JP4372979B2 - マーク検知装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は物品に印刷されているマークを検出する技術分野に属する。
【０００２】
【従来技術】
印刷機、製函機等の生産ラインにおいて不良物品または不良部分を明示するため、インクジェットプリンタ等でマーキングすることが行なわれる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
インクジェットのようなドットプリンタで高速移送される物品に印刷を行なった場合、ドットとドットとの間隔が離れて疎なマークとなる。このようなマークを後工程で検出するためには、カメラを用いてそのマークを撮像し、撮像画像の画像処理を行なってマークの有無を判定する必要性がある。また、マークを撮像視野に納めるためマークを所定の位置に印刷し所定の同期をとって撮像する必要性がある。このような従来のマーク検出においては、装置構成が複雑となり、精度、信頼性等を得る保守に人手がかかり、装置費用も高価である。
【０００４】
本発明は上記の課題を解決するためになされたものである。その目的は、ドットとドットとの間隔が離れた疎なマークであっても検出することができ、しかも装置構成が簡単で、保守が容易で、装置費用も安価となるマーク検出装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題は下記の本発明によって解決される。すなわち、
本発明の請求項１に係るマーク検出装置は、分離したドットにより形成されたマークを検出するマーク検出装置であって、光電センサと、オフ遅延器とを具備し、前記光電センサは移送される物品において印刷された前記ドットを検出してオンとなる検出信号を出力し、前記オフ遅延器は前記検出信号を入力し、前記検出信号の状態がオフからオンに変化するときには時間を遅延させずにオフからオンに変化するオフ遅延信号を出力し、前記検出信号の状態がオンからオフに変化するときには所定の時間だけ遅延してオンからオフに変化するオフ遅延信号を出力するようにしたものである。
【０００６】
本発明によれば、光電センサはドットを検出している間だけ検出信号をオンに変化させるが、オフ遅延器はドットが非検出となってもオンを所定の時間だけ持続する。これにより、ドット検出とドット検出の間における非検出の時間を超えてオンが持続するとドットとドットの間の切れ目は存在しないのと同等となる。すなわち、個々のドットではなく１つのマークとして検出することができる。したがって、ドットとドットとの間隔が離れて疎なマークであっても検出することができ、しかも装置構成が簡単で、保守が容易で、装置費用も安価となるマーク検出装置が提供される。
【０００７】
また本発明の請求項２に係るマーク検出装置は、請求項１記載のマーク検出装置において、オン遅延器を具備し、そのオン遅延器はオフ遅延信号を入力し、前記オフ遅延信号の状態がオフからオンに変化するときには所定の時間だけ遅延してオフからオンに変化するオン遅延信号を出力し、前記オフ遅延信号の状態がオンからオフに変化するときには時間を遅延させずオンからオフに変化するオン遅延信号を出力するようにしたものである。本発明によれば、ドット以外の物品の地合い等による過検知、すなわちノイズが抑制され、光電センサ下における他マークの検知が回避される。
【０００８】
また本発明の請求項３に係るマーク検出装置は、請求項１または２に係るマーク検出装置において、前記光電センサを複数具備し、それらの検出領域に間隙が生じないように左右方向に配列するとともに、論理和演算手段を具備し、その論理和演算手段は前記複数の光電センサの各々に対応するオン遅延信号の論理和を演算し論理和信号を出力するようにしたものである。本発明によれば、光電センサの検出スポットがドットとドットの間にあって検出不可能となることが回避される。また、移送される物品の蛇行によって検出不可能となることが回避される。
【０００９】
また本発明の請求項４に係るマーク検出装置は、請求項１〜３のいずれかに係るマーク検出装置において、同期処理手段を具備し、その同期処理手段は前記マークが周期性を有する前記物品の所定領域に印刷されるマークであるとき、前記所定領域の検出信号だけを処理対象の検出信号とするようにしたものである。本発明によれば、他マークの検知が回避される。
【００１０】
【発明の実施の形態】
次に、本発明について実施の形態を説明する。ここでは物品の一例として印刷物を挙げて説明する。分離したドットにより形成されたマークは不良印刷物に印刷される。このマークを検出することは、正常印刷物の内から不良印刷物を検出することと同等となる。その分離したドットにより形成されたマークが印刷された印刷物の一例を図３に示す。図３に示す印刷物はウェブの印刷物であり、印刷機における印刷版の周長を周期とする同一絵柄が、ウェブの印刷用紙に繰り返し印刷されている。ここでは、一周期の印刷物のことを単に印刷物と呼び、ウェブの印刷物のことを単にウェブと呼ぶものとする。
【００１１】
図３において、１０１ｂ，１０１ｃは不良印刷マーク、２０１ａ，２０１ｂ，２０１ｃ，２０１ｄは他のマークである。不良印刷マーク１０１ｂ，１０１ｃは不良印刷物だけに印刷されている。この不良印刷マーク１０１ｂ，１０１ｃは、図３に示すように、印刷絵柄に欠陥部分を有する不良印刷物にだけ印刷が行なわれる。これらの不良印刷マーク１０１ｂ，１０１ｃは、印刷版による印刷とは切り離されており、印刷物検査装置、等からの司令に基づいて印刷が行なわれる。この印刷には、たとえば、インクジェットのようなドットプリンタが用いられ、高速移送される印刷用紙に印刷が行なわれる。そのため、ドットとドットとの間隔が離れて疎なマークとなっている。
【００１２】
一方、他のマーク２０１ａ，２０１ｂ，２０１ｃ，２０１ｄは、図３に示すように、正常印刷物、不良印刷物の区別なしにすべての印刷物に印刷されている。これらの他のマーク２０１ａ，２０１ｂ，２０１ｃ，２０１ｄは、印刷版による絵柄の印刷と同様に印刷が行なわれる。不良印刷マーク１０１ｂ，１０１ｃも他のマーク２０１ａ，２０１ｂ，２０１ｃ，２０１ｄも、印刷物において最終製品には現れない余白部分に印刷が行なわれる。印刷物における余白部分は限られているため、両者のマークはウェブの移送方向（天地方向；図３における矢印→の方向）に並べて印刷が行なわれる。
【００１３】
次に、上述の不良印刷マーク１０１ｂ，１０１ｃを検出する本発明のマーク検出装置について説明する。本発明のマーク検出装置における構成の一例を図１に示す。図１において、１ａ，１ｂは光電センサ、２ａ，２ｂはアンプユニット、３は処理ユニット、４はロータリーエンコーダである。また、処理ユニット３において、３１ａ，３１ｂはオフ遅延回路、３２ａ，３２ｂはオン遅延回路、３３はＯＲ回路、３４はゲート回路である。また、１０１は不良印刷マーク、２０１は他のマークである。なお、不良印刷マーク１０１と他のマーク２０１は前述の図３に示す印刷物に印刷されたマークであり、矢印→はその印刷物の移送方向である。
【００１４】
光電センサ１ａ，１ｂは、ウェブの移送経路において、印刷物における余白部分を検出領域とするように設置されている。光電センサ１ａ，１ｂは、小さなドットを高感度で検出できるような構造を有する。たとえば、レンズ系と光電素子、またはレンズ系と光ファイバと光電素子とから構成される。多くはその構成に加えて、検出領域を照明するための発光素子が含まれる。この構成により、余白部において狭い検出領域を設定することができる。
【００１５】
光電センサ１ａ，１ｂはアンプユニット２ａ，２ｂに接続されており、両者一体で光信号が電気信号に変換される（全体を光電センサと呼ぶこともできる）。光電センサ１ａ，１ｂが移送される印刷物において余白部に印刷されたドットを検出すると、アンプユニット２ａ，２ｂからオンとなる検出信号が出力される。ただし、光電センサ１ａ，１ｂは、ドットと、その他のマークや汚れを区別しない。したがって、検出信号がオンとなったからといって、直ちにドットを検出したことにはならない。
【００１６】
前述のように、ドットとドットとの間隔は離れており、不良印刷マーク１０１は疎なマークとなっている。また、光電センサ１ａ，１ｂは、小さなドットを高感度で検出できるように狭い検出領域を有する。したがって、検出領域がドットとドットとの間の空白部分だけに設定されることがないようにする必要性がある。本発明のマーク検出装置においては、光電センサ１ａ，１ｂとアンプユニット２ａ，２ｂを複数具備する。そして、それらの検出領域に間隙が生じないように左右方向（移送方向に対して直角方向）に配列する。図１においては、２つの光電センサ１ａ，１ｂと２つのアンプユニット２ａ，２ｂが示されているが、その数は２つに限定されない。
【００１７】
処理ユニット３はアンプユニット２ａ，２ｂから出力される検出信号と、ロータリーエンコーダ４が出力するウェブの移送信号とを入力し、印刷不良マーク１０１を検出する処理を行なう。印刷不良マーク１０１を検出すると、リジェクト装置（不良除去装置）に対して、リジェクト信号を出力する。また、印刷不良マーク１０１の検出に係わらず、一周期の印刷物の全数量および／または良品数量を員数管理装置へ出力する。
【００１８】
ロータリーエンコーダ４は、処理ユニット３に対しウェブの移送信号を出力する。ロータリーエンコーダ４は、ウェブの移送を検出できる印刷機の版胴、移送ローラ、等の回転軸に設けられ、その回転を検出する。ロータリーエンコーダ４は、その移送信号に基づいて、ウェブの移送距離とともに光電センサ１ａ，１ｂの位置における印刷物における位相を演算できるように構成されている。
【００１９】
次に、処理ユニット３における処理の詳細を説明する、オフ遅延回路３１ａ，３１ｂは、光電センサ１ａ，１ｂのアンプユニット２ａ，２ｂから出力される検出信号を入力する。そして、その検出信号の状態がオフからオンに変化するときには時間を遅延させずにオフからオンに変化するオフ遅延信号を出力する。また、その検出信号の状態がオンからオフに変化するときには所定の時間だけ遅延してオンからオフに変化するオフ遅延信号を出力する。このような機能を有するオフ遅延回路３１ａ，３１ｂは、たとえば、単安定マルチバイブレータ（monostable multivibrator）によって構成することができる。
【００２０】
オン遅延回路３２ａ，３２ｂは、オフ遅延信号を入力する。そして、オフ遅延信号の状態がオフからオンに変化するときには所定の時間だけ遅延してオフからオンに変化するオン遅延信号を出力する。また、オフ遅延信号の状態がオンからオフに変化するときには時間を遅延させずオンからオフに変化するオン遅延信号を出力する。このような機能を有するオン遅延回路３２ａ，３２ｂも、たとえば、単安定マルチバイブレータによって構成することができる。
【００２１】
上述のオフ遅延回路３１ａ，３１ｂとオン遅延回路３２ａ，３２ｂが行なう信号処理について、信号波形によって説明する。検出信号のオフ遅延とオン遅延を行なったときの信号波形の一例を図２に示す。図２（Ａ）は光電センサ１ａ，１ｂのアンプユニット２ａ，２ｂから出力される検出信号、図２（Ｂ）はオフ遅延回路３１ａ，３１ｂから出力されるオフ遅延信号、図２（Ｃ）はオン遅延回路３２ａ，３２ｂから出力されるオン遅延信号を示す。
【００２２】
検出信号においては、図２（Ａ）に示すように、不規則で短時間にオンオフが繰り返されている。この検出信号には、不良印刷マーク１０１のドットの検出を示す信号と、他のマーク２０１または汚れの検出を示す信号とが含まれている。
【００２３】
オフ遅延信号においては、図２（Ｂ）に示すように、不規則で短時間にオンオフが繰り返されている検出信号の部分はオンに統一されている。すなわち、分離したドットによって形成された不良印刷マーク１０１の部分が分離していない１つのマークとして検出されたことになる。これは、ドット検出とドット検出の間における非検出の時間を超えてオンが持続するようにし、ドットとドットの間の切れ目が存在しないのと同等となるようにしたためである。一方、オンオフが単発的な検出信号の部分はオンの時間が延長されている。
【００２４】
オン遅延信号においては、図２（Ｃ）に示すように、オンオフが単発的なオフ遅延信号の部分はオフに統一されている。すなわち、他のマーク２０１または汚れの検出を示す部分が除去されている。
【００２５】
このように、オフ遅延回路３１ａ，３１ｂとオン遅延回路３２ａ，３２ｂとを組み合わせることにより、不規則で短時間にオンオフが繰り返されている検出信号の部分はオンに統一され、オンオフが単発的なオフ遅延信号の部分はオフに統一される。その結果として、不良印刷マーク１０１の部分が検出される。
【００２６】
本発明のマーク検出装置においては、光電センサ１ａ，１ｂとアンプユニット２ａ，２ｂを複数具備する。その理由は、前述したように、検出領域がドットとドットとの間の空白部分だけに設定されることがないようにする必要性があるためである。光電センサ１ａ，１ｂとアンプユニット２ａ，２ｂだけではなく、その信号処理を行なうオフ遅延回路３１ａ，３１ｂとオン遅延回路３２ａ，３２ｂも同様に複数具備する。
【００２７】
そして、それらの出力、すなわち複数のオン遅延信号は、図１に示すようにＯＲ回路３３によって入力される。ＯＲ回路３３は複数の入力信号のＯＲ演算（論理和演算）を行なう。すなわち、ＯＲ回路３３が入力する複数のオン遅延信号においてその内の１つでもオンであるときには、ＯＲ回路３３の出力である論理和信号はオンとなる。また、ＯＲ回路３３が入力する複数のオン遅延信号においてその内のすべてがオフであるときに限り、ＯＲ回路３３の出力である論理和信号はオフとなる。
【００２８】
ゲート回路３４は、その論理和信号を入力するとともに、前述したロータリーエンコーダ４が出力する移送信号を入力する。ゲート回路３４は、入力した移送信号に基づいて、光電センサ１ａ，１ｂの検出領域が、印刷物において不良マーク１０１を印刷するべき領域であるか、他のマーク等が印刷されるべきそれ以外の領域であるかを演算する。光電センサ１ａ，１ｂの検出領域が、印刷物において不良マーク１０１を印刷するべき領域である場合には、ゲート回路３４はゲートを開いて、ＯＲ回路３３の出力である論理和信号が、ゲートの外側へ出力されるようにする。
【００２９】
言い換えると、印刷物において不良マーク１０１を印刷する領域を光電センサ１ａ，１ｂが検出しているときだけ、ＯＲ回路３３の出力である論理和信号を有効な論理和信号とする。すなわち、ゲートが開かれかつ論理和信号がオンであるときに限り、不良マーク１０１が検出されたものとする。そのときに限り、ゲート回路３４はリジェクト装置（不良除去装置）に対してリジェクト信号を出力する。また、印刷不良マーク１０１の検出に係わらず、ゲート回路３４は一周期の印刷物の全数量および／または良品数量を員数管理装置へ出力する。
【００３０】
【発明の効果】
以上のとおりであるから、本発明の請求項１に係るマーク検出装置によれば、ドットとドットとの間隔が離れて疎なマークであっても検出することができ、しかも装置構成が簡単で、保守が容易で、装置費用も安価となるマーク検出装置が提供される。
また本発明の請求項２に係るマーク検出装置によれば、ドット以外の物品の地合い等による過検知、すなわちノイズを抑制し、光電センサ下における他マークの検知を回避することができる。
また本発明の請求項３に係るマーク検出装置によれば、光電センサの検出スポットがドットとドットの間にあって検出不可能となることを回避することができる。また、移送される物品の蛇行によって検出不可能となることを回避することができる。
また本発明の請求項４に係るマーク検出装置によれば、他マークの検知を回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のマーク検出装置における構成の一例を示す図である。
【図２】検出信号のオフ遅延とオン遅延を行なったときの信号波形の一例を示す図である。
【図３】分離したドットにより形成されたマークをが印刷された印刷物の一例を示す図である。
【符号の説明】
１ａ，１ｂ 光電センサ
２ａ，２ｂ アンプユニット
３ 処理ユニット
４ ロータリーエンコーダ
３１ａ，３１ｂ オフ遅延回路
３２ａ，３２ｂ オン遅延回路
３３ ＯＲ回路
３４ ゲート回路
１０１，１０１ｂ，１０１ｃ 不良印刷マーク
２０１，２０１ａ，２０１ｂ，２０１ｃ，２０１ｄ 他のマーク

Claims (4)

1. 分離したドットにより形成されたマークを検出するマーク検出装置であって、光電センサと、オフ遅延器とを具備し、
   前記光電センサは移送される物品において印刷された前記ドットを検出してオンとなる検出信号を出力し、
   前記オフ遅延器は前記検出信号を入力し、前記検出信号の状態がオフからオンに変化するときには時間を遅延させずにオフからオンに変化するオフ遅延信号を出力し、前記検出信号の状態がオンからオフに変化するときには所定の時間だけ遅延してオンからオフに変化するオフ遅延信号を出力する、
   ことを特徴とするマーク検出装置。
2. 請求項１記載のマーク検出装置において、オン遅延器を具備し、そのオン遅延器はオフ遅延信号を入力し、前記オフ遅延信号の状態がオフからオンに変化するときには所定の時間だけ遅延してオフからオンに変化するオン遅延信号を出力し、前記オフ遅延信号の状態がオンからオフに変化するときには時間を遅延させずオンからオフに変化するオン遅延信号を出力することを特徴とするマーク検出装置。
3. 請求項１または２記載のマーク検出装置において、前記光電センサを複数具備し、それらの検出領域に間隙が生じないように左右方向に配列するとともに、論理和演算手段を具備し、その論理和演算手段は前記複数の光電センサの各々に対応するオン遅延信号の論理和を演算し論理和信号を出力することを特徴とするマーク検出装置。
4. 請求項１〜３のいずれかに記載のマーク検出装置において、同期処理手段を具備し、その同期処理手段は前記マークが周期性を有する前記物品の所定領域に印刷されるマークであるとき、前記所定領域の検出信号だけを処理対象の検出信号とすることを特徴とするマーク検出装置。

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