JP2012512766A - ウェブ状材料上の印刷によるパターンと印刷によらないパターンとの間の相対位置を制御する方法及び該方法において使用される装置 - Google Patents

Abstract

本発明は、移動しつつあるウェブ形状の材料上の印刷によるパターンと例えば折り目線又は穴のような印刷によらないパターンとの相対位置を制御する方法及び装置に関する。該制御は、材料に三次元構造を有する少なくとも１つの型押しによる凹みマークを、印刷による位置合わせマークから所定距離の位置に設け、該マークを同一のセンサー制御装置によって検知することによってなされる。本発明の更に別の特徴によれば、前記制御方法及び装置は、印刷による装飾と位置合わせされている折り目線とを備えている積層パッケージ材料の製造のために使用される。

Description

本発明は、流れている即ち移動しつつあるウェブ状材料上の、印刷によるパターンと、印刷によらない三次元のパターン例えばあるパターンの折り目付け線又は穴との相対位置を制御する方法、並びに該方法において使用するための装置に関する。本発明の別の特徴によれば、前記制御方法は、印刷による装飾と折り目付け折り曲げ線とを位置合わせされた状態で備えている積層パッケージ材の製造のために使用される。

移動しつつある材料ウェブの形態のシート状材料又は積層パッケージ材の製造技術においては、パッケージの外装として意図されている側の材料面上に装飾パターン又はカラーパターンが印刷される場合が多い。更に、該材料には、シート又は材料を再加工して完成された商品またはパッケージにする補助とするために、例えば、穴、切り込み、穿孔、又は折り曲げ線のような繰り返しパターン又は繰り返しの特徴が設けられる場合が多い。

特に、液体用のカートン状包装容器を制造する技術においては、材料ウェブに折り曲げ線、いわゆる折り目又は折り目線が設けられ、おそらくは、開封器具の取り付け用の穴も設けられる。折り目線に加えてパッケージ材には印刷による装飾が設けられて、一般的には一対の折り目付けローラーのような折り目付け具が印刷プレスに対して位置調整される。次いで、パッケージ材が切断され、切断されたウェブすなわちブランク材が、折り目線に沿って折り曲げられ且つ再加工されて最終的な包装容器とされる。望ましい機能、外観、及び形状を有し且つパッケージ上の正しい位置に印刷によるパターンを備えている最終的な包装容器を提供するためには、印刷による折り目線及びおそらく設けられている穴又は穿孔が、材料ウェブ上に相対的に正しく位置決めされることが重要である。これに続いて再加工して包装容器とする際には、印刷によるパターン、折り目付けパターン、及び穴は、充填機の機能を妨害しないようにするために相対的に正しく配置されることも重要である。折り目付けされたパターンに対する印刷の相対位置の調整は、現在のところ、印刷プレスが作動を開始せしめられるときに手動で行なわれている。製造プロセスの作動中には、一般的には、印刷と折り目付けとが相対的に正しく整合されているか否かの自動による制御は存在しない。手動による調整及び補正の場合には、整合は一般的には約±０．２５ｍｍ程度の精度で行なわれる。

折り目線は、材料ウェブのマシーン方向（ＭＤ）又は材料ウェブを横切る横断方向（ＴＤ）すなわち直角又は対角状に伸長しており、穴の位置は折り目線間のどこにあっても良い。

開封器具用の穴は材料ウェブ内に色んな方法で作ることができる。伝統的には、穴は、同一の動作又は材料に折り目線を設ける動作と似た動作で機械的打ち抜きにより形成される。比較的新しい技術によれば、穴は、移層パッケージ材をもたらす材料ウェブの加工の下流の折り目付け動作に続く動作中に開けられる。

本発明の一つの目的は、位置合わせ、すなわち印刷によるパターンと印刷によるものではない三次元構造又はパターン例えば折り目線及び／又は穴若しくは穿孔との間の相対位置の連続的な監視を補助すること、及び必要とされる場合は位置合わせの制御及び補正を補助することである。

本発明のもう一つの目的は、印刷によるパターンと印刷によるものではない三次元構造又はパターン例えば折り目線及び／又は穴若しくは穿孔との間の位置合わせを改良された精度で連続的に監視し且つ制御することである。

本発明の更に別の目的は、印刷によるパターンと印刷によるものではない三次元構造又はパターン例えば折り目線及び／又は穴若しくは穿孔との間の位置合わせを改良された精度でコスト効率の良い動作及び測定同士間の時間のロス又は遅れがない状態で連続的に監視し且つ制御することである。

これらの目的は、移動している材料ウェブ上の印刷によるパターンと印刷によるものではないパターンとの間の位置合わせを高精度で制御する方法であり、
ａ）前記ウェブ上に、少なくとも１つの印刷によるパターンと少なくとも１つの印刷による二次元の位置合わせマークとを印刷するステップと、
ｂ）前記ウェブ上に、印刷によるものではないパターン又は繰り返しの特徴を形成するステップと、
ｃ）前記ステップｂ）を行う動作と同時に且つ同期させて、三次元の局所的構造を有する凹み部を、照射されたときに該凹み部によって影が形成されるように、前記ウェブ上の前記印刷による位置合わせマークから所定の距離のところに型押し、照射されたときに前記凹み部によってダークスポットが形成されるようにするステップと、
ｄ）照射し且つ光学センサー装置によって検知することによって、前記印刷によるマークの位置に対する前記凹み形状によって生じた影又はダークスポットの位置を判定するステップと、
ｅ）前記印刷によるマークの位置に対する前記型押しされた凹み部によって形成された前記影の測定された位置を示す値を、所定の値と比較するステップと、
ｆ）前記測定された値を前記所定の値に適合させるために、前記の印刷によらないパターン又は繰り返しの特徴、並びに前記同期せしめられた型押しによる凹み部を形成する動作を調整し且つ／又は前記印刷動作を調整するステップと、を含み、
前記影は、前記印刷によるマークを検知するために使用されたものと同じ光学センサー装置によって検知することができる、ことを特徴とする方法によって達成される。

型押しによる凹みマークを照射したときに形成される明確な影又はダークスポットは、凹み部が、等角的に照射領域に入射光の反射が少ない三次元の局所的な形状を有することにより生じる。影は、その重心すなわち前記凹み部が照射されたときに反射して戻される光の量が最も少ない該影の最も暗い点において検知される。

印刷動作は、非印刷動作の前に行なわれるのが好ましいが、非印刷動作の後に行なうこともできる。

本発明の一つの好ましい実施例によれば、ステップａ)はまたステップｂ）の前に行われ、該ステップａ）は、前記ウェブ上に、少なくとも１つの印刷によるパターンと少なくとも１つの印刷による二次元の位置合わせマークとを備えた予め印刷された材料ウェブを用意することに関するステップである。

本発明の代替的実施例によれば、ステップｂ)はステップａ）の前に行われ、該ステップｂ）は、少なくとも１つの印刷によらないパターン又は繰り返しの特徴と、三次元の局所的構造を有する型押しされた凹みマークとを、これらが照射されたときに前記凹みマークによって影が形成されるように前記ウェブ上の前記印刷による位置合わせマークから所定の距離のところに備えた予め形成された材料ウェブを用意することに関し、前記凹みマークは、照射されたときにダークスポットを形成するようになされる。

印刷によるパターンと印刷によらないパターンとの間の位置合わせの最良の可能な整合のためには、前記の印刷によるマークの位置に対する前記影の位置は、マシーン方向（ＭＤ）と横断方向（ＴＤ）との両方において判定される。

一般的に且つ好ましくは、印刷によるパターンは、幾つかの連続して印刷されたカラーを有している。該印刷されたカラーパターンの各々は印刷による位置合わせマークを有しており、連続している印刷によるマークの各々は、光学センサー装置によって印刷対印刷の制御動作において第一の印刷によるマークと位置合わせされるように制御される。

前記の型押しによる凹み及び影の頂面輪郭の大きさ及び形状は、印刷によるマークとほぼ同じ大きさ及び形状で付与されているのが好ましく、前記影と共に前記印刷によるマークの頂面の輪郭には円形のドット形状が付与されるのがより好ましい。

本発明の一つの好ましい実施例によると、印刷によらないパターンは、折り目が付けられた又は刻み目が付けられた折り曲げ線のパターンである。

好ましい他の実施例によると、前記の印刷によらないパターンは、繰り返しの部分的に打ち抜かれた又は切り抜かれた穿孔線又は打ち抜かれるか若しくは切り抜きかれた穴からなる。

別の方法として、印刷によらないパターンは、エンボス加工されたパターン又はレリーフ加工されたパターンとされる。

２つの動作の整合を連続的に監視し且つ制御するためには、前記の印刷によらないパターンを形成する動作及び／又は印刷動作を調整するステップｆ）は、例えば、側方ガイド装置を制御することによってウェブの横断方向の位置を調整することを含んでいるのが好ましい。

印刷によらないパターンを形成する動作及び／又は印刷動作を調整するステップｆ）が、前記印刷によらないパターンを形成する動作の１以上の印刷ローラー及び／又は供送ローラーの回転速度を瞬間的に調整することを含んでいることもまた好ましい。特に、印刷によらないパターンを形成する動作及び／又は印刷動作を調整するステップｆ）は、印刷ローラー及び／又は折り目付けローラーのうちの１以上の回転速度を瞬間的に調整することを含んでいる。印刷によるパターンと印刷によらないパターンとの間の位置合わせを維持するために、ウェブは、通常は材料ウェブの製造ラインを通して同じ移動速度を保持していなければならない。しかしながら、位置合わせが補正されるべきときには、１以上のローラー又は動作の速度が単に瞬間的に補正されて、ウェブの位置が整合され且つ整合された位置合わせが再び達成される。

型押しによる凹み部は、先端を材料ウェブ内へ所定の深さまで押し込むことによって形成されるのが好ましい。該型押しによる凹み部は、ウェブ材料の表面での幅がＷの穴の輪郭を有し且つ該穴の輪郭領域内の底の先端に最大深さｄを有して、該凹み部の面が底部の先端において鋭角で相対的に近づく方向に傾斜するようになされるのが好ましい。型押しによる凹み部は、ウェブ材料の表面での幅がＷであり且つ底部先端の最大深さがｄである穴の輪郭を有して、穴の幅Ｗと最大深さｄとの比が２未満であることもまた好ましい。

好ましい実施例によると、該型押しによる凹み部は、円形または楕円形の底が開口している中空の逆円錐形状を有している。別の方法として、該型押しによる凹み部は、三角形、正方形、長方形、又は菱形形状の底を有する中空先端又は逆ピラミッド形状、すなわち開口した穴を有している。

従って、特に、印刷によるパターンと折り目パターンとの両方を判定するために同じ検知装置が使用される。これは、製造プロセス中に連続して行なうことができ、これによって改良された測定精度が提供される。

印刷による位置合わせマークは、各々の印刷されたカラーの位置を示している。印刷によるマークの相対的位置の測定においては、カメラ又は光学センサーによる印刷による位置合わせマークの検知を可能にするために、例えば分散光によって光源によって照射される。穴又は穿孔のような折り目が付けられたマーク又は繰り返しの特徴の位置と型押しによる凹みマークの位置とは、カメラの視野又は光学センサー検知領域に型押しによる凹みマークをも包含させることによって同時に判定される。

相対的な位置すなわちそれら位置間の距離及び印刷によるマークと型押しによるマークとの横方向の整合の測定された値が予め設定された値と一致していない場合には、折り目付け用器具及び／又は印刷プレスの内部調整がなされるであろう。

本発明の別の特徴によれば、上記し且つ特に請求項１に記載した前記の制御方法を使用して、廃棄材料の発生が比較的少なく且つ非印刷物に対する印刷物特に印刷対折り目の位置合わせの改良された精度を有するパッケージ材の製造方法が提供される。

本発明の別の特徴によれば、印刷による位置合わせマークに対して判定された測定位置はまた、材料ウェブの加工ラインの下流の後続の動作において穴又は穿孔又はそれに類似のものを切り抜く構造を制御するためにも使用することができる。この特徴によれば、穴又は穿孔は、機械的に打ち抜かれる又は折り目付け動作と関連付けて形成される代わりに、公知の技術に従ってレーザーによって切り抜かれる。このような切り抜き構造によって、一つのパターン状の繰り返しの貫通孔又は穿孔穴が移動する材料ウェブ内に形成され、これらの開口は、最終的な包装容器内の開封器具の一部である。

印刷による位置合わせマークの検知は、改良された全体の精度で折り目線の位置を制御するため及び材料ウェブ上での何らかの動作を行なう機具を制御するための両方のために使用できる。なぜならば、印刷位置対折り目位置の相対位置精度が改良されているからである。このようにして、印刷によるパターンの判定された位置から、折り目が正しく位置決めされると共に最終的な貫通穴又は穿孔が正しく位置決めされる。

本発明の更に別の特徴に従って、請求項２０に規定されている、材料ウェブ上に印刷によるものではないパターン又は繰り返しの特徴を備えている材料ウェブを製造する方法において使用される装置が提供されている。本発明による装置の好ましい実施例は、請求項２１〜２９に規定されている。

従って、本発明は、
ｇ）少なくとも１つのパターンがウェブ上の少なくとも１つの印刷による二次元の位置合わせマークと共に印刷されている印刷された材料ウェブを用意するステーションと、
ｈ）前記材料ウェブ上に、印刷によらないパターン又は繰り返しの特徴を形成し、前記印刷によらないパターン又は特徴の形成と同時に且つ同期させて三次元の局所的構造を有する凹み部を、照射されたときに前記凹み部によって影が形成されるように、前記ウェブ上の前記印刷による位置合わせマークから所定の距離のところに形成する手段を形成するステーションと、
ｉ）照射されたときに、前記三次元の型押しされた構造によって形成された前記影を検知し且つこれと同時に前記印刷によるマークを検知することによって、前記印刷によるマークの位置に対する前記影の位置を判定する光学センサー装置と、
ｊ）前記印刷によるマークの位置に対する前記影の測定された位置を示す値を、所定の値と比較する比較手段と、
ｋ）前記測定された値を前記所定の値に適合させるために、前記の印刷によらないパターン又は繰り返しの特徴並びに前記同期せしめられた型押しによる凹み部を形成する動作を調整し且つ／又は前記印刷動作を調整する制御手段と、を備えた装置を包含している。

本発明の一つの実施例によれば、前記ステーションｇ）が前記ステーションｈ）に先行してなされ、該ステーションｇ）は繰り出しステーションを更に含んでおり、前記印刷によるパターン及び前記印刷による位置合わせマークが、別の先行する動作において前記ウェブ上に予め印刷されたものである。

本発明の別の代替的な実施例によれば、前記ステーションｈ）が前記ステーションｇ）に先行してなされる。更に別の代替例によると、前記ステーションｈ）が前記ステーションｇ）に先行してなされ、ステーションｇ）は繰り出しステーションを更に含んでおり、前記印刷によるものではないパターン又は繰り返しの特徴が、前記型押しによる凹みマークと共に別の動作において前記ウェブ上に予め形成される。

前記印刷ステーションは前記印刷によらないパターンを適用するステーションの前に配置され、前記光学センサー装置は前記印刷によらないパターンを適用するステーションの後に配置されるのが好ましい。

本発明の好ましい実施例によると、前記ウェブ上に印刷によるものではないパターン又は繰り返しの特徴を形成するステーションは折り目付けステーションからなる。

前記折り目付けステーションと代替的に又はこれに加えて、前記ウェブ上に印刷によるものではないパターン又は繰り返しの特徴を形成するステーションは、穴の切り抜き又は穴の打ち抜きステーションを含んでいる。

前記折り目付けステーションと代替的に又はこれに加えて、前記ウェブ上に印刷によるものではないパターン又は繰り返しの特徴を形成するステーションは、穿孔又は穴の切り抜きステーションを含んでいる。

別の方法として、前記ウェブ上に印刷によるものではないパターン又は繰り返しの特徴を形成するステーションは、エンボス加工ステーションとされる。

前記光学センサー装置は、例えばＣＣＤカメラのようなマトリックスカメラを有しているタイプであり且つ照射光源と一体化されており且つ予め規定されている位置合わせマークを検知し且つ視覚化するようになされたタイプのセンサー制御装置からなる。

前記の比較手段はコンピュータを備えているのが好ましい。該コンピュータは、測定された相対位置の位置合わせする光学センサーと印刷プレス動作及び／又は非印刷動作を調整するための制御手段とに接続される。

本発明の一つの好ましい実施例によると、前記の印刷によらないパターンを形成する動作及び／又は印刷動作を調整するための前記制御手段は、前記ウェブ位置を横断方向に移動させる調整手段を備えている。

本発明の別の好ましい実施例によると、前記印刷によらないパターンを形成する動作及び／又は印刷動作を調整するための制御手段は、印刷ローラー及び／又は印刷によらないパターンが形成される動作の給送ローラーのうちの１以上の回転速度を瞬間的に調整する調整手段を備えている。

本発明の更に好ましい実施例によると、前記の印刷によらないパターンを形成する動作及び／又は印刷動作を調整する制御手段は、印刷ローラー及び／又は折り目付けローラーのうちの１以上の回転速度を瞬間的に調整する調整手段を備えている。

前記凹み部を型押しによって形成する手段は、材料ウェブ内に所定の深さまで押し込まれる先端を備えているのが好ましい。

カメラによって撮られた画像を分析し、製造される包装容器のタイプを特定し、折り目付け機具及び／又は印刷用プレスの必要な調整をするためにコンピュータが使用される。該コンピュータには、マークのサイズ及び形状、意図されているタイプの包装容器の各々に対して測定される距離の予め設定された値、一般的には印刷による位置合わせマークによって識別される包装容器のタイプ、及び折り目線の位置がプログラムされている。

本発明の方法の更に別の目的及び利点は、現在のところ好ましい実施例の以下の説明を参照することにより、当業者に明らかになるであろう。

以下、実施例によって且つ添付図面を参照して本発明を更に説明する。
図１ａは、ウェブ形状のパッケージ材を加工するための製造ラインの主要図である。 図１ｂは、ウェブ形状のパッケージ材部品を頂面図で示している図であり、印刷によるパターンが、該パッケージ材を連続的に折り曲げ形成してパッケージにするための折り目線パターン並びに各々のパターンのための位置合わせマークと整合されている。 図２は、カメラ／光学センサーによって見た頂面図２ａと対応する側面図２ｂとによって、種々の位置合わせマークの位置検知の原理を示している図である。 図３ａは、型押しによるマークの特別な形状の例の側面図（左側）と同じマークの頂面図（右側）である。 図３ｂは、型押しによって作られたマークの特別な形状の別の例の側面図（左側）と同じマークの頂面図（右側）である。 図４ａは、型押しによって作られたマークの特別な形状の例の側面図（左側）と同じマークの頂面図（右側）である。 図４ｂは、型押しによって作られたマークの特別な形状の更に例の側面図（左側）と同じマークの頂面図（右側）である。 図５は、型押しによって作られたマークの特別な形状の更に別の代替的な例の側面図（左側）と同じマークの頂面図（右側）である。 図６ａは、図３ａ及び図３ｂに示されている型押しによって作られたマークのための型押し器具の一つの例を示している側面図である。 図６ｂは、図４ａ及び図４ｂに示されている型押しによって作られたマークのための型押し器具の別の例を示している側面図である。 図７は、本発明によるパッケージ材を製造する方法の好ましい実施例を示しているフローチャートである。 図８ａは、本発明に従って使用することができる型押しによって作られたマークの代替的な実施例を示している図である。 図８ｂは、本発明に従って使用することができる型押しによって作られたマークの代替的な実施例を示している図である。 図８ｃは、本発明に従って使用することができる型押しによって作られたマークの代替的な実施例を示している図である。 図８ｄは、本発明に従って使用することができる型押しによって作られたマークの代替的な実施例を示している図である。

図１ａは、ウェブ形状のパッケージ材の加工のための製造ラインを示している。例えば食品の包装のための包装容器を形成するための材料ウェブ１が本発明による検知位置へ到達する前に、該材料ウェブは、多数の印刷ユニット（１つだけが図面に示されている）を備えている印刷プレス２と、例えば、折り目付け具３のような非印刷パターン３０を形成するステーションを通過する。折り目付け具３では、ＭＤ及び／又はＴＤ内でウェブ材料上に折り目又は折り目線が形成される。包装容器は、これらの折り目線に沿って折り曲げられて材料ウェブの表面に三次元構造が形成される。印刷プレス２においては、材料ウェブ１上に文字及び／又は図形が印刷される。印刷２０は、最終的なパッケージの外観に応じて変えられる。印刷によるパターン２０はまた、印刷による整合マーク４をも備えており、該整合マークは印刷位置を制御する補助となる。種々のパッケージを特定し且つ折り目線までの距離に対して予め設定された値を特定するために、１以上の印刷位置合わせマーク４が種々の方法で形成される。該整合マークは、コントラストが高い領域に且つ二次元構造として形成されるのが好ましい。通常は、種々の位置決めマークの外観がコンピュータ内に記憶され且つ種々のパッケージを特定する際に使用される。

一般的には、印刷による装飾は、各々単一のカラーである幾つかの印刷パターンを有しており、これらのパターンは、互いの頂部に印刷されている場合には、互いに協働して完全な印刷による装飾を形成する。シャープな焦点が合った文字と図形とによる明確で見栄えの良い印刷を得るためには、各々の印刷によるパターンを相互に整合させることが必要である。これは、これまでは、各印刷ユニットの後に、各パターンから印刷によるマークまでの相対位置を一つの同じ光学センサー又はカメラによって検知することによってなされてきており、これらのマークは同じサイズ及び形状であるが色が異なっている。

このような印刷毎の整合の精度は極めて高く、印刷動作は、該整合が公知で現存する光学センサー装置によって連続して監視され且つ調整できるように制御される。

材料ウェブ１は、多数の平行なレーン又は部分ウェブ（１−１，１−２等）を備えている場合が多く、これらは、同じか又は異なるタイプの包装製品すなわち同じか又は異なる印刷装飾を有している包装製品の包装を意図することができる。通常は、ウェブの全幅上の１つのレーンに沿ってマークを付し且つ該マークの位置を制御することで十分である。

印刷ステーション２と非印刷／折り目ステーション３とは、材料ウェブ製造ラインに沿って色んな順序で配置される。材料ウェブの長手方向が図１において矢印で示されている。

折り目付け作業中に、三次元構造を有している型押しによる凹みマーク５が、印刷による位置合わせマーク４から所定の距離のところで折り目付けローラー上に配置されている印刷ヘッドを材料内へ押し込むことによって、折り目線と同時に形成されるのが好ましい。

材料ウェブの下流の印刷ステーション２と非印刷ステーション３との２つのステーションの後方には、光学センサー６が配置されていて、位置合わせマーク４及び５の全ての位置を同時に検知し且つ判定するようになされている。

コンピュータ（図示せず）が、光学センサー又はカメラ６に接続されており且つ折り目付け具３及び印刷プレス２の動作を調整するための制御手段にも接続されている。更に、該コンピュータは、種々のタイプの包装容器についての更新される情報を記憶し、該情報は材料ウェブ１が識別されたときに提供される。このコンピュータは、カメラまたは光学センサーによって撮られた画像を分析し、各々の位置合わせマークの検知された相対位置を記憶し、前記の分析に基づいた計算を行う。コンピュータの種々の部分は、それら自体は独自のものではないので、ここでは更に説明しない。

印刷による位置決めマーク４は、該位置決めマークより薄い影を有している面上に印刷されている場合には、位置決めマーク４と印刷された面との間に十分なコントラストが存在する限り、検知し且つ正しく合わせることができる。実際的には整合マーク４と５とは、これが暗い面上に形成されない限り、検知することができる。

一般的に且つ好ましくは、板紙を基材とするパッケージ材は、印刷及び折り目付け動作の後に、水分及び液体から保護するために樹脂からなる外層をコーティングされる。積層パッケージ材にはまた、板紙の一方の面の板紙と外側樹脂層との間に、例えばアルミニウム箔からなる酸素バリア層も設けられることが多い。

別の方法として、材料ウェブは、印刷動作の後で折り目の前に、薄い樹脂層をコーティングされても良い。従って、樹脂をコーティングした紙ウェブ上に型押しによる凹みマークを形成することも本発明の範囲内で可能である。

幾つかの包装タイプにおいては、材料ウェブの加工ラインの下流における後続の動作７において、貫通孔すなわち穿孔が形成される。この貫通孔又は穿孔は、公知の技術に従ってレーザー加工によって作られるのが好ましい。貫通孔および穿孔７０は、特別な開封具、ストロー、パッケージの開封の補助等のためのものとして意図されている。このような穴及び穿孔は、印刷及び非印刷によるパターンの位置に対して調整されることが重要である。

従って、本発明の更に別の特徴に従って、印刷による位置合わせマーク４の位置及び位置合わせは、繰り返しパターン例えば材料ウェブ内の穴又は穿孔を切り抜くために、加工ラインの下流に配置されているユニット例えばレーザー加工装置のために使用される。

図１ｂは、ウェブ形状のパッケージ材１の部片を頂面図で示しており、パッケージ材１は、引き続いて行なわれるパッケージにするためのパッケージ材の折り曲げ成形のための折り目線３０と整合せしめられている印刷によるパターン２０と、各々のパターンのための位置合わせマーク４及び５とを備えている。この例に示されている部品はパッケージの底部を表している。折り目線は、マシーン方向ＭＤ及びウェブを横切るウェブの横断方向（ＴＤ）に、ウェブに沿ったパターン３０で形成されている。印刷によるパターン２０は、図形、文字、及び／又は単なる色彩の領域からなる。任意のものとして、パッケージ材には、材料ウェブ内の印刷によるパターンと整合せしめられた所定位置に、打ち抜かれるか又は切り抜かれた孔又は穿孔が設けられている。

図２には、印刷による検知マーク４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ、４ｅ、４ｆ、４ｇ、４ｈ、及び５の列が示されており、部分図２ａは、光センサー又はカメラ６によって上から見たものである。従って、１つの印刷による位置合わせマーク４は、各々の印刷されるカラーパターンで印刷されている。型押しによる凹みマーク５は、後続の動作特に折り目付け動作と同期させて形成されていて、照射されることによって、印刷による位置合わせマークから所定の距離のところにシャドウスポット又はダークスポットが形成される。印刷によるマーク４に対する型押しによるマーク５の相対位置は、カメラによって光学的に検知することによって判定され、色が付けられるか又は暗く影が付けられた各マークは、材料ウェブ上明るいバッググラウンドと対照をなしている。印刷による位置合わせマーク４は全てウェブの面上に二次元のみの形状を有しており、一方、型押しによるマークは、ウェブ材料内へと形成された三次元の凹んだ形状を有していることが、対応する側面部分図２ｂからわかる。型押しによるマーク５は、印刷による位置合わせマークに近接して配置されていて、マーク４と５との相対位置が１つの同じ光学センサーまたはカメラ装置によって判定され且つ整合されることが重要である。このような配置によって、マーク間の距離の極めて正確な測定が材料製造ライン内に設置された比較的簡単な装置によって行われる。±０．０５ｍｍ程度の測定精度と約±０．２５ｍｍ程度の制御精度を提供する印刷と折り目との整合のための印刷動作及び／又は折り目付け動作の手動調整による現存の技術と比べて、本発明による方法を使用すると、測定精度は約±０．０１ｍｍ程度まで高められ、制御精度は約±０．１ｍｍ程度まで高められる。

図３〜５には、種々の三次元構造を有している型押しによる凹みマーク５が示されている。

図３ａには、丸みを帯びた先端を材料ウェブ内に押し込むことによって得られた典型的なマークの側面図（左）と頂面図（右）とが示されている。先端が材料ウェブ内に達し且つ凹み部がその最大深さにある型押しによるマークの中央部分からダークスポットが生じることが、前記の頂面図によって図示されている。型押しによる凹み部の頂面輪郭は、円形ドット形状を有している。この型押しによる凹み部は、円形または楕円形の開口した底を有する中空逆円錐形状を有している。この型押しによるマークから暗い影を得るためには、この凹み部の底部先端において該凹み部の面同士が相互に傾斜している角度が鋭角すなわち９０度よりも小さいことが重要である。該凹み部が要件とされることを別の方法で表現すると、ウェブ表面の型押しによる凹みマークの孔の輪郭幅とこの凹みマークの最大深さとの比は２未満でなければならない。

図３ｂは、図３ａにおけるものと似たマークの側面図（左）と頂面図（右）とが示されているが、型押しによる凹みマークの最大の深さはウェブ表面の開口形状内で非対称に配置されている。

図４ａには、正方形又は矩形の底を有している先端を材料ウェブ内へ押し込むことによって得られる典型的なマークの側面図（左）と頂面図（右）とが示されている。型押しによるマークの中央からのダークスポットが生じており且つこの中央部分において先端が材料ウェブ内に達しており且つ凹み部がその最大深さにあることが、該頂面図によって示されている。該型押しによる凹み部の頂面輪郭は四部円形状又は長方形形状を有している。該型押しによる凹み部は、正方形又は長方形の底を有する中空の逆ピラミッド形状を有している。型押しによるマークから暗い影を得るためには、凹み部の底部で型押しによる凹み部の面同士が相対的に傾斜している角度が、鋭角すなわち９０度より小さいことが重要である。該凹み部に必要とされるものを別の方法で表現すると、ウェブ表面における型押しによる凹みマークの穴の輪郭の平均幅と該凹みマークの最大深さとの比は２未満でなければならない。

図４ｂには、図４ａに示されているものと類似しているマークの側面図（左）と頂面図（右）とが示されているが、型押しによる凹みマークの最大の深さはウェブ表面の開口形状内で非対称に配置されている。

図５には、幾つかの先端構造を材料ウェブ内へ押し込むことによって得られるマークの更に別の変形例の側面図（左）と頂面図（右）とが示されている。型押しによるマークの部分からのダークスポットが生じており且つこの中央部分において先端が材料ウェブ内に達しており且つ凹み部がその最大深さにあることが、該頂面図によって示されている。該型押しによる凹み部の頂面輪郭は中央に比較的暗いスポットを有している円形形状を有している。型押しによるマークから暗い影を得るためには、先端から凹み部の底部で型押しによる凹み部の面同士が相対的に傾斜している角度が、鋭角すなわち９０度より小さいことが重要であると考えられる。該凹み部に必要とされるものを別の方法で表現すると、ウェブ表面における型押しによる凹みマークの穴の輪郭の幅と該凹みマークの最大深さとの比は２未満でなければならない。

図６ａは、図３ａに示されている型押しによるマークのための型押し手段すなわち底部が円形の突出している先端が、ローラー適切には折り目付けローラーのような型押し手段の雄型部分に取り付けられている型押し手段の例の側面図である。材料ウェブの反対側の面に作用する型押し手段の他方の部分は、突出部が材料ウェブを型押しする側と反対側に対応する凹部を有している雌型部分好適には雌型ローラーである。

図６ｂは、図４ａに示されている型押しによるマークのための型押し手段すなわち底部が円形の突出している先端が、ローラー適切には折り目付けローラーのような型押し手段の雄型部分に取り付けられている型押し手段の別の例の側面図である。材料ウェブの反対側の面に作用する型押し手段の他方の部分は、突出部が材料ウェブを型押しする側と反対側にラバー又は当て盤が配置されている。

図７は、本発明による方法の好ましい実施例の主要な各ステップを示しているフローチャートである。

材料ウェブは、印刷によるパターンに使用されるカラーの数に応じて１以上の印刷ユニット２a、２ｂ、２ｃを最初に通過せしめられるのが好ましく、この場合には、１つの印刷による位置合わせマーク４ａ、４ｂ、４ｃは各々の印刷プレスによって提供される。次のステップ２において、印刷によらないパターン好ましくは折り目線のパターンがウェブ上に形成される。印刷によらないパターンの形成好ましくは折り目付け動作３と同時に、型押しによる凹みマーク５が形成される。

光センサー６が印刷による位置合わせマーク４及び５の位置を検知し、測定された値がコンピュータ８によって記録され、コンピュータ８は測定値を該コンピュータ内にプログラムされている予め設定されている値と比較する。測定値が予め設定された値からずれている場合には、印刷によるマーク２及び／又は印刷によるものではないマーク３の調整好ましくは折り目付け動作の調整のために、フィードバッグ信号が調整手段９に送られる。任意であるが、例えば更に別の穴をあける動作又は穿孔切り抜き動作のような更に別の動作７が、型押しによる凹みマーク５と整合された印刷によるマーク４の検知された位置によって制御される。

図８ａは、上記した一つの型押しによる凹みマークを付与して一つのシャドウマークを形成する一般的な実施例を示している。

図８ｂ、８ｃ及び８ｄは、各々、マークのパターンを形成している一組の多数の比較的小さなマークを提供して多数のシャドウマークを形成している代替的な実施例を示している。従って、型押しによる凹み部は、所定のパターンを形成している多数のシャドウマークを交互に含んでいる。このように、照射されたときに多数のシャドウマークを形成する多数の凹み部からなるこのようなマークもまた請求されている発明の範囲内で想定できるものである。互に協働してある種の所定のパターンを形成するこのような個々のマークからなる群を測定することによって、測定精度を更に上げること及び印刷動作と非印刷動作とを更に高い精度で相対的に制御することができる。

本出願の上記した図面及び実施例と異なるか又は改造された更に別の実施例が添付の特許請求の範囲内で想到することができる。

Claims (29)

1. 移動している材料ウェブ上の印刷によるパターンと印刷によるものではないパターンとの間の位置合わせを高精度で制御する方法であり、
   ａ）前記ウェブ上に、少なくとも１つの印刷によるパターンと少なくとも１つの印刷による二次元の位置合わせマークとを印刷するステップと、
   ｂ）前記ウェブ上に、印刷によるものではないパターン又は繰り返しの特徴を形成するステップと、
   ｃ）前記ステップｂ）を行う動作と同時に且つ同期させて、三次元の局所的構造を有する凹み部を、照射されたときに該凹み部によって影が形成されるように、前記ウェブ上の前記印刷による位置合わせマークから所定の距離のところに型押し、照射されたときに前記凹み部によってダークスポットが形成されるようにするステップと、
   ｄ）照射し且つ光学センサー装置によって検知することによって、前記印刷によるマークの位置に対する前記影又はダークスポットの位置を判定するステップと、
   ｅ）前記印刷によるマークの位置に対する前記型押しされた凹み部によって形成された前記影の測定された位置を示す値を、所定の値と比較するステップと、
   ｆ）前記測定された値を前記所定の値に適合させるために、前記の印刷によらないパターン又は繰り返しの特徴、並びに前記同期せしめられた型押しによる凹み部を形成する動作を調整し且つ／又は前記印刷動作を調整するステップと、を含み、
   前記ステップａ）とステップｂ）とはあらゆる順序で行われ、
   前記影は、前記印刷によるマークを検知するために使用されたものと同じ光学センサー装置によって検知することができる、ことを特徴とする方法。
2. 前記印刷動作が前記の印刷によらない動作の前に行われる、ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. ステップａ）がステップｂ）の前に行われ、該ステップａ）は、前記ウェブ上に、少なくとも１つの印刷によるパターンと少なくとも１つの印刷による二次元の位置合わせマークとを備えた予め印刷された材料ウェブを用意することに関するステップである、ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
4. ステップｂ）がステップａ）の前に行われ、該ステップｂ）は、少なくとも１つの印刷によらないパターン又は繰り返しの特徴と、三次元の局所的構造を有する型押しされた凹みマークとを、これらが照射されたときに前記凹みマークによって影が形成されるように前記ウェブ上の前記印刷による位置合わせマークから所定の距離のところに備えた予め形成された材料ウェブを用意することに関し、前記凹みマークは、照射されたときにダークスポットを形成するようになされている、ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
5. 前記印刷によるマークの位置に対する前記影の位置が、マシーン方向（ＭＤ）と横断方向（ＴＤ）との両方に関して判定される、ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
6. 前記印刷によるパターンが幾つかの連続する印刷されたカラーを有しており、該印刷されたカラーのパターンの各々が印刷による位置決めマークを有しており、連続した印刷によるマークの各々が同じ光学センサー装置によって前記第一の印刷によるマークに対して位置決めされるように制御される、ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
7. 前記影の頂面から見た輪郭の大きさ及び形状が、前記印刷によるマークとほぼ同じ大きさ及び形状で付与される、ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
8. 前記影並びに前記印刷によるマークの頂面から見た輪郭が円形のドット形状で付与される、ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
9. 前記印刷によるものではないパターンが折り目を付けられた又は刻み目を付けられた折り曲げ線である、ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
10. 前記印刷によるものではないパターンが、繰り返しの孔開け又は打ち抜きによる切取線又は穴である、ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
11. 前記印刷によるものではないパターンが、エンボスパターン又はレリーフパターンである、ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
12. 前記印刷によるものではないパターンを形成する動作及び／又は前記印刷動作を調整する前記ステップｆ）が、横断方向ウェブの位置を調整することからなる、ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
13. 前記印刷によるものではないパターンを形成する動作及び／又は前記印刷動作を調整する前記ステップｆ）が、該印刷によるものではないパターンを形成する動作の１以上の印刷ローラー及び／又は給送ローラー好ましくは折り目付けローラーの回転速度を調整することからなる、ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
14. 前記型押しによる凹み部が、先端を前記材料ウェブ内へ所定の深さまで押し込むことによって形成される、ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
15. 前記型押しによる凹み部が、前記材料ウェブの表面の幅がＷであり且つ底部先端での最大深さがｄであって、前記凹み部の面が、底部先端において鋭角で相対的に近づく方向に傾斜している穴の輪郭を有している、ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
16. 前記型押しによる凹み部が、開口した底が円形又は楕円形の中空の逆円錐形状である、ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
17. 前記型押しによる凹み部が、底が正方形、長方形、又は菱形の中空の逆ピラミッド形状である、ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
18. 移動しつつある材料ウェブ上の印刷によるパターンと印刷によらないパターンとの間の位置合わせを制御する請求項１〜１７のうちのいずれか一の項に記載された方法を含む、材料の製造方法。
19. 移動しつつある材料ウェブ上の印刷によるパターンと折り目が付けられた折り曲げ線又は穴のパターンとの間の位置合わせを制御する請求項１〜１７のうちのいずれか一の項に記載された方法を含む、パッケージ材料の製造方法。
20. 印刷によるパターンを備えた材料ウェブを、材料ウェブ上の印刷によるものではないパターン又は繰り返しの特徴に対して位置決めされた位置に有している材料ウェブを製造する方法において使用される装置であり、
    ｇ）少なくとも１つのパターンが少なくとも１つの印刷による二次元の位置合わせマークと共に前記材料ウェブ上に印刷されている印刷がなされた材料ウェブを用意するステーションと、
    ｈ）前記材料ウェブ上に、印刷によらないパターン又は繰り返しの特徴を形成し、前記印刷によらないパターン又は特徴の形成と同時に且つ同期させて三次元の局所的構造を有する凹み部を、照射されたときに前記凹み部によって影が形成されるように、前記ウェブ上の前記印刷による位置合わせマークから所定の距離のところに形成する手段を形成するステーションと、
    ｉ）照射されたときに、前記三次元の型押しされた構造によって形成された前記影を検知し且つこれと同時に前記印刷によるマークを検知することによって、前記印刷によるマークの位置に対する前記影の位置を判定する光学センサー装置と、
    ｊ）前記印刷によるマークの位置に対する前記影の測定された位置を示す値を、所定の値と比較する比較手段と、
    ｋ）前記測定された値を前記所定の値に適合させるために、前記の印刷によらないパターン又は繰り返しの特徴並びに前記同期せしめられた型押しによる凹み部を形成する動作を調整し且つ／又は前記印刷動作を調整する制御手段と、を備えていることを特徴とする装置。
21. 前記ステーションｇ）が前記ステーションｈ）に先行してなされ、該ステーションｇ）は繰り出しステーションを更に含んでおり、前記印刷によるパターン及び前記印刷による位置合わせマークが、別の先行する動作において前記ウェブ上に予め印刷されたものである、ことを特徴とする請求項２０に記載の装置。
22. 前記ステーションｈ）が前記ステーションｇ）に先行してなされ、該ステーションｈ）は繰り出しステーションを更に含んでおり、前記印刷によるものではないパターン又は繰り返しの特徴が、前記型押しによる凹みマークと共に別の動作において前記ウェブ上に予め形成されたものである、ことを特徴とする請求項２０に記載の装置。
23. 前記ウェブ上に印刷によるものではないパターン又は繰り返しの特徴を形成するステーションが、折り目付けステーションである、ことを特徴とする請求項２０又は２１に記載の装置。
24. 前記ウェブ上に印刷によるものではないパターン又は繰り返しの特徴を形成するステーションが、穴の切り抜き又は穴の打ち抜きステーションである、ことを特徴とする請求項２０又は２１に記載の装置。
25. 前記ウェブ上に印刷によるものではないパターン又は繰り返しの特徴を形成するステーションが、穿孔又は穴の切り抜きステーションである、ことを特徴とする請求項２０又は２１に記載の装置。
26. 前記ウェブ上に印刷によるものではないパターン又は繰り返しの特徴を形成するステーションが、エンボス加工ステーションである、ことを特徴とする請求項２０又は２１に記載の装置。
27. 前記センサー制御装置が、照射源と一体化され且つ予め規定されている位置合わせマークを検知するようになされているマトリックスセンサーを備えている、ことを特徴とする請求項２０又は２１に記載の装置。
28. 前記比較手段がコンピュータを備えており、該コンピュータは、測定された相対位置の位置合わせする光学センサーと印刷プレス動作及び／又は非印刷動作を調整するための制御手段とに接続されている、ことを特徴とする請求項２０又は２１に記載の装置。
29. 前記凹み部を型押し形成するための手段が、前記材料ウェブ内へ所望の深さまで押し込まれる構造とされている先端を備えている、ことを特徴とする請求項２０又は２１に記載の装置。

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