(57)【要約】【課題】特に高精度で印刷ピッチを測定したいときに適用できる印刷ピッチ測定方法と印刷ピッチ測定装置を提供する。【解決手段】印刷ピッチの整数倍離れてウェブに印刷された２つの印刷マークをウェブの走行路において第１，２マークセンサによって同時検出する同時検出過程と、同時検出により得られた第１，２マークセンサの検出信号に基づいて２つの印刷マークの検出位置および／または印刷間隔および／または印刷ピッチを演算する検出位置演算過程とを有するようにした印刷ピッチ測定方法、およびその方法を適用した装置。【選択図】      図５
2005233746.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
印刷ピッチの整数倍離れてウェブに印刷された２つの印刷マークを前記ウェブの走行路において第１，２マークセンサによって同時検出する同時検出過程と、
前記同時検出により得られた前記第１，２マークセンサの検出信号に基づいて前記２つの印刷マークの検出位置を演算する検出位置演算過程と、
前記検出位置に基づいて印刷ピッチを演算する印刷ピッチ演算過程と、
を有することを特徴とする印刷ピッチ測定方法。
【請求項２】
第１，２マークセンサと、同時検出制御手段と、検出位置演算手段と、印刷ピッチ演算手段とを具備する印刷ピッチ測定装置であって、
前記第１，２マークセンサは印刷ピッチの整数倍離れてウェブに印刷された２つの印刷マークを同時検出可能なように前記ウェブの走行路に配置され、
前記同時検出制御手段は、前記ウェブの走行信号に基づいて前記第１，２マークセンサが前記２つの印刷マークを同時検出するための同期信号を生成し、
前記検出位置演算手段は、前記同期信号に同期して前記第１，２マークセンサが検出した検出信号に基づいて２つの印刷マークの検出位置を演算し、
前記印刷ピッチ演算手段は前記検出位置に基づいて印刷ピッチを演算する、
ことを特徴とする印刷ピッチ測定装置。
【請求項３】
前記第１，２マークセンサは第１，２イメージセンサカメラであって、前記同時検出は前記第１，２イメージセンサカメラの各々の照明を瞬間同時発光させることによって行うことを特徴とする請求項２記載の印刷ピッチ測定装置。
【請求項４】
前記ウェブの前記走行信号は印刷機における版胴の回転信号であることを特徴とする請求項２または３記載の印刷ピッチ測定装置。
【請求項５】
前記ウェブの前記走行信号は第３マークセンサが前記ウェブに印刷された印刷マークの通過を検出して出力するタイミング信号であることを特徴とする請求項２または３記載の印刷ピッチ測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は印刷の技術分野に属する。特に、輪転印刷機（ウェブの印刷機）における機上において印刷物の印刷ピッチを測定する方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ウェブを走行させながら印刷周期で繰返しウェブに印刷されているマークを検出するとともに、ウェブを挟持して回転するニップローラの回転を検出し、上流下流の２つのマークを検出する間における回転数からウェブの走行距離を演算することによって印刷ピッチを測定するようにしたピッチ測定装置が知られている（図７参照、たとえば株式会社ニレコ製ピッチ計測装置ＰＭ１０００）。
【０００３】
しかしながらこの方式の印刷ピッチ測定においては、ウェブとニップロール間におけるスリップの存在を皆無とすることが困難である。そのため必ずしもウェブの走行と同調してロールが回転しない。その結果、特に高精度で印刷ピッチを測定したいときには適用できないという問題がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、特に高精度で印刷ピッチを測定したいときに適用できる印刷ピッチ測定方法と印刷ピッチ測定装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１に係る本発明の印刷ピッチ測定方法は、印刷ピッチの整数倍離れてウェブに印刷された２つの印刷マークを前記ウェブの走行路において第１，２マークセンサによって同時検出する同時検出過程と、前記同時検出により得られた前記第１，２マークセンサの検出信号に基づいて前記２つの印刷マークの検出位置を演算する検出位置演算過程と、  前記検出位置に基づいて印刷ピッチを演算する印刷ピッチ演算過程とを有するようにしたものである。
請求項２に係る本発明の印刷ピッチ測定装置は、第１，２マークセンサと、同時検出制御手段と、検出位置演算手段と、印刷ピッチ演算手段とを具備する印刷ピッチ測定装置であって、前記第１，２マークセンサは印刷ピッチの整数倍離れてウェブに印刷された２つの印刷マークを同時検出可能なように前記ウェブの走行路に配置され、前記同時検出制御手段は、前記ウェブの走行信号に基づいて前記第１，２マークセンサが前記２つの印刷マークを同時検出するための同期信号を生成し、前記検出位置演算手段は、前記同期信号に同期して前記第１，２マークセンサが検出した検出信号に基づいて２つの印刷マークの検出位置を演算し、前記印刷ピッチ演算手段は前記検出位置に基づいて印刷ピッチを演算するようにしたものである。
また請求項３に係る本発明の印刷ピッチ測定装置は、請求項２記載の印刷ピッチ測定装置において、前記第１，２マークセンサは第１，２イメージセンサカメラであって、前記同時検出は前記第１，２イメージセンサカメラの各々の照明を瞬間同時発光させることによって行うようにしたものである。
また請求項４に係る本発明の印刷ピッチ測定装置は、請求項２または３記載の印刷ピッチ測定装置において、前記ウェブの前記走行信号は印刷機における版胴の回転信号であるようにしたものである。
また請求項５に係る本発明の印刷ピッチ測定装置は、前記ウェブの前記走行信号は第３マークセンサが前記ウェブに印刷された印刷マークの通過を検出して出力するタイミング信号であるようにしたものである。
【発明の効果】
【０００６】
請求項１に係る本発明の印刷ピッチ測定方法によれば、同時検出過程における検出信号は第１，２マークセンサの検出領域内におけるマークの位置を反映しており、検出位置演算過程において同時に検出したマークの位置が演算され、印刷ピッチ演算過程において印刷ピッチが演算される。すなわち、第１，２マークセンサ間の所定の長い固定距離に対する変動分として、狭い検出領域におけるマークの位置が高精度に検出される。したがって、特に高精度で印刷ピッチを測定したいときに適用できる印刷ピッチ測定方法が提供される。
また請求項２に係る本発明の印刷ピッチ測定装置によれば、印刷ピッチの整数倍離れてウェブに印刷された２つの印刷マークを同時検出可能なようにウェブの走行路に第１，２マークセンサが配置され、同時検出制御手段によりウェブの走行信号に基づいてそれら第１，２マークセンサが２つの印刷マークを同時検出するための同期信号が生成され、検出位置演算手段によりその同期信号に同期して第１，２マークセンサが検出した検出信号に基づいて２つの印刷マークの検出位置が演算され、印刷ピッチ演算手段により検出位置に基づいて印刷ピッチが演算される。すなわち、第１，２マークセンサ間の所定の長い固定距離に対する変動分として、狭い検出領域におけるマークの位置が高精度に検出される。したがって、特に高精度で印刷ピッチを測定したいときに適用できる印刷ピッチ測定装置が提供される。
また請求項３に係る本発明の印刷ピッチ測定装置によれば、第１，２マークセンサは第１，２イメージセンサカメラであって、同時検出は第１，２イメージセンサカメラの各々の照明を瞬間同時発光させることによって行われる。したがって、高い位置解像度が得られるイメージセンサカメラと高い同時刻精度が得られる瞬間同時発光の組合わせにより特に高精度で印刷ピッチを測定することができる。
また請求項４に係る本発明の印刷ピッチ測定装置によれば、版胴の回転信号に基づいて走行信号が生成される。したがって、印刷機上における印刷ピッチ測定において簡易な構成で高い同期精度が得られ好適である。
また請求項５に係る本発明の印刷ピッチ測定装置によれば、第３マークセンサがウェブに印刷された印刷マークの通過を検出して出力するタイミング信号に基づいて走行信号が生成される。したがって、印刷機上における印刷ピッチ測定において簡易な構成で高い同期精度が得られ好適である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本発明の印刷ピッチ測定方法および装置について図１〜図６を参照して説明する。図１は印刷ピッチ測定装置において印刷マークを検出するセンサ部分について示す図である。図１（Ａ）は上面図、図１（Ｂ）は側面図である。センサ部分は、図１に示す一例においては、グラビア印刷ユニットの乾燥機からウェブが送出される部位に配置されている。図１において、１は上流側画像センサ（第１マークセンサ）、２は下流側画像センサ（第２マークセンサ）、２０は印刷ユニットフレーム、２１は乾燥機、２２は版胴、２３は圧胴、２４ａ，２４ｂはガイドローラ、１００はウェブ、１０１ａ，１０１ｂは基準マークである。
【０００８】
ウェブ１００は被印刷物であって、図１（Ｂ）に示すように、版胴２２と圧胴２３の間を通って印刷が行われ、乾燥機２１によってインキの乾燥が行われた後に、ガイドローラ２４ａ，２４ｂを通り抜けて、次の加工ユニットに向けて走行する。印刷ピッチ測定装置において印刷マークを検出するセンサ部分、すなわち上流側画像センサ１と下流側画像センサ２はガイドローラ２４ａ，２４ｂの近傍に配置される。ガイドローラ２４ａ，２４ｂの近傍に上流側画像センサ１と下流側画像センサ２を配置することにより、ウェブ１００のバタツキ等による検出における悪影響を排除することができる。
【０００９】
ウェブ１００の端部には版胴１回転を周期とする周期的な基準マークが印刷されている。したがって、基準マークの間隔は印刷ピッチを示している。図１（Ａ）に示す基準マーク１０１ａ，１０１ｂは、周期的に印刷された多数の基準マークにおける連続する２つの基準マークである。この２つの基準マークの間隔とほぼ一致する間隔で上流側画像センサ１と下流側画像センサ２が配置されている。図１（Ａ）に示す上面図おいては、基準マーク１０１ａ，１０１ｂに対して上流側画像センサ１と下流側画像センサ２は重なり合っている。また図１（Ｂ）に示す側面図おいては、基準マーク１０１ａ，１０１ｂ（ウェブ１００）に対して上流側画像センサ１と下流側画像センサ２は所定の距離を置いている。
【００１０】
なお、図１に示す一例においては、連続する２つの基準マークである基準マーク１０１ａ，１０１ｂを検出したが、複数個の基準マークを隔てており、連続しない２つの基準マークを検出するように上流側画像センサ１と下流側画像センサ２を配置してもよい。
【００１１】
版胴２２の直径が異なると当然ながら印刷ピッチも異なるものとなる。そのとき、上流側画像センサ１と下流側画像センサ２の位置が固定されていると、各々のセンサに同時に２つの基準マークを導入して同時に検出することができない。そこで版胴２２の直径に合わせて、上流側画像センサ１と下流側画像センサ２の位置を変更する機構が必要となる。その機構の一例について図２、図３を参照して説明する。図２は、図１と同様の図であるが、特に、上流側画像センサ１と下流側画像センサ２の位置を変更する機構について説明図として示す図である。図２（Ａ）は上面図、図２（Ｂ）は側面図である。また、図３は図２（Ｂ）に示す側面図における印刷マークを検出するセンサ部分について拡大して示す図である。図１〜図３において同一部位には同一符号を付してある。新たに付した符号２４ｃ，２４ｄはガイドローラ、２５はリニアスケールである。
【００１２】
図２、図３に示す一例においては、上流側画像センサ１は印刷ユニットフレーム２０に固定されたセンサである。一方、下流側画像センサ２は印刷ユニットフレーム２０に対して可動のセンサである。図２、図３に示すように、乾燥機２１を出て走行するウェブ１００は、固定ガイドローラ２４ａ、可動ガイドローラ２４ｂ（または２４ｂ'）、固定ガイドローラ２４ｃ、固定ガイドローラ２４ｄを経由して次のユニットに向けて走行する。
【００１３】
可動のセンサである下流側画像センサ２がウェブ走行方向に移動することによって上流側画像センサ１と下流側画像センサ２との距離を変化させることができる。下流側画像センサ２が移動するときには、下流側画像センサ２の近傍に配置されたガイドローラ２４ｂも移動すると、前述したようにウェブ１００のバタツキ等による影響が小さくなり好適である。すなわち、下流側画像センサ２とガイドローラ２４ｂとは一体で移動する機構とすると好適である。たとえば、下流側画像センサ２とガイドローラ２４ｂとはサブフレームに固定されており、そのサブフレームを印刷ユニットフレーム２０に対して移動することで、下流側画像センサ２とガイドローラ２４ｂとが一体で移動する。
なお、下流側画像センサ２に代えて上流側画像センサ１を移動するように構成してもよい。
【００１４】
図２、図３において、下流側画像センサ２とガイドローラ２４ｂが移動した状態が、下流側画像センサ２'とガイドローラ２４ｂ'で示されている。版胴２２の直径が大のときには図２、図３における下流側画像センサ２とガイドローラ２４ｂの配置となる。一方、版胴２２の直径が小のときには図２、図３における下流側画像センサ２'とガイドローラ２４ｂ'の配置となる。移動距離はロール間ピッチ測定用のリニアスケール２５によって検出され、所定の距離となるよう移動距離を制御する。このように下流側画像センサ２とガイドローラ２４ｂが一体で、基準マークの間隔で決まる所定の距離を移動することにより、版胴２２の直径が異なり印刷ピッチが異なるときにも、２つの基準マークを同時に検出することが可能となる。
【００１５】
図１〜図３においては、印刷ピッチ測定装置のセンサ部分は乾燥機２１からウェブ１００が送出された直後の位置に配置されている。センサ部分を配置する場所はこの位置に特定されるものではない。たとえば、図４に示すように、ウェブ１００が走行して次の印刷ユニットに入る直前の位置に配置してもよい。図１〜図３においては、センサ部分はウェブ１００が水平方向に走行する位置に配置される。一方、図４においては、センサ部分はウェブ１００がフレーム２０に沿って垂直方向に走行する位置に配置される。
【００１６】
以上、一例としてグラビア印刷機に設置したときのセンサ部分について説明した。次に、本発明の印刷ピッチ測定装置における構成について図５を参照して説明する。図５において、１は上流側画像センサ、２は下流側画像センサ、３は上流側瞬間発光部、４は下流側瞬間発光部、５はロータリーエンコーダ、６は同時検出制御部、７は検出位置演算部、８は印刷ピッチ演算部，１００はウェブ、１０１ａ，１０１ｂは基準マークである。
【００１７】
上流側画像センサ１と下流側画像センサ２の機上設置については、すでに説明したとおりである。上流側画像センサ１と下流側画像センサ２としては、たとえば、ＣＣＤ（charge coupled device）やＭＯＳ（metal oxide semiconductor）等の集積回路イメージセンサ、その駆動回路、ビデオアンプ、結像光学系、等から成るイメージセンサカメラを適用することができる。イメージセンサカメラだけでなく、特定の時刻における基準マーク１０１ａ，１０１ｂのウェブ１００の走行方向における位置を検出できるセンサであれば、そのセンサを適用することができる。たとえば、ある種の見当マークセンサ、ポジションセンサ、等を適用することができる。
【００１８】
上流側瞬間発光部３と下流側瞬間発光部４は、走行するウェブ１００に印刷された基準マーク１０１ａ，１０１ｂを静止画像として上流側画像センサ１と下流側画像センサ２が撮像するための光源である。上流側瞬間発光部３と下流側瞬間発光部４は同時検出制御部６からの制御信号によって瞬間発光する。上流側瞬間発光部３と下流側瞬間発光部４としては、たとえば、キセノンランプ等の瞬間発光する光源と発光電源制御部とから構成された装置（ストロボ装置）である。瞬間発光させることができる光源であれば、キセノンランプに限らず、その光源を適用することができる。たとえば、ＬＥＤ（light emitting diode）を適用することもできる。
【００１９】
ロータリーエンコーダ５は、走行するウェブ１００に印刷された絵柄の位相を検出するためのセンサである。ロータリーエンコーダ５は、グラビア印刷機であれば図１、図２に示すように、版胴２２の軸または版胴２２の軸と同位相で回転する軸に取付けられる。ロータリーエンコーダ５からは、１回転における角度の原点を示す信号と、１回転を所定の数で等分割した角度を示す信号が出力される。それらの信号から版胴の絶対的な回転角度を検出することができる。
【００２０】
同時検出制御部６は、ロータリーエンコーダ５が出力する信号を入力し、版胴２２が特定の回転角度となったときに上流側瞬間発光部３と下流側瞬間発光部４を同時に瞬間発光させる制御信号を出力する。ウェブ１００が版胴２２と圧胴２３によってニップされている部分から上流側画像センサ１と下流側画像センサ２までのウェブ１００の経路長は固定されており変動することがない。すなわち、版胴２２によって印刷された基準マーク１０１ａ，１０１ｂの各々が上流側画像センサ１と下流側画像センサ２の各々の撮像領域に導入される条件は、版胴２２の回転角度だけに依存している。
【００２１】
したがって、制御信号を出力する特定の版胴角度としては、その導入される条件となるときの版胴２２の回転角度とするように同時検出制御部６の設定を行っておく。これにより、上流側画像センサ１と下流側画像センサ２の各々が基準マーク１０１ａ，１０１ｂの各々を同時に撮像するための制御信号が同時検出制御部６から出力される。この制御信号は版胴２２の１回転ごとに１回出力するように構成してもよいが、頻繁に測定する必要性がないときには、ｎを任意の整数としてｎ回転ごとに１回出力するようにしてもよい。
【００２２】
検出位置演算部７は、上流側瞬間発光部３と下流側瞬間発光部４が同時に瞬間発光した直後の上流側画像センサ１と下流側画像センサ２の各々から出力される撮像信号を入力する。検出位置演算部７は、この各々の撮像信号をＡ／Ｄ（analog-to-digital）変換し各々の画像としてメモリに記憶する。上流側画像センサ１の画像には基準マーク１０１ａが、また下流側画像センサ２の画像には基準マーク１０１ｂが含まれている。検出位置演算部７は、各々の画像の原点に対する偏差として各々の基準マークの位置を演算する。基準マークの位置の演算は周知の方法を適用する。たとえば、検出位置演算部７は、画像から基準マークを抽出し、抽出した基準マークにおける重心の座標を演算する。勿論、座標は画像の原点に対する座標である。その座標を基準マークの位置とする。
【００２３】
なお、画像からは２次元の座標（ＸＹ座標）が得られるが、ここで重要なのはウェブ１００の走行方向における座標だけである。したがって、撮像した画像におけるＸ座標の方向とウェブ１００の走行方向が一致するように上流側画像センサ１と下流側画像センサ２の各々を設置しておくようにする。これによって、重心のＸ座標を基準マークの位置とすることができる。また、座標のスケールは画像処理では直接的には画素数であるが、印刷機上におけるスケール（たとえばｍｍ）に変換しておく。
【００２４】
印刷ピッチ演算部８は、検出位置演算部７から基準マーク１０１ａ，１０１ｂの各々の座標を入力する。印刷ピッチ演算部８は、同時検出制御部６から前述の制御信号を入力し、その制御信号１回について１回だけ座標を入力する。印刷ピッチ演算部８は、入力した座標に基づいて印刷ピッチを演算する。ここで、印刷ピッチをＬ、上流側画像センサ１が撮像した画像の原点と下流側画像センサ２が撮像した画像の原点の印刷機械上における距離（たとえばｍｍ）をＬｓ、検出位置演算部７によって演算された基準マーク１０１ａの座標をＬ１、検出位置演算部７によって演算された基準マーク１０１ｂの座標をＬ２とする。このとき、印刷ピッチ演算部８は、数式としてＬ＝Ｌｓ＋（Ｌ１−Ｌ２）を適用して印刷ピッチＬを演算する。
【００２５】
以上、構成について説明した。次に、本発明の印刷ピッチ測定装置における動作について図６を参照して説明する。図６は本発明の印刷ピッチ測定装置における動作の過程を示すフロー図である。
まず、ステップＳ１（センサ間距離調整）において、印刷品目によって決まる版胴２０の直径に応じて下流側画像センサ２の位置を移動調節し、上流側画像センサ１と下流側画像センサ２の各々が基準マーク１０１ａ，１０１ｂの各々を同時に検出（撮像）できるようにする。撮像した画像の原点は、上流側画像センサ１と下流側画像センサ２の間でＬｓだけ離れている。
次に、ステップＳ２（印刷開始）において、印刷を開始するとウェブ１００に印刷が行われ、基準マーク１０１ａ，１０１ｂの印刷も行われる。また、ロータリーエンコーダ５によって版胴２２の回転が検出され出力信号（回転信号）が出力される。
【００２６】
次に、ステップＳ３（同時検出制御）において、同時検出制御部６はその回転信号を入力して版胴２０がｎ回転するごとに制御信号を１回出力し、制御信号を入力した上流側瞬間発光部３と下流側瞬間発光部４が同時に瞬間発光する。このとき、基準マーク１０１ａ，１０１ｂの各々は、上流側画像センサ１と下流側画像センサ２の各々の撮像領域に存在する。
次に、ステップＳ４（マーク検出）において、上流側画像センサ１と下流側画像センサ２の各々は、瞬間発光によって静止画として基準マーク１０１ａ，１０１ｂの各々を撮像し、撮像信号を出力する。
【００２７】
次に、ステップＳ５（検出位置演算）において、検出位置演算部７は撮像信号を入力して画像を生成しメモリに記憶する。また検出位置演算部７は記憶した画像から基準マーク１０１ａ，１０１ｂの各々の座標（Ｘ座標）Ｌ１，Ｌ２を演算する。
次に、ステップＳ６（印刷ピッチ演算）において、印刷ピッチ演算部８は印刷ピッチＬをＬ＝Ｌｓ＋（Ｌ１−Ｌ２）に基づいて演算する。
次に、ステップＳ７（継続／終了）において、測定を継続するか終了するかを判定する。継続するときにはステップＳ３に戻って前述した以降のステップを繰り返す。終了するときには印刷ピッチ測定フローから抜け出す。
【００２８】
なお上述の実施形態においては、印刷機における版胴の回転信号をウェブの走行信号とし、基準マークを検出する構成としたが、本発明はその構成に限定されるものではない。たとえば、ウェブの走行経路に上述の上流側画像センサ１と下流側画像センサ２とは別の第３のマークセンサを設け、その第３のマークセンサによってウェブに印刷された印刷マークの通過を検出させ、その検出により出力されるタイミング信号をウェブの走行信号とすることができる。第３のマークセンサとしては、周知の光電センサを適用することができる。また検出する印刷マークとしては、前述の基準マークとすることができるが、その他の印刷マークであってもよい。
【００２９】
また上述の実施形態においては、上流側瞬間発光部３、下流側瞬間発光部４の瞬間発光により静止画像を得る構成としたが、本発明はその構成に限定されるものではない。たとえば、上流側画像センサ１、下流側画像センサ２として電子シャッターを備えるものを適用する。そして、それらの電子シャッターを（同時に瞬間発光させたと同様の方法で）同時に高速開閉して静止画像を撮像するように構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】印刷ピッチ測定装置において印刷マークを検出するセンサ部分について示す図である。
【図２】上流側画像センサ１と下流側画像センサ２の位置を変更する機構について説明図である。
【図３】印刷マークを検出するセンサ部分について拡大して示す図である。
【図４】センサ部分の配置について別の一例を示す図である。
【図５】本発明の印刷ピッチ測定装置における構成の説明図である。
【図６】本発明の印刷ピッチ測定装置における動作の過程を示すフロー図である。
【図７】従来の印刷ピッチ測定装置の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００３１】
１  上流側画像センサ
２  下流側画像センサ
３  上流側瞬間発光部
４  下流側瞬間発光部
５  ロータリーエンコーダ
６  同時検出制御部
７  検出位置演算部
８  印刷ピッチ演算部
２０  印刷ユニットフレーム
２１  乾燥機
２２  版胴
２３  圧胴
２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄ  ガイドローラ
１００  ウェブ
１０１ａ，１０１ｂ  基準マーク
【図１】
2005233746.tif 000003
【図２】
2005233746.tif 000004
【図３】
2005233746.tif 000005
【図４】
2005233746.tif 000006
【図５】
2005233746.tif 000007
【図６】
2005233746.tif 000008
【図７】
2005233746.tif 000009