図１は、実施形態に係る液体塗布装置の全体構成の一例を示す図である。
図２は、実施液体に係る液体塗布装置がキャリッジ走査範囲外へ印刷する場合の動作の概要を説明する図である。
図３は、実施形態に係る液体塗布装置を移動させる際に位置合わせ部材を用いて移動させる動作を説明する図である。
図４は、実施形態に係る液体塗布装置の全体動作の概要を説明する図である。
図５は、テンプレートマッチングの処理を説明する図である。
図６は、実施形態に係る液体塗布装置のハードウェア構成の一例を示す図である。
図７は、実施形態に係る液体塗布装置の機能ブロックの構成の一例を示す図である。
図８は、実施形態に係る液体塗布装置の印刷画像に対する補正動作の概要を説明する図である。
図９は、実施形態に係る液体塗布装置のテンプレートマッチング・変位量特定処理の概要を説明する図である。
図１０は、実施形態に係る液体塗布装置のテンプレートマッチングにおける類似度について説明する図である。
図１１は、実施形態に係る液体塗布装置の全体動作の流れの一例を示すフローチャートである。
図１２は、実施形態に係る液体塗布装置の撮像画像に対するテンプレートマッチングを用いた全体動作の流れの一例を示すフローチャートである。
図１３は、実施形態に係る液体塗布装置のテンプレートマッチング・変位量特定処理の流れの一例を示すフローチャートである。
図１４は、変形例に係る液体塗布装置における複数のテンプレート画像を用いたテンプレートマッチングを説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、図面を参照しながら、本発明に係る液体塗布装置、位置検出方法およびプログラムの実施形態を詳細に説明する。また、以下の実施形態によって本発明が限定されるものではなく、以下の実施形態における構成要素には、当業者が容易に想到できるもの、実質的に同一のもの、およびいわゆる均等の範囲のものが含まれる。さらに、以下の実施形態の要旨を逸脱しない範囲で構成要素の種々の省略、置換、変更および組み合わせを行うことができる。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許