JP2019188678A - 見当制御システム、見当制御方法、印刷機 - Google Patents

Abstract

【課題】簡易な構成で透明度の異なるインキによる見当マークを検出し、これにより見当ずれを修正できる見当制御システム等を提供する。【解決手段】見当制御システムは、透明のウェブＷ上に形成された透明インキと不透明インキによる見当マークＭを撮影する撮影装置２と、撮影装置２による撮影画像における見当マークＭの位置から見当ずれの修正に用いる見当ずれ量を算出する見当ずれ計測装置と、を有し、撮影装置２は、照明光ａとして赤色光をウェブＷに照射する照明２３ａと、照明光ｂとして青色光をウェブＷに照射する照明２３ｂと、ウェブＷを透過した照明光を受光するエリアカメラ２１と、を有し、照明２３ａは、照明光ａの照射方向がエリアカメラ２１の光軸に対応するように配置され、照明２３ｂは、照明光ｂの照射方向がエリアカメラ２１の光軸からずれるように配置される。【選択図】図８

Description

本発明は、透明度の異なるインキによりウェブ上に印刷を行う際の見当ずれを修正するための見当制御システム等に関する。

多色グラビア印刷機でウェブに多色の印刷を行う場合、各色の印刷ユニットでの印刷位置がずれること（見当ずれ）を防ぐため、見当合わせが行われる（例えば、特許文献１、２参照）。

見当合わせを自動制御により行う手法として、印刷ユニットで印刷される見当マークを光電センサにて検出し、検出した信号波形をもとに見当マークの目標値からのずれ量（見当ずれ量）を算出するものがある。算出したずれ量は印刷ユニットにおける見当ずれの修正に用いられ、これによりウェブ上の正しい位置に印刷ユニットによる印刷が行われる。

特開2017-222139号公報 特許第4260870号

多色グラビア印刷機の印刷ユニットの間で透明度の異なるインキを使用している場合、見当マークも透明度の異なるインキにより印刷されるが、インキの透明度が高いと見当マークをセンサで読取れないこともあり、その場合には自動制御による見当ずれの修正ができない。そのため、生産初期にオペレータの手動による調整を行った後、定期的に見当ずれを目視で確認し、これを修正している。

一方、特許文献２では、透明ウェブを通過した光源からの光束の焦点近傍にナイフエッジを配置し、ナイフエッジにより透明ウェブを直進する光束を遮断するとともに透明インキで屈折した光束を通過させ、当該光束を受光して透明インキで印刷された見当マークをパルスとして検出することが記載されている。一方、透明度の低い可視インキによる見当マークについては、ナイフエッジを移動させ、透明ウェブを直進する光束がナイフエッジを通過して受光されるようにし、透明ウェブ上で光束を遮断する見当マークをパルスとして検出する。

しかしながら、特許文献２の方法では複雑な機構の検出装置が必要であり、コストが高くなる。また特許文献２の方法により検出したパルスによる見当ずれ量の計測は精度の面で問題があり、オペレータによる調整作業を完全に無くすことは難しい。

本発明は上記の問題に鑑みてなされたものであり、簡易な構成で透明度の異なるインキによる見当マークを検出し、これにより見当ずれを修正できる見当制御システム等を提供することを目的とする。

前述した課題を解決するための第１の発明は、透光性を有するウェブ上に印刷された透明度の異なる複数の見当マークを撮影する撮影装置と、前記撮影装置による撮影画像における見当マークの位置から見当ずれの修正に用いる見当ずれ量を算出する見当ずれ計測装置と、を有し、前記撮影装置は、より長い波長の照明光を前記ウェブに照射する第１の照明と、より短い波長の照明光を前記ウェブに照射する第２の照明と、前記ウェブを透過した前記第１、第２の照明の照明光を受光する受光部と、を有し、前記第１の照明は、照明光の照射方向が前記受光部の光軸に対応するように配置され、前記第２の照明は、照明光の照射方向が前記受光部の光軸からずれるように配置されることを特徴とする見当制御システムである。

本発明では、透明度の異なるインキによる印刷を透光性を有するウェブ上に行っている場合に、波長の長短の異なる２つの照明光を透明度の相対的に高いインキ（透明インキと称する）と透明度の相対的に低いインキ（不透明インキと称する）による見当マークの検出に用いる。このうち長波長の照明光はウェブを透過し直進して受光部で受光されるが、この照明光を不透明インキによる見当マークが遮ることにより当該見当マークが明視野中の暗領域として現れる。一方、短波長の照明光はウェブ上の透明インキで散乱し、この散乱光を受光することで透明インキによる見当マークが暗視野中の明領域として現れる。これにより、透明インキおよび不透明インキによる見当マークの双方を簡易な構成で精度良く検出し、その位置から見当ずれ量を算出してこれを見当ずれの修正に用いることで、オペレータによる手動調整無く見当合わせを実行することができる。また散乱光を利用することで、センサでの読取が従来難しかったレベルの透明度の透明インキによる見当マークの読取も可能になる。また本発明では見当ずれ量を二次元の撮影画像中の見当マークの位置から算出できるので、パルスによる一次元的な見当マークの検出を行う場合に比べて高精度に見当ずれ量の計測ができる。

例えば、前記第１の照明は照明光として赤色光を照射し、前記第２の照明は照明光として青色光を照射する。前記見当ずれ計測装置は、前記撮影画像の赤成分をグレースケール変換したグレースケール画像と、前記撮影画像の青成分をグレースケール変換したグレースケール画像を作成し、両グレースケール画像を合成した合成画像から前記見当マークを検出することが望ましい。
照明光として赤色光と青色光を用いることにより、前記の透明インキと不透明インキによる見当マークを好適に検出できるようになる。この時、透明インキによる見当マークは撮影画像の青成分をグレースケール変換したグレースケール画像において暗視野中の明領域として現れ、不透明インキによる見当マークは撮影画像の赤成分をグレースケール変換したグレースケール画像において明視野中の暗領域として現れるので、これらの画像を合成した合成画像から各インキによる見当マークを検出できる。

前記見当ずれ計測装置は、パターンマッチングを行って前記見当マークを検出することが望ましい。
本発明では、画像処理手法を用いてパターンマッチングにより二次元の撮影画像中から見当マークを精度良く検出できる。

第２の発明は、撮影装置によって、透光性を有するウェブ上に形成された透明度の異なる複数の見当マークを撮影するステップと、見当ずれ計測装置によって、前記撮影装置による撮影画像における見当マークの位置から見当ずれの修正に用いる見当ずれ量を算出するステップと、を有し、前記撮影装置は、より長い波長の照明光を前記ウェブに照射する第１の照明と、より短い波長の照明光を前記ウェブに照射する第２の照明と、前記ウェブを透過した前記第１、第２の照明の照明光を受光する受光部と、を有し、前記第１の照明は、照明光の照射方向が前記受光部の光軸に対応するように配置され、前記第２の照明は、照明光の照射方向が前記受光部の光軸からずれるように配置されることを特徴とする見当制御方法である。

第３の発明は、第１の発明の見当制御システムを備えた印刷機である。

本発明により、簡易な構成で透明度の異なるインキによる見当マークを検出し、これにより見当ずれを修正できる見当制御システム等を提供することができる。

見当制御システム１およびこれを備えるグラビア印刷機１００を示す図。 見当マークＭの例。 撮影装置２とR画像、B画像を示す図。 見当ずれ計測装置３のハードウェア構成を示す図。 コンペンセータローラ１２を示す図。 見当制御システム１の機能構成を示す図。 見当制御方法を示すフローチャート。 撮影装置２とR画像、B画像を示す図。 照明光ｂの散乱について示す図。 R画像とB画像および合成画像の例。 見当マークＭの頂点ｍ１〜ｍ３を示す図。 隣り合う見当マークＭ間の見当ずれ量Δｄを示す図。 ウェブＷの幅方向の見当ずれ量Δｄおよび見当マークＭの配置について示す図。 見当制御システム１ａおよびこれを備えるグラビア印刷機１００を示す図。 隣り合う見当マークＭ間の見当ずれ量Δｄ_ａ、Δｄ_ｂを示す図。

以下、図面に基づいて本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。

（１．グラビア印刷機１００）
図１は、本発明の実施形態に係る見当制御システム１およびこれを備えるグラビア印刷機１００を示す概略構成図である。

このグラビア印刷機１００は多色グラビア印刷機であり、絵柄等に加えて見当マークの印刷を行う版胴１１を有する複数の印刷ユニット１０を備える。これらの印刷は透光性を有する透明のウェブＷに対して行われ、ウェブＷを長手方向に沿って搬送しつつ、各印刷ユニット１０で絵柄、見当マーク等を異なる色のインキで繰り返し印刷する。

本実施形態では、矢印Ａで示すウェブＷの搬送方向の上流側から下流側に向かって順に１Ｕ〜８Ｕの計８つの印刷ユニット１０が備えられており、このうち１Ｕ、２Ｕ、３Ｕ、７Ｕの４つの印刷ユニット１０で見当マークの印刷が行われる。ただし、これに限定されることはない。

上記の各印刷ユニット１０には、透明度が相対的に高いインキ（以下、透明インキと称する）により印刷を行うものと、透明度が相対的に低いインキ（以下、不透明インキと称する）による印刷を行うものが含まれており、本実施形態では、最後段の印刷ユニット１０（８Ｕ）の版胴１１を通過したウェブＷに透明度の高低の異なるインキによる４つの見当マークが印刷されている。透明度は入射光の光量に対する透過光の光量の比であり、例えば全光線透過率によって評価できる。全光線透過率はJIS K 7361で規定される測定方法により測定できる。インキの透明度は、インキ中の顔料やメジュームの割合により定まり、例えばメジュームの割合が低ければ透明度は低くなり、メジュームの割合が高ければ透明度は高くなる。

上記の透明インキには例えばインキ全体に対するメジュームの割合が質量比で９６％以上のインキを用いることができる。このようなインキは高い全光線透過率を有し、センサによる見当マークの読取は従来難しかったが、本実施形態では後述するように照明光ｂの散乱光ｂ’を利用することで、このようなレベルの透明度の透明インキによる見当マークの読取を可能にしている。一方、不透明インキは例えばインキ全体に対するメジュームの割合が質量比で９６％未満のインキであり、従来のセンサによって見当マークの読取が可能なものであるが、本実施形態では後述する照明光ａを用いることで、このような透明度の相対的に低いインキによる見当マークの読取も併せて行うようにしている。

（２．見当マークＭ）
図２はウェブＷに印刷される見当マークＭ（Ｍ１〜Ｍ４）の例である。本実施形態ではウェブＷの幅方向の端部に見当マークＭが印刷される。ウェブＷの幅方向（以下、ウェブ幅方向という）はウェブＷの長手方向と平面において直交する方向であり、図２の左右方向に対応する。ウェブＷの長手方向（以下、ウェブ長手方向という）は図２の上下方向に対応する。

図２の見当マークＭ１〜Ｍ４は、それぞれ図１に示す印刷ユニット１０のうち１Ｕ、２Ｕ、３Ｕ、７Ｕで印刷されたものとする。見当マークＭ１〜Ｍ４の形状、大きさは同じであり、異なるのは印刷に用いるインキである。本実施形態では見当マークＭ１〜Ｍ４が直角三角形状であるが、これに限ることはない。また見当マークＭ１〜Ｍ４が印刷される位置も、ウェブ幅方向の端部に限ることはない。

見当マークＭ１〜Ｍ４は、各印刷ユニット１０に見当ずれが無い場合、所定の位置に印刷されるように設定されている。この例では、見当マークＭ１〜Ｍ４がウェブ長手方向に沿って所定間隔ｄ２で並ぶように設定される。なお図２のｄ１は見当マークＭ１〜Ｍ４のウェブ長手方向に沿った長さである。

（３．見当制御システム１）
本実施形態の見当制御システム１は、図１に示すように、撮影装置２、見当ずれ計測装置３、見当制御装置４、エンコーダ５等を備える。

撮影装置２はウェブＷ上の見当マークＭをウェブＷの搬送中に撮影するものであり、本実施形態では最後段の印刷ユニット１０の版胴１１の下流側で撮影を行うように構成される。撮影装置２による撮影画像（静止画）は見当ずれ計測装置３に入力される。

図３は撮影装置２を示す図である。本実施形態では、撮影装置２が、ウェブＷの平面に対し一方の側に設けられたエリアカメラ２１と、その反対側に設けられた照明２３ａ、２３ｂを備える。図３はウェブＷ上の見当マークＭを省略して撮影装置２の基本構成を説明するものであるが、ウェブＷ上に見当マークＭが有る場合については後述する。

エリアカメラ２１は、照明２３ａ、２３ｂから照射されウェブＷを透過した照明光を受光してウェブＷの撮影を行う受光部である。本実施形態ではカラーカメラが用いられ、ウェブＷを撮影したカラー画像（本実施形態ではRGB画像）を取得する。エリアカメラ２１は、所望の精度が得られる分解能で、少なくとも隣り合う２つの見当マークＭ（図２参照）が１つの画像に収まる視野となる設置条件とされている。なお、受光部としては、エリアカメラ２１に代えてラインカメラを用いることも可能である。ラインカメラは、ウェブＷの搬送中、ウェブ幅方向の１ラインを一定時間継続して撮影することで所定範囲のウェブＷの撮影画像を得るものであり、エリアカメラ２１より解像度を高くできる点、および照明２３ａ、２３ｂを小さくでき設置の自由度が上がる点で優れている。ただし、ウェブＷの搬送速度の変化に起因して撮影画像内の被撮影物が伸縮する恐れがあり、１ショットで所定範囲のウェブＷの撮影画像が得られるエリアカメラ２１はそのような恐れの無い点で寸法計測に向いている。また、エリアカメラ２１は装置コストが低く済む点も有利である。

照明２３ａ（第１の照明）は照明光ａとして赤色光をウェブＷに照射するものであり、ウェブＷを透過して直進した照明光ａがエリアカメラ２１に入射するよう、照明光ａの照射方向をエリアカメラ２１の光軸ｃに対応させて設けられる。図３のR画像は、エリアカメラ２１でウェブＷを撮影した撮影画像のR成分（赤成分）をグレースケール変換したグレースケール画像であり、全体が明るい明視野となる。赤色光としては、例えば波長620nm以上750nm以下の光が用いられる。

なお、本実施形態ではエリアカメラ２１の光軸ｃと照明光ａの照射方向がウェブＷの法線方向に対応しているが、これに限ることはない。エリアカメラ２１の光軸ｃと照明光ａの照射方向は、ウェブＷの法線方向に対し45°程度以内の範囲でずれていてもよい。

照明２３ｂ（第２の照明）は照明光ｂとして青色光をウェブＷに照射するものであり、ウェブＷを透過して直進した照明光ｂがエリアカメラ２１に入射せず、且つ後述する見当マークＭでの散乱光がエリアカメラ２１に入射するように、照明光ｂの照射方向をエリアカメラ２１の光軸ｃからずらして光軸ｃに対し傾斜するように設けられる。照明光ｂの照射方向とエリアカメラ２１の光軸ｃとのずれ角は、上記条件を満たす限りにおいて特に限定されない。なお、本実施形態ではエリアカメラ２１の光軸がウェブＷの法線方向に対応するので、照明光ｂの照射方向はウェブＷの法線方向からもずれている。

図３のB画像は、エリアカメラ２１でウェブＷを撮影した撮影画像のB成分（青成分）をグレースケール変換したグレースケール画像であり、全体が暗い暗視野となる。青色光としては、例えば波長450nm以上495nm以下の光が用いられる。

見当ずれ計測装置３は、撮影装置２でウェブＷ上の見当マークＭを撮影した撮影画像における見当マークＭの位置から、印刷ユニット１０での見当ずれの修正に用いる見当ずれ量を算出するものである。

図４は見当ずれ計測装置３のハードウェア構成を示す図である。図４に示すように、見当ずれ計測装置３は、制御部３１、記憶部３２、表示部３３、入力部３４、通信制御部３５等をバス等により接続して構成されたコンピュータにより実現できる。ただしこれに限ることは無く、適宜様々な構成をとることができる。

制御部３１はCPU、ROM、RAMなどから構成される。CPUは、記憶部３２、ROMなどの記憶媒体に格納された見当ずれ計測装置３の処理に係るプログラムをRAM上のワークエリアに呼び出して実行する。ROMは不揮発性メモリであり、ブートプログラムやBIOSなどのプログラム、データなどを恒久的に保持している。RAMは揮発性メモリであり、記憶部３２、ROMなどからロードしたプログラムやデータを一時的に保持するとともに、制御部３１が各種処理を行うために使用するワークエリアを備える。

記憶部３２はハードディスクドライブやソリッドステートドライブ、フラッシュメモリ等であり、後述する処理に際し見当ずれ計測装置３が実行するプログラム、プログラム実行に必要なデータ、OSなどが格納される。これらのプログラムやデータは、制御部３１により必要に応じて読み出され実行される。

表示部３３は液晶ディスプレイ等を備える。
入力部３４は見当ずれ計測装置３に各種の設定入力を行うものである。
通信制御部３５は無線通信を媒介する通信インタフェースである。

見当ずれ計測装置３は、前記のように見当ずれ量を算出する他、表示部３３でシステムの動作状況や見当ずれの修正状況を表示し、入力部３４によって見当ずれ量の算出に必要な各種データの入力を受付ける。見当ずれ量の算出に必要なデータとしては、使用する印刷ユニット１０の数、ウェブＷの幅、版胴１１の周長、見当マークＭの設定（形状、位置等）などがある。グラビア印刷機１００側で各データを保持している場合は、グラビア印刷機１００からこれらのデータが自動入力されるようにしてもよい。

見当制御装置４は、見当ずれ計測装置３で算出した見当ずれ量に基づいて印刷ユニット１０を制御し、見当ずれ量を０にするべく見当ずれの修正（見当合わせ）を行うものである。

例えば各印刷ユニット１０の版胴１１を個別に駆動可能なセクショナルドライブ方式とし、見当制御装置４は、見当ずれ量に基づいて版胴１１の回転軸に対する位置を版胴１１の回転方向にずらして版胴１１の位相を個別に調整する。あるいは、図５の矢印Ｂに示すように、印刷ユニット１０の版胴１１の前段にあるコンペンセータローラ１２の上下位置を制御して当該印刷ユニット１０におけるウェブＷの搬送制御を行ってもよい。

エンコーダ５は、グラビア印刷機１００の版胴１１の回転速度（ウェブＷの搬送速度）を検出するものである。エンコーダ５は例えば版胴１１の回転軸に設けるが、グラビア印刷機１００の駆動制御部において、版胴１１が１回転する際に１回転する回転体（例えばモータの回転軸）に設置してもよい。

本実施形態では、エンコーダ５が最前段の印刷ユニット１０（Ｕ１）の版胴１１の回転速度を検出するが、その他の版胴１１の回転速度を検出してもよい。撮影装置２はエンコーダ５で検出される回転速度に基づいて、見当マークＭを撮影できる適切なタイミングでウェブＷの撮影を行う。

図６は見当制御システム１の機能構成を示す図である。図に示すように、見当制御システム１の見当ずれ計測装置３は、画像処理部３０１、演算部３０２等を備える。

画像処理部３０１は、ウェブＷ上の見当マークＭを撮影装置２で撮影した撮影画像から見当マークＭの位置を検出するものである。

演算部３０２は、画像処理部３０１で検出した見当マークＭの位置から、見当ずれの修正に用いる見当ずれ量を算出するものである。

（４．見当制御方法）
図７は、本実施形態の見当制御方法を示すフローチャートである。本実施形態のフローは、グラビア印刷機１００によるウェブＷへの印刷中に実行される。

本実施形態では、まず撮影装置２が搬送中のウェブＷ上の見当マークＭを撮影する（Ｓ１）。本実施形態では、前記したように透明インキと不透明インキで見当マークＭが印刷されており、撮影装置２はこれらの見当マークＭのいずれも好適に検出できるように構成されている。

すなわち、不透明インキによる見当マークＭがウェブＷ上に形成されている場合、図８（ａ）に示すように見当マークＭによって照明２３ａからの照明光ａが遮られるため、前記のR画像では、明視野中の暗領域として見当マークＭが現れる。なお、見当マークＭは照明２３ｂからの照明光ｂも遮るが、B画像は暗視野なので見当マークＭは画像中に現れない。

一方、透明インキによる見当マークＭがウェブＷ上に形成されている場合、本実施形態では、図８（ｂ）に示すように照明２３ｂからの照明光ｂが見当マークＭで散乱してその一部の散乱光ｂ’がエリアカメラ２１に入射することで、B画像では、見当マークＭが暗視野中の明領域として現れる。

これに対し、照明２３ａからの照明光ａは見当マークＭをその周囲のウェブＷと同様に透過して直進するので、R画像中では見当マークＭが現れない。

本実施形態では短波長の青色光を照明光ｂとして用いることで、照明光ｂが図９に示すように見当マークＭ中の顔料等の微小粒子ｐで散乱されやすく（回折しにくく）なっており、散乱光ｂ’による見当マークＭの検出を行うことができる。一方、照明２３ａからの照明光ａとしては回折しやすい（散乱しにくい）長波長の赤色光を用いているので、微小粒子ｐによる散乱は起こりにくく、照明光ａは前記したように見当マークＭ内を直進する。

撮影装置２でウェブＷ上の見当マークＭを撮影した撮影画像は見当ずれ計測装置３に入力される。見当ずれ計測装置３は、撮影画像のR成分をグレースケール変換したR画像と、撮影画像のB成分をグレースケール変換したB画像を作成する（Ｓ２）。

図１０（ａ）はこのR画像とB画像の例であり、前記したように、本実施形態では不透明インキによる見当マークＭがR画像における明視野中の暗領域として現れ、透明インキによる見当マークＭがB画像における暗視野中の明領域として現れる。

見当ずれ計測装置３は、Ｓ２で作成したR画像とB画像（グレースケール画像）を合成し合成画像を作成する（Ｓ３）。ここでは、R画像とB画像のいずれか一方の画像の明暗を反転した後、これを他方の画像に合成する。合成画像の例を図９（ｂ）に示す。図９（ｂ）はB画像の明暗を反転した後、R画像に合成した例である。

見当ずれ計測装置３は、合成画像から見当マークＭの検出を行う（Ｓ４）。本実施形態では、見当マークＭの形状をテンプレートに用いたパターンマッチングを行うことで見当マークＭを検出する。

見当ずれ計測装置３は、見当ずれ量の算出に必要な数の見当マークＭが検出できたか判定し（Ｓ５）、必要な数の見当マークＭを検出できていない場合（Ｓ５；Ｎｏ）、撮影装置２に制御信号を送信し、撮影タイミングを変更して再度撮影を行うようにする（Ｓ９）。

本実施形態において、見当ずれ量の算出に必要な見当マークＭの数は２であり、例えば前記の合成画像から１つの見当マークＭしか検出できなかった場合、撮影タイミングを変更して少なくとも２つの見当マークＭが合成画像から検出されるようにする。

見当ずれ計測装置３は、必要な数の見当マークＭを検出できている場合に（Ｓ５；Ｙｅｓ）、各見当マークＭの位置を検出し（Ｓ６）、見当マークＭの位置座標からウェブ長手方向の見当ずれ量を算出する（Ｓ７）。

本実施形態では、見当マークＭの位置をその頂点の位置座標により検出し、これを用いて見当ずれ量を算出する。図１１に示すように見当マークＭの頂点はｍ１〜ｍ３の３つあるが、ここでは印刷の絵柄部分と見当マークＭが重なる可能性が低い側の頂点を使用する。

例えば図１１に示す見当マークＭの右側に絵柄部分がある場合、見当マークＭの左側の頂点ｍ１、ｍ２のいずれかを検出し、その位置座標を見当ずれ量の算出に使用する。ただし、どの頂点を検出するかは特に限定されず、また見当マークＭの位置を頂点以外の位置座標（例えば重心の位置座標）により検出することも可能である。

上記の見当ずれ量は、図１２（ａ）に示すように、隣り合う見当マークＭの上記頂点間のピッチｄの、目標値（ｄ１＋ｄ２）からのずれ量Δｄとして算出される。

本実施形態では、隣り合う見当マークＭ間の見当ずれ量Δｄを全て算出するまで（Ｓ８；Ｎｏ）、撮影するタイミングを変更して撮影装置２によるウェブＷの撮影を行うようにし（Ｓ９）、Ｓ１〜Ｓ７のフローを繰り返す。図１２（ａ）の例では最初に見当マークＭ１、Ｍ２を撮影して見当マークＭ１に対する見当マークＭ２の見当ずれ量Δｄを算出しており、例えば次回の撮影では見当マークＭ２、Ｍ３を撮影して図１２（ｂ）に示すように見当マークＭ２に対する見当マークＭ３の見当ずれ量Δｄ（この例では０）が算出される。

こうして隣り合う見当マークＭ間の見当ずれ量Δｄを全て算出すると（Ｓ８；Ｙｅｓ）、見当ずれ計測装置３は算出した全ての見当ずれ量Δｄを見当制御装置４に送信し、見当制御装置４は受信した見当ずれ量Δｄに基づいて印刷ユニット１０の見当ずれを修正する（Ｓ１０）。

Ｓ１０において、見当制御装置４は、印刷ユニット１０の見当ずれを修正すべく、印刷ユニット１０に制御信号を送信して前記したように見当合わせを行い、見当ずれ量Δｄが０になるようにする。本実施形態では見当ずれの修正が前記した２Ｕ、３Ｕ、７Ｕの印刷ユニット１０に対して行われ、例えば見当マークＭ１に対する見当マークＭ２の見当ずれ量Δｄが２Ｕの印刷ユニット１０の見当ずれの修正に用いられ、見当マークＭ２に対する見当マークＭ３の見当ずれ量Δｄが３Ｕの印刷ユニット１０の見当ずれの修正に用いられる。

こうして見当ずれの修正を行っている間、見当ずれ計測装置３の表示部３３では、前記したようにシステムの動作状況や見当ずれの修正状況が表示される。見当ずれの修正状況としては、例えば見当ずれの修正に伴う印刷ユニット１０の見当ずれ量の時間変化がグラフとして示される。

以上説明したように、本実施形態によれば、透明度の異なるインキによる印刷を透光性を有するウェブＷ上に行っている場合に、波長の長短の異なる２つの照明光ａ（赤色光）、照明光ｂ（青色光）を透明インキと不透明インキによる見当マークＭの検出に用いる。このうち照明光ａはウェブＷを透過し直進して受光されるが、この照明光ａを不透明インキによる見当マークＭが遮ることにより当該見当マークＭが明視野中の暗領域として現れる。一方、照明光ｂはウェブＷ上の透明インキで散乱し、この散乱光ｂ’を受光することで透明インキによる見当マークＭが暗視野中の明領域として現れる。

これにより、透明インキおよび不透明インキによる見当マークＭの双方を簡易な構成で精度良く検出し、その位置から見当ずれ量Δｄを算出してこれを見当ずれの修正に用いることで、オペレータによる手動調整無く見当合わせを実行することができる。また散乱光ｂ’を利用することで、センサでの読取が従来難しかったレベルの透明度の透明インキによる見当マークの読取も可能になる。また本実施形態では見当ずれ量Δｄを二次元の撮影画像中の見当マークＭの位置から算出できるので、パルスによる一次元的な見当マークの検出を行う場合に比べて高精度に見当ずれ量の計測ができる。

また本実施形態では上記の照明光ａとして赤色光を、照明光ｂとして青色光を用いることにより、透明インキと不透明インキによる見当マークＭを好適に検出できるようになる。この時、透明インキによる見当マークＭは前記のB画像において暗視野中の明領域として現れ、不透明インキによる見当マークＭは前記のR画像において明視野中の暗領域として現れるので、これらの画像を合成した合成画像から各インキによる見当マークＭを検出できる。

ただし、照明光ａとしては照明光ｂより長い波長の光を用い、照明光ｂとしては照明光ａより短い波長の光を用いればよく、照明光ａ、ｂが上記の赤色光、青色光に限定されることはない。例えば照明光ｂとして青色光より短い波長の光を用いることもできる。また照明光ａ、ｂは可視光範囲に無くともよく、例えば照明光ａとして赤外光を、照明光ｂとして紫外光を利用することも可能である。ただしこの場合、紫外領域、赤外領域に感度を有する撮影装置が別途必要になりコストが増加するので、この点ではカラーカメラであるエリアカメラ２１を１台用いる構成で済む前記の実施形態のほうが有利である。

また本実施形態では画像処理手法を用いてパターンマッチングにより二次元の撮影画像中から見当マークＭを精度良く検出できる。

しかしながら、本発明はこれに限らない。例えば本実施形態では受光部としてカラー画像を撮影するエリアカメラ２１を用いているが、これに代えて照明光ａ（赤色光）のみを受光する光学センサと照明光ｂ（青色光）のみを受光する光学センサを用いてもよい。この場合、それぞれのセンサで赤色光と青色光を受光して得た画像をグレースケールに変換し、これらの画像を合成する。ただし、エリアカメラ２１を用いることにより１台の受光部で済み構成が簡単になるという利点がある。

また、本実施形態ではウェブＷ上に４つの見当マークＭ１〜Ｍ４を形成しているが、これに限定されることはなく、少なくとも透明度の高低の異なる複数の見当マークＭをウェブＷ上に形成していればよい。さらに、本実施形態ではエリアカメラ２１でウェブ長手方向に隣り合う２つの見当マークＭを撮影しているが、ウェブ長手方向に隣り合う３つ以上の見当マークＭを撮影できるようにしてもよい。これにより撮影回数を減らすことができる。

また、本実施形態ではウェブ長手方向の見当ずれ量Δｄの算出と見当ずれの修正を行っているが、図１３（ａ）に示すようにウェブ長手方向に隣り合う見当マークＭ間でウェブ幅方向の見当ずれ量Δｄを算出し、ウェブ幅方向の見当ずれの修正を行ってもよい。ウェブ幅方向の見当ずれの修正は、例えば版胴１１やその他の搬送ロールをウェブ幅方向に移動させて行うことができる。

また、本実施形態では見当マークＭ１〜Ｍ４をウェブ長手方向に順に印刷しているが、図１３（ｂ）に示すように、見当マークＭ１を間隔を空けて複数印刷し、各見当マークＭ１の後に見当マークＭ２〜Ｍ４をそれぞれ順に印刷し、全ての見当マークＭ１と見当マークＭ２〜Ｍ４が所定間隔ｄ２で並ぶようにしてもよい。この場合、見当マークＭ１に対する見当マークＭ２〜Ｍ４の見当ずれ量をそれぞれ算出し、見当ずれの修正に用いることができる。

さらに、図１３（ｃ）に示すように見当マークＭ（Ｍ１〜Ｍ５）がウェブ長手方向及びウェブ幅方向に並ぶように印刷してもよい。これらの見当マークＭ１〜Ｍ５が一つの撮影画像中に収まるように撮影を行うことで、見当マークＭ１に対する見当マークＭ２〜Ｍ５の見当ずれ量をそれぞれ算出し、見当ずれの修正に用いることができる。

さらに、本実施形態では最後段の印刷ユニット１０の版胴１１の下流側に撮影装置２を設けているが、図１４に示すように、最前段の印刷ユニット１０を除く各印刷ユニット１０のそれぞれの版胴１１の下流側に撮影装置２を設け、当該印刷ユニット１０とその前の印刷ユニット１０で印刷された見当マークＭ間の見当ずれ量Δｄの算出と見当ずれの補正を行うようにしてもよい。

例えば２Ｕの印刷ユニット１０の版胴１１の下流側に設けた撮影装置２からの撮影画像に基づいて、図１５（ａ）に示すように見当マークＭ１に対する見当マークＭ２の見当ずれ量Δｄ_ａを算出し、これにより２Ｕの印刷ユニット１０の見当ずれの補正を行うことができる。

これと並行して、最後段の印刷ユニット１０の版胴１１の下流側に設けた撮影装置２で、上記の補正がなされるまでの間にウェブＷ上の見当マークＭ１、Ｍ２を撮影した撮影画像から、前記と同様に見当ずれ量の算出と当該ずれ量に基づく２Ｕの印刷ユニット１０の見当ずれの修正を行うこともできる。ただし、図１５（ｂ）に示すように、この際の見当ずれ量は、当初の目標値（ｄ１＋ｄ２）に対し上記の見当ずれ量Δｄ_ａを加えた値を目標値（ｄ１＋ｄ２＋Δｄ_ａ）として、当該目標値に対する見当ずれ量Δｄ_ｂとして算出することが望ましく、これにより上記した補正と重複する修正を行わないようにすることができる。

また、本実施形態ではグラビア印刷機１００の例を説明したが、本発明の見当制御システム等の適用対象はこれに限らず、透光性を有するウェブＷ上に透明度の高低の異なる複数の見当マークＭを印刷する印刷機であればよい。

以上、添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されない。当業者であれば、本願で開示した技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

１、１ａ：見当制御システム
２：撮影装置
３：見当ずれ計測装置
４：見当制御装置
５：エンコーダ
１０：印刷ユニット
１１：版胴
１２：コンペンセータローラ
２１：エリアカメラ
２３ａ、２３ｂ：照明
１００：グラビア印刷機
３０１：画像処理部
３０２：演算部

Claims (6)

1. 透光性を有するウェブ上に印刷された透明度の異なる複数の見当マークを撮影する撮影装置と、
   前記撮影装置による撮影画像における見当マークの位置から見当ずれの修正に用いる見当ずれ量を算出する見当ずれ計測装置と、
   を有し、
   前記撮影装置は、より長い波長の照明光を前記ウェブに照射する第１の照明と、より短い波長の照明光を前記ウェブに照射する第２の照明と、前記ウェブを透過した前記第１、第２の照明の照明光を受光する受光部と、を有し、
   前記第１の照明は、照明光の照射方向が前記受光部の光軸に対応するように配置され、
   前記第２の照明は、照明光の照射方向が前記受光部の光軸からずれるように配置されることを特徴とする見当制御システム。
2. 前記第１の照明は照明光として赤色光を照射し、前記第２の照明は照明光として青色光を照射することを特徴とする請求項１記載の見当制御システム。
3. 前記見当ずれ計測装置は、前記撮影画像の赤成分をグレースケール変換したグレースケール画像と、前記撮影画像の青成分をグレースケール変換したグレースケール画像を作成し、両グレースケール画像を合成した合成画像から前記見当マークを検出することを特徴とする請求項２記載の見当制御システム。
4. 前記見当ずれ計測装置は、パターンマッチングを行って前記見当マークを検出することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の見当制御システム。
5. 撮影装置によって、透光性を有するウェブ上に形成された透明度の異なる複数の見当マークを撮影するステップと、
   見当ずれ計測装置によって、前記撮影装置による撮影画像における見当マークの位置から見当ずれの修正に用いる見当ずれ量を算出するステップと、
   を有し、
   前記撮影装置は、より長い波長の照明光を前記ウェブに照射する第１の照明と、より短い波長の照明光を前記ウェブに照射する第２の照明と、前記ウェブを透過した前記第１、第２の照明の照明光を受光する受光部と、を有し、
   前記第１の照明は、照明光の照射方向が前記受光部の光軸に対応するように配置され、
   前記第２の照明は、照明光の照射方向が前記受光部の光軸からずれるように配置されることを特徴とする見当制御方法。
6. 請求項１から請求項４のいずれかに記載の見当制御システムを備えた印刷機。