JP2017100266A - 物体の位置検出方法、及びこれを用いた断裁制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】高精度の物体の位置検出方法、及びこれを用いた断裁制御装置を提供する。
【解決手段】移動方向に沿って繰り返される複数の表面形態を有する物体における、移動中の位置ずれを検出する方法であって、物体の移動方向に沿って、物体の表面形態を検出する第１ステップと、物体上の移動方向に沿うＮ個の位置情報を順に検出し、物体の表面形態を二値化した０−１信号データに関連付けた、測定対象データを生成する第２ステップと、基準となる物体の移動状態を示す基準データを準備する第３ステップと、基準データを順番に１個ずつずらしたＮ−１個の比較データ群を生成する第４ステップと、測定対象データと、比較データ群に含まれるデータそれぞれとの排他的論理和を累積演算した累積演算値を算出する第５ステップと、基準データとのズレに基づいて、移動中の物体の位置ズレを算出する第６ステップと、を備えている。
【選択図】図８

Description

本発明は、物体の位置検出方法、及びこれを用いた断裁制御装置に関する。

輪転印刷機などで絵柄などの印刷が施されたウエブは、断裁装置によって、絵柄の間で断裁を行い、各絵柄が印刷された枚葉の印刷物を形成する。このとき、各印刷物において絵柄がずれないように、断裁装置には断裁制御装置が搭載されている。このような断裁制御装置としては、種々のものが提案されているが、例えば、特許文献１に示すような断裁制御装置が提案されている。

この断裁制御装置は、隣接する絵柄の間にカットマークが印刷されたウエブを断裁対象とし、このマークを光電センサにより検出することで、断裁位置を制御している。また、特許文献２の断裁制御装置では、カメラで絵柄を捉え、その中から画像処理によってカットマークを抽出することにより、断裁位置を制御している。

特許第３０５３６７０号公報 特許第４９４５８４７号公報

ところが、上記の方法では１つの絵柄に対して、カットマークは一つしかないので、カットマークを検出する精度が、そのまま位置ズレを検出する精度となる。そのため、検出したタイミングにおけるウエブのテンション、搬送速度等がばらつくと、検出精度にそのまま影響するので、検出精度は高くはなかった。また、光電センサを用いる方法では、対象となる製品（ウエブ）が変わると印刷されているカットマークの位置が幅方向で変わるため、光電センサの設置位置を再調整する必要がある。さらに、カメラを用いる方法では、カメラ及び画像処理装置が高額であるという問題がある。

なお、このような問題は、ウエブの断裁を行う場合にのみ起こり得る問題ではなく、繰り返し現れる複数の絵柄などの表面形態を有する物体に対する位置ズレを検出するような場合にも、起こりうる問題である。

本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、簡易な構成で、物体の位置ズレの精度を向上することができる、物体の位置検出方法、及びこれを用いた断裁制御装置を提供することを目的とする。

本発明に係る第１の物体の位置検出方法は、移動方向に沿って繰り返される複数の表面形態を有する物体における、移動中の位置ずれを検出する方法であって、前記物体の移動方向に沿って、当該物体の表面形態を検出する第１ステップと、一の前記表面形態毎に、前記物体上の移動方向に沿うＮ（Ｎは０より大きい整数）個の位置情報を順に検出し、当該Ｎ個の位置情報を、前記物体の表面形態を二値化した０−１信号データに関連付けた、測定対象データを生成する第２ステップと、前記第１及び第２ステップと同様の方法で作成した０−１信号データを含み、基準となる前記物体の移動状態を示す基準データを準備する第３ステップと、前記基準データ、及び当該基準データの０−１信号データを順番に所定の数ずらしたＮ−１個以内のシフトデータ、のうち、少なくとも前記シフトデータを含むＮ個以下の第１比較データ群を生成する第４ステップと、前記第２ステップで生成された測定対象データと、前記第１比較データ群に含まれるデータそれぞれとの排他的論理和を累積演算した累積演算値を算出する第５ステップと、前記累積演算値が最小となる前記基準データまたはシフトデータと、前記基準データとのズレに基づいて、前記移動中の物体の、前記基準となる移動状態からの位置ズレを算出する第６ステップと、を備えている。

本発明に係る第２の物体の位置検出方法は、移動方向に沿って繰り返される表面形態を有する物体における、移動中の位置ずれを検出する方法であって、前記物体の移動方向に沿って、当該物体の表面形態を検出する第１ステップと、一の前記表面形態毎に、前記物体上の移動方向に沿うＮ（Ｎは０より大きい整数）個の位置情報を順に検出し、当該Ｎ個の位置情報を、前記物体の表面形態を二値化した０−１信号データに関連付けた、測定対象データを生成する第２ステップと、前記第１及び第２ステップと同様の方法で作成した０−１信号データを含み、基準となる前記物体の移動状態を示す基準データ、及び当該基準データの０−１信号データを順番に所定の数ずらしたＮ−１個以内のシフトデータ、のうち、少なくとも前記シフトデータを含むＮ個以下の第１比較データ群を準備する第３ステップと、前記第２ステップで生成された測定対象データと、前記第１比較データ群に含まれるデータそれぞれとの排他的論理和を累積演算した累積演算値を算出する第４ステップと、前記累積演算値が最小となる前記基準データまたはシフトデータと、前記基準データとのズレに基づいて、前記移動中の物体の、前記基準となる移動状態からの位置ズレを算出する第５ステップと、を備えている。

本発明に係る第３の物体の位置検出方法は、移動方向に沿って繰り返される複数の表面形態を有する物体における、移動中の位置ずれを検出する方法であって、前記物体の移動方向に沿って、当該物体の表面形態を検出する第１ステップと、一の前記表面形態毎に、前記物体上の移動方向に沿うＮ（Ｎは０より大きい整数）個の位置情報を順に検出し、当該Ｎ個の位置情報を、前記物体の表面形態を二値化した０−１信号データに関連付けた、測定対象データを生成する第２ステップと、前記第１及び第２ステップと同様の方法で作成した０−１信号データを含み、基準となる前記物体の移動状態を示す基準データを準備する第３ステップと、前記測定対象データ、及び当該測定対象データの０−１信号データを順番に所定の数ずらしたＮ−１個以内のシフトデータ、のうち、少なくとも前記シフトデータを含むＮ個以下の第２比較データ群を生成する第４ステップと、前記第３ステップで生成された基準データと、前記第２比較データ群に含まれるデータそれぞれとの排他的論理和を累積演算した累積演算値を算出する第５ステップと、前記累積演算値が最小となる前記測定対象データまたはシフトデータと、前記基準データとのズレに基づいて、前記移動中の物体の、前記基準となる移動状態からの位置ズレを算出する第６ステップと、を備えている。

なお、本発明に係る「表面形態」とは、絵のみならず、文字など種々の態様の印刷表示である。また、印刷のみならず、凹凸を有する表面形状も、本発明の表面形態に含まれる。また、本発明に係る第３の物体の位置検出方法では、第２ステップの後、第３ステップに先立って、第４ステップを行うこともできる。さらに、上記各発明において、「基準データを準備する」とは、基準データを新たに生成するほか、予め記憶していた基準データを読み出すことも含む。また、「第１比較データ群に含まれるデータ」とは、基準データ及びシフトデータのうち、少なくともシフトデータを含むデータである。同様に、「第２比較データ群に含まれるデータ」とは、測定対象データ及びシフトデータのうち、少なくともシフトデータを含むデータである。

上記各物体の位置ずれ検出方法において、前記基準データは、前記第１ステップに先立って準備することができる。

上記第２の物体の位置ずれ検出方法において、前記基準データ及び前記第１第２比較データ群は、前記第１ステップに先立って生成することができる。

上記各物体の位置ずれ検出方法において、前記測定対象データは、前記物体の移動方向と直交する方向に沿う複数の箇所で検出した前記表面形態に基づいて生成され、
生成された複数の前記測定対象データそれぞれに基づいて算出される前記累積演算値の中の最小値を用いて、前記位置ズレを算出することができる。

上記各物体の位置ずれ検出方法において、前記表面形態は、カラーマークセンサにより検出することができる。

また、本発明に係る断裁制御装置は、所定間隔で絵柄が印刷されたウエブを当該絵柄ごとに断裁する際に、断裁位置を制御する断裁制御装置であって、前記ウエブを前記絵柄間で断裁する少なくとも１つの切断刃を有する断裁ユニットと、前記ウエブの搬送路において前記断裁ユニットの上流側に配置され、前記ウエブ上の前記絵柄を前記搬送方向に沿って検出する第１検出器と、前記ウエブ上の搬送方向に沿うＮ（Ｎは０より大きい整数）個の位置情報を順に検出する第２検出器と、前記第１検出器により検出された絵柄、及び前記第２検出器により検出された位置情報に基づいて、前記切断刃による断裁動作を制御する制御部と、制御用のデータを記憶する記憶部と、を備え、前記制御部は、前記Ｎ個の位置情報を、前記ウエブの絵柄を二値化した０−１信号データに関連付けた、測定対象データを生成し、前記測定対象データの生成と同様の方法で作成した０−１信号データを含み、基準となる前記ウエブの搬送状態を示す基準データ、及び当該基準データの０−１信号データを順番に１個ずつずらしたＮ−１個のシフトデータ、のうち、少なくとも前記シフトデータを含むＮ個の比較データ群を前記記憶部から読み出し、前記測定対象データと、前記比較データ群に含まれるデータそれぞれとの排他的論理和を累積演算した累積演算値を算出し、前記累積演算値が最小となる前記基準データまたはシフトデータと、前記基準データとのズレに基づいて、前記搬送中のウエブの、前記基準となる搬送状態からの位置ズレを算出し、前記切断刃による断裁動作を制御する。

本発明によれば、簡易な構成で、移動中の物体の位置検出の精度を向上することができる。

本発明の一実施形態に係る断裁制御装置で対象とするウエブの平面図である。 本発明の一実施形態に係る断裁制御装置の概略構成図である。 基準データの生成手順を説明する図である。 比較データ群の生成手順を説明する図である。 測定対象データと比較データ群との排他的論理和の累積演算値の算出手順を説明する図である。 測定対象データと比較データ群との排他的論理和の累積演算値の算出手順を説明する図である。 測定対象データと比較データ群との排他的論理和の累積演算値の算出手順を説明する図である。 測定対象データと比較データ群との排他的論理和の累積演算値の算出手順を説明する図である。 測定対象データと比較データ群との排他的論理和の累積演算値を示すグラフである。 本発明の他の例に係る、測定対象データと比較データ群との排他的論理和の累積演算値の算出手順を説明する図である。 本発明の他の例に係る、測定対象データと比較データ群との排他的論理和の累積演算値を示すグラフである。 複数の絵柄検出器を用いた例を示す平面図である。

以下、本発明に係る物体の位置検出方法を適用した断裁制御装置の一実施形態について、図面を参照しつつ説明する。図１は、本実施形態に係る断裁制御装置の概略構成図である。

＜１．ウエブ＞
本実施形態に係る断裁制御装置は、輪転印刷機で絵柄の印刷が施されたウエブに対して、絵柄間を断裁し、絵柄ごとの印刷物を形成する装置である。まず、ウエブについて説明する。図１に示すように、本実施形態で対象とするウエブ１０は、紙、樹脂フィルムなどのシート材上に、ウエブの長さ方向Ｘに所定間隔おいて複数の絵柄１０１が印刷されたものである。絵柄１０１は、写真、イラスト、文字などの各種印刷が施されたものである。そして、絵柄１０１間の所定の位置Ｚにおいて、後述するロータリーカッター１により断裁がなされる。また、本実施形態においては、隣接する絵柄１０１間の１ピッチの距離Ｓを基準距離と称することとする。

＜２．断裁制御装置＞
次に、断裁制御装置について、図２を参照しつつ説明する。図２は、この断裁制御装置の概略構成図である。同図に示すように。この断裁制御装置は、ウエブ１０を所定間隔で断裁するロータリーカッター１と、ウエブ１０の搬送路において、ロータリーカッター１よりも上流側に配置されている絵柄検出器（第１検出器）２と、を備え、さらにロータリーカッター１による断裁動作を制御する制御部３を備えている。ロータリーカッター１は、回転自在に支持された円筒状の基部１１と、この基部１１の外周面に配置された一枚の切断刃１２と、を備えている。そして、ロータリーカッター１が回転しつつ、切断刃１２が、ウエブ１０上の絵柄１０１間の基準断裁位置Ｚを連続的に断裁する。また、ロータリーカッター１の基部１１には、ロータリーエンコーダ（第２検出器）４が取付けられており、ロータリーカッター１の回転位置をパルスで構成された回転信号として出力するようになっている。

絵柄検出器２は、ウエブ１０上の絵柄１０１を搬送方向に沿って検出するようになっており、絵柄１０１を検出すると、検出信号を出力するようになっている。このような絵柄検出器２としては、例えば、カラーマークセンサ、光電センサなど、絵柄１０１を検出できる限り種々のセンサを用いることができる。また、絵柄検出器２の位置は特には限定されないが、例えば、ウエブ搬送路の上流側へ、切断刃１２によるウエブ１０の断裁位置から、基準距離Ｓより大きな位置に配置することが望ましい。

＜３．断裁位置の制御＞
続いて、断裁制御装置におけるウエブの断裁位置の制御について説明する。この断裁制御装置の制御部３は、ＰＬＣ（Programmable Logic Controller）など、公知のコンピュータで構成することができる。また、制御部３には、各種データを記憶する記憶部が設けられている。記憶部は、ＲＡＭ，ＲＯＭなどのメモリ、ＨＤＤ，ＳＳＤなどの不揮発性の記憶媒体などで構成することができる。そして、制御部３は、断裁の制御のため、ロータリーエンコーダ４から出力された回転信号、及び絵柄検出器２から出力された検出信号をリアルタイムで受信し、これに基づいて、ロータリーカッター１の切断刃１２によるウエブ１０の断裁のタイミングを制御している。この装置では、ロータリーカッター１が一回転する間に、ウエブ１の基準断裁位置Ｚを一回切断するのであるが、切断刃１２による実際の切断位置と、ウエブ１０上の基準断裁位置Ｚとの位置ずれを検出した場合には、これを補正するように、ロータリーカッター１の駆動を制御する。以下、この位置ずれの検出方法について詳細に説明する。

まず、この断裁制御装置では、実際のウエブ１０の断裁に先立って、ウエブ１０の搬送及び断裁を行い、断裁の基準となる基準データを生成しておく。この基準データは、切断刃１２が基準断裁位置Ｚで正確にウエブ１０の断裁を行っているときのウエブ１０の基準となる搬送状態、及びこれに対応したロータリーカッター１の基準となる回転状態を示すデータである。

この基準データの生成方法は、以下の通りである。例えば、図３（ａ）に示すような絵柄１０１が印刷されたウエブ１０を用いる場合、絵柄検出器２の直下を通過する絵柄（経路Ｄ）の色を検出し、検出された色に係るアナログデータ（図３（ｂ））を所定の閾値Ｔを用いて二値化する（図３（ｃ））。そして、この二値化されたデータ（以下、二値化データという）と、ロータリーエンコーダ４により検出されたロータリーカッター１の回転位置とは、関連づけられており、これが基準データとなる。すなわち、この装置では、絵柄１ピッチ分が搬送される間に、ロータリーカッター１が一回転し、基準断裁位置Ｚにおいて１回の切断が行われるため、ロータリーエンコーダ４の分解能に応じた数の回転位置が、二値化データに関連づけられる。図３の例では、絵柄１ピッチ分当たり、Ｎ（２以上の整数）個のロータリーカッター１の回転位置が、二値化データに関連づけられて、基準データが生成されている。なお、以下では、絵柄１ピッチ内で、Ｎ個に分断された長さを、「基準長さ」と称することとする。

次に、基準データに基づいて、比較データ群を生成する。一例として、図４に比較データ群の生成の概略を示す。まず、図４の最上部に、簡略化した基準データの例を示している。この基準データは、Ｎ＝１２として、１２個の０−１信号データを有している（１００１０１１１０１０１の順でデータが並んでいる）。また、先頭の信号データには、Ｓの文字を付している。

次に、この基準データから、０−１信号データを１個ずつずらして、Ｎ−１個、つまり、ここでは１１個のシフトデータを生成する。以下、これらをシフトデータ１〜１１と称する。図４の例において、基準データから０−１信号データを１個ずらしたシフトデータ１は、基準データにおいて先頭にあった０−１信号データＳが最後尾に、配置され、基準データにおいて２番目に配置されていた０−１信号データが先頭に配置される。したがって、０−１信号データの数は、基準データと同じである。同様に、シフトデータ２は、基準データにおいて先頭にあった０−１信号データＳが最後尾から２番目に配置され、基準データにおいて３番目に配置されていた０−１信号データが先頭に配置される。こうして生成された１１個のシフトデータ１〜１１と基準データとが、比較データ群（本発明に係る第１比較データ群）となる。すなわち、比較データ群には、１２個のデータが含まれている。なお、上記説明では、０−１信号データを時間の経過する方向とは反対側（図４の左側）にシフトしているが、これとは反対側に０−１信号データをシフトした比較データ群を生成することもできる。

このように生成された比較データ群は、制御部３の記憶部に予め記憶しておき、ウエブ１０の断裁を行うときに、記憶部から読み出してもよいし、あるいは記憶部に記憶せず、ウエブ１０の断裁毎に、比較データ群を生成してもよい。また、比較データ群のうち、基準データのみを予め記憶しておき、ウエブ４１の断裁毎に、基準データを読み出してシフトデータを生成し、これらを合わせて比較データ群を生成することもできる。

次に、ウエブ１０の裁断中の位置ずれの検出について説明する。まず、基準データと同様の方法で、絵柄検出器２とロータリーエンコーダー４から測定対象データを取得する。この測定対象データは、実際のウエブ１０の裁断中に生成されるデータである。すなわち、絵柄１ピッチ分当たり、Ｎ個のロータリーカッター１の回転位置が、二値化データに関連づけられて、測定対象データが生成されている。

続いて、こうして生成された測定対象データと、比較データ群内の基準データ及び
シフトデータそれぞれとの排他的論理和の累積演算値を算出する。例えば、図５に示すような測定対象データが生成された場合、測定対象データの０−１信号データと、基準データの０−１信号データとを時系列に対比すると、６箇所において０−１信号データが一致していないため、排他的論理和の累積演算値は６となる。同様に、図６の例では、測定対象データとシフトデータ１との排他的論理和の累積演算値は６となる。また、図７の例では、測定対象データとシフトデータ４とが完全に一致しているため、排他的論理和の累積演算値は０となる。

こうして、測定対象データと、比較データ群内のすべての基準データ及びシフトデータ１〜１１との排他的論理和の累積演算値を算出すると、図８のようになる。図中の右側に各累積演算値が記載されている。そして、この関係をグラフに表すと、図９に示すようになる。図９のグラフでは、横軸が比較データ郡内のデータの番号であり、基準データを０とし、シフトデータ１〜１１をそれぞれ１〜１１としている。このグラフから排他的論理和の累積演算値が最小の０であるのは、シフトデータ４に対して演算を行った場合であることが分かる。そのため、測定対象データは、シフトデータ４と一致している。ここから、測定対象データは、基準データと対比して、４基準長さ分の位置ずれが生じていることが分かる。すなわち、測定対象データは、基準データに対して４基準長さ分だけ進んでいる。なお、制御部３に、図９のようなグラフを表示する表示部を設けることもでき、これによって基準長さを視覚的に確認することができる。

これに対して、制御部３は、測定対象データが基準データと一致するように、４基準長さ分の位置ずれの補正を行うように、ロータリーカッター１の回転速度を調整する。上記の例では、測定対象データが、基準データよりも４基準長さ分だけ進んでいるため、この分だけ遅らせる必要がある。具体的には、切断刃１２がウエブ１０の断裁を行った後、この切断刃１２が次に断裁を行うまでの間にロータリーカッター１の回転速度が調整される。すなわち、切断刃１２による断裁位置が搬送方向の前方にずれているときは、回転速度が下げられ、断裁位置が後方にずれているときは回転速度が上げられる。

また、基準データを先立って準備する時に、１ピッチ分の測定したデータをその測定したデータ、または前、又は後、又はその両方のピッチの各データをシフトさせた各シフトデータを含む各比較データ群を作成し、測定したデータと各比較データ群の排他的論理を演算し、グラフ化することができる。これにより、所定のしきい位置以下の値があるか、しきい位置を下回るポイントが複数ないか等を確認できるため、検出精度が高くなる位置に絵柄検出器の位置を調整できる。

＜４．断裁制御装置の動作＞
続いて、上記のように構成された断裁制御装置の動作について説明する。輪転印刷機で印刷が施されたウエブ１０が搬出されると、ロータリーカッター１が回転し、絵柄１０１の間の基準断裁位置Ｚで、切断刃１２によりウエブ１０が切断される。これにより、ウエブ１０は、１つの絵柄１０１が印刷された枚葉の印刷物に分断され、図示を省略する装置により、束ねるなどの処理がなされる。

このとき、制御部３は、輪転印刷機からの入力により、ロータリーカッター１の周速をウエブ１０の搬送速度に一致させるように、ロータリーカッター１の駆動を制御する。これとともに、回転信号及び検出信号に基づき、切断刃１２による実際の切断位置が、ウエブ１０上の基準断裁位置Ｚに一致するようにロータリーカッター１の駆動を制御する。

そして、切断刃１２による実際の切断位置が、ウエブ１０上の基準断裁位置Ｚとずれた場合には、上記のように、ロータリーカッター１の回転速度を調整する。そして、回転速度の調整が行われた後、次に切断刃が断裁を行うときには、ロータリーカッター１の周速は、ウエブ１０の搬送速度に一致するように制御される。

＜５．特徴＞
以上のように、本実施形態によれば、ウエブの絵柄に基づいて、ウエブの位置ずれを検出することができるため、従来のようにウエブにカットマークを印字することが不要になる。また、絵柄１０１に基づいて、位置ずれを検出できるため、カットマークに基づいて位置ずれを検出する場合に比べ、検出の精度を向上することができる。さらに、絵柄１０１を直接検出するため、ウエブの絵柄が変わっても、例えば、カットマークを検出する光電センサのように、設置位置の再調整が不要となる。すなわち、絵柄を検出できるのであれば、絵柄検出器２は、ウエブ１０の幅方向のいずれの位置に配置することもできる。また、例えば、画像カメラや画像処理装置のような装置と比べ、コストを低減することができる。

＜６．変形例＞
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて、種々の変更が可能である。また、以下の変形例は、適宜組合せが可能である。

＜６−１＞
上記実施形態では、基準データからＮ−１個のシフトデータを生成し、合計Ｎ個のデータが含まれた比較データ群を作成している。そして、この比較データ群と、測定対象データとの排他的論理和を求めている。しかしながら、本発明は、これに限定されず、例えば、測定対象データを取得後、これを基準に比較データ群（本発明の第２比較データ群）を生成し、この比較データ群と基準データとの排他的論理和を求めることもできる。なお、この例においても、基準データは、上記実施形態でも説明したように、予め記憶部に記憶しておいてもよいし、位置検出時に取得してもよい。以下、この方法について説明する。

図１０は、上記実施形態の図８と対応する図であり、同じ基準データ及び測定対象データを使用している。図１０の例では、測定対象データから、１１個のシフトデータを生成している。すなわち、測定対象データを基準とした比較データ群を生成している。そして、この比較データ群と基準データとの排他的論理和の累積演算値を算出している。図１０の例では、比較データ群の各データと基準データとの排他的論理和の累積演算値を、同図の右側に示している。

そして、この結果から、図１１に示すような、比較データ郡内のデータの番号と、排他的論理和の累積演算値の関係を生成することができる。図１１によれば、基準データは、測定対象データと対比して、８基準長さ分の位置ずれが生じていることが分かる。すなわち、測定対象データは、基準データに対して８基準長さ分だけ遅れている。したがって、位置ずれを補正するためには、この結果に基づいて、測定対象データが基準データと一致するように、８基準長さだけ進める必要がある。ここでは、データの合計が１２個であるため、この例で示した位置ずれと、上述した実施形態における位置ずれとは、一致する。したがって、位置ずれの長さを求めるには、図８の方法に加え、図１０で示した方法を用いても有効である。

＜６−２＞
また、上記説明は、測定対象データまたは基準データに含まれるすべての０−１信号データの数であるＮと対応するように、Ｎ−１個のシフトデータを生成しているが、シフトデータの数は、これに限定されない。例えば、図４や図９のように、基準データや測定対象データの単位で０−１信号データをシフトさせるのではなく、測定対象データまたは基準データに含まれる、連続する１信号の塊または連続する０信号の塊のパターン（分布）に合わせて（本発明の「所定の数」に相当）、元データ、つまり基準データまたは測定対象データをシフトさせ、シフトデータを生成することができる。

この場合、元データは特に限定されないが、例えば、絵柄検出器２で絵柄が検出されて０−１信号が生成されてから、最初の連続する１信号の塊または連続する０信号の塊を先頭に位置させたデータとすることができる。更に、その元データを前述の連続する０−１信号の塊のパターンに合わせてシフトさせ、塊のパターンの数のシフトデータを作成することができる。また、元データは１つに限定されずに、その後に続く０−１信号の塊を先頭にした元データを作成してもよく、複数の元データに対し、シフトデータを作成してもよい。その場合は、シフトデータの数は塊のパターンの数と元データの個数と掛け合わせた数になる。こうして生成されたシフトデータを用いて比較データ群（Ｎ個より小さいことが好ましい）を生成し、測定対象データまたは基準データとの排他的論理和の累積演算値を算出した上で、位置ずれを検出する。このようにすることで効率よく位置ズレを検出することが可能となる。なお、このようにシフトデータを生成する場合、比較テータ群には、基準データや測定対象データを必ずしも含めなくてもよい。

＜６−３＞
上記実施形態では、一の絵柄検出器２を用いたが、絵柄の種類によっては、複数の絵柄検出器を用いることできる。例えば、図１２に示すように、ウエブの幅方向に３つの絵柄検出器を配置することができる。この場合、３組の基準データ、比較データ群、測定対象データが生成されることになるが、それぞれで累積演算値が算出し、その中で、最小値を算出した１組を用いて、位置ズレを算出することができる。

＜６−４＞
上記実施形態の断裁機では、ロータリーカッター１に設けられる切断刃１２の数を１つにしているが、その数は特には限定されない。例えば、２つの切断刃を１８０度おき、４つの切断刃１２が９０度おき、など種々の間隔での配置が可能である。この場合、上述した絵柄１ピッチ当たりの回転位置の数Ｎは、切断刃の数によって適宜変更することができる。

＜６−５＞
上記実施形態では、輪転印刷機から搬出されたウエブの断裁について説明したが、これ以外の印刷機から搬出されるウエブに対しても適用できるのは勿論である。

＜６−６＞
上記実施形態では、本発明に係る物体の位置検出方法を断裁装置に適用したが、これ以外の装置に適用することも可能である。例えば、断裁位置の制御以外に、ローラ間の位置ズレを検出することもできる。この場合、位置ズレを正したい下流側のローラにロータリーエンコーダなどの回転位置を検出するとともに、その上流側に上記のような絵柄検出器を設ければよい。

また、繰り返し現れる複数の絵柄を有する物体の対する位置ズレを検出することが可能であり、例えば、絵柄が表示された円筒体の所定の位置に、印刷を施す場合にも、本発明の方法を用いることができる。

さらに、絵柄、文字のほか、凹凸形状などの物体の表面形態を検出することができれば、上記のように位置ズレの検出と、その補正が可能である。

１０ ウエブ
１０１ 絵柄
１ ロータリーカッター
１２ 切断刃
２ 絵柄検出器（第１検出器）
３ 制御部
４ ロータリーエンコーダ（第２検出器）

Claims (8)

1. 移動方向に沿って繰り返される複数の表面形態を有する物体における、移動中の位置ずれを検出する方法であって、
   前記物体の移動方向に沿って、当該物体の表面形態を検出する第１ステップと、
   一の前記表面形態毎に、前記物体上の移動方向に沿うＮ（Ｎは０より大きい整数）個の位置情報を順に検出し、当該Ｎ個の位置情報を、前記物体の表面形態を二値化した０−１信号データに関連付けた、測定対象データを生成する第２ステップと、
   前記第１及び第２ステップと同様の方法で作成した０−１信号データを含み、基準となる前記物体の移動状態を示す基準データを準備する第３ステップと、
   前記基準データ、及び当該基準データの０−１信号データを順番に所定の数ずらしたＮ−１個以内のシフトデータ、のうち、少なくとも前記シフトデータを含むＮ個以下の第１比較データ群を生成する第４ステップと、
   前記第２ステップで生成された測定対象データと、前記第１比較データ群に含まれるデータそれぞれとの排他的論理和を累積演算した累積演算値を算出する第５ステップと、
   前記累積演算値が最小となる前記基準データまたはシフトデータと、前記測定対象データとのズレに基づいて、前記移動中の物体の、前記基準となる移動状態からの位置ズレを算出する第６ステップと、
   を備えている、物体の位置検出方法。
2. 移動方向に沿って繰り返される表面形態を有する物体における、移動中の位置ずれを検出する方法であって、
   前記物体の移動方向に沿って、当該物体の表面形態を検出する第１ステップと、
   一の前記表面形態毎に、前記物体上の移動方向に沿うＮ（Ｎは０より大きい整数）個の位置情報を順に検出し、当該Ｎ個の位置情報を、前記物体の表面形態を二値化した０−１信号データに関連付けた、測定対象データを生成する第２ステップと、
   前記第１及び第２ステップと同様の方法で作成した０−１信号データを含み、基準となる前記物体の移動状態を示す基準データ、及び当該基準データの０−１信号データを順番に所定の数ずらしたＮ−１個以内のシフトデータ、のうち、少なくとも前記シフトデータを含むＮ個以下の第１比較データ群を準備する第３ステップと、
   前記第２ステップで生成された測定対象データと、前記第１比較データ群に含まれるデータそれぞれとの排他的論理和を累積演算した累積演算値を算出する第４ステップと、
   前記累積演算値が最小となる前記基準データまたはシフトデータと、前記測定対象データとのズレに基づいて、前記移動中の物体の、前記基準となる移動状態からの位置ズレを算出する第５ステップと、
   を備えている、物体の位置検出方法。
3. 移動方向に沿って繰り返される複数の表面形態を有する物体における、移動中の位置ずれを検出する方法であって、
   前記物体の移動方向に沿って、当該物体の表面形態を検出する第１ステップと、
   一の前記表面形態毎に、前記物体上の移動方向に沿うＮ（Ｎは０より大きい整数）個の位置情報を順に検出し、当該Ｎ個の位置情報を、前記物体の表面形態を二値化した０−１信号データに関連付けた、測定対象データを生成する第２ステップと、
   前記第１及び第２ステップと同様の方法で作成した０−１信号データを含み、基準となる前記物体の移動状態を示す基準データを準備する第３ステップと、
   前記測定対象データ、及び当該測定対象データの０−１信号データを順番に所定の数ずらしたＮ−１個以内のシフトデータ、のうち、少なくとも前記シフトデータを含むＮ個以下の第２比較データ群を生成する第４ステップと、
   前記第３ステップで生成された基準データと、前記第２比較データ群に含まれるデータそれぞれとの排他的論理和を累積演算した累積演算値を算出する第５ステップと、
   前記累積演算値が最小となる前記測定対象データまたはシフトデータと、前記基準データとのズレに基づいて、前記移動中の物体の、前記基準となる移動状態からの位置ズレを算出する第６ステップと、
   を備えている、物体の位置検出方法。
4. 前記基準データは、前記第１ステップに先立って準備されている、請求項１から３のいずれかに記載の物体の位置検出方法。
5. 前記基準データ及び前記第１比較データ群は、前記第１ステップに先立って生成されている、請求項２に記載の物体の位置検出方法。
6. 前記測定対象データは、前記物体の移動方向と直交する方向に沿う複数の箇所で検出した前記表面形態に基づいて生成され、
   生成された複数の前記測定対象データそれぞれに基づいて算出される前記累積演算値の中の最小値を用いて、前記位置ズレを算出する、請求項１から５のいずれかに記載の物体の位置検出方法。
7. 前記表面形態は、カラーマークセンサにより検出される、請求項１から６のいずれかに記載の物体の位置検出方法。
8. 所定間隔で絵柄が印刷されたウエブを当該絵柄ごとに断裁する際に、断裁位置を制御する断裁制御装置であって、
   前記ウエブを前記絵柄間で断裁する少なくとも１つの切断刃を有する断裁ユニットと、
   前記ウエブの搬送路において前記断裁ユニットの上流側に配置され、前記ウエブ上の前記絵柄を前記搬送方向に沿って検出する第１検出器と、
   前記ウエブ上の搬送方向に沿うＮ（Ｎは０より大きい整数）個の位置情報を順に検出する第２検出器と、
   前記第１検出器により検出された絵柄、及び前記第２検出器により検出された位置情報に基づいて、前記切断刃による断裁動作を制御する制御部と、
   制御用のデータを記憶する記憶部と、
   を備え、
   前記制御部は、
   前記Ｎ個の位置情報を、前記ウエブの絵柄を二値化した０−１信号データに関連付けた、測定対象データを生成し、
   前記測定対象データの生成と同様の方法で作成した０−１信号データを含み、基準となる前記ウエブの搬送状態を示す基準データ、及び当該基準データの０−１信号データを順番に所定の数ずつずらしたＮ−１個以内のシフトデータ、のうち、少なくとも前記シフトデータを含む比較データ群を前記記憶部から読み出し、
   前記測定対象データと、前記比較データ群に含まれるデータそれぞれとの排他的論理和を累積演算した累積演算値を算出し、
   前記累積演算値が最小となる前記基準データまたはシフトデータと、前記基準データとのズレに基づいて、前記搬送中のウエブの、前記基準となる搬送状態からの位置ズレを算出し、前記切断刃による断裁動作を制御する、断裁制御装置。