JPH10221019A - 画像の位置ずれ検出法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 画像の位置ずれを検出する。 【解決手段】 この検出法は、中に表象記号を組込んだ
第一パターンと第二パターンを含み、第一パターンと第
二パターンの位置不整合が位置ずれ公差を超える場合、
第二パターンが第一パターン上に重ね合わされる際に、
該表象記号が露出するを行うこれらのパターンとを形成
する工程を含む。位置不整合が肉眼では認識できない場
合にも、この表象記号は肉眼で認識できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、位置高感度像影に関す
るものであり、特に、画像の位置ずれ検出を向上させる
技法に関する。

【０００２】

【従来技術】最近の電子プレ印刷やオフセット印刷等の
印刷処理では、次段での再生の為の画像の書込み、即ち
記録を行う、或いはあらかじめ記録した画像を所定の解
像度で読込む。このようなシステムでは画像の書込、即
ち記録を、或いはプレ印刷システムの場合には事前に記
録した画像の読込みを各種の媒体に対して行う。ここで
の媒体とは、感光性又は感熱性の紙又はポリマーフィル
ム、或いは画像記録面に装填された感光性又は感熱性の
コーティング材又は消去可能な像影材料又はインク受容
媒体、或いは感光性又は感熱性の紙又はポリマーフィル
ム又はアルミ基材の印刷プレート材料等の、画像再生に
用いるあらゆる媒体である。このような媒体を、平面又
は湾曲した記録面に装着する。

【０００３】プレ印刷システムの場合、主要な構成要素
として、一般にはドラムシリンダーである記録面と、該
ドラムシリンダー内に可動に設けられる走査機構とを具
備する。このシステムは、付帯記憶装置を有するプロセ
ッサを含み、これにより該走査機構を制御する。プロセ
ッサ及び付帯記憶装置は、システムの内部に内蔵され
る、若しくは適当な相互接続手段により該システムから
分離することも可能である。プロセッサは、保存された
プログラム命令に従い走査機構を制御し、ドラムシリン
ダ自体が固定された状態でドラムシリンダの内周を一又
は複数の光線で走査して、ドラムシリンダの内壁にセッ
トされた媒体に対する画像の書込み又は読込みを行う。

【０００４】走査及び記録は、シリンダの内周の一部分
に対して行われるが、これは通常、ドラムシリンダの内
周１２０゜から３２０゜の範囲である。一又は複数の光
線をシリンダの中心軸と平行に照射し、例えば回転鏡、
ホロゴン、ペンタプリズム偏向器等で偏向し、一つの走
査線又は記録面に同時入射する複数の走査線を形成す
る。偏向器は、モータによって、ドラムシリンダの中心
軸と実質的に一致する回転軸についてスピン、即ち回転
する。記録速度を高める為、ビーム偏向器の回転速度を
速くすることも可能である。

【０００５】利用するシステムの型が、プレ印刷、オフ
セット印刷、その他のいずれかに係わらず、最も重要な
のは、画像が所望の位置のできるだけ近くに記録される
ことにより、適切に位置決めされた画像が記録面上に確
実に形成され、これにより所望の画像が適切に記録され
ることである。例えば、プレ印刷システムにおいては、
走査エンジンにおける同期エラー又はビーム印刷エラー
や媒体の位置決めエラー等の異常により、媒体上の画像
の位置決めに誤差が生じる。オフセット印刷システムで
は、マルチプレート画像を形成するプレート間の不整合
や給紙の不整合等の異常によっても、各画像間の位置決
め誤差として現れる画像の位置ずれが同様に生じる。

【０００６】プレ印刷又は印刷処理においては、同じ画
像を、同じ若しくは異なるシート媒体にの精密な位置に
何度も記録する必要があることが多い。この場合、厳密
な位置公差内（例えば１ミリ未満）において、画像が各
シート上で繰り返されることが肝要である。プレ印刷の
走査機構又はエミッター、或いはオフセット印刷機のロ
ーラー又は給紙に異常があると、各媒体シート上の画像
の位置決めが不適当となり、許容できない結果となる。
この種のエラーは、一般に重ね合わせ誤差となって発現
する。

【０００７】イメージセッティング処理では、固定保持
した媒体を用いて、位置繰返し性が二軸における特定の
公差内になるまで照合するのが通例である。これは、例
えば十字線等の基準マークを含む線画像のテストページ
を、多重露出方式において繰返して露出し、複数枚の別
々のシート全体の露出を模する整合マーク、即ち重ね合
せマークを形成することにより行う。十字線の各位置に
おいて、多重露出の際のｘーｙ面における位置ずれを顕
微鏡等の拡大レンズを用いて見積り、重ね合わせた画像
の中心間のずれを検出する。

【０００８】イメージセッターの最小線幅、即ち１画素
は、測定する繰返し誤差よりもかなり大きいのが一般的
であるため、従来的なアプローチでは、位置ずれ測定の
分解能について顕微鏡を用いてさえも妥協せざるを得な
い。また、複数の単画素線を重ねて露出することによ
り、露出された線にブルーミングが生じ、線が非常に太
くなるため、測定の分解能は更に低下する。複数の単画
素線の、個々の露出レベルを下げることにより、ブルー
ミングを低減させることも可能だが、最初の数回の露出
に対する画像の欠落につながりがちである。これは、ブ
ルーミング現象が除去できるまで露出レベルを低下させ
ると、媒体上に可視のマークを生成するための各露出の
エネルギーが不足するためである。初期画像の欠落もま
た、測定分解能の低下の別の形態であると理解されよ
う。

【０００９】さらに、単画素線は、例えばランダムなウ
ォッブル等により生じる一過性の位置ずれの影響を受け
やすい。このような一過性の位置ずれにより、その誤差
がハーフトーンドット領域等の所定の領域全体の繰返し
精度を統計的に反映しない場合にも、位置繰返し精度が
許容できないものであると解釈される可能性がある。一
方で、線幅を数画素まで太くして可視性を高め、全体的
な繰返し精度が統計的に反映されやすくすると、位置不
整合の検出が更に困難となる。これは、位置不整合が位
置決め公差を超える量は、該線幅よりかなり少い場合が
多いためである。さらに、従来の技法を用いる場合に
は、メディアレスポンス、スポットサイズ、露出設定、
メディア処理等の変数が繰返し誤差の検出に大きな影響
を与え得る。これは、検出される実際の位置ずれより
も、従来の技法を用いて得られる結果にこのような変数
が与える影響の方が大きいためである。

【００１０】繰返し誤差を検出する更に高度な技法が提
案されており、従来的なアプローチの少なくとも幾つか
の課題が克服されている。例えば、ある提案では、僅か
に異なる空間周波数を有する２つの別々のパターンを重
ね合わせて生成する高感度のモアレパターンを用いて、
重ね合せマークとして利用する。パターンの位置が正し
く整合すると、重ね合せマークの中心に明るい点が現れ
る。しかし、パターンの位置がずれると、明るい点は視
覚的に消滅する。パターン間の位置不整合は視認しやす
くなるが、僅かな位置ずれを肉眼で（又は顕微鏡によっ
てさえ）検出することは、不可能でないにせよ依然とし
て困難である。またこの技法は、位置不整合の程度又は
度合、即ち大きさを定量化する方法を提供するものでは
ない。加えて、プレ印刷の見地からは、この技法を用い
て必要な効果を得るには、比較的多数のサイクルを元来
必要とする。この技法では、位置不整合の有無を直観的
に判定できるものではなく、重ね合せマーク内の明るい
点の位置に基づき、許容できない位置不整合の有無をあ
らゆる程度の確信をもって判定する熟練した眼識が必要
である。

【００１１】イオンビームリソグラフに用いる別の技法
が提案されており、これは位置合せマークとアパーチャ
ーを利用する。位置合せマークからの光の放射を検知
し、検出した放射光の強度を測定して、アパーチャーと
位置合せマークに位置不整合があるか否かを判定する。
この技法は、位置不整合の検出及びずれの無い状態にす
る比較的正確な手段を提供するものであるが、複雑かつ
高価な検知装置を利用しないで、許容し得る位置整合を
視覚的に検証する又は位置不整合の度合を定量化する必
要があるような画像・複製処理を行う際には、非現実的
である。

【００１２】

【発明が解決しようとうとする課題】従って、本発明の
目的は、微小な位置ずれを示す肉眼で認識できる正確か
つ可視性の高い指標を提供することにある。

【００１３】更に、本発明の目的は、スポットサイズ、
メディアガンマ、メディア処理等のプロセス特性に影響
を受けることのない、微小な位置ずれの自己目盛較正指
標を提供することにある。

【００１４】本発明の更なる目的は、絶対目盛に対して
サブピクセルレベルでの位置不整合の顕微鏡目盛較正を
可能にする技法を提供することにある。

【００１５】本発明の更なる目的は、肉眼で認識できな
い位置不整合を強調し、肉眼でも認識可能とする技法を
提供することにある。

【００１６】本技術分野に熟達した者にとって、本発明
の更なる目的、利点、新たな特徴については、以下の詳
細説明を含む本開示並びに本発明の実施により明白とな
はであろう。本発明は、好適な実施例を参照して以下に
記述されるが、本発明がこれらに限定されるものでない
ことを理解する必要がある。本技術分野における一般的
知識を有し、ここで考察した内容に係わる者は、ここで
開示及び請求され、また本発明が大きく役立つものに関
する本発明の範囲内における更なる実施、修正、態様、
並びに他分野への応用も認識するであろう。

【００１７】

【課題を解決するための手段】本発明によると、画像の
位置ずれの検出は、あらかじめ設定された表象記号（ｓ
ｙｍｂｏｌ）を組込まれた第一パターンと、物理的又は
電子的に、或いは光学投射により、第一パターン上に重
ね合わせるよう構成される第二パターンとを形成し、第
一パターンと第二パターンとの位置不整合が位置ずれ公
差を超える場合、組込まれた（ｅｍｂｅｄｄｅｄ）表象
記号を露出させることにより実行される。この表象記号
の露出により、位置不整合が位置ずれ公差を超える度合
が強調される。

【００１８】イメージセッティング及びオフセット印刷
処理においては、許容できない位置不整合はサブピクセ
ルレベルであり、肉眼では見えないと考えられる。本発
明によると、サブピクセルレベルの位置不整合によって
も、肉眼で認識できる組込表象記号の露出が生じる。位
置不整合の増大に従い、この位置不整合の増大と比例し
て組込表象記号が更に露出される。従って、位置不整合
が位置ずれ公差を超える程度又は度合を、この表象記号
の露出により強調して示すことができる。位置不整合の
視覚的効果が高まることにより、熟練した観察者でなく
ても許容できないパターンの位置不整合を即座に検知で
きるので、位置繰返し性のエラー等による画像の位置ず
れが許容範囲であるか否かをまったく直観的に検出する
手段を提供することができる。

【００１９】本技術分野に習熟した者は認識するであろ
うが、組込表象記号の露出は、重ね合わせたパターンの
濃度を変化させ、許容できない位置不整合を示す可視的
指標を提供する。位置不整合の増大に従い、組込まれた
パターンの露出又は隠蔽される部分が増えるので、重ね
合わせたパターンの濃度は、パターン間の位置不整合の
度合に応じて変化することになる。濃度は、位置不整合
の度合と共に線形又は非線形に変化する。従って、位置
不整合の視覚的効果も、位置不整合の増大及び程度に応
じて変化、即ち増減する。

【００２０】本発明のその他の特徴によると、位置不整
合の度合は、位置ずれ公差内であったとしても、正確に
定量化し判定することが可能である。例えば、位置不整
合を定量化する技法の一つに、一定の空間周波数、即ち
等ピッチで、かつ一定のデューティーサイクル、即ち等
幅の、複数の平行線を有する第一パターンを形成するも
のがある。第二パターンは、第一パターンと同じ空間周
波数を有するが、第一パターンの線とは異なるデューテ
ィーサイクルを有する複数の平行線で形成される。第二
パターンのデューティーサイクルを、第二パターンの線
幅が第一パターンの線幅を位置ずれ公差分だけ超えるよ
うに選択する。第一及び第二パターンの線のピッチは、
第一パターンと第二パターンの線幅の和と等しいかそれ
以上にすると都合がよい。

【００２１】第二パターンを第一パターンの上に重ね合
わせると、結果として、第一パターンの複数の線の上に
第二パターンの複数の線が重なる。第一パターンの線
は、第二パターンの線の端部、即ちエッジを越えて伸び
るよう形成される。これにより、第二パターンの線の端
部に隣接する領域において、第一パターンの線の伸長部
分の位置と第二パターンの線の位置とを比較することに
より、第一パターンと第二パターンとの位置不整合の度
合が正確に判定できる。本発明の更なる特徴によると、
第二パターンの複数の平行線は、連続又は非連続の階段
状又はくさび状線要素からなる伸長部分も有し、この部
分を第一パターンの伸長部に重ねる、或いはこの反対の
処理を行う。この第二パターンの階段状要素を用いて、
パターン間の位置不整合の度合を判定、即ち定量化する
が、これは、重ね合わせた配置において２つのパターン
の伸長部の相対位置の比較を行うことによる。例えば、
各階段状要素が各辺１画素長の正方形である場合、位置
不整合の度合は、１画素又は１画素未満まで正確かつ容
易に判定可能となる。

【００２２】本発明の更なる特徴によると、第一及び第
二パターンの複数の線は、一方向、例えば鉛直方向に配
置されており、第一パターンに組込まれた表象記号の露
出により、位置不整合が第一の方向と直交する第二の方
向、例えば水平方向において位置ずれ公差を超えたこと
が示される。位置不整合を２軸方向について検出するた
めには、中に表象記号を組込んだ第三パターンを、第二
の方向に等ピッチで配置した複数の平行線で形成する。
さらに、第四パターンを、第二の方向に第三パターンの
線と同じピッチで配置した複数の平行線より形成する。
第四パターンの線幅は、第三パターンの線幅を、適用す
る位置ずれ公差分だけ上回るようにする。第四パターン
を第三パターン上に重ねる際、第三パターンと第四パタ
ーンの位置不整合が、第一の方向、即ち第一及び第二パ
ターンの線の方向において位置ずれ公差を超えると、第
三パターンの組込表象記号が露出する。第一と第三パタ
ーン、第二と第四パターンが同じものであり、直交して
配置されるのが望ましい。必要であれば、第一と第三パ
ターン、第二と第四パターンを、各々一つのパターンに
併合することも可能である。これにより、第一パターン
を第二パターン上に重ね合わせることにより、二軸方向
の位置不整合を完全に検出できる。

【００２３】本発明の更に他の特徴によると、各パター
ンの色を違えることが可能である。或いは、若しくはこ
れに加え、表象記号の色をその記号が組込まれるパター
ン及び・又は重ね合わせられるパターンの、他の部分の
色と違えることも可能である。表象記号は、アルファベ
ット、数字、その他の記号等でもよい。表象記号は、位
置不整合の方向を示す矢印等の記号や、あらかじめ設定
したその他の記号等を、観察者に対しその位置不整合の
性質を明示する指標を必要に応じて用いることが可能で
ある。

【００２４】

【作用】上述の技法を実施するため、制御装置を用いて
スキャナー又は印刷プレス機を駆動し、パターンを形成
する。このパターンは、組込表象記号を含む別のパター
ン上に重ねらることにより、これらのパターン間に適用
される位置ずれ公差を超える位置不整合が生じた場合、
表象記号が露出する。スキャナー又はプレス機を制御装
置を用いて駆動し、前述のようなパターンを形成する。
後者のパターンは、同じ又は異なるスキャナー又はプレ
ス機により形成するか、或いは事前に印刷しておいても
よい。

【００２５】パターンを異なる媒体上に形成し、一方の
媒体上に他方を重ねて位置合わせすることにより、重ね
合わせを行ってもよい。一つのパターンをある媒体上に
あらかじめ印刷しておき、実際の生産印刷処理の前又は
その処理の際に、他のパターンをその媒体上に形成して
もよい。必要に応じて、一パターンを他パターンと同時
に形成して重ねる、或いは一パターンを同じ媒体上に他
パターンから離れた位置に形成してもよい。後者の場合
は、該媒体を例えば折り重ねる等の処理を引続き行い一
パターンを他パターン上に重ねたり、或いは一又は複数
の検知装置を用いて両パターンを読込んでから代表信号
を生成する。そして、センサーからの出力信号を処理し
て、一パターンを他パターン上に重ねることで組込表象
記号が露出するか否かを判定する。パターンの一つをの
他パターン上に重なるよう形成する際、一つの検知装置
を用いて、重ね合わされたパターン、即ち重ね合わせマ
ーク又はこのようにして形成されたパターンを読込ん
で、そのパターンの代表信号を生成する。重ね合わされ
たパターンの代表信号はさらに処理され、組込表象記号
が露出されるか否か及びその露出はどの程度であるかが
判定される。いずれの場合も、センサーは、信号を出力
するプロセッサと共に閉ループシステムの一部を構成す
ることが可能であり、この信号は、システムの自動又は
手動による調整又は保守点検を行うために利用され、こ
れにより検出された位置不整合の補正を行う。

【００２６】ここでは特定のパターンについて記述した
が、記述したパターンは単なる例示であり、本発明の主
な特徴は、重ね合せマークの濃度変化を視認できるよう
にすることであり、これによりパターン間の許容できな
い位置不整合を表示し、及び・又はパターン間の相対的
な位置ずれを比例的に表す可視の尺度を提供する。これ
は、上記で考察したように、パターンの一つに表象記号
を組込むことにより達成されるが、この方法は必須事項
ではなく、本技術分野に熟達した者にとって、組込表象
記号の無いパターンを用いても本発明により必要な濃度
変化が得られることは理解されるであろう。

【００２７】

【実施例】図１Ａは、本発明による重ね合せマークの形
成に用いる第一パターン１０を示す。図示するように、
パターン１０は、その中に組込まれた表象記号「Ｆ」を
有し、これは符号２で示す。パターン１０は、一定の空
間周波数とデューティーサイクルを有する複数の平行線
４で形成される。図１Ａは、３６００ｄｐｉのアドレス
可能度で生成された実際のパターンを、１３倍に拡大し
たものである。複数の平行な鉛直線４は、幅が４画素、
ピッチが１２画素（３６００ｄｐｉでは３．３ミリに相
当）である。パターン１０の線４間の、非書込領域６の
幅は８画素である。

【００２８】図１Ｂは、重ね合せマークの形成に用いる
第二パターン２０を示す。第二パターン２０は、図１Ａ
のパターン１０と同じ空間周波数を有するが、デューテ
ィーサイクルは異なる。第二パターン２０は、複数の平
行線１４で形成される。図示するように、第二パターン
２０の複数の線１４は、線幅が６画素、ピッチが１２画
素である。空白部分１６の幅も各々６画素である。

【００２９】このパターン１０及びパターン２０の空間
周波数及びデューティーサイクルは、例として示したも
のであることは理解されるであろう。しかし、パターン
１０とパターン２０の空間周波数は、互いに等しいこと
が好ましい。パターン１０の線４の幅は、特定の実施の
要請により、１画素まで減らしたり、又は増やし得る。
線の間の空白６は、通常、線４の幅に応じて増減され
る。同様に、パターン２０の線１４の太さは、一般に、
パターン１０の線４の太さと、位置不整合の公差が設け
られている場合はその公差とに基づいて増減される。ま
た、パターン２０の空白部分１６も、線１４の幅の増減
に応じて増減される。

【００３０】位相誤差の公差を０にする場合は、パター
ン２０の線１４の幅を、パターン１０の線４の幅と等し
くすると有効である。しかし、ある程度の位置不整合が
許容される場合は、線１４の幅が、線４の幅を位置ずれ
公差の二倍分超過する幅に設定することが好ましい。本
例における位置ずれ公差は、以下に詳述する様に左右方
向に１画素である。従って、パターン２０の線１４の幅
が、パターン１０の線４の幅を２画素分上回る。

【００３１】図１Ｃは、パターン３０、即ちパターン２
０をパターン１０の上に重ね合わせ、位相誤差０゜の重
ね合せマークを形成した様子を示す。ここではパターン
１０とパターン２０が完全に整合位置にある。図１Ｃか
ら分かるように、パターン１０は、線４の要素から成る
部分２２及び２４を有する。これらの線要素は、パター
ン２０の線１４の各端部、即ちエッジを越えて伸びてい
る。パターン１０の部分２６は、その中に組込まれた表
象記号２を有する。重ね合せパターン３０の伸長部２２
及び２４を用いて、パターン１０とパターン２０の位置
不整合が許容し得る位置ずれ公差内である場合でも、１
画素未満の精度で位置不整合を定量化できる。

【００３２】図１Ｃに示すように、パターン１０とパタ
ーン２０の位置が整合すると、組込まれた表象記号２は
パターン２０の線１４で隠されることになる。また、パ
ターン１０とパターン２０との位置不整合がいずれかの
方向において１画素未満である限り、つまり許容し得る
位置ずれ公差内にある場合には、パターン１０の組込表
象記号２はパターン２０の線１４によってマスクされた
ままになるため見えないことになる。従って、重ね合せ
マーク３０を視認する観察者は、パターン１０とパター
ン２０の位置合わせが公差内であり画像の繰返し精度も
許容範囲であることを、肉眼で、即ち拡大レンズを用い
ずに素早く簡単に判定できる。

【００３３】図１Ｄは、パターン１０とパターン２０に
よる重ね合せマーク３０であり、位相が１８０゜ずれて
いる。図１Ｄに示すように、パターン１０の組込表象記
号２、即ち文字「Ｆ」は、位置不整合のため完全に露出
されている。文字「Ｆ」は、まわりの高濃度の輪郭罫と
もに露出される。このため、位置ずれ限界、即ち公差を
超過していることを示す効果的な視覚的表示が肉眼で得
られる。本例では、組込表象記号２及びその周囲の輪郭
罫の濃度は、位置不整合の大きさに比例して誤差１ミリ
当たり約３０％のドット率で変化する。しかし、非線形
変化するように、パターンを選択することも可能であ
る。

【００３４】上記で考察したように、パターン１０と２
０の位置不整合が、位置ずれ公差１画素、即ち本例では
０．２７ミリ水平方向のいずれかにおいて超えるまで、
組込表象記号２はパターン２０によりマスクされたまま
である。本例では、パターン１０と２０の位置合わせに
おいて０゜と１８０゜の位相誤差の視覚的対比が最大に
なるように、デューティーサイクルを選んでいる。しか
し、各パターンのデューティーサイクルは、必要に応じ
て、他の位相誤差の状態の視覚的対比を最大にするよう
に選択してもよい。いずれの場合も、位置不整合が許容
し得る位置ずれ公差を超える時点、即ち位置ずれが位置
ずれ公差を少しでも超えた時点で、表象記号２が見える
ようになることが最も重要である。

【００３５】パターン１０と２０の位置不整合が位置不
整合の限界、即ち公差を超えると、組込表象記号２及び
パターン１０の部分２６における線４（表象記号２を形
成しない部分）の露出により、重ね合せマーク３０の濃
度が変化する。必要に応じて、パターン１０は、組込表
象記号２のみで又は組込表象記号なしでも形成すること
ができる。いずれにしても、パターンの位相が１８０゜
ずれると、可視的の濃度変化が生じる。しかし、組込表
象記号を用いると、視覚的効果及び重ね合せマーク３０
の直観性が向上するため、パターン１０と２０が許容し
得る公差を超える不整合である場合、観察者は肉眼でそ
れを確実に判定できる。本例中では最大の濃度変動が位
相誤差１８０゜で起こるが、可視的濃度変化が約３００
゜強の位相範囲でも生じることは本技術分野に熟達した
者にとっては当然、認識されるであろう。つまり、この
範囲で組込表象記号がある程度露出される。

【００３６】図２Ａ乃至図２Ｆは、重ね合せマーク３０
の部分２６のエッジを超えて伸びる部分２２の拡大図で
ある。図２Ａの場合、重ね合せマーク３０は図１Ｃに示
される様になっており、つまりパターン１０とパターン
２０は位相誤差０゜で完全に一致している。上記のよう
に、重ね合せマーク３０の伸長部２２によって、位置不
整合が許容し得る位置ずれ公差内である場合にも、観察
者はパターン１０とパターン２０の位置不整合の程度を
正確に判定し、即ち定量化できる。また、伸長部２２
は、パターンの位置合わせが完全であるか確認するため
にも有用である。図１Ｃに示す様にパターン１０とパタ
ーン２０が完全に整合位置にある場合、又はその位置不
整合が公差内である場合、重ね合せマーク３０は約５０
％ドット（明度）を有する。

【００３７】図２Ｂは、パターン１０とパターン２０が
１画素分の位置不整合であり、従って本例では位置ずれ
公差内である場合の、重ね合せマーク３０の部分２２及
び２６を示す。１画素の位相誤差において、重ね合せマ
ーク３０の濃度は上昇しない。パターン３０の伸長部２
２によって、位置不整合が許容し得る公差内である場合
でも、観察者は位置不整合の程度をより簡単かつ正確に
判定できる。パターン１０及びパターン２０、従って重
ね合せマーク３０は、媒体上のごく狭い領域内例えば
０．２５平方インチに形成するのが好都合であり、位置
ずれの多くがサブピクセルレベルで生じるので、ある程
度露出している表象記号２を肉眼で見ることができる
が、パターン３０の部分２６に隣接する部分２２の状態
を見るためには、顕微鏡等の拡大レンズが通常必要であ
る。このように、観察者は、画像の繰返し精度が公差内
であるか否かについては肉眼で即座に判定できるが、重
ね合せマーク３０の部分２６から伸びる部分２２を利用
して位置不整合の程度又は度合を定量化する際には、拡
大装置が必要な場合もある。

【００３８】図２Ｃは、重ね合せマーク３０の部分２２
及び２６を示し、２画素分の位置不整合、即ち本例では
０．５５ミリの位置不整合となっている。パターン３０
は、２画素分の位置合わせ誤差の際、約５８％ドット
（明度）となる。図示しないが、組込表象記号２が部分
的に露出し、肉眼でも認識可能となると、観察者は許容
できない繰返し精度エラーを即座に判定できる。ここで
再び、重ね合せマーク３０の部分２２と部分２６との相
対位置を見ることによって、観察者は、繰返し性の誤差
公差を超える度合又は程度と、その水平方向について、
より正確に判定できる。

【００３９】図２Ｄは、図２Ｃと同様な図であるが、位
置不整合が３画素分、即ち本例では０．８３ミリとなっ
ている。重ね合せマーク３０が組込表象記号２を更に露
出し、６６％ドット（明度）となっている。

【００４０】図２Ｅは、パターン１０とパターン２０の
更なる位置不整合を示す。図示するように、パターン１
０とパターン２０の位置不整合は４画素分、即ち本例で
は１．１１ミリとなる。４画素の位置不整合がある場
合、重ね合せマーク３０は約７２％ドット（明度）にな
る。組込表象記号２が更に露出されると、重ね合せマー
ク３０の濃度は更に増している。

【００４１】図２Ｆをみると、図１Ｄでも示したよう
に、パターン１０とパターン２０間の位相誤差は１８０
゜である。図示するように、パターン１０の線４は、重
ね合せマーク３０中においてパターン２０の線１４とも
はや連続しておらず、狭い空白部分によって線１４から
隔離されている。重ね合せマーク３０は約９０％ドット
（明度）であり、濃度は最大となる。

【００４２】図２Ａ乃至図２Ｆに示すように、位置不整
合の度合が許容し得る限界を越えて増大するにつれて、
重ね合せマーク３０の濃度は、その位置不整合のに比例
して上昇する。本例では、パターン１０とパターン２０
は水平方向の位置不整合を検出するよう設定されている
が、パターンを単純に９０゜回転させることにより、鉛
直方向の位置不整合の検出も可能である。

【００４３】更に、別のパターン構成を用いることによ
り、一対の重ね合わせたパターンから二軸方向における
位置不整合を検出することもできる。図１７Ａ乃至図１
８Ｂは、一つの組込表象記号を有する重ね合せマークの
形成を示し、このマークにより、二つの直交方向の両方
向において許容し得ない位置不整合を肉眼で視覚的に検
出することが可能になる。図１７Ａは第１の表象記号１
４１０を示し、内部に組込んだ表象記号１４０２を有す
るアレイにおいて形成される離間要素群１４０４を含
む。離間要素群１４０４は、等幅、等長、等間隔となっ
ている。要素１４０４の幅、長さ、間隔は、適用する用
途に合わせて任意に設定できることは本技術分野に熟達
した熟練技術者にとって理解されるよう。図１７Ｂは、
アレイ状に形成された離間要素群１４１４を含む第二パ
ターン１４２０を示す。離間要素群１４１４も、等間
隔、等長、等幅となっている。要素１４１４の間隔、即
ちピッチは、図１７Ａの要素１４０４ものと同一であ
る。しかし、各要素１４１４の幅及び長さは、各要素１
４０４のものよりも大きい。従って、図１７Ｂのパター
ンは、表象記号１４０２の輪郭罫の外側においても図１
７Ａのパターンの濃度より濃い。要素群１４０４と要素
群１４１４の各サイズの違いは、水平及び鉛直方向にお
ける適用可能かつ許容し得る位置不整合の公差を反映し
ている。しかし仮に位置不整合に公差が設けられない場
合は、要素１４０４と要素１４１４のサイズ及び間隔は
同じになる。

【００４４】図１７Ｃは、パターン１４１０及びパター
ン１４２０を重ね合わせて形成した重ね合せマーク１４
３０である。図示するように、パターンは完全に整合位
置にある。従って、組込表象記号はマスクされている。
図１７Ｄは、水平及び鉛直方向に１８０゜の位相誤差を
有する重ね合せマーク１４３０を示す。従って、今度は
表象記号１４０２が露出され、肉眼で視覚的に認識でき
る。図１８Ａは、水平方向に位相誤差１８０゜を有する
重ね合せパターン、即ちマーク１４３０である。図示す
るように、表象記号１４０２は、水平方向の位置不整合
により露出されるので、肉眼で視覚的に認識できる。図
１８Ｂは、鉛直方向に位相誤差１８０゜を有する重ね合
せマーク１４３０である。図示するように、表象記号
「Ｆ」は、鉛直方向の位置不整合により露出され、肉眼
で視覚的に認識できる。露出された「Ｆ」は、許容でき
ない位置不整合の一方向又は二つの方向に応じて変化す
るので、観察者は位置不整合の方向をも即座に判定でき
る。露出する表象記号の可視性は、パターンのピッチに
対する表象記号の相対的大きさに基づき増減することに
注意する必要がある。従って、可視性を向上させるに
は、表象記号のサイズを、パターンのピッチに対して大
きくする。

【００４５】以下に述べるように、パターン自身を別々
のシート媒体上に形成し、その各シートを物理的に重ね
て位置合わせすることによりパターン１０と２０を重ね
合わせて、許容できない位置不整合を検出又は位置不整
合の度合を判定してもよい。或いは、一つのパターンを
他のパターン上に形成し、単一のシート媒体上で重ね合
わせるようにしてもよい。一つパターンをシート媒体上
にあらかじめ印刷してから他のパターンを形成し、その
あらかじめ印刷したパターン上に重ねるように形成する
ことにより、重ね合せマークを形成してもよい。必要に
応じて、重ね合せマーク又はそれぞれのパターンを、単
一のシート媒体上の各所に形成してもよい。

【００４６】例えば、走査エンジン又はオフセット印刷
機の繰返し精度を数多くのシート媒体にわたり確認する
ため、一つ又は両方のパターンを、多重方式により複数
回形成することが望ましい場合がある。二つ以上のパタ
ーンを用いると、パターンを複数重ね合わせたものによ
り重ね合せマークを形成する場合に、位置ずれが生じた
パターンを特定することができる。複数のパターンに各
々違う色を用いると、位置不整合の検出が更に強化され
る。

【００４７】図１Ａのパターン１０を、必要に応じて、
幾つかの同一のシート媒体の四隅に形成することも可能
である。各連続するシート上のパターン１０を、パター
ン１０の幅分だけオフセットさせることにより、パター
ン１０のアレイを各シートの四隅に形成する。最後のシ
ート媒体上にはパターン２０を、そのシートの四隅の、
他のシート媒体上に書込まれたパターン１０の位置に対
応する位置に複数回形成する。最後のシート媒体を、そ
れ以外の各シート媒体上に一回に一枚づつ重ねることに
より、それぞれのシート媒体上のいずれかのパターン１
０と最後のシート媒体上のパターン２０との、位置ずれ
公差を超える位置不整合を肉眼で容易に検出できる。必
要に応じて、一又は複数の基準マークを最後のシート上
に同時に形成するか又は予め印刷しておき、所定の位相
誤差における重ね合せマーク３０の様子を複写しておい
て、較正の際に用いることも可能である。

【００４８】図３Ａは、図１Ａのパターンと実質的に同
じ第一パターン３１０を示す。パターン３１０は、等し
い空間周波数及びデューティーサイクルを有する複数の
平行線３０４で形成される。線は、空白部分３０６で分
離される。パターン３１０は、アルファベット文字
「Ｆ」の形をした組込表象記号３０２を含む。線３０４
の幅及びピッチと、空白３０６の幅は、図１Ａのパター
ン１０と同一である。

【００４９】図３Ｂは、階段状要素３１８を有する以外
は、図１Ｂのパターンと実質的に同じである第二パター
ン３２０を示す。パターン３２０は、一定の空間周波数
及びデューティーサイクルを有する複数の平行線３１４
で形成される。線は、空白部分３１６により分離され
る。線３１４は、図１Ｂのパターン２０の線１４と等し
い幅及びピッチを有する。従って、空白３１６の幅も、
パターン２０の空白１６の幅と等しい。パターン３２０
がパターン２０と異なる点は、パターン３２０が線３１
４の各々から伸びる階段状要素３１８を含むことであ
る。

【００５０】図１Ａと図１Ｂに関連して上述したよう
に、パターン３１０及びパターン３２０の空間周波数及
びデューティーサイクルは、例として示されたものであ
ることを理解する必要がある。線３０４及び線３１４の
幅、空白３０６及び３１６の幅は、特定の用途に合わせ
て随意に変えることができる。線３１４の幅の増減に応
じて各階段状要素３１８の長さも同様に増減させ、少な
くとも各線３０４の全幅まで横切ることが有効であり、
少なくとも線３１４の全幅まで伸びることが好ましい。

【００５１】図３Ｃでは、パターン３２０をパターン３
１０の上に重ね合わせて、位相誤差０゜の重ね合せマー
ク、即ちパターン３３０を形成する。図３Ｃに示すよう
に、パターン３１０の線３０４の線要素は、パターン３
２０の線３１４の各端部を越えて伸び、重ね合せマーク
３３０の部分３２２及び３２４を形成する。この形成方
法は、重ね合せマーク３０に関連して上述したものと実
質的に同じである。パターン３２０の線３１４の各端部
から伸びているのは、パターン３２０の階段状要素３１
８である。故に、重ね合せマーク３３０の部分３２２
は、線３０４の伸長部上に重ね合わされた階段状要素３
１８を含む。以下に詳述するように、重ね合せマーク３
３０の伸長部３２２を用いて、位置不整合が許容し得る
位置ずれ公差内であっても、パターン３１０とパターン
３２０の位置不整合の程度を１画素幅未満まで非常に精
密に定量化できる。

【００５２】図３Ｄは、パターン３１０とパターン３２
０の位相が１８０゜ずれてた状態重ね合せマーク３３０
を示す。図示するように、組込表象記号３０２は、この
位置不整合のため完全に露出されている。更に、階段状
要素３１８も、重ね合せマーク３３０におけるパターン
３１０とパターン３２０の位置不整合により、完全に露
出されている。

【００５３】図４は、重ね合せマーク３３０の部分３２
６の端部を越えて伸びる部分３２２の拡大図である。こ
のパターン３１０とパターン３２０は、図３Ｃに示すよ
うに位置合わせされており、即ち完全な整合位置にあ
る。図４に示すように、階段状要素３１８の各々は複数
の方形の段で形成されており、この段がパターン３２０
の各線３１４の片側から対角線方向に伸びて、対応する
線３１４の端部を越えて伸びる各線３０４の線要素を横
ぎっている。階段状要素は、必ずしもその必要はない
が、連続的であり、かつ各線３１４のもう一つの側と位
置整合する所まで続くことが望ましい。

【００５４】図示するように、この階段状要素は六段か
らなり、各段の高さ及び幅は約１画素である。従って、
パターン３１０とパターン３２０のいかなる位置不整合
も、１画素未満、即ち本例では０．２７ミリ未満まで正
確に判定できるが、これは、各線３１４のいずれかの側
から、一つのブロックが対応する線３０４の伸長線要素
の隣接側に接続する箇所まで、即ち階段状要素が交差す
る箇所にまでブロックの数を単純に数えればよい。ここ
でも、上記で考察したように通常拡大レンズを用いて階
段状要素３１８及び線３０４の伸長線要素の各位置か
ら、パターン３１０とパターン３２０の正確な位置不整
合を判定する。故に、階段状要素３１８により、パター
ン３１０とパターン３２０の位置不整合を、複雑な測定
装置を必要することなく、重ね合せマーク３３０から正
確かつ簡単に検出及び定量化できる。

【００５５】階段状要素の傾き角度を変えると、各線３
０４の伸長線要素の上端部と交差するようにもできるこ
とが理解されるであろう。このようにすると、鉛直及び
水平の両方向における位置不整合が、一つの重ね合せマ
ークから正確に判定できる。階段状要素を伸ばしてもよ
い。この階段の実際の寸法は、特定の用途に合わせて任
意に変更可能なことも理解されるであろう。階段は長方
形または三角形等の別の図形から構成することも可能で
あり、また、例えば、各階段のサイズは、所望のいかな
る長さ及び幅に設定してもよい。

【００５６】図５Ａ乃至図５Ｆは、重ね合せマーク３３
０の部分３２6のエッジを越えて延長する部分３２２の
拡大図であり、それぞれ異なる位相誤差を有している。

【００５７】図５Ａは、図３Ｃの重ね合せマーク３３０
を示し、パターン３１０とパターン３２０は完全な整合
位置にある。従って、図５Ａに示すように、階段状要素
３１８は、図４に示されるようになっている。

【００５８】図５Ｂは、重ね合せマーク３３０の部分３
２２及び部分３２6であり、パターン３１０とパターン
３２０は１画素分の位置不整合となっている。ここで、
パターン３１０とパターン３２０の位置不整合は、本例
では位置ずれ公差内である。図５Ｂでは、線３１４の右
側にある階段状要素３１８が、線３０４の伸長部でマス
クされており、一方、線３０４の伸長部の左側では、階
段状要素３１８は更に露出される。

【００５９】図５Ｃは、重ね合せマーク３３０の部分３
２２及び部分３２６であり、２画素分の位置不整合とな
っている。図から分かるように、位置不整合が増大した
ため、線３０４の伸長部の左側へ階段状要素が更に露出
されている。

【００６０】図５Ｄは、重ね合せマーク３３０の部分３
２２及び部分３２６であり、水平方向の位置不整合が更
に増大している。図５Ｄに示すように、誤差は３画素分
であり、線３０４の伸長した線要素の左側へ、より多く
の階段状要素が更に露出されている。

【００６１】図５Ｅでは、パターン３１０とパターン３
２０は、４画素分の位置不整合となっている。階段状要
素の大部分は、線３０４の伸長線要素の左側において露
出されている。この例では、線３０４の伸長線要素によ
って、階段状要素の約２．５分画素が、線３１４の右側
においてマスクされている。

【００６２】図５Ｆは、図３Ｄに示すようなパターン３
１０とパターン３２０が位相誤差１８０゜によって位置
不整合となる際の、重ね合せマーク３３０を示す。階段
状要素３１８は、完全に露出されている。１８０゜の位
相誤差においては、階段状要素３１８は、もはや線３０
４と交差しない。しかし、必要に応じて、階段状要素を
伸ばして角度をつけて、最大の位置不整合においても線
３０４の伸長線要素と交差するようにすることもでき
る。

【００６３】上述したように、本発明による重ね合せマ
ークにより、微小な位置ずれの可視性を強調できるた
め、肉眼でも簡単に読みとることができる。この重ね合
せマークは、スポットサイズ、メディアガンマ、メディ
ア処理等のプロセス特性に対して比較的影響されない。
同じ空間周波数の一対の微細ライン又はスクリーンパタ
ーンを重ね合わせることにより、一つのパターンが可変
マスクとなり、第二のパターンに組込んだ情報を位置不
整合に比例して露出させる。二つのパターン間の相対位
相がマスク効果を生み、デューティーサイクルが組込ん
だ表象記号の露出する位置を加減する。各パターンの高
次基礎空間周波数は、重ね合せマークをなす２つのパタ
ーン間の位相差の増大に伴い、累進的に可視性を増す大
いな情報を有する画像によって変調される。一つ又は両
パターン中に画像を組込むことで、位置誤差自体より何
倍も大きいサイズの種々の可視表象記号を表示すること
ができる。組込んだ表象記号が相対的に濃度変化したり
露出することにより、位置ずれ限界を超えたことを示す
視覚的な合否判定指標を提供する。表象記号の濃度並び
に露出が、重ねられたパターンの位置不整合の増大に比
例して増加するため、本発明は、以下に考察するような
アクティブフィードバック制御システムでの利用に特に
適している。上記の重ね合せマークは小型簡便であり、
写真、オフセット印刷等の、連続複製する画像の相対的
な位置ずれが致命的となるため監視が必要な画像生成・
複製処理に用いるのに適している。

【００６４】図１４Ａ及び図１４Ｂは、これまでに記述
したパターンとは若干異なるパターンを各々示すが、こ
れらも本発明による重ね合せマークの形成に有効であ
る。

【００６５】図１４Ａに示すように、重ね合せマーク１
１１０は、複数の平行線１１０４から成り、例えば図３
Ａの線３０４と実質的に同等な幅及び空間周波数を有す
る。しかし、線の長さは、図３Ａのパターン３１０の線
３０４より若干短い。パターン３１０と同様に、図１４
Ａのパターン１１１０は、上記で既に考察したものと同
じような表象記号（図示せず）を中に組込んでもよい。
また、パターン１１１０は、図では線１１０４の上方
（下方でも可）に伸びる線要素１１３０を含む。図示す
るように、線要素１１３０の幅は、線１１０４よりも実
質的に細い。例えば、図示するように、線１１０４の線
幅は４画素であり、線１１３０の幅は１画素である。線
要素１１３０の幅を、線要素１１０４の幅よりも実質的
に狭くすることによって、印刷システムの最小線幅（例
えば１画素）以下の位置ずれも簡単かつ正確に判定、即
ち定量化できる。

【００６６】図示するように、パターン１１１０は、斜
方向に伸びるくさび状又は階段状要素１１１８も含む。
各階段状要素は、長方形であると効果的である。各階段
状要素の長さが、例えば図４の方形の階段状要素と較べ
て長いことにより、顕微鏡下における可視性が向上する
が、直交、即ち鉛直方向における位置ずれに対する感度
は低くなる。このようにするのは、使用される最小線幅
が、このシステムの分解能の限界に近づくためである。
前述の第一パターンと比べて、パターンの線１１０４の
上方に伸びる部分の位相を、線１１０４の位相と合わせ
ることも、また図示するように位相をずらすこともでき
ることに注意する必要がある。これに関して、線１１０
４と線要素と、階段状要素１１３０及び１１１８とは、
広義では完全に独立した位置センサーである。唯一要求
されるのは、実際に誤差がない場合、両者が一貫してエ
ラー０を表示することである。

【００６７】図１４Ｂは、パターン１１１０の線要素１
１３０と同一の空間周波数及び幅を有する線１１２８を
有する第二パターン１１２０を示す。従って、線１１２
８間の間隔と、線１１３０間の間隔は同一である。図１
４Ｂに示すように、線１１２８は、実際には検出し易く
するため離間要素群から構成される。また、パターン１
１２０は、図３Ｂのパターン３２０の線３１４と等しい
空間周波数及び幅を有する線要素１１１４を含む。さら
に、線１１０４と１１１４の長さは、図３Ｂの線３１４
の長さとどちらも同じである。パターン１１２０の濃度
は、パターン１１１０よりも低い。

【００６８】図１４Ｃは、図１４Ａと図１４Ｂのパター
ンを重ね合わせた様子を示し、位相誤差は０゜である。
図示するように、結果として生じる重ね合せマーク１１
３５は、階段状要素１１１８と線１１３０とを線１１２
８上に重ね合わせることにより形成される部分１１２２
を有する。部分１１２２を用いて、位置不整合が定量化
できる。また、重ね合せマーク１１３５は、パターン１
１１０に組込まれた表象記号を含む部分１１２６を有
し、パターン１１１０とパターン１１２０の許容できな
い位置不整合を、上記に詳述したように肉眼でも認識で
きる可視性の高い指標として提供する。重ね合せマーク
の部分１１２２により、高分解能の目盛較正パターンが
提供される。このパターンを拡大レンズと共に用いる
と、位置不整合の程度を１画素未満まで正確に判定でき
る。階段状要素１１１８と線１１２８との交差位置が、
交差する段の上方と下方を「Ｅ」又は「Ｅ」の鏡像で縁
取るように、線１１２８を形成する要素を選択すること
ができることが特筆される。この縁取りによって、パタ
ーンの交差の視覚的認識が容易になる。

【００６９】図１５Ａは、空白１２０８で隔離された階
段状要素１２１８と線要素１２３０を含む第一パターン
１２１０を示す。図１５Ｂは、空白１２０８をその間に
設けた線１２２８からなる第二パターン１２２０を示
す。パターン１２２０は、パターン１２１０と等しい空
間周波数を有する。線１２２８及び１２３０と、階段状
要素１２１８を形成する各段の幅は１画素である。パタ
ーン１２１０とパターン１２２０は、図１４Ａのパター
ン１１１０及び図１４Ｂのパターン１１２０の伸長部と
実質的に同じである。各パターンの位置不整合による濃
度変化も表象記号の露出も起こらない。

【００７０】図１５Ｃは、パターン１２１０とパターン
１２２０を重ね合わせて形成した重ね合せマーク１２３
５を示す。図１５Ｃに示すように、重ね合せマーク１２
３５から、マイナス２画素の誤差が正確に判定され得
る。図１５Ｄは、マイナス１画素の誤差を含む重ね合せ
マーク１２３５を示す。図１５Ｅは、パターン１２１０
とパターン１２２０が完全な整合位置にある重ね合せマ
ーク１２３５を示す。

【００７１】図１５Ｆは、重ね合せマーク１２３５が、
１画素の位置ずれを含む場合を示す。図１５Ｇは、重ね
合わせたパターン１２１０とパターン１２２０の位置不
整合が、２画素の誤差となった際の重ね合せマークを示
す。最後に、図１５Ｈは、３画素の位置不整合を有する
重ね合せマーク１２３５である。

【００７２】図１６Ａ及び図１６Ｂは、階段状要素を含
む別のパターンであり、これらを重ね合わせることによ
り、本発明による位置ずれ検出に適する重ね合せマーク
を形成することができる。

【００７３】図１６Ａは、階段状のくさび部分１３１８
と、幅及び間隔が等しいが、長さが異なる複数の線１３
０４とを含む第一パターン１３１０を示す。このパター
ンは、また、パターン１３１０の上部及び下部に線分１
３３０を含む。

【００７４】図１６Ｂは、図１５Ｂの線１２２８の一つ
と実質的に同じである一本の点線又は破線１３２８から
なる第二パターン１３２０を示す。

【００７５】線１３０４及び１３２８とくさび部１３１
８の階段状要素は、幅を１画素として示され、これによ
り水平方向の位置ずれの分解能を最大にする。線１３０
４は、くさび部１３１８の一段おきに各々位置合わせさ
れる。線１３０４は、やはり１画素幅の空白部分により
分離される。

【００７６】図１５Ｂのパターン１２２０の場合のよう
に、単独の鉛直線として形成されるパターン１３２０
は、線１３０４及びパターン１３１０の線１３３０のそ
れとは異なる線の重み、即ち濃度を形成するよう変調さ
れる。このため、パターン１３１０の線群とパターン１
３２０の線との充分なコントラストが得られ、重ね合わ
せた際に、パターンが容易に識別可能となる。

【００７７】階段状のくさび部１３１８は、位置ずれを
定量化するために特に有効であり、これについては、パ
ターン１３１０とパターン１３２０を重ね合わせて形成
する重ね合せマークを参照して、下記に考察する。パタ
ーン１３１０の線１３０４により、「オン」の１画素と
「オフ」の１画素が交互に出現する線パターンが提供さ
れ、これが位置ずれの分解能を高めるためのバーニヤ尺
としての役割を果たす。具体的には線１３２８が、重ね
合わせたパターンで形成される重ね合せマークにおける
線群１３０４の線と線の間にある場合、線群１３０４は
チャネル溝を生成し、パターン１３２０の変調された線
１３２８を縁取る。

【００７８】図１６Ｃは、パターン１３１０と１３２０
を重ね合わせて形成した重ね合せマーク１３３５を示
す。図示するように、この重ね合せマークは、各パター
ン１３１０と１３２０が完全に整合位置にある、即ち位
置ずれがない事を示している。線１３３０と線１３２８
とが整合位置にあることから、パターン１３１０とパタ
ーン１３２０が適正に位置合わせされた事が明らかとな
る。

【００７９】図１６Ｄは、１画素の位置ずれを有する重
ね合せマーク１３３５を示す。図示するように、位置不
整合が奇数個の画素分に等しい場合、線１３２８は、線
群１３０４の一つによりマスクされる。位置不整合の方
向は、線１３３０と線１３２８の関係から容易に判定さ
れる。さらに、くさび部１３１８によって、誤差の量
（即ち１画素）が正確に示される。線１３０４による線
１３２８のマスク及び露出は、位置ずれの分解能を向上
させる。

【００８０】図１６Ｅは、２画素の誤差を有する重ね合
せマーク１３３５を示す。位置不整合が偶数個の画素分
に等しいため、線１３２８は、線群１３０４を分離する
空白部分の中にある。隣接する線群１３０４により縁取
られるため、線１３２８の視認度は図からも分かるよう
に大きく向上している。重ね合せマーク１３３５におい
ては、比較的高濃度の、幅が３画素の領域を有するとい
う効果がある。図１６Ｄに示す１画素の誤差と、図１６
Ｅに示す２画素の誤差の、それぞれの重ね合せマーク１
３３５において、大きな視覚的な対比が得られるのは、
図１６Ｄでは線１３２８が部分的にマスクされ、図１６
Ｅでは完全に露出されるためである。

【００８１】図１６Ｆは、２．５画素の誤差を有する重
ね合せマーク１３３５である。図示するように、線１３
２８の幅の一部が線１３０４の一つによってマスクされ
る。線１３０４間の、線１３２８の幅の露出される部分
が縁取られ、３画素幅以上の高濃度領域を形成すること
により、視覚的な検出が容易になる。図１６Ｆの重ね合
せマーク１３３５の線１３２８の露出された部分が視覚
的に際立つことにより、即ち縁取られるので、図１６Ｆ
において露出されている線１３２８の比率を見積もるこ
とにより、観察者はわずかな１画素未満の誤差も容易に
判定できる。

【００８２】必要に応じて、視覚的に比較参照するため
に種々の誤差の状態を表わす重ね合せマークのサンプル
を用いて、重ね合せマーク１３３５等の重ね合せマーク
をそれと比べることにより、位置不整合を正確に定量化
する目安にすることもできる。パターン１３２０の直交
軸変調により、位置不整合の視覚的な検出を更に向上さ
せることができる。例えば、線１３２８のピッチと位相
の変調を、パターン１３１０の線１３０４の変調に対応
させて、各線の位相を１８０゜ずらすように変調するこ
とにより、インターロック関係を形成することが可能で
ある。

【００８３】本技術分野に熟達した者にとって、ここで
示した各種のパターン以外のパターンを本発明により用
いても、ここに記述されているような本発明による位置
不整合の視覚的検出が行えることが認識されるであろ
う。上述したように、本発明による表象記号及びマスキ
ングを利用により、位置不整合を視覚的に強調すること
ができる。

【００８４】図６は、上述した技法を実施するためのシ
ステム５００を示す。図示するように、システム５００
は、第一プリンタユニット５０５及び第二プリンタユニ
ット５１０を含み、これらは制御装置５１５により制御
される。各シート媒体５２０は、メディアスタック５２
５から、プリンタユニット５０５及び５１０に連続給送
される。これらのシートは、第二プリンタユニット５１
０からメディアスタック５３０上に排出される。各プリ
ンタユニット５０５及び５１０は、シリンダドラム（図
示せず）を含み、画像形成の前に各シート媒体５２０が
この中に引き込まれてセットされる。

【００８５】図７に示すように、プリンタユニット５０
５及び５１０がプレ印刷システムの一部である場合、回
転鏡５９０等の回転偏向要素を像影処理中に駆動するモ
ーター５８５を含んだ走査エンジン５８０を各々内蔵す
る。各プリンタユニット５０５及び５１０は、レーザー
５９５等の照射源も含み、回転鏡５９０に入射する照射
ビームを射出して回転鏡で反射させることにより、シリ
ンダドラム（図示せず）の内部にセットした媒体５２０
を走査する。ここではシリンダドラムタイプのシステム
を示したが、本技術は、平面にセットした媒体の記録又
は読込を行うプレ印刷画像形成システムにも、同じよう
に適用できることは認識されるであろう。

【００８６】図８に示すように、プリンタユニット５０
５及び５１０がリソグラフ印刷又はオフセット印刷シス
テムの一部である場合は、プレートシリンダ５６０及び
ブランケットシリンダ５６５を各々内蔵し、用紙通路と
して図８に示す通路に沿って通過する媒体５２０又は７
２０上に画像を転写する。プレートシリンダは、インク
システム５７０により、それぞれインクが供給される。
各シリンダ５６０及び５６５は、駆動装置５７２で各々
駆動される。駆動装置は、図６に示す制御装置５１５に
よって制御される。

【００８７】図６を再び参照して、システム５００はさ
らに検知装置５４０も含むが、これは、パターン１０及
び２０又は重ね合せマーク３０の読込に適しかつ適用可
能なカメラ、光電検出器、ＣＣＤ等の像影装置である。
勿論、他のパターン又はマークを形成することも可能で
ある。

【００８８】システム５００では、検知装置５４０はカ
メラを含む。検知装置５４０は、検知装置５４０からの
デジタル化出力信号を受信するプロセッサ５４５に接続
される。プロセッサ５４５は、受信したデジタル化信号
を処理し、出力信号を生成するようプログラムされてい
る。出力信号は、システムのオペレータが見るためディ
スプレイ５５０や、プリンタユニット５０５及び５１
０、とりわけ走査エンジン５８０又はローラー５６０及
び５６５とを制御する制御装置５１５とへ送られ、プリ
ンター５０５及び５１０を通過する各シート媒体５２０
上の所望の位置にパターンを形成する。

【００８９】処理中、個々の媒体シート５２０は、メデ
ィアスタック５２５から印刷ユニット５０５中に給送さ
れる。プレ印刷の場合は、制御装置５１５が印刷ユニッ
ト５０５の走査エンジン５８０を制御して、回転鏡５９
０をモーター５８５で駆動させ、これにより、同じく制
御装置５１５からの信号で制御されるレーザー５９５か
らの照射ビームを操作して、媒体５２０を走査し、媒体
５２０上に図１Ａで詳述した第一パターン１０を形成す
る。その媒体５２０は、さらに制御装置５１５で駆動さ
れるプリンタユニット５１０に送り込まれて、走査エン
ジン５８０及びレーザー５９５の動作によりレーザー５
９５から射出される照射ビームが走査して、第一パター
ン１０の上に重ね合わせる図１Ｂで詳述した第二パター
ン２０を媒体５２０上に形成する。

【００９０】オフセット印刷の場合は、制御装置５１５
は、駆動装置５７２及び５７４を制御することにより、
ローラー５６０及び５６５の動作を制御し、図１Ａで詳
述した第一パターン１０を媒体５２０上に形成する。こ
の媒体５２０は、さらに制御装置５１５により駆動され
るプリンタユニット５１０に送られて、駆動装置５７２
及び５７４がローラー５６０及び５６５を回転駆動させ
るよう動作して、第一パターン１０に重ねられる図１Ｂ
で詳述した第二パターン２０を媒体５２０上に形成す
る。

【００９１】媒体５２０は、上面に重ね合せマーク３０
が形成された状態で、プリンタユニット５１０からメデ
ィアスタック５３０に排出される。検知装置５４０は、
制御装置５１５により制御され、シート５２０上の重ね
合せマーク３０を像影し、その重ね合せマーク３０を代
表するデジタル出力信号を生成し、プロセッサ５４５に
送信する。

【００９２】プロセッサ５４５は、検知装置５４０から
受けとった信号を処理して、ディスプレイ５５０への出
力信号を生成する。ディスプレイ５５０は、システムオ
ペレータが見るために、スクリーン上に重ね合せマーク
３０の画像を表示する。

【００９３】また、プロセッサ５４５は、制御装置５１
５に出力信号を送信し、重ね合せマーク３０をなすパタ
ーン１０と２０の位置合わせが充分であるか、或いは、
パターン１０と２０の位置不整合が所定の公差を超える
かを指示する。後者の場合は、制御装置５１５が、プリ
ンタユニット５０５及び５１０のどちらか又は両方の動
作を自動調整するか、或いは、調整により誤差が補正し
きれない場合プリンタユニットに印刷停止命令をかけ
る。

【００９４】本技術分野に熟達した者にとって、オフセ
ット印刷タイプの処理においては、重ね合せマークは、
生産中の印刷媒体を継続的に監視するためリアルタイム
で用いられるのが一般的であることが理解されるであろ
う。しかし、プレ印刷処理においては、重ね合せマーク
は、生産運転に入る前の設定段階や、プリンタユニット
の設置又は保守点検の際の診断テスト段階で用いられる
場合が多いようである。従って、継続的なチェック作業
は、必要に応じて可能ではあるが、プレ印刷処理では通
常行われない。

【００９５】必要に応じて、制御装置５１５へのフィー
ドバック制御信号の送信や、ディスプレイ５５０への出
力信号の送信を省略してもよい。信号を制御装置５１５
に送信しない場合は、表示される重ね合せマークが所定
の誤差公差を超える位置不整合を示す際には、システム
オペレータが調整を指示するかシステムを停止させるこ
とになる。ディスプレイ５５０への信号を省略する場合
は、制御装置５１５が、プリンタユニットの動作を調整
して位置不整合を補正するよう自動指示するか、或いは
許容不能かつ修正不可能な位置不整合が検知装置５４０
によって検出された場合には、印刷処理を停止すること
になる。

【００９６】後者の場合には、重ね合せマーク３０の濃
度のみを検出するよう検知装置５４０を構成し、プロセ
ッサ５４５が比較回路又は参照用テーブルを具備するこ
とにより、検知した濃度が、パターン１０と２０の位置
合わせが許容範囲内であることを示す限界濃度以下であ
るか否かを判定するようにしてもよい。或いは、表象記
号２が露出される場合、検知装置５４０がこれを検出し
て、パターンの位置不整合が位置ずれ公差を超えるか否
かを判定するよう構成することもできる。ディスプレイ
を省略する場合でも、媒体５２０がメディアスタック５
３０上に載置される際に、システムオペレータが重ね合
せマーク３０を見て、組込記号２が露出されているか否
かを肉眼で判定できる。このように、システムオペレー
タは、パターン１０と２０が許容できない位置不整合で
あるか、或いは適正な整合位置にあるかを検証すること
ができる。

【００９７】図９は、上述の技法の実施に適する更なる
システム６００を示す。図示するように、システム６０
０は、各ユニット５０５と５１０と実質的に同じプリン
タユニット６０５を含む。プリンタユニット６０５は、
図７に示したような照射光源及び走査エンジン、或いは
図８に示したようなローラー及びインクシステムを具備
することもある。検知装置５４０、プロセッサ５４５、
ディスプレイ５５０は、図６で参照して前述したものと
同一であり、よって同じ符号で示される。

【００９８】この特定の実施においては、プリンタユニ
ット６０５が制御装置６１５によって駆動されることに
より、プリンタユニット６０５はパターン１０及び２０
を媒体５２０上に形成するよう駆動される。具体的に
は、プリンタユニット６０５は、まず、図１Ａに示され
るパターン１０を媒体５２０の上に形成するよう駆動さ
れる。また、制御装置はプリンタユニット６０５を駆動
して、図１Ｂに示すパターン２０をパターン１０の上に
重ね合わせて、例えば図１Ｃ及び図１Ｄに詳述したよう
な重ね合せマーク３０を形成する。従って、媒体上への
重ね合せマークの形成に必要なスキャナーは一つだけと
なる。

【００９９】図１０は、上述の技法の実施に適する別の
システム７００を示す。検知装置５４０、プロセッサ５
４５、ディスプレイ５５０は、前述したものと同一であ
る。

【０１００】システム７００がシステム６００と異なる
点は、スタック７２５に載置される前に、その上にあら
かじめ印刷されたパターン１０を媒体７２０が含むこと
である。媒体７２０は、プリンタユニット７０５に引き
込まれるが、このプリンタユニットは、前述のプリンタ
ユニットと同様のものであり、図７に示すように走査エ
ンジン５８０及びレーザー５９５、或いは図８に示すよ
うにローラー５６０及び５６５とインクシステム５７０
を含む。パターン１０が各媒体シート上に事前に印刷さ
れているので、制御装置７１５はプリンタユニット７０
５を駆動して、プレ印刷済の画像１０の上に重ね合わせ
る画像２０のみを媒体７２０上に書込み、検知装置５４
０によって検知される重ね合せマーク３０を形成する。
フィードバック制御及びディスプレイ機能は前述のもの
と同じなので、ここでは不必要な繰返しを避ける。

【０１０１】図１１では、上述の技法の実施に適する更
なるシステム８００を示す。システム８００は、プリン
タユニット８０５を含むが、これは前述のプリンタユニ
ットと同様のものであり、図７に示すように走査エンジ
ン５８０及びレーザー５９５、或いは図８のローラー５
６０及び５６５とインクシステム５７０を含む。

【０１０２】プリンタユニット８０５は、制御装置８１
５によって制御される。各シート媒体５２０は、メディ
アスタック５２５からプリンタユニット８０５に給送さ
れる。プリンタユニット８０５は、制御装置８１５によ
って駆動され、図１Ａに詳細したパターン１０と図１Ｂ
に詳細したパターン２０とを、メディアスタック５２５
からプリンタユニット８０５に給送されるシート５２０
の上に、各々一枚おきに形成する。

【０１０３】プリンタユニット８０５からメディアスタ
ック５３０’に排出される各シート媒体５２０は、その
上面にパターン１０かパターン２０のいずれかを有する
ことになる。図１１の媒体５２０は、必然的に透明でな
ければならないが、それは、各シート媒体５２０を物理
的に重ねてパターン１０の上にパターン２０を重ね合わ
せることにより、システムオペレータが見ることができ
る重ね合せマーク３０を形成するためである。

【０１０４】図１２Ａ及び図１２Ｂでは、プリンタユニ
ット８０５から排出される一対のシート媒体５２０’を
重ねて位置合わせし、重ね合せマーク３０を形成する。
図１２Ａに示すように、２枚のシート媒体５２０’は、
一組の正確な重ね合せピン９０５により重ねて位置合わ
せされ、これにより、一対のシートの四隅に重ね合せマ
ーク３０を形成する。ここで、下のシートにもう一方の
パターンが書き込まれる限り、上のシート５２０’は、
パターン１０又はパターン２０のどちらでもよいことが
理解されるであろう。図１２Ａでは、パターン１０の組
込記号記号２は、いずれの重ね合せマーク３０において
も露出されない。従って、図１２Ａに示した一対のシー
トを見ることによって、システムオペレータは、パター
ン１０と２０の位置合わせが公差内であり、プリンタユ
ニット８０５の繰返し精度が充分であることを肉眼で視
覚的に確認できる。

【０１０５】図１２Ｂでは、関連する１対のシート媒体
５２０’を重ねて位置合わせすることにより形成した４
つの重ね合せマーク３０も示す。図示するように、パタ
ーン１０に組込まれた表象記号２は、上部の２つの重ね
合せマーク３０においては露出されない。しかし、組込
記号２は、下部の２つの重ね合せマーク３０においては
露出される。従って、重ねられたシート５２０’を目視
検査することにより、システムオペレータは、パターン
の位置不整合が要求される限界を超えており、プリンタ
ユニット８０５の繰返し精度も許容不能であるというこ
とを視覚的に把握できる。

【０１０６】図１３は、上述の技法の実施に適する更な
るシステム１０００を示す。このシステムは、プリンタ
ユニット１００５を含むが、これは前述のプリンタユニ
ットと実質的に同じものであり、図７に示すように走査
エンジン５８０及びレーザー５９５、或いは図８に示す
ようにローラー５６０及び５６５とインクシステム５７
０を含む。個々のシート媒体５２０は、メディアスタッ
ク５２５からプリンタユニット１００５に給送される。
プリンタユニット１００５は、制御装置１０１５によっ
て駆動され、図１Ａに詳細した表象記号１０をシート５
２０の一つの隅に形成し、図１Ｂに詳述したパターン２
０をシート５２０の別の隅に形成する。シート５２０”
は、パターン１０及び２０がその上に別々に書き込まれ
て、プリンタユニット１００５からメディアスタック５
３０”に排出される。各検知装置１０４０及び１０４２
は、シート媒体５２０”から各パターン１０及び２０を
読込んで、パターン１０とパターン２０を代表するデジ
タル化信号を、プロセッサ１０４５に各々送信する。プ
ロセッサ１０４５は、受信した信号を処理して、パター
ン１０及び２０の重ね合せに対応する重ね合せマーク３
０の電子表示を形成する。プロセッサ１０４５は、パタ
ーン１０に組込まれた表象記号２が重ね合せマーク３０
において露出されるか否か、或いは重ね合せマーク３０
の濃度が所定の公差を超える位置不整合を示すかについ
ても判定する。プロセッサ１０４５は、制御装置１０１
５への出力信号を生成し、プリンタユニット１００５の
繰返し精度の合否を指示する。後者の場合は、制御装置
１０１５は、プリンタユニット１００５に対し走査エン
ジン５８０又はローラー５６０及び５６５の動作を調整
するよう指示するか、或いは以降の印刷処理を停止させ
る。その他の実施においてもい同様に、制御装置は、検
知装置１０４０及び１０４２の動作を制御する。

【０１０７】上述するように、本発明は、微小な位置ず
れに対する正確かつ可視性の高い指標を提供する。この
指標は、肉眼で認識できる。指標は、自己較正目盛を有
し、微小な位置ずれの検出に容易に用いることができ
る。この指標は、スポットサイズ、メディアガンマ、メ
ディア処理等のプロセス特性には一般に影響を受けな
い。本発明により、絶対目盛に対するサブピクセルレベ
ルでの位置不整合の顕微鏡目盛較正を可能にする。肉眼
では認識できない位置不整合が強調されるため、拡大レ
ンズ等の装置を使用せずに容易に認識できるようにな
る。

【０１０８】本発明について、一以上の好適な実施例に
より記述してきたが、本発明がこれらに限定されるもの
ではないことは、本技術分野に熟達した者にとって理解
されるであろう。上述した発明の様々の特徴及び要旨
は、単独で又は組合せて用いることも可能である。ま
た、特定の環境及び特定の目的における実施に関連して
本発明の記述を行ってきたが、本発明の有用性はこれら
に限定されるものではなく、いかなる環境及び実施にお
いても有効に活用できることは、本技術に熟達した者に
とって認識されるであろう。従って、以下の請求項は、
ここに開示した発明の充分な活用及び精神という見地に
おいて解釈するべきである。

【０１０９】尚、本発明の好ましい態様は下記のとおり
である。

【０１１０】１．組込表象記号（２）を有する第一パタ
ーン（１０）を形成し、第二パターン（２０）を形成
し、前記第二パターンを第一パターン上に重ね合わせ
は、前記第一パターンと前記第二パターンの位置不整合
が位置ずれ公差を超える場合、該表象記号を露出するこ
とを特徴とする画像の位置ずれ検出法。

【０１１１】２．位置不整合の位置ずれ公差を超える程
度が、表象記号（２）の露出により強調されることを特
徴とする上記１に記載の画像の位置ずれ検出法。

【０１１２】３．位置不整合の位置ずれ公差を超える程
度は、１画素未満であることを特徴とする上記２に記載
の画像の位置ずれ検出法。

【０１１３】４．表象記号（２）の露出は、位置不整合
の視覚的な効果を高めることを特徴とする上記１に記載
の画像の位置ずれ検出法。

【０１１４】５．位置不整合は肉眼で認識不可能である
が、露出される表象記号（２）は肉眼で認識可能である
ことを特徴とする上記１に記載の画像の位置ずれ検出
法。

【０１１５】６．第二パターン（２０）は、前記第一及
び第二パターンの位置不整合が位置ずれ公差内である場
合、第二パターンを第一パターン（１０）上に重ね合わ
せても、表象記号（２）が露出しないよう構成されるこ
とを特徴とする上記１に記載の画像の位置ずれ検出法。

【０１１６】７．第一パターン（１０）は、一定のピッ
チで設けられかつ数画素分に等しい線幅を各々有する複
数の平行線（４）で形成され、第二パターン（２０）
は、該ピッチで設けられかつ該画素数と位置ずれ公差の
和に等しい線幅を各々有する複数の平行線（１４）で形
成されることを特徴とする上記１に記載の画像の位置ず
れ検出法。

【０１１７】８．第一パターン（１０）の複数の線
（４）及び第二パターン（２０）の複数の線（１４）
は、第一の方向に配置され、表象記号（２）を第一の表
象記号とし、ピッチを第一のピッチとし、位置ずれ公差
を第一の位置ずれ公差とし、前記第一パターンと前記第
二パターンの位置不整合が、第一の方向と直交する第二
の方向における位置ずれ公差を超える場合にのみ、第二
パターンを第一パターン上に重ね合わせることによる第
一の表象記号が露出する方法において、第二の組込表象
記号を有し、さらに第二のピッチで第二の方向に配置さ
れ、かつ第二の画素数に等しい線幅を有する複数の平行
線からなる第三パターンを形成し、第二のピッチで第二
の方向に配置され、第二の画素数と第二の位置ずれ公差
の和に等しい各線幅を有する複数の平行線で第四パター
ンを形成し、この第四パターンは、前記第三パターンと
前記第四パターンの位置不整合が第一の方向における第
二の位置ずれ公差を超える場合にのみ、第四パターンを
第三パターン上に重ね合わせることによる第二の表象記
号が露出するよう構成されることを特徴とする上記７に
記載の画像の位置ずれ検出法。

【０１１８】９．全ての位置ずれ公差は等しく、第一パ
ターンと第三パターンを形成する複数の平行線の幅は全
て等しく、線ピッチは全て等しく、第一の表象記号
（２）と第二の表象記号は、直交して設けられた同一の
表象記号であり、第二パターンと第四パターンを形成す
る複数の平行線の幅は全て等しいことを特徴とする上記
８に記載の画像の位置ずれ検出法。

【０１１９】１０．第二パターン（２０）は、第二パタ
ーンを第一パターン（１０）上に重ね合わせることによ
り、前記第二パターンの前記複数の平行線（１４）の少
なくとも一つを、前記第一パターンの前記複数の線
（４）の対応する一つに重ね合わせて、前記対応する線
が前記少なくとも一つの線の端部を越えて伸びる伸長部
分（２２、２４）を有するように構成され、前記第一パ
ターンと前記第二パターンの位置ずれ公差内における位
置不整合の程度は、前記少なくとも一つの線の位置と、
前記少なくとも一つの線の端部に隣接する対応する線の
伸長部分の位置とを比較することにより検出されること
を特徴とする上記７に記載の画像の位置ずれ検出法。

【０１２０】１１．該ピッチは、画素数と位置ずれ公差
の和以上であることを特徴とする上記７に記載の画像の
位置ずれ検出法。

【０１２１】１２．第一パターン（３１０）は、第一の
幅を有し、その他の線と平行である一又は複数の線（３
０４）を含み、第二パターン（３２０）は、第一パター
ンの線と平行に配置された線（３１４）を含み、かつ前
記第一の幅を位置ずれ公差分上回る第二の幅を有する一
又は複数の第一の部分（３２６）と、第一の部分の一つ
の端部から伸び、かつ第二の幅を横切るように配置され
た複数の連続する階段状要素群（３１８）を有する一又
は複数の第二の部分（３２２）とを有し、前記要素群
は、前記第一の幅より実質的に小さい第三の幅を有し、
さらに第二パターンを第一パターン上に重ね合わせるこ
とにより、第二パターンの各第一の部分が第一パターン
の線の対応する一つ線のある部分に重ね合わされ、第二
パターンの各第二の部分が第一パターンの線の対応する
一つの線の別の部分に重ね合わされ、表象記号（３０
２）は、第一パターンの一部分に組込まれており、第一
パターンと第二パターン間の位置不整合の程度は、第二
パターンの第二の部分の位置と、第一パターンの線の対
応する一つの線の別の部分の位置とを比較することによ
り判定されることを特徴とする上記１に記載の画像の位
置ずれ検出法。

【０１２２】１３．第一パターン（１０）は第一の色で
あり、第二パターン（２０）は第二の色であることを特
徴とする上記１に記載の画像の位置ずれ検出法。

【０１２３】１４．表象記号（２）の色は、第二パター
ン（２０）の色とは異なることを特徴とする上記１に記
載の画像の位置ずれ検出法。

【０１２４】１５．第一パターン（１０）は、第一の媒
体（５２５）上に形成され、第二パターン（２０）は、
第二の媒体上に形成され、第一の媒体と第二の媒体とを
重ねて位置合わせすることにより、第二パターンを第一
パターン上に重ね合わせる工程を更に含むことを特徴と
する上記１に記載の画像の位置ずれ検出法。

【０１２５】１６．第一パターン（１０）を検知し（１
０４０）、該パターンの代表信号を生成し、第二パター
ン（２０）を検知し（１０４２）、該パターンの代表信
号を生成し、該第一パターンの代表信号及び該第二パタ
ーンの代表信号を処理し（１０４５）、第二パターンを
第一パターン上に重ね合わせることにより、表象記号
（２）が露出するか否かを判定する工程を更に含むこと
を特徴とする上記１に記載の画像の位置ずれ検出法。

【０１２６】１７．第二パターン（２０）は、第一パタ
ーン（１０）上に重ね合わされるように形成され、重ね
合わせられたパターン（３０）を検知し（５４０）、重
ね合わせられたパターンの代表信号を生成し、重ね合わ
せられたパターンの代表信号を処理し（５４０）、表象
記号（２）が露出するか否かを判定する工程を更に含む
ことを特徴とする上記１に記載の画像の位置ずれ検出
法。

【０１２７】１８．表象記号（２）は、アルファベット
又は数字であることを特徴とする上記１に記載の画像の
位置ずれ検出法。

【０１２８】１９．第二パターン（２０）の形成と、第
二パターンの第一パターン（１０）上への重ね合わせと
は同時に行われることを特徴とする上記１に記載の画像
の位置ずれ検出法。

【０１２９】２０．前記第一パターン（１０）は、第一
の空間周波数及び第一のデューティーサイクルを有し、
前記第二パターン（２０）は、第一の空間周波数と等し
い第二の空間周波数と、第一のデューティーサイクルと
は異なる第二のデューティーサイクルとを有することに
より、第一パターン上に重ね合わされる第二パターンに
対応する重ね合せパターン（３０）の濃度が、前記第一
パターンと前記第二パターンの位置不整合の度合に応じ
て可変であることを特徴とする上記１に記載の画像の位
置ずれ検出法。

【０１３０】２１．媒体（５２０）上に画像を形成する
よう構成された印刷装置（６０５）と、第一パターン
（１０）を形成するように前記印刷装置を駆動する制御
装置（６１５）とを具備し、前記制御装置は、前記第一
パターンを第二パターン（２０）上に重ね合わせは、前
記第一パターンと前記第二パターンの位置不整合が位置
ずれ公差を超える場合のみ、第二パターン中に組込まれ
た表象記号（２）を露出するよう構成されていることを
特徴とする画像の位置ずれ検出システム。

【０１３１】２２．第二パターン（２０）は、一定のピ
ッチで配置されかつ数画素に等しい線幅を各々有する複
数の平行線（１４）で形成され、制御装置（６１５）
は、更に、印刷装置（６０５）を駆動して、該ピッチで
配置されかつ該画素数と位置ずれ公差との和に等しい線
幅を各々有する複数の平行線（４）で形成される第一パ
ターン（１０）を形成するよう動作することを特徴とす
る上記２１に記載の画像の位置ずれ検出システム。

【０１３２】２３．制御装置（６１５）は、印刷装置
（６０５）を駆動するよう動作可能であることにより、
第一パターン（１０）は、前記第二パターン（２０）の
前記複数の平行線（１４）に対応する一つの線の上に重
ね合わされる前記第一パターンの前記複数の線（４）の
少なくとも一つの線を有するよう構成され、前記対応す
る一つの線は、前記少なくとも一つの線の端部を越えて
伸びる部分（２２、２４）を有し、前記第一パターンと
前記第二パターンとの位置ずれ公差内における位置不整
合の度合は、前記少なくとも一つの線の位置と、前記少
なくとも一つの線の端部に隣接する該対応する一つの線
の伸長部の位置とを比較することにより検出できること
を特徴とする上記２２に記載の画像の位置ずれ検出シス
テム。

【０１３３】２４．印刷装置（６０５）は、選択した色
において画像を形成するよう構成され、制御装置（６１
５）は、該印刷装置を駆動して、第二パターン（２０）
とは異なる色において第一パターン（１０）を形成する
よう動作することを特徴とする上記２１に記載の画像の
位置ずれ検出システム。

【０１３４】２５．印刷装置（６０５）は、選択した色
において画像を形成するよう構成され、制御装置（６１
５）は、該印刷装置を駆動して、表象記号（２）とは異
なる色において第一パターン（１０）を形成するよう動
作することを特徴とする上記２１に記載の画像の位置ず
れ検出システム。

【０１３５】２６．印刷装置（６０５）は、媒体（５２
０）上に書込みを行うよう構成される少なくとも一つの
スキャナー（５９５）であり、制御装置（６１５）は、
前記少なくとも一つのスキャナーを駆動して、第一パタ
ーン（１０）及び第二パターン（２０）の書込みを行う
よう動作する少なくとも一つの制御装置であることを特
徴とする上記２１に記載の画像の位置ずれ検出システ
ム。

【０１３６】２７．少なくとも一つの制御装置（６１
５）は、前記少なくとも一つのスキャナー（５９５）を
駆動して、媒体（５２５）上に第二パターン（２０）の
書込みを行い、更に第二パターン上に重ね合わされた該
媒体上に第一パターン（１０）の書込みを行い、これに
より、前記第一パターンと前記第二パターンの位置不整
合が位置ずれ公差を超える場合、第二パターン中に組込
まれた表象記号（２）が露出するよう動作することを特
徴とする上記２６に記載の画像の位置ずれ検出システ
ム。

【０１３７】２８．第一パターン（１０）を読込んでそ
の代表信号を生成し、第二パターン（２０）を読込んで
その代表信号を生成するよう構成される少なくとも一つ
の検知装置（１０４０、１０４２）と、第一パターンの
代表信号及び第二パターンの代表信号を処理し、第一パ
ターンを第二パターン上に重ね合わせることにより記露
出するか否かを判定するよう構成されるプロセッサ（１
０４５）を更に具備することを特徴とする上記２１に記
載の画像の位置ずれ検出システム。

【０１３８】２９．制御装置（６１５）は、印刷装置
（６０５）を駆動し、第二パターン（２０）上に重ね合
わせられる第一パターン（１０）を形成するよう動作
し、重ね合わせたパターン（３０）を読込み、その代表
信号を生成するよう構成される検知装置（５４０）と、
重ね合わせたパターンの代表信号を処理し、表象記号
（２）が露出するか否かを判定するよう構成されるプロ
セッサ（５４５）とを更に具備することを特徴とする上
記２１に記載の画像の位置ずれ検出システム。

【０１３９】３０．制御装置（８１５）は、前記印刷装
置（８０５）を駆動し、第一の媒体（５２０’）上に第
二パターン（２０）を形成し、第二の媒体上に第一パタ
ーン（１０）を形成するよう更に動作することを特徴と
する上記２１に記載の画像の位置ずれ検出システム。

【０１４０】３１．前記第一パターン（１０）は、第一
の空間周波数及び第一のデューティサイクルを有し、該
第一パターンは、第一の空間周波数と等しい第二の空間
周波数と、第一のデューティーサイクルとは異なる第二
のデューティーサイクルとを有する第二パターン（２
０）上に重ね合わされた第一パターンに対応する重ね合
わせパターン（３０）が、前記第一パターンと前記第二
パターンの位置不整合の度合に基づき変化する濃度を有
するよう構成されることを特徴とする上記２１に記載の
画像の位置ずれ検出システム。

【０１４１】３２．前記第一パターン（１０）を検知
し、検知した第一パターンの第一代表信号を生成し、前
記第二パターン（２０）を検知して、検知した第二パタ
ーンの第二代表信号を生成するよう構成される少なくと
も一つのセンサー（１０４０、１０４２）と、第一及び
第二信号を処理して、第一パターン上に重ね合わされた
第二パターンに対応する重ね合わせパターン（３０）の
濃度を判定するプロセッサ（１０４５）とを更に具備
し、該濃度は、前記第一パターンと前記第二パターンの
位置不整合の度合に基づき変化することを特徴とする上
記２１に記載の画像の位置ずれ検出システム。

【０１４２】３３．一つの線（３０４）を含むよう前記
第一パターン（１０）を形成し、複数の階段状要素（３
１８）を含む前記第二パターン（２０）を形成し、第二
パターンを第一パターン上に重ね合わせ、これにより階
段状要素を前記線上に重ね合わせて、階段状要素が前記
線を横切って対角線方向に伸びるよう配置し、第二パタ
ーンの階段状要素の位置と、第一パターンの線の位置と
を比較することにより、第一パターンと第二パターンの
位置不整合の程度を判定する工程を更に含むことを特徴
とする上記１に記載の画像の位置ずれ検出法。

【０１４３】３４．線（１３０４）は第一の線であり、
第一パターン（１３１３）は前記第一の線と垂直な第二
の線を含むよう形成され、第一の方向における第一パタ
ーンと第二パターン（１３２０）の位置不整合の程度
は、第二パターンの階段状要素（１３１８）の位置と、
第一パターンの第一の線の位置とを比較することにより
判定され、第一の方向に垂直な第二の方向における第一
パターンと第二パターンの位置不整合の程度は、第二パ
ターンの階段状要素の位置と、第一パターンの第二の線
の位置とを比較することにより判定されることを特徴と
する上記３３に記載の画像の位置ずれ検出法。

【０１４４】３５．階段状要素（３１８）は連続的であ
り、線（３０４）は実質的に直線であり、前記要素は該
線の線幅と実質的に等しい幅を各々有することを特徴と
する上記３３に記載の画像の位置ずれ検出法。

【０１４５】３６．第一パターン（１０）の濃度は、第
二パターン（２０）の濃度と異なることを特徴とする上
記３３に記載の画像の位置ずれ検出法。

【０１４６】３７．線（３０４）は、該線と交差する段
を構成する要素（３１８）から形成され、位置不整合の
大きさを判定する視覚的な目安を提供することを特徴と
する上記３３に記載の画像の位置ずれ検出法。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１Ａは、本発明による重ね合せマークの形成
に用いる第一パターンを示し、図１Ｂは、本発明による
重ね合せマークの形成に用いる第二パターンをを示し、
図１Ｃは、０゜の位相誤差を示す重ね合せマークであ
り、図１Ｄは、１８０゜の位相誤差を示す重ね合せマー
クである。

【図２】図２Ａは、図１Ｃの重ね合せマークの一部を示
し、図２Ｂは、図１Ｃと同様な重ね合せマークの一部で
あるが、許容し得る誤差公差内の位相誤差を示し、図２
Ｃは、図１Ｃと同様な重ね合せマークの一部であるが、
許容し得る誤差公差を１画素分超えた位相誤差を示し、
図２Ｄは、図１Ｃと同様な重ね合せマークの一部である
が、許容し得る誤差公差を２画素分超えた位相誤差を示
し、図２Ｅは、図１Ｃと同様な重ね合せマークの一部で
あるが、許容し得る誤差公差を３画素分超えた位相誤差
を示し、図２Ｆは、図１Ｄの重ね合せマークの一部を示
す。

【図３】図３Ａは、本発明による重ね合せマークの形成
に用いる図１Ａのパターンに類似した第一パターンを示
し、図３Ｂは、本発明による重ね合せマークの形成に用
いる階段状要素を有する第二パターンを示し、図３Ｃ
は、図３Ａと図３Ｂのパターンで形成された重ね合せマ
ークであり、０゜の位相誤差を示し、図３Ｄは、図３Ａ
と図３Ｂのパターンで形成された重ね合せマークであ
り、１８０゜の位相誤差を示す。

【図４】図４は、図３Ｃの重ね合せマークにおける図３
Ａと図３Ｂのパターンの伸長部の拡大図である。

【図５】図５Ａは、図３Ｃの重ね合せマークの一部を示
し、図５Ｂは、図３Ｃと同様な重ね合せマークの一部で
あるが、許容し得る誤差公差内の位相誤差を示し、図５
Ｃは、図３Ｃと同様な重ね合せマークの一部であるが、
許容し得る誤差公差を１画素分超える位相誤差を示し、
図５Ｄは、図３Ｃと同様な重ね合せマークの一部である
が、許容し得る誤差公差を２画素分超える位相誤差を示
し、図５Ｅは、図３Ｃと同様な重ね合せマークの一部で
あるが、許容し得る誤差公差を３画素分超える位相誤差
を示し、図５Ｆは、図３Ｄの重ね合せマークの一部を示
す。

【図６】図６は、本発明による画像の位置ずれ検出を行
うシステムを示す。

【図７】図７は、図６のプリンタユニットに内蔵された
プレ印刷用スキャナーを示す。

【図８】図８は、図６のプリンタユニットに代替内蔵さ
れたオフセット印刷機の構成要素を示す。

【図９】図９は、本発明による画像の位置ずれ検出を行
う別のシステムを示す。

【図１０】図１０は、本発明による画像の位置ずれ検出
を行う更に別のシステムを示す。

【図１１】図１１は、本発明による画像の位置ずれ検出
を行う若干簡易化されたシステムを示す。

【図１２】図１２Ａは、異なるパターンが書込まれた別
々のシート媒体を物理的に重ねることにより作成した重
ね合せマークであり、許容し得る繰返し精度を示し、図
１２Ｂは、異なるパターンが書込まれた別々のシート媒
体を物理的に重ねることにより許容できない繰返し精度
を示す重ね合せマークの生成を示す。

【図１３】図１３は、本発明による画像の位置ずれ検出
を実行する更に別のシステムを示す。

【図１４】図１４Ａは、本発明による重ね合せマークの
形成に用いる階段状要素を有する第一パターンを示し、
図１４Ｂは、本発明による重ね合せマークの形成におい
て図１４Ａのパターンと共に用いる第二パターンを示
し、図１４Ｃは、図１４Ａと図１４Ｂのパターンで形成
された重ね合せマークであり、０゜の位相誤差を示す。

【図１５】図１５Ａは、本発明による重ね合せマークの
形成に用いる更に別の第一パターンを示し、図１５Ｂ
は、本発明による重ね合せマークの形成において図１５
Ａのパターンと共に用いる第二パターンを示し、図１５
Ｃは、図１２５と図１５Ｂのパターンで形成した重ね合
せマークであり、マイナス２の画素誤差を有し、図１５
Ｄは、図１５Ｃと同様のもであり、マイナス１画素の誤
差を示し、図１５Ｅは、図１５Ｃと同様のもであり、０
画素の誤差を示し、図１５Ｆは、図１５Ｃと同様のもで
あり、１画素の誤差を示し、図１５Ｇは、図１５Ｃと同
様のもであり、２画素の誤差を示し、図１５Ｈも図１５
Ｃと同様のもであり、３画素の誤差を示す。

【図１６】図１６Ａは、本発明による重ね合せマークの
形成に用いる図１５Ａのパターンと代替可能な別のパタ
ーンを示し、図１６Ｂは、本発明による重ね合せマーク
の形成に用いる図１５Ｂのパターンと類似した第二パタ
ーンを示し、図１６Ｃは、図１６Ａと図１６Ｂのパター
ンで形成した重ね合せマークであり、位相誤差は０であ
り、図１６Ｄは、図１６Ｃと同様のもであり、１画素の
誤差を示し、図１６Ｅは、図１６Ｃと同様のもであり、
２画素の誤差を示し、図１６Ｆは、図１６Ｃと同様のも
であり、２．５画素の誤差を示す。

【図１７】図１７Ａは、重ね合せマークの形成に用いる
組込表象記号を有する第一パターンであり、２つの直交
方向における位置不整合を視覚的に検出するのためのも
のであり、図１７Ｂは、図１７Ａのパターンと共に用い
て重ね合せマークを形成する第二パターンであり、２つ
の直交方向における位置不整合を視覚的に検出するのた
めのものであり、図１７Ｃは、図１７Ａと図１７Ｂのパ
ターンで形成した重ね合せマークであり、完全な整合位
置にあり、図１７Ｄは、図１７Ａと図１７Ｂのパターン
で形成した重ね合せマークであるが、水平及び鉛直方向
に１８０゜の位置不整合を有する。

【図１８】図１８Ａは、図１７Ａと図１７Ｂのパターン
で形成した重ね合せマークであるが、水平方向に１８０
゜の位置不整合を有し、図１８Ｂは、図１７Ａと図１７
Ｂのパターンで形成した重ね合せマークであるが、鉛直
方向に１８０゜の位置不整合を有する。

【符号の説明】

１０ 第１パターン １４ 平行線 １６ 空白部分 ２０ 第２パターン ２２ 伸長部 ２４ 伸長部 ３０ 重ね合せマーク

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 595022371 200 ＢＡＬＬＡＲＤＶＡＬＥ ＳＴＲＥ ＥＴ，ＷＥＬＭＩＮＧＴＯＮ，ＭＡＳＳＡ ＣＨＵＳＥＴＴＳ 01887，Ｕ．Ｓ．Ａ.

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 組込表象記号を有する第一パターンを形
   成し、 第二パターンを形成し、前記第二パターンを第一パター
   ン上に重ね合わせは、前記第一パターンと前記第二パタ
   ーンの位置不整合が位置ずれ公差を超える場合、該表象
   記号を露出することを特徴とする画像の位置ずれ検出
   法。
2. 【請求項２】 媒体上に画像を形成するよう構成された
   印刷装置と、 第一パターンを形成するように前記印刷装置を駆動する
   制御装置とを具備し、前記制御装置は、前記第一パター
   ンを第二パターン上に重ね合わせは、前記第一パターン
   と前記第二パターンの位置不整合が位置ずれ公差を超え
   る場合のみ、第二パターン中に組込まれた表象記号を露
   出するよう構成されていることを特徴とする画像の位置
   ずれ検出システム。