(57)【要約】【課題】機械的な振動がある環境に設置した場合であっても、光軸合せなどの光学的な調整が不要な透明な見当マークの検知技術を提供することを課題とする。【解決手段】ウェブ１２に印刷された見当マークが透明インキからなる場合であっても検知可能な、多色刷り輪転印刷機の見当マークの検知装置３であって、ウェブ上のインキの膜厚に相当する情報を取得する光学的膜厚センサ１と、光学的膜厚センサが取得した情報に基づいて膜厚を測定する膜厚測定装置２と、を備えており、光学的膜厚センサと膜厚測定装置は、ウェブが搬送される速度でも測定可能な測定速度を備えていることを特徴とする見当マークの検知装置。【選択図】図１
2018008394.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウェブに印刷された見当マークが透明インキからなる場合であっても検知可能な、多色刷り輪転印刷機の見当マークの検知装置であって、
ウェブ上のインキの膜厚に相当する情報を取得する光学的膜厚センサと、光学的膜厚センサが取得した情報に基づいて膜厚を測定する膜厚測定装置と、を備えており、
光学的膜厚センサと膜厚測定装置は、ウェブが搬送される速度でも測定可能な測定速度を備えていることを特徴とする見当マークの検知装置。
【請求項２】
前記見当マークの検知装置が、分光干渉法を利用した非接触の膜厚測定装置であることを特徴とする請求項１に記載の見当マークの検知装置。
【請求項３】
輪転印刷機の見当自動制御装置であって、
請求項１または２に記載の前記見当マークの検知装置と、
見当マークの検知装置が取得した見当マークの情報に基づいて、ウェッブの流れ方向に直交する方向の位置を補正する輪転印刷機のコンペンセータローラの位置を制御するコンペンセータローラ駆動手段と、
コンペンセータローラ駆動手段を制御する制御装置と、を備えていることを特徴とする見当自動制御装置。
【請求項４】
請求項３に記載の見当自動制御装置を備えていることを特徴とする輪転印刷機の印刷機ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多色刷りの輪転印刷機において、各色の見当合わせを自動的に行う装置に関する。特に、輪転印刷機において、見当マークに透明インキを使用した場合の見当マークの検知装置および自動見当合せ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、多色刷りのグラビア輪転印刷機は、印刷する色の数に対応させて、複数の印刷機ユニットを備えており、それらのユニットで一色ずつ印刷して行く。各色を重ね刷りする時には、ウェブ状の透明フィルムや不透明な紙に、先に印刷されている色に対して見当合せを行って印刷して行く。
【０００３】
この見当合せを行うために、自動見当合せ装置が使用されている。自動見当合せ装置は、各色ごとに、ウェブ状の被印刷物に印刷された見当マークを検知し、見当ずれの量を算出することにより、その見当ずれの量を修正することにより、見当合せを行う。見当合せは、印刷機のコンペンセータローラを見当ずれの量に対応させて制御することにより実施する。
【０００４】
このような自動見当合せ装置を備えた印刷機ユニットを備えた輪転印刷機を使用して、オーバーコート層などの保護特性を持った透明インキや、転写に対する特有の機能を持った透明インキを印刷し塗工する場合、インキが透明であるため、前段の印刷機ユニットで印刷された見当マークを視認することができず、また自動見当合せ装置も使用することができない。
【０００５】
その問題を解決するため、例えば透明インキを着色することが考えられたが、透明性を阻害する問題があった。そのため、紫外線により可視光の蛍光を発するインキや紫外線を吸収するインキを透明インキに添加して、紫外線を使用した透明インキによる見当マークを検知可能とする方法が提案された（特許文献１および２参照）が、このような方法では、透明インキの本来の機能を損ねずに、透明インキによる見当マークを検知可能とするインキを開発する事は、極めて困難であった。
【０００６】
そのため、透明インキはそのままに、透明インキによる見当マークの光学的不均一性による屈折を利用して見当マークを検知可能な技術が提案された（特許文献３参照）。
【０００７】
しかしながらこの技術は、光源からの光束を平行光束に変換し透明なウェブに照射して、透明ウェブを透過してきた光束を集光し、その焦点の近傍にナイフエッジを設置することにより、透明ウェブを透過して直進した光束を遮断し、透明ウェブ上の透明インキによって屈折した光束のみを透過させるようにして、その屈折した光束が受光手段により検出されるかどうかによって透明インキの有無を検知するものである。そのため、ナイフエッジの位置を厳密に設定する必要がある。そのため、印刷機の振動などによる光軸のずれなどを定期的に再調整しなければならない虞があった。また装置コストが高くなる問題点があった。
【０００８】
そのため、輪転印刷機などの機械的な振動がある環境に設置した場合であっても、光軸合せなどの光学的な調整が不要で、透明な見当マークを検知可能な技術の出現が待望されていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開昭５７−９３１５４３号公報
【特許文献２】特開平１−２８３１４７号公報
【特許文献３】特許第４２６０８７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上記の事情に鑑み、本発明は、機械的な振動がある環境に設置した場合であっても、光軸合せなどの光学的な調整が不要な透明な見当マークの検知技術を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の課題を解決する手段として、本発明の請求項１に記載の発明は、ウェブに印刷された見当マークが透明インキからなる場合であっても検知可能な、多色刷り輪転印刷機の見当マークの検知装置であって、
ウェブ上のインキの膜厚に相当する情報を取得する光学的膜厚センサと、光学的膜厚センサが取得した情報に基づいて膜厚を測定する膜厚測定装置と、を備えており、
光学的膜厚センサは、ウェブが搬送される速度でも測定可能な測定速度を備えていることを特徴とする見当マークの検知装置である。
【００１２】
また、請求項２に記載の発明は、前記見当マークの検知装置が、分光干渉法を利用した非接触の膜厚測定装置であることを特徴とする請求項１に記載の見当マークの検知装置である。
【００１３】
また、請求項３に記載の発明は、輪転印刷機の見当自動制御装置であって、
請求項１または２に記載の前記見当マークの検知装置と、
見当マークの検知装置が取得した見当マークの情報に基づいて、ウェッブの流れ方向に直交する方向の位置を補正する輪転印刷機のコンペンセータローラの位置を制御するコンペンセータローラ駆動手段と、
コンペンセータローラ駆動手段を制御する制御装置と、を備えていることを特徴とする見当自動制御装置である。
【００１４】
また、請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の見当自動制御装置を備えていることを特徴とする輪転印刷機の印刷機ユニットである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の見当マークの検知装置によれば、見当マークを検知する手段が、膜厚を検知し、インキが存在する部位とインキが存在しない部位を測定することによる見当マークを検知する手段であるため、見当マークが透明インキにより印刷されたものであっても、検知可能であり、正規の位置からのウェブのずれ量を取得することが可能である。
【００１６】
また、本発明の見当自動制御装置によれば、本発明の見当マークの検知装置からのウェブのずれ量のデータに基づいて、輪転印刷機のコンペンセータローラの位置を制御可能であるため、透明インキが使用された場合であっても、ウェブの見当合せを自動制御することが可能である。
【００１７】
また、本発明の輪転印刷機によれば、本発明の見当自動制御装置を備えているため、透明インキが使用された場合であっても、ウェブの見当合せを自動制御することが可能であり、印刷または塗工を見当合せした状態で実施可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の輪転印刷機の印刷機ユニットの構成例を示す説明図。
【図２】本発明の見当マークの検知装置の見当マークの検知方法の例を説明する説明図であって、（ａ）はウェブの流れ方向に直交する方向の端部に見当マーク形成部が備えられている状態、（ｂ）は見当マーク形成部の一部を拡大し、個々の見当マークを拡大表示した状態、（ｃ）はウェブの流れ方向に沿って形成された個々の見当マークを本発明の見当マークの検知装置が検知することにより、インキが形成されていない未塗工部と、個々の見当マークのインキが形成されている塗工部に対して、それぞれの膜厚に相当する信号が検出されている状態、をそれぞれ示している。また、（ｃ）において未塗工部と塗工部の見当マークの検知装置が検知した膜厚に相当する信号の中間位置にインキの有無を識別するための閾値（インキの有無検出閾値）を設定して置くことにより、見当マークの有無を識別することが可能であることを示している。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明の輪転印刷機４０およびその構成要素である輪転印刷機の印刷機ユニット２０と見当自動制御装置３０と見当マークの検知装置３について図１および図２を使用して説明する。
【００２０】
＜輪転印刷機＞
本発明の多色刷りの輪転印刷機４０は、印刷する色数に対応した複数の印刷機ユニット２０と、ウェブの見当ずれを修正する見当自動制御装置３０を備えている。なお、図１には、１つの印刷機ユニット２０を示し、その他の印刷機ユニットは図示していない。
【００２１】
見当自動制御装置３０は、ウェブ１２に印刷されている見当マークを検知する見当マーク検知装置３が取得した見当ずれの情報に基づき、コンペンセータローラ駆動手段５を制御して各印刷機ユニット２０のコンペンセータローラ７の位置を調整するコンペンセータローラ駆動手段５の動作を制御するコンペンセータローラ駆動手段制御装置４を備えている。
コンペンセータローラ駆動手段制御装置４は、複数の印刷機ユニット２０のコンペンセータローラ駆動手段５を同時に制御することができる。コンペンセータローラ駆動手段制御装置４としては、例えば市販のコンピュータ装置を好適に使用することが可能である。
【００２２】
＜印刷機ユニット＞
次に、本発明の輪転印刷機の印刷機ユニット２０について、図１を用いて説明する。
本発明の印刷機ユニット２０は、本発明の見当自動制御装置３０によって、コンペンセータローラ駆動手段５の動作を制御されている。
【００２３】
本発明の見当自動制御装置３０を備えていることにより、輪転印刷機の中を搬送されるウェブ１２の搬送速度においても、ウェブ１２上に印刷された見当マークを形成する乾燥前のインキの膜厚を測定可能である。そのため、ウェブ１２に印刷された見当マークが透明インキで印刷されたものであっても、不透明なインキで印刷されたものであっても、見当マークの膜厚を測定することにより、見当マークを検知可能である。
【００２４】
＜見当自動制御装置＞
次に、本発明の見当自動制御装置について、図１を用いて説明する。
本発明の見当自動制御装置３０は、輪転印刷機の見当自動制御装置である。
本発明の見当自動制御装置３０は、見当マークの検知装置３と、見当マークの検知装置３が取得した見当マークの情報に基づいて、ウェブ１２の流れ方向に直交する方向の位置を補正する輪転印刷機のコンペンセータローラ７の位置を制御するコンペンセータローラ
駆動手段５と、コンペンセータローラ駆動手段５を制御するコンペンセータローラ駆動手段制御装置４と、を備えている。
【００２５】
コンペンセータローラ１２、コンペンセータローラ駆動手段５およびコンペンセータローラ駆動手段制御装置４は、従来の輪転印刷機で使用されて来たものを好適に使用可能である。
【００２６】
＜見当マークの検知装置＞
本発明の見当マークの検知装置を、図１を用いて説明する。
本発明の見当マークの検知装置３は、ウェブ１２に印刷された見当マークが透明インキからなる場合であっても検知可能な、多色刷り輪転印刷機の見当マークの検知装置３である。
【００２７】
本発明の見当マークの検知装置３は、ウェブ１２上のインキの膜厚に相当する情報を取得する光学的膜厚センサ１と、光学的膜厚センサ１が取得した情報に基づいて膜厚を測定する膜厚測定装置２と、を備えている。
【００２８】
また、見当マークの検知装置３を構成する光学的膜厚センサ１と膜厚測定装置２の測定速度は、両者を合せた総合的な速度として、輪転印刷機の中を搬送されるウェブ１２の速度においても、膜厚の測定が可能である。
【００２９】
また、見当マークの検知装置３を構成する光学的膜厚センサ１と膜厚測定装置２が、分光干渉法を利用した非接触の膜厚測定装置であっても良い。
ウェブに印刷された見当マークのインキ厚は、乾燥前の状態で大凡、０．１μｍ〜１０．０μｍの間に入る値であると考えて良い。そのような膜厚を測定するのに適した測定技術としては、非接触で測定可能な光学的な方法と、接触して測定する機械的な方法が挙げられる。
【００３０】
一方、輪転印刷機を流れるウェブ上の乾燥前のインキ膜厚を測定する方法としては、機械的に接触して測定する方法は適用できないため、非接触で測定可能な光学的な方法が適している。光学的な測定技術の例として、本発明では分光干渉方式の膜厚測定技術を例として挙げたが、これに限定する必要は無く、ウェブの流れる速度においても乾燥前のインキ膜厚を測定可能な非接触の膜厚測定技術であれば、好適に適用できる。
【００３１】
＜見当マークの検知方法＞
次に、本発明の見当マークの検知装置３が、如何にして見当マークを形成する乾燥前のインキの膜厚を測定するのか、について図２を用いて説明する。
【００３２】
図２（ａ）は、輪転印刷機の中を搬送されるウェブを上面から見た例を示す説明図である。ウェブの流れ方向に直交する方向の端部には、見当マークが印刷されている見当マーク形成部が備えられている。見当マーク形成部は、ウェブの両端に備えられていても良い。
【００３３】
図２（ｂ）は、図２（ａ）の破線で囲んだ部分を拡大表示した図である。ウェブの流れ方向に沿って、４つの見当マークである、見当マークａ、見当マークｂ、見当マークｃおよび見当マークｄが形成されている例を示している。
【００３４】
図２（ｃ）は、図２（ｂ）の見当マークのウェブの流れ方向に沿って、本発明の見当マークの検知装置が個々の見当マークの膜厚に相当する情報を検知した場合の、インキの厚さに相当する信号（または情報）を取得した例を示した説明図である。
【００３５】
図２（ｂ）の一番上から、見当マークａに対応して、見当マークａに対応する信号が、見当マークｂに対応して、見当マークｂに対応する信号が、見当マークｃに対応して、見当マークｃに対応する信号が、見当マークｄに対応して、見当マークｄに対応する信号が、それぞれ示されている。これらの見当マークに対応する信号は、インキの厚さに相当する信号（または情報）である。インキが形成されていない未塗工部に対応する信号は、膜厚０に対応する信号である。
【００３６】
このような未塗工部に対応する信号と、各見当マークに対応する信号と、の中間にインキの有無検出閾値を設定する。見当マークの検知装置が検知した信号が、このインキの有無検出閾値より小さい場合は、見当マーク無しと判定し、大きい場合は、見当マーク有りと判定する。
【００３７】
このようなインキの有無検出閾値を設定する理由は、実際に見当マークの検知装置が検知する信号が図２（ｃ）に示したようなきれいな線で示されるようなものではなく、ノイズが入った信号となるため、未塗工部に対応する信号も、各見当マークに対応する信号も、ノイズに埋もれた状態となる。そのため、未塗工部に対応する信号であっても、ある程度の膜厚を持った信号となる場合もある。逆に、見当マークに対応する信号であっても、図２（ｃ）に示した未塗工部に対応する信号のレベルより低い（膜厚が薄い）信号になる場合もある。このように大きなノイズを含んだ信号であっても、インキの有無の判定を間違わないようにするために、インキの有無検出閾値を設定する。
【実施例】
【００３８】
次に、本発明の実施例について説明する。
【００３９】
＜実施例１＞
本実施例においては、５種類の透明インキＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅを透明フィルムＳ１０（５ＡＦ５７、東レ社製）とＯＫコートＬ（乳白ＰＥＴ５０ｈ、ダイヤホイル社製）に、グラビア印刷装置を用いて印刷し塗布することによりサンプルを作製した。
【００４０】
同一の材料構成であるが、溶剤分比が異なる５種類の透明インキＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅのインキ組成を以下に示す。
【００４１】
（インキ組成と塗布厚）
（透明インキＡ）
・ソルバインＣ          ２０重量部
・メチルエチルケトン    ７０重量部
・トルエン              １０重量部
・塗布厚                ２．０μｍ
（透明インキＢ）
・ソルバインＣ          ２０重量部
・メチルエチルケトン    ６０重量部
・トルエン              ２０重量部
・塗布厚                ３．５μｍ
（透明インキＣ）
・ソルバインＣ          ２０重量部
・メチルエチルケトン    ５０重量部
・トルエン              ３０重量部
・塗布厚                ５．３μｍ
（透明インキＤ）
・ソルバインＣ          ２０重量部
・メチルエチルケトン    ４０重量部
・トルエン              ４０重量部
・塗布厚                ６．１μｍ
（透明インキＥ）
・ソルバインＣ          ２０重量部
・メチルエチルケトン    ３０重量部
・トルエン              ５０重量部
・塗布厚                ７．５μｍ
【００４２】
それらのサンプルに対して、それぞれ分光干渉方式の膜厚測定装置（Ｏｐｔｉｃａｌ  ＮａｎｏＧａｕｇｅ  Ｃ１３０２７、浜松ホトニクス社製）と従来の色差測定に基づく光センサを用いた検知装置を用いて、見当マークが検知可能であるかどうか、を実験して確認した。
【００４３】
その実験結果を表１に示す。
【表１】
2018008394.tif 000003
【００４４】
表１に示すように、透明インキＡの粘度が最も小さく、透明インキＢ、Ｃ、Ｄ、Ｅと粘度が大きくなっている。それに伴い塗布量と塗布厚が大きくなっている。
検知結果については、比較例として実施した従来の色差測定方式では、全て検知不能であった。一方、本発明の実施例として実施した分光干渉方式の光センサを使用した膜厚測定方式では、ある塗布厚以上では、検知可能である結果となった。
【００４５】
具体的には、透明フィルムに塗布した場合においては、透明インキの塗布厚が５．３μｍ以上で検知可能であった。紙に塗布した場合においては、６．１μｍ以上で検知可能となった。
【００４６】
以上から、透明インキを透明フィルムおよび紙に塗布したサンプルにおいて、従来の色差測定方式の検知装置を用いた場合には検知不可能であったが、本発明の膜厚測定方式の検知装置を用いた場合には検知可能であることが分った。
【００４７】
また、本実施例で使用した膜厚測定方式の検知装置の測定可能な膜厚範囲は１０ｎｍ〜１００μｍ、ワーキングディスタンス（センサヘッドと被測定物間の距離）は１０ｍｍ、測定時間は１ポイント当り３ｍｓｅｃであることから、本技術を輪転印刷機の中で搬送されるウェブに印刷された透明インキによる見当マークの検知装置として適用可能であることが分った。
【符号の説明】
【００４８】
１・・・光学的膜厚センサ
２・・・膜厚測定装置
３・・・見当マーク検知装置
４・・・コンペンセータローラ駆動手段制御装置
５・・・コンペンセータローラ駆動手段
７・・・コンペンセータローラ
８・・・ドクター
９・・・版胴
１０・・・圧胴
１１・・・乾燥装置
１２・・・ウェブ
２０・・・輪転印刷機の印刷機ユニット
３０・・・見当自動制御装置
【図１】
2018008394.tif 000004
【図２】
2018008394.tif 000005