(57)【要約】【課題】見当マークの形状や配置によって制限されることなく、従来の見当マークを含めて見当ずれを検出することを可能とする見当ずれ検出方法と装置を提供する。【解決手段】検出対象の見当マークの画像を登録する見当マーク登録過程と、検出対象の２つの見当マークが含まれる領域をエリアセンサカメラで撮像し撮像画像を得る見当マーク撮像過程と、前記登録した見当マークと照合して前記撮像画像における２つの見当マークを特定する見当マーク抽出過程と、前記２つの見当マークの前記撮像画像における座標に基づいて見当ずれ量を演算する見当ずれ量演算過程とを有するようにした見当ずれ検出方法およびその方法を適用した装置。【選択図】  図１
2006168288.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
検出対象の見当マークの画像を登録する見当マーク登録過程と、
検出対象の２つの見当マークが含まれる領域をエリアセンサカメラで撮像し撮像画像を得る見当マーク撮像過程と、
前記登録した見当マークと照合して前記撮像画像における２つの見当マークを特定する見当マーク抽出過程と、
前記２つの見当マークの前記撮像画像における座標に基づいて見当ずれ量を演算する見当ずれ量演算過程と、
を有することを特徴とする見当ずれ検出方法。
【請求項２】
請求項１記載の見当ずれ検出方法において、前記見当マーク抽出過程は、前記登録したすべての見当マークとその座標を前記撮像画像の全範囲について変化させたときの相関値を演算し、その相関値が最大と２番目であることによって２つの見当マークとその座標を特定することを特徴とする見当ずれ検出方法。
【請求項３】
検出対象の見当マークの画像を登録する見当マーク登録手段と、
検出対象である２つの見当マークが含まれる領域をエリアセンサカメラで撮像し撮像画像を得る見当マーク撮像手段と、
前記登録した見当マークと照合して前記撮像画像における２つの見当マークを特定する見当マーク抽出手段と、
前記２つの見当マークの前記撮像画像における座標に基づいて見当ずれ量を演算する見当ずれ量演算手段と、
を具備することを特徴とする見当ずれ検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は多色印刷における見当ずれを検出する技術分野に属する。特に、見当マークの形状や配置によって制限されることなく、従来の見当マークを含めて見当ずれを検出することを可能とする見当ずれ検出方法と見当ずれ検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
多色印刷機においては刷り重ねを行うときの見当合わせを見当制御装置によって行うことが一般的である。従来の見当制御装置は、隣接する印刷ユニットで印刷された２つの見当マークの相対的位置を検出し、それが目標とする相対的位置となるように制御を行う。相対的な位置の検出方法には点領域の濃淡を検出する光電センサを使用する方式と２次元領域の濃淡を検出するカメラを使用する方式とが存在する。
【０００３】
光電センサ方式（特許文献１）においては、所定の間隔を置いた２つの光電センサの各々が２つの見当マークをほぼ同時に検出する構成となっている。２つの見当マークは見当が合っているときにその所定の間隔となるように配置されている。見当ずれ量は、２つの見当マークの出力信号における時間差と印刷速度に基づいて演算が行われる。見当が合っているときの２つの見当マークの間隔と２つの光電センサの間隔が同一でない場合、正確な見当ずれ量を検出することができない。また、見当マークには矩形や三角形といった複数の形状が存在し、向きも１８０度反転する場合があるため、作業者が形状と向きを印刷開始前に見当制御装置に設定入力する必要性があるという問題があった。
【０００４】
カメラ方式（特許文献２、特許文献３）においては、目視確認用の十字マークやカメラ用の見当マークをエリアセンサまたはラインセンサで撮像する。そして、得られた撮像画像において十字マークやその他の見当マークを抽出し、その座標から見当ずれ量を求める。見当マークが十字マークのときには、見当ずれ量が小さく各色の十字マークが重なった状態では各色の十字マークを分離して抽出することが困難となる。そのため、従来においては、見当マークが重ならないようにカメラ用の特別な形態の見当マークを使用する。そのため、その方式を適用するためには印刷版を変更しなければならないという問題があった。
【特許文献１】特開平８−２３０１６９
【特許文献２】特開平５−５７８８０
【特許文献３】特開２００２−１３７３６８
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は上記の問題を解決するために成されたものである。その目的は、見当マークの形状や配置によって制限されることなく、従来の見当マークを含めて見当ずれを検出することを可能とする見当ずれ検出方法と見当ずれ検出装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の請求項１に係る見当ずれ検出方法は、検出対象の見当マークの画像を登録する見当マーク登録過程と、検出対象の２つの見当マークが含まれる領域をエリアセンサカメラで撮像し撮像画像を得る見当マーク撮像過程と、前記登録した見当マークと照合して前記撮像画像における２つの見当マークを特定する見当マーク抽出過程と、前記２つの見当マークの前記撮像画像における座標に基づいて見当ずれ量を演算する見当ずれ量演算過程とを有するようにしたものである。
また本発明の請求項２に係る見当ずれ検出方法は、請求項１に係る見当ずれ検出方法において、前記見当マーク抽出過程は、前記登録したすべての見当マークとその座標を前記撮像画像の全範囲について変化させたときの相関値を演算し、その相関値が最大と２番目であることによって２つの見当マークとその座標を特定するようにしたものである。
また本発明の請求項３に係る見当ずれ検出装置は、検出対象の見当マークの画像を登録する見当マーク登録手段と、検出対象である２つの見当マークが含まれる領域をエリアセンサカメラで撮像し撮像画像を得る見当マーク撮像手段と、前記登録した見当マークと照合して前記撮像画像における２つの見当マークを特定する見当マーク抽出手段と、前記２つの見当マークの前記撮像画像における座標に基づいて見当ずれ量を演算する見当ずれ量演算手段とを具備するようにしたものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の請求項１に係る見当ずれ検出方法によれば、見当マーク登録過程において検出対象の見当マークの画像が登録され、見当マーク撮像過程において検出対象の２つの見当マークが含まれる領域がエリアセンサカメラで撮像され撮像画像が得られ、見当マーク抽出過程において登録した見当マークと照合されて撮像画像における２つの見当マークが特定され、見当ずれ量演算過程において２つの見当マークの撮像画像における座標に基づいて見当ずれ量が演算される。すなわち、登録された見当マークと照合して見当マークが抽出される。したがって、見当マークの形状や配置によって制限されることなく、従来の見当マークを含めて見当ずれを検出することを可能とする見当ずれ検出方法が提供される。
また本発明の請求項２に係る見当ずれ検出方法によれば、見当マーク抽出過程において、登録したすべての見当マークとその座標を撮像画像の全範囲について変化させたときの相関値が演算され、その相関値が最大と２番目であることによって２つの見当マークとその座標が特定される。したがって、相関値を演算することによって２つの見当マークを抽出することができる。
また本発明の請求項３に係る見当ずれ検出装置によれば、見当マーク登録手段により検出対象の見当マークの画像が登録され、見当マーク撮像手段により検出対象である２つの見当マークが含まれる領域がエリアセンサカメラで撮像され撮像画像が得られ、見当マーク抽出手段により登録した見当マークと照合して撮像画像における２つの見当マークが特定され、見当ずれ量演算手段により２つの見当マークの撮像画像における座標に基づいて見当ずれ量が演算される。すなわち、登録された見当マークと照合して見当マークが抽出される。したがって、見当マークの形状や配置によって制限されることなく、従来の見当マークを含めて見当ずれを検出することを可能とする見当ずれ検出装置が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
次に、本発明の実施の形態について図を参照しながら説明する。図１、図２は本発明の見当ずれ検出装置における構成の一例を示す説明図とブロック図である。図１、図２において、１は画像入力部、２は照明部、３は処理部、３１は画像処理部、３２は登録見当マーク、４は出力部、５はロータリエンコーダ、６は制御部、７は印刷機コンペン・サイドレ、１００はウェブである。
【０００９】
ウェブ１００は、多色印刷機において、印刷対象となるプラスチックフィルム、印刷用紙、金属箔フィルム、その他のウェブ状の物品である。ウェブ１００は、一般的に巻取体として印刷機の巻出部に装着され、その巻取体から巻き出されて第１印刷ユニットに送給される。第１印刷ユニットで印刷されたウェブ１００は第２印刷ユニットに送給される。図１に示すように、第２印刷ユニットにおいて印刷された直後に第１、第２印刷ユニット間における見当ずれ検出が見当ずれ検出装置によって行われる。一般的に、上流、下流印刷ユニット間における見当ずれ検出が行われる。最終印刷ユニットを通過したウェブ１００は印刷機の巻取部において巻き取られ印刷済みの巻取体を形成する。
【００１０】
画像入力部１は、エリアセンサカメラ等の撮像手段を備え、版胴の回転に同期して撮像を行う。エリアセンサカメラは、エリアセンサ素子、出力アンプ、時系列で信号出力するための駆動回路、結像レンズ、等により構成され、２次元の撮像領域を有する。エリアセンサ素子は複数の受光部を直線上に配列したＣＣＤ（charge couplled device）、ＭＯＳ（metal oxide semiconductor）等のＬＳＩ（large scale integrated circuit）である。図１に撮像領域を示すように、画像入力部２はウェブ１００における上流、下流印刷ユニットの２つの見当マークを１画面に撮像する。画像入力部２の光軸（撮像方向の中心線）は、ウェブ１００の表面に対して垂直方向となっている。
【００１１】
照明部２は画像入力部１の撮像領域を照明する照明手段である。照明部２はエリアセンサカメラ等の２次元の撮像領域に適合するように、２次元の照明領域が得られるような照明灯である。照明部２による照明領域は、一般的に、画像入力部１の撮像領域を包含するように設定される場合が多い。ウェブ１００は走行しているため、撮像するときにはブレがなく鮮明な撮像画像が得られるように露光時間を短くする必要性がある。そのため画像入力部１における電子シャッター速度を高速とするか、または照明部２における発光時間を短くする。照明部２の光源としてキセノンランプ等の瞬間発光が可能な光源を使用し、版胴の回転に同期して発光させると好適である。
【００１２】
処理部３は画像入力部１が出力する撮像信号を撮像画像として記憶する画像記憶手段、すなわち画像メモリとを有する。処理部３はその画像メモリに記憶されている画像について２つの見当マークを抽出する等の画像データ処理を行う。その画像データ処理は処理部３における画像処理部３１が登録見当マーク３２を参照して行う。また、処理部３は画像入力装置に関する設定、操作、等に係わるデータ処理、ユーザインタフェースに係わるデータ処理、等のデータ処理を行う。処理部３としては、汎用の画像処理装置、アナログ入力のインターフェースを備えたパーソナルコンピュータ、等のデータ処理装置を使用することができる。
【００１３】
出力部４はデータ処理装置におけるディスプレイである。出力部４は画像入力装置に関する設定、操作、動作状態、検査データ、等のユーザインタフェースに係わる表示を行う。そのユーザインタフェースに関連し、キーボード、マウス、等の入力部（図示せず）をデータ処理装置に設けることができる。
ロータリーエンコーダ５は版胴軸または版胴と同期して回転する軸に取付けられ版胴の回転を検出する。ロータリーエンコーダ５が版胴の回転を検出して出力する回転信号は、版胴の特定の位相角度を示すパルス信号と、版胴の１回転を等分割した所定の回転角度を示すパルス信号とから構成される。ロータリーエンコーダ５の回転信号は制御部６に出力される。
【００１４】
制御部６は本発明の見当マーク検出装置が出力する見当ずれ量を入力し、見当ずれ量が小さくなるように印刷機コンペン・サイドレ７を制御する制御装置、すなわち見当制御装置の本体部分である。検出した見当ずれ量に基づく制御方法については周知の技術を適用でき、本発明は制御方法によって限定されない。
また、制御部６はロータリーエンコーダ５が出力する回転信号を入力し、撮像タイミングを与える信号として撮像同期信号を出力する。画像入力部１は撮像同期信号を入力して電子シャッターの開閉動作を行う。照明部２は、瞬間発光するものであれば、撮像同期信号を入力して電子シャッターが開いている間に瞬間発光する。処理部３は撮像同期信号を入力して、その直後に画像入力部１が出力する撮像信号を入力し入力画像を生成する。
【００１５】
印刷機コンペン・サイドレ７は縦方向（ウェブ１００の走行方向に対して平行方向）の見当ずれ量である縦見当ずれ量を操作するためのコンペンセータと、横方向（ウェブ１００の走行方向に対して直角方向）の見当ずれ量である横見当ずれ量を操作するためのサイドレの２つの操作装置のことである。すなわち、処理部３が出力する見当ずれ量には、縦見当ずれ量と横見当ずれ量の両方、またはいずれか一方である。制御部６は処理部３が出力する縦見当ずれ量に基づいて縦見当操作信号を演算しコンペンセータに出力する。また制御部６は処理部３が出力する横見当ずれ量に基づいて横見当操作信号を演算しサイドレに出力する。
【００１６】
以上の構成において、次に本発明の見当マーク検出装置における動作について図を参照して説明する。本発明の見当マーク検出装置における見当マーク登録の処理過程の一例をフロー図として図３に示す。
まず図３のステップＳ１（撮像／ＣＡＤ）において、見当マーク検出装置を登録モードとし出力部４に表示された登録画面において撮像による登録を行うかＣＡＤによる登録を行うかをオペレータが選択する。撮像による登録はウェブ１００に印刷された実際の見当マークを撮像した撮像画像に基づいて行う登録である。また、ＣＡＤ（Computer Aided Design）による登録はコンピュータシステムの設計用アプリケーションを使用して描画した見当マークに基づいて行う登録である。撮像による登録を選択したときにはステップＳ２に進み、ＣＡＤによる登録を選択したときにはステップＳ６に進む。
【００１７】
撮像による登録は、ステップＳ２（見当マーク撮像）において、登録画面の指示に従って、オペレータが画像入力部１の撮像手段における撮像領域に見当マークの印刷サンプルを置いて撮像を行う。
次に、ステップＳ３（２値化）において、処理部３は撮像画像を入力して２値化し見当マークの部分と他の部分とを判別する。
次に、ステップＳ４（切り出し）において、処理部３は２値化画像における切出範囲を２値化画像とともに出力部４に表示する。切出範囲は実際に登録する見当マークの範囲であり、たとえば見当マークの外接矩形である。
次に、ステップＳ５（保存）において、オペレータは表示画面で確認した見当マークを保存することにより登録を完了する。
【００１８】
ＣＡＤによる登録は、ステップＳ６（ＣＡＤで描画）において、ステップＳ１における選択により立上がったＣＡＤを使用しオペレータは見当マークを描画する。ＣＡＤにはプリミティブと呼ばれる見当マークの基本形状、たとえば三角形、長方形、台形を有しており、形状の類似するプリミティブに基づいて各辺の寸法を指定する等により描画を行う。
次に、ステップＳ７（イメージデータ変換）において、処理部３は描画した見当マークをイメージデータ（たとえば、ビットマップ形式のデータ）に変換する。イメージデータ変換により線画の見当マークは、内部が塗り潰された見当マークとなる。処理部３はイメージデータ変換した見当マークを出力部４に表示する。
次に、ステップＳ５（保存）において、オペレータは表示画面で確認した見当マークを保存することにより登録を完了する。
【００１９】
以上、見当マーク登録の処理過程について説明した。次に、本発明の見当マーク検出装置の印刷中における動作について説明する。本発明の見当マーク検出装置における見当マーク検出の処理過程の一例をフロー図として図４に示す。また本発明の見当マーク検出装置における撮像画像の一例を図５に示す。また本発明の見当マーク検出装置における登録見当マークの一例を図６に示す。また２つの見当マークの相対的な配置に基づく縦見当ずれ量と横見当ずれ量の演算方法を説明図として図７に示す。
【００２０】
まず、図４のステップＳ１０１（撮像画像入力）において、制御部６が出力する撮像同期信号に基づいて画像入力部１が撮像を行い、その撮像により得られた撮像画像を処理部３は入力する。図５に入力画像の一例を示す。
次に、ステップＳ１０２（２値化）において、処理部３は撮像画像を所定の閾値により２値化し２値化画像を得る。
次に、ステップＳ１０３（指定有？）において、処理部３によって見当マーク検出装置においてオペレータがウェブ１００に印刷される見当マークを指定しているか否かが判断される。指定されているときにはステップＳ１０４に進み、指定されていないときにはステップＳ１０５に進む。
【００２１】
指定されているときには、ステップＳ１０４（指定見当マーク入力）において、処理部３は全登録見当マークからその指定された見当マークだけを入力し相関値演算に適用する見当マークとして設定する。そしてステップＳ１０６に進む。
指定されていないときには、ステップＳ１０５（全登録見当マーク入力）において、処理部３は全登録見当マークを入力し相関値演算に適用する見当マークとして設定する。そしてステップＳ１０６に進む。設定された見当マーク（サーチパターン）の一例を図６に示す。
【００２２】
次に、ステップＳ１０６（相関値演算）において、処理部３は画像サイズの大きな撮像画像（２値化画像）における所定の位置に、画像サイズの小さな設定された所定の見当マーク（２値化画像）を配置して相関値を演算する。相関値は撮像画像と見当マークの両者の画素値が一致している画素の個数として演算が行われる。
次に、ステップＳ１０７（データ保存）において、処理部３は見当マークの名称、相関値、座標を保存する。
【００２３】
次に、ステップＳ１０８（終了？）において、処理部３によって相関値を演算すべき全範囲について演算が終了しているか否かが判定される。終了しているときにはステップＳ１０９に進む。終了していないときには、所定の位置、所定の見当マークを変更してステップＳ１０６に戻り以降のステップを繰り返す。所定の位置は、撮像画像の全域をわたって１画素づつ上下左右に見当マークを変化させた位置のすべてが含まれている。所定の見当マークは相関値演算に適用する見当マークとして設定された見当マークのすべてが含まれている。相関値を演算すべき全範囲とはそれらの組合せである。
【００２４】
次に、処理部３は保存データの中から、相関値が最大である見当マークのデータ（名称、相関値、座標）と、同一名称で相関値が２番目の見当マークのデータ（名称、相関値、座標と、座標）を抽出する。図７に示すように、抽出された２つの見当マークのデータから横見当ずれ量Δｘと縦見当ずれ量Δｙを演算することができる。たとえば２つの見当マークの座標が座標（ｘ１、ｙ１）と座標（ｘ２、ｙ２）のとき、ｙ１＞ｙ２であれば、Δｘ＝ｘ１−ｘ２、Δｙ＝ｙ１−ｙ２−Ｃ（Ｃは定数）である。また、ｙ２＞ｙ１であれば、Δｘ＝ｘ２−ｘ１、Δｙ＝ｙ２−ｙ１−Ｃである。
【００２５】
以上、本発明について一例を説明したが、それに限定されるものではなく様々な形態で本発明を実施することができる。それらも本発明に含まれる。たとえば、１つの品目を印刷している間に見当マークの種類が変わることはない。そこで、最初は全登録見当マークを相関値演算に適用する見当マークとして設定し、相関値が最大の見当マークのデータを抽出する。以降に続く処理においては相関値演算に適用する見当マークとしてその抽出した見当マークだけを適用する。これにより、演算の負荷が軽減し印刷機の高速運転に適合可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の見当ずれ検出装置における構成の一例を示す説明図である。
【図２】本発明の見当ずれ検出装置における構成の一例を示すブロック図である。
【図３】本発明の見当マーク検出装置における見当マーク登録の処理過程の一例を示すフロー図である。
【図４】本発明の見当マーク検出装置における見当マーク検出の処理過程を示すフロー図である。
【図５】本発明の見当マーク検出装置における撮像画像の一例を示す図である。
【図６】本発明の見当マーク検出装置における登録見当マークの一例示す図である。
【図７】２つの見当マークの相対的な配置に基づく縦見当ずれ量と横見当ずれ量の演算方法の説明図である。
【符号の説明】
【００２７】
１  画像入力部
２  照明部
３  処理部
３１  画像処理部
３２  登録見当マーク
４  出力部
５  ロータリエンコーダ
６  制御部
７  印刷機コンペン・サイドレ
【図１】
2006168288.tif 000003
【図２】
2006168288.tif 000004
【図３】
2006168288.tif 000005
【図４】
2006168288.tif 000006
【図５】
2006168288.tif 000007
【図６】
2006168288.tif 000008
【図７】
2006168288.tif 000009