凹版印刷機用標記傳感器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種凹版印刷機用標記傳感器，其能夠輕松地進行受光元件和發(fā)光元件之間的相對位置關系及姿勢的調整。本發(fā)明的凹版印刷機用標記傳感器檢測在從卷筒送出而被傳送的印刷基材上印刷的套準標記。標記傳感器具有：框體；安裝基板，安裝于框體上；受光元件，安裝于安裝基板上并檢測入射于受光點的光；發(fā)光元件，安裝于安裝基板并放射照明光；及聚光透鏡，安裝在框體上。從發(fā)光元件放射的照明光通過聚光透鏡而照射于傳送中的印刷基材上。來自照明光所照射的區(qū)域內的被檢測點的反射光或散射光通過聚光透鏡而被受光元件檢測出來。
【專利說明】凹版印刷機用標記傳感器
[0001] 本申請主張基于2013年4月12日申請的日本專利申請第2013-083705號的優(yōu)先 權。該日本申請的全部內容通過參考援用于本說明書中。

【技術領域】
[0002] 本發(fā)明涉及一種檢測通過凹版印刷機印刷的印刷基材上的標記的標記傳感器。

【背景技術】
[0003] 下述的專利文獻1中公開有向彩色印刷物照射光，并通過圖像傳感器或光電傳感 器等受光元件檢測其反射光，并檢測圖案的位置或形狀的圖案檢測裝置。該圖案檢測裝置 包括：線陣圖像傳感器、透鏡系統及發(fā)光二極管。發(fā)光二極管具有紅色發(fā)光二極管和藍色發(fā) 光二極管分別排列成1列的結構。線陣圖像傳感器、透鏡系統及發(fā)光二極管內置于線性跟 蹤頭內。
[0004] 線陣圖像傳感器及透鏡系統的光軸設定為垂直于測定面，且發(fā)光二極管向測定面 斜向照射照明光。
[0005] 專利文獻1 :日本特開平8-240419號公報
[0006] 需對線陣圖像傳感器等的受光元件與發(fā)光二極管等發(fā)光元件之間的相對位置關 系及姿勢進行調整，以使來自發(fā)光二極管的照明光入射于通過線陣圖像傳感器應拍攝的區(qū) 域。該相對位置關系的調整必須在將受光元件和發(fā)光元件安裝于線性跟蹤頭時或安裝之后 進行。


【發(fā)明內容】

[0007] 本發(fā)明的目的在于提供一種能夠輕松地進行受光元件和發(fā)光元件的相對位置關 系及姿勢的調整的凹版印刷機用標記傳感器。
[0008] 根據本發(fā)明的一觀點，提供一種凹版印刷機用標記傳感器，其檢測在從卷筒送出 而被傳送的印刷基材上印刷的套準標記，所述標記傳感器具有：
[0009] 框體；
[0010] 安裝基板，安裝于所述框體上；
[0011] 受光元件，安裝于所述安裝基板并檢測入射于受光點的光；
[0012] 發(fā)光元件，安裝于所述安裝基板并放射照明光；及
[0013] 聚光透鏡，安裝在所述框體上，
[0014] 從所述發(fā)光元件放射的照明光通過所述聚光透鏡而照射于輸送中的所述印刷基 材上，來自所述照明光所照射的區(qū)域內的被檢測點的反射光或散射光通過所述聚光透鏡而 被所述受光元件檢測出來。
[0015] 由于受光元件和發(fā)光元件安裝于同一安裝基板上，因此能夠輕松地進行二者的相 對位置關系及姿勢的調整。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016] 圖1是組裝有基于實施例1的凹版印刷機用標記傳感器的凹版印刷機的示意圖。
[0017] 圖2是基于實施例1的凹版印刷機用標記傳感器的剖視圖。
[0018] 圖3A及圖3B是表示從發(fā)光元件放射的照明光所照射的照明區(qū)域與被檢測點之間 的位置關系的俯視圖。
[0019] 圖4A是表示被印刷在印刷基材上的第1套準標記、第2套準標記及被檢測點之間 的相對位置關系的俯視圖，且圖4B是表示由標記傳感器檢測出的光強度的時間變化的曲 線圖。
[0020] 圖5是基于實施例2的凹版印刷機用標記傳感器的剖視圖。
[0021] 圖6A是表示被印刷在印刷基材上的第1套準標記、第2套準標記及被檢測點之間 的相對位置關系的俯視圖，且圖6B及圖6C是由標記傳感器檢測出的光強度的時間變化的 曲線圖。
[0022] 圖7是基于實施例3的凹版印刷機用標記傳感器的剖視圖。
[0023] 圖中：10_印刷基材，11-輸送輥，12-卷取輥，15、15AU5B-被檢測點，17-照明區(qū) 域，21、22、23-印刷單兀，30-印版滾筒，31-壓印滾筒，32-印版滾筒驅動機構，33-油墨容 器，34-凹版油墨，35-原點傳感器，36-標記傳感器，40-控制裝置，50-受光兀件，50A-受 光點，51-發(fā)光兀件，51A-發(fā)光區(qū)域，52-驅動兀件，55-安裝基板，56、56A、56B_聚光透鏡， 58-框體，61-第1套準標記，61a、61b-與第1套準標記對應的光強度的波谷，62-第2套 準標記，62a、62b-與第2套準標記對應的光強度的波谷，70A、70B-受發(fā)光光學系統，71A、 71B-光強度的時間變化，80-折回反射鏡，81-分光光學系統，82-阻尼器，83-反射鏡。

【具體實施方式】
[0024] [實施例1]
[0025] 圖1是表示組裝有基于實施例1的凹版印刷機用標記傳感器的凹版印刷機的示意 圖。印刷基材10從輸送輥11送出并依此通過第1段印刷單元21、第2段印刷單元22及第 3段印刷單元23之后卷取于卷取輥12。印刷基材10使用紙及塑料膜等。
[0026] 接著，對第2段印刷單元22的結構進行說明。印版滾筒30與壓印滾筒31之間夾 有印刷基材10,通過印版滾筒30及壓印滾筒31的旋轉，印刷基材10被傳送。印版滾筒驅 動機構32被控制裝置40控制而使印版滾筒30旋轉。油墨容器33中容納有凹版油墨34。
[0027] 印版滾筒30的外周面（印版面）的一部分與凹版油墨34接觸。若印版滾筒30旋 轉，則形成于印版滾筒30的版面的槽（凹部）中保持凹版油墨34之后，復制到印刷基材10 上。
[0028] 印版滾筒30上附有原點標記，由原點傳感器35檢測原點標記。若原點傳感器35 檢測出原點標記，則向控制裝置40輸入檢測信號?？刂蒲b置40基于使印版滾筒30旋轉的 馬達的編碼器信號和來自原點傳感器35的檢測信號而計算自印版滾筒30的基準位置的旋 轉量。
[0029] 標記傳感器36與通過印版滾筒30與壓印滾筒31之間的印刷基材10的印刷面對 置。標記傳感器36檢測被印刷在印刷基材10上的套準標記。檢測信號從標記傳感器36 發(fā)送至控制裝置40。
[0030] 第1段印刷單元21及第3段印刷單元23的結構與第2段印刷單元22的結構相 同。但是，第1段印刷單元21上未安裝有相當于標記傳感器36的傳感器。第1段印刷單 元21、第2段印刷單元22及第3段印刷單元23的油墨容器33中容納有不同顏色的凹版油 墨34。
[0031] 圖2表示標記傳感器36的剖視圖。以下，對標記傳感器36的結構進行說明。安 裝基板55上安裝有受光元件50、發(fā)光元件51及多個驅動元件52。驅動元件52驅動受光 元件50及發(fā)光元件51。安裝基板55容納于框體58內，并安裝于框體58而被固定。在與 受光元件50對置的位置上配置有聚光透鏡56。聚光透鏡56也安裝于框體58而被固定。 安裝基板55以相對于聚光透鏡56的光軸垂直的姿勢安裝于框體58。
[0032] 受光兀件50檢測向其受光點50A入射的光。受光兀件50例如使用光電二極管。 受光兀件50的受光點50A配置于聚光透鏡56的光軸上。關于聚光透鏡56,印刷基材10、 聚光透鏡56及受光元件50的相對位置關系被調整，以使與受光點50A存在共軛關系的點 位于印刷基材10的表面上。將與受光點50A存在共軛關系的點稱為被檢測點15。受光點 50A的基于聚光透鏡56而形成的像相當于被檢測點15。在印刷基材10的被檢測點15上 被散射的光的一部分通過聚光透鏡56聚光而入射于受光點50A。
[0033] 發(fā)光元件51安裝在從聚光透鏡56的光軸偏離的位置上，并放射照明光。圖2中 不有2個發(fā)光兀件51安裝于安裝基板55的例子。從發(fā)光兀件51放射的照明光通過聚光 透鏡56而照射于印刷基材10。
[0034] 以安裝基板55的表面(安裝面）為基準，發(fā)光元件51的發(fā)光區(qū)域51A配置在比受 光元件50的受光點50A更高的位置上。因此，發(fā)光區(qū)域51A不在印刷基材10的表面成像。 發(fā)光區(qū)域51A成像的位置從聚光透鏡56觀察時比印刷基材10遠。即，發(fā)光區(qū)域51A通過 聚光透鏡56在印刷基材10上被散焦。受光兀件50、發(fā)光兀件51及聚光透鏡56的相對位 置被調整為被檢測點15包含在從發(fā)光區(qū)域51A放射的照明光所照射的照明區(qū)域內。
[0035] 圖3A中表示從發(fā)光元件51 (圖2)放射的照明光所照射的照明區(qū)域17與被檢測 點15之間的位置關系。來自2個發(fā)光元件51 (圖2)的照明光所照射的2個照明區(qū)域17 相互部分重疊。被檢測點15位于2個照明區(qū)域17重疊的區(qū)域內。實施例1中，由于使發(fā) 光元件51的發(fā)光區(qū)域51A在印刷基材10上散焦，因此與聚焦時相比，在被檢測點15的位 置上的照度下降。通過在被檢測點15上重疊2個發(fā)光元件51的照明區(qū)域17,能夠彌補散 焦引起的照度的下降。
[0036] 當被檢測點15上的照度不足時，也可將3個以上的發(fā)光元件51 (圖2)安裝于安 裝基板55 (圖2)上。
[0037] 圖3B中表示將4個發(fā)光元件51安裝在安裝基板55上時的照明區(qū)域17與被檢測 點15之間的位置關系。4個照明區(qū)域17重疊的區(qū)域上配置有被檢測點15。
[0038] 如圖2所不，實施例1中受光兀件50與發(fā)光兀件51被安裝在同一安裝基板55上。 在安裝基板55上應安裝受光元件50與發(fā)光元件51的位置上預先設置有通孔等定位結構。 因此，能夠輕松地進行受光元件50與發(fā)光元件51之間的相對性的定位。并且，安裝基板55 與聚光透鏡56 -同安裝在框體58上，因此相對于受光兀件50及發(fā)光兀件51能夠輕松地 對聚光透鏡56進行定位。受光兀件50與發(fā)光兀件51的相對性的定位在安裝于安裝基板 55上時已經完成。因此，在將受光元件50及發(fā)光元件51安裝于框體58之后，無需進行二 者的相對性的對位。
[0039] 并且，在聚光透鏡56與發(fā)光兀件51之間，及聚光透鏡56與受光兀件50之間未配 置有變換光路的反射鏡或棱鏡，因此無需進行復雜的光路調整。因此，能夠實現制造成本的 降低。
[0040] 參考圖4A及圖4B對被印刷在印刷基材10 (圖1)上的套準標記的檢測方法進行 說明。
[0041] 圖4A表示被印刷在印刷基材10上的第1套準標記61及第2套準標記62與被檢 測點15之間的相對位置關系。第1套準標記61通過第1段印刷單元21印刷，第2套準標 記62通過第2段印刷單元22印刷。第1套準標記61及第2套準標記62的形狀例如為等 腰直角三角形。印刷基材10的表面例如為白色，且使入射的照明光散射。作為一例，第1 套準標記61為黑色，第2套準標記62為紅色。
[0042] 若向圖中的箭頭方向傳送印刷基材10,則第1套準標記61及第2套準標記62也 向傳送方向移動。被檢測點15的位置固定于標記傳感器36 (圖1、圖2)，因此即使印刷基 材10被傳送，被檢測點15也不會移動。印刷基材10被傳送時，第1套準標記61及第2套 準標記62通過被檢測點15。
[0043] 圖4B表示由標記傳感器36 (圖1)檢測出的光強度的時間變化的一例。在第1套 準標記61及第2套準標記62通過被檢測點15時，通過受光元件50 (圖1)檢測出的散射 光的強度下降。與第1套準標記61對應地出現光強度的波谷61a，與第2套準標記62對應 地出現光強度的波谷62a。第1套準標記61為黑色，第2套準標記62為紅色時，來自第1 套準標記61的散射光的強度比來自第2套準標記62的散射光的強度低。因此，與第1套 準標記61對應的光強度的波谷61a比與第2套準標記62對應的光強度的波谷62a深。
[0044] 根據從光強度的波谷61a出現至光強度的波谷62a出現為止經過的時間和印刷基 材10的傳送速度，能夠求出第1套準標記61與第2套準標記62之間的間隔。
[0045] 控制裝置40 (圖1)對第1套準標記61與第2套準標記62之間的測定值與其設 計值進行比較。當間隔的測定值偏離設計值時，控制印版滾筒驅動機構32 (圖1)，以使測 定值接近設計值。由此，能夠對準通過第1段印刷單元21、第2段印刷單元22及第3段印 刷單元23印刷的圖案的相對位置。
[0046] [實施例2]
[0047] 圖5表示基于實施例2的凹版印刷機用標記傳感器36的剖視圖。以下，對與實施 例1的不同點進行說明，并對相同結構省略說明。
[0048] 實施例2中，1個框體58上搭載有2個受發(fā)光光學系統70A、70B。受發(fā)光光學系 統70A、70B分別具有與圖2中示出的框體58內的光學系統相同的結構。其中一個受發(fā)光 光學系統70A的聚光透鏡56A的光軸和另一個受發(fā)光光學系統70B的聚光透鏡56B的光軸 相互平行。在印刷基材10的表面劃定出受發(fā)光光學系統70A、70B的被檢測點15A、15B。
[0049] 參考圖6A及圖6B對被印刷在印刷基材10 (圖1)上的套準標記的檢測方法進行 說明。
[0050] 圖6A中表示被印刷在印刷基材10上的第1套準標記61、第2套準標記62及被檢 測點15A、15B之間的相對位置關系。2個被檢測點15A、15B在與印刷基材10的傳送方向平 行的方向上排列。受發(fā)光光學系統70A與受發(fā)光光學系統70B被定位成使被檢測點15A與 15B之間的間隔與第1套準標記61與第2套準標記62之間的間隔的設計值相等。印刷基 材10被傳送時，第1套準標記61及第2套準標記62通過被檢測點15A、15B。
[0051] 圖6B中表不由標記傳感器36 (圖5)檢測出的光強度的時間變化的一例。圖6B 中以實線表示有通過受發(fā)光光學系統70A、70B分別檢測出的光強度的時間變化71A、71B。 通過受發(fā)光光學系統70A檢測出的光強度的時間變化71A中出現與第1套準標記61及第 2套準標記62對應的光強度的波谷61a、62a。同樣地，通過另一個受發(fā)光光學系統70B檢 測出的光強度的時間變化71B中出現與第1套準標記61及第2套準標記62對應的光強度 的波谷6lb、62b。
[0052] 當第1套準標記61與第2套準標記62之間的間隔與設計值相同時，通過其中一 個受發(fā)光光學系統70A檢測出的與第2套準標記62對應的光強度的波谷62a和通過另一 個受發(fā)光光學系統70B檢測出的與第1套準標記61對應的光強度的波谷61b在時間軸上 的位置一致。
[0053] 當第1套準標記61與第2套準標記62之間的間隔偏離設計值時，如圖6C所示， 通過其中一個受發(fā)光光學系統70A檢測出的光強度的波谷62a和通過另一個受發(fā)光光學系 統70B檢測出的光強度的波谷61b在時間軸上的位置偏離。根據通過2個受發(fā)光光學系統 70A、70B檢測出的檢測信號，能夠輕松地檢測第1套準標記61與第2套準標記62之間的間 隔相對于設計值的偏離。
[0054] 實施例2中，受發(fā)光光學系統70A、70B分別具有與基于實施例1的凹版印刷機用 標記傳感器36 (圖2)的框體58內的光學系統相同的結構。因此，與實施例1同樣地能夠 實現制造成本的降低。
[0055] [實施例3]
[0056] 參考圖7對基于實施例3的凹版印刷機用標記傳感器進行說明。以下，對與實施 例1的不同點進行說明，且對相同的結構省略說明。
[0057] 圖7表不基于實施例3的凹版印刷機用標記傳感器36的剖視圖。在聚光透鏡56 與受光兀件50之間的光軸上配置有分光光學系統81。從發(fā)光兀件51的發(fā)光區(qū)域51A放射 的照明光通過折回反射鏡80反射之后，一部分的成分通過分光光學系統81反射。通過分 光光學系統81反射的照明光與從被檢測點15朝向受光點50A的光的路徑重合，且向與從 被檢測點15朝向受光點50A的光的相反方向傳送。因此，照明光垂直入射于印刷基材10。 分光光學系統81例如使用半透半反鏡。通過折回反射鏡80反射之后，透射分光光學系統 81的照明光被阻尼器82吸收。在實施例3的情況下，無需使受光點50A和發(fā)光區(qū)域51A的 高度不同。
[0058] 印刷基材10的背面配置有反射鏡83。實施例3中，作為印刷基材10使用透明薄 膜。向印刷基材10垂直入射的照明光透射印刷基材10之后通過反射鏡83反射而順著入 射路徑的相反方向前進。反射光的一部分透射分光光學系統81而入射于受光兀件50。在 第1套準標記61或第2套準標記62通過被檢測點15的位置的期間，照明光不會到達反射 鏡83。此時，對于受光元件50,只有照明光中來自第1套準標記61或第2套準標記62的 散射光中的一部分光入射于受光元件50。因此，通過受光元件50檢測出的光強度下降。通 過受光元件50所檢測出的光強度的變化，能夠檢測出第1套準標記61及第2套準標記62。
[0059] 在實施例3中，受光兀件50和發(fā)光兀件51安裝在同一安裝基板55上。因此，與 實施例1的情況相同，能夠輕松地進行受光元件50與發(fā)光元件51的相對性的定位。并且， 安裝基板55與聚光透鏡56 -同安裝于框體58,因此相對于受光兀件50及發(fā)光兀件51能 夠輕松地將聚光透鏡56進行定位。折回反射鏡80及分光光學系統81的位置及姿勢的調 整能夠在對安裝基板55及聚光透鏡56進行定位之后進行。
[0060] 根據以上實施例對本發(fā)明進行了說明，但本發(fā)明并不限定于這些。例如能夠進行 各種變更、改良及組合等，這對本領域技術人員來講是可以理解的。
【權利要求】
1. 一種凹版印刷機用標記傳感器，其檢測在從卷筒送出而被傳送的印刷基材上印刷的 套準標記，且所述標記傳感器具有： 框體； 安裝基板，安裝于所述框體； 受光元件，安裝于所述安裝基板并檢測入射于受光點的光； 發(fā)光元件，安裝于所述安裝基板并放射照明光；及 聚光透鏡，安裝在所述框體上， 從所述發(fā)光元件放射的照明光通過所述聚光透鏡而照射于傳送中的所述印刷基材上， 來自所述照明光所照射的區(qū)域內的被檢測點的反射光或散射光通過所述聚光透鏡而被所 述受光元件檢測出來。
2. 根據權利要求1所述的凹版印刷機用標記傳感器，其中， 所述安裝基板以相對于所述聚光透鏡的光軸垂直的姿勢安裝于所述框體。
3. 根據權利要求1或2所述的凹版印刷機用標記傳感器，其中， 所述受光元件的受光點及所述被檢測點配置于所述聚光透鏡的光軸上。
4. 根據權利要求3所述的凹版印刷機用標記傳感器，其中， 所述發(fā)光元件安裝在自所述聚光透鏡的光軸偏離的位置，且所述發(fā)光元件的發(fā)光區(qū)域 通過所述聚光透鏡在所述印刷基材上被散焦，由此所述照明光的一部分入射于所述被檢測 點。
5. 根據權利要求4所述的凹版印刷機用標記傳感器，其中， 以所述安裝基板的表面為基準，所述發(fā)光元件的所述發(fā)光區(qū)域配置在比所述受光元件 的所述受光點高的位置上。
6. 根據權利要求3所述的凹版印刷機用標記傳感器，其中， 所述凹版印刷機用標記傳感器還包括分光光學系統，所述分光光學系統配置在所述受 光元件與所述聚光透鏡之間的光軸上，使從所述發(fā)光元件放射的照明光與從所述被檢測點 朝向所述受光點的光的路徑重疊，并且向反方向傳送。
【文檔編號】B41F9/06GK104097388SQ201410085737
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2014年3月10日 優(yōu)先權日:2013年4月12日
【發(fā)明者】長谷川諭伴 申請人:住友重機械工業(yè)株式會社