JP3735251B2 - Registration mark for printing and registration deviation measuring device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、多色印刷物の色見当合わせに使用する印刷用見当マークと見当ズレ計測装置に関し、更に詳細には、印刷中または印刷後に於ける各色印刷版の見当ズレの識別と見当ズレ量、及び見当ズレ方向の判定を、迅速かつ正確に行うことができる見当マークとその見当ズレ計測装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
多色刷りの枚葉印刷機においては、色数に応じた本数の版胴におのおの刷版が巻着され、各色毎に印刷がなされる。この際、各色が1枚のシートの正しい位置に順次刷られていかなければ、いわゆる見当ズレが生じることになり、良好な印刷製品を得ることができない。
【0003】
また最近は、FMスクリーンや高精細スクリーンなどを用いた高精細印刷が行われるようになってきているが、こういった高精細な印刷物では互いの版の位置合わせ精度が10から20μ程度と高精度が要求されており、見当ズレの自動検出の要請も高くなっている。しかし、高精度な位置合わせのためには位置ズレ検出に高倍率な光学系を使った測定装置が必要であり、この場合測定装置の視野は必然的に狭くなって計測範囲が限られる。
【0004】
従来、多色印刷の印刷見当マークとしては、十字形、同心形などの見当マークが使用されているが、各色の見当マークが重なり合って見当ズレ状態が正しく判別できなかったり、或いはだいたい正しい位置に色見当マークが印刷されていても、どの色がどの方向に、どれだけ見当ズレしているかが正しく判定し難かった。
【0005】
また、従来のこれら色見当マークは、目視、もしくはルーペによるズレ量とズレ方向の確認を行うのが主な目的のため、高精細な印刷物の微少なズレ量やズレ方向の検出には向かない面もあった。
【0006】
こういったことに対処するため特開昭56−157369号公報には、円や長方形の輪郭のブランクマークを基準色の版で使用する色数分印刷し、基準色以外の色の版には、ブランクマークと同じ位置に同じ大きさで円や長方形が印刷されるようにし、色ズレがあった場合はズレ量と方向が簡単に判別できるようにした技術が示されている。
【0007】
また特開昭63−53039号公報には、通常の十字トンボと、その十字トンボの各線で形成される4つの象限のおのおのに角部が十字の中心を向くように配置したカギ型のトンボとで構成した見当マークと、その見当マークを検出してズレ量を測定する装置とが示されている。
【0008】
また特開平7−89064号公報には、L字型の見当マークを用い、このマークの縦棒と横棒を横切るように検出手段を移動させ、見当ズレを検出する装置が示されている。
【0009】
また特開平8−834802号公報と特開平8−224862号公報には、基準となる色で十字パターンや多角形パターン、または横線とそれを区切る縦線を印刷に使用する色版数分印刷し、それぞれのパターンの線と線の間に基準となる色以外の色の正方形や多角形パターンを印刷して、この正方形や多角形が基準となる色の線分とどれだけ離れているかで色ズレを検出するようにした見当マークが示されている。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら特開昭56−157369号公報に示されたものは、(全色数−1)のブランクマークを設けねばならず、色数が増加すると見当合わせ用マークの専有面積が増加する。一般的に印刷原板における両耳の部分の余白には、製品名、分色グラデーションスケール、自動見当合わせ用マーク等の印刷スペースを設ける必要があり、絵柄の繰り返し周期が短い場合はこのスペースが不足するという問題がある。またこの方法は、目視による見当ズレ方向の確認には最適かもしれないが、ズレ方向と量を正確に測定するのが難しい。
【0011】
また特開昭63−53039号公報に示されたものは、中央の十字トンボを各色で印刷するため、微少なズレの場合十字トンボが太ってしまって正確な中心位置を求めるのが難しくなると共に、十字とカギ型が重なるようなズレの場合、両者を分離して測定するのが難しくなる。
【0012】
また特開平7−89064号公報のものは、単に見当ズレマークを検出し、ズレ量を算出する装置を示しているだけであると共に、検出手段が全ての色の見当マークを縦横に横切った後でなければズレ量と方向を計算することができず、迅速なズレ量検出ができない。
【0013】
また特開平8−834802号公報と特開平8−224862号公報に示された方法は、基準となる色以外の正方形や多角形が基準となる色の線の上に重ねて印刷されるようなことがあると、濃い色では分離が難しく、正確なズレ量を検出できなくなることがある。
【0014】
上述の事情に鑑み本発明は、高精度で迅速に見当ズレを測定できると共に、基準となる色の見当マーク要素とズレ量を測定するマーク要素が重ならないようにし、ズレ量を正確に測定できる印刷用見当マークとその見当ズレ計測装置を提供することが課題である。
【0015】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため請求項1に記載した発明は、
多色印刷に於ける各色の見当ズレを検出するための見当マークにおいて、
印刷で使用する各色毎に対応させて形状を異ならせた見当マーク要素群で構成するとともに、前記各色毎の見当マーク要素を、該見当マーク要素毎に太さ、または長さを異ならせた線分を一定角度で端点で結合して構成し、基準となる色の見当マーク要素の位置を基に各色の見当ずれ量を検出できるようにしたことを特徴とする。
【0016】
このように見当マークを構成することにより、この見当マークに於ける各色のズレ量を計測すれば全ての色のズレ量が計測でき、高精度で迅速に見当ズレを測定できる。
【0017】
そして請求項2、3、4に記載した発明は、
前記見当マーク要素毎に太さ、または長さを異ならせた線分を一定角度で端点で結合して構成した見当マーク要素を、各端点が中心から一定距離となるよう円状に等間隔に配したことを特徴とする。
前記見当マーク要素の線分の結合角度が略直角であることを特徴とする。
前記見当マーク要素における線分の1つが、印刷機の印刷流れ方向と略平行となるように設けたことを特徴とする。
【0018】
このように見当マーク要素を構成する線分を直角に交わらせ、かつ1つの線分が印刷機の印刷流れ方向と平行になるようにすると、斜めに印刷した場合に生じるギザ(斜め線をドットで表現した場合に生じる階段状のギザギサ)が現れず、より正確な位置ズレの計測が可能となる。
【0019】
そしてこのようにした場合、印刷に使用する色数が4色を越えた場合は請求項5に記載したように、
印刷に使用する色が4色を越えたとき、全ての色が見当マーク要素に割り当てられるよう見当マークの数を設定したことを特徴とする。
【0020】
このようにすることで、例え印刷色が4色を越えても、少ない数の見当マークの計測で全ての見当ズレを計測することができる。
【0021】
また、以上のように構成した見当マークでは、全ての色の見当ズレを計測するには全ての見当マーク要素が同一視野内に入る必要があるが、ズレ量が大きい場合は入らない場合がある。その場合の見当マークは、請求項6に記載したように、
多色印刷に於ける各色の見当ズレを検出するための見当マークにおいて、
請求項1若しくは2記載の印刷用見当マークを第1の見当マークとし、中心に配した基準色見当マーク要素と、該基準色見当マーク要素の周囲に配した基準色以外の同一色の比較見当マーク要素群とで構成した見当マークを、基準色以外の色に対して用意した見当マークを第2の見当マークとして、前記第1の見当マークと該第2の見当マークを組み合わせてなることを特徴とする。
【0022】
このように第2の見当マークを構成することで、色ズレがどの方向に生じても、基準色見当マーク要素の周りに配した比較見当マーク要素のうちの一つは基準色見当マーク要素に近寄る方向にズレるから、ズレ量が大きくても計測が可能となる。また、前記請求項1に記載した見当マークと併用し、かつ見当マーク要素間及び基準色見当マーク要素と比較検討マーク要素の間隔を調整することで、どちらかの見当マーク要素同士が重なってしまうようなズレの場合でも、もう片方の見当マーク要素が重ならないようにできるから、正確な計測が可能になる。
従って請求項10記載の発明は、見当ずれ計測装置にて多色印刷に於ける各色の見当ズレを検出するための見当ズレ計測方法において、
請求項6記載の印刷用見当マークを印刷し、該第1の見当マークの要素全てが見当ずれ計測装置の視野内に入る程度の見当ズレの場合は第1の見当マークのみで、前記第1の見当マークの要素全てが見当ずれ計測装置の視野内に入らないほど大きな見当ズレがある場合、前記第1の見当マークの要素のうち計測装置の視野内に入らない色のみ前記第2の見当マークで検出できるようにし、
一方、前記第1の見当マーク要素同士が重なって計測ができない場合は、その色のみ前記第2の見当マークで検出できるようにしたことを特徴とする。
【0023】
そしてこの見当マークにおいても、請求項7、8に記載したように、
前記第2の見当マークの比較見当マーク要素の端点を中心の基準色見当マークから等距離に、かつ互いが等間隔となるように配したことを特徴とする。
前記第2の見当マークの比較見当マーク要素を端点で直交する線分で構成し、線分の1つが印刷機の印刷流れ方向と略平行となるように設けたことを特徴とする。
【0024】
このように第2の見当マークの見当マーク要素を構成する線分を直角に交わらせ、かつ1つの線分が印刷機の印刷流れ方向と平行になるようにすると、斜めに印刷した場合に生じるギザ(斜め線をドットで表現した場合に生じる階段状のギザギサ)が現れず、より正確な位置ズレの計測が可能となる。
【0025】
また、このように構成した見当マークから見当ズレを計測するため請求項9に記載された発明は、
印刷物の見当マークを検出して印刷色の見当ズレを計測する二次元エリアセンサと、該二次元エリアセンサを二次元方向に移動させる二次元移動手段とを持ち、測定位置における見当マークの見当ズレを計測する見当ズレ計測装置において、
請求項1若しくは2記載の印刷用見当マークを有する印刷物を用い、前記見当マークを記憶するパターン記憶部と、前記二次元エリアセンサを二次元移動手段で見当マークが撮像できる位置まで移動させた後、前記二次元エリアセンサが検出した像パターンと前記パターン記憶部に記憶した見当マークとのマッチングを取るパターンマッチング部と、該パターンマッチング部が検出した印刷物上の見当マークの基準となる見当マーク要素の位置を基に、各色毎の見当マーク要素の見当ズレを検出する制御部とを持ち、二次元エリアセンサが検出した基準となる見当マーク要素の位置を基に各色毎の見当マーク要素の見当ズレを計測することを特徴とする。
【0026】
このように見当ズレ計測装置を構成することにより、見当ズレを高精度に、迅速に測定することができる。
【0027】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を例示的に詳しく説明する。但し、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りはこの発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例に過ぎない。
【0028】
図1は、本発明になる印刷用見当マークの構成を説明するための図、図2、図3は、本発明の印刷用見当マークを構成する2種類のマークの詳細説明図、図4は各色が見当ズレを起こした場合の説明図である。なおこの図1から図4は、一例として印刷に使用する色がY(黄)、M(マゼンタ)、C(シアン)、K(黒)の4色の場合を説明するが、本発明は後で説明するように4色だけに限らず、特色などを含めた多数色の印刷にも応用できる。
【0029】
図中1は第1の見当マーク、21、22、23は第2の見当マークで、本発明においてはこれら第1の見当マークと第2の見当マークを組み合わせ、第1の見当マークの要素全てが計測装置の視野内に入る程度の見当ズレの場合は第1の見当マークのみで、視野内に入らないほど大きな見当ズレがある場合、若しくはマーク要素同志が重なって計測ができない場合などは、その色のみ第2の見当マークで検出できるようにしてある。
【0030】
このうち第1の見当マークは、図2に示したように形状を異ならせた4つの見当マーク要素3、4、5、6で構成され、これら要素は中心20から一定距離rの位置に円状に等間隔に配してある。そしてこの第1の見当マークは、それぞれの見当マーク要素3、4、5、6が印刷で使用する別々の色、例えば4色の場合は3が黒、4がシアン、5が黄色、6がマゼンタという具合に印刷されるようにし、このうち一番濃い色の3の黒を見当ズレ計測の基準の要素とする。なお、図2に示した見当マーク要素3、4、5、6は、4が3に比べて線幅を細くし、5が図上横線の長さを短くし、6が同じく横線を5とは逆の方を短くしたように示したが、これらは一例で、各色と対応づけられればどのような形状としても良い。
【0031】
第2の見当マークは、図3に示したように中心に置かれた基準色見当マーク要素30と、このマーク要素30から一定距離Rの位置に円状に等間隔に配した同一形状の比較見当マーク要素7、8、9、10とで構成されている。そして中心に置かれた基準色見当マーク要素30は、色ズレ検出の基準とするため印刷で使われる色のうち最も濃い色、例えば今の場合は黒(B)で印刷し、周りに配した比較見当マーク要素7、8、9、10は、基準色以外の同一色とする。
【0032】
そして第2の見当マークは図1に示したように、印刷で使用する色数から1を減じた数だけ用意し、見当マーク毎に比較見当マーク要素を異なった色で印刷する。すなわち、前記したように黒、シアン、黄色、マゼンタの4色が印刷に使われ、基準となる色を黒とした場合、例えば21における比較見当マーク要素をシアンで、22を黄色で、23をマゼンタで印刷する。
【0033】
なお、本発明に於ける印刷用見当マークは、前記したように高精細な印刷物の位置ズレを高精度で検出できるよう非常に小型、高精細に構成する。すなわち例えば一例として、図2に於ける第1の見当マークは、図中に示したように高さと幅が0.6mm、図3に於ける第2の見当マークは、中心の基準マーク要素の一辺が0.1mm、全体の高さと幅がそれぞれ1mm程度で構成する。このように見当マークを小さく、高精細に構成することで、高倍率の光学系を使用してもマーク全体を視野内に納めることができ、見当ズレ量を高精度に検出することができる。
【0034】
また第2の見当マークはその構成からもわかるように、ズレ量が大きくても、4つの比較見当マーク要素7、8、9、10のどれかが中心の基準色見当マーク要素30に近づくようになるから、視野が小さくても見当ズレを計測することが可能となる。そのため、図2、図3からもわかるように第1の見当マークと第2の見当マークの大きさは、第2の見当マークを第1の見当マークより大きく構成してある。
【0035】
図4は、このように構成した本発明の印刷用見当マークを用い、色ズレ量を検出する説明図である。図中40は、見当ズレ計測装置が自動的に第1の見当マーク1や第2の見当マーク21、22、23を検出できるように設けた位置検出用マークで、あらかじめ見当ズレ計測装置に、この位置検出用マーク40から第1の見当マーク1までの距離と、第2の見当マーク21、22、23までの距離を覚え込ませておく。また、それぞれのマークにおいて点線で示した図形は、色ズレがない場合に各マークが印刷されるべき位置を示しており、この、色ズレがなく印刷がなされたときの第1の見当マーク1における見当マーク要素間の距離、及び第2の見当マーク21、22、23における基準色見当マーク要素と比較見当マーク要素間の距離も覚え込ませる。
【0036】
いま、印刷に使われている色が前記したように黒、シアン、黄色、マゼンタの4色であり、第1の見当マーク1における見当マーク要素3が黒、4がシアン、5が黄色、6がマゼンタで印刷され、見当ズレの基準となる色を3の黒とする。そして例えば黄色のマーク5が、図に示したように本来印刷されるべき位置からX方向にx1、Y方向にy1だけズレて印刷されていたとすると、基準となる黒3から黄色5までの距離は前記したようにあらかじめ計測装置に記憶させておくから、このx1、y1がこのまま黄色の見当マーク要素5のズレ量となる。
【0037】
また同様に第2の見当マークにおいては、前記したように例えズレ量が大きくても4つある比較見当マーク要素7、8、9、10のどれかが中心に位置する基準色見当マーク要素30に近寄る形でズレるから、例えば21の見当マークにおける比較見当マーク要素の色をシアンとし、中心に位置する基準色見当マーク要素30に一番近い比較見当マーク要素8が本来印刷されるべき位置座標からX方向にx2、Y方向にy2だけズレて印刷されている場合、この値がこのままシアンのズレ量となる。
【0038】
このように、第1の見当マークまたは第2の見当マークを用いることで印刷に使用している色の位置ズレ量が判明するわけであるが、この2つのマークは見当ズレ量の大きさで使い分ける。すなわち、後述する見当ズレ計測装置の高精度光学系の視野は略1mm程度であるが、第1の見当マークは一例として前記図2に示したように縦横が0.6mm程度の大きさである。そのため4色の印刷位置ズレ量が、この計測装置の視野内に納まる程度であれば図2に示した第1の見当マークで全てのズレ量を計測することができるが、それ以上のズレがある場合は第1の見当マークでは計測できない。
【0039】
この場合、第1の見当マークで計測できなかった色のズレ量を第2の見当マークで計測する。すなわち第2の見当マークは、中心の基準色見当マーク要素30の周りに基準色とは異なる色の比較見当マーク要素7、8、9、10が配列されているから、前記したようにズレ量が大きくてもいずれかの比較検討マーク要素が基準色見当マーク要素に近寄り、視野内に納めることができる。そのため、ズレ量が大きくても計測が可能となる。
【0040】
なお以上の説明では、印刷に使用する色の数を4色とし、第1と第2の見当マークにおけるそれぞれの単位図形の数を4としたが、一般的に多色印刷では4色だけに限らず、肌の色や金色など、特定の色を特色として使用し、5色、6色、7色……と多数の色を使うことが行われている。このように5色以上が使われる場合、本発明においては以下に述べる3種類の対処方法がある。
【0041】
その1は、第1の見当マークも第2の見当マークも図2、図3に示した形状とし、5色以上の場合、第1の見当マークの数を増やして印刷に使用する全ての色を割り当てられるようにする方法である。こうした場合第1の見当マークの数は増えるが、図2、図3から明らかなように、両見当マークを構成する見当マーク要素、及び比較検討マーク要素の線分は直角に交わり、これら線分の1つが印刷機の印刷流れ方向と平行になるように印刷すれば、斜めに印刷した場合に生じるギザ(斜め線をドットで表現した場合に生じる階段状のギザギサ)が現れず、より正確な位置ズレの計測が可能となる。
【0042】
第2の方法は、第1の見当マークにおける見当マーク要素の数を図5のように印刷に使用する色数分とし、第2の見当マークは図3に示したものとする方法である。この場合第1の見当マークの見当マーク要素は図5に示したように、2つの線分50、51を一定の角度を持たせて端点で結合して見当マーク要素52となし、他の見当マーク要素は53から57で示したように、線分角度を一定にして形状(線の太さや長さ)を異ならせて構成する。そしてお互いの見当マーク要素間は、一定距離を置いて平行になるようにするすることで、第1の見当マークの数を増やすことなく位置ズレを検出できる。但しこの場合も、第2の見当マークは基準となる色を除いた分だけ必要である。
【0043】
第3の方法は、第1の見当マークを図5のようにし、第2の見当マークも図6のように第1の見当マークの見当マーク要素と同じ形状の比較検討マーク要素を用いると共に、中心の基準色見当マーク要素も周りの比較検討マーク要素の数と同じ数の辺を持つ多角形とする方法である。このようにすると、ズレ量が大きい場合に視野内に入ってくる比較検討マーク要素の数が増え、より計測が容易に行える。
【0044】
以上が本発明における印刷用見当マークの詳細であるが、以下、さらに図7に従ってこの見当マークから各色の印刷ズレ量を検出する見当ズレ計測装置について説明する。
【0045】
図7の下部に示したのは本発明の見当ズレ計測装置の形態を示した装置の概略斜視図であり、上部にはその制御ブロック図を示した。図中70は見当ズレ計測装置、71は印刷物を載置するテーブル、72は印刷物、73は前記図1で説明したような印刷物上に印刷された見当マーク、74は印刷用紙の位置決めピン、75は二次元の範囲を撮像するCCDエリアセンサなどで構成した二次元エリアセンサで、これは前記したように高倍率の光学系を持って印刷物上の1×1mm程度の範囲を撮像するものと、20×20mm程度の広い範囲を撮像するものの2種類で構成されている。76は二次元エリアセンサ75と印刷物72の間隔(高さ)を測定するレーザ変位計などの測定装置で、このレーザ変位計のレーザ光は測定位置を指し示すレーザポインタとしても使用する。
【0046】
77は二次元エリアセンサ75やレーザ変位計などの測定装置76と印刷物72の間隔(高さ)を調節するため、ステップモータやボールネジを有してZ軸方向に移動させるZ軸ステージ、78は測定装置とZ軸ステージ77を一緒に移動させるための移動テーブル、79は移動テーブル78をX軸方向に移動させるボールネジなどを駆動するモータと位置検出をおこなうロータリーエンコーダなどの高精度位置検出装置を有したX軸駆動装置、80は同じくY軸方向に移動させるボールネジなどを駆動するモータと位置検出をおこなうロータリーエンコーダなどの高精度位置検出装置を有したY軸駆動装置、81はXYZ軸のモータを駆動するモータ駆動部、82はX軸駆動装置79、Y軸駆動装置80に含まれるロータリーエンコーダなどからの信号により移動テーブル78上の測定ユニットが現在どの位置にあるか検出する座標算出部、83はレーザ変位計76からの信号により二次元エリアセンサ75と印刷物72の距離(高さ)を算出する高さ検出部、84は前記図4に示した位置検出用マーク40の座標やこの位置検出用マーク40から第1の見当マークや第2の見当マークまでの距離、それぞれの見当マークにおけるマーク要素間の距離などを記憶している座標記憶部、85は制御部、86は図2に示した第1の見当マークや図3に示した第2の見当マークにおけるマーク要素の形状を記憶するパターン記憶部、87は二次元エリアセンサ75が検出した像パターンとパターン記憶部86に記憶されている見当マークの形状とのマッチングを行うパターンマッチング部、88は測定装置を保持した移動テーブル78の移動量と移動方向を指示する移動量・方向指示部で、矢印キーやジョイスティックなどを用いる。89はキーボードなどの入力装置、90は見当マークやズレ量を表示する表示装置である。
【0047】
このように構成した見当ズレ計測装置で見当ズレ量を計測するには、まず最初に見当ズレ計測装置70のテーブル71に、印刷物72を印刷用紙の位置決めピン74で位置決めして載置する。そして、移動量・方向指示部88で、レーザ変位計76のレーザ光が図4における位置検出用マーク40の位置を示すように移動テーブル78を移動させるよう指示する。すると制御部85は、モータ駆動部81に指示し、X軸駆動装置79、Y軸駆動装置80に指示して移動テーブル78を指示された位置まで移動させる。
【0048】
そして、レーザ変位計76のレーザ光が図4における位置検出用マーク40の位置を示すと、前記したようにこの位置検出用マーク40と第1の見当マークとの距離、及びレーザ変位計76のレーザ光の位置から二次元エリアセンサ75迄の距離はあらかじめ座標記憶部84に記憶されているため、制御部85は座標記憶部84からこの値を読み出し、さらにモータ駆動部81に指示を送って二次元エリアセンサ75が、図4における第1の見当マークを撮像できる位置まで移動テーブル78を移動させる。
【0049】
そして、レーザ変位計76で印刷物72迄の距離(高さ)を測定し、その結果を高さ検出部83に送って印刷物72から二次元エリアセンサ75までの高さを検出する。その結果は制御部85に送られ、その高さが見当ズレ計測に不適な場合は信号がさらにモータ駆動部81に送られ、Z軸ステージ77のステップモータなどが駆動されて、見当ズレ計測に最適な高さに調節される。
【0050】
こうして見当ズレ計測の用意が整うと制御部85は、二次元エリアセンサ75に図4に示したような第1の見当マーク1を撮像させ、その像をパターンマッチング部87に送ると共に制御部85を通して表示装置90に表示させる。そしてパターンマッチング部87は、パターン記憶部86に記憶されている第1の見当マークと、今撮像された印刷物72上の図4に示した見当マーク要素4、5、6、7とのマッチングを取る。そして見当マーク要素の位置が検出されたら制御部85は、基準となる色の見当マーク要素3の位置と座標記憶部84に記憶されている他の見当マーク要素4、5、6までの距離とから、これらの見当マーク要素が本来印刷されるべき位置座標を算出し、その位置座標からの他の色の見当マーク要素4、5、6との距離を測定し、それを位置ズレ量として表示装置90に表示させる。
【0051】
こうして第1の見当マークによる見当ズレ計測が行われるわけであるが、前記したように見当ズレが大きく、第1の見当マークにおける全ての色の単位図形が二次元エリアセンサ75の視野内に入りきらなかった場合、パターンマッチング部87はこの視野内に無かった色を制御部85に知らせる。
【0052】
すると制御部85は、この視野内に無かった色に対応した第2の見当マークの位置に二次元エリアセンサ75が位置するようモータ駆動部81に移動指示を送り、テーブル78を移動させる。すると二次元エリアセンサ75は、図4に示したような第2の見当マークを撮像するわけであるが、この第2の見当マークは前記したようにズレ量が多少大きくても、中心にある基準色見当マーク要素30の周りにある比較検討マーク要素の1つが必ず視野内に入ってくる。
【0053】
そのため第1の見当マークの場合と同様制御部85は、Z軸ステージ77を見当ズレ計測に最適な高さに調節し、二次元エリアセンサ75に第2の見当マークを撮像させてパターンマッチング部87に送ると共に、制御部85を通して表示装置90に表示させる。そしてパターンマッチング部87は、パターン記憶部86に記憶されている第2の見当マークの基準色見当マーク要素30及び比較検討マーク要素7、8、9、10と、今撮像された印刷物72上の第2の見当マークとのマッチングを取り、基準色見当マーク要素30の位置座標を確定すると共にどの比較検討マーク要素が撮像されているかを判断する。
【0054】
すると制御部85は、座標記憶部84に記憶されている基準色見当マーク要素30と比較検討マーク要素の距離のデータを読み出し、比較検討マーク要素が本来印刷されるべき座標を計算すると共に、その座標位置から撮像されている比較検討マーク要素まで距離を測定し、それを位置ズレ量として表示装置90に表示させる。
【0055】
なお、第2の見当マークでも二次元エリアセンサ75の視野内に入らないほど大きな見当ズレの場合は、前記したように二次元エリアセンサ75は20×20mm程度の広い範囲を撮像する低倍率のものもあるので、この低倍率のセンサを用いて以上説明してきたよな測定を行い、或る程度ズレ量を収束させた後、高精度の測定を行うようにする。
【0056】
このように見当ズレ計測装置を構成することにより、多色印刷における見当ズレが簡単に、高精度に計測できる。
【0057】
なお以上の説明では、位置検出用マーク40の位置を移動量・方向指示部88で指示するよう説明したが、これはあらかじめ入力装置89から数値で入力し、自動的に測定するように構成しても良い。また見当ズレの測定は、印刷中に何度か行われるので、この位置は座標記憶部84に記憶させ、二次元エリアセンサ75によって自動探索させるように構成しても良い。
【0058】
【発明の効果】
以上記載の如く本発明によれば、第1の見当マークが見当計測装置の視野内に入る程度の見当ズレは第1の見当マークで、視野内に収まらない見当ズレは第2の見当マークで検出するようにしたから、高精度で迅速に見当ズレを測定できると共に、第1の見当マークで見当マーク同志が重なってしまったような場合は第2の見当マークで測定が可能であり、ズレ量を正確に測定できる。
【0059】
また、見当マークを構成する基本図形の線分を直角に交わらせ、これら基本図形を構成する線分が印刷機の印刷流れ方向と平行になるように印刷することにより、斜めに印刷した場合に生じるギザ(斜め線をドットで表現した場合に生じる階段状のギザギサ)が現れず、より正確な位置ズレの計測が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明における印刷用見当マークの構成を説明するための図である。
【図2】 本発明における第1の見当マークの詳細を説明するための図である。
【図3】 本発明における第2の見当マークの詳細を説明するための図である。
【図4】 各色が見当ズレを起こした場合の説明図である。
【図5】 本発明における第1の見当マークの他の実施例詳細を説明するための図である。
【図6】 本発明における第2の見当マークの他の実施例詳細を説明するための図である。
【図7】 本発明の見当ズレ計測装置のブロック図である。
【符号の説明】
1 第1の見当マーク
2 第2の見当マーク
3、4、5、6 見当マーク要素
7、8、9.10 比較検討マーク要素
30 基準色見当マーク要素[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a printing registration mark and a registration deviation measuring device used for color registration of a multicolor printed matter, and more specifically, identification and registration deviation amount of each color printing plate during printing or after printing, In addition, the present invention relates to a registration mark that can quickly and accurately determine a registration deviation direction and a registration deviation measuring device thereof.
[0002]
[Prior art]
In a multi-color sheet-fed printing press, each printing plate is wound around a number of plate cylinders corresponding to the number of colors, and printing is performed for each color. At this time, if each color is not sequentially printed at the correct position on one sheet, so-called misregistration occurs, and a good printed product cannot be obtained.
[0003]
Recently, high-definition printing using an FM screen, a high-definition screen, or the like has been performed. However, in such a high-definition printed matter, the alignment accuracy of each plate is as high as about 10 to 20 μm. Accuracy is required, and there is a high demand for automatic detection of misregistration. However, a high-precision alignment requires a measuring device that uses a high-magnification optical system to detect misalignment. In this case, the field of view of the measuring device is inevitably narrow and the measurement range is limited.
[0004]
Conventionally, as registration marks for multi-color printing, registration marks such as crosses and concentrics have been used. Even if the color registration mark is printed, it is difficult to correctly determine which color is in which direction and how much it is misregistered.
[0005]
In addition, these conventional color registration marks are mainly suitable for checking the amount and direction of misalignment by visual inspection or magnifying glass, so they are not suitable for detecting the amount of misalignment or the direction of misalignment of high-definition printed matter. There was also a face.
[0006]
In order to deal with these problems, Japanese Patent Application Laid-Open No. 56-157369 discloses a blank mark having a circular or rectangular outline for the number of colors used in the standard color plate, and for a color plate other than the standard color. A technique is shown in which circles and rectangles having the same size are printed at the same position as the blank mark, and when there is a color shift, the amount and direction of the shift can be easily identified.
[0007]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-53039 discloses a normal cross-shaped registration mark and a key-shaped registration mark in which each of the four quadrants formed by each line of the cross-shaped registration mark is arranged so that the corner faces the center of the cross. And a device that detects the registration mark and measures the amount of misalignment.
[0008]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-89064 discloses an apparatus that uses an L-shaped registration mark and moves a detection means so as to cross the vertical and horizontal bars of the mark to detect registration deviation.
[0009]
In Japanese Patent Laid-Open Nos. 8-838022 and 8-224862, a reference color is used to print a cross pattern, a polygonal pattern, or a horizontal line and a vertical line separating the horizontal line for the number of color plates used for printing. Print a square or polygon pattern of a color other than the reference color between the lines of each pattern, and specify how far the square or polygon is from the reference color line segment. A register mark for detecting a shift is shown.
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
However, in Japanese Patent Laid-Open No. 56-157369, blank marks of (total number of colors-1) must be provided, and as the number of colors increases, the area occupied by the registration marks increases. In general, it is necessary to provide printing space for product names, color separation gradation scales, automatic registration marks, etc. in the margins of both ears on the original printing plate, and this space is insufficient when the pattern repetition cycle is short There is a problem of doing. Although this method may be optimal for visually confirming the misregistration direction, it is difficult to accurately measure the misalignment direction and amount.
[0011]
In addition, in Japanese Patent Laid-Open No. 63-53039, since the center cross mark is printed in each color, the cross mark becomes fat when there is a slight misalignment, and it is difficult to obtain an accurate center position. In the case of misalignment where the cross and the key overlap, it becomes difficult to measure both separately.
[0012]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-89064 merely shows a device that detects a registration deviation mark and calculates a deviation amount, and after the detection means crosses all the color registration marks vertically and horizontally. Otherwise, the amount of deviation and direction cannot be calculated, and the amount of deviation cannot be detected quickly.
[0013]
Further, the methods disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 8-838022 and 8-224862 are such that a square or polygon other than the reference color is printed over the reference color line. In some cases, it is difficult to separate with a dark color, and an accurate shift amount may not be detected.
[0014]
In view of the above-described circumstances, the present invention can measure the misregistration quickly with high accuracy, and can accurately measure the misregistration amount so that the registration mark element of the reference color and the mark element for measuring the misregistration amount do not overlap. It is an object to provide a registration mark for printing and a registration deviation measuring device thereof.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problem, the invention described in claim 1
In register marks for detecting misregistration of each color in multicolor printing,
A register mark element group having a different shape corresponding to each color used in printing, and each colorofThe register mark elementRegisterIt is possible to detect the amount of misregistration of each color based on the position of the registration mark element of the standard color by connecting the line segments with different thicknesses or lengths for each mark element at the end points at a fixed angle. It is characterized by that.
[0016]
By configuring the registration mark in this way, if the amount of misregistration of each color in the registration mark is measured, the amount of misregistration of all colors can be measured, and the misregistration can be measured quickly with high accuracy.
[0017]
And the invention described in
The aboveThis maThis is made by connecting line segments with different thicknesses or lengths for each key element at the end points at a fixed angle.Register mark elementsIt is characterized in that each end point is arranged in a circular shape at equal intervals so as to be a constant distance from the center.
The coupling angle of the line segment of the register mark element is substantially a right angle.
One of the line segments in the register mark element is provided so as to be substantially parallel to the printing flow direction of the printing press.
[0018]
In this way, if the line segments constituting the register mark element are intersected at right angles and one line segment is parallel to the printing flow direction of the printing press, the jagged lines (diagonal lines become dots generated when printing obliquely). The step-like jaggedness that occurs when expressed in (3) does not appear, and more accurate positional deviation measurement is possible.
[0019]
In this case, if the number of colors used for printing exceeds four colors, as described in
The number of register marks is set so that all colors are assigned to register mark elements when the colors used for printing exceed four colors.
[0020]
By doing in this way, even if the printing color exceeds four colors, all the registration deviations can be measured by measuring a small number of registration marks.
[0021]
In addition, with the register mark configured as described above, all register mark elements need to fall within the same field of view in order to measure the register shift of all colors, but may not enter if the amount of misalignment is large. . The register mark in that case is as described in
In register marks for detecting misregistration of each color in multicolor printing,
Claim 1Or 2DescribedFor printingThe registration mark is a first registration mark, and a reference color registration mark element arranged in the center;Standard color registerAround the mark elementOf the same color other than the reference colorA register mark composed of comparative register mark elements,Register mark prepared for colors other than the standard color as the second register mark, The first register mark and the second register markIt is characterized by combining register marks.
[0022]
By configuring the second register mark in this way, one of the comparative register mark elements arranged around the reference color register mark element is used as the reference color register mark element regardless of the direction of color misalignment. Since the shift is in the approaching direction, measurement is possible even if the shift amount is large. Further, by using the register mark together with the register mark described in claim 1 and adjusting the interval between the register mark elements and the reference color register mark element and the comparative examination mark element,MasterEven in the case of misalignment, the other register mark element can be prevented from overlapping, so accurate measurement is possible.
Therefore, the invention according to
Claim 6A register mark for printingIf the registration is such that all the elements of the first registration mark are within the field of view of the misregistration measuring device, only the first registration mark is used.All the elements of the first registration mark areIf there ’s a large misalignment that does n’t fit in the field of view,Only the color that does not fall within the field of view of the measuring device among the elements of the first registration mark can be detected by the second registration mark,
Meanwhile, the first registerMark elementMutualWhen measurement is not possible due to overlappingIfOnly the color can be detected by the second register mark.
[0023]
And thisLook atEven in this mark, as described in
SaidSecond register markThe end points of the comparative register mark elements are arranged at equal distances from the central reference color register mark and at equal intervals from each other.
SaidSecond register markThe comparative register mark element is composed of line segments orthogonal to each other at the end points, and one of the line segments is provided so as to be substantially parallel to the printing flow direction of the printing press.
[0024]
in this waySecond register markLines that make up the register mark element intersect at right angles, and one line segment is parallel to the printing flow direction of the printing machine. In this case, stepped jagged edges) that occur in some cases do not appear, and a more accurate positional shift can be measured.
[0025]
Further, in order to measure the registration deviation from the registration mark configured as described above, the invention described in
A two-dimensional area sensor that detects a registration mark of a printed material and measures a registration deviation of a print color, and moves the two-dimensional area sensor in a two-dimensional direction2D movementIn a registration deviation measuring device that measures the registration deviation of the registration mark at the measurement position,
For printing according to claim 1 or 2Use printed materials with register marksThe aboveA pattern storage unit for storing the registration mark and the two-dimensional area sensor by a two-dimensional moving meansTo the position where the registration mark can be imagedA pattern matching unit for matching the image pattern detected by the two-dimensional area sensor with the registration mark stored in the pattern storage unit, and a reference of the registration mark on the printed matter detected by the pattern matching unit; BecomeRegisterBased on the position of the mark element,Register for each colorIt has a control unit that detects the misregistration of the mark element, and becomes the reference detected by the two-dimensional area sensorRegisterEach color based on the position of the mark elementEvery registerMark requiredRawIt is characterized by measuring misregistration.
[0026]
By configuring the registration deviation measuring apparatus in this way, the registration deviation can be quickly measured with high accuracy.
[0027]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be exemplarily described in detail with reference to the drawings. However, the dimensions, materials, shapes, relative arrangements, and the like of the components described in this embodiment are not intended to limit the scope of the present invention only to those unless otherwise specified. This is just an example.
[0028]
FIG. 1 is a diagram for explaining the configuration of a printing register mark according to the present invention, FIGS. 2 and 3 are detailed explanatory diagrams of two types of marks constituting the printing register mark of the present invention, and FIG. It is explanatory drawing when each color raise | generates registration shift. FIGS. 1 to 4 illustrate the case where the colors used for printing are four colors Y (yellow), M (magenta), C (cyan), and K (black) as an example. As described above, the present invention is not limited to four colors but can be applied to printing of many colors including special colors.
[0029]
In the figure, 1 is the first register mark, 212223Is a second register mark. In the present invention, the first register mark and the second register mark are combined, and in the case of a register misalignment that allows all the elements of the first register mark to fall within the field of view of the measuring device. If there is a misalignment that is too large to fit within the field of view with only the first register mark,OrWhen the mark elements are overlapped and cannot be measured, only the color can be detected by the second register mark.
[0030]
Among these, the first register mark is composed of four
[0031]
The second register mark is a comparison between the reference color
[0032]
As shown in FIG. 1, the second registration marks are prepared by subtracting 1 from the number of colors used for printing, and the comparative registration mark elements are printed in different colors for each registration mark. That is, as described above, when four colors of black, cyan, yellow, and magenta are used for printing, and the reference color is black, for example, 21The comparative register mark element in2In yellow, 23Is printed in magenta.
[0033]
Note that the registration mark for printing in the present invention is configured to be very small and high-definition so that the positional deviation of the high-definition printed matter can be detected with high accuracy as described above. That is, for example, as an example, the first registration mark in FIG. 2 has a height and width of 0.6 mm as shown in FIG. 2, and the second registration mark in FIG. One side is 0.1 mm, and the overall height and width are each about 1 mm. By configuring the registration mark to be small and high-definition in this way, the entire mark can be accommodated within the field of view even when a high-magnification optical system is used, and the amount of registration deviation can be detected with high accuracy.
[0034]
Further, as can be seen from the configuration of the second register mark, any of the four comparative
[0035]
FIG. 4 is an explanatory diagram for detecting a color misregistration amount using the printing registration mark of the present invention configured as described above. In the figure,
[0036]
Currently, the colors used for printing are black, cyan, yellow, and magenta, as described above, the
[0037]
Similarly, in the second registration mark, as described above, the reference color
[0038]
As described above, by using the first registration mark or the second registration mark, the amount of misregistration of the color used for printing is clarified. However, these two marks have the size of the misregistration amount. Use properly. That is, the field of view of a high-precision optical system of a registration deviation measuring apparatus to be described later is about 1 mm, but the first registration mark has a size of about 0.6 mm in length and breadth as shown in FIG. 2 as an example. . For this reason, if the amount of misregistration of the four colors is within the field of view of this measuring device, all the misregistration amounts can be measured with the first registration mark shown in FIG. In some cases, the first register mark cannot be measured.
[0039]
In this case, the amount of color misalignment that could not be measured with the first registration mark is measured with the second registration mark. That is, in the second register mark, the comparative
[0040]
In the above description, the number of colors used for printing is four, and the number of unit graphics in each of the first and second register marks is four. However, in general, in multicolor printing, only four colors are used. Not limited to this, a specific color such as skin color or gold color is used as a special color, and a large number of colors such as five colors, six colors, seven colors, etc. are used. When five or more colors are used as described above, the present invention has the following three types of countermeasures.
[0041]
The first is that both the first register mark and the second register mark have the shapes shown in FIGS. 2 and 3, and when there are five or more colors, the number of the first register marks is increased and all colors used for printing are used. It is a method to be able to be assigned. In such a case, the number of the first register marks increases, but as is apparent from FIGS. 2 and 3, the line segments of the register mark elements and the comparative examination mark elements constituting both register marks intersect at right angles. If one of these is printed so that it is parallel to the printing flow direction of the printing machine, there will be no jaggedness that occurs when printing diagonally (step-like jaggedness that occurs when diagonal lines are represented by dots), and more accurate Measurement of positional deviation becomes possible.
[0042]
In the second method, the number of register mark elements in the first register mark is set to the number of colors used for printing as shown in FIG. 5, and the second register mark is as shown in FIG. In this case, as shown in FIG. 5, the registration mark element of the first registration mark is formed as a
[0043]
The third method uses the first registration mark as shown in FIG. 5, and the second registration mark uses a comparative examination mark element having the same shape as that of the first registration mark as shown in FIG. In this method, the central reference color register mark element is also a polygon having the same number of sides as the number of the comparative examination mark elements around. In this way, when the amount of misalignment is large, the number of comparative examination mark elements that enter the field of view increases, and measurement can be performed more easily.
[0044]
The above is the details of the printing registration mark in the present invention. Hereinafter, a registration deviation measuring apparatus for detecting the printing deviation amount of each color from the registration mark will be described with reference to FIG.
[0045]
The lower part of FIG. 7 is a schematic perspective view of the apparatus showing the form of the registration deviation measuring apparatus of the present invention, and the control block diagram is shown in the upper part. In the figure,
[0046]
77 denotes a Z-
[0047]
In order to measure the amount of misregistration with the misregistration measuring apparatus configured as described above, first, the printed
[0048]
When the laser beam of the
[0049]
Then, the distance (height) to the printed
[0050]
When the preparation for the registration deviation measurement is thus completed, the
[0051]
In this way, the registration deviation measurement by the first registration mark is performed. As described above, the registration deviation is large, and the unit graphics of all colors in the first registration mark fall within the field of view of the two-
[0052]
Then, the
[0053]
Therefore, as in the case of the first registration mark, the
[0054]
Then, the
[0055]
When the second registration mark is too large to be within the field of view of the two-
[0056]
By configuring the registration deviation measuring apparatus in this way, registration deviation in multicolor printing can be measured easily and with high accuracy.
[0057]
In the above description, the
[0058]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the first misregistration that the first register mark falls within the field of view of the register measuring device is the first register mark, and the misregister that does not fit within the field of view is the second register mark. Since it is detected, the registration deviation can be measured quickly with high accuracy. If the registration marks overlap with each other in the first registration mark, the measurement can be performed with the second registration mark. The amount can be measured accurately.
[0059]
Also, when printing diagonally by crossing the line segments of the basic figure constituting the register mark at right angles and printing so that the line segments constituting the basic figure are parallel to the printing flow direction of the printing press The generated jaggedness (the stepped jaggedness that occurs when the diagonal line is expressed by dots) does not appear, and more accurate positional deviation measurement is possible.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram for explaining a configuration of a printing register mark according to the present invention.
FIG. 2 is a diagram for explaining details of a first register mark in the present invention.
FIG. 3 is a diagram for explaining details of a second register mark in the present invention.
FIG. 4 is an explanatory diagram in a case where each color is misregistered.
FIG. 5 is a diagram for explaining details of another embodiment of the first register mark according to the present invention.
FIG. 6 is a diagram for explaining details of another embodiment of the second register mark according to the present invention.
FIG. 7 is a block diagram of a registration deviation measuring apparatus according to the present invention.
[Explanation of symbols]
1 First register mark
2 Second register mark
3, 4, 5, 6 Register mark element
7, 8, 9.10 Comparative study mark element
30 Standard color register mark element
Claims (10)
印刷で使用する各色毎に対応させて形状を異ならせた見当マーク要素群で構成するとともに、前記各色毎の見当マーク要素を、該見当マーク要素毎に太さ、または長さを異ならせた線分を一定角度で端点で結合して構成し、基準となる色の見当マーク要素の位置を基に各色の見当ずれ量を検出できるようにしたことを特徴とする印刷用見当マーク。In register marks for detecting misregistration of each color in multicolor printing,
Together comprise a register mark element groups having different shapes to correspond to each color to be used for printing, said the register mark elements of each color, with different said register mark elements each to the thickness or length, the line A registration mark for printing, wherein the registration marks are configured by combining minutes at end points at a fixed angle so that the amount of misregistration of each color can be detected based on the position of the registration mark element of the reference color.
請求項1若しくは2記載の印刷用見当マークを第1の見当マークとし、中心に配した基準色見当マーク要素と、該基準色見当マーク要素の周囲に配した基準色以外の同一色の比較見当マーク要素群とで構成した見当マークを、基準色以外の色に対して用意した見当マークを第2の見当マークとして、前記第1の見当マークと該第2の見当マークを組み合わせてなることを特徴とする印刷用見当マーク。In register marks for detecting misregistration of each color in multicolor printing,
The printing register mark according to claim 1 or 2 is used as a first register mark, and a reference register of a reference color register mark element arranged at the center and a reference color other than the reference color arranged around the reference color register mark element the register marks consist of a mark element group, the register mark prepared for the color other than the reference color as a second register mark, that by combining the register mark of the first register mark and the second A special register mark for printing.
請求項1若しくは2記載の印刷用見当マークを有する印刷物を用い、前記見当マークを記憶するパターン記憶部と、前記二次元エリアセンサを二次元移動手段で見当マークが撮像できる位置まで移動させた後、前記二次元エリアセンサが検出した像パターンと前記パターン記憶部に記憶した見当マークとのマッチングを取るパターンマッチング部と、該パターンマッチング部が検出した印刷物上の見当マークの基準となる見当マーク要素の位置を基に、各色毎の見当マーク要素の見当ズレを検出する制御部とを持ち、二次元エリアセンサが検出した基準となる見当マーク要素の位置を基に各色毎の見当マーク要素の見当ズレを計測することを特徴とする見当ズレ計測装置。A two-dimensional area sensor that detects a registration mark of a printed matter and measures a registration deviation of a print color, and a two-dimensional movement unit that moves the two-dimensional area sensor in a two-dimensional direction, and registration of the registration mark at the measurement position In the misregistration measuring device that measures
Using a printed matter having a printing register marks according to claim 1 or 2, wherein a pattern storage unit that stores the register mark, after the register mark is moved to the position which allows imaging a two-dimensional movement means the two-dimensional area sensor A pattern matching unit for matching the image pattern detected by the two-dimensional area sensor with the registration mark stored in the pattern storage unit, and a registration mark element serving as a reference for the registration mark on the printed matter detected by the pattern matching unit position based on, having a control unit for detecting the register movement register mark elements for each color, the position of each based on the color registration mark of elements of register mark elements two-dimensional area sensor as a reference detected A registration deviation measuring device characterized by measuring a registration deviation.
請求項6記載の印刷用見当マークを印刷し、該第1の見当マークの要素全てが見当ずれ計測装置の視野内に入る程度の見当ズレの場合は第1の見当マークのみで、前記第1の見当マークの要素全てが見当ずれ計測装置の視野内に入らないほど大きな見当ズレがある場合、前記第1の見当マークの要素のうち計測装置の視野内に入らない色のみ前記第2の見当マークで検出できるようにし、
一方、前記第1の見当マーク要素同士が重なって計測ができない場合は、その色のみ前記第2の見当マークで検出できるようにしたことを特徴とする見当ズレ計測方法。In the misregistration measurement method for detecting the misregistration of each color in multicolor printing with the misregistration measuring device,
Print the print registration mark according to claim 6, in the case of the degree of register movement of all elements of the register mark of the first to enter into the field of view of the misregistration measuring device only the first register mark, the first If there is a large misregistration that does not allow all the elements of the registration mark to fall within the field of view of the misregistration measuring apparatus, only the colors that do not fall within the field of view of the measuring apparatus among the elements of the first registration mark So that it can be detected with the mark,
Meanwhile, the first register mark between elements can not be measured overlap case, the register movement measuring method is characterized in that to be able to detect at the only that color the second register mark.
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