Procédé pour mesurer et corriger une erreur de position d'une bande
traversant une machine et appareil pour sa mise en oeuvre
La présente invention a pour objet un procédé pour mesurer et corriger une erreur de position d'une bande traversant une machine opérant sur la bande en fonction de l'impression sur cette dernière, impression qui peut être effectuée préalablement par la même machine.
Elle a également pour objet un appareil pour la mise en oeuvre de ce procédé.
Quand une bande continue de papier est imprimée avec une succession d'images similaires ou que d'autres opérations doivent être effectuées sur la bande dans des positions déterminées par les positions des premières images, il est nécessaire de pouvoir vérifier le repérage de la bande et le corriger au besoin. On peut citer par exemple les presses à plusieurs couleurs dans lesquelles les images successives assurant la composition de la couleur et qui sont imprimées sur la bande doivent être maintenues alignées avec l'image constituant la première composante colorée, ainsi que les machines à plier dans lesquelles le fonctionnement doit être synchronisé avec l'arrivée d'images déterminées.
Une vérification du repérage est normalement effectuée par des marques de repérage imprimées sur la bande et à l'aide de cellules photosensibles capables de détecter le passage de ces marques en un point donné quand la bande se déplace.
Un des problèmes pratiques les plus difficiles dans la vérification du repérage photo-électrique est de commander les circuits de mesure de l'erreur par les marques de repérage seulement et non par le reste de l'impression. La solution la plus simple est de prévoir une marge de papier libre courant le long du bord de la bande et de placer les marques de repérage sur cette marge. Cet arrangement est souvent peu pratique cependant, parce que le papier est cher et que les imprimeurs ne sont pas préparés à prévoir des marges qui ne sont utilisées que pour les marques de repérage.
Dans un autre arrangement, les marques de repérage sont imprimées dans une surface comprise entre les surfaces d'images sur la bande, et un petit générateur d'impulsions est couplé à la presse d'impression et utilisé pour enclencher et déclencher les circuits des cellules photo-électriques à des instants tels que ces circuits ne sont efficaces que lorsqu'ils explorent la surface transversale de la bande entre les surfaces d'images.
On évite ainsi que les cellules soient influencées par des marques dans les surfaces d'images elles-mêmes, mais ce dispositif nécessite, afin de pouvoir s'adapter à différentes bandes, que l'imprimeur aligne le générateur d'impulsions par rapport à la cellule photo-électrique et aux marques de repérage au commencement de chaque course d'impression.
Dans la plupart des cas, il est nécessaire de faire tourner la presse et d'obtenir manuellement un alignement approximatif des couleurs, d'arrêter la presse et de synchroniser des générateurs, puis de remettre la presse en marche. Comme il existe un générateur de signal de commande pour chaque paire de couleurs, cette opération demande du temps et produit une perte de matière due à la course verticale de la presse. De plus, il est possible que les presses de gravure de la bande collent au cylindre d'impression, ce qui entraîne une déchirure de la bande et une nouvelle perte de temps et de matière.
Pour rendre ce préalignement inutile et éviter ces pertes de temps et de matière, on a proposé d'imprimer les marques de façon particulière.
On a proposé, par exemple, d'imprimer un certain nombre de marques de repérage sous forme d'un code et ensuite d'utiliser des circuits logiques pour déterminer quand ce code de marques a passé en regard d'une tête de détection. Toutefois, cela implique un assez grand nombre de marques sur la bande afin de former un code reconnaissable et il est fréquemment difficile de trouver suffisamment d'espace vide sur la bande pour loger ces marques.
Le procédé que comprend Invention est caractérisé en ce qu on pourvoit la bande de marques de repérage successives disposées transversalement à la direction du mouvement de la bande et on les détecte au moyen d'éléments photosensibles disposés de façon qu'ils visent des points situés dans le plan de la bande et transversalement espacés les uns des autres, certains des éléments photosensibles visant des points différents situés dans la trajectoire de marques de repérage et au moins un autre de ces éléments photosensibles visant un point situé transversalement au-delà de la trajectoire des marques de repérage, et on produit une impulsion de repérage seulement quand les niveaux des signaux de sortie des éléments photosensibles sont tels qu'ils indiquent successivement un espace exempt de marque détecté par tous les éléments,
puis une marque détectée par les éléments disposés dans la trajectoire de-cette marque et un espace exempt de marque détecté par ledit autre élément, et enfin un espace exempt de marque détecté par tous les éléments, l'impulsion de repérage ainsi produite étant envoyée à un dispositif agencé pour mesurer et corriger une erreur de position de la bande. Les signaux de sortie des éléments inertes représentant la détection d'une marque peuvent être en plus appliqués à un circuit commandé par un signal représentant la vitesse de la bande, et l'impulsion de sortie sera produite seulement si un signal de sortie de ce circuit, représentant la dimension de la marque dans la direction de déplacement de la bande, correspond à une dimension inférieure à une valeur déterminée. L'impulsion de sortie peut être utilisée dans une tête d'exploration de type conventionnel.
La tête d'exploration complète peut consister en une rangée des cellules photo-électriques décrite ci-dessus, suivie de deux cellules photo-électriques disposées dans la trajectoire des marques de repérage à comparer, l'une d'elles pouvant avoir été déjà visée par la rangée de cellules.
Les éléments photosensibles peuvent être de petites cellules photo-électriques individuelles, chacune avec sa propre sortie reliée à un circuit logique, ou ils peuvent être constitués par un appareil comprenant une ligne de photo-diodes dont les sorties peuvent être détectées dans l'ordre dans lequel elles sont arrangées dans la ligne par l'application d'une tension en dents de scie aux bornes du dispositif. Cet appareil est sous forme d'un bloc de silicium, les diodes et les connexions étant diffusées et gravées dans ce bloc, mais il pourrait comprendre aussi des composants séparés.
On peut voir que le procédé envisagé maintenant permet de reconnaître la marque de repérage par un arrangement de cellules photosensibles qui, avec les circuits discriminateurs associés, ne tiennent pas compte d'une marque d'une longueur incorrecte, les circuits discriminateurs étant tels qu'ils ne réagissent pas non plus aux marques qui ne se trouvent pas en avant ou en arrière d'un espace vide. En outre, en mesurant la durée des signaux représentant les espaces vides et la marque, et en les modifiant quand c'est nécessaire en accord avec Ia vitesse de la presse, des marques peuvent aussi n'avoir aucun effet si la longueur de l'espace vide en avant ou en arrière de la marque dans la direction de déplacement de la bande est inférieure à un minimum déterminé et si l'épaisseur de la marque dans cette direction est supérieure à un minimum déterminé.
La figure unique du dessin annexé illustre, schématiquement et à titre d'exemple, une mise en oeuvre du procédé, objet de l'invention.
Une bande 1, se déplaçant dans la direction indiquée par la flèche, porte une marque de repérage 2 entre deux surfaces d'impression 3. Une source de lumière 4 et une lentille cylindrique 5 projettent un étroit faisceau de lumière 6 sur la bande 1. On voit que lorsque la bande avance, la marque de repérage 2 passe à travers une ligne de lumière.
Cinq photo-diodes 7, 8, 9, 10 et 11 sont agencées de manière qu'elles visent de petites surfaces circulaires 7a, 8a, 9a, 10a et ila espacées le long de la ligne de lumière. Pendant que la surface imprimée 3 passe sous la ligne de lumière, les signaux provenant des photodiodes varient d'intensité en accord avec la densité de la matière imprimée. Quand le bord de fuite de la surface imprimée quitte la ligne de lumière, les signaux de sortie des cinq photo-diodes passent au niveau du blanc et restent à ce niveau jusqu'à ce que la marque de repérage 2 entre dans le faisceau lumineux. A ce moment, les signaux fournis par les photo-diodes 8, 9 et 10 prennent le niveau du noir.
Quand la marque de repérage passe au-delà de la ligne de lumière, ces trois signaux reviennent au niveau du blanc, et ensuite tous les signaux conservent ce niveau jusqu'à ce que la prochaine surface imprimée 3 lentre dans le faisceau lumineux.
Les signaux de sortie des photo-diodes 7 à 11 passent à travers des amplificateurs antifading 12, par lesquels la différence entre les niveaux du blanc et du noir est automatiquement réglée à une valeur déterminée, puis à travers des circuits de restauration 13 au moyen desquels les niveaux du blanc de tous les signaux sont amenés à un niveau commun.
Les signaux de sortie de cinq circuits de restauration 13 sont envoyés dans un circuit déclencheur de
Schmitt St qui ne donne aucun signal de sortie quand toutes les photo-diodes visent un papier vide et qui bascule pour produire un signal de sortie quand chaque diode vise une surface sombre. Quand le signal de sortie du circuit déclencheur redevient nul, un intégrateur de Miller M1 commence à se charger. Le taux de charge est commandé par le signal sur un conducteur 14a qui provient d'un générateur tachymétrique et qui est proportionnel à la vitesse de la bande. Dans cet exemple, l'intégrateur de Miller se charge au taux de 10 volts pour un déplacement de la nappe de 6,4 mm.
Si à un instant quelconque pendant la charge de l'intégrateur de Miller une marque apparaît dans le champ des photodiodes, le circuit basculeur de Schmitt produit un signal de sortie et l'intégrateur se décharge rapidement. Si l'intégrateur peut se charger au maximum (c'est-à-dire pour un trajet de 6,4 mm de la nappa), il enclenche un circuit déclencheur Tt, indiquant que toutes les diodes ont visé un espace vide pendant un parcours de 6,4 mm de la bande.
Le circuit déclencheur T1 ne peut être coupé par des changements subséquents de la condition de l'intégrateur de Miller Mt. Les signaux de sortie des cinq circuits de restauration 13 sont appliqués aussi à un circuit ET At, les signaux de sortie correspondant aux diodes 7 et 11 étant appliqués à travers des circuits d'inversion I. Par conséquent, le circuit ET A1 donne un signal de sortie seulement si les trois diodes internes 8, 9 et 10 visent une marque tandis que les diodes externes 7 et 11 visent un espace vide.
Si, après que le circuit déclencheur T1 a été enclenché, le circuit déclencheur de Schmitt St donne un signal de sortie alors que le circuit ET A1 n'en donne pas (indiquant que les photo-diodes ont détecté une marque mais qu'elle n'est pas de la forme requise par le circuit A), un circuit ET > > A2 produit un signal de sortie qui déclenche le circuit déclencheur T1 et remet l'appareil à zéro.
Cependant, si les deux circuits St et Ai donnent un signal de sortie, indiquant que la marque est de la forme requise, T1 reste enclenché et le signal de sortie du circuit ET A1 est appliqué à un circuit porte G, qui a été placé dans sa condition de passage des signaux par le circuit déclencheur T, et à un circuit déclencheur T2 monostable. Ce circuit est commandé par un signai sur un conducteur 14b provenant du générateur tachymétrique et il est réglé pour revenir à sa condition initiale après un déplacement de 3,2 mm de la bande.
Quand le circuit déclencheur monostable t revient à sa condition initiale, un circuit de différenciation D auquel il est connecté envoie des impulsions à un cir cuit ET) y A3 et à un intégrateur de Miller 142. La fonction du circuit ET A3 est de déclencher le circuit déclencheur T1 s'il existe un signal de sortie provenant de S1 quand le circuit de différenciation produit ses impulsions de sortie. Ainsi, si la marque détectée par les photo-diodes est trop épaisse fc'est-à- > lire si elle s'étend trop loin dans la direction de déplacement de la bande), le circuit déclencheur T1 est remis à zéro.
Si cependant la marque détectée est une vraie marque de repérage, le circuit A ne fonctionne pas. Le signal appliqué à l'intégrateur de Miller M2 depuis le circuit de différenciation entraîne la charge du circuit de Miller à nouveau à un taux commandé par un signal sur un conducteur 14c provenant du générateur tachymétrique. Dans cet exemple, le générateur de Miller
M se charge au niveau requis après un déplacement de 3,2 mm de la bande. Cependant, le générateur de
Miller M2 se charge à ce niveau seulement si le circuit déclencheur T1 reste enclenché pour la totalité du temps et si le circuit de Schmitt St ne donne pas de signal de sortie.
Si ces conditions sont maintenues, à la fin de cette période de charge le circuit de Miller M2 actionne un générateur d'impulsions PG et remet à zéro le circuit déclencheur T1 au moyen d'un conducteur 15.
Dans cet exemple, l'impulsion de sortie n'est pas définie avec précision par rapport à la position de la mar- que et elle est utilisée par conséquent pour ouvrir une porte dans une tête d'exploration standard qui comprend des cellules photo-électriques placées de façon qu'elles visent des marques de repérage (comprenant éventuellement la marque 2) en un point plus éloigné dans la direction de déplacement de la bande que les diodes 7 à 11. Les impulsions correspondant à ces dernières marques de repérage sont comparées et, de la manière habituelle, des différences de temps sont produites pour commencer les corrections de repérage.
Comme indiqué précédemment, les cellules photoélectriques séparées avec leurs conducteurs de sortie séparés peuvent être remplacées par un appareil comportant une seule ligne de sortie. Dans ce cas, le signal de sortie représente le résultat d'une exploration transversale de l'appareil et par conséquent les valeurs de la densité obtenues par une exploration transversale de la partie correspondante de la bande. Cette exploration transversale est répétée un certain nombre de fois entre les instants où le bord de fuite d'une surface d'image quitte le champ de l'appareil et où le bord d'attaque de la surface d'image suivante vient dans ce champ.
La condition pour la production d'une impulsion de repérage peut être, par exemple, que les dix premières explorations transversales entraînent un signal d'une valeur constante représentant le niveau du blanc, les trois explorations transversales suivantes entraînent un signal qui, au commencement de chaque ligne, est au niveau du blanc, saute au niveau du noir, et revient au niveau du blanc, et que les dix dernières explorations transversales donnent à nouveau un signal au niveau du blanc continu.
Les circuits logiques requis pour traiter ces signaux sont formés sur les mêmes principes que les circuits logiques décrits plus haut avec des modifications pour tenir compte du fait que la marque de repérage est maintenant représentée par trois signaux successifs au niveau du noir (dans l'exemple donné ci-dessus), chacun occupant une partie de l'exploration linéaire transversale correspondante.
I1 n'est pas essentiel de projeter une ligne de lumière sur la bande. Celle-ci peut être illuminée d'une façon générale ou une tache de lumière peut être projetée sur elle, pourvu que la surface visée par chaque cellule photo-électrique soit convenablement restreinte. Si on n'utilise pas de générateur tachymétrique, le signal de sortie d'une cellule photo-électrique ne peut pas être mis en relation avec le déplacement de la bande, mais une mesure de ce déplacement peut encore être faite en projetant un certain nombre de barres de lumières parallèles sur la bande avec des espacements déterminés.
Dans l'appareil décrit, deux photo-diodes sont décalées transversalement sur les côtés opposés de la trajectoire de la marque de repérage. L'absence d'un signal provenant de ces diodes, quand les signaux provenant des photo-diodes restantes indiquent la présence d'une marque sur la bande, fournit une mesure de la longueur de la marque. Cependant, si la marque de repérage s'étend vers l'intérieur depuis un bord de la bande, il est possible d'utiliser seulement une photo-diode transversalement décalée par rapport à la trajectoire de la marque de repérage.