本發明涉及傳感器、對準控制單元、多色印刷系統以及對準標記的檢測方法。

背景技術：

已知有如下的多色印刷系統：沿著基底的搬送路設置多個印刷單元，對設置于各印刷單元的印版滾筒單獨地進行旋轉驅動，并依次對基底實施印刷。在多色印刷系統中，對在各印刷單元印刷于基底的對準標記進行檢測，并基于其檢測結果對在各印版滾筒間產生的印刷位置的偏差進行控制。

作為檢測對準標記的方法，已知有如下的方法：朝基底照射光，通過傳感器對其反射光進行接受，使用從傳感器輸出的信號來進行檢測(例如，參照專利文獻1)。

專利文獻1：日本特開平05-016337號

在多色印刷系統中，如果對準標記的檢測精度提高，則能夠精確地修正印刷位置的偏差。

技術實現要素：

本發明是鑒于這種情況而進行的，其目的在于提供能夠提高對準標記的檢測精度的技術。

為了解決上述課題，本發明的一個方式為一種對準控制單元，具備：受光元件，具有光譜靈敏度特性不同的多個光電轉換區域；對準標記檢測部，基于來自多個光電轉換區域的信號，對設置于基底的對準標記進行檢測；以及信號反轉部，設置于受光元件與對準標記檢測部之間，用于使分別來自多個光電轉換區域的信號相對于各自的基準值反轉。

本發明的另一個方式為一種對準標記的檢測方法。該方法包括：朝對準標記通過的范圍照射光，并通過具有光譜靈敏度特性不同的多個光電轉換區域的受光元件對來自基底的光進行接受的步驟；使來自多個光電轉換區域的信號中的被從外部指定的信號相對于基準值反轉的步驟；以及基于來自多個光電轉換區域的信號對設置于基底的對準標記進行檢測的步驟。

本發明的再一個方式為一種傳感器。該傳感器用于多色印刷系統，具備：受光元件，具有光譜靈敏度特性不同的多個光電轉換區域；外部端子，用于將多個光電轉換區域的信號朝外部輸出；以及反轉部，設置于受光元件與外部端子之間，使來自多個光電轉換區域的信號中的被從外部指定的信號以規定的值為基準進行反轉。

另外，將以上的構成要素的任意組合、本發明的構成要素、表現在方法、裝置、系統等之間相互置換而得到的方式，作為本發明的方式也是有效的。

發明的效果

根據本發明，能夠提高對準標記的檢測精度。

附圖說明

圖1是表示從實施方式所涉及的對準控制單元的受光元件輸出的信號的波形的圖。

圖2是表示具備實施方式所涉及的對準控制單元的多色印刷系統的構成的圖。

圖3是表示圖2的對準控制單元的功能以及構成的框圖。

圖4是表示變形例所涉及的對準控制單元的功能以及構成的框圖。

符號的說明：

20：對準控制單元；30：傳感器；31a：第1傳感器部；31b：第2傳感器部；35：信號反轉部；40：控制部；41：輸出控制部；42：取得部；43：設定部；44：對準標記檢測部；45：對照部；100：多色印刷系統。

具體實施方式

以下，對于各圖所示的相同或者等同的構成要素、部件、工序賦予相同的符號，并適當省略重復的說明。此外，為了便于理解，各圖中的部件的尺寸被適當放大、縮小地表示。此外，在各圖中，將對于說明實施方式而言不重要的部件的一部分省略表示。

在具體說明本發明之前，對概要進行說明。本發明的實施方式是具備對準控制單元的多色印刷系統。對準控制單元具備受光元件，該受光元件具有光譜靈敏度特性不同的3個光電轉換區域。對準控制單元為，朝基底照射光而通過受光元件對其反射光進行接受，使用從受光元件輸出的信號對設置于基底的對準標記進行檢測。

然而，在多色印刷系統中，一般在進行圖案的印刷之前進行用于提高對準標記的檢測精度的調整(以下，稱作“預調整”)。如果檢測精度提高，則能夠精確地修正印刷位置的偏差。

在本實施方式中，在預調整中，對于從受光元件的3個光電轉換區域輸出的信號，不進行合成而以能夠視覺確認各個信號的方式進行輸出。圖1表示如此輸出的信號的波形。信號4a、4b、4c分別表示從第1光電轉換區域、第2光電轉換區域、第3光電轉換區域輸出的信號的波形。在圖1的例子中，信號4a以及信號4b為，與基底相比對準標記的信號強度更大，信號4c為，與基底相比對準標記的信號強度更小。即，從3個光電轉換區域輸出的信號為，基底與對準標記的信號強度的大小關系并不一致。根據基底的顏色與對準標記的顏色的組合的不同，可能會產生這樣的事態。在該情況下，當將從3個光電轉換區域輸出的信號進行合成時，基底與對準標記的信號的強度差會抵消。這會導致對準標記的檢測精度的降低。

與此相對，本實施方式所涉及的對準控制單元還具備信號反轉部，該信號反轉部用于將來自3個光電轉換區域的信號相對于各自的基準值(例如，信號的最大值與最小值的中間值)反轉。通過利用信號反轉部使來自特定的光電轉換區域的信號反轉，由此來自3個光電轉換區域的信號為，基底與對準標記的信號強度的大小關系一致，在將這些信號進行合成時，基底與對準標記的信號的強度差不會抵消。

用戶在預調整中將信號反轉部設定為，參照如圖1那樣輸出的信號的波形來確定輸出應當反轉的信號的光電轉換區域，信號反轉部對來自所確定的光電轉換區域的信號進行反轉。在圖1的例子中，例如，只要將信號反轉部設定為，信號反轉部將來自第3光電轉換區域的信號4c如虛線所示那樣反轉即可。由此，來自3個光電轉換區域的信號為，基底與對準標記的信號強度的大小關系一致，即便對這些信號進行合成，基底與對準標記的信號的強度差也不會抵消，對準標記的檢測精度提高。以下，具體地進行說明。

圖2表示具備實施方式所涉及的對準控制單元的多色印刷系統100的構成。多色印刷系統100具備第1印刷單元10a、第2印刷單元10b(以下，也統稱為“印刷單元10”)、以及對準控制單元20。各印刷單元10包括印版滾筒11以及壓印滾筒12。基底2由引導輥4沿著規定的搬送路引導，并由壓印滾筒12壓接于印版滾筒11。在基底2上印刷與印版滾筒11對應的顏色的圖案以及對準標記。在基底2上，尤其在第1印刷單元10a中印刷第1對準標記6a(在圖2中未圖示)，在第2印刷單元10b中印刷第2對準標記6b(在圖2中未圖示)。以下，也將第1對準標記6a以及第2對準標記6b統稱為“對準標記6”。

對準控制單元20具備傳感器30以及控制部40。傳感器30與控制部40對第1對準標記6a與第2對準標記6b進行檢測，對第1印刷單元10a與第2印刷單元10b之間的對準偏差進行判定。在產生對準偏差的情況下，控制部40使第2印刷單元10b的印版滾筒11的旋轉量進行增減而消除該對準偏差。

圖3是表示對準控制單元20的功能以及構成的框圖。傳感器30包括第1傳感器部31a以及第2傳感器部31b。第1傳感器部31a與第2傳感器部31b隔開間隔l配置。該間隔l相當于未產生對準偏差時的第1對準標記6a與第2對準標記6b的距離。第1傳感器部31a以及第2傳感器部31b分別包括光源32、光學系統33、受光元件34以及信號反轉部35。光源32是白色光源。光源32朝基底2照射光。光源32尤其朝對準標記6所通過的區域照射光。照射至基底2的光的反射光，由光學系統33聚光，并由受光元件34接受。光學系統33使用公知的技術來構成。

受光元件34是rgb光電二極管。受光元件34具有第1光電轉換區域34a、第2光電轉換區域34b以及第3光電轉換區域34c這3個光電轉換區域。各光電轉換區域具有互不相同的光譜靈敏度特性。第1光電轉換區域34a具有在紅色波段具有峰值波長的特性，第2光電轉換區域34b具有在綠色波段具有峰值波長的特性，第3光電轉換區域34c具有在藍色波段具有峰值波長的特性。各光電轉換區域為，陰極側接地，將所接受的光轉換成電流信號而朝陽極側輸出。該電流信號的大小是將所接受的光的強度與受光靈敏度相乘得到的值按照每個波長進行累計而得到的大小。來自各光電轉換區域的電流信號由電流電壓轉換電路(未圖示)轉換成電壓信號，并朝信號反轉部35輸出。

信號反轉部35具有第1信號反轉部35a、第2信號反轉部35b以及第3信號反轉部35c。在本實施方式中，第1信號反轉部35a、第2信號反轉部35b以及第3信號反轉部35c由電路構成。第1信號反轉部35a根據來自控制部40的反轉指示，將從第1光電轉換區域34a輸出的信號直接輸出或者相對于所指示的基準值反轉而輸出。同樣地，第2信號反轉部35b、第3信號反轉部35c分別根據來自控制部40的指示，將從第2光電轉換區域34b、第3光電轉換區域34c輸出的信號直接輸出或者相對于所指示的基準反轉而輸出。例如，在指示了使從第3光電轉換區域34c輸出的信號反轉的情況下，第3信號反轉部35c使來自第3光電轉換區域34c的信號反轉而輸出。另一方面，第1信號反轉部35a、第2信號反轉部35b分別將來自第1光電轉換區域34a、第2光電轉換區域34b的信號直接輸出。

控制部40包括輸出控制部41、取得部42、設定部43、第1對準標記檢測部44a以及第2對準標記檢測部44b(以下，也統稱為“對準標記檢測部44”)、以及對照部45。

輸出控制部41將從第1傳感器部31a以及第2傳感器部31b的各光電轉換區域輸出的信號以能夠視覺確認的方式輸出。輸出控制部41尤其為，對于第1傳感器部31a以及第2傳感器部31b輸出的信號，不進行合成而以能夠視覺確認各個信號的方式輸出。具體而言，輸出控制部41為，對于從第1傳感器部31a輸出的信號以及從第2傳感器部31b輸出的信號，分別如圖1那樣進行輸出。在本實施方式中，輸出控制部41在顯示器等顯示設備(未圖示)上顯示各信號的波形。輸出控制部41也可以朝打印機等印刷設備進行輸出。

取得部42經由輸入裝置(未圖示)從用戶取得輸入信息。輸入信息中例如包含表示使來自哪個光電轉換區域的信號相對于哪個基準反轉的信息。設定部43基于取得部42所取得的輸入信息所包含的信息，將包含基準值的反轉指示發送至信號反轉部35。例如，在取得部42取得了表示使來自第3光電轉換區域34c的信號反轉的輸入信息的情況下，設定部43將包含基準值的反轉指示發送至第3信號反轉部35c。

第1對準標記檢測部44a基于從第1傳感器部31a輸出的信號，對設置于基底2的第1對準標記6a進行檢測。第1對準標記檢測部44a將從第1傳感器部31a輸出的信號進行合成，并將該合成信號的信號強度與規定的檢測閾值進行比較，在信號強度超過檢測閾值時，判定為是對準標記。第2對準標記檢測部44b基于從第2傳感器部31b輸出的信號，對設置于基底2的第2對準標記6b進行檢測。第2對準標記檢測部44b與第1對準標記檢測部44a同樣地構成。

第1對準標記檢測部44a以及第2對準標記檢測部44b的檢測結果朝對照部45輸入。對照部45基于這些檢測結果來判斷有無在各印版滾筒11之間產生的印刷位置的偏差、即對準偏差。如上所述，第1傳感器部31a與第2傳感器部31b隔開間隔l配置，未產生對準偏差時的第1對準標記6a與第2對準標記6b也隔開間隔l印刷。因而，在未產生對準偏差的情況下，第1對準標記6a與第2對準標記6b在實質上相同的定時被檢測到。由此，在由第1對準標記檢測部44a檢測到第1對準標記6a的第1時刻與由第2對準標記檢測部44b檢測到第2對準標記6b的第2時刻實質上相同時，對照部45判斷為未產生對準偏差。另一方面，在第1時刻與第2時刻不同時，對照部45判斷為產生了將第1時刻與第2時刻的差分乘以基底2的進給速度而得到的量的對準偏差。

在產生對準偏差的情況下，對照部45例如朝第2印刷單元10b的驅動馬達(未圖示)或者側擋件(sidelay)(未圖示)輸出修正信號。驅動馬達或者側擋件基于修正信號來驅動印版滾筒11以便修正對準偏差。驅動馬達對基底2的行進方向的對準偏差進行調整，側擋件對基底2的寬度方向的對準偏差進行調整。

對如以上那樣構成的多色印刷系統的預調整的動作進行說明。

光源32朝對準標記所通過的區域照射光，受光元件34接受來自基底2的反射光。受光元件34的各光電轉換區域輸出與所接受的光相應的信號。輸出控制部41將這些信號不進行合成地顯示于顯示器。用戶參照在對準標記通過時顯示器所顯示的各信號的波形，判斷應當使來自哪個光電轉換區域的信號反轉。例如，用戶判斷為應當使比基底的信號強度小的信號反轉。此外，例如，用戶也可以判斷為應當使相對于基底的信號強度的大小關系為相反的一個信號反轉。即，也可以為，在與基底相比對準標記的信號強度更大的信號較多的情況下，判斷為應該使與基底相比對準標記的信號強度更小的信號反轉，在與基底相比對準標記的信號強度更小的信號較多的情況下，判斷為應該使與基底相比對準標記的信號強度更大的信號反轉。用戶基于該判斷來輸入包含應當反轉的信號以及使信號反轉時的基準值的輸入信息。對于基準值，例如輸入顯示器所顯示的應當反轉的信號的信號強度的最大值與最小值的中間值、基底的信號強度、其他值。

取得部42取得輸入信息。設定部43基于輸入信息朝信號反轉部35發送反轉指示。以后，信號反轉部35根據來自設定部43的指示，將來自各光電轉換區域的信號直接輸出或者在反轉之后輸出。

根據以上說明的本實施方式所涉及的對準控制單元20以及具備該對準控制單元20的多色印刷系統100，來自3個光電轉換區域的信號為，基底與對準標記的信號強度的大小關系一致，因此在將這些信號進行了合成時，基底與對準標記的信號的強度差不會被抵消。其結果，對準標記的檢測精度提高。

以上，對具備實施方式所涉及的對準控制單元的多色印刷系統進行了說明。該實施方式為例示，本領域技術人員能夠理解，對于上述各構成要素、各處理工序的組合能夠進行變形而得到各種變形例，并且這樣的變形例也包含在本發明的范圍內。

(變形例1)

圖4是表示變形例所涉及的對準控制單元120的功能以及構成的框圖。圖4與圖3對應。對準控制單元120具備傳感器130以及控制部140。

傳感器130包括第1傳感器部131a以及第2傳感器部131b。第1傳感器部131a以及第2傳感器部131b分別包括光源32、光學系統33以及受光元件34。控制部140包括信號反轉部35、輸出控制部41、取得部42、設定部43、第1對準標記檢測部44a、第2對準標記檢測部44b以及對照部45。即，在本變形例中，信號反轉部35不包含于傳感器130而包含于控制部140。

根據本變形例，能夠起到與通過具備實施方式所涉及的對準控制單元20的多色印刷系統100所起到的作用效果相同的作用效果。

(變形例2)

在實施方式以及上述變形例中，對信號反轉部由電路構成的情況進行了說明，但并不限定于此，信號反轉部也可以由軟件構成。

在該情況下，與由電路構成的情況相同，信號反轉部也可以將由設定部43指示的來自光電轉換區域的信號在相對于所指示的基準值反轉之后輸出。

此外，信號反轉部也可以不基于來自設定部43即用戶的指示，而自動地判斷應當反轉的信號，并使來自輸出該信號的光電轉換區域的信號反轉。具體而言，信號反轉部也可以將與基底相比對準標記的信號強度更小的信號(在圖1的情況下為信號4c)判斷為應當反轉的信號，并使來自輸出該信號的光電轉換區域(在圖1的情況下為第3光電轉換區域)的信號反轉。此外，信號反轉部也可以將與基底相比對準標記的信號強度更大的信號(在圖1的情況下為信號4a以及信號4b)判斷為應當反轉的信號，并使來自輸出該信號的光電轉換區域(在圖1的情況下為第1光電轉換區域以及第2光電轉換區域)的信號反轉。此外，信號反轉部也可以為，在與基底相比對準標記的信號強度更大的信號較多的情況下，將與基底相比對準標記的信號強度更小的信號判斷為應當反轉的信號，在與基底相比對準標記的信號強度更小的信號較多的情況下，將與基底相比對準標記的信號強度更大的信號判斷為應當反轉的信號。例如，在圖1的情況下，與基底相比對準標記的信號強度更大的信號較多，因此也可以將與基底相比對準標記的信號強度更小的信號即信號4c判斷為應當反轉的信號。無論如何，只要信號反轉部構成為，對應當反轉的信號進行判斷，并將來自輸出該信號的光電轉換區域的信號反轉，以使基底與對準標記的信號強度的大小關系一致即可。

(變形例3)

在實施方式以及上述變形例中并未特別提及，但是傳感器或者控制部也可以包括用于調整來自各光電轉換區域的信號的強度比例的調整部。調整部例如也可以構成為，對由設定部43指示的信號進行放大。由此，能夠僅使s/n比較高的信號放大，對準標記的檢測精度提高。

此外，傳感器部或者控制部也可以構成為，能夠選擇朝對準標記檢測部44輸出的信號。具體而言，傳感器部或者控制部也可以為，在各光電轉換區域與對準標記檢測部44之間的各路徑上，包括對各光電轉換區域與對準標記檢測部被電連接的狀態和被切斷的狀態進行切換的開關。由此，能夠僅將s/n比較高的信號朝對準標記檢測部44輸出，即、能夠僅將s/n比較高的信號用于對準標記的檢測，對準標記的檢測精度提高。

(變形例4)

在實施方式中，對多色印刷系統100具備第1印刷單元10a與第2印刷單元10b這2個印刷單元的情況進行了說明，但并不限定于此。多色印刷系統100也可以具備n(≥3)個印刷單元。在該情況下，對準控制單元20也可以具備n-1個傳感器以及機側控制部。

(變形例5)

在實施方式中，對受光元件34是具有3個光電轉換區域的rgb光電二極管的情況進行了說明，但并不限定于此。

受光元件34也可以是具有2個或者4個以上的光電轉換區域的rgb光電二極管。此外，受光元件34也可以是rgb光電二極管以外的元件。在這些情況下，設計的自由度提高。

(變形例6)

在實施方式中，對第1傳感器部31a以及第2傳感器部31b接受來自基底2的反射光的情況進行了說明，但并不限定于此，例如第1傳感器部31a以及第2傳感器部31b也可以構成為接受來自基底2的透射光。

上述實施方式與變形例的任意組合作為本發明的實施方式也是有用的。通過組合而產生的新的實施方式也同時具有被組合的實施方式以及變形例各自的效果。