以下、図面を参照しつつ本発明を実施す� ��ための最良の形態について詳細に説明する� ��

 図1は、本発明の実施の形態に係る見当マ ーク検出装置を用いた輪転印刷機100を示す図 である。図1に示す輪転印刷機100は、フィル� �等の透明ウェブ30に対して4色刷りが可能な� �ラビア輪転印刷機である。

 図1に示すように、輪転印刷機100は、4つ� �第1印刷ユニット12a、第2印刷ユニット12b、第 3印刷ユニット12c、第4印刷ユニット12dが直列� ��配置されている。なお、第1印刷ユニット12a 、第2印刷ユニット12b、第3印刷ユニット12c、� ��4印刷ユニット12dを総称する場合は、適宜「 印刷ユニット12」と呼ぶ。

 第1印刷ユニット12aの上流には、印刷され る透明ウェブ30を供給する巻出し部14が設置� �れている。また、第4印刷ユニット12dの下流� ��は、印刷された透明ウェブ30を巻き取る巻� �り部16が設置されている。各印刷ユニット12� ��は、複数のガイドローラ18が設けられてお� �、透明ウェブ30の搬送路が形成されている。

 各印刷ユニット12には、透明ウェブ30を挟 む形で、その下側に塗工剤としてのインキを 転写する円筒状の版胴20が、上側に透明ウェ� ��30に圧力を加える円筒状の圧胴22が、それぞ れ円筒軸周りに回転自在に取り付けられてい る。また、各版胴20の下流には、透明ウェブ3 0の印刷面を乾燥させる乾燥機24が配置されて いる。

 第2印刷ユニット12b、第3印刷ユニット12c� �第4印刷ユニット12dには、版胴20と乾燥機24と の間にスキャニングヘッド26がそれぞれ配置� ��れている。各スキャニングヘッド26には、� �述する見当マーク検出装置が2つ、透明ウェ� ��30の搬送方向に所定の基準間隔Dstで並んで� �けられている。

 たとえば、第2印刷ユニット12bのスキャニ ングヘッド26における一方の見当マーク検出� ��置は、自身よりも上流の第1印刷ユニット12a で印刷された見当マーク(第1見当マークと呼� ��)を検出し、他方の見当マーク検出装置は、 自身の版胴20で印刷された見当マーク(第2見� �マークと呼ぶ)を検出する。スキャニングヘ� ��ド26は、制御部28に電気的に接続されており 、制御部28により、第1見当マークと第2見当� �ークとの見当ずれ量が演算される。本実施� �形態では、透明ウェブ30の搬送方向の見当ず れである縦方向見当ずれを検出することがで きる。

 第1印刷ユニット12aと第2印刷ユニット12b� �間、第2印刷ユニット12bと第3印刷ユニット12c の間、第3印刷ユニット12cと第4印刷ユニット1 2dの間には、それぞれ透明ウェブ30の供給位� �を調整するコンペンセータローラ32が配置さ れている。このコンペンセータローラ32は、� ��ジスタモータ34により駆動される。各レジ� �タモータ34は、制御部28に電気的に接続され� ��おり、制御部28からの指示により、縦方向� �当ずれが無くなるようにコンペンセータロ� �ラ32を上下に移動させる。これにより、縦方 向の印刷ずれを修正することができる。

 また、輪転印刷機100では、制御部28にモ� �タ66が接続されている。モニタ66は、スキャ� ��ングヘッド26により検出された信号を表示� �る。ユーザは、モニタ66を監視することによ り、見当ずれの状況を視認することができる 。

 図2は、本発明の実施の形態に係る見当マ ーク検出装置10を説明するための図である。� ��当マーク検出装置10は、透明インキで印刷� �れた透明見当マークと、可視インキで印刷� �れた可視見当マークのいずれも検出可能な� �当マーク検出装置である。

 図2に示すように、見当マーク検出装置10� ��、光源40と、平行光束照射光学系70と、集光 光学系72と、ナイフエッジ52と、受光光学系74 とを備える。

 光源40は、可視光を出力する光源である� �光源40は、点光源を出力する機能を有する。 光源40としては、たとえば、ハロゲンランプ� ��、LED、キセノンランプなどを用いることが� ��きる。光源40から出力された光は、光ファ� �バ42を介して平行光束照射光学系70に入射さ� ��る。光ファイバ42としては、たとえば、石� �、多成分ガラス、アクリルなどで形成され� �ものを用いることができる。また、その材� �選択の際には、光ファイバを通過する際に� �束に光学的不均一が極力発生しにくいもの� �選択することが望ましい。

 平行光束照射光学系70は、コリメータレ� �ズ44と、第1ミラー46とを備える。コリメータ レンズ44は、光源40からの光束を平行光束に� �換する。平行光束は、第1ミラー46によって� �射され、搬送される透明ウェブ30に垂直に照 射される。透明ウェブ30を透過した光束は、� ��光光学系72に入射される。図2では、平行光� ��が、透明ウェブ30上に印刷された透明見当� �ーク31を透過する様子を示している。

 集光光学系72は、第2ミラー48と、集光レ� �ズ50とを備える。透明ウェブ30を透過した光� ��は、第2ミラー48により反射され、集光レン� ��50により集光される。集光レンズ50により集 光された光束は、集光レンズ50の後側焦点Fに 収束される。

 本実施の形態のように、第1ミラー46と第2 ミラー48を用いて光学系を構成することによ� ��、装置を小型に構成することができる。も� ��ろん、コリメータレンズ44からの平行光束� �直接透明ウェブ30に垂直に照射し、透明ウェ ブ30を透過した光束を直接集光レンズ50で集� �するよう光学系を構成してもよい。この場� �、部品点数が少なくなるので、装置を安価� �構成できる。

 集光レンズ50の後側焦点Fの近傍には、ナ� ��フエッジ52が配置される。ナイフエッジ52に は、ナイフエッジ52の位置を移動させるナイ� ��エッジ移動機構54が設けられている。ナイ� �エッジ移動機構54は、制御部28に電気的に接� ��されており、制御部28からの指示により、� �イフエッジ52の位置を調整できる。

 制御部28は、輪転印刷機100の各印刷ユニ� �ト12において印刷されるインキの色を記憶し ており、各見当マーク検出装置10が透明見当� ��ーク31を検出すべきか、可視見当マークを� �当すべきかを予め認識している。制御部28は 、見当マーク検出装置10の動作モードを、透� ��見当マーク31を検出する透明見当マーク検� �モードと、可視見当マークを検出する可視� �当マーク検出モードとに切り替えることが� �きる。

 透明見当マーク検出モードの場合、ナイ� ��エッジ52は、透明ウェブ30を直進する光束を 遮断し、透明見当マーク31の光学的不均一に� ��り屈折した光束のみが通過するようにその� ��置が調整される。これにより、透明ウェブ3 0の透明見当マーク31が印刷されていない部分 を透過した光束は、ナイフエッジ52により遮� ��されるが、透明見当マーク31を通過したこ� �により屈折した光束は、ナイフエッジ52を通 過する。従って、ナイフエッジ52を通過した� ��束の光量を測定することにより、透明見当� ��ーク31を検出することができる。

 一方、可視見当マーク検出モードの場合� ��ナイフエッジ52は、透明ウェブ30を直進する 光束を遮断しないように、後側焦点Fから離� �した位置に調整される。これにより、透明� �ェブ30の可視見当マークが印刷されていない 部分を透過した光束は、ナイフエッジ52を通� ��するが、可視見当マークに照射された平行� ��束は、可視見当マークによって遮断される� ��若しくは減衰されるので、ナイフエッジ52� �通過する光束の光量は小さくなる。従って� �ナイフエッジ52を通過した光束の光量を測定 することにより、可視見当マークを検出する ことができる。

 制御部28は、透明見当マーク31を構成する 透明インキの種類ごとに、透明見当マーク31� ��検出に適合したナイフエッジ52の位置を記� �するナイフエッジ位置記憶部を有している� �さらに、制御部28は、ナイフエッジ位置記憶 部から透明インキの種類に応じてナイフエッ ジ位置を選択し、選択したナイフエッジ位置 となるようにナイフエッジ移動機構54を制御� ��るナイフエッジ位置制御部を有している。� ��イフエッジ移動機構54は、ナイフエッジ52の 位置を検出するためのロータリーエンコーダ (図示せず)と、ナイフエッジ52を移動するた� �のモータ(図示せず)とを備え、制御部28は、� ��ータリーエンコーダとモータの情報に基づ� ��てナイフエッジ位置を制御する。また、同� ��に、エンコーダ機能とモータ機能を内蔵し� ��サーボモータなどを用いることもできる。� ��明見当マーク31の検出に適合したナイフエ� �ジ52の位置は、透明見当マーク31を構成する� ��明インキの種類によって異なるが、上述の� ��うなナイフエッジ位置記憶部とナイフエッ� ��位置制御部を制御部28に設けることにより� �透明インキの種類が変わっても好適に透明� �当マーク31を検出できる。

 ナイフエッジ52を通過した光束は、受光� �学系74に入射される。受光光学系74は、レン� ��56と、光ファイバ58と、干渉フィルタ部60と� ��受光素子64とを備える。ナイフエッジ52を通 過した光束は、レンズ56により集光されて光� ��ァイバ58の一方の端部に入射される。光フ� �イバ58の他方の端部から出射された光束は、 干渉フィルタ部60を通って、受光素子64によ� �受光され、光電変換される。受光素子64は、 たとえばフォトダイオード、フォトマルチプ ライヤ、光電管などであってよい。

 干渉フィルタ部60には、透過帯域の異な� �複数の干渉フィルタが並べられている。本� �施の形態では、R・G・Bの3つの透過帯域の干� ��フィルタが一列に並べられている。干渉フ� ��ルタ部60には、干渉フィルタ切替機構62が設 けられており、制御部28からの指示により干� ��フィルタ部60を移動させて、光束が透過す� �干渉フィルタを切り替えることができるよ� �になっている。このように、干渉フィルタ� �切替可能としたことにより、透明見当マー� �検出モードにおいて、たとえば検出した光� �の光量やスペクトルを観察しながら、透明� �当マーク31を構成する透明インキの種類に応 じて最適な干渉フィルタを選択することがで きる。また、可視見当マーク検出モードにお いても、検出した光束の光量やスペクトルを 観察しながら、最適な干渉フィルタを選択す ることができる。

 受光素子64で光電変換された電気信号は� �制御部28に送られ、後述する信号処理が施さ れる。制御部28で信号処理が施された電気信� ��は、モニタ66に表示される。

 以上のように、本実施の形態に係る見当� ��ーク検出装置10によれば、透明見当マーク� �出モードにおいて、平行光束照射光学系70に より照射された平行光束が透明見当マーク31� ��照射されたときのみ受光素子64に光束が入� �されるので、透明見当マーク31を検出するこ とができる。

 本実施の形態に係る見当マーク検出装置1 0は、透明見当マーク31の光学的不均一による 屈折を利用したものであるので、透明インキ に蛍光増白剤や紫外線吸収物質などの添加物 を添加せずとも透明見当マーク31を検出でき� ��。従って、印刷物の外観に悪影響を与える� ��それがなく、透明インキのコストも安価に� ��きる。また、可視光の光源40を用いること� �できるので、紫外線の光源を用いる必要が� �く、装置のコストを安価にできる。

 また、本実施の形態に係る見当マーク検� ��装置10では、透明ウェブ30に平行光束を照射 しているので、高速で搬送することにより透 明ウェブ30が振動した場合であっても、安定� ��て見当マークを検出できる。

 図3(a)(b)は、制御部28における信号処理を� ��明するための図である。図3(a)は、受光素子 64により光電変換された直後の、信号処理を� ��す前の電気信号の様子を示している。

 本実施の形態に係る見当マーク検出装置1 0を用いて、搬送される透明ウェブ30に印刷さ れた透明見当マーク31を検出する場合、受光� ��子64からは、図3(a)に示すように、透明見当� ��ーク31の一方の端部が平行光束に入った時� �t1と、他方の端部が平行光束から出た時刻t2� ��おいて、急峻な2つのパルスA、Bが出力され� ��。一方、透明ウェブ30に印刷された可視見� �マークを検出する場合、受光素子64からは、 可視見当マークの一方の端部が平行光束に入 った時刻に電圧が立ち下がり、他方の端部が 平行光束から出た時刻に電圧が立ち上がる1� �のパルスが出力される。

 このように、受光素子64から出力された� �号をそのまま若しくは単に増幅等を施した� �けでモニタ66に出力すると、可視見当マーク を検出した場合の信号と異なる信号波形とな るため、見当合せ装置の初期見当合せにおい て見当状況の確認が難しくなる。

 そこで、本実施の形態においては、制御� ��28は、受光素子64から出力された急峻な2つ� �パルスA、Bを、図3(b)に示すような時刻t1に電 圧が立ち上がり、時刻t2に電圧がたち下がる1 つのパルスCに変換する。これにより、透明� �当マークを検出した場合も、可視見当マー� �と同様な信号波形をモニタ66に表示できるの で、可視見当マークの見当合せと同様に扱う ことができ、初期見当合せにおける見当状況 の確認が容易となる。なお、透明見当マーク を検出した場合と、可視見当マークを検出し た場合とでは、電圧の立ち上がりおよび立ち 下がりの方向が逆になるが、これについては 、インバータ回路や、反転増幅回路などを用 いて適宜電圧極性を反転させればよい。

 図4は、スキャニングヘッド26の構成を説� ��するための図である。ここでは、図1の輪転 印刷機100において、第2印刷ユニット12bに配� �されたスキャニングヘッド26を例として説明 する。輪転印刷機100では、第1印刷ユニット12 aによって可視見当マーク80が印刷され、第2� �刷ユニット12bによって透明見当マーク82が印 刷されるものとする。

 図4に示すように、スキャニングヘッド26� ��、第1見当マーク検出装置10aと第2見当マー� �検出装置10bを有する。図4に示す第1見当マー ク検出装置10a、第2見当マーク検出装置10bで� �、コリメータレンズ44a、44bからの平行光束� �直接透明ウェブ30に垂直に照射し、透明ウェ ブ30を透過した光束を直接集光レンズ50a、50b� ��集光するよう光学系を構成している。集光� ��ンズ50a、50bで集光された光束は、ナイフエ� ��ジ52a、52bを通過した後レンズ56a、56bにより� ��光され、受光素子64a、64bにより光電変換さ� ��る。なお、図4に示す第1見当マーク検出装� �10a、第2見当マーク検出装置10bでは、光源、� ��渉フィルタ部などの図示を省略している。

 スキャニングヘッド26では、第1見当マー� ��検出装置10aにおけるコリメータレンズ44aお� ��び集光レンズ50aと、第2見当マーク検出装置 10bにおけるコリメータレンズ44bおよび集光レ ンズ50bは、所定の基準間隔Dstで並設されてい る。基準間隔Dstは、たとえば20mmに設定され� �。なお、以下においては、第1見当マーク検� ��装置10aにおけるコリメータレンズ44aおよび� ��光レンズ50aと、第2見当マーク検出装置10bに おけるコリメータレンズ44bおよび集光レンズ 50bとが所定の基準間隔Dstで並設されている状 態を、単に第1見当マーク検出装置10aと第2見� ��マーク検出装置10bが所定の基準間隔Dstで並� ��されていると表現する。

 スキャニングヘッド26では、上流に位置� �る第1見当マーク検出装置10aを透明見当マー� ��検出モードに設定し、下流に位置する第2見 当マーク検出装置10bを可視見当マーク検出モ ードに設定する。すなわち、制御部28は、第1 見当マーク検出装置10aのナイフエッジ移動機 構54aに指示を出し、第1見当マーク検出装置10 aのナイフエッジ52aが、透明ウェブ30を直進す る光束を遮断し、透明見当マーク82の光学的� ��均一により屈折した光束のみを通過するよ� ��にする。また、制御部28は、第2見当マーク� ��出装置10bのナイフエッジ移動機構54bに指示� ��出し、ナイフエッジ52bを後側焦点Fから離間 した位置に移動して、透明ウェブ30を直進す� ��光束を遮断しないようにする。

 図5(a)(b)は、スキャニングヘッド26の検出� ��号を示す図である。図5(a)は、第1見当マー� �検出装置10aの検出信号を示す図であり、図5( b)は、第2見当マーク検出装置10bの検出信号を 示す図である。なお、図5(b)では、第2見当マ� ��ク検出装置10bの受光素子64bで検出した信号� ��、反転して示している。

 図4に示すように構成されたスキャニング ヘッド26において、第1見当マーク検出装置10a は、可視見当マーク80が第1見当マーク検出装 置10aの照射する平行光束に入った時刻t1にパ� ��スDが発生し、透明見当マーク82が第1見当マ ーク検出装置10aの照射する平行光束に入った 時刻t2にパルスEが発生する。

 また、第2見当マーク検出装置10bは、可視 見当マーク検出モードであるので、可視見当 マーク80が第2見当マーク検出装置10bの照射す る平行光束に入った時刻t3にパルスFが発生し 、透明見当マーク82が第2見当マーク検出装置 10bの照射する平行光束に入った時刻t4にはパ� ��スは発生しない。

 ここで、第1見当マーク検出装置10aと第2� �当マーク検出装置10bの間隔は、基準間隔Dst� �あるため、可視見当マーク80と透明見当マー ク82の見当マーク間隔Dmが正確に基準間隔Dst� �等しい場合、図5(a)(b)において、パルスEの立 ち上がり時刻t2とパルスFの立ち上がり時刻t3� ��一致する。

 一方、見当マーク間隔Dmが基準間隔Dstと� �しくない場合、パルスEの立ち上がり時刻t2� �パルスFの立ち上がり時刻t3は異なる時刻と� �る。制御部28は、この時刻t2とt3の差分δtか� �、可視見当マーク80と透明見当マーク82の見� ��ずれ量を演算する。この見当ずれ量が無く� ��るように制御部28によりコンペンセータロ� �ラ32の位置作動等を制御することにより、第 1印刷ユニット12aで行われる可視インキで印� �される版と第2印刷ユニット12bで行われる透� ��インキで印刷される版との図柄の見当合わ� ��を行うことができる。

 以上、実施の形態をもとに本発明を説明� ��た。これらの実施形態は例示であり、各構� ��要素や各処理プロセスの組合せにいろいろ� ��変形例が可能なこと、またそうした変形例� ��本発明の範囲にあることは当業者に理解さ� ��るところである。

 たとえば、図2に示す見当マーク検出装置 10において、第1ミラー46と透明ウェブ30との� �に偏光子を配置し、透明ウェブ30と第2ミラ� �48との間に偏光子とクロスニコル状態で配置 された検光子を配置してもよい。この場合、 余分な光束をカットすることができるので、 好適に透明見当マークを検出することができ る。

 また、図2に示す見当マーク検出装置10に� ��いて、光源40をストロボ発光する光源とし� �受光素子64を、ナイフエッジ52を通過した光� ��の像を撮像するCCDやCMOSなどの撮像素子とし 、撮像素子により撮像された像を表示装置に 表示するように構成してもよい。この場合、 透明見当マーク31の印刷状態を静止画像とし� ��可視化できる静止画像装置を実現できる。

 また、図2に示す見当マーク検出装置10で� ��、レンズを用いて平行光束を照射し、収束� ��る光学系を構成したが、凹面鏡を用いて同� ��な光学系を構成してもよい。この場合、平� ��光束を照射できる領域を大きくできるので� ��より大きな透明ウェブを印刷する輪転印刷� ��に適用することができる。