JPH01316272A - 位置決めマークの検出方法と装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ウェブの長さ方向に沿って一定の間隔で記さ
れた一連の同一画像によって構成されたレジスタマーク
を検出するための方法並びに装置に関する。

〔従来の技術及びその問題点〕

紙の連続ウェブに頁表示等の一連の印刷を行ったり、画
像の位置によって制御されるウェブの所定の位置毎に何
らかの処理を施したりする場合、何らかの形のレジスタ
制御が必要である。このようなシステムの例の一つに多
色印刷機があり、ウェブ上に印刷される第２のカラー成
分が第１のカラー成分と一致するように制御される必要
がある。

又、折り畳み機や裁断機においても、その作業が予め印
刷された画像の到来に同期して行われる必要がある。レ
ジスタ制御はレジスタマークをウェブ上に印刷し、これ
らのマークの通過を光センサで検出することによって行
われるのが普通である。

光電式レジスタ制御における最大の問題点の一つは、制
御回路がレジスタマークのみによって制御され、印刷物
のその他の部分はこれに関与しないように構成されてい
る点にある。この問題の最も単純な解決策は、ウェブの
縁に沿って紙テープの走行させ、これにレジスタマーク
を印刷することである。しかし、紙テープは高価であり
、更にプリンタはレジスタマークのためだけに使用され
る領域を割くだけの余裕を以て構成されてはいないので
、このよう０構成は実際上困難である。

別の例においては、レジスタマークがウェブ上の画像領
域の間に印刷され、小さなパルス発生器が印刷機に接続
され、画像領域の間のウェブの帯状部分がスキャンされ
る時だけ光センサの回路が作動するようにオン・オフし
ている。これによって、画像自体によって光センサが誤
動作することが防止される。しかし、ウェブの仕掛かり
が変わった場合、印刷の初期にパルス発生器に調整して
、光センサとレジスタマークを印刷機に同期させる必要
がある。

米国特許３．４３９．１７６には、ウェブ上の画像の間
に設けられたレジスタマークを検出する方法が述べられ
、これによれば、−列に並んだセンサが設けられ、マー
クの前後及び側方に充分なスペースが有る場合に、レジ
スタマークとして検出される。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の一態様によれば、長さ方向に沿って所定の間隔
をあけて多数の同一画像を担持した長いウェブ上に該画
像内の線状部分によって構成された、ウェブの走行方向
に垂直に延在するレジスタマークを検出する方法であっ
て、ウェブが走行する経路の領域を光で照射し、ウェブ
がこの照射領域を通過する際に、一連の光センサによっ
て前記レジスタマークを監視し、該センサの出力レベル
の変化を計測し、検出された全てのセンサの出力レベル
が所定の基準に適合する場合には、これを引き続くレジ
スタ制御のための線状部分として認定する方法が提供さ
れる。

本発明の第２態様によれば、長さ方向に沿って所定の間
隔をあけて多数の同一画像を担持した長いウェブ上に該
画像内の線状部分によって構成された、ウェブの走行方
向に垂直に延在するレジスタマークを検出する装置であ
って、ウェブが照射領域を通過する際にこれを監視する
一連の照射検出センサと、該センサの出力レベルの変化
を計測し、全てのセンサの出力レベルが所定の基準に適
合するウェブの走行方向に垂直な画像の線状部分を選ん
で引き続くレジスタ制御に使用する処理手段とを具えた
装置が提供される。

簡単な長さ方向のレジスタ制御は、ウェブの走行方向に
実質的に垂直な直線的な線状部分だけを必要としている
ことが判明した。印刷に対する多くの事例の場合には、
印刷事項自体の中に直線的、又は直線に近い線状部分が
見出されることが多い。

これらの好適な線状部分の例としては、ａ）画のブロッ
クの縁 ｂ）本文の欄の縁 Ｃ）細い境界線 ｄ）密度や色の違いに起因する画のブロック内の縁 このように、本発明は、特別に設けたレジスタマークを
使用する必要はなく、画像自体の中にあるレジスタマー
クとして９’ｙ４な線状部分を検出すればよい。

最も簡単な方式としては、センサの出力レベルを一つの
基準値と比較すれば足りる。しかし、出力レベルを次に
示すような多くの出力レベルと比較することが更に望ま
しい。

１、立ち上がり時間（即ち、出力レベルが二つのレベル
間を変化する時間） ２、線状部分の直線性並びに垂直性 ３、　ノイズや印刷密度の変動に起因する線状部分の消
失を避けるために、変化の振幅を比較する。

４、　間違った線状部分を検出しないで最大限の計測範
囲がとれるように、同じような線状部分を通過する場合
にその前後に充分な電離を置く。

５、検出の信頼性を高めるために印刷を充分に濃くする
。

６、線状部分によるセンサ出力が旧ＧＨレベルからＬＯ
Ｗ　レベルに移行するのか、ＬＯＷレベルからＨＩＧＨ
レベルに移行するのか。

？、　　ＬＯＷ　レベルの大きさ ８、　　［ＧＨレベルの大きさ 最初のスキャニングの際に所定の基準を満足する線状部
分が検出できない場合には、照明領域を横方向に拡大し
たりずらしたりして前述の方法が繰り返される。横方向
の動きは、センサ群とウェブ経路の間を相対的に動かす
ことにより、又は大きな固定された一連のセンサとは別
の一組のセンサを選択することによって行われる。同様
に、領域の拡大は、大きなセンサ群の中の以前には使用
されてなかったセンサを選択することによって行われる
。

別の態様として、最初のスキャニングの際に所定の基準
を満たす線状部分を見出せなかった場合、同じ方法が一
回以上繰り返され、各スキャニングの際に一つ以上の基
準値を変更する。各基準値は最適値と最小値との間で変
えられることが望ましい。

例えば、各基準値は、センサからの出力レベルと比較さ
れるしきい値を含み、該しきい値はスキャニングが繰り
返される度に所定の最小値の方へ選択的に減らされて行
く。

上述の方法を用いて基準を満たす線状部分が設定される
と、次にウェブは、各画像の線状部分の位置を監視しウ
ェブの走行を調整する制御システムを通じて供給され、
通常のやり方で処理される。

このウェブレジスタ制御方法は、数枚のウェブを共通の
裁断ステーションに供給するに際し、裁断ステーション
に到達する前に各ウェブ上の画像を一致させる必要があ
るような場合に典型的に使用される。

照射領域は赤外線によって照らされることが望ましいが
、紫外線や可視光線を使用することも可能である。それ
ぞれの場合、センサは照射される波長に対して感受性の
あるものが選定される。

〔実施例〕

図面に示す好適実施例に基づいて、本発明を更に詳細に
説明する。

第８図に示す装置は、引き続くレジスタ制御に使用され
る画像内の好適な線状部分の選択と、このレジスタ制御
工程自体の両方を実行するのに使用することができる。

この装置は、フォトダイオードＩＡ〜ＩＦ等の６個の光
センサの直線的な列を含む。このセンサ列は、雑誌の頁
の一連の画像を印刷されたウェブ３の走行方向に直交し
て設置されている。第８図において、これらのセンサは
模式的に示されているに過ぎず、画像４の巾の一部にわ
たって延在している。これらのセンサは、−組の赤外線
ダイオード等の光源５で照射されたウェブ３の領域から
の反射光を受ける。

列内の各センサは加算ＡＧＣ増幅器６に接続され、その
出力端は５つのコンパレータシステム７〜１１に並列に
接続されている。各コンパレータシステム７〜１１も基
準信号（ＲＥＦ　１〜ＲＥＦ　５）を受ケ、これらのコ
ンパレータシステムからの出力信号はＡＮＤゲー）１２
に入力される。

この例においては、一つの線状部分の前か後ろのいずれ
かに、これと同様な線状部分からはっきりと区別でき且
つ充分な長さ（例えば５０ｍ＋ｎ（ＲＥＦ　ｌ））を有
する領域が存在するかどうかを決めるのに、コンパレー
タシステム７が用いられている。このコンパレータシス
テムは、前述のような長さ領域が検出された場合に、二
進数信号“１″を出力する。システム７は、増幅器６か
らの信号と低電圧信号が人力されるコンパレータ７Ａを
具え、該信号が（強い照射に対応して）所定値を越えた
場合に旧ＧＨの出力を発するように構成されている。こ
の旧ＧＨの出力によってカウンタ７Ｂが作動を開始し、
ＲＥＦ　１に対応するカウント数に達するまで計数を続
行する。この時点で前述の二進数信号“１”が発せられ
る。カウンタ７Ｂはウェブ３の走行速度に対応する速さ
（ＣＫ）で計数を行う。この速度は、クロック信号ＣＫ
を発生する周波数逓倍器３１に接続されたタコメータ３
０によってモニタされている。このクロック信号は、２
０ｍ／秒までのウェブ速度の場合には、ウェブのｌ　ｍ
ｍ当たりの進行に対して１０個の割合のパルスで構成さ
れている。

コンパレータシステム８は、一つの線状部分の巾と予め
約１ｍｍに設定されているしきい値（ＲＢＦ　２）とを
比較することにより、ウェブの走行方向にこの線状部分
が充分な巾を有しているかどうかを決定する。そして、
検出された巾が１順よりも大きい場合には、コンパレー
タ８は二進数信号“１”を出力する。これは、増幅器６
からの信号を高電圧信号と共にコンパレータ８Ａに人力
することによって行われる。コンパレータ８Ａの出力は
カウンタ８Ｂに人力され、増幅器６からの電圧が線状部
分からの照射に対応している場合に、該カウンタ８Ｂは
クロック速度ＣＫの割合でカウントを行う。カウンタ８
ＢがＲＥＦ　２に対応するカウント数まで計数すると、
その時点で二進数信号“１”が発せられる。

コンパレータシステム９はカウンタ９Ａを具え、これは
コンパレータシステム７Ａ、８Ａからの信号によって作
動及び不作動状態になり、一方の出力レベルから他方の
出力レベルまで変化する時間によって求められた線状部
分の立ち上がり又は下がり時間が、その時間内にウェブ
が走行する距離（例えば１ｍｍ）として設定されたしき
い値ＲＩＥＦ　３に対応するカウントと比較される。こ
のカウントがしきい値を越えた場合に、二進数信号“０
”が出力される。

コンパレータｌＯは、加算増幅器６からの二つの出力信
号間の電圧レベルの差等によって、線状部分の巾を所定
のしきい値ＲＥＥＦ　４（例えば２．４ボルト）と比較
する。

最後に、コンパレータ１１は、センサからのＬＯＷの出
力レベルに対応する画像領域がＲＢＦ　５に相当する充
分に低い絶対値（例えば０．８５ボルト）を有するかど
うかを決定する。

使用にあたり、初期の設定段階においては、ウェブはセ
ンサ列１の下方を通過し、センサ１Ｄ〜１Ｆのみが使用
される。これらの信号は増幅器６によって加算され、コ
ンパレータシステム７〜１１に人力される。すべての初
期設定しきい値が満足された場合には、５つの二進数信
号“１”がＡＮＤゲート１２に人力され、ここで好適な
線状部分が存在することが判明する。しかし、パラメー
タの一つが満足されない場合には、適宜な基準値が一段
階だけ限界値の方へ変えられ、スキャニングが繰り返さ
れる。次の表は各コンパレータシステムに対する初期値
と限界値の典型的な例を示す。

パラメータ　　　　　　　　　初期値　　　　限界値間
隔（７）　　　　　　　　　　　５Ｑ＋ｎｍ　　　　　
１０１１１１０印刷巾（８）　　　　　　　　　　　１
　ｍｍ　　　　　０．４　ｍｍ立ち上がり・下がり時間
（９）　　　１　＋ｎｍ　　　　　１．８　ｍｍ線状部
分の振幅（１０）　　　　　　２．４ボルト０．５ボル
トＬＯＷ　レベル印刷（１１）　　　　０．８５ボルト
　２．１ボルド一組のパラメータがすべて満足された場
合、得られた線状部分は引き続くレジスタ制御用に使用
される。この段階で画像内の線状部分の位置が判り、引
き続くウェブ供給工程において、光センサはこの線状部
分が出現することがはっきりしている領域を監視するの
に使用される。その上、コンパレータシステム８Ｂと１
１を使用する必要もない。センサ１Ｄ〜１Ｆからの信号
は加算増幅器６ヲ介シてコンパレータシステム７．８Ａ
、９゜１０に検出段階の最後のスキャニングに使用され
た基準値ＲＢＦ　１．　ＲＢＦ　３．　ＲＥＦ　４と共
に入力される。

コンパレータシステム７．８Ａ、９．１０からの出力信
号は、線状部分の出現が期待される期間を通じて監視さ
れ、該線状部分がセンサを横切るとＡＮＤゲート１２か
ら出力パルスが発せられる。

このパルスは、例えば米国特許３．４３９．１７６に開
示されているような通常のやり方で、ウェブの走行の制
御に使用される。

別のやり方としては、このパルスは、ウェブを供給する
ローラの一回転毎にパルスを発するエンコーダき連携し
て用いられることもある。エンコーダからのパルスの位
置が線状部分の位置から引き算され、ウェブを制御する
ためのパラメータが得られる。

モジュール設計が使用されているリボンの折り畳み機へ
の応用が特に興味のある課題である。各パラメータモジ
ュールは同じ計測技術を用いている。共通の制御モジュ
ールはウェブを直接制御するためのパラメータを使用す
るか、又はそれを他のリボンからのパラメータから差し
引いてリボン対リボンのシステム制御を行う。

この計測方法は、１回転当たりのパルスと線状部分の間
のクロックパルスをカウントする。クロック速度はウェ
ブの走行速度に比例して変化する。

クロック速度の誤差は、二つの連続する１回転当たりの
パルスの間のクロックパルスの数をカウントすることに
よって、プロセッサにより計測される。この誤差は、線
状部分−エンコーダパルス計測を較正したり、クロック
発生器に対して較正信号を発したりするのに使用される
。この計測並びに制御方法は、印刷速度の変化や推移に
非常に迅速に応答するタロツクシステムの利点を有し、
従来型の周波数逓倍システムに比較してコスト面で非常
に有利である。

線状部分の選択段階で、光センサ１Ｄ〜１Ｆを用い、す
べての基準値がその限界に設定されてもなお適当な対象
が求められない場合には、隣接するセンサＩＡ−ＩＣか
らの出力を用いて領域を拡大してもよい。その上、セン
サ列１はウェブに対して横方向に動かすこともできる。

図示されてはいないが、光センサ列ｌの視角は光学マス
クとレンズとによって制限されている。

第１図は、ウェブの進行方向に約０．５　ｍｍの巾とこ
れに直交する方向に約６ｍｍの長さを有するスキャニン
グ領域を持つ典型的な雑誌の頁を、約４６０ｍｍの長さ
にわたってスキャニングした三つのセンサｌＤ〜ＩＦか
らの出力信号を示す。

第２図〜第５図は、レジスタ制御に適した線状部分をモ
ニタした際のセンサ１Ｄ〜１Ｆからの出力信号の四つの
例を、第１図よりも遥かに太き（拡大したスケールで示
したものである。それぞれの場合において、出力信号は
実質的に同一であり、線状部分がウェブの進行方向に対
して実質的に直交していることを示している。第２図は
、テキストの線等の画像の暗い領域１３から、ウェブの
進行方向に比較的大きな寸法を占めているはっきりとし
た明るい領域１４への推移を示している。

第３図は、明るい領域１５とウェブの進行方向に比較的
大きな寸法を占めている暗い領域１６との間にある線状
部分を示している。

第４図は、ウェブの進行方向に比較的長い寸法を有する
上流側の暗い領域１７と下流側にある明るい領域１８と
の間に存在する一つの線状部分を示している。

第５図は、ウェブの進行方向に比較的長い寸法を有する
上流側の明るい領域１７と下流側にある暗い領域１８と
の間の一つの線状部分を示している。

第６図は、ウェブに直交する先行の線状部分と傾斜して
いる後続の線状部分とが通過する際の、センサＩＤ−］
、Ｆからの三つの出力信号を示す。

これによれば、各センサからの出力信号は、先行する線
状部分２１がセンサの下を通過する際には殆ど一致して
いるが、後続する線状部分２２が通過する場合にはそれ
ぞれ間隔が空いている。これらの三つの信号が加算増幅
器６に集計された場合に得られる信号は、第７図に示す
ようなものとなる。先行する線状部分は、プロセスの論
理回路によって受は入れ可能なものとして判断されるで
あろうが、後続する線状部分の方は下りの時間が基準値
ＲＥＦ　３を越えるのでコンパレータ９によって受は入
れ不可能と判断されるであろう。

この装置はハードウェアによって構成されているものと
して図示されているが、第９図に示すように、ソフトウ
ェアによって実行することも可能である。ソフトウェア
によって行われる場合、加算増幅器６の後にクロック人
力ＣＫで制御されるＡ／Ｄ変換器１５が必要であり、こ
の変換器は１市当たり１０個のパルスでサンプリングを
行う。

結果は次にデジタルプロセッサ１６に人力され、ここで
データは第１０図に示す流れ図に従って解析される。こ
れは第８図のハードウェアに相当する一連のソフトウェ
アである。

先ず、しきい値ＲＥＦ　ｌ〜ＲＢＦ　５が前記した表に
示された初期値に設定される（４３）。次いで、センサ
１Ｄ〜１Ｆによって一つの線状部分がスキャニングされ
、Ａ／Ｄ変換器１５からの出力がプロセッサ１６に記憶
される。スキャニングされた線状部分が第１０図のすべ
ての基準２０〜２４を満足した場合、プロセッサ１６は
、好適な線状部分があることを示す信号を出力する（２
５）。基準２０〜２４のいずれかが充足されない場合に
は、適宜なＲＥＦ　１〜ＲＥＦ　５の値を減少（２６〜
２８）又は増加（２９，４０＞する。これらのしきい値
がすべて上述の表に示された限界内に入っているがどう
かがチエツクされ（４１）　、再び線状部分のスキャニ
ングが行われる。好適な線状部分が見つかるまでこの操
作が続けられる。一つのしきい値が限界を越える前に適
当な線状部分が見出されなかった場合には、前に概略的
に述べたように、スキャニング領域が変更される。

第８図と第９図は、単一の加算増幅器６に信号を人力す
る列状の複数の光センサを使用したものを図示している
。図示しない別の例においては、画像の線をスキャニン
グするのに単一の光センサと適宜な光学装置を用いてい
る。更に別の例では、第８図のように複数の光センサを
使用しているが、それぞれが独立した増幅器とコンパレ
ータに接続され、線状部分の直線性が求められるように
構成されている。このシステムは真っ直ぐな線状部分の
検出に有効である。

第８図と第９図に示す光センサは、反射光を直接受ける
ような位置に設置されている。しかし、本発明は光フア
イバヘッドの使用に好適である。

光フアイバスキャニングヘッドは保守が殆ど不要であり
、光フアイバ自体は束ねることができ、振動等の影響を
受けず、且つ光源やセンサを安全な場所に設置すること
が可能である。

認識の保証を確実にし、位置の飛びが大きくなっても対
応できるように、マルチ型の線状部分認識システムを用
いてもよい。このシステムにおいては、数個の認識可能
な線状部分の特徴に応じたパラメータが順次に記憶され
、引き続く計測とスキャニングの使用される。

【図面の簡単な説明】

第１図は、雑誌の頁をスキャニングする３個の光センサ
からの典型的な出力信号の例、第２図〜第５図は、四つ
の違った型の線状部分に対する光センサの出力信号を、
第１図の場合よりも大きく拡大して示した例、 第６図は、垂直な線状部分とこれに続く傾斜した線状部
分に対する３個の光センサの出力信号の例、 第７図は、第６図に示した信号を受けた場合の加算増幅
器からの出力の例、 第８図は、本発明装置の第１実施例の回路のブロックダ
イアダラム 第９図は、同じく第２実施例の回路のブロックダイアダ
ラム、 第１０図は、第９図の装置の作用を示す流れ図である。 １　光センサ、　　　　３　ウェブ、 ４　画像、　　　　　　５　光源、 ６　加算増幅器、 ７〜１１　コンパレータシステム、 １２　　ΔＮＤゲート。 ５　ｏ；ｌ？ルト　　　　　　　　　　　　　ＦＩＧ、
３」 ５０ボルト　　　　　　　　　　　ＦＩＧ、５］ 手続補正書（自発） 平成１年３月２ｇ日 特許庁長官　吉　１）文　毅　殿 １、　事件の表示　　　、７〜．１．ン、１．７．省、
・′平成１年３月２４日提出の特許願 ２、発明の名称 レジスタマークの検出方法並びに装置 ３、補正をする者 事件との関係　　　特許出願人 名称　　クロスフィールド　エレクトロニクスリミティ
ド ４、代理人 住所　〒１０５東京都港区虎ノ門−丁目８番ＩＯ号５、
補正の対象 図面（Ｆｉｇ、１０） ６、補正の内容 図面（Ｆｉｇ、１０）を添付の如く補正する。 ７、添付書類の目録

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、長さ方向に沿って所定の間隔をあけて多数の同一画
   像（４）を印刷された長いウェブ（３）上に該画像内の
   線状部分によって構成された、ウェブの走行方向に垂直
   に延在するレジスタマークを検出する方法であって、ウ
   ェブ（３）が走行する経路の領域を光で照射し、ウェブ
   （３）がこの照射領域を通過する際に、一連の光センサ
   （１Ｄ〜１Ｆ）によって前記レジスタマークを監視し、
   該センサ（１Ｄ〜１Ｆ）の出力レベルの変化を計測し、
   検出された全てのセンサ（１Ｄ〜１Ｆ）の出力レベルが
   所定の基準値に適合する場合には、これを引き続くレジ
   スタ制御のための線状部分として検出する方法。 ２、前記線状部分がウェブの走行方向（２）に実質的に
   垂直である請求項１に記載の方法。 ３、前記基準値が、立ち上がり時間、線状部分の直線性
   並びに垂直性、変化の振幅、前記線状部分とその前後に
   存在するこれと同じような他の線状部分との間の距離、
   並びに印刷濃度の中の一つ以上を含んでいる請求項１又
   は２に記載の方法。 ４、前記基準値を満足する線状部分が最初のスキャニン
   グで検出できなかった場合、前記照射領域を横に拡大す
   るか又は横にずらして前記方法が繰り返される請求項１
   〜３のいずれか１項に記載の方法。 ５、前記基準値を満足する線状部分が最初のスキャニン
   グで検出できなかった場合、一つ以上の前記基準値を変
   更して、前記方法が一回以上繰り返される請求項１〜４
   項のいずれか１項に記載の方法。 ６、前記各基準値が、センサ（１Ｄ〜１Ｆ）からの出力
   レベルと比較されるべきしきい値（ＲＥＦ１〜ＲＥＦ５
   ）を含み、該しきい値はスキャニングが繰り返される毎
   に所定の限界値の方に選択的に減少させられる請求項５
   に記載の方法。 ７、前記照射領域が可視光線によって照明されている請
   求項１〜６のいずれか１項に記載の方法。 ８、前記照射領域が紫外線によって照明されている請求
   項１〜６のいずれか１項に記載の方法。 ９、請求項１〜８のいずれか１項に記載の方法で検出さ
   れた画像の線状部分を用いて、長いウェブの走行を制御
   する方法。 １０、長さ方向に沿って所定の間隔をあけて多数の同一
   画像（４）を印刷された長いウェブ（３）上に該画像内
   の線状部分によって構成された、ウェブ（３）の走行方
   向に垂直に延在するレジスタマークを検出する装置であ
   って、ウェブ（３）の走行経路の特定の領域を照射する
   手段（５）と、該ウェブ（３）が照射領域を通過する際
   にこれを監視する一連の光センサ（１Ｄ〜１Ｆ）と、該
   センサ（１Ｄ〜１Ｆ）の出力レベルの変化を計測し、全
   てのセンサ（１Ｄ〜１Ｆ）の出力レベルが所定の基準に
   適合するウェブの走行方向（２）に垂直な画像の線状部
   分を選んで引き続くレジスタ制御に使用する処理手段（
   ６、７、８、９、１０、１１、１２）とを具えた装置。