CN111746108A - 套准控制单元及多色印刷系统 - Google Patents

Abstract

本发明的课题在于提供一种能够高精度地检测印刷于具有透光性的卷材上的套准标记的技术。套准控制单元(20)检测印刷于具有透光性的卷材(2)上的套准标记。套准控制单元(20)具备：光源(32)，朝向卷材(2)照射光；背景部，被透射过卷材(2)的来自光源(32)的光照射；及受光元件(34)，接收由套准标记及背景部反射的来自光源(32)的光。光源(32)将具有受光元件(34)的灵敏度波长范围内的波长的光照射到卷材上。套准标记及背景部中的一个为灵敏度波长范围内的波长的颜色，另一个为灵敏度波长范围外的波长的颜色。

Description

套准控制单元及多色印刷系统

本申请主张基于2019年3月28日申请的日本专利申请第2019-063518号的优先权。该日本申请的全部内容通过参考援用于本说明书中。

技术领域

本发明涉及一种套准控制单元及多色印刷系统。

背景技术

已知有一种多色印刷系统，其中，沿着作为被印刷介质的卷材的传送路径设置多个印刷单元，对设置于各印刷单元的印版滚筒单独进行旋转驱动，并在卷材上依次实施印刷。在多色印刷系统中，在各印刷单元中检测印刷于卷材上的套准标记，并根据其检测结果控制在各印版滚筒之间产生的印刷位置的偏差。

专利文献1中公开一种技术，其用于检测印刷于具有透光性的卷材上的套准标记。在专利文献1中，以夹着卷材与传感器相对置的方式设置反射板，传感器的发光部照射光，由传感器的受光部接收由套准标记反射的反射光或透射卷材并由反射板反射的反射光，并根据由套准标记反射时的反射光与由反射板反射时的反射光的强度差来检测套准标记。

专利文献1：日本特开2007-021743号公报

通过照射光的颜色和套准标记的颜色的组合，套准标记返回相对强的反射光。在该情况下，在专利文献1的技术中，来自套准标记的反射光与来自反射板的反射光的强度差减小，无法高精度地检测套准标记。作为对策，还考虑切换照射光的颜色，以使套准标记返回相对弱的反射光，但是在传感器的结构上，所切换的照射光的颜色为几种颜色左右，通过套准标记的颜色无法应对。

发明内容

本发明是鉴于这种情况而完成的，其一种实施方式的示例性目的之一在于提供一种能够高精度地检测印刷于具有透光性的卷材上的套准标记的技术。

为了解决上述课题，本发明的一种实施方式的套准控制单元用于检测印刷于具有透光性的卷材上的套准标记，所述套准控制单元具备：光源，朝向卷材照射光；背景部，被透射过卷材的来自光源的光照射；及受光元件，接收由套准标记及背景部反射的来自光源的光。光源将具有受光元件的灵敏度波长范围内的波长的光照射到卷材上，套准标记及背景部中的一个为灵敏度波长范围内的波长的颜色，另一个为灵敏度波长范围外的波长的颜色。

本发明的另一种实施方式也是套准控制单元。该套准控制单元用于检测印刷于具有透光性的卷材上的套准标记，所述套准控制单元具备：光源，朝向卷材照射光；背景部，被透射过卷材的来自光源的光照射；及受光元件，接收由套准标记及背景部反射的来自光源的光。

光源将具有受光元件的灵敏度波长范围内的波长的光照射到卷材上，套准标记及背景部中的一个为由光源照射的光的波长区域内的颜色，另一个为波长区域外的颜色。

本发明的又一种实施方式是多色印刷系统。该多色印刷系统具备上述套准控制单元。

另外，上述构成要件的任意组合或将本发明的构成要件或表述在方法、装置、系统等之间相互替换而得的实施方式也作为本发明的实施方式而有效。

发明效果

根据本发明，能够高精度地检测印刷于具有透光性的卷材上的套准标记。

附图说明

图1是表示实施方式所涉及的多色印刷系统的结构的图。

图2是表示图1的套准控制单元的功能及结构的框图。

图3是表示由图2的第1传感器的光源照射的光的波长与图2的第1传感器的受光元件的灵敏度波长范围之间的关系的一例的图。

图4是表示由图2的第1传感器的光源照射的光的波长与图2的第1传感器的受光元件的灵敏度波长范围之间的关系的另一例的图。

图中：20-套准控制单元，32-光源，34-受光元件，50a-第1背景部，50b-第2背景部，100-多色印刷系统。

具体实施方式

以下，基于优选实施方式，参考附图，对本发明进行说明。对各附图中所示的相同或等同的构成要件、部件、处理标注相同的符号，并且适当地省略重复说明。并且，实施方式不限定发明，而是示例，并且在实施方式中记载的所有特征或其组合未必一定是发明的本质内容。

图1是表示实施方式所涉及的多色印刷系统100的结构的图。多色印刷系统100具备第1印刷单元10A、第2印刷单元10B及套准控制单元20。第1印刷单元10A及第2印刷单元10B分别包括印版滚筒11和压印滚筒12。卷材2通过导向辊4沿着规定的传送路径被引导，并通过压印滚筒12压接于印版滚筒11上。在卷材2上印刷与印版滚筒11相对应的颜色的图案及套准标记。在第1印刷单元10A中印刷第1套准标记6A(在图1中未图示)，在第2印刷单元10B中印刷第2套准标记6B(在图1中未图示)。多色印刷系统100所针对的卷材2为具有透光性的卷材，例如为透明的卷材。

套准控制单元20具备第1传感器30a、第2传感器30b、第1背景部50a、第2背景部50b及控制部40。它们检测印刷于卷材2上的套准标记，并根据其检测结果来判定在第1印刷单元10A与第2印刷单元10B之间是否产生套准偏差。在产生套准偏差的情况下，增加或减少印版滚筒11的旋转量而消除套准偏差。

图2是表示套准控制单元20的功能及结构的框图。

第1背景部50a配置成隔着卷材2与第1传感器30a相对置，更具体而言，其配置成被透射过卷材2的、来自第1传感器30a的光源32的光照射。第1背景部50a的形状并无特别限定，但是在本实施方式中具有板状的形状。第1背景部50a可更换，并且如后述，可采用适于检测第1套准标记6A的颜色的背景部。

第2背景部50b配置成隔着卷材2与第2传感器30b相对置，更具体而言，其配置成被透射过卷材2的、来自第2传感器30b的光源32的光照射。第2背景部50b的形状并无特别限定，但是在本实施方式中具有板状的形状。第2背景部50b可更换，并且如后述，可采用适于检测第2套准标记6B的颜色的背景部。

第1传感器30a和第2传感器30b以间隔L配置。间隔L相当于未产生套准偏差时的第1套准标记6A与第2套准标记6B之间的距离。

第1传感器30a及第2传感器30b为光学式传感器，并且分别包括光源32、光学系统33及受光元件34。

光源32朝向卷材2照射光。光源32尤其朝向套准标记所贯穿的区域照射光。从光源32照射的光照射到套准标记上，由该套准标记反射而通过光学系统33聚光，并由受光元件34接收。或者，从光源照射的光透射卷材2并照射到背景部上，由该背景部反射并再次透射卷材2，通过光学系统33聚光，并由受光元件34接收。

光学系统33使用公知的技术而构成。

受光元件34为例如二极管。受光元件34将接收到的光转换成电流信号并进行输出。该电流信号的大小为按每一波长将接收到的光的强度和受光灵敏度的乘积进行积分而得的大小。即，受光元件34输出与接收到的光相对应的电流信号。电流信号通过未图示的电流电压转换电路转换成电压信号，并输出至控制部40。

控制部40包括第1套准标记检测部44a、第2套准标记检测部44b及套准误差控制部46。

第1套准标记检测部44a根据从第1传感器部31a输出的信号来检测第1套准标记6A。第1套准标记检测部44a将从第1传感器部31a输出的信号的信号强度与规定的检测阈值进行比较，例如在信号强度超过检测阈值时，判断为在该时刻检测到第1套准标记6A(第1套准标记6A已到达检测区域)。第2套准标记检测部44b根据从第2传感器部31b输出的信号来检测第2套准标记6B。第2套准标记检测部44b与第1套准标记检测部44a结构相同。

分别从第1套准标记检测部44a及第2套准标记检测部44b向套准误差控制部46输入检测结果。套准误差控制部46根据这些检测结果来判断有无在各印版滚筒11之间产生的印刷位置的偏差即套准偏差。如上所述，第1传感器部31a和第2传感器部31b以间隔L配置，在未产生套准偏差时，第1套准标记6A和第2套准标记6B也以间隔L印刷，因此在未产生套准偏差的情况下，在实质上相同时刻检测到第1套准标记6A和第2套准标记6B。因此，在通过第1套准标记检测部44a检测到第1套准标记6A的第1时刻与通过第2套准标记检测部44b检测到第2套准标记6B的第2时刻实质上相同时，套准误差控制部46判断为未产生套准偏差。另一方面，在第1时刻与第2时刻不同时，套准误差控制部46判断为在行驶方向上产生与将卷材2的输送速度乘以第1时刻和第2时刻的差值的量相当的套准偏差。

在产生套准偏差的情况下，套准误差控制部46向例如第2印刷单元10B的驱动马达(未图示)输出校正信号。驱动马达根据校正信号来驱动印版滚筒11，以校正套准偏差。由此，调节卷材2在行驶方向上的套准偏差。

以上为多色印刷系统100的基本结构和其运转。

接着，对由光源32照射的光的波长、受光元件34的灵敏度波长范围、套准标记的颜色及背景部的颜色的关系进行详细说明。灵敏度波长范围是指受光灵敏度为规定的第1阈值以上的波长的范围。第1阈值能够根据基于实验的见解来适当地设定。以下，对由第1传感器30a的光源32照射的光的波长、第1传感器30a的受光元件34的灵敏度波长范围、第1套准标记6A的颜色及第1背景部50a的颜色的关系进行说明，但是对于由第2传感器30b的光源32照射的光的波长、第2传感器30b的受光元件34的灵敏度波长范围、第2套准标记6B的颜色及第2背景部50b的颜色，也适用相同的说明。

但是，照射到物体上的光中，一部分波长成分被反射，其余波长成分被吸收。关于哪个波长成分被反射且哪个波长成分被吸收，即哪个波长成分的反射率高且哪个波长成分的反射率低，根据物体表面的颜色而不同。这种特性还称为光谱反射率特性。

例如，表面为红色的物体中，红色的波长成分(长波长成分)的反射率高，蓝色的波长成分(短波长成分)、绿色的波长成分(中波长成分)的反射率低。因此，若向表面为红色的物体照射红色的波长成分的强度高的光，则大部分照射光被反射，因此反射光的强度相对高。另一方面，若向表面为红色的物体照射红色的波长成分的强度低的光或不含红色的波长成分的光、例如仅包含蓝色的波长成分或绿色的波长成分的光，则大部分照射光被吸收，因此反射光的强度相对低。

并且，例如，表面为蓝色的物体中，蓝色的波长成分(短波长成分)的反射率高，绿色的波长成分(中波长成分)、红色的波长成分(长波长成分)的反射率低。因此，若向表面为蓝色的物体照射蓝色的波长成分的强度高的光，则大部分照射光被反射，因此反射光的强度相对高。另一方面，若向表面为蓝色的物体照射蓝色的波长成分的强度低的光或不含蓝色的波长成分的光、例如仅包含绿色的波长成分或红色的波长成分的光，则大部分照射光被吸收，因此反射光的强度相对弱。

本实施方式中，利用该原理高精度地检测套准标记。

图3是表示由第1传感器30的光源32照射的光的波长与第1传感器30的受光元件34的灵敏度波长范围之间的关系的一例的图。

图3的例子中，光源32照射包含受光元件34的灵敏度波长范围内的所有波长的光。即，由光源32照射的光的波长区域包含受光元件34的灵敏度波长范围。另外，由光源32照射的光的波长区域是指该光中所包含的各波长成分中强度为规定的第2阈值以上的波长成分的范围。第2阈值能够根据基于实验的见解来适当地设定。

在该情况下，若第1套准标记6A的颜色为受光元件34的灵敏度波长范围内的波长的颜色，则在第1背景部50a中采用该灵敏度波长范围外的波长的颜色。换言之，若第1套准标记6A的颜色为该灵敏度波长范围内的波长成分的反射率高的颜色，则在第1背景部50a中采用该灵敏度波长范围内的波长成分的反射率低的颜色。

在该情况下，若来自光源32的光照射到第1套准标记6A上，则该光中所包含的该灵敏度波长范围内的波长成分在第1套准标记6A上几乎不被吸收而反射，因此接收到来自第1套准标记6A的反射光的受光元件34输出相对高的电流信号。

并且，若来自光源32的光未照射到第1套准标记6A上，而是透射卷材2并照射到第1背景部50a上，则该光中所包含的该灵敏度波长范围内的波长成分在第1背景部50a上几乎不被反射而吸收，由此在来自第1背景部50a的反射光中不包含该灵敏度波长范围内的波长成分、或者反射光中所包含的该灵敏度波长范围内的波长成分的强度变低，因此接收到来自第1背景部50a的反射光的受光元件34仅输出相对低的电流信号。

因此，由来自第1套准标记6A的反射光产生的电流信号明显高于由来自第1背景部50a的反射光产生的电流信号，由来自第1套准标记6A的反射光产生的电流信号显著，因此能够高精度地检测第1套准标记6A。

另一方面，若第1套准标记6A的颜色为受光元件34的灵敏度波长范围外的波长的颜色，则在第1背景部50a中采用灵敏度波长范围内的波长的颜色。换言之，若第1套准标记6A的颜色为该灵敏度波长范围内的波长成分的反射率低的颜色，则在第1背景部50a中采用该灵敏度波长范围内的波长成分的反射率高的颜色。

在该情况下，若来自光源32的光照射到第1套准标记6A上，则该光中所包含的该灵敏度波长范围内的波长成分在第1套准标记6A上几乎不被反射而吸收，由此在来自第1套准标记6A的反射光中不包含该灵敏度波长范围内的波长成分、或者反射光中所包含的该灵敏度波长范围内的波长成分的强度变低，因此接收到来自第1套准标记6A的反射光的受光元件34仅输出相对低的电流信号。

并且，若来自光源32的光透射卷材2并照射到第1背景部50a上，则该光中所包含的该灵敏度波长范围内的波长成分在第1背景部50a上几乎不被吸收而反射，因此接收到来自第1背景部50a的反射光的受光元件34输出相对高的电流信号。

因此，由来自第1套准标记6A的反射光产生的电流信号明显低于由来自第1背景部50a的反射光产生的电流信号，由来自第1套准标记6A的反射光产生的电流信号显著，因此能够高精度地检测第1套准标记6A。

另外，优选为在第1背景部50a中采用在受光元件34的灵敏度波长范围内且与由光源32照射的光的峰值波长实质上一致的波长的颜色。在该情况下，由来自第1套准标记6A的反射光产生的电流信号与由来自第1背景部50a的反射光产生的电流信号之差变得更大，因此能够更高精度地检测第1套准标记6A。

图4中(a)及(b)是表示由第1传感器30的光源32照射的光的波长与第1传感器30的受光元件34的灵敏度波长范围之间的关系的另一例的图。

图4中(a)及(b)的例子中，光源32照射包含受光元件34的灵敏度波长范围内的一部分波长的光。在受光元件34的灵敏度波长范围相对大的情况下、例如在受光元件34为RGB二极管的情况下，容易成为这种关系。

在该情况下，若第1套准标记6A的颜色为在受光元件34的灵敏度波长范围内且由光源32照射的光的波长区域内的波长的颜色，即波长范围R₁内的波长的颜色，则在第1背景部50a中采用受光元件34的灵敏度波长范围外的波长和/或由光源32照射的光的波长区域外的波长的颜色，即波长范围R₂内的波长的颜色。换言之，若第1套准标记6A的颜色为该灵敏度波长范围内的波长成分的反射率高且由光源32照射的光的波长区域内的波长的颜色，则在第1背景部50a中采用该灵敏度波长范围内的波长成分的反射率低的颜色和/或由光源32照射的光的波长区域外的波长的颜色。

在该情况下，若来自光源32的光照射到第1套准标记6A上，则该光中所包含的该灵敏度波长范围内的波长成分在第1套准标记6A上几乎不被吸收而反射，因此接收到来自第1套准标记6A的反射光的受光元件34输出相对高的电流信号。

并且，若来自光源32的光透射卷材2并照射到第1背景部50a上，则该光中所包含的该灵敏度波长范围内的波长成分在第1背景部50a上几乎不被反射而吸收，由此在来自第1背景部50a的反射光中不包含该灵敏度波长范围内的波长成分、或者反射光中所包含的该灵敏度波长范围内的波长成分的强度变低，因此接收到来自第1背景部50a的反射光的受光元件34仅输出相对低的电流信号。

因此，由来自第1套准标记6A的反射光产生的电流信号明显高于由来自第1背景部50a的反射光产生的电流信号，由来自第1套准标记6A的反射光产生的电流信号显著，因此能够高精度地检测第1套准标记6A。

另一方面，若第1套准标记6A的颜色为受光元件34的灵敏度波长范围外的波长和/或由光源32照射的光的波长区域外的波长的颜色，即波长范围R₂内的波长的颜色，则在第1背景部50a中采用在该灵敏度波长范围内且由光源32照射的光的波长区域内的波长的颜色，即波长范围R₁内的波长的颜色。换言之，若第1套准标记6A的颜色为该灵敏度波长范围内的波长成分的光的反射率低的颜色和/或由光源32照射的光的波长区域外的波长的颜色，则在第1背景部50a中采用该灵敏度波长范围内的波长成分的反射率高且由光源32照射的光的波长区域内的波长的颜色。

在该情况下，若来自光源32的光照射到第1套准标记6A上，则该光中所包含的该灵敏度波长范围内的波长成分在第1套准标记6A上几乎不被反射而吸收，由此在来自第1套准标记6A的反射光中不包含该灵敏度波长范围内的波长成分、或者反射光中所包含的该灵敏度波长范围内的波长成分的强度变低，因此接收到来自第1套准标记6A的反射光的受光元件34仅输出相对低的电流信号。

并且，在该情况下，若来自光源32的光透射卷材2并照射到第1背景部50a上，则该光中所包含的该灵敏度波长范围内的波长成分在第1背景部50a上几乎不被吸收而反射，因此接收到来自第1背景部50a的反射光的受光元件34输出相对高的电流信号。

因此，由来自第1套准标记6A的反射光产生的电流信号明显低于由来自第1背景部50a的反射光产生的电流信号，由来自第1套准标记6A的反射光产生的电流信号显著，因此能够高精度地检测第1套准标记6A。

另外，优选为在第1背景部50a中采用在受光元件34的灵敏度波长范围内且与由光源32照射的光的峰值波长实质上一致的波长的颜色。在该情况下，由来自第1套准标记6A的反射光产生的电流信号与由来自第1背景部50a的反射光产生的电流信号之差变得更大，因此能够更高精度地检测第1套准标记6A。

以上，对实施方式所涉及的多色印刷系统的结构和运转进行了说明。这些实施方式为例示，本领域技术人员应理解：能够对这些各构成要件的组合实施各种变形例，并且这种变形例也在本发明的范围内。

实施方式中，对多色印刷系统100具备第1印刷单元10A和第2印刷单元10B这2个印刷单元的情况进行了说明，但是并不限定于此，多色印刷系统100可以具备n(≥3)个印刷单元。在该情况下，套准控制单元20可以具备(n-1)组第1传感器30a及第2传感器30b。

以上，对实施方式所涉及的多色印刷系统的结构和运转进行了说明。这些实施方式为例示，本领域技术人员应理解：能够对这些各构成要件的组合实施各种变形例，并且这种变形例也在本发明的范围内。

Claims (4)

1.一种套准控制单元，其用于检测印刷于具有透光性的卷材上的套准标记，所述套准控制单元的特征在于，具备：

光源，朝向所述卷材照射光；

背景部，被透射过所述卷材的来自所述光源的光照射；及

受光元件，接收由所述套准标记及所述背景部反射的来自所述光源的光，

所述光源将具有所述受光元件的灵敏度波长范围内的波长的光照射到卷材上，

所述套准标记及所述背景部中的一个为所述灵敏度波长范围内的波长的颜色，另一个为所述灵敏度波长范围外的波长的颜色。

2.一种套准控制单元，其用于检测印刷于具有透光性的卷材上的套准标记，所述套准控制单元的特征在于，具备：

光源，朝向所述卷材照射光；

背景部，被透射过所述卷材的来自所述光源的光照射；及

受光元件，接收由所述套准标记及所述背景部反射的来自所述光源的光，

所述光源将具有所述受光元件的灵敏度波长范围内的波长的光照射到卷材上，

所述套准标记及所述背景部中的一个为由所述光源照射的光的波长区域内的颜色，另一个为波长区域外的颜色。

3.根据权利要求1或2所述的套准控制单元，其特征在于，

所述背景部的颜色与由所述光源照射的光的峰值波长的颜色实质上一致。

4.一种多色印刷系统，其特征在于，其具备权利要求1至3中任一项所述的套准控制单元。

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