JP3120554B2 - 印刷における見当合せ方法及びその装置 - Google Patents

印刷における見当合せ方法及びその装置

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JP3120554B2 JP04103660A JP10366092A JP3120554B2 JP 3120554 B2 JP3120554 B2 JP 3120554B2 JP 04103660 A JP04103660 A JP 04103660A JP 10366092 A JP10366092 A JP 10366092A JP 3120554 B2 JP3120554 B2 JP 3120554B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、ウェブ上に印刷され
た複数の見当マークを検出してその位置関係を制御して
印刷の見当を合せるようにした印刷における見当合せ方
法及びその装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】印刷における見当合せの方法としては、
版毎に見当マークを印刷し、それらの見当マークの位置
関係を制御して行なう方法が普及している。そこで、従
来当初は見当マークの相互の位置関係を目視により識別
して制御するという方法が採られていた。ここで、見当
マークには可視インキで印刷されるもの(可視トンボ)
と透明インキで印刷されるもの(透明トンボ)がある。
特に、透明トンボを目視で検出する場合には紫外線ラン
プを使用して低速運転下で行なっていた。
【0003】また、最近においては、トンボを光センサ
で検出して相互の位置を比較することにより印刷ずれを
補償する方法が普及している。ここで、可視トンボの場
合には可視光源により可視光を版に対して垂直に(拡散
反射光検出方式)もしくは斜めから(直接反射光検出方
式)照射してその反射光の変化をとらえることにより検
出するという方法が採られており、透明トンボの場合に
は、以下の2つの方法等があった。
【0004】すなわち、1つには特公平1−27857
に記載されており、微量の蛍光増白剤を添加した透明イ
ンキを用いて印刷した見当マークに紫外線を照射し、ル
ミネッセンスを発光させて検出する方法であり、他方は
特開平1−283147に記載されており、透明インキ
に紫外線吸収物質を添加して印刷した見当マークに紫外
線を照射し、紫外線吸収による反射または透過光量の変
化から見当マークを検出する方法である。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来の方法により装置を構成する場合、透明ウェブと不透
明ウェブとで、また可視トンボの場合と透明トンボの場
合とでそれぞれ専用の装置を構成していたため、品目ご
とにセンサヘッドを交換しなければならないという問題
点があった。
【0006】また、印刷材が紙など、表面に凹凸がある
場合には受光しようとする光が乱反射するため、S/N
比が低下し、弱い光では検出することが難しい。また、
印刷速度を早くした場合には印刷材がばたつきを生じる
などして前記と同様の問題が発生する。一方、ルミネッ
センス発光量及び紫外線吸収量は照射する紫外線の強度
に比例するから検出に必要な発光量を得るには照射する
紫外線の強度を大きくしなければならない。しかしなが
ら、光源としてキセノンランプや水銀キセノンランプ等
高輝度紫外光源を使用するとすれば、発熱のためインキ
が発火するなどの問題が生じる。
【0007】更に、インキの種類に対処するため紫外線
光源及び可視光源を共に用意するとすれば、見当マーク
にこれらの光を照射するためにこれらの光源を検出部へ
組み込む必要を生じ、検出部は大型化せざるを得ない。
【0008】また、透明トンボの場合にはトンボに蛍光
剤等を混入しなければならず、食品関係や芸術品等にお
いては好ましくなかった。加えて、ウェブ自体に蛍光剤
等が含まれていると検出不可能であった。
【0009】この発明は上述のような事情から成された
ものであり、この発明の目的は、いかなるウェブ上にい
かなるインキで印刷された見当マークをも蛍光増白剤或
いは紫外線吸収剤等を用いることなく検出し、見当マー
クの間隔を制御して印刷の見当を合せることができる印
刷における見当合せ方法及びその装置を提供することに
ある。
【0010】
【課題を解決するための手段】この発明は、ウェブ上に
印刷された複数の見当マークを検出してその位置関係を
制御して印刷の見当を合せるようにした印刷における見
当合せ方法及びその装置に関するものであり、この発明
の上記目的は、透明、不透明の版に見当マークを可視イ
ンキ、不透明インキにより印刷しておき、所定の間隔で
配置される複数の検出手段により前記見当マークのそれ
ぞれを検出してその位置関係より前記見当マークの間隔
を制御して印刷の見当合せを行う見当合せ方法におい
て、前記検出手段として、複数の光ファイバにより可視
光、紫外線を双方向に伝送可能なファイバユニットと、
前記版に対して複数の角度で照射・受光が可能なように
前記光ファイバのファイバ端子を着脱することができる
複数の留め具所定の間隔で第1、第2の検出手段とし
二組有する検出ヘッドを用い、前記版の種類及び前記
見当マークのインキの種類に応じて可視光また紫外線の
いずれかを選択すると共にその選択された光を伝送する
光ファイバの前記検出ヘッドの留め具への取り付け位置
を適宜選択して前記見当マークの位置を検出するように
し、不透明な前記版に紫外線吸収剤等を含まない透明イ
ンキにより印刷された見当マークの場合には、可視光を
選択すると共に照射角度が20度から40度に設定され
ている前記留め具を選択してファイバ端子を嵌挿し、可
視光の正反射光をとらえることにより達成される。
た、高輝度紫外光源と、その高輝度紫外光源からの光を
複数の光ファイバにより双方向に伝送可能なファイバユ
ニットと、見当マークが可視インキ、不透明インキによ
印刷された透明、不透明の版に対して複数の角度で照
射・受光が可能なように前記光ファイバのファイバ端子
を着脱することができる複数の留め具を所定の間隔で二
組有し、挿される前記光ファイバ端子と共に前記見当
マークを検出するための第1及び第2の検出手段を構成
する検出ヘッドと、前記高輝度紫外光源から前記版まで
の光経路上に設けられ、前記高輝度紫外光源による光か
ら可視光及び紫外線を抽出する濾過手段と、前記第1及
び第2の検出手段のそれぞれの光ファイバを介して導入
された前記版からの反射光に基づいて複数の見当マーク
の位置関係を認識してその間隔を制御することで見当合
せを行う制御手段とを備え、前記検出ヘッドの複数の留
め具には照射角度が20度から40度に設定された留め
具を有し、該留め具に、不透明な版に紫外線吸収剤等を
含まない透明インキにより印刷された見当マークの検出
に際してファイバ端子を嵌挿し、可視光の正反射光をと
らえることにより達成される。
【0011】
【作用】この発明にあっては、所定の間隔で配置されて
見当マークを検出する複数の検出手段として、複数の光
ファイバにより可視光、紫外線を双方向に伝送可能なフ
ァイバユニットと、透明、不透明の版に対して正反射光
をもとらえ得る複数の角度で照射・受光が可能なように
光ファイバのファイバ端子を着脱することができる複数
留め具所定の間隔で二組有する検出ヘッドを用い、
版の種類及び見当マークのインキの種類に応じて可視光
または紫外線のいずれかを選択すると共にその選択され
た光を伝送する光ファイバの検出ヘッドへの取付け位置
を適宜選択して見当マークの位置を検出することによ
り、透明ウェブ、不透明ウェブを問わず、また透明トン
ボ、可視トンボを問わず見当マークの位置検出が行え
る。
【0012】
【実施例】以下、図面に基づいてこの発明の実施例につ
いて詳細に説明する。図1は、この発明の印刷における
見当合せ装置の一実施例の概略構成を示す図である。同
図において、ウェブ15に印刷された2つのトンボ16
及び16´に、光学手段を内蔵した検出ヘッド12から
紫外線あるいは可視光を照射し、その反射光あるいは発
光を再び検出ヘッド12の受光部で受けとる。得られた
光情報は、ファイバユニット6を通して光電変換部,電
源及び光源を有する制御部22へ送られ、電気信号に変
換されてシールド線24により制御部23へ送られる。
制御部23は入力した電気信号に基づき印刷機のコンペ
ンセータローラ(図示せず)を制御して印刷の見当合せ
を行なう。尚、制御部22と制御部23とは同一のボッ
クスに収納してもよく、また、検出ヘッド12の取付け
方法は適宜変更できる。
【0013】図2は、1つの光源から可視光及び紫外線
を分離する手段の一例を示す図であり、キセノンランプ
あるいは水銀キセノンランプ等の光輝度紫外光源1の発
光をレンズ4及び4´で集光し、また必要に応じてミラ
ー5で方向を変え、UVリジェクトフィルタ2及びバン
ドパスフィルタ3を通過させることにより、それぞれ可
視光及び紫外線を得る。
【0014】図3は、光ファイバから構成されたファイ
バユニットの外形を示す図である。ファイバユニット6
の制御部側端子は光ファイバ7の可視光入力端子8,紫
外線入力端子9及び第1,第2の検出手段からの信号出
力端子10,11からなり、また前記ファイバユニット
6の検出ヘッド側端子は、可視光及び紫外線光を入力し
たファイバをそれぞれ2分割した出力端子8′,8″及
び9′,9″と、第1,第2の検出手段からの信号入力
端子10′,11′とからなる。ここで、光ファイバ7
の材質として可視光には通常のガラスファイバでよい
が、紫外線には単成分石英ファイバを使用する。また受
光用ファイバにも単成分石英ファイバを用いる。
【0015】図4は検出ヘッドの縦断面図、図5はその
平面図、図6はその側面図である。検出ヘッド12は検
出手段を可視外乱光の影響から防ぐため本体を遮光ボッ
クス13とし、また下面には紙またはフィルムなどのウ
ェブ15に面して石英ガラス窓14が開けられている。
またその上面には、前記ファイバユニット6の検出ヘッ
ド側端子を着脱可能に接続する留め金31,31´,3
2,32´,33,33´,34,34´及び35,3
5´が位置及び角度を変えて付設されている。但し、留
め金33,33´は予備用であり、使わないファイバ端
子を留めておく。遮光ボックス13には、接続された各
ファイバ端子の投光ないし受光を補助する光学手段21
が内蔵されている。更に、ウェブ15に対して石英ガラ
ス窓14の対向位置には透明印刷材のとき必要になる反
射板17が置かれる。検出ヘッド内に構成される2つの
検出手段の間隔は20mmとする。
【0016】以下、透明ウェブ上に印刷された可視トン
ボ,透明トンボのそれぞれ、また不透明ウェブ上に印刷
された可視トンボ,透明トンボのそれぞれについて可能
な検出方法について列挙する。尚、便宜上、可視光をV
R、紫外光をUVと表現する。
【0017】先ず、透明ウェブ上に印刷された可視ト
ンボの場合、検出可能な(照射光−検出光)の組み合わ
せは(VR−VR)と(UV−UV)である。(VR−
VR)は従来からの可視光の吸収,反射量を検出する方
法である。(UV−UV)は、本来紫外線吸収剤が添加
された透明トンボを検出するためのものであるが、可視
トンボの検出も可能である。 透明ウェブ上に印刷された紫外線吸収剤等が添加され
た透明トンボの場合、検出可能な組み合わせは(UV−
UV)と(UV−VR)である。(UV−UV)は紫外
線吸収剤が添加された透明トンボの場合で、これに照射
されると紫外線が吸収されるので反射板17からの紫外
線の量により検出できる。(UV−VR)は蛍光発光剤
が添加された透明トンボの場合で、紫外線を照射すると
ルミネッセンスを発光するので可視領域で検出すること
によりそのようなトンボが検出できる。
【0018】不透明ウェブ上に印刷された可視トンボ
の場合、検出可能な(照射光−検出光)の組み合わせは
(VR−VR)である。(VR−VR)は従来からの可
視光の吸収,反射量を検出する方法である。 不透明ウェブ上に印刷された紫外線吸収剤等が添加さ
れた透明トンボの場合、透明ウェブの場合と同様で、紫
外線吸収剤または蛍光発光剤に応じて(UV−UV)ま
たは(UV−VR)で行なえばよい。
【0019】不透明ウェブ上に印刷された紫外線吸収
剤等が添加されていない透明トンボ(もしくは蛍光剤を
含有した不透明ウェブ)の場合、検出可能な組み合わせ
は(VR−VR)と(UV−UV)である。透明トンボ
に紫外線吸収剤等が添加されていない場合でも、不透明
ウェブの反射率よりも大きい反射率のトンボであれば、
不透明ウェブ上での反射光の強度よりトンボを介しての
反射光の強度の方が必ず大きくなるのでそれを利用す
る。このとき、可視光線を20度から40度の角度で照
射してその正反射光を観測すればその強度により不透明
ウェブ上の透明トンボを検出することができる。したが
って、この場合、図4に示した検出ヘッド12におい
て、留め金31,31´及び35,35´の位置を使用
すればよい。
【0020】以上のように、個々に検出が可能であれ
ば、各版についていかなる組合せでも見当合せが可能と
なる。例えば、紫外線吸収剤が添加された透明インキで
印刷された版と可視インキで印刷された版との見当を比
較する場合には、ファイバユニット6の紫外線出力端子
9´または9″を留め金32に嵌挿し、また見当マーク
信号入力端子10´を留め金34に嵌挿して第1の検出
手段とし、同様に可視光出力端子8´または8″を留め
金32´に嵌挿し、また見当マーク信号入力端子11´
を留め金34´に嵌挿して第2の検出手段とすればよ
い。また、紫外線吸収剤等が添加されていない透明イン
キで印刷された版と可視インキで印刷された版との見当
を比較する場合には、ファイバユニット6の可視光出力
端子8´を留め金31に嵌挿し、また見当マーク信号入
力端子10´を留め金35に嵌挿して第1の検出手段と
し、可視光出力端子8″を留め金32´に嵌挿し、また
見当マーク信号入力端子11´を留め金34´に嵌挿し
て第2の検出手段とすればよい。図7(A)〜(C)及
び図8(A)〜(D)に組合せの幾つかの例を示す。
【0021】今、可視トンボ16と透明トンボ16´と
が20mmの間隔に印刷されたウェブ15が図6に示さ
れた矢印方向に搬送されたとすると、第1の検出手段及
び第2の検出手段により見当マーク信号入力端子10´
及び11´にはそれぞれ図9の(A)及び(B)で示さ
れる光信号が入力される。図の縦軸は光量,横軸は経過
時間を表す。ここでa,a´は可視トンボの光吸収によ
る光量低下、bは透過トンボの光吸収による光量低下で
ある。第1及び第2の検出手段の間隔は20mmにして
あるから、可視トンボ16と透明トンボ16´との間隔
が正確に20mmであれば、bとa´は同時刻(破線C
上)に現れる。もしbがC線から外れているときは、2
つの印刷のずれが時間差として検知されるので、搬送ス
ピードから位置ずれの値を求めることができる。これら
の信号処理は、ファイバユニット6によって制御部22
へ伝送された光信号を光電素子により電気信号に変換し
て行われ、得られた位置ずれの値から制御部23におい
てコンペンセータローラを制御することにより、2つの
インキで印刷された図柄の見当合せを行なうことができ
る。
【0022】ここで、上述の図9の場合はトンボの部分
で光吸収が起こり光量が低下し波形が下向きの矩形波に
なる場合であるが、例えば不透明ウェブ上の反射率の高
い透明トンボを正反射により検出する場合等のようにト
ンボの部分で光量が増加するような場合には上向きの矩
形波になる。a,a´のみ、bのみ、またはそれらのい
ずれも上向きになる場合がある。したがって、それらの
場合に応じて反転回路を用いてそのオン/オフにより波
形をすべて下向きに揃える。それによりいかなる場合も
画一的に処理が行える。
【0023】ところで、図2において1つの光源から可
視光及び紫外線を分離する手段の一例を示したがそれに
限られることはない。以下、他の幾つかの態様を示す。
図10(A)は、ファイバユニット6´の連結端子に可
視光フィルタ61及び紫外線フィルタ62を埋め込む態
様のものである。この場合、制御部22からは可視光,
紫外線の双方が含まれた光が取り出され、埋め込まれた
フィルタ61,62の部分でそのフィルタ61,62に
よりそれ以降可視光のみまたは紫外線のみとなったりす
る。また、同図(B)は、ファイバユニット6″の連結
端子において可視光フィルタ61及び紫外線フィルタ6
2を着脱・交換式とする態様のものと、ファイバユニッ
ト6″の照射端において可視光フィルタ61及び紫外線
フィルタ62をキャップ・交換式とする態様を示してい
る。
【0024】また、図11(A)は、検出ヘッド12内
にフィルタを嵌込み式で配置する態様を示している。更
に、制御部22の大きさに制限がなく1つの光源と必ず
しもする必要がなければ、同図(B)に示すように紫外
線光源221,可視光光源222をそれぞれ2つずつ設
けてハーフミラー223によりいずれも照射可能とする
構成とし、スイッチ等で切り替える方式であってもよ
い。また、同図(C)に示すように光源をユニット化し
て交換可能なように構成してもよい。
【0025】一方、センサによる受光方式としては、可
視領域から紫外線領域までの分光感度特性を持つセンサ
を採用し、光源が変わっても各領域の受光強度の減衰に
より検出する方法、制御部22内に可視光用のセンサと
紫外線用のセンサの両方を備えておき、光源に対応させ
て切り替える方法、制御部22内でセンサ自体を交換す
る方法等がある。
【0026】最後に、紫外線吸収剤等が含まれていない
透明トンボ等を正反射光で検出可能であることの原理及
びその条件を示す。図12(A)及び(B)は、その原
理及びその条件を説明するための図である。ここで、光
源からの照射光の強度をI、不透明ウェブ82の反射率
をR、トンボ83の反射率をRとし、トンボ83へ
の入射光がその上面から下面まで透過する際の光吸収率
をαとする。そこで、先ず同図(A)に示すように不透
明ウェブ82上で反射する場合はその反射光の強度はR
×Iとなる。次に同図(B)に示すようにトンボ83
上で反射する場合については、光路上の各ポイントでの
強度は図中に示すようになり、反射光の強度(二次ま
で)は{(1−R)×(1−R)×R×α+R
}×Iとなる。更に、トンボ83上での反射光の強度
と不透明ウェブ82上での反射光の強度の差Fは数1に
示すようになる。
【0027】
【数1】 F={(1−R)×(1−R)×R×α+R}×I−R×I ={(1−R)×(1−R)×R×α+(R−R)}×I 数1において、(1−R),(1−R),R,α
はすべて正であるので、R≧Rという条件が満た
されていれば差Fは必ず正となる。すなわち、R≧R
という条件が満たされていれば必ず不透明ウェブ82
上での反射光の強度よりトンボ83上での反射光の強度
の方が大きくなる。故に、R≧Rという条件が満た
されていれば、反射光を観測することによりその変化で
トンボ83識別できることになる。このとき、RとR
の差が大きければ大きいほどその識別が容易となる。
【0028】照射角度については、物理理論上、不透明
ウェブ82と照射光とが成す角度が小さいほど検出感度
は向上するので好ましいが、余り角度が小さすぎると不
透明ウェブ82のバタツキの影響が出でしまうので、そ
の角度は20度から40度が望ましく、特に30度程度
が最良となる。。
【0029】
【発明の効果】以上のようにこの発明の印刷における見
当合せ方法及びその装置によれば、高輝度紫外光源に対
して濾過手段を用いることにより、または可視光光源及
び紫外線光源を用意して切替手段を用いることにより複
数の可視光と紫外線を光ファイバで取り出し、その光フ
ァイバの着脱・交換によりいかなるウェブ上のいかなる
インキで印刷された見当マークをも検出可能としたの
で、各版に印刷された見当マークの種類によりそれらを
適宜組み合わせて照射することにより各版の見当マーク
を検出でき、その間隔を制御して印刷の見当を合わせる
ことができる。特に、紫外線吸収剤等が含まれていない
透明インキで印刷された見当マークであっても、照射
度を選択可能とする構成とすることにより全反射光をと
らえて検出が可能となる。また、伝送・照射に光ファイ
バを採用しているので高輝度紫外光源が利用でき、その
場合には装置がコンパクトになるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の印刷における見当合せ装置の一実施
例の概略構成を示す図である。
【図2】1つの光源から可視光及び紫外線を分離する手
段の一例を示す図である。
【図3】光ファイバから構成されたファイバユニットの
外形を示す図である。
【図4】検出ヘッド12の縦断面図である。
【図5】検出ヘッド12の平面図である。
【図6】検出ヘッド12の側面図である。
【図7】各版の各トンボに対する照射光と検出光の組合
せの例を示す図である。
【図8】各版の各トンボに対する照射光と検出光の組合
せの例を示す図である。
【図9】検出ヘッドから出力する光信号を示す図であ
る。
【図10】1つの光源から可視光及び紫外線を分離する
手段の他の例を示す図である。
【図11】1つの光源から可視光及び紫外線を分離する
手段の他の例と、可視光光源と紫外線光源とを切り替え
る例を示す図である。
【図12】紫外線吸収剤等が含まれていない透明インキ
の見当マークが検出可能であることの原理及びその条件
を説明するための図である。
【符号の説明】
1 高輝度紫外光源 2 UVリジェクトフィルタ 3 バンドパスフィルタ 6 ファイバユニット 7 光ファイバ 8 可視光入力端子 8´ 可視光出力端子 9 紫外線入力端子 9´ 紫外線出力端子 10 見当マーク信号出力端子 10´ 見当マーク信号入力端子 11 見当マーク信号出力端子 11´ 見当マーク信号入力端子 12 検出ヘッド 13 遮光ボックス 14 石英ガラス窓 15 ウェブ 16 見当マーク 22 制御部 23 制御部 31 留め具 32 留め具 33 留め具 34 留め具 35 留め具 61 可視光フィルタ 62 紫外線フィルタ

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】透明、不透明の版に見当マークを可視イン
    キ、不透明インキにより印刷しておき、所定の間隔で配
    置される複数の検出手段により前記見当マークのそれぞ
    れを検出してその位置関係より前記見当マークの間隔を
    制御して印刷の見当合せを行う見当合せ方法において、
    前記検出手段として、複数の光ファイバにより可視光、
    紫外線を双方向に伝送可能なファイバユニットと、前記
    版に対して複数の角度で照射・受光が可能なように前記
    光ファイバのファイバ端子を着脱することができる複数
    留め具所定の間隔で第1、第2の検出手段として
    組有する検出ヘッドを用い、前記版の種類及び前記見当
    マークのインキの種類の応じて可視光または紫外線のい
    ずれかを選択すると共にその選択された光を伝送する光
    ファイバの前記検出ヘッドの留め具への取付位置を適宜
    選択して前記見当マークの位置を検出するようにし、
    透明な前記版に紫外線吸収剤等を含まない透明インキに
    より印刷された見当マークの場合には、可視光を選択す
    ると共に照射角度が20度から40度に設定されている
    前記留め具を選択してファイバ端子を嵌挿し、可視光の
    正反射光をとらえるようにした印刷における見当合せ方
    法。
  2. 【請求項2】高輝度紫外光源と、その高輝度紫外光源か
    らの光を複数の光ファイバにより双方向に伝送可能なフ
    ァイバユニットと、見当マークが可視インキ、不透明イ
    ンキにより印刷された透明、不透明の版に対して複数の
    角度で照射・受光が可能なように前記光ファイバのファ
    イバ端子を着脱することができる複数の留め具を所定の
    間隔で二組有し、挿される前記光ファイバ端子と共に
    前記見当マークを検出するための第1及び第2の検出手
    段を構成する検出ヘッドと、前記高輝度紫外光源から前
    記版までの光経路上に設けられ、前記高輝度紫外光源に
    よる光から可視光及び紫外線を抽出する濾過手段と、前
    記第1及び第2の検出手段のそれぞれの光ファイバを介
    して導入された前記版からの反射光に基づいて複数の見
    当マークの位置関係を認識してその間隔を制御すること
    で見合わせを行う制御手段とを備え、前記検出ヘッドの
    複数の留め具には照射角度が20度から40度に設定さ
    れた留め具を有し、該留め具に、不透明な版に紫外線吸
    収剤等を含まない透明インキにより印刷された見当マー
    クの検出に際してファイバ端子を嵌挿し、可視光の正反
    射光をとらえるようにしたことを特徴とする印刷におけ
    る見当合せ装置。
  3. 【請求項3】前記高輝度紫外光源及び前記濾過手段の代
    わりに、可視光光源及び紫外線光源並びにそれらの切替
    手段を備えるようにした請求項に記載の印刷における
    見当合せ装置。
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