JP2019516567A - 印刷画像を有する基材を切断するための自動的方法および装置 - Google Patents

Abstract

本発明は、印刷画像を備えた基材を、縦方向および横方向切断マークの検出に基づいてアライメント誤差を補正する手段が配設された自動切断装置（１００）で切断する方法に関する。縦方向切断マーク（ＬＭ）には、基材（Ｓ）の供給方向（Ｆ）に対して各横方向切断マーク（ＴＭ）の上流に配置され、所定の既知の長さ（ｄ）だけ横方向切断マークから間隔を空けた切れ目（Ｎ）が配設されている。自動切断装置（１００）は、横方向切断マーク（ＴＭ）を検出するように構成された第１の光学ユニット（１４０）と、縦方向切断マーク（ＬＭ）における切れ目（Ｎ）を検出するように構成された第２の光学ユニット（１５０）を備えている。基材の速度が既知であるため、制御システムは、横方向切断マーク（ＴＭ）が実際に第１の光学ユニット（１４０）の下を通過したときに第１の光学ユニット（１４０）を作動させる。この特徴の組み合わせによって、自動切断装置が誤差補正を提供することによって、横方向切断マークの検出の技術的課題を確実に解決することが可能となる。

Description

本出願は一般に、複数の画像が印刷された基材を切断するための自動装置の分野に関する。このタイプの基材は特に、シートまたはロール状に巻かれた形態で提供される紙片、布、ＰＶＣなどである。より詳細には、本発明は基材のアライメント誤差の補正に備えた切断方法および装置に関し、補正は、画像の縁に沿って印刷された縦方向および横方向切断マークの検出に基づくものである。

デジタルレンダリングを含むグラフィックおよび写真技術は大きな変化を経ており、伝統的光学系によって作製されたプリントを放棄して、最も多様な特徴と寸法を有する基材を提供するシートまたはロール上へのデジタルファイル由来のインクジェット印刷技術に次第に傾倒して開発されていることが知られている。

個々の画像は、供給方向に対して平行な縦方向ならびに、供給方向に対して垂直な横方向に切断を行なうように構成された切断ユニットを有する自動切断装置に基材が導入される切断プロセスによって得られる。

これらの自動切断装置の縦方向切断ユニットは典型的には横げたに拘束され、縦方向切断ユニットは横げたに沿って、基材上に印刷される画像の縦縁に対応する所定位置にロックされる。その代わりに、少なくとも１つの横方向切断ユニットが、クロスバーに沿って、例えば、電動機および歯付き動力伝動用ベルトによって可動する。

これらの切断装置には、有利には、縦方向および横方向切断ユニットがそれに沿って動作する供給方向と横方向に対する基材のアライメント誤差を補正する手段が配設されていてもよい。

このため、縦方向または供給方向および横方向に延在する適切な切断マークが、基材上の画像付近且つ画像の縁に対して平行に印刷されている。切断マークは、基材に印刷される画像の位置と配向を示し、したがって切断操作の基準として働く１つ以上の平行なブラックバンドからなる。

そのような基材の一例が、特許文献１に記載されている。同文献によれば、画像と、横方向および縦方向切断マークは同じ印刷ヘッドで一緒に印刷される。

切断装置の補正手段は、典型的には、例えば、制御システムに作動的に接続された反射型光学セルなどの光学ユニットを含み、制御システムのほうは、適切な制御プログラムが配設されたマイクロプロセッサを備えている。

印刷された基材が縦方向または供給方向に送られると、光学ユニットは切断マークにフォーカスし、切断マークの位置をチェックする。基材に印刷される画像の、供給方向および／または横方向へのミスアライメントが発見されるたびに、制御システムは、上に切断ユニットが搭載されるバーまたはガイドの位置を補正する適切なアクチュエータおよび／または電動ローラーを作動させる。

本出願人名義の特許文献２は、独立請求項１および独立請求項４のプリアンブルにそれぞれ規定された自動切断方法および自動切断装置について記載している。

関連する補正手段を備えた上記の自動切断装置は、いわゆる「ラージフォーマット（大型フォーマット）」プリンタ向けに開発されたものである。「ラージフォーマット」プリンタとは、１６００ｍｍ以上の幅を有する基材上に画像を印刷できるということを意味する。しかしながら、より小規模なフォーマットのプリンタ向けの適用がより一層必要とされている。

大型フォーマット基材に印刷された画像の場合、自動補正手段の光学ユニットがアライメント誤差および／または切断誤差に実質的に影響されずに動作可能なように、切断マークは一般に、印刷画像から明白に区別可能であり得る。

反対に、小型サイズの基材の場合、切断マークは、それらの小さいスケールにより、印刷画像の部分および／または詳細と混同される可能性、ならびに文字要素と混同される可能性がある。よって、補正手段の光学ユニットが読み取りエラーを引き起こし、結果として、補正手段が部分的にのみ介入するか、または全く介入しない可能性がある。

この問題は、縦方向または供給方向に連続する画像の間に印刷される横方向切断マークに本質的に関するものである一方で、縦方向切断マークに関する限りは、縦方向切断マークが供給方向における基材の全長にわたり延在する連続した線であるが故に、実質的に問題は存在しない。

米国特許第６５３６８９２号明細書 欧州特許第１８８３５１０号明細書

したがって、アライメント誤差の補正を提供するための自動切断方法および装置を改良する必要があり、それが本発明の目的である。前記目的は方法および自動装置によって達成され、その主要な特徴は請求項１と請求項４にそれぞれ記載され、他の特徴は残りの請求項に記載されている。

本発明の基礎となる解決策の概念は、縦方向切断マークに、供給方向に対して各横方向切断マークの上流に配置され、所定の既知の手段によって、各横方向切断マークから離間した切れ目を設けることによって縦方向切断マークを改変することである。それに対応して、アライメント誤差を補正する手段を有する自動切断装置が配設され、その制御システムに作動的に接続されて切れ目を検出するように構成された光学ユニットを備え、その結果、基材供給速度が既知である条件で、横方向切断マークが光学ユニットの下を実際に通過する際に、横方向切断マークを検出することを目的とした光学ユニットが選択的に作動される。

したがって、誤差補正を提供する自動切断装置、より具体的には、１６００ｍｍ未満の幅を有する基材を切断するように構成された装置に影響する横方向切断マーク検出の技術的課題を確実に解決することが可能となる。

本発明によって提供される主要な利点は、切断方法が非常にコスト効率のよい方式で実施され得るということである。一方で、既知の位置で周期的な切れ目を有する縦方向切断マークを印刷すれば実際十分である。他方で、そのような切れ目を検出するように構成され、また、横方向切断マークを検出することを目指した光学ユニットが、縦方向切断マーク内に形成された切れ目を検出したときに作動するように制御システムのマイクロプロセッサを設定するように構成された光学ユニットを備えた自動切断装置を配設すれば十分である。

本発明によって提供されるもう１つの利点は、切れ目を検出するために用いられる光学ユニットが、基材が供給方向に進行したときに縦方向切断マークを監視し、これらの切断マークに対するあり得るアライメント誤差を修正するためにも用いられ得るということである。

本発明のさらなる利点と特徴は、以下の本発明の実施形態の、添付図面を参照した詳細且つ非限定的な説明から当業者には明らかとなろう。

本発明による自動切断装置を示す斜視図である。 図１の詳細ＩＩを示す図である。 基材が自動切断装置を通過するときの、２つの印刷画像と、関連する切断マークとを有する基材の一部を模式的に示す上面図である。

図１および２を参照すると、印刷画像を有する基材の切断のための本発明による自動切断装置の全体が、参照番号１００で示されている。

自動切断装置１００は、フレーム１１０を含む。フレーム１１０は、一対の直立材１１１，１１２を既知の方式で備えた、例えばホイール上で可動なフレームである。一対の直立材１１１，１１２は、関連する切断マークを伴う複数の印刷画像を有する基材Ｓを受けるための面（図示せず）を支持する。基材Ｓを、切断装置１００の入口と出口の間で縦方向または供給方向に移動させることを可能にするために、複数のドラッグローラー（図示せず）もフレーム１１０上に取り付けられている。縦方向または供給方向は、矢印Ｆによって模式的に示されている。

切断装置１００はさらに、基材Ｓを供給方向Ｆに切断するように構成された１つ以上の縦方向切断ユニット１２０と、基材Ｓを供給方向Ｆに対して垂直な横方向Ｔに切断するように構成された少なくとも１つの横方向切断ユニット１３０を備える。

縦方向切断ユニット１２０は、直立材１１１，１１２の間に横方向Ｔに延在するフレーム１１０のバー１１３で拘束される。横方向Ｔにおけるバー１１３に沿った縦方向切断ユニット１２０の位置は、基材Ｓ上に印刷された印刷画像の数と、それらのレイアウト次第で手動または自動で変更され得る。横方向切断ユニット１３０は、バー１１３に対して平行に横方向Ｔにおいて直立材１１１，１１２の間に延在するフレーム１１０のガイド１１４に沿って可動である。横方向切断ユニット１３０は例えば、動力伝動用ベルトを介して電動機によって駆動され得る。

切断装置１００はさらに、縦方向切断ユニット１２０と横方向切断ユニット１３０がそれに沿って動作する供給方向Ｆと横方向Ｔに対する基材Ｓのアライメント誤差を補正する補正手段を備えている。補正手段は、反射型光学セルなどの光学ユニットを含む。光学ユニットは、適切な制御プログラムが配設されたマイクロプロセッサを備えた装置１００の制御システム（図示せず）に作動的に接続されている。誤差の補正は、画像の縁に沿って基材上に印刷された縦方向および横方向切断マークの検出に基づくことが知られている。

図面に示された実施形態において、装置１００は、例えば、ガイド１１４に関連付けられ得る２つの反射型光学セル１４１，１４２からなる第１の光学ユニット１４０を備えている。ガイド１１４に沿って横方向切断ユニット１３０が移動される。第１の光学ユニット１４０は例えば、ガイド１１４の中央に配置される。２つの反射型光学セル１４１，１４２は、基材の、その上に印刷された横方向切断マークに対するアライメント誤差の検出を可能にするために、横方向Ｔに間隔を空けている。

本発明によれば、切断装置１００はさらに、制御システムに作動的に接続される第２の光学ユニット１５０を備えている。第２の光学ユニット１５０は、横方向切断マークの実際の通過の確認を制御システムに送信するために第１の光学ユニット１４０と連携する。

例えば、リニアＣＣＤセンサまたは同等なセンサの形態である第２の光学ユニット１５０は、横方向Ｔに互いに間隔を空けて配置された２つの読取点１５１，１５２を備えている。第２の光学ユニット１５０は、フレームの直立材のうち一方、例えば直立材１１２付近に配置される。その結果、２つの読取点１５１，１５２が、供給方向Ｆに進行する基材Ｓ上に印刷された縦方向切断マークに対して互いに対向して配置される。

図３は、供給方向Ｆに自動切断装置１００を通過する基材Ｓを模式的に示す。複数の画像ＩＭ１，ＩＭ２などが、基材Ｓ上に、供給方向Ｆに連続して印刷されている。例えば一対の平行なブラックバンドからなる横方向切断マークＴＭが、連続した画像の間に印刷される。縦方向切断マークＬＭは、基材Ｓの縁付近に印刷され、供給方向Ｆにおいて画像ＩＭ１，ＩＭ２に対して平行に延在する。

本発明によれば、縦方向切断マークＬＭは切れ目を備えている。切れ目は、供給方向Ｆに対して各横方向切断マークＴＭの上流に配置され、所定の既知の長さ「ｄ」だけ各横方向切断マークＴＭから間隔を空けている凹みＮ、中断等の形態である。所定の既知の長さ「ｄ」は、例えば１５０ｍｍから２００ｍｍの間に含まれる。この長さは、自動切断装置１００の制御システムに与えられる入力である。

供給方向Ｆにおける基材Ｓの速度は既知である。そのため、第２の光学ユニット１５０による、縦方向切断マークＬＭの切れ目Ｎの検出により、制御システムは、切れ目の後の横方向切断マークＴＭが切れ目を検出するように構成された第１の光学ユニット１４０の下をいつ通過するかを厳密に知り得る。これは、検出誤差を回避することを可能にし、よって基材Ｓの位置を修正するときの誤差を回避することを可能にする。制御システムによる第１の光学ユニット１４０の作動は、縦方向切断マークＬＭにおける切れ目が検出されると選択的に実行される。言い換えると、縦方向切断マークＬＭにおける切れ目の検出は横方向切断マークＴＭの到来を予測する。

本発明の一実施形態によれば、装置１００は、直立材のうち一方、例えば直立材１１２付近でフレーム１１０に拘束される第３の光学ユニット（図示せず）を備えてよい。第３の光学ユニットは、基材上に印刷された縦方向切断マークＬＭに対する基材Ｓのアライメント誤差を検出するように構成されている。第３の光学ユニットは、有利には、第２の光学ユニット１５０付近に配置され、それによって縦方向切断マークＬＭ用の単一の読み取りブロックを形成してもよい。

本発明の別の実施形態によれば、第２の光学ユニット１５０は、横方向切断ＴＭに先行する縦方向切断マークＬＭにおける切れ目Ｎを検出するとともに、縦方向切断マークＬＭを監視するため、すなわち、基材Ｓのアライメントを制御するために構成されてよい。

本発明を、その好ましい実施形態を参照して本明細書で開示してきた。以下に記載する特許請求の範囲の保護範囲によって定義されるのと同じ発明的概念に関連するさらなる実施形態もあり得ることが理解されよう。

１００ 自動切断装置
１１０ フレーム
１１１，１１２ 直立材
１１３ バー
１１４ ガイド
１２０ 縦方向切断ユニット
１３０ 横方向切断ユニット
１４０，１５０ 光学ユニット
１４１，１４２ 光学セル
１５１，１５２ 読取点
Ｆ 供給方向
ＩＭ１，ＩＭ２ 画像
ＬＭ 縦方向切断マーク
ＴＭ 横方向切断マーク
Ｎ 切れ目
Ｓ 基材
Ｔ 横方向

Claims (7)

1. 印刷画像を備えた基材を、アライメント誤差の補正のための手段が配設された自動切断装置（１００）によって切断する切断方法であって、前記切断方法が、
   ｉ）基材（Ｓ）上に複数の画像（ＩＭ１，ＩＭ２）を印刷するステップと、
   ｉｉ）縦方向または供給方向（Ｆ）に沿って、前記基材（Ｓ）の縁付近且つ前記複数の画像（ＩＭ１，ＩＭ２）の縁に対して平行な１つの縦方向切断マーク（ＬＭ）を印刷するとともに、前記縦方向切断マーク（ＬＭ）に対して垂直に複数の横方向切断マーク（ＴＭ）を印刷するステップであって、前記横方向切断マーク（ＴＭ）は、前記基材（Ｓ）上に印刷された連続した画像（ＩＭ１，ＩＭ２）の間に配置される、ステップと、
   ｉｉｉ）前記横方向切断マーク（ＴＭ）の検出のために構成された第１の光学ユニット（１４０）を有する自動切断装置（１００）を配設するステップと、
   ｉｖ）前記自動切断装置（１００）に前記基材（Ｓ）を供給するステップと、
   を含み、
   前記縦方向切断マーク（ＬＭ）は、前記供給方向（Ｆ）に対して各横方向切断マーク（ＴＭ）の上流に配置された切れ目（Ｎ）を有するように印刷され、前記切れ目（Ｎ）は、各横方向切断マーク（ＴＭ）から所定の既知の長さ（ｄ）だけ間隔を空けており、
   前記自動切断装置（１００）には、前記縦方向切断マーク（ＬＭ）における前記切れ目（Ｎ）を検出するように構成された第２の光学ユニット（１５０）が配設され、
   前記自動切断装置（１００）の制御システムは、前記第２の光学ユニット（１５０）が前記縦方向切断マーク（ＬＭ）の前記切れ目（Ｎ）を検出した場合に、前記第１の光学ユニット（１４０）が、前記基板（Ｓ）上に印刷された前記複数の横方向切断マーク（ＴＭ）を検出するために選択的に作動されるように構成されている、
   ことを特徴とする、切断方法。
2. 前記縦方向切断マーク（ＬＭ）の前記切れ目（Ｎ）が凹みである、請求項１に記載の切断方法。
3. 前記第２の光学ユニット（１５０）は、前記縦方向切断マーク（ＬＭ）の前記切れ目（Ｎ）を検出するとともに、前記供給方向（Ｆ）に沿って前記縦方向切断マーク（ＬＭ）を監視して、前記基材（Ｓ）のアライメント誤差を補正するように構成されている、請求項１または２に記載の切断方法。
4. 印刷画像を備えた基材（Ｓ）を切断するための自動切断装置（１００）であって、前記自動切断装置（１００）が、
   ｉ）供給方向（Ｆ）における前記基材（Ｓ）の切断を可能にするように構成された１つ以上の縦方向切断ユニット（１２０）と、
   ｉｉ）前記供給方向（Ｆ）に対して垂直な横方向（Ｔ）における前記基材（Ｓ）の切断を可能にするように構成された少なくとも１つの横方向切断ユニット（１３０）と、
   ｉｉｉ）前記基材（Ｓ）のアライメント誤差の補正のための補正手段であって、前記横方向（Ｔ）に配置されて、前記基材（Ｓ）上に印刷された横方向切断マーク（ＴＭ）を検出するように構成された第１の光学ユニット（１４０）を備えている、補正手段と、
   ｉｖ）前記第１の光学ユニット（１４０）が作動的に接続されている制御システムと、
   を備え、
   前記制御システムに作動的に接続され、２つの検出点（１５１，１５２）が配設された第２の光学ユニット（１５０）をさらに備え、前記第２の光学ユニット（１５０）は、使用時、前記２つの検出点（１５１，１５２）が、前記供給方向（Ｆ）に供給される前記基材（Ｓ）の一縁に沿って印刷された縦方向切断マーク（ＬＭ）に対して互いに対向して配置されるように、前記横方向（Ｔ）において前記自動装置（１００）の一端に配置され、
   前記制御システムは、前記第２の光学ユニット（１５０）から受け取った前記縦方向切断マーク（ＬＭ）における切れ目を示唆する信号に基づいて前記第１の光学ユニット（１４０）を選択的に作動させるように構成されていることを特徴とする、自動切断装置（１００）。
5. 前記横方向（Ｔ）において前記自動装置（１００）の一端に配置され、前記縦方向切断マーク（ＬＭ）を監視するように構成された第３の光学ユニットをさらに備えている、請求項４に記載の自動切断装置（１００）。
6. 前記第３の光学ユニットは、前記第２の光学ユニット（１５０）付近に配置されている、請求項５に記載の自動切断装置（１００）。
7. 前記第２の光学ユニット（１５０）は、前記縦方向切断マーク（ＬＭ）の切れ目（Ｎ）を検出するとともに、前記供給方向（Ｆ）における前記縦方向切断マーク（ＬＭ）を監視し、ならびに前記基材（Ｓ）のアライメント誤差を補正するように構成されている、請求項４に記載の自動切断装置（１００）。

Images