JP7458305B2 - 印刷装置、印刷方法、印刷プログラム - Google Patents

Description

本発明は印刷技術に関する。

移動する巻取紙に印刷する印刷装置である輪転機は複数の印刷ユニットを備え、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）等の各色を順次印刷する。各色の刷版の位置合わせを行うことを「見当を合わせる」という。このために技術として、各色の刷版の位置ずれである見当誤差を検知し、それが少なくなるように巻取紙の各部の送り速度や、各色の刷版が巻き付けられる版胴の回転速度を調整することが知られている。

特許文献１では、見当誤差の検知のために、各印刷ユニットが所定の位置にレジスタマークを印刷する。各色のレジスタマークは一定の間隔で巻取紙に印刷され、それと同じ間隔で配置された二つの光検知素子を有するマークセンサによって、隣接するレジスタマークが同時に検知される。これらの同時検知されたレジスタマークの相対距離と、その所期の値からのずれが見当誤差として検知され、それを少なくするための見当合わせ制御が行われる。

同一の巻取紙に一次印刷と二次印刷を行ういわゆる追い刷りの際、特許文献１の印刷装置では、一次印刷と二次印刷で互いに異なる位置に各色のレジスタマークが印刷される。このとき、一次印刷の最後の色のレジスタマークと二次印刷の最初の色のレジスタマークの間隔を、上記のマークセンサの光検知素子の間隔と一致させることで、一次印刷と二次印刷の見当誤差を検知できる。

特開２０１４－１７７０１９号公報

特許文献１では、マークセンサがマーク以外の絵柄や情報を誤検知しないように、各マークがマークセンサの検知領域を通過する時間帯をゲートとして設定し、ゲート内のみでマークを検知可能としている。このため、二次印刷の刷り出しの際など、一次印刷と二次印刷の見当誤差が大きい場合、一次印刷の最後の色のレジスタマークまたは二次印刷の最初の色のレジスタマークがゲートを外れてしまい、見当誤差を検知できない。

本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、見当誤差を効果的に検知できる印刷装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある態様の印刷装置は、移動する被印刷物に印刷する回転可能な版胴と、版胴に設けられ、被印刷物の所定のマーク位置にレジスタマークを印刷するマーク印刷部と、マーク位置を含み被印刷物の移動方向に延びる帯状領域外の所定の基準位置に予め印刷された基準マークを検知するマークセンサと、マークセンサが基準マークを検知した際の版胴の回転角度を取得する回転角度取得部と、当該回転角度と版胴におけるマーク印刷部の回転位置に基づき、基準マークとレジスタマークの移動方向に沿う相対距離を演算する相対距離演算部とを備える。

この態様では、版胴の回転角度に基づいて見当誤差を検知する。すなわち、被印刷物に予め印刷された基準マークを検知した際の版胴の回転角度と、レジスタマークを印刷するマーク印刷部の版胴における回転位置の二つの情報に基づき、基準マークとレジスタマークの相対距離を演算し、両マーク間の見当誤差を検知する。ここで、基準マークはレジスタマークその他の絵柄や情報が通過する帯状領域外に設けられるため、誤検知防止のために特許文献１のように基準マークの検知時間帯をゲートで制限する必要がない。したがって、特許文献１ではゲート外れが生じる大きい見当誤差も検知できる。

本発明の別の態様は、印刷方法である。この方法は、回転可能な版胴によって、移動する被印刷物に印刷するステップと、版胴に設けられるマーク印刷部によって、被印刷物の所定のマーク位置にレジスタマークを印刷するステップと、マーク位置を含み被印刷物の移動方向に延びる帯状領域外の所定の基準位置に予め印刷された基準マークを検知するステップと、基準マークを検知した際の版胴の回転角度を取得するステップと、当該回転角度と版胴におけるマーク印刷部の回転位置に基づき、基準マークとレジスタマークの移動方向に沿う相対距離を演算するステップとを備える。

なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、装置、システム、記録媒体、コンピュータプログラムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。

本発明によれば、見当誤差を効果的に検知できる印刷装置を提供できる。

本発明の実施形態に係る印刷装置の構成を示す図である。 レジスタマークの位置関係を示す図である。 印刷ユニットの構成を示す図である。 見当制御装置の構成を示すブロック図である。 アドレスの付与方法を模式的に示す図である。 見当誤差演算部でのゲート選択と見当誤差演算の具体例を示す図である。 追刷制御の具体例を模式的に示す図である。

以下、図面を参照しながら、本発明を実施するための形態について詳細に説明する。説明および図面において同一または同等の構成要素、部材、処理には同一の符号を付し、重複する説明は適宜省略する。図示される各部の縮尺や形状は、説明を容易にするために便宜的に設定されており、特に言及がない限り限定的に解釈されるものではない。実施形態は例示であり、本発明の範囲を何ら限定するものではない。実施形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは、必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。

図１は、本発明の実施形態に係る印刷装置１０の構成を示す。印刷装置１０は、ブラック（Ｋ）の印刷を行う第１印刷ユニット１１Ａ、シアン（Ｃ）の印刷を行う第２印刷ユニット１１Ｂ、マゼンタ（Ｍ）の印刷を行う第３印刷ユニット１１Ｃ、イエロー（Ｙ）の印刷を行う第４印刷ユニット１１Ｄ、見当制御装置３０を備える。以下、第１印刷ユニット１１Ａ～第４印刷ユニット１１Ｄを適宜、印刷ユニット１１と総称する。なお、各印刷ユニット１１の印刷色は上記に限らず、任意の印刷色を任意の順序で各印刷ユニット１１に割り当てることができる。また、より多くの色を印刷するため、印刷ユニットを５個以上設けてもよい。

第１印刷ユニット１１Ａは、第１版胴１３Ａ、第１圧胴１７Ａ、第１駆動モータ１９Ａ、第１エンコーダ２１Ａ、第１マークセンサ２３Ａを備える。第２印刷ユニット１１Ｂは、第２版胴１３Ｂ、第２圧胴１７Ｂ、第２駆動モータ１９Ｂ、第２エンコーダ２１Ｂ、第２マークセンサ２３Ｂを備える。第３印刷ユニット１１Ｃは、第３版胴１３Ｃ、第３圧胴１７Ｃ、第３駆動モータ１９Ｃ、第３エンコーダ２１Ｃ、第３マークセンサ２３Ｃを備える。第４印刷ユニット１１Ｄは、第４版胴１３Ｄ、第４圧胴１７Ｄ、第４駆動モータ１９Ｄ、第４エンコーダ２１Ｄ、第４マークセンサ２３Ｄを備える。以下、第１版胴１３Ａ～第４版胴１３Ｄを適宜、版胴１３と総称し、第１圧胴１７Ａ～第４圧胴１７Ｄを適宜、圧胴１７と総称し、第１駆動モータ１９Ａ～第４駆動モータ１９Ｄを適宜、駆動モータ１９と総称し、第１エンコーダ２１Ａ～第４エンコーダ２１Ｄを適宜、エンコーダ２１と総称し、第１マークセンサ２３Ａ～第４マークセンサ２３Ｄを適宜、マークセンサ２３と総称する。

印刷装置１０は、巻取紙であるウェブ５０を被印刷物として印刷する。各印刷ユニット１１は、ウェブ５０の移動方向に沿って設置される。ウェブ５０は、その移動経路に沿って配列されるガイドローラ２５により案内され、各印刷ユニット１１の版胴１３及び圧胴１７により、版胴１３に巻き付けられた刷版に対応した各色の絵柄が順次印刷される。

版胴１３は、マーク印刷部１５を有する。図２（ａ）は、見当誤差がないときの第１レジスタマーク５３Ａ～第４レジスタマーク５３Ｄの位置関係を示し、図２（ｂ）は見当誤差があるときの位置関係を示す。図２（ａ）では、基準マーク５２も併せて示す。基準マーク５２は、同一のウェブ５０に追い刷りを行う際、その一次印刷の最初の色を印刷する印刷ユニット１１Ａのマーク印刷部１５が、レジスタマーク５３Ａと同時に印刷する。基準マーク５２は、印刷完了後のウェブ５０の裁断位置を示すこともあり、カットマークとも呼ばれる。第１レジスタマーク５３Ａは、第１版胴１３Ａのマーク印刷部１５で所定の第１位置に印刷され、第２レジスタマーク５３Ｂは、第２版胴１３Ｂのマーク印刷部１５で所定の第２位置に印刷され、第３レジスタマーク５３Ｃは、第３版胴１３Ｃのマーク印刷部１５で所定の第３位置に印刷され、第４レジスタマーク５３Ｄは、第４版胴１３Ｄのマーク印刷部１５で所定の第４位置に印刷される。以下、第１レジスタマーク５３Ａ～第４レジスタマーク５３Ｄを適宜、レジスタマーク５３と総称する。

見当誤差がない図２（ａ）では、各レジスタマーク５３はウェブ５０の移動方向（図２の上下方向）に沿う正規の位置に間隔Ｌ１で印刷される。すなわち、第１レジスタマーク５３Ａが印刷される第１位置と第２レジスタマーク５３Ｂが印刷される第２位置の相対距離、第２レジスタマーク５３Ｂが印刷される第２位置と第３レジスタマーク５３Ｃが印刷される第３位置の相対距離、第３レジスタマーク５３Ｃが印刷される第３位置と第４レジスタマーク５３Ｄが印刷される第４位置の相対距離は、いずれも間隔Ｌ１に等しい。見当誤差がある図２（ｂ）では、レジスタマーク５３が正規の位置からずれて印刷される。図示の例では、第２レジスタマーク５３Ｂが正規の位置からずれている。このとき、第１レジスタマーク５３Ａと第２レジスタマーク５３Ｂの相対距離は正規のＬ１より小さくなっており、その差が見当誤差となる。同様に、第２レジスタマーク５３Ｂと第３レジスタマーク５３Ｃの相対距離は正規のＬ１より大きくなっており、その差も見当誤差となる。

基準マーク５２は、一次印刷の際に、印刷ユニット１１Ａのマーク印刷部１５が、レジスタマーク５３Ａと同じ色で印刷する。レジスタマーク５３Ａ～５３Ｄがウェブ５０の移動方向（図２の上下方向）に延びる帯状領域５１内に等間隔で印刷されるのに対し、基準マーク５２は帯状領域５１外に印刷される。また、基準マーク５２と、それと同時に印刷されるレジスタマーク５３Ａは、ウェブ５０の移動方向に沿って同じ位置に印刷される。つまり、図示されるように、矩形の基準マーク５２の下辺と、直角三角形のレジスタマーク５３Ａの下辺が、同一直線上にある。

レジスタマーク５３が印刷される帯状領域５１には、図示しない他の絵柄や情報も印刷される。そのため、後述するように、レジスタマーク５３を検知するマークセンサ２３では、他の絵柄や情報による誤検知を防止するため、検知時間帯をゲートで制限する必要がある。一方、基準マーク５２は帯状領域５１外に印刷され、かつそれを含む帯状領域には他の絵柄や情報が印刷されないため、基準マーク５２を検知するマークセンサ２３では、検知時間帯をゲートで制限する必要がない。

なお、図示の例では一次印刷の際に印刷ユニット１１Ａのマーク印刷部１５が基準マーク５２を印刷したが、他の印刷ユニット１１Ｂ～１１Ｄのマーク印刷部１５が基準マーク５２を印刷してもよい。基準マーク５２を印刷する印刷部を、レジスタマーク５３を印刷するマーク印刷部１５と別に設けてもよい。また、基準マーク５２は帯状領域５１外の任意の位置に印刷できる。したがって、図示のように基準マーク５２とレジスタマーク５３がウェブ５０の移動方向に沿って同じ位置になくてもよい。また、基準マーク５２は、後述する追い刷り時の見当誤差検知を目的とする場合は、二次印刷より前に印刷する必要があるが、通常印刷時の見当誤差検知を目的とする場合は、レジスタマーク５３とともに通常印刷時に印刷してもよい。さらに、基準マーク５２は、一次印刷前のウェブ５０に予め印刷されたものでもよい。

図１に戻り、各版胴１３の周長は同一であり、各印刷ユニット１１は各版胴１３を一回転させることで各色の絵柄を一回分印刷し、その繰り返しで連続的に印刷する。図２（ａ）に示されるように、各回の印刷では、各版胴１３のマーク印刷部１５がＬ１の間隔で各レジスタマーク５３を印刷する。

各版胴１３は、個別の駆動モータ１９で回転駆動される。印刷装置１０の印刷動作中、各駆動モータ１９は電気的に回転同期がとられ、各版胴１３は同一の回転速度で回転する。すなわち、印刷装置１０は、セクショナルドライブ方式で構成される。各駆動モータ１９は、その機械軸にエンコーダ２１が設けられる。

エンコーダ２１は、インクリメンタル式エンコーダである。エンコーダ２１は、版胴１３の一回転につき、予め定められた回数のＡ相、Ｂ相のパルス信号と、一回のＺ相のパルス信号を出力する。Ａ相、Ｂ相のパルス信号はカウンタでカウントされ、Ｚ相のパルス信号でカウント値がリセットされる。パルス信号のカウント値により版胴１３の位相（回転位置）が検知される。なお、エンコーダ２１は、版胴１３の位相を検知できるものであれば方式は問わず、アブソリュート式のシリアルエンコーダでもよい。

図３は印刷ユニット１１の構成を示す。マークセンサ２３は、同じ印刷ユニット１１の版胴１３より下流側に設けられる。マークセンサ２３は、複数の光検知素子Ｔ１、Ｔ２を有する。二色目以降の印刷ユニット１１Ｂ～１１Ｄのマークセンサ２３Ｂ～２３Ｄでは、光検知素子Ｔ１、Ｔ２がウェブ５０の移動方向に離間配置される。上流側の第１光検知素子Ｔ１と下流側の第２光検知素子Ｔ２の間隔は図２のＬ１と等しい。このため、間隔Ｌ１で印刷される隣接するレジスタマーク５３Ａ～５３Ｄを、各光検知素子Ｔ１、Ｔ２がほぼ同じタイミングで検知できる。

一色目の印刷ユニット１１Ａのマークセンサ２３Ａでは、光検知素子Ｔ１、Ｔ２がウェブ５０の移動方向と直交する方向に離間配置される。レジスタマーク検知部としての第１光検知素子Ｔ１は図２の帯状領域５１内のレジスタマーク５３Ａ～５３Ｄを検知し、基準マーク検知部としての第２光検知素子Ｔ２は図２の帯状領域５１外の基準マーク５２を検知する。第１光検知素子Ｔ１と第２光検知素子Ｔ２の間隔の基準値はＬ１であるが、図２におけるレジスタマーク５３Ａと基準マーク５２の距離に合わせて調整される。すなわち、レジスタマーク５３Ａと基準マーク５２の距離が基準値Ｌ１より小さい場合は、第１光検知素子Ｔ１と第２光検知素子Ｔ２の間隔を短く調整し、レジスタマーク５３Ａと基準マーク５２の距離が基準値Ｌ１より大きい場合は、第１光検知素子Ｔ１と第２光検知素子Ｔ２の間隔を長く調整する。なお。レジスタマーク５３Ａと基準マーク５２の距離がＬ１より小さい場合は、第１光検知素子Ｔ１と第２光検知素子Ｔ２の間隔を基準値Ｌ１のままとしてもよい。すなわち、光検知素子Ｔ１、Ｔ２の間隔がＬ１であるマークセンサ２３Ｂ～２３Ｄを適当な角度で傾斜配置することで、光検知素子Ｔ１、Ｔ２のウェブ５０の移動方向と直交する方向の距離を、レジスタマーク５３Ａと基準マーク５２の距離に一致させることができる。したがって、マークセンサ２３Ｂ～２３Ｄの構成を変えることなく、マークセンサ２３Ａとして利用できる。

図４は、見当制御装置３０の構成を示すブロック図である。この構成は、ハードウェア的には、任意のコンピュータのＣＰＵ、メモリ、その他のＬＳＩで実現され、ソフトウェア的にはメモリに格納されたプログラムなどにより実現される。ここではそれらの連携により実現される機能ブロックを示す。

見当制御装置３０は、制御部３１と記憶部４１を備える。制御部３１は、検知制御部３３と、見当誤差演算部３５と、追刷制御部３７と、見当誤差補正部３９を備える。記憶部４１は、制御部３１の制御に関する情報を記憶する汎用メモリである。

検知制御部３３は、レジスタマーク５３を検知するマークセンサ２３Ｂ～２３Ｄおよびマークセンサ２３Ａの光検知素子Ｔ１（以下、レジスタマークセンサと総称する）を検知可能状態とする検知時間帯を個別に設定する。図２（ａ）に示されるように、各版胴１３の一回転に相当する一回分の印刷では、ウェブ５０の移動方向である図２の上下方向の帯状領域５１に４個のレジスタマーク５３Ａ～５３Ｄが印刷されるが、この帯状領域５１には図示しない他の絵柄や情報も印刷される。これらの他の絵柄や情報による誤検知を防止するため、各レジスタマークセンサの検知時間帯を限定し、レジスタマーク５３だけを検知できるようにする。各レジスタマークセンサの検知時間帯は、それぞれが設けられる印刷ユニット１１Ａ～１１Ｄの各版胴１３Ａ～１３Ｄの回転角度と関連付けられたアドレスに基づき設定される。

図５は、印刷ユニット１１Ｄを例にしてアドレスの付与方法を模式的に示す。印刷ユニット１１Ｄの版胴１３Ｄが時計回り方向に回転してウェブ５０に印刷する際に、図示のマーク印刷部１５がレジスタマーク５３Ｄを印刷する。本図は、レジスタマーク５３Ｄが、マークセンサ２３Ｄの光検知素子Ｔ１の位置に来た状態を示す。このとき、レジスタマーク５３Ｄは、印刷点ＰからＬｄの距離を移動している。その間の版胴１３Ｄの回転角度をθｄとすれば、版胴１３Ｄの半径をｒとしてＬｄ＝ｒθｄである。

図２で説明したように、ウェブ５０には、印刷ユニット１１Ｄより前段に設けられる他の印刷ユニット１１Ａ～Ｃのマーク印刷部１５で印刷された他のレジスタマーク５３Ａ～５３Ｃが存在する。レジスタマーク５３Ｃの印刷点Ｐからの距離ＬｃはＬｄ＋Ｌ１であり、レジスタマーク５３Ｂの印刷点Ｐからの距離ＬｂはＬｄ＋２Ｌ１であり、レジスタマーク５３Ａの印刷点Ｐからの距離ＬａはＬｄ＋３Ｌ１である。

これらの各マークの印刷点Ｐからの距離は、版胴１３Ｄの半径ｒで除算することで、版胴１３Ｄの位相（回転角度）と関連付けられる。すなわち、図示の状態において、レジスタマーク５３Ｄの位相はθｄであり、レジスタマーク５３Ｃの位相θｃはＬｃ／ｒ＝θｄ＋Ｌ１／ｒであり、レジスタマーク５３Ｂの位相θｂはＬｂ／ｒ＝θｄ＋２Ｌ１／ｒであり、レジスタマーク５３Ａの位相θａはＬａ／ｒ＝θｄ＋３Ｌ１／ｒである。

さらに、これらの位相は、ゼロから最大値Ａｍａｘまでの連続する整数で表されるアドレスに変換される。このアドレスは、版胴１３Ｄが時計回り方向に一回転する間にゼロから最大値Ａｍａｘ（例えば２０４７）まで単調に増加し、次の回転の開始時に再びゼロになる。アドレスがゼロとなる版胴１３Ｄの基準回転位置は任意に設定できる。図示のマーク印刷部１５が印刷点Ｐからθｄ回転した状態のレジスタマーク５３ＤのアドレスをＡｄとすれば、レジスタマーク５３ＣのアドレスＡｃはＡｄ＋Ａｍａｘ×（θｃ－θｄ）／２πであり、レジスタマーク５３ＢのアドレスＡｂはＡｄ＋Ａｍａｘ×（θｂ－θｄ）／２πであり、レジスタマーク５３ＡのアドレスＡａはＡｄ＋Ａｍａｘ×（θａ－θｄ）／２πである。

ここで、マークセンサ２３Ｄの光検知素子Ｔ１に着目し、各マークが光検知素子Ｔ１の検知領域を通過するタイミングをアドレスで表すと次のようになる。レジスタマーク５３ＤがＴ１を通過する際のアドレスＡｄ１はＡｄ（図示の状態）、レジスタマーク５３ＣがＴ１を通過する際のアドレスＡｃ１はＡｄ－Ａｍａｘ×（θｃ－θｄ）／２π、レジスタマーク５３ＢがＴ１を通過する際のアドレスＡｂ１はＡｄ－Ａｍａｘ×（θｂ－θｄ）／２π、レジスタマーク５３ＡがＴ１を通過する際のアドレスＡａ１はＡｄ－Ａｍａｘ×（θａ－θｄ）／２πである。レジスタマーク５３Ｃ、レジスタマーク５３Ｂ、レジスタマーク５３ＡがＴ１を通過するのは、図示の状態よりも前の時間であるため、その位相差分のアドレスがＡｄから減算される。

以上のように、マークセンサ２３Ｄの光検知素子Ｔ１の検知領域を各マークが通過するタイミングを、版胴１３Ｄの回転角度と関連付けたアドレスで表現できる。同様に、マークセンサ２３Ｄの光検知素子Ｔ２の検知領域を各マークが通過するタイミングもアドレスで表現できる。例えば、レジスタマーク５３Ｃが光検知素子Ｔ２の位置に来た図示の状態のアドレスＡｃ２はＡｄである。また、他の印刷ユニット１１Ａ～１１Ｃに設けられるレジスタマークセンサについても、各マークの通過タイミングを、版胴１３Ａ～１３Ｃの回転角度と関連付けたアドレスで表現できる。ここで、各版胴１３Ａ～１３Ｄの回転角度はエンコーダ２１Ａ～２１Ｄで検知できるため、見当制御装置３０は各版胴１３Ａ～１３Ｄのアドレスをリアルタイムで把握して、その制御に使用できる。

図４に戻り、検知制御部３３は、各レジスタマークセンサの検知時間帯をアドレスに基づき設定する。例えば、図５の例において、光検知素子Ｔ１がレジスタマーク５３Ｄを検知する検知時間帯として、上記のアドレスＡｄ１を含む所定のアドレス範囲を設定する。同様に、光検知素子Ｔ１がレジスタマーク５３Ｃを検知する検知時間帯として、上記のアドレスＡｃ１を含む所定のアドレス範囲を設定し、光検知素子Ｔ１がレジスタマーク５３Ｂを検知する検知時間帯として、上記のアドレスＡｂ１を含む所定のアドレス範囲を設定し、光検知素子Ｔ１がレジスタマーク５３Ａを検知する検知時間帯として、上記のアドレスＡａ１を含む所定のアドレス範囲を設定する。以下、各マークに設定されるアドレス範囲をゲートといい、そのアドレス幅をゲート幅という。

各マークに設定されるゲート幅は任意に設定できるが、全てのマークについて同一のゲート幅として各検知時間帯の長さを同一とするのが好ましい。また、ウェブ５０の移動速度も考慮して、検知時間帯において各マークの正規の位置を中心とする所定範囲（例えば、各マークの間隔が20mm程度の場合、各マークの中心から±10mm未満）がマークセンサ２３の検知領域を通過するようにゲート幅を動的に調整してもよい。また、上記の各ゲートは互いに重複のないように設定して、複数のマークで検知時間帯が重複しないようにするのが好ましい。

以上のように検知制御部３３が各レジスタマークセンサのゲート（または検知時間帯）をアドレスに基づき設定することで、各レジスタマークセンサはレジスタマーク５３Ａ～Ｄだけを検知でき、同じ帯状領域５１に印刷される他の絵柄や情報による誤検知を防止できる。

なお、図５に示される印刷ユニット１１Ｄでは、光検知素子Ｔ１、Ｔ２それぞれについて、４個のマーク５３Ａ～５３Ｄのゲートが設定される。したがって、印刷ユニット１１Ｄでは合計８個のゲートが設定される。同様に、印刷ユニット１１Ｃでは、光検知素子Ｔ１、Ｔ２それぞれについて、３個のマーク５３Ａ～５３Ｃのゲートが設定される。したがって、印刷ユニット１１Ｃでは合計６個のゲートが設定される。また、印刷ユニット１１Ｂでは、光検知素子Ｔ１、Ｔ２それぞれについて、２個のマーク５３Ａ～５３Ｂのゲートが設定される。したがって、印刷ユニット１１Ｂでは合計４個のゲートが設定される。さらに、印刷ユニット１１Ａでは、光検知素子Ｔ１について、１個のマーク５３Ａのゲートが設定される。このように、印刷装置１０全体では、合計１９個のゲートが設定される。以下、これらのゲートを区別するためＧｌｍｎと表記する。ｌは１～４の整数であり、ｌ＝１は印刷ユニット１１Ａを表し、ｌ＝２は印刷ユニット１１Ｂを表し、ｌ＝３は印刷ユニット１１Ｃを表し、ｌ＝４は印刷ユニット１１Ｄを表す。ｍは１または２であり、ｍ＝１は光検知素子Ｔ１を表し、ｍ＝２は光検知素子Ｔ２を表す。ｎは１～４の整数であり、ｎ＝１～４はそれぞれレジスタマーク５３Ａ～５３Ｄを表す。したがって、合計１９個のゲートは次のように表される。Ｇ１１１、Ｇ２１１、Ｇ２１２、Ｇ２２１、Ｇ２２２、Ｇ３１１、Ｇ３１２、Ｇ３１３、Ｇ３２１、Ｇ３２２、Ｇ３２３、Ｇ４１１、Ｇ４１２、Ｇ４１３、Ｇ４１４、Ｇ４２１、Ｇ４２２、Ｇ４２３、Ｇ４２４。

なお、以上は追い刷りを考慮しない一回の印刷におけるゲートである。後述するように、追い刷りの場合は一次印刷と二次印刷でそれぞれレジスタマークが印刷されるため、一次印刷の際は上記の最大１９個のゲートで足りるが、二次印刷の際は一次印刷で印刷されたレジスタマークを検知するための追加のゲートが必要になる。

見当誤差演算部３５は、検知制御部３３で設定されたゲートから任意の２個のゲートを選択し、それらのゲートで光検知素子Ｔ１、Ｔ２が検知した信号に基づいて見当誤差を演算する。ここで、見当誤差演算部３５での演算精度を上げるために同一の印刷ユニット１１に含まれるゲート（ｌが同じゲート）を選択するのが好ましいが、異なる印刷ユニット１１に含まれるゲートを選択してもよい。

図６を参照して、見当誤差演算部３５でのゲート選択と見当誤差演算の具体例を説明する。この図は、印刷ユニット１１Ｄの各光検知素子Ｔ１、Ｔ２のレジスタマーク５３Ａ～５３Ｄのゲートを示す。横軸は版胴１３Ｄのアドレスを示す。上記の通り、版胴１３Ｄが印刷時に回転するとアドレスが単調に増加するので、横軸は時間の経過を表す。

図示される各アドレスＡａ１、Ａｂ１、Ａｃ１、Ａｄ１については上述した。アドレスＡａ１には、光検知素子Ｔ１がレジスタマーク５３Ａを検知するゲートＧ４１１が設けられる。アドレスＡｂ１には、光検知素子Ｔ１がレジスタマーク５３Ｂを検知するゲートＧ４１２と、光検知素子Ｔ２がレジスタマーク５３Ａを検知するゲートＧ４２１が設けられる。アドレスＡｃ１には、光検知素子Ｔ１がレジスタマーク５３Ｃを検知するゲートＧ４１３と、光検知素子Ｔ２がレジスタマーク５３Ｂを検知するゲートＧ４２２が設けられる。アドレスＡｄ１には、光検知素子Ｔ１がレジスタマーク５３Ｄを検知するゲートＧ４１４と、光検知素子Ｔ２がレジスタマーク５３Ｃを検知するゲートＧ４２３が設けられる。各アドレスＡａ１、Ａｂ１、Ａｃ１、Ａｄ１の間隔をΔＡとして、アドレスＡｄ１＋ΔＡには、光検知素子Ｔ２がレジスタマーク５３Ｄを検知するゲートＧ４２４が設けられる。

見当誤差演算部３５は、これらのゲートの任意の組合せを見当誤差の演算対象として選択する。このゲートの選択は、同一の光検知素子で行ってもよいし、異なる光検知素子で行ってもよい。前者の場合、例えば、ゲートＧ４１１とゲートＧ４１４を選択する。後者の場合、例えば、ゲートＧ４１３とゲートＧ４２１を選択する。図６は印刷ユニット１１Ｄのゲートのみを示したが、見当誤差演算部３５は、他の印刷ユニット１１Ａ～１１Ｃのゲートを選択してもよい。これにより、見当誤差演算部３５は、任意の印刷ユニットの任意のゲートの組合せに基づいて見当誤差を演算できる。

見当誤差は、選択された２個のゲートで光検知素子が検知した信号に基づいて演算される。図６に示されるように、各ゲートでは、各レジスタマーク５３Ａ～５３Ｄによるパルスが検知される。見当誤差がない場合は、各パルスは各ゲート内の同一の位置にある。逆に、見当誤差がある場合は、各パルスは各ゲート内の異なる位置にある。したがって、各パルスの各ゲート内の相対位置を比較することで、見当誤差を演算できる。例えば、各ゲート内の位置をゲートの左端アドレスをゼロとしたゲート内アドレスで表した場合、各ゲート内における各パルスの立ち上がり位置のアドレスの差分が見当誤差となる。

例えば、ゲートＧ４１１とゲートＧ４１４を対象として演算した見当誤差は、ゲートＧ４１１のレジスタマーク５３Ａを印刷した印刷ユニット１１Ａと、ゲートＧ４１４のレジスタマーク５３Ｄを印刷した印刷ユニット１１Ｄの見当誤差である。また、ゲートＧ４１３とゲートＧ４２１を対象として演算した見当誤差は、ゲートＧ４１３のレジスタマーク５３Ｃを印刷した印刷ユニット１１Ｃと、ゲートＧ４２１のレジスタマーク５３Ａを印刷した印刷ユニット１１Ａの見当誤差である。このように、見当誤差演算部３５は、任意の印刷ユニットの見当誤差を演算できる。

なお、印刷ユニット１１Ｄのゲートを示す図６において、ゲートＧ４１４、Ｇ４２４は、印刷ユニット１１Ｄ自身が印刷したレジスタマーク５３Ｄを検知する。図５に示すように、このレジスタマーク５３Ｄは、その印刷点Ｐから距離Ｌｄだけ移動したに過ぎず、その間に大きな見当誤差が生じることは通常考えられない。そのため、光検知素子Ｔ１、Ｔ２がゲートＧ４１４、Ｇ４２４でレジスタマーク５３Ｄを検知できなくても問題ない。例えば、印刷ユニット１１Ｄが検知しづらい色材（例えば、色の薄い色材や、ニスのような透明または半透明な色材）で印刷する場合、レジスタマーク５３Ｄが検知できないこともあるが、ゲートＧ４１４、Ｇ４２４内の所期の位置にレジスタマーク５３Ｄのパルスが立ち上がったものとして扱うことができ、他のゲートのパルス立ち上がり位置との見当誤差を演算できる。以上の内容は、印刷ユニット１１ＣのゲートＧ３１３、Ｇ３２３、印刷ユニット１１ＢのゲートＧ２１２、Ｇ２２２、印刷ユニット１１ＡのゲートＧ１１１にも当てはまる。

上記の例では、見当誤差演算部３５が、異なるアドレスのゲートの組合せを選択したが、同一アドレスのゲートの組合せを選択することで、効率的に見当誤差を演算できる。印刷ユニット１１Ｄのゲートを示す図６では、アドレスＡｂ１におけるゲートＧ４１２、Ｇ４２１、アドレスＡｃ１におけるゲートＧ４１３、Ｇ４２２、アドレスＡｄ１におけるゲートＧ４１４、Ｇ４２３の組合せである。また、印刷ユニット１１Ｃでは、ゲートＧ３１２、Ｇ３２１、ゲートＧ３１３、Ｇ３２２の組合せであり、印刷ユニット１１Ｂでは、ゲートＧ２１２、Ｇ２２１の組合せである。これらの同一アドレスのゲートの組合せでは、レジスタマーク５３と同一の間隔Ｌ１で離間配置された光検知素子Ｔ１、Ｔ２が、隣接するレジスタマーク５３を同時に検知できるので、効率的に演算対象の信号を取得できる。

なお、印刷ユニット１１Ａでは、光検知素子Ｔ１のみがレジスタマーク５３の検知に用いられるため、以上のような同一アドレスのゲートに基づく見当誤差演算は行えない。しかし、追い刷りの場合で、一次印刷の際に既に印刷されたレジスタマークがあるときは、印刷ユニット１１Ａが新たに印刷するレジスタマーク５３ＡのゲートＧ１１１と、一次印刷時の各レジスタマークに対応する任意のゲートを組み合わせて見当誤差を演算できる。なお、印刷ユニット１１Ａでも、マークセンサ２３Ｂ～２３Ｄと同様の、隣接する二つのレジスタマーク５３を同時検知できるマークセンサを設け、それに加えて基準マーク５２を検知するマークセンサを設けてもよい。

追刷制御部３７は、追い刷りにおける一次印刷と二次印刷の見当誤差を演算する。追刷制御部３７には、回転角度取得部３７１と相対距離演算部３７２が設けられる。回転角度取得部３７１は、マークセンサ２３Ａの光検知素子Ｔ２が基準マーク５２を検知した際の版胴１３Ａの回転角度を取得する。相対距離演算部３７２は、回転角度取得部３７１が取得した回転角度と、版胴１３Ａにおけるマーク印刷部１５の回転位置に基づき、基準マーク５２とレジスタマーク５３Ａのウェブ５０の移動方向に沿う相対距離を演算する。

図７は追刷制御の具体例を模式的に示す。この図には、追い刷りの二次印刷を行う印刷ユニット１１Ａが示されている。レジスタマーク５３Ａ′～５３Ｄ′は、二次印刷の前に行われた一次印刷において、印刷ユニット１１Ａ～１１Ｄが印刷したものである。図２で説明したように、レジスタマーク５３Ａ′～５３Ｄ′の間隔はＬ１である。また、基準マーク５２′は、一次印刷において、印刷ユニット１１Ａがレジスタマーク５３Ａ´と同時に印刷したものである。レジスタマーク５３Ａは、二次印刷において、印刷ユニット１１Ａが新たに印刷したものである。二次印刷の最初の色のレジスタマークであるレジスタマーク５３Ａは、一次印刷の最後の色のレジスタマークである５３Ｄ′から間隔Ｌ１の位置に印刷されるべきであるが、二次印刷の刷り出しの際は一次印刷と二次印刷の見当誤差が大きい。この見当誤差をｅとして、レジスタマーク５３Ａと５３Ｄ´の間隔はＬ１＋ｅになっている。

このように一次印刷と二次印刷の間で大きな見当誤差ｅが存在する場合、一次印刷のレジスタマーク５３Ａ′～５３Ｄ′および二次印刷のレジスタマーク５３Ａの少なくともいずれかは、間隔Ｌ１に相当するアドレス差ΔＡで配置されるゲートから外れてしまって検知できない。このため、一次印刷と二次印刷の見当誤差ｅを検知できない可能性がある。

そこで、追刷制御部３７は、ゲートを使用しない別の手法を用いて、一次印刷と二次印刷の見当誤差ｅを検知する。まず、回転角度取得部３７１が、マークセンサ２３Ａの光検知素子Ｔ２が基準マーク５２′を検知した際の版胴１３Ａの回転角度θｓをエンコーダ２１Ａから取得する。続いて、印刷ユニット１１Ａのエンコーダ２１Ａで検知できる版胴１３Ａにおけるマーク印刷部１５の回転位置に基づき、そのマーク印刷部１５が新たに印刷するレジスタマーク５３Ａがマークセンサ２３Ａで検知される際の版胴１３Ａの回転角度θａを演算により求める。図示されるように、印刷点Ｐからマークセンサ２３Ａの検知領域までのウェブ５０の移動距離をＬａとすると、θａは版胴１３Ａの半径ｒを用いてθａ＝Ｌａ／ｒで表される。

相対距離演算部３７２は、回転角度取得部３７１により取得された回転角度θｓと、演算により求められた回転角度θａに基づき、基準マーク５２′とレジスタマーク５３Ａのウェブ５０の移動方向に沿う相対距離Ｌを演算する。相対距離Ｌは版胴１３Ａが位相θｓからθａまで回転する間にウェブ５０が移動する距離であり、Ｌ＝ｒ（θａ－θｓ）により求められる。そして、一次印刷と二次印刷の見当誤差ｅは、ｅ＝Ｌ－４Ｌ１＝ｒ（θａ－θｓ）－４Ｌ１＝Ｌａ－ｒθｓ－４Ｌ１により求められる。この式において、Ｌａ、ｒ、Ｌ１は印刷ユニット１１Ａにとって既知の定数であり、未知数はθｓのみである。このθｓはゲートが設けられない光検知素子Ｔ２の基準マーク５２′の検知結果に基づくため、ゲートを使用せずに一次印刷と二次印刷の見当誤差ｅを算出できる。

見当誤差補正部３９は、見当誤差演算部３５および追刷制御部３７で演算された見当誤差を補正する。見当誤差補正部３９は、見当誤差が生じている印刷ユニット１１の駆動モータ１９または図示しないサイドレーに補正信号を出力する。駆動モータ１９またはサイドレーは、補正信号に基づき見当誤差が修正されるように版胴１３を駆動する。駆動モータ１９はウェブ５０の移動方向の見当誤差を修正し、サイドレーはウェブ５０の移動方向に垂直な幅方向の見当誤差を修正する。

以上、本発明を実施形態に基づいて説明した。実施形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。

実施形態では、被印刷物として巻取紙であるウェブ５０を例示したが、印刷装置１０は任意の被印刷物に印刷可能である。例えば、任意の素材で形成されるシートでもよいし、容器や製品など任意の形状の個体の表面でもよい。

実施形態では、レジスタマークを検知するマークセンサ２３Ｂ～２３Ｄに二つの光検知素子Ｔ１、Ｔ２が設けられたが、検知素子は一つでもよい。このとき、図６の例では、Ｔ１（またはＴ２）の波形のみが得られるが、見当誤差演算部３５が、アドレスまたは検知時間帯が異なるゲートＧ４１１～Ｇ４１４の中から任意の二つのゲートを選択して、各印刷ユニット１１Ａ～１１Ｄの間の見当誤差を演算できる。また、一次印刷の任意のレジスタマークのゲートと二次印刷の任意のレジスタマークのゲートを選択することで、一次印刷と二次印刷の見当誤差を演算できる。

なお、実施形態で説明した各装置の機能構成はハードウェア資源またはソフトウェア資源により、あるいはハードウェア資源とソフトウェア資源の協働により実現できる。ハードウェア資源としてプロセッサ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、その他のＬＳＩを利用できる。ソフトウェア資源としてオペレーティングシステム、アプリケーション等のプログラムを利用できる。

１０ 印刷装置、１１ 印刷ユニット、１３ 版胴、１５ マーク印刷部、２１ エンコーダ、２３ マークセンサ、３０ 見当制御装置、３３ 検知制御部、３５ 見当誤差演算部、３７ 追刷制御部、３９ 見当誤差補正部、５１ 帯状領域、５２ 基準マーク、５３ レジスタマーク、３７１ 回転角度取得部、３７２ 相対距離演算部、Ｔ１ 第１光検知素子、Ｔ２ 第２光検知素子。

Claims (5)

1. 移動する被印刷物に印刷する回転可能な版胴と、
   前記版胴に設けられ、前記被印刷物の所定のマーク位置にレジスタマークを印刷するマーク印刷部と、
   前記マーク位置を含み前記被印刷物の移動方向に延びる帯状領域外の所定の基準位置に予め印刷された基準マークを検知するマークセンサと、
   前記マークセンサが前記基準マークを検知した際の前記版胴の回転角度を取得する回転角度取得部と、
   当該回転角度と前記版胴における前記マーク印刷部の回転位置に基づき、前記基準マークと前記レジスタマークの前記移動方向に沿う相対距離を演算する相対距離演算部と
   を備える印刷装置。
2. 前記基準マークは、前記被印刷物の一次印刷の際に印刷され、
   前記レジスタマークは、前記被印刷物の二次印刷の際に印刷される
   請求項１に記載の印刷装置。
3. 前記マークセンサは、前記基準マークを検知する基準マーク検知部と、前記レジスタマークを検知するレジスタマーク検知部を備える
   前記基準マーク検知部と前記レジスタマーク検知部は、前記移動方向と交差する方向に離間配置される
   請求項１または２に記載の印刷装置。
4. 回転可能な版胴によって、移動する被印刷物に印刷するステップと、
   前記版胴に設けられるマーク印刷部によって、前記被印刷物の所定のマーク位置にレジスタマークを印刷するステップと、
   前記マーク位置を含み前記被印刷物の移動方向に延びる帯状領域外の所定の基準位置に予め印刷された基準マークを検知するステップと、
   前記基準マークを検知した際の前記版胴の回転角度を取得するステップと、
   当該回転角度と前記版胴における前記マーク印刷部の回転位置に基づき、前記基準マークと前記レジスタマークの前記移動方向に沿う相対距離を演算するステップと
   を備える印刷方法。
5. 回転可能な版胴によって、移動する被印刷物に印刷するステップと、
   前記版胴に設けられるマーク印刷部によって、前記被印刷物の所定のマーク位置にレジスタマークを印刷するステップと、
   前記マーク位置を含み前記被印刷物の移動方向に延びる帯状領域外の所定の基準位置に予め印刷された基準マークを検知するステップと、
   前記基準マークを検知した際の前記版胴の回転角度を取得するステップと、
   当該回転角度と前記版胴における前記マーク印刷部の回転位置に基づき、前記基準マークと前記レジスタマークの前記移動方向に沿う相対距離を演算するステップと
   をコンピュータに実行させる印刷プログラム。

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