(57)【要約】【課題】本発明はウエブ上の見当マークを検出した後印刷までの間に、ウエブの蛇行や伸縮の影響を受け、印刷位置がずれを起こしたりするなど、精密な印刷を行う場合の問題を解決することを目的とする。【解決手段】印刷位置を精密に制御するため、ウエブ７に画像を付与する支持胴２に見当マーク検出手段であるプレプリントマークセンサ８ｂを設け、また、印刷する画像付与位置を精密に制御する印刷位置制御装置１３を設け、さらに、検出した見当マークと次の見当マークとの間で回転移動する装置固有の誤差を補正するための補正値付与装置２０ａを設けた。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
見当マークがプレプリントされたウエブに画像を印刷する印刷位置合せ装置において、前記見当マークを検出する見当マーク検出手段と、前記ウエブを巻付け搬送駆動すると共に前記ウエブを支持し画像を前記ウエブに印刷する支持胴と印刷する画像を付与する画像付与装置とを有する印刷装置と、を備え、前記見当マーク検出手段を前記支持胴に設けたことを特徴とする印刷位置合せ装置。
【請求項２】
前記見当マーク検出手段が前記支持胴と前記ウエブが接触する位置で前記見当マークを検出するように設けられたことを特徴とする請求項１に記載の印刷位置合せ装置。
【請求項３】
前記見当マーク検出手段が前記支持胴と前記ウエブが接触する位置より手前であって前記支持胴の直径長さの範囲内で前記見当マークを検出するように設けられたことを特徴とする請求項１に記載の印刷位置合せ装置。
【請求項４】
前記支持胴の回転位置を検出する回転位置検出手段と、前記回転位置検出手段が出力する回転位置信号と前記見当マーク検出手段が出力する見当マーク信号とに基づいて画像の印刷位置を制御するように設けた前記画像付与装置と、を備えたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一に記載の印刷位置合せ装置。
【請求項５】
前記支持胴の少なくとも一の回転位置における回転方向又は左右方向の少なくとも一方の計算上の位置と実際の位置との補正値を入力する補正値入力装置と、前記補正値入力装置により入力された前記補正値を記憶する補正値記憶手段と、前記回転位置検出手段により出力された前記回転位置信号に応じ補正値信号を出力する補正値付与装置と、前記回転位置信号と前記補正値信号とに基づき前記画像付与装置の印刷位置を制御する印刷位置制御装置と、を備えたことを特徴とする請求項４に記載の印刷位置合せ装置。
【請求項６】
前記支持胴で前記ウエブに付与された画像の付与画像位置を検出する付与画像位置検出手段と、前記付与画像位置検出手段により検出された画像位置検出データを記憶する画像位置検出データ記憶手段と、前記画像位置検出データにより前記付与画像位置のずれ量又は変動周期の少なくとも一方を演算する演算手段と、前記演算手段が演算した演算結果により補正値付与装置が記憶している前記補正値を修正する補正制御装置と、を備えたことを特徴とする請求項５に記載の印刷位置合せ装置。
【請求項７】
請求項４乃至６のいずれか一に記載の印刷位置合せ装置において、前記見当マークがプレプリントされ搬送された前記ウエブの前記見当マークを前記見当マーク検出手段で検出して前記見当マーク信号を出力し、前記支持胴の回転位置を前記回転位置検出手段で検出して前記回転位置信号を出力し、前記回転位置検出手段が出力した前記回転位置信号と前記見当マーク検出手段が出力した前記見当マーク信号とに基づいて画像の印刷位置を制御し、精密画像を印刷することを特徴とする精密画像印刷方法。
【請求項８】
請求項７の方法で印刷されたことを特徴とする精密画像印刷物。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は印刷機における被印刷物の画像見当を調整する装置及び印刷方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図７は、従来の技術に係る主要機器配置概念図、図８は従来の技術に係る見当ずれ修正のフロー図である。
【０００３】
図７は、プレプリントされた絵柄に対し、画像を付加する印刷の見当を合せ、ウエブ７の所定の位置に画像を印刷するものである。プレプリントは同一絵柄や変化する絵柄も有る。５はプレプリントされたウエブ７を巻き取ったロールを巻き出しする巻出し装置、１はプレプリントされたウエブ７の所定の位置に印刷を付加する印刷装置、６は印刷されたウエブ７を巻き取る巻取装置である。８ａはウエブ上にプレプリントされた絵柄の位置を示す見当マークを検出するプレプリントマークセンサで、１１はプレプリントされたウエブ７の所定の位置に印刷装置１で付加した付加画像の位置を示す付加画像マークの検出手段で付加画像マークセンサである。
【０００４】
左右見当モータ２２は巻出し装置５からウエブ７の繰り出し位置を左右に移動させる。プレプリントマークセンサ８ａで検出した天地見当誤差及び左右見当誤差をウエブ供給制御装置１７に送り、ウエブ供給制御装置１７は駆動モータ制御装置１５に天地見当誤差のデータ信号を送信し、駆動モータ制御装置１５から駆動モータ９ａ乃至９ｅを調節するよう制御し、一方、左右見当誤差によりウエブ供給制御装置１７から左右見当モータ２２を制御する。
【０００５】
駆動モータ９は９ａ乃至９ｅで構成され、ウエブを所定の速度又は位相で搬送するための各装置を駆動する。それぞれのモータ９ａ乃至９ｅには図示しないロータリエンコーダが取付けられておりそれぞれの運転速度又は位相がわかるようになっている。例えば、印刷装置１用の駆動モータ９ｂ，９ｄ，９ｅにはアブソリュート型エンコーダを使用し、常に基準の位相に対しそれぞれがどの位相にあるかが判るようになっている。また、巻出し装置５を駆動する駆動モータ９ａ、巻取装置６を駆動する駆動モータ９ｃにはウエブが所定のウエブ張力になるように速度差が付くよう制御指示がなされている。これらの制御を駆動モータ制御装置１５が行なう。
【０００６】
印刷装置１は印刷する画像をウエブ７に転写する時のウエブ７の支持台の役割をする支持胴２と、ウエブ７に印刷する付与画像を作成する画像付与装置４と、画像付与装置４が付与する画像をウエブ７に伝達する画像伝達胴３とを備えている。なお、印刷装置１には、画像伝達胴３を省略し、画像付与装置４から直接ウエブ７に画像を付与するものもある。
【０００７】
プレプリントされたウエブ７に印刷を行う場合は、プレプリントされたウエブ７の印刷位置を示す見当マークをウエブ７上でプレプリントマークセンサ８ａにより検出し所定の位置にプレプリントの位置が来るように調整し供給される（例えば特許文献１参照。）。また、プレプリントされたウエブ７が所定の位置に供給され、該ウエブ７に対し付加画像を印刷装置１で印刷し、印刷後の付加画像マークを検知し誤差をフィードバックして修正するようにしているものもある（例えば特許文献２参照。）。
【０００８】
図７および図８により、印刷後の見当修正について説明すると、支持胴２の回転位置を検出するロータリエンコーダ１２からの回転位置信号のうち特定位置信号を基準信号とし、基準信号が発信される毎に付与画像の位置を示す付加画像マークを付与画像マークセンサ１１で検出し、付与画像マーク制御装置１４で付与画像の天地・左右の位置ずれ量を演算し、該ずれ量に対応した修正制御量を画像付与駆動制御装置１６に送信し、天地、左右それぞれの方向のずれ量を修正する。左右見当調整は画像付与装置４を左右に移動させる左右見当モータ１０を作動させて調整し、天地見当調整は駆動制御装置１５に修正信号を送信し駆動モータ９ｅの回転位相を調整して行う。
【０００９】
見当マークは繰り返される印刷画像１個に対し１個所設けるとは限らず複数個設ける場合もある。その場合はロータリエンコーダ１２の信号との対応を複数付けて制御することになる。
【００１０】
【特許文献１】
特開平２−４３０５１号公報（特許請求の範囲、第１図及び第２図）
【特許文献２】
特開平２−２５５３４２号公報（第１図）
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、従来の技術では、プレプリントによる見当マークの位置は予め印刷する前に検知され、所定の位置に来るものとして印刷を行い、印刷装置で付加した画像の付加画像マークがプレプリントの見当マークに対してどれだけずれているかを印刷後のウエブで検出し、印刷装置の画像付与装置の位置をフィードバックして修正している。しかしながら、見当マークを検出した後印刷までの間に、ウエブの蛇行や伸縮の影響を受けたり、また、見当マークと見当マークの間に発生する装置の運転状況、製作公差、歪等による誤差により、さらに印刷位置がずれを起こしたりするなど、精密な印刷を行う場合には多くの問題がある。本発明はこうした問題を解決することを課題とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の本発明は、見当マークがプレプリントされたウエブに画像を印刷する印刷位置合せ装置において、前記見当マークを検出する見当マーク検出手段と、前記ウエブを巻付け搬送駆動するとともに前記ウエブを支持し画像を前記ウエブに印刷する支持胴と印刷する画像を付与する画像付与装置とを有する印刷装置と、を備え、前記見当マーク検出手段を前記支持胴に設けたことを特徴とする。
【００１３】
上記構成によれば、画像をウエブに印刷するための見当マークを検出する見当マーク検出手段を支持胴の周辺、好ましくは外周に設けることにより、見当マークを検出した直後に画像をウエブに印刷することができる。その結果、ウエブの蛇行や伸縮の影響を殆ど受けず、また、支持胴の回転位置と見当マークによる印刷位置とを精密に関連付けて印刷することも可能となり、支持胴の運転状況、製作公差、歪等による誤差を吸収し、精密な印刷を行うことができる。なお、見当マーク検出手段はウエブの流れ方向に対し印刷位置の手前に設ける。見当マーク検出手段を支持胴の周辺（外周）に設けるに、支持胴の外部にフレーム等の支持部材を設け、その支持部材に見当マーク検出手段を取付けても本発明の技術的範囲であることは言うまでもない。
【００１４】
上記課題を解決するために、請求項２に記載の本発明は、請求項１に記載の本発明において、前記見当マーク検出手段が前記支持胴と前記ウエブが接触する位置で前記見当マークを検出するように設けられたことを特徴とする。
【００１５】
支持胴に見当マークを検出する見当マーク検出手段を設ける位置について、支持胴とウエブが接触している位置で見当マークを検出するように見当マーク検出手段が設けられるのが好ましい。ウエブが蛇行や伸縮しながら支持胴に入っても、印刷位置付近においては支持胴の外周面とウエブとが接触しており、ウエブの蛇行や伸縮が拘束されている。このウエブが拘束されている位置と印刷位置との間で見当マーク検出手段により見当マークを検出すれば、ウエブの蛇行や伸縮の影響を受けず、また、支持胴の回転位置と見当マークによる印刷位置とを精密に関連付けて印刷することも可能となり、支持胴の運転状況、製作公差、歪等による誤差を吸収し、精密な印刷を行うことができる。
【００１６】
上記課題を解決するために、請求項３に記載の本発明は、請求項１に記載の本発明において、前記見当マーク検出手段が前記支持胴と前記ウエブが接触する位置より手前であって前記支持胴の直径長さの範囲内で前記見当マークを検出するように設けられたことを特徴とする。
【００１７】
支持胴に見当マークを検出する見当マーク検出手段を設ける位置について、支持胴とウエブが接触している位置で見当マークを検出するように見当マーク検出手段が設けられるのが好ましいが、ウエブの支持胴に入る角度によっては、支持胴とウエブが接触し始める位置と印刷開始位置が接近し、その間に見当マーク検出手段を設けるのが困難な場合がある。その場合は、前記見当マーク検出手段が前記支持胴と前記ウエブが接触し始める位置よりウエブの流れ方向に対し手前であって該接触位置より前記支持胴の直径長さの範囲内の位置と印刷位置との間で見当マーク検出手段により見当マークを検出すれば、ウエブの蛇行や伸縮の影響を殆ど受けず、また、支持胴の回転位置と見当マークによる印刷位置とを関連付けて印刷することも可能となり、支持胴の製作公差等による誤差を吸収し、精密な印刷を行うことができる。
【００１８】
上記課題を解決するために、請求項４に記載の本発明は、請求項１乃至３のいずれか一に記載の本発明において、前記支持胴の回転位置を検出する回転位置検出手段と、前記回転位置検出手段が出力する回転位置信号と前記見当マーク検出手段が出力する見当マーク信号とに基づいて画像の印刷位置を制御するように設けた前記画像付与装置と、を備えたことを特徴とする。
【００１９】
上記構成によれば、請求項１乃至３のいずれか一に記載の本発明において、支持胴の回転位置と見当マークによる印刷位置とを関連付けて精密に印刷するための画像付与装置を提供することができる。
【００２０】
上記課題を解決するために、請求項５に記載の本発明は、請求項４に記載の本発明において、前記支持胴の少なくとも一の回転位置における回転方向又は左右方向の少なくとも一方の計算上の位置と実際の位置との補正値を入力する補正値入力装置と、前記補正値入力装置により入力された前記補正値を記憶する補正値記憶手段と、前記回転位置検出手段により出力された前記回転位置信号に応じ補正値信号を出力する補正値付与装置と、前記回転位置信号と前記補正値信号とに基づき前記画像付与装置の印刷位置を制御する印刷位置制御装置と、を備えたことを特徴とする。
【００２１】
上記構成によれば、支持胴の回転位置と見当マークによる印刷位置とを関連付けて印刷するために、支持胴の少なくとも一の回転位置における回転方向又は左右方向の運転状況、製作公差、歪等による誤差を補正値として入力し、支持胴の回転位置における誤差と見当マークによる印刷位置とを精密に関連付けて、支持胴の運転状況、製作公差、歪等による誤差を吸収し、補正値により印刷位置を前もって制御して精密な印刷するための制御手段を提供することができる。
【００２２】
上記課題を解決するために、請求項６に記載の本発明は、請求項５に記載の本発明において、前記支持胴で前記ウエブに付与された画像の付与画像位置を検出する付与画像位置検出手段と、前記付与画像位置検出手段により検出された画像位置検出データを記憶する画像位置検出データ記憶手段と、前記画像位置検出データにより前記付与画像位置のずれ量又は変動周期の少なくとも一方を演算する演算手段と、前記演算手段が演算した演算結果により補正値付与装置が記憶している前記補正値を修正する補正制御装置と、を備えたことを特徴とする。
【００２３】
予め入力された補正値である支持胴の少なくとも一の回転位置における回転方向又は左右方向の運転状況、製作公差、歪等による誤差により印刷位置を制御して精密な印刷しても、さらに誤差が出ることがあるが、上記構成によれば、印刷後支持胴で付与された画像の付与画像位置を検出して、補正値のフィードバック修正を補正制御装置で行い、さらに精密に画像をウエブに印刷することができる。
【００２４】
また、請求項７に記載の本発明の精密画像印刷方法は、請求項４乃至６のいずれか一に記載の印刷位置合せ装置において、前記見当マークがプレプリントされ搬送された前記ウエブの前記見当マークを前記見当マーク検出手段で検出して前記見当マーク信号を出力し、前記支持胴の回転位置を前記回転位置検出手段で検出して前記回転位置信号を出力し、前記回転位置検出手段が出力した前記回転位置信号と前記見当マーク検出手段が出力した前記見当マーク信号とに基づいて画像の印刷位置を制御し、精密画像を印刷することを特徴とする。
【００２５】
また、請求項８に記載の本発明の精密画像印刷物は、請求項７の方法で印刷されたことを特徴とする。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図に従って詳細に説明する。図１は本発明の第１の実施の態様に係る主要機器配置説明図、図２は本発明の第１の実施の態様に係る見当ずれ修正のフロー図、図３は本発明の第２の実施の態様に係る主要機器配置説明図、図４は本発明の第２の実施の態様に係る見当ずれ修正のフロー図、図５は本発明の第３の実施の態様に係る主要機器配置説明図、図６は本発明の第３の実施の態様に係る見当ずれ修正のフロー図である。なお、図１乃至図８において、同じ構成の部分には同一の符号を付し、それらについての重複する説明は省略する。
【００２７】
（本発明の第１の実施の形態）
図１及び図２において、印刷位置を精密に制御するため、ウエブ７に画像を付与する支持胴２に見当マーク検出手段であるプレプリントマークセンサ８ｂを設け、また、印刷する画像付与位置を精密に制御する印刷位置制御装置１３を設け、さらに、検出した見当マークと次の見当マークとの間で回転移動する装置固有の誤差を補正するための補正値付与装置２０ａを設けた。プレプリントマークセンサ８ａの検出により供給するウエブ７の見当マークの位置を調整するのは従来の技術と同様に制御される。
【００２８】
まず、ウエブ７がウエブ供給制御装置１７で従来の技術と同様に予め天地・左右の位置を制御され印刷装置１に供給される。そこでは、供給されたウエブ７が支持胴２に巻付けられ拘束されており、ウエブ７に画像を付与（印刷）する直前で見当マークの位置をプレプリントマークセンサ８ｂにより検出する。ここで検出されたプレプリントの位置はウエブ７が支持胴２に拘束されているので殆ど変化することがなく、そのマーク位置に対応するよう印刷位置制御装置１３で画像付与装置４の天地・左右の位置を精密に合わせて印刷を始める。天地位置信号は駆動モータ制御装置１５へ、左右位置信号は画像付与駆動制御装置１６に送信される。
【００２９】
プレプリントマークセンサ８ｂの位置は、ウエブ７が支持胴２と接触している位置が望ましいが、印刷位置と該接触位置とが接近してプレプリントマークセンサ８ｂを設置することが困難な場合は、該接触位置より支持胴２の直径の範囲の距離の位置に離して設置しても本発明の技術的範囲であることは言うまでもない。
【００３０】
さらに、見当マークをプレプリントマークセンサ８ｂにて検出した後、次の見当マークが来るまでウエブ７の天地・左右の位置をそのままの状態で維持するのではなく、画像付与装置４から支持胴２の上のウエブ７に画像が転写されるまでに、予め実験等で求められ補正値入力装置２１により補正値付与装置２０ａに入力された画像移動誤差に係る補正値により、支持胴２が回転するに従って画像移動誤差についてウエブ７の天地・左右の位置の修正が行われる。
【００３１】
即ち、画像移動誤差は、印刷装置１を構成する各部品の偏心や真円度、駆動系に歯車が関与している場合の歯車の倒れやピッチ円の偏芯などが原因となり回転変動や横振れにより生じる。これを予め支持胴２の回転角度に応じて把握しておき、補正値入力装置２１により入力し、支持胴２の回転位置を検出するロータリエンコーダ１２の回転角度信号に応じて画像付与装置４の位置を修正するための補正値を出力する補正値付与装置２０ａに記憶する。該入力装置２１から入力されるデータは見当マークから見当マークまで同一数値とは限らず、複数マークに渡る大きなうねりも処理する。
【００３２】
また、補正値入力装置２１により見当マークから次の見当マークまでの間の天地・左右の画像変動の補正値を予め入力し、補正値付与装置２０ａに記憶しておく。駆動モータ制御装置１５は送られてきた見当マークの天地位置に合せて印刷装置１の位相を合わせて運転指令すると共に補正付与装置２０ａからの天地補正値に基づき見当マークから次の見当マークまでの天地変動を駆動モータ９ｅ，９ｄ，９ｂに指令し見当マーク間の天地方向の変動を補正するようになっている。駆動制御装置１５からの見当マークの左右位置の信号は画像付与制御装置１６に送られ、その左右位置から画像付与されるように左右見当モータ１０に指令を送り、見当マークから次の見当マーク間の左右方向の変動を補正値付与装置２０ａからの信号に応じて位置を制御するようになっている。
【００３３】
画像付与駆動制御装置１６より駆動モータ制御装置１５に修正情報は伝達され、天地方向の修正の場合は画像付与装置４の駆動モータ９ｅを、左右方向の修正の場合は左右見当モータ１０を、回転角度に応じ制御するようになっている。
【００３４】
（本発明の第２の実施の形態）
本発明の第２の実施の形態は、本発明の第１の実施の形態に加え、画像付与後の付与画像マークの検出を支持胴２の周辺好ましくは外周で行うようにし、付与画像マークの検出データにより補正値付与装置２０ｂで補正値の修正ができるようにしたものである。
【００３５】
図３および図４において、支持胴２に画像付与後のウエブ７の付与画像マークを検出する付与画像マークセンサ１１を設け、支持胴２の回転位置を検知するロータリエンコーダ１２の信号に基づき付与画像マークセンサ１１で信号を取込み、補正値付与装置２０ｂに記憶し、さらに、所定数のデータを演算して天地・左右の変動周期とずれ量を求め、記憶している補正値を修正できるようにしたものである。補正値付与装置２０ｂは画像位置検出データ記憶手段を含む構成となっている。
【００３６】
取込むデータ数は予め補正値付与装置２０ｂで設定できるようになっており、取込んだ複数のデータを演算し平均化する。補正値付与装置２０ｂは取込んだデータが予め補正値入力装置２１から入力していた、或いはその入力データを修正済みの補正値により付与された画像が更に補正する必要がどうかを演算する演算手段を有し、結果により補正値を更新し、次の補正値に適用するようになっている。そのため、その更なる精密な補正ができ、実績を積むにしたがって印刷精度が向上する。見当マークを多数設けることにより更に精度の高い補正値を得ることができる。補正値付与装置２０ｂは補正制御装置を含む構成となっている。
【００３７】
（本発明の第３の実施の形態）
図５および図６は、プレプリントマークセンサ８ａと、プレプリントマークセンサ８ｂを共通にし、プレプリントマークセンサ８ａを省略したものである。図５は本発明の第２の実施の形態を示す図３よりプレプリントマークセンサ８ａを省略したものであるが、本発明の第１の実施の形態を示す図１にも適応させることもできる。プレプリントマークセンサ８ａとプレプリントマークセンサ８ｂをプレプリントマークセンサ８ｂで共用すること以外は本発明の第１の実施の形態および本発明の第２の実施の形態と同じ構成である。
【００３８】
プレプリントマークセンサ８ａがなくなったことにより、見当マークが支持胴２に入る位置で所定位置からの初期ずれを修正し難くなるが、予めウエブ供給に関与する装置による補正する変化を把握して補正値入力装置２１に入力したり、あるいは、印刷後の画像の付与画像マークを検出して更なる誤差を修正する補正値を補正値付与装置２０ｂに入力し、画像駆動制御装置１６に送信してウエブ位置又は印刷位置等を修正することにより、印刷精度を向上させることができる。どちらにしても、本発明の第１の実施の形態および第２の実施の形態と比較して、印刷精度が多少劣ることになるが、従来技術と比較して精度が向上する上に装置が本発明の第１の実施の形態および第２の実施の形態と比較して簡略化され、経済的である。
【００３９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ウエブの蛇行や伸縮の影響を受けず精度の良い印刷をすることができる。また、見当マークから次の見当マークまでの間においても装置による印刷位置誤差を修正して精度の良い印刷ができる。さらに、印刷後の付与画像マークを検出しそのずれを修正して、予め誤差が出る要素を予測して印刷位置を修正し誤差の少ない高精度の印刷ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明の第１の実施の態様に係る主要機器配置説明図。
【図２】
本発明の第１の実施の態様に係る見当ずれ修正のフロー図。
【図３】
本発明の第２の実施の態様に係る第２の主要機器配置説明図。
【図４】本発明の第２の実施の態様に係る見当ずれ修正のフロー図。
【図５】本発明の第３の実施の態様に係る主要機器配置説明図。
【図６】本発明の第３の実施の態様に係る見当ずれ修正のフロー図。
【図７】従来の技術に係る主要機器配置概念図。
【図８】従来の技術に係る見当ずれ修正のフロー図。
【符号の説明】
１・・・印刷装置
２・・・支持胴
４・・・画像付与装置
７・・・ウエブ
８ｂ・・・プレプリントマークセンサ
１１・・・付与画像マークセンサ
１２・・・ロータリエンコーダ
１３・・・印刷位置制御装置
２０ａ，２０ｂ・・・補正値付与装置
２１・・・補正値入力装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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