JP5074003B2 - マーク検出装置、これを用いた輪転印刷機およびマーク検出方法 - Google Patents

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Description

本発明は、マーク検出装置、これを用いた輪転印刷機およびマーク検出方法に関する。
従来、輪転印刷機等において、例えば、特許文献1に示されるように、ウェブに印刷を施した後ウェブをその幅方向に断裁する際、ウェブの走行方向において断裁ずれが生じないように断裁位置の制御を行なうウェブの断裁制御装置が設けられている。
これは、ウェブに印刷されたカットマーク(詳細には、カットレジスタマーク、以下、単に、マークともいう)を用いて断裁位置を制御するものである。
折機のカッタ胴(鋸胴)に同期して回転するロータリーエンコーダからの基準パルスに基づいて、鋸胴によりウェブが断裁されるタイミングと固定された位置に取り付けられたマーク検出器によりマークが検出されるタイミングとが一致又は所定差になるように、コンペンセータローラを上下方向に移動する。
このコンペンセータの上下移動により、ウェブの走行路長を微調整して、鋸胴の回転位相に対するウェブの位相を微調整することができるので、印刷物の断裁位置を一定の位置に保持できる。
特開2004−18192号公報
ところで、特許文献1に示されるものは、マークを検出するようにされているが、輪転印刷機では、次ぎのような事態が発生するので、安定した断裁制御に十分とはいえないという問題がある。
すなわち、輪転印刷機では、印刷作業中にウェブ面に汚れが付く、また、予期せぬ裏写りが存在する等があり、これらがマークと誤認定される恐れがある。
また、マークを絵柄部分で選択する場合、マークとして選定した絵柄と類似した絵柄が存在すると、その類似した絵柄をマークとして検出する恐れがある。
このように、誤認定したマークによって断裁制御を行なうと、断裁位置が所定の位置からずれるため、印刷物は製品として出せない事態となる。
この場合、手動で調整し直すこととなるので、作業時間がかかり、その分損紙量が増加する。また、完全な自動化が行なえないこととなる。
また、印刷環境の変化やウェブに加わる張力変化によってウェブ上のマークが所定のタイミングで検知できず断裁制御が出来ないこともある。
本発明は、上述の問題に鑑み、マークを確実に検出できるマーク検出装置およびマーク検出方法並びにこれを用いて、例えば、断裁制御を完全に自動化し得る輪転印刷機を提供することを目的とする。
上記課題を解決するために、本発明は以下の手段を採用する。
すなわち、本発明に係るマーク検出装置は、印刷されて走行するウェブ上のマークが通過する位置に配置されるマーク検出器と、該マーク検出器による前記マークの検出を、特定領域内で実施するようにゲート信号を生成するゲート信号生成手段と、を備えているマーク検出装置において、前記マークのウェブ走行方向上流側および/または下流側に形成された特異条件部と、前記マークのウェブ走行方向に隣り合い所定距離に亘り設けられた白紙部を検出する電圧レベルである設定電圧値以下の電圧が、前記白紙部の長さである白紙部長以上継続している場合に前記特異条件部として検出判定する特異条件判定部と、前記ゲート信号の発生期間内の前記マークの検出および前記マークの上流側および/または下流側における前記特異条件部の検出によって前記マークの検出と判断するマーク検出判断手段と、が備えられ、前記マーク検出判断手段は、前記ゲート信号の発生期間内において前記マークが検出されない場合、前記特異条件部の前記白紙部長の側端部が、前記ゲート信号の中央から絵柄の遅れ方向に外れていると認識される場合には、前記ウェブの走行経路長さが短くなる方向へ前記ウェブを移動させ、前記ゲート信号の中央から絵柄の進み方向に外れていると認識される場合には、前記ウェブの走行経路長さが長くなる方向へ移動させ、前記ゲート信号の範囲に入るような処理を行うことを特徴とする。
本発明にかかるマーク検出装置によれば、ゲート信号生成手段によって生成されるゲート信号の発生期間内に、マーク検出器が通過するウェブ上のマークを検出する。
このとき、マーク検出器とは別個に、特異条件判定部がマークのウェブ走行方向上流側および/または下流側に形成された特異条件部をマーク検出器の検出信号に基づいて検出判定する。マーク検出判断手段は、ゲート信号の発生期間内のマークの検出およびマークの上流側および/または下流側における特異条件部の検出が両方揃って検出された場合に、マークの検出と判断する。
このように、マーク検出判断手段は、マークの検出と、それとは別個に特異条件部の検出と、が揃って検出された場合に検出されたマークをマークとして判断するので、ウェブ面の汚れ、予期せぬ裏写り、あるいは、マークとして選定した絵柄と類似した絵柄等が有ったとしても、それらをマークと誤認定する恐れをなくすことができ、マークを確実に検出することができる。
これにより、マークの検出に基づいて行なわれる制御、例えば、断裁制御、見当調整等を略完全に自動制御とすることができる。
したがって、これらの制御が短時間で行なえるので、損紙量を低減することができる。
また、マークの上流側および/または下流側に形成される特異条件部としては、ウェブ上で最も明るい、言い換えれば、印刷されたマークと最も対照が際立つ白紙部を用いているので、特異条件判定部が特異条件部をマークと関連して明確に区別することができる。
これにより、特異条件部の検出を確実に行うことができるので、マークの検出を一層確実に行うことができる。
なお、白紙部は、基本的には印刷が施されていない部分を指すものであるが、薄い印刷が施されている部分であってもよい。
したがって、白紙部としては、絵柄と絵柄との間あるいは絵柄の両外側の印刷が施され手いない部分が好ましいが、絵柄の中であっても印刷されていない部分、あるいは、薄く印刷された部分であれば採用できる。
さらに、マーク検出判断手段は、ゲート信号の発生期間内においてマークが検出されない場合、特異条件判定部で検出判定された特異条件部の白紙部長の側端部がゲート信号の範囲に入るような処理を行うので、特異条件部の白紙部長の側端部がゲート信号の範囲に入るようになる。
これにより、特異条件部の上流側および/または下流側に位置するマークがゲート信号の範囲に引き込まれるようになるので、マーク検出判断手段は確実にマークを検出することができる。
例えば、このマーク検出装置を断裁制御に用いる場合、例えば、印刷環境の変化やウェブに加わる張力変化によってウェブ上のマークがゲート信号の発生期間からずれていても、マーク検出判断手段が白紙部長の側端部をゲート信号の範囲に入るように処理するので、マークを確実に検出できる。これにより、断裁制御が可能となるので、自動制御の幅を格段に増すことができる。
なお、マーク検出判断手段が白紙部長の側端部をゲート信号の範囲に入るようにする処理としては、例えば、マーク検出装置を断裁制御に用いる場合には、ウェブの走行経路長を調整することを意味している。
また、本発明にかかるマーク検出装置では、前記マーク検出判断手段は、前回のゲート信号の発生期間内における前記検出信号の内、最も前記マークと判断される側にある前記検出信号の値に対して所定量反対側にある値を前記マーク検出の閾値とすることを特徴とする。
このように、マーク検出判断手段は、前回のゲート信号の発生期間内における検出信号の内、最もマークと判断される側にある検出信号の値に対して所定量反対側にある値をマーク検出の閾値とするので、次回のゲート信号におけるマークの検出を安定して実施することができる。
これにより、例えば、マークに濃淡の変動があったとしても確実にマークを検出することができる。
なお、特異条件部として白紙部を用いた場合には、特異条件部とマークとの信号レベルに相違が大きいので、一層マークの検出レベルを低くすることができ、マークを確実に検出することができる。
本発明にかかる印刷機は、請求項1から請求項3のいずれかに記載されたマーク検出装置を備えていることを特徴とする。
本発明によれば、マークを確実に検出することができるマーク検出装置を用いているので、マークを検出し、それに基づいて行なわれる制御、例えば、断裁制御、見当調整等を略完全に自動制御することができる。
したがって、これらの制御が短時間で行なえるので、損紙量を低減することができる。
本発明にかかるマーク検出方法は、印刷されて走行するウェブ上のマークが通過する位置に配置されるマーク検出器と、該マーク検出器による前記マークの検出を、特定領域内で実施するようにゲート信号を生成するゲート信号生成手段と、を備えているマーク検出装置のマーク検出方法において、前記マークのウェブ走行方向上流側および/または下流側に特異条件部を形成し、前記マークのウェブ走行方向に隣り合い所定距離に亘り設けられた白紙部を検出する電圧レベルである設定電圧値以下の電圧が、前記白紙部の長さである白紙部長以上継続している場合に前記特異条件部として検出判定し、前記ゲート信号の発生期間内に、前記マークの検出および前記特異条件部の検出によって前記マークの検出と判断し、前記ゲート信号の発生期間内において前記マークが検出されない場合、前記特異条件部の前記白紙部長の側端部が、前記ゲート信号の中央から絵柄の遅れ方向に外れていると認識される場合には、前記ウェブの走行経路長さが短くなる方向へ前記ウェブを移動させ、前記ゲート信号の中央から絵柄の進み方向に外れていると認識される場合には、前記ウェブの走行経路長さが長くなる方向へ移動させ、前記ゲート信号の範囲に入るような処理を行うことを特徴とする。
本発明にかかるマーク検出方法によれば、ゲート信号生成手段によって生成されるゲート信号の発生期間内に、マーク検出器が通過するウェブ上のマークを検出する。
このとき、マーク検出器とは別個に、マークのウェブ走行方向上流側および/または下流側に形成された特異条件部をマーク検出器の検出信号に基づいて検出判定し、ゲート信号の発生期間内のマークの検出およびマークの上流側および/または下流側における特異条件部の検出が両方揃って検出された場合に、マークの検出と判断する。
このように、このマーク検出方法では、マークの検出と、それとは別個に特異条件部の検出と、が揃って検出された場合に検出されたマークをマークとして判断するので、ウェブ面の汚れ、予期せぬ裏写り、あるいは、マークとして選定した絵柄と類似した絵柄等が有ったとしても、それらをマークと誤認定する恐れをなくすことができ、マークを確実に検出することができる。
これにより、マークの検出に基づいて行なわれる制御、例えば、断裁制御、見当調整等を略完全に自動制御とすることができる。
したがって、これらの制御が短時間で行なえるので、損紙量を低減することができる。
また、マークの上流側および/または下流側に形成される特異条件部としては、ウェブ上で最も明るい、言い換えれば、印刷されたマークと最も対照が際立つ白紙部を用いているので、特異条件部をマークと関連して明確に区別することができる。
これにより、特異条件部の検出が確実に行うことができるので、マークの検出を一層確実に行うことができる。
なお、白紙部は、基本的には印刷が施されていない部分を指すものであるが、薄い印刷が施されている部分であってもよい。
したがって、白紙部としては、絵柄と絵柄との間あるいは絵柄の両外側の印刷が施され手いない部分が好ましいが、絵柄の中であっても印刷されていない部分、あるいは、薄く印刷された部分であれば採用できる。
さらに、マーク検出判断手段は、ゲート信号の発生期間内においてマークが検出されない場合、特異条件判定部で検出判定された特異条件部の白紙部長の側端部がゲート信号の範囲に入るような処理を行うので、特異条件部の白紙部長の側端部がゲート信号の範囲に入るようになる。
これにより、特異条件部の上流側および/または下流側に位置するマークがゲート信号の範囲に引き込まれるようになるので、マーク検出判断手段は確実にマークを検出することができる。
例えば、このマーク検出装置を断裁制御に用いる場合、例えば、印刷環境の変化やウェブに加わる張力変化によってウェブ上のマークがゲート信号の発生期間からずれていても、マーク検出判断手段が白紙部長の側端部をゲート信号の範囲に入るように処理するので、マークを確実に検出できる。これにより、断裁制御が可能となるので、自動制御の幅を格段に増すことができる。
また、本発明にかかるマーク検出方法では、前回のゲート信号の発生期間内における前記検出信号の内、最も前記マークと判断される側にある前記検出信号の値に対して所定量反対側にある値を前記マーク検出の閾値とすることを特徴とする。
このように、前回のゲート信号の発生期間内における検出信号の内、最もマークと判断される側にある検出信号の値に対して所定量反対側にある値をマーク検出の閾値とするので、次回のゲート信号におけるマークの検出を安定して実施することができる。
これにより、例えば、マークに濃淡の変動があったとしても確実にマークを検出することができる。
なお、特異条件部として白紙部を用いた場合には、特異条件部とマークとの信号レベルに相違が大きいので、一層マークの検出レベルを低くすることができ、マークを確実に検出することができる。
本発明によれば、マーク検出器とは別個に、マークのウェブ走行方向上流側および/または下流側に形成された特異条件部をマーク検出器の検出信号に基づいて検出し、ゲート信号の発生期間内のマークの検出およびマークの上流側および/または下流側における特異条件部の検出が両方揃って検出された場合に、マークの検出と判断するので、マークを確実に検出することができる。
これにより、マークの検出に基づいて行なわれる制御、例えば、断裁制御、見当調整等を略完全に自動制御とすることができる。
したがって、これらの制御が短時間で行なえるので、損紙量を低減することができる。
本発明の一実施形態にかかる印刷機1を図1〜図10により説明する。
図1は、本発明の一実施形態にかかるマーク検出装置を備えた新聞印刷用の輪転印刷機1の全体を模式的に示す概略構成図である。
輪転印刷機1には、複数の給紙装置3と、インフィード部5と、印刷ユニット7と、ターンバー列部9と、折機11と、が備えられている。
給紙装置3には、それぞれウェブ13がロール状に巻かれた巻取紙15を回動自在に保持する3対のアーム17と、図示しない紙継装置とが備えられている。
給紙位置に位置するアーム17aに取り付けられた巻取紙15からウェブ13が給紙されている場合に、紙継位置に位置するアーム17bでは、巻取紙15は紙継ぎ準備が施されて待機している。
繰り出されている巻取紙15のウェブ13が残り少なくなると、待機している巻取紙15のウェブ13に紙継ぎされる。
このようにして、ウェブ13は給紙装置3から印刷ユニット7へ連続的に繰り出される。
インフィード部5には、インフィードドラグ19と、ダンサローラ21と、が備えられている。
インフィードドラグ19は巻取紙15から連続的にウェブ13を引き出す部分であり、印刷機全体の運動とは無関係に駆動されるように構成されている。ここで、インフィードドラグ19は、ウェブ13をローラで挟持する構成を採用している。
ダンサローラ21はウェブ13の走行方向14に対し略直交し、ウェブ13と並行に配設されたローラである。ダンサローラ21は、図示しないエアシリンダによって上下方向(即ち,ウェブ13の走行面に離接する方向)に弾性的に支持されている。
ウェブ13の張力が弱ければエアシリンダによってダンサローラ21が降下してウェブ13の張力を高め、ウェブ13の張力が強ければエアシリンダに抗してダンサローラ21が上昇しウェブ13の張力を低下させるようになっている。
印刷ユニット7には、両面4色印刷を行なうため4組の印刷部を有する多色刷印刷ユニット7aと、両面2色印刷を行なうため2組の印刷部を有する2色刷印刷ユニット7bとが備えられている。
印刷部には、両面印刷可能なように、版胴23とブランケット胴25との組が、それぞれのブランケット胴25がウェブ13を挟んで対向して配置されており、相互に印圧を付与し合う機能を果たしている。
それぞれの版胴23の周面には、図示を省略した湿し装置およびインキ装置が設けられている。湿し装置は、版胴23の周囲に取り付けられた印版に湿し水を供給し、インキ装置は印版にインキを供給するものである。
本実施形態では、多色刷印刷ユニット7aおよび2色刷印刷ユニット7bはそれぞれ3ユニット設けられている。多色印刷ユニット7aは、折機11を挟んで一方側端部(図1の左側)に2ユニット、他方側(図1の右側)に1ユニットが配置されている。2色刷印刷ユニット7bは、折機11の一方側に、3ユニットが並設して配置されている。
なお、多色刷印刷ユニット7aおよび2色刷印刷ユニット7bは、これに限らず任意の数および配置とされる。
多色刷印刷ユニット7aおよび2色刷印刷ユニット7bは、新聞4頁を印刷できる幅を有し、通常は、4頁幅で印刷しているが、ウェブ13および印版の幅を変更することによって、1頁幅、2頁幅あるいは3頁幅等任意の幅で印刷することができる。
なお、図示はしていないが多色刷印刷ユニット7aおよび2色刷印刷ユニット7bの各出口部、には自動見当センサが設けられている。
この自動見当センサにより各色の色ずれ量を検出し、検出した各色の色ずれ量に応じて各版胴23に備えられた図示しない天地見当モータを駆動して見当修正を行なうことにより、各色の色ずれ量をゼロに近づけるようになっている。
ターンバー列部9には、ターンバー部27と、コンペンセータ部29とが備えられている。
ターンバー部27には、スリッタ31と、複数組のターンバー装置33と、ガイドローラ群35と、複数のガイドローラ37とが備えられている。
スリッタ31は、ターンバー部27の入口部に上下方向に複数備えられ、多色刷印刷ユニット7aおよび2色刷印刷ユニット7bから送られてくるウェブ13を縦断するものである。
ターンバー装置33は、上下方向に複数備えられている。各ターンバー装置33は、ウェブ13の走行方向14に対し、略45°の角度傾斜し、ウェブ13と並行に配設された複数のターンバーで構成され、縦断されたウェブ13の一方を他方に重ねる、あるいは、ウェブ13の走行方向14を輪転印刷機1の幅方向に変更する機能を奏する。
ガイドローラ群35は、複数のターンバー装置33の両側に(片側のみでもよい。)配置され、軸線が輪転印刷機1の長手方向に延在する間隔を空けて設けられた複数のガイドローラ39で構成されている。
複数のガイドローラ37は、軸線が輪転印刷機1に幅方向に延在するように適宜箇所に設けられ、各ウェブ13を所定の経路に案内するものである。
図1では、縦断されたウェブ13の内、上側に案内されたものが、ターンバー装置33によって走行経路を幅方向にずらされて下側に案内されたものに重ねられている状態が示されている。
そして、一番上のターンバー装置33aに案内されたウェブ13は、走行方向14が輪転印刷機1の幅方向に変更され、ガイドローラ39aによって略直交方向(下方を向くように)走行方向を変換され、次いで、下方のガイドローラ39bを巻回してターンバー装置33bの方に向かうように方向転換をされ、ターンバー装置33bによって走行経路を幅方向にずらされるとともに他のウェブ13と重ねられている。
このように、一例を示したが、ウェブ13の重ね順序はターンバー装置33およびガイドローラ群35を用いて適宜調整されるように構成されている。
コンペンセータ部29には、上下方向に間隔を空けて配置された複数のコンペンセータローラ41と、各コンペンセータローラ41からの出口部に配置された複数のマーク検出器43とが備えられている。
コンペンセータローラ41は、ウェブ13の進行方向に略直交する方向に延設され、図示しない、例えば、モータで回転されるネジ軸、流体駆動シリンダ等の適宜駆動手段によってウェブ13の走行経路に対して接離(図1の場合左右動)し、ウェブ13の走行経路長を変化させるように構成されている。
図1では、コンペンセータローラ41の制御方向を左右方向としたが、そのコンペンセータローラ41の配置、言い換えるとウェブ13の進行方向14によっては異なる方向(例えば上下方向)になる場合がある。
要はコンペンセータローラ41を移動させることによってウェブ13の走行経路長を調整できればよい。
マーク検出器43は、コンペンセータローラ41の走行方向14下流側のガイドローラの近傍に、計測部がウェブ13を向くように取付けられている。
マーク検出器43は、光を検出するフォトダイオード等で構成され、走行する各ウェブ13に光を放射し、ウェブから反射する光量(光度)を電圧に変換してマークセンサ信号67として出力するものである。
図1において、折機11の右側に配置された多色印刷ユニット7aから送られるウェブ13に対しても、スリッタ31、ターンバー装置33、ガイドローラ37、コンペンセータローラ41およびマーク検出器43が備えられている。
このようにして、ターンバー列部9で、縦断され、所定の順序に並べられたウェブ13は、折機11に送られる。
折機11におけるウェブ13は、第一紙引装置45および第二紙引装置47によって張力を付与されつつ、三角板49に送られる。ウェブ13は、三角板49によって縦に二つ折りされた後、リードインローラ、ニッピングローラ等を経て、鋸胴51によって所定の位置で裁断される。その後、折り畳まれて目的とする折帖に形成され、外部へ搬出されるようになっている。
鋸胴51は一回転に一回ウェブ13を横断するように構成されている。
鋸胴51の軸部には、鋸胴51の一回転毎に、1個の基準パルス55およびクロックパルス57を出力するロータリーエンコーダ53が備えられている。
輪転印刷機1には、カットオフコントローラ59と、マーク検出回路61とを含む制御部63が備えられている。
カットオフコントローラ59は、鋸胴51でのウェブ13の断裁位置65が所定の位置となるように制御するものである。
そのため、カットオフコントローラ59は、基準パルス55と、ウェブ13上のマーク69の検出信号のずれが所定の範囲に収まるように各コンペンセータローラ41の位置を調整してウェブ13の走行経路長を調整するものである。
マーク検出回路61は、マーク検出器43からのマークセンサ信号67等に基づいてマーク69を検出して、その基準パルス55と版マーク位置とで求められる目標との偏差を検出信号としてカットオフコントローラ59へ伝送するものである。
図2は、マーク検出回路61の概略構成を示すブロック図である。
図3は、ウェブ13のマーク69、絵柄71および断裁位置65等の関係を示す模式図である。
ウェブ13には、絵柄71が印刷されている。隣り合う絵柄71において、ウェブ13の走行方向14における下流側に位置する天側絵柄71aと上流側に位置する地側絵柄71bとの間には、余白部73が備えられている。
余白部73の走行方向14における長さL1は、例えば24mmとされる。
余白部73の略中央位置に所定の断裁位置65が設定される。断裁位置65から天側絵柄71aまでの天側余白L2は、例えば、11mmとされる。また、断裁位置65から地側絵柄71bまでの地側余白L3は、例えば、13mmとされる。
マーク69は、1mm×10mmの矩形状をし、地側絵柄71bとの間隔L4が、例えば、略2mmとなるように幅方向に延在してスミ印刷されている。
したがって、黒色のマーク69は余白部73の略白色と際立った対照を示し、明確に区別できる。なお、余白部73の略白色は最も光の反射が多いので、印刷されたマーク69はいずれにしても明確に区別できるので、マーク69は適宜な色で印刷されてよい。
マーク69から天側絵柄71aまでの余白部73をマーク下流余白部(白紙部、特異条件部)75として設定している。
なお、特異条件部としてのマーク下流余白部75は、ウェブ13の走行方向14におけるマーク69の下流側に設定されているが、マーク69の上流側に設定しても、また、上流側および下流側の両方に設定してもよい。
マーク下流余白部75の走行方向14に沿う長さは、制御用の白紙部長Wとして20mmを確保するように、例えば、21mmとされている。
余白部73の長さL1が長い場合には、白紙部長Wを確保できる範囲で間隔L4は大きくされる。すなわち、間隔L4は、長さL1と白紙部長Wとによって決定されるもので、通常は2〜8mmとされている。
マーク検出回路61には、判断回路79と、ゲート生成回路(ゲート信号生成手段)81と、マークロジック信号生成回路83と、白紙部長判断回路(特異条件判定部)85と、が備えられている。
ゲート生成回路81は、ロータリーエンコーダ53からの基準パルス55およびクロックパルス57を導入し、基準パルス55と版マーク位置とで求められるタイミングで立ち上がり、所定の期間だけ継続するゲート信号87を生成する。
このタイミングは、例えば、図3に示されるように、基準パルス55の立ち上がり、すなわち、断裁位置65からウェブ13の走行方向14における上流側に3mmの位置から立ち上がるように設定されている。そして、発生期間は、例えば、ウェブ13の長さにして略21mmとなるように設定されている。
これらのタインミングおよび発生期間は、一例を示しているのであり、各種条件に対応して適宜設定される。
判断回路79は、マークセンサ信号67をA/D変換器91を介して受け取り、ゲート信号87の立ち上げ期間内におけるピーク(最大)電圧値(最もマークと判断される側にある検出信号の値)MVを検出し、このピーク電圧値MV pの60%の値を、次回のゲート信号87の立ち上げ期間におけるスレッシュ電圧(Threshold電圧)出力(ピーク電圧値MVに対して所定量反対側にある値、閾値)MVP60として算出している。
したがって、マークロジック信号の高い部分は、マーク69の検出信号の候補となる。
なお、スレッシュ電圧出力MVP60は、ピーク電圧値MV pの60%としているが、これは例示であり、必要に応じ適宜割合に設定される。
マークロジック信号生成回路83は、マーク検出器43が連続的に発生するマークセンサ信号67、ゲート信号87および判断回路79が生成しD/A変換器89でアナログ変換されたスレッシュ電圧出力(閾値)MVP60を受け取り、ゲート信号87の立ち上げ期間に対応するマークセンサ信号67を、スレッシュ電圧出力MVP60と比較して、高い部分と低い部分との2値信号であるマークロジック信号MLを生成する。
白紙部長判断回路85は、判断回路79が生成する設定電圧値VL、白紙部長Wおよびマーク検出器43が連続的に発生するマークセンサ信号67を受け取り、マークセンサ信号67を、設定電圧値Vと比較し、それより低い部分を示すVロジック信号を生成するとともにVロジック信号が白紙部長W以上継続しているか(すなわち、マーク下流余白部75であるか)を判断し、その結果を判断回路79に伝送する。
設定電圧値Vは、マーク下流余白部75を検出するため、低い電圧レベルに設定されている。
判断回路79には、マーク検出判断回路(マーク検出判断手段)93が備えられている。マーク検出判断回路93は、ゲート生成回路81のゲート信号87、マークロジック生成回路83のマークロジック信号MLおよび白紙部長判断回路85のマーク下流余白部75の検知判断信号を受け取り、次ぎのようにしてマーク69を検出したかを判断する。
すなわち、マークロジック信号MLの最初の立上り位置(ゲート信号87の立ち上げ期間における最初のスレッシュ電圧出力MVP60を超える位置)をマーク位置候補とする。
そして、このマークロジック信号MLの最初の立上り位置の前に、設定電圧値V以下のレベルの電圧が白紙部長W以上継続(すなわち、マーク候補の前にマーク下流余白部75が存在)していることを判断する。
次いで、ゲート信号87の立ち上げ期間の始まりから、マーク候補の前まで設定電圧値V以下のレベルの電圧が継続していることを判断する。
これらが全て「YES」であれば、マーク候補はマーク69の検出であると判断され、カットオフコントローラ59にその位置を伝送する。
マーク検出器43、ロータリーエンコーダ53およびマーク検出回路61が主として本発明のマーク検出装置を構成するものである。
このマーク検出装置は、カットオフコントローラ59による断裁位置制御に用いられるマーク69を検出するものである。
以上のように構成されている本実施形態にかかるマーク検出装置の動作について印刷動作と合わせて説明する。
まず、印刷開始前に、必要に応じマーク検出器43をマーク69の幅方向位置に位置するように移動する。
また、カットオフコントローラ59はコンペンセータローラ41の仮の位置を設定する。これは、例えば、同じ紙通しで印刷したことがあれば、そのときに記録された最適のコンペンセータローラ41の位置に設定する。
また、マーク検出回路61におけるゲート信号87の発生期間、設定電圧値Vおよび白紙部長Wについて必要に応じて設定される。
そして、通常の印刷作業が開始される。
輪転印刷機1を駆動すると、ウェブ13は、給紙部3からインフィード部5により引き出され、張力を調整されて印刷部7に搬送される。
最初は、必要に応じ、略一定の低い速度でウェブ13を搬送させ、インキの予備供給、紙通し作業等が行なわれる。
その後、ウェブ13を昇速する。その昇速される間に、各印刷ユニット7a,7bの印刷部で胴入れが行なわれ、印刷部7で走行するウェブ13の両面に絵柄71が印刷され、同時に所定位置にマーク69が印刷される。
各印刷ユニット7a,7bで印刷された各ウェブ13は、ターンバー列部9へ搬送される。
ターンバー列部9へ送られた各ウェブ13はターンバー部27において、スリッタ31によって縦断される。縦断されたウェブ13の一方はターンバー装置33によってウェブ13の走行方向14が輪転印刷機1の幅方向に変更され、縦断された他方に重ねられる。
また、縦断されたウェブ13の一部は、ターンバー装置33およびガイドローラ群35を用いて重ね順序が調整される。
このように重ね順序および幅方向位置が調整された各ウェブ13は、それぞれコンペンセータ部29のコンペンセータローラ41を巻き回され、重ねられて折機11に搬送される。
第一紙引装置45および第二紙引装置47によって張力を付与され、三角板49に搬送される。ウェブ13は、三角板49で縦に二つ折りされた後、リードインローラ、ニッピングローラ等を経て、鋸胴51によって幅方向に所定の位置で裁断される。その後、折り畳まれて目的とする折帖に形成され、外部へ搬出される。
胴入れの後、ウェブ13は略一定の中速速度で搬送され、色調およびウェブ13の見当を調整する調整工程が行なわれる。
この調整工程に入ったところで、カットオフコントローラ59は断裁制御を開始する。
この時、コンペンセータローラ41の位置は、同じ紙通しを行なった以前の作業における印刷速度時(中速速度よりも高速)に最適とされた位置とされている。
ウェブ13にかかる張力は、巻取紙の紙質や坪量や紙引装置の紙引き量によって変化する。すなわち、紙引量が低いほどウェブ13に作用する張力は小さくなる。
ウェブ13にかかる張力が小さいと、大きい場合と比較して、絵柄71の進行タイミングが遅くなる傾向がある。
図3において実線で示した断裁位置65およびゲート信号87が目標となる状態(印刷速度時の設定)である。これに比べて速度が低い調整工程では、絵柄71の進行タイミングが遅くなるので、ウェブ13は、図3において二点鎖線で示した断裁位置65aあるいは断裁位置65bのように、天側絵柄71aの上流側で断裁されるようになる。
このとき、断裁位置65aに対応するゲート信号87aは、マーク69の位置をカバーしていないので、マーク検出が行えず、カットオフコントローラ59による断裁制御が行なえない状態となる。
一方、断裁位置65bに対応するゲート信号87bは、マーク69の位置をカバーしているので、マーク検出を行なえ、カットオフコントローラ59による断裁制御が行える状態となる。
また、絵柄71の進行タイミングが早くなると、断裁位置65が上流側に移動し、地側絵柄71bに近づく。例えば、図3において二点鎖線で示した断裁位置65cに対応するゲート信号87cでは、マーク69の位置をカバーしているので、マーク検出を行なえ、カットオフコントローラ59による断裁制御が行える。
しかし、これ以上断裁位置65が地側絵柄71bに近づくと、ゲート信号87は、マーク69の位置をカバーしなくなるので、マーク検出が行えず、カットオフコントローラ59による断裁制御が行なえない状態となる。
以下、マーク検出回路61の具体的なマーク検知動作について図4〜図10に基づいて説明する。
図4は、ゲート信号87がマーク69の位置をカバーしている状態における絵柄と各信号の状態を示す模式図である。図5〜図10は、図4におけるゲート信号87のタイミングが変化したときの各信号の状態を示す模式図である。
ウェブ13は、進行方向14に搬送され、マーク検出器43のところを通過する。すなわち、ウェブ13が停止しているとすると、マーク検出器43が矢印95に沿って移動し、マーク検出器43のマークセンサ信号67は、図4における左側から右側に向かう順序で発生することになる。
マーク検出器43は、走行する各ウェブ13に光を放射し、ウェブ13から反射する光量(光度)を電圧に変換してマークセンサ信号67として出力する。このとき、反射光量の多いほど電圧は小さく変換されるので、マークセンサ信号67は、絵柄のない部分が低く、絵柄のある部分、特に、濃い部分ほど高くなる。
マークセンサ信号67は、図4に示されるようにウェブ13の位置によって変動している。
このマークセンサ信号67は、同じ絵柄が繰り返し印刷されているので、略一定の変動が繰り返される。ウェブ13の同じ部分を抽出すると、検出誤差があるとしても略一定の波形となる。
図5〜図10においても図4と略同じウェブ13部分のマークセンサ信号67を示している。
ゲート生成回路81で生成されるゲート信号87は、ロータリーエンコーダ53の基準パルス55、すなわち断裁位置65に対して所定のタイミングで立ち上がるので、ウェブ13が進行方向14に沿って移動するタイミングが変動(進退)すると、ウェブ13に対する進行方向14の位置関係が変動する。
これにより、ゲート信号87の立ち上げ期間に対応するマークセンサ信号67の波形形状が図5〜図10に示されるように変動する。図5〜図10は、ウェブ13が進行方向14の上流側へずれている状態から下流側へずれていく過程を順に示している。
マークロジック信号生成回路83は、ゲート信号87の立ち上げ期間に対応するマークセンサ信号67を、スレッシュ電圧出力MVP60と比較して、高い部分と低い部分との2値信号であるマークロジック信号MLを生成する。
このスレッシュ電圧出力MVP60は、判断回路79において、前回のゲート信号87の立ち上げ期間におけるマークセンサ信号のピーク電圧値MVの60%として算出したものを用いているので、マークロジック信号MLを生成するとき、直前のマークセンサ信号のピーク電圧に応じてスレッシュ電圧を変えることができる。
これにより、例えば、マーク69に濃淡の変動があったとしても確実にマーク69をマークロジック信号69の高い部分に振り分けることができる。
ロジック信号は、連続的に発生するマークセンサ信号67を白紙部長判断回路85において判断回路79で設定された設定電圧値Vと比較し、設定電圧値Vより低い部分に対応するように生成される。
設定電圧値Vは、低い電圧レベルに設定されているので、余白部73に対応する位置に生成される。したがって、マーク下流余白部75に対応する位置に白紙部長W以上の長さに亘りVロジック信号が発生することになる。
判断回路79のマーク検出判断回路93は、ゲート生成回路81で生成されたゲート信号87、マークロジック生成回路83で生成されたマークロジック信号MLおよび白紙部長判断回路85からのマーク下流余白部75の検知判断信号を受け取り、マーク69を検出したかを判断する。
この判断は、マークロジック信号MLの最初の立上り位置97をマーク位置候補とし(第一条件)、その前に、Vロジック信号が白紙部長W以上継続しているか判断する(第二条件)。そして、ゲート信号87の立ち上げ期間の始まりから、マーク候補の前までVロジック信号が継続していることを判断する(第三条件)。
これらが全て「YES」であれば、マーク候補はマーク69の検出であると判断され、カットオフコントローラ59にその位置を伝送する。
この判断について、図5〜図10のケースについて具体的に説明する。
図5は、これらのケースの中では、ウェブ13が進行方向14の上流側へ最もずれている状態を示している。このゲート信号87の位置は、図3のゲート信号87aと略同じ位置に位置しており、マーク69の位置をカバーしていない。
この場合、マークロジック信号MLの最初の立上り位置97は、天側絵柄71aの上流部に位置する部分に存在するので、第一の条件は満たしている。しかし、この立上り位置97の直前にVロジック信号が存在せず、かつ、ゲート信号87の開始位置から立上り位置97の近傍までVロジック信号が存在しない。したがって、第二および第三の条件を満たしていないので、マーク検出判断回路93はこの立上り位置97をマーク69の検出とは判断しない。
このゲート信号87の発生期間の場合、マークロジック信号MLのピーク電圧値MVは天側絵柄71aの部分にあるので、判断回路79はこのピーク電圧値MVの60%をスレッシュ電圧出力MVP60として算出し、これを次回のゲート信号87の発生期間のためにマークロジック信号生成回路83に伝送する。
この場合、マーク69部分よりもスレッシュ電圧出力MVP60は低くなる。
このとき、マーク検出判断回路93は、ゲート信号87の位置から最寄の白紙部長Wの後端(図で右端)位置を求め、白紙部長Wの後端位置がゲート信号87の中央から絵柄の遅れ方向に外れているのを認識し、引き込み処理を行う。
すなわち、マーク検出判断回路93は、カットオフコントローラ59に対してコンペンセータローラ41を、この場合ウェブ13の走行経路長さが短くなる方向へ移動させる信号を発信し、コンペンセータローラ41を移動させ、白紙部長Wの後端位置がゲート信号87の範囲に入るようにする。
これにより、運転の進行によって徐々にウェブ13の張力が高まりウェブ13が進行方向14の下流側へ相対的に移動する傾向を促進することができるので、マーク69がゲート信号87の範囲に入る時期を早くすることができる。
このため、カットオフコントローラ59による断裁制御の開始を促進することができる。
図6は、図5のケースよりも、ウェブ13が相対的に進行方向14の下流側へ移動した状態を示し、このゲート信号87の位置は、マーク69の位置を半分以上カバーしている。
この場合、マークロジック信号MLの最初の立上り位置97は、図5と同様に天側絵柄71bの上流部に位置する部分に存在するので、第一の条件は満たしている。しかし、この立上り位置97の直前にVロジック信号が存在せず、かつ、ゲート信号87の開始位置から立上り位置97の近傍までVロジック信号が存在しない。したがって、第二および第三の条件を満たしていないので、マーク検出判断回路93はこの立上り位置97をマーク69の検出とは判断しない。
このときも、マーク検出判断回路93は、ゲート信号87の位置から最寄の白紙部長Wの後端(図で右端)位置を求め、白紙部長Wの後端位置がゲート信号87の中央から絵柄の遅れ方向に外れているのを認識し、引き込み処理を行う。
すなわち、マーク検出判断回路93は、カットオフコントローラ59に対してコンペンセータローラ41を、この場合ウェブ13の走行経路長さが短くなる方向へ移動させる信号を発信し、コンペンセータローラ41を移動させ、白紙部長Wの後端位置がゲート信号87の範囲に入るようにする。
このゲート信号87の発生期間の場合、マークロジック信号MLのピーク電圧値MVはマーク69の部分にあるので、判断回路79はこのピーク電圧値MVの60%をスレッシュ電圧出力MVP60として算出し、これを次回のゲート信号87の発生期間のためにマークロジック信号生成回路83に伝送する。
図7は、図6のケースよりも、ウェブ13が進行方向14の下流側へ移動した状態を示している。このゲート信号87の位置は、図3のゲート信号87bと略同じ位置に位置しており、マーク69の位置をカバーし、天側絵柄71aの濃度の高い部分から外れている。
この場合、マークロジック信号MLの最初の立上り位置97は、マーク69の部分に存在するので、第一の条件は満たしている。また、この立上り位置97の直前に白紙部長W以上継続しているVロジック信号が存在しているので、第二の条件も満たしている。しかし、ゲート信号87の開始位置にVロジック信号が存在しないので、第三の条件を満たしていない。このため、マーク検出判断回路93はこの立上り位置97をマーク69の検出とは判断しない。
このとき、マーク検出判断回路93は、ゲート信号87の位置から最寄の白紙部長Wの後端(図で右端)位置を求め、白紙部長Wの後端位置がゲート信号87の中央から絵柄の遅れ方向に外れているのを認識し、引き込み処理を行う。
すなわち、マーク検出判断回路93は、カットオフコントローラ59に対してコンペンセータローラ41を、この場合ウェブ13の走行経路長さが短くなる方向へ移動させる信号を発信し、コンペンセータローラ41を移動させ、白紙部長Wの後端位置がゲート信号87の範囲に入るようにする。
図8は、図7のケースよりも、ウェブ13が相対的に進行方向14の下流側へ移動した状態を示している。このゲート信号87の位置は、マーク69の位置をカバーし、天側絵柄71aから外れている。
この場合、マークロジック信号MLの最初の立上り位置97は、マーク69の部分に存在するので、第一の条件は満たしている。また、この立上り位置97の直前に白紙部長W以上継続しているVロジック信号が存在しているので、第二の条件を満たしている。さらに、ゲート信号87の開始位置から立上り位置97の近傍までVロジック信号が存在するので、第三の条件を満たしている。したがって、マーク検出判断回路93はこの立上り位置97をマーク69の検出と判断し、カットオフコントローラ59にその位置を伝送する。
これにより、カットオフコントロール59は断裁制御を行なうことができる。
カットオフコントローラ59は、マーク検出回路61からマーク検出信号を伝送されると、それと基準パルス信号55と版マーク位置とで設定される目標との位相ずれ量を算出し、それが所定の範囲に収まるように各コンペンセータローラ41の位置を調整してウェブ13の走行経路長を調整する。
この場合、カットオフコントローラ59はコンペンセータローラ41をウェブ13の走行経路長が短くなる方向に移動させる。
これにより、図8の状態よりもウェブ13は相対的に進行方向14の下流側へ移動する。
図9は、図8のケースよりも、ウェブ13が相対的に進行方向14の下流側へ移動した状態を示している。このゲート信号87の位置は、図3のゲート信号87cと略同じ位置に位置しており、マーク69の位置および地側絵柄71bの下流側位置をカバーしている。
この場合、マークロジック信号MLの最初の立上り位置97は、マーク69の部分に存在するので、第一の条件は満たしている。また、この立上り位置97の直前に白紙部長W以上継続しているVロジック信号が存在しているので、第二の条件を満たしている。さらに、ゲート信号87の開始位置から立上り位置97の近傍までVロジック信号が存在するので、第三の条件を満たしている。
したがって、マーク検出判断回路93はこの立上り位置97をマーク69の検出と判断し、カットオフコントローラ59にその位置を伝送する。
図10は、図9のケースよりも、ウェブ13が相対的に進行方向14の下流側へ移動した状態を示している。このゲート信号87の位置は、マーク69の位置および地側絵柄71bの下流側位置をカバーしている。
この場合、マークロジック信号MLの最初の立上り位置97は、マーク69の部分に存在するので、第一の条件は満たしている。また、この立上り位置97の直前に白紙部長W以上継続しているVロジック信号が存在しているので、第二の条件も満たしている。しかし、ゲート信号87の開始位置にVロジック信号が存在しないので、第三の条件を満たしていない。このため、マーク検出判断回路93はこの立上り位置97をマーク69の検出とは判断しない。
このとき、マーク検出判断回路93は、ゲート信号87の位置から最寄の白紙部長Wの後端位置を求め,白紙部長Wの後端位置がゲート信号87の中央から絵柄の進み方向に外れているのを認識し、引き込み処理を行う。
すなわち、マーク検出判断回路93は、カットオフコントローラ59に対してコンペンセータローラ41を、この場合ウェブ13の走行経路長さが長くなる方向へ移動させる信号を発信し、コンペンセータローラ41を移動させ、白紙部長Wの後端位置がゲート信号87の範囲に入るようにする。
この引き込み処理により、例えば、印刷環境の変化やウェブに加わる張力変化によって、ゲートからマーク信号が多少外れてしまい、マーク検出判断回路93がマーク69の検出とは判断しないことになった場合でも、マーク69が検出できるようになるので、カットオフコントローラ59による断裁制御が可能となり、自動制御の幅を格段に増すことができる。
なお、マーク検出判断回路93は、ゲート信号の発生期間におけるマークセンサ信号67の信号レベルをチェクしており、この信号レベルが下限の規定電圧MVMINを超えない場合には、上述の三条件を満たす場合であってもマーク69の検出信号をカットオフコントローラ59へ伝送しないようにしている。
このように、マーク検出判断回路93は、マーク69の検出と、それとは別個にVロジック信号の存在と、が揃った場合に、検出されたマークをマーク69として判断するので、ウェブ13面の汚れ、予期せぬ裏写り、あるいは、マーク69として選定した絵柄と類似した絵柄等が有ったとしても、それらをマーク69と誤認定する恐れをなくすことができ、マーク69を確実に検出することができる。
これにより、マーク69の検出に基づいて行なわれるカットオフコントローラ59による断裁制御を略完全に自動制御とすることができる。
したがって、断裁制御が手動操作を含むものに比べて短時間で行なえるので、その分損紙量を低減することができる。
また、特異条件部としてマーク69と最も対照的な印刷をされていないマーク下流余白部75を用いているので、マーク下流余白部75とマーク69とのマークセンサ信号におけるレベル差が大きくなる。このため、例えば、一層マーク69の検出レベルを低くすることができるので、マーク69を一層確実に検出することができる。
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
例えば、上記実施形態では、絵柄71部ではない欄外に印刷した専用のカットレジスタマークをマーク69として用いたが、絵柄のエッジ部など、カットマークと看做す絵柄の特定の部分であるマーク相当箇所を、マーク69として用いてもよい。
また、本実施形態では、特異条件部としてマーク69と最も対照的な印刷をされていないマーク下流余白部75を用いているが、これは絵柄71部分でほぼ印刷されていない部分あるいは印刷が薄い部分を用いるようにしてもよい。
また、ゲート生成回路81により生成されるゲート信号87の期間は、特に制約を設けるものでない。
本発明の一実施形態にかかるマーク検出装置を用いた輪転印刷機の概略構成を示す正面図である。 本発明の一実施形態にかかるマーク検出回路の概略構成を示すブロック図である。 本発明の一実施形態にかかるマーク、絵柄および断裁位置等の関係を示す模式図である。 本発明の一実施形態にかかるゲート信号がマークの位置をカバーしている状態における絵柄と各信号の状態を示す模式図である。 本発明の一実施形態にかかるゲート信号のタイミングが変化したときの各信号の状態を示す模式図である。 本発明の一実施形態にかかるゲート信号のタイミングが変化したときの各信号の状態を示す模式図である。 本発明の一実施形態にかかるゲート信号のタイミングが変化したときの各信号の状態を示す模式図である。 本発明の一実施形態にかかるゲート信号のタイミングが変化したときの各信号の状態を示す模式図である。 本発明の一実施形態にかかるゲート信号のタイミングが変化したときの各信号の状態を示す模式図である。 本発明の一実施形態にかかるゲート信号のタイミングが変化したときの各信号の状態を示す模式図である。
符号の説明
1 輪転印刷機
13 ウェブ
43 マーク検出器
69 マーク
75 マーク下流余白部
81 ゲート生成回路
85 白紙部長判断回路
93 マーク検出判断回路
MVP60 スレッシュ電圧出力

Claims (5)

  1. 印刷されて走行するウェブ上のマークが通過する位置に配置されるマーク検出器と、
    該マーク検出器による前記マークの検出を、特定領域内で実施するようにゲート信号を生成するゲート信号生成手段と、
    を備えているマーク検出装置において、
    前記マークのウェブ走行方向上流側および/または下流側に形成された特異条件部と、
    前記マークのウェブ走行方向に隣り合い所定距離に亘り設けられた白紙部を検出する電圧レベルである設定電圧値以下の電圧が、前記白紙部の長さである白紙部長以上継続している場合に前記特異条件部として検出判定する特異条件判定部と、
    前記ゲート信号の発生期間内の前記マークの検出および前記マークの上流側および/または下流側における前記特異条件部の検出によって前記マークの検出と判断するマーク検出判断手段と、が備えられ
    前記マーク検出判断手段は、前記ゲート信号の発生期間内において前記マークが検出されない場合、前記特異条件部の前記白紙部長の側端部が、前記ゲート信号の中央から絵柄の遅れ方向に外れていると認識される場合には、前記ウェブの走行経路長さが短くなる方向へ前記ウェブを移動させ、前記ゲート信号の中央から絵柄の進み方向に外れていると認識される場合には、前記ウェブの走行経路長さが長くなる方向へ移動させ、前記ゲート信号の範囲に入るような処理を行うことを特徴とするマーク検出装置。
  2. 前記マーク検出判断手段は、前回のゲート信号の発生期間内における前記検出信号の内、最も前記マークと判断される側にある前記検出信号の値に対して所定量反対側にある値を前記マーク検出の閾値とすることを特徴とする請求項1に記載されたマーク検出装置。
  3. 請求項1または請求項2に記載されたマーク検出装置を備えていることを特徴とする輪転印刷機。
  4. 印刷されて走行するウェブ上のマークが通過する位置に配置されるマーク検出器と、
    該マーク検出器による前記マークの検出を、特定領域内で実施するようにゲート信号を生成するゲート信号生成手段と、
    を備えているマーク検出装置のマーク検出方法において、
    前記マークのウェブ走行方向上流側および/または下流側に特異条件部を形成し、
    前記マークのウェブ走行方向に隣り合い所定距離に亘り設けられた白紙部を検出する電圧レベルである設定電圧値以下の電圧が、前記白紙部の長さである白紙部長以上継続している場合に前記特異条件部として検出判定し、
    前記ゲート信号の発生期間内に、前記マークの検出および前記特異条件部の検出によって前記マークの検出と判断し、
    前記ゲート信号の発生期間内において前記マークが検出されない場合、前記特異条件部の前記白紙部長の側端部が、前記ゲート信号の中央から絵柄の遅れ方向に外れていると認識される場合には、前記ウェブの走行経路長さが短くなる方向へ前記ウェブを移動させ、前記ゲート信号の中央から絵柄の進み方向に外れていると認識される場合には、前記ウェブの走行経路長さが長くなる方向へ移動させ、前記ゲート信号の範囲に入るような処理を行うことを特徴とするマーク検出方法。
  5. 前記マーク検出判断手段は、前回のゲート信号の発生期間内における前記検出信号の内、最も前記マークと判断される側にある前記検出信号の値に対して所定量反対側にある値を前記マーク検出の閾値とすることを特徴とする請求項4に記載されたマーク検出方法。
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