JP4007041B2 - Automatic printing register method - Google Patents
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Description
【0001】
【発明が属する技術分野】
本発明は自動見当制御装置によりレジスターマーク位置の算出し、印刷の見当合わせを行う方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
昨今、印刷のカラー化への要望は大きく、多色刷り印刷は一般的なものになってきている。
【0003】
一方、印刷機の高速化が進み、色版同士の相対位置合わせである見当を、人間が合わせるのは難しくなってきており、自動見当制御装置は必要不可欠な装置となってきている。自動見当制御装置は、一般的に紙面上に印刷されたレジスターマークを読み取り、レジスターマークの位置を算出し、見当ずれを補正する装置である。
【0004】
このレジスターマークは、各色毎に最低1つ印刷され、これを用いてレジスターマーク基準の色に対して、任意の色が見当ずれを起こしているか判定し、見当ずれを起こしていれば補正を行う。
【0005】
ここで見当ずれを補正する際、レジスターマーク位置の算出精度が重要である。
一方、現状の印刷機では、レジスターマークが完全な形で、常に印刷されるとは限らない。具体的には、画線部にインキが着かなかったり、非画線部にインキが着いたりして、形が変形することがある。
【0006】
特に、オフセット印刷は、通常インキと水を使って、画線部と非画線部を区分けしているため、インキと水のバランスが常に一定でないと、レジスターマークの形は時間と共に変わっていく傾向がある。
【0007】
また、現在のレジスターマーク位置算出方法は、読み取ったレジスターマークの面積の重心位置をレジスターマーク位置として算出している。すなわち、レジスターマークの形が、全方位で一様に変形することを前提にした算出方法である。
【0008】
しかし、高速印刷には輪転印刷機が使われており、印刷方向が存在する。従って、実際のレジスターマークの形の変化は方向性を持っており、印刷されたレジスターマークの重心をレジスターマークの位置とすると、精度が落ちてしまう。
このため、実際の印刷現場では、印刷オペレータが常に印刷物をサンプリングし、色間の相対位置を常に補う必要があり、自動見当制御装置の一層の精度向上による省力化が求められている。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は前記問題点に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、レジスターマークが、完全な形で印刷されていない高速印刷の場合においても、高精度なレジスターマーク位置算出方法とすることで、見当精度を向上することができ、一層の損紙低減と高品質の維持ができ、特には自動制御にも適しており、もって生産効率の向上に貢献できる印刷見当合わせ方法を提供することである。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための本発明の第1の発明は、印刷用紙に設けられたレジスターマークを認識し、該認識したレジスターマーク位置を印刷の自動見当補正制御に用いる印刷自動見当合わせ方法であって、前記印刷用紙の略中央にK、C、M、Yの各色の十字レジスターマークおよび当該色群の中から選択される基準色の十字レジスターマークを各々異なる位置に印刷するレジスターマーク印刷ステップと、前記十字レジスターマークごとに、ハフ変換を用いて、前記十字レジスターマークの2本の直線を検出し、当該2本の直線の交点を各レジスターマーク位置として算出する位置算出ステップと、当該基準色である2つの十字レジスターマークの位置を基準として、他の3色のレジスターマークの位置ずれ量を算出する位置ずれ量算出ステップと、前記位置ずれ量を基に他の3色の位置補正を行う位置補正ステップと、を含む、ことを特徴とする印刷自動見当合わせ方法である。
【0011】
また、本発明の第2の発明は、前記レジスターマーク印刷ステップは、前記印刷用紙の四隅にK、C、M、Yの各色の十字レジスターマークを印刷するステップを含み、前記位置補正ステップの後に、当該印刷用紙の四隅の十字レジスターマークを測定して、前記基準色の十字レジスターマークの位置に対する他のレジスターマークの位置のズレ量を算出するステップを含む、ことを特徴とする印刷自動見当合わせ方法である。
【0012】
本発明の第3の発明は、前記印刷が、高速輪転印刷としたことを特徴とする、請求項1記載の印刷自動見当合わせ方法である。
【0013】
ここで、ハフ(Hough)変換とは、図形検出の手法の1つであり、画像空間内に存在する図形がパラメータで表現できる時、画像空間内にプロットされた点全てをパラメータ空間に変換し、入力すると、検出したい図形のパラメータの入力値が、極大値となり、そのパラメータの図形が検出される。(米国特許第3069654号参照)
【0014】
図3のように、xy平面に欠けた直線ρt=xcosθt+ysinθt(定数:ρt,θt、パラメータ:x,y)上の点(x1,y1)、(x2,y2)だけが存在していると仮定する。この時、点(x1,y1)を含む直線の式は、ρ=x1cosθ+y1sinθ(定数:x1,y1、パラメータ:ρ,θ)であり、(ρ,θ)の組み合わせは、ρθ平面上で1本の曲線を描く。このパラメータ変換をハフ変換という。そして、曲線ρ=x1cosθ+y1sinθと曲線ρ=x2cosθ+y2sinθはρθ平面上で(ρt,θt)で交わる。
xy平面での画像に(x1,y1)〜(xi,yi)〜(xn,yn)までn個の点が存在した場合、n個の点全てをρθ平面に変換し、曲線ρ=xicosθ+yisinθをn本描き、曲線が交わる度に、交わった座標(ρ,θ)をカウントしていけば、n個の点全てのハフ変換が終わった時には、カウントの一番多い座標(ρt,θt)が挙がり、ρt=xcosθt+ysinθtが画像の中で一番多くの点から構成される直線となる。このハフ変換の原理から、求まった直線は、線が欠けていたり、余計な点が存在しても確実に抽出される。
【0015】
すなわち、図形(本発明おいては線)の一部が欠けたり(本発明おいて画線部にインキが着かない)、または、図形(本発明おいては線)の一部にノイズが乗ったり(本発明おいて非画線部にインキが着く)した場合でも、正確に図形検出される為、測定環境に対してロバストな検出方法である。
なお、このハフ変換は、一般図形に対して検出がかけられるため、レジスターマークを交わる直線形に限定する必要はない。
【0016】
【発明の実施の形態】
(実験準備)
まず、図1に示すように、刷り順が、K、C、M、Yの4色を湿し水を用いるオフセット印刷により、印刷用紙1の中央に、直線を組み合わせた十字レジスターマーク10と、菱形レジスターマーク20を各色異なる位置に印刷し、設ける。また、同時に、印刷用紙1の四隅に直線を組み合わせた十字のレジスターマーク30を各色同じ位置に印刷する。次に見当を合わせた後、自動見当装置で実施例と比較例で用いる中央のレジスターマーク位置を読み取り、各々の自動見当合わせ方法で印刷物を量産する。
【0017】
<実施例>
最初に、上記印刷用紙1中央の十字レジスターマーク10のマーク毎にハフ変換を用い、各色2本の直線を検出した。実際の自動見当装置のカメラには、レジスターマークの十字形が欠けたり、印刷汚れがあったり、光学的、電気的なノイズを含んだりした2値画像として取り込まれる。取り込まれた点全てをハフ変換し、ρθ平面上に曲線を描き、曲線が交わる度に、交わった座標(ρ,θ)をカウントした。
【0018】
直線が2本抽出されたため、ρθ平面上にはカウントの大きな座標が2点出現し、しかも、取り込んだ画像は光学的、電気的なノイズが存在するため、カウントの大きな座標周辺の座標は、カウント数が大きな座標に近い座標ほど、カウント数も大きくなる。結果的に、ρθ平面上にはカウント数の異なる山が局所的に2つでき、その2つの極点の座標を求めることが、2本の直線を求めることとなる。
【0019】
ρθ平面上でカウント数最大の座標(例えば(ρt,θt))は、1つの山の頂点である。取り込んだxy画像から、ρt=xcosθt+ysinθt近辺にある点を全て消去し、残った点を再度ハフ変換にかけ、ρθ平面上でカウント数最大の座標(例えば、(ρs,θs))を求め、ρt=xcosθt+ysinθt、ρs=xcosθs+ysinθsが求めている直線の式となった。
次に、この2本の直線の式から交点を求め、この交点がレジスターマークの位置となった。
【0020】
最後に、各レジスターマークの位置からどのように制御を掛けるか判断する。図1の10において、レジスターマークが2つある色(ここではM)があり、この色のレジスターマーク2つの位置を基準とするため、この色の見当調整はしない。他の3色のレジスターマークは、基準の色のレジスターマーク2つの位置からどの方向にどれだけずれているか算出し、ローラーの位置、位相を調整する事で、基準の色に対する天地、左右、ひねり等の位置補正を加える自動見当補正制御を行った。
【0021】
印刷終了後に、印刷用紙に印刷されたサンプルの四隅の十字レジスターマーク30を測定し、基準色(ここではM)のレジスターマーク中央位置から、他の色のレジスターマーク中央位置がどれだけ離れているかを測定した。
この結果は、四隅の基準色以外の3色のレジスターマーク全てが、基準色のレジスターマーク中央位置から、50μmの範囲に入っているものが、99.97%であった。
【0022】
<比較例>
印刷用紙1中央に設けた菱形レジスターマーク20に対し、重心を算出し、その重心を各色レジスターマークの位置とし、自動見当補正制御を行なった。
印刷終了後に、印刷用紙1に印刷されたサンプルの四隅の十字レジスターマーク30を測定し、基準色(ここではM)のレジスターマーク中央位置から、他の色のレジスターマーク中央位置がどれだけ離れているかを測定した。
この結果は、四隅の基準色以外の3色のレジスターマーク全てが、基準色のレジスターマーク中央位置から、50μmの範囲に入っているものが、99.6%であった。
【0023】
【発明の効果】
本発明のレジスタマーク位置算出法を用いることで、従来の重心を算出した自動見当合わせより、精度の高い見当合わせが維持でき、見当ずれによる損紙の発生をさらに減少させ、生産効率をさらに向上させることができる。
【0024】
【図面の簡単な説明】
【図1】各種レジスターマーク設けた印刷用紙の説明図である。
【図2】図1の四隅レジスターマークを拡大した説明図である。
【図3】ハフ変換を用いた直線算出方法の説明図である。
【符号の説明】
1…印刷用紙
10…十字レジスターマーク
20…菱形レジスターマーク
30…十字レジスターマーク[0001]
[Technical field to which the invention belongs]
The present invention relates to a method for calculating a register mark position by an automatic registration control device and performing printing registration.
[0002]
[Prior art]
Recently, there is a great demand for color printing, and multi-color printing is becoming common.
[0003]
On the other hand, as printing presses have increased in speed, it has become difficult for humans to register the relative position of color plates, and automatic register control devices have become indispensable devices. The automatic registration control device is a device that generally reads a register mark printed on a paper surface, calculates a position of the register mark, and corrects a registration error.
[0004]
At least one register mark is printed for each color, and using this, it is determined whether any color is misregistered with respect to the register mark reference color. If there is misregistration, correction is performed. .
[0005]
Here, when correcting the misregistration, the calculation accuracy of the register mark position is important.
On the other hand, in the current printing press, the register mark is not always printed completely. Specifically, the shape may be deformed due to ink not being applied to the image area or ink being applied to the non-image area.
[0006]
In particular, offset printing usually uses ink and water to separate the image area from the non-image area, so if the ink and water balance is not always constant, the shape of the register mark will change over time. Tend.
[0007]
Further, in the current register mark position calculation method, the barycentric position of the area of the read register mark is calculated as the register mark position. That is, the calculation method is based on the premise that the shape of the register mark is uniformly deformed in all directions.
[0008]
However, a rotary printing press is used for high-speed printing, and there is a printing direction. Therefore, the actual change in the shape of the register mark has directionality, and if the center of gravity of the printed register mark is set as the position of the register mark, the accuracy is lowered.
For this reason, in an actual printing site, it is necessary for the printing operator to always sample the printed matter and always compensate for the relative position between the colors, and labor saving is required by further improving the accuracy of the automatic register control device.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in view of the above-described problems, and the object of the present invention is to provide a highly accurate register mark position calculation method even in the case of high-speed printing in which register marks are not printed completely. Therefore, it is possible to improve the registration accuracy, further reduce paper loss and maintain high quality, and is particularly suitable for automatic control, thus providing a printing registration method that can contribute to the improvement of production efficiency. That is.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
The first invention of the present invention for solving the above problems is to recognize register marks provided on the printing paper, the recognized print automatic registration of the register mark position Ru used for automatic register correction control of the print a method, register marks to be printed on substantially center of the printing paper K, C, M, to different positions cross register mark of the reference color selected from among colors of the cross register mark and the color group of Y A printing step, and a position calculating step for detecting two straight lines of the cross register mark for each cross register mark using a Hough transform and calculating an intersection of the two straight lines as each register mark position; Calculating the amount of misregistration that calculates the amount of misregistration of the register marks of the other three colors with the position of the two cross register marks as the reference color as the reference Step and includes a position correcting step of performing other three colors positional correction based on the positional deviation amount, a print automatic registration method characterized by.
[0011]
According to a second aspect of the present invention, the register mark printing step includes a step of printing K, C, M, and Y color cross register marks at four corners of the printing paper, and after the position correcting step. Measuring the cross register marks at the four corners of the printing paper, and calculating the misregistration amount of the position of the other register mark with respect to the position of the cross register mark of the reference color. Is the method.
[0012]
According to a third aspect of the present invention, in the printing automatic registration method according to claim 1, the printing is high-speed rotary printing.
[0013]
Here, the Hough transform is one of the graphic detection methods, and when a graphic existing in the image space can be expressed by a parameter, all the points plotted in the image space are converted into the parameter space. , The input value of the parameter of the figure to be detected becomes a maximum value, and the figure of the parameter is detected. (See U.S. Pat. No. 3,069,654)
[0014]
As shown in FIG. 3, it is assumed that only points (x1, y1) and (x2, y2) on a straight line ρt = xcos θt + ysin θt (constants: ρt, θt, parameters: x, y) lacking in the xy plane exist. To do. At this time, the equation of the straight line including the point (x1, y1) is ρ = x1 cos θ + y1 sin θ (constants: x1, y1, parameters: ρ, θ), and the combination of (ρ, θ) is one on the ρθ plane. Draw a curve. This parameter conversion is called Hough conversion. The curve ρ = x1 cos θ + y1 sin θ and the curve ρ = x2 cos θ + y2 sin θ intersect at (ρt, θt) on the ρθ plane.
When n points from (x1, y1) to (xi, yi) to (xn, yn) exist in the image on the xy plane, all the n points are converted to the ρθ plane, and the curve ρ = xicosθ + yisinθ is obtained. Every time n curves are drawn and the intersected curves are counted, the intersected coordinates (ρ, θ) are counted. When the Hough transform of all n points is completed, the coordinate (ρt, θt) with the largest count is obtained. As a result, ρt = x cos θt + ysin θt is a straight line composed of the most points in the image. From the principle of the Hough transform, the obtained straight line is surely extracted even if the line is missing or there is an extra point.
[0015]
That is, a part of a figure (a line in the present invention) is missing (in the present invention, ink does not reach the image area), or a part of a figure (a line in the present invention) has noise. This is a detection method that is robust to the measurement environment because the figure is accurately detected even when the ink is deposited on the non-image area in the present invention.
The Hough transform is not limited to a straight line that intersects the register marks because it can detect a general graphic.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
(Preparation for experiment)
First, as shown in FIG. 1, a
[0017]
<Example>
First, Hough transform was used for each mark of the
[0018]
Since two straight lines have been extracted, two coordinates with large counts appear on the ρθ plane, and the captured image contains optical and electrical noise. The coordinates closer to the coordinates having a larger count number have a larger count number. As a result, two peaks having different count numbers are locally formed on the ρθ plane, and obtaining the coordinates of the two extreme points results in obtaining two straight lines.
[0019]
The coordinate with the maximum count number (for example, (ρt, θt)) on the ρθ plane is the apex of one mountain. All the points in the vicinity of ρt = x cos θt + ysin θt are deleted from the captured xy image, the remaining points are subjected to the Hough transform again, and the coordinates with the maximum count number (for example, (ρs, θs)) are obtained on the ρθ plane, xcosθt + ysinθt and ρs = xcosθs + ysinθs are obtained as straight line equations.
Next, an intersection point was obtained from the two straight line equations, and this intersection point became the position of the register mark.
[0020]
Finally, it is determined how to apply control from the position of each register mark. In FIG. 1, there is a color having two register marks (here, M), and since the position of the two register marks of this color is used as a reference, the color registration is not adjusted. For the other three color register marks, calculate how much the register marks are shifted from the two positions of the reference color, and adjust the position and phase of the roller to adjust the top, bottom, left, and right sides of the reference color. Automatic registration correction control that adds position correction such as was performed.
[0021]
After printing is finished, the cross register marks 30 at the four corners of the sample printed on the printing paper are measured, and how far the register mark center position of the other color is away from the register mark center position of the reference color (here, M). Was measured.
As a result, 99.97% of the register marks of all three colors other than the reference colors at the four corners are within the range of 50 μm from the center position of the register marks of the reference color.
[0022]
<Comparative example>
The center of gravity of the
After the printing is finished, the cross register marks 30 at the four corners of the sample printed on the printing paper 1 are measured, and how far the register mark center position of the other color is away from the register mark center position of the reference color (here, M). Measured.
As a result, 99.6% of the register marks of all three colors other than the reference color at the four corners are within the range of 50 μm from the center position of the register mark of the reference color.
[0023]
【The invention's effect】
By using the register mark position calculation method of the present invention, it is possible to maintain highly accurate registration compared to the conventional automatic registration that calculates the center of gravity, further reducing the occurrence of waste paper due to misregistration, and further improving production efficiency Can be made.
[0024]
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory diagram of printing paper provided with various register marks.
FIG. 2 is an explanatory diagram enlarging the four-corner register mark of FIG. 1;
FIG. 3 is an explanatory diagram of a straight line calculation method using Hough transform.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Printing
Claims (3)
前記印刷用紙の略中央にK、C、M、Yの各色の十字レジスターマークおよび当該色群の中から選択される基準色の十字レジスターマークを各々異なる位置に印刷するレジスターマーク印刷ステップと、
前記十字レジスターマークごとに、ハフ変換を用いて、前記十字レジスターマークの2本の直線を検出し、当該2本の直線の交点を各レジスターマーク位置として算出する位置算出ステップと、
当該基準色である2つの十字レジスターマークの位置を基準として、他の3色のレジスターマークの位置ずれ量を算出する位置ずれ量算出ステップと、
前記位置ずれ量を基に他の3色の位置補正を行う位置補正ステップと、を含む、ことを特徴とする印刷自動見当合わせ方法。 Recognize the register mark formed on the printing paper, a printing automatic registration method Ru with register mark position said recognized automatically register correction control of the print,
A register mark printing step for printing K, C, M, and Y color cross register marks and a reference color cross register mark selected from the color group at different positions in the approximate center of the printing paper;
For each cross register mark, a Hough transform is used to detect two straight lines of the cross register mark and calculate an intersection of the two straight lines as each register mark position;
A misregistration amount calculating step of calculating misregistration amounts of the other three color register marks with reference to the positions of the two cross register marks that are the reference colors;
And a position correction step of correcting the positions of the other three colors based on the amount of positional deviation.
前記位置補正ステップの後に、当該印刷用紙の四隅の十字レジスターマークを測定して、前記基準色の十字レジスターマークの位置に対する他のレジスターマークの位置のズレ量を算出するステップを含む、ことを特徴とする請求項1記載の印刷自動見当合わせ方法。 The register mark printing step includes a step of printing K, C, M, and Y color cross register marks at four corners of the printing paper,
After the position correcting step, the method includes a step of measuring the cross register marks at the four corners of the printing paper and calculating a shift amount of the position of the other register mark with respect to the position of the cross register mark of the reference color. The automatic printing registration method according to claim 1 .
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