CH694184A5 - Dispositif de lecture de marques de rep'rage dans une machine d'impression polychrome. - Google Patents

Description

  



   La présente invention a pour objet un dispositif de lecture de marques  de repérage dans une machine d'impression polychrome travaillant  une matière en bande ou en feuilles. Cette matière, ou support d'impression,  présente généralement une zone pour l'impression de l'image et une  zone d'impression réservée aux signes de contrôle de la qualité,  signes usuellement connus sous le nom de marques de repérage ou de  registre, en référence à la mise en repérage des différentes couleurs  de l'impression. 



   De telles machines comportent en effet plusieurs groupes imprimeurs  placés les uns à la suite des autres et imprimant sur le support,  à l'aide d'un cylindre gravé ou d'un cylindre porte-cliché par exemple,  chacun un même motif d'une couleur différente. Pour obtenir une image  finale parfaite, il est nécessaire que toutes les impressions de  couleurs différentes se superposent exactement. Le contrôle du repérage  de ces impressions se fait par le biais de marques de repérage imprimées  par chaque cylindre d'impression dans la zone réservée aux signes  du contrôle de qualité, soit généralement dans la marge du support  travaillé. Grâce à un dispositif de lecture, ces marques permettent  de déterminer l'erreur de repérage de chaque couleur par rapport  à la couleur du premier groupe imprimeur prise généralement comme  référence.

   Pour compenser ces décalages, un ordre de correction est  ensuite généré et agit soit sur le chemin du support d'impression,  soit sur la position des cylindres imprimeurs correspondants. 



   De nombreux dispositifs connus, tels que ceux -décrits dans les documents  CH 690 096, EP 0 401691 et US 5 747 795, permettent de détecter et  de lire ces signes imprimés sur des éléments en feuille ou en bande  défilant devant une source lumineuse. Or ces dispositifs ne peuvent  généralement lire qu'une seule marque de repérage à la fois ce qui,  dans le cas d'une impression polychrome, nécessite autant de dispositifs  de lecture qu'il existe de marques, soit de couleurs dans l'impression.                                                        



   Certains dispositifs, tel que celui décrit dans le document EP 0  214 214, permettent de prendre une image de tout un groupe de marques  à l'aide d'une caméra vidéo de type CCD, puis de faire subir à cette  image une conversion analogique-numérique, de centrer cette image  numérisée sur une fenêtre d'analyse et de déterminer des écarts par  rapport à des marques de    références. Une source de lumière blanche  assure un éclairage suffisant du support filmé par la caméra vidéo.  Cette source de lumière peut être issue d'un stroboscope qui, grâce  à ses flashs répétés, permet de prendre des images fixes du support  défilant à grande vitesse. 



   D'autres dispositifs, tel que celui décrit dans le document EP 0  512 448, proposent de résoudre des problèmes de reconnaissance de  marques de repérage qui ont la particularité d'être faiblement contrastées  par rapport à la couleur de fond du support sur lequel elles sont  imprimées; ce qui est souvent le cas lorsque les couleurs d'impression  sont pâles comme par exemple des tons jaune pastel, crème ou bleu  ciel. Le dispositif cité ne permet de lire qu'une seule marque à  la fois, laquelle est éclairée par une source lumineuse de couleur  blanche. La lumière réfléchie par cette marque est séparée par deux  canaux de fibre optique au bout desquels sont placés deux filtres  de couleurs différentes placés au devant de deux unités photosensibles.

    Chacune de ces unités photosensibles est spécialement réceptive dans  une bande de fréquence d'une couleur distincte et génère un signal  électrique lors du passage de la marque de repérage. La détection  de la marque se fait par le biais d'un dispositif comparateur/sélecteur  distinguant, parmi les impulsions électriques générées, l'impulsion  la plus représentative de la marque de couleur. 



   Lorsque l'on a pour but de détecter simultanément plusieurs marques  de repérage avec le même dispositif, l'éclairage de ces marques devient  une composante de plus en plus significative, particulièrement lorsque  ces marques ne peuvent plus être rendues visibles par une source  lumineuse unique, blanche ou monochrome. En effet, selon la teinte  des marques imprimées, ces dernières risquent, sous un tel éclairage,  de ne pas être suffisamment contrastées et de paraître invisibles  ou de poser au contraire des problèmes d'éblouissement ou de réflexion  en présence de couleurs spéculaires telles que des dorures par exemple.                                                        



   Dans le cas où les couleurs employées sont intenses et permettent  nettement de distinguer les repères imprimés par des contours bien  marqués, la détection simultanées, par un même dispositif, de plusieurs  marques dotées de telles couleurs ne causerait a priori pas de problème  particulier; ces dernières pouvant être facilement identifiables  sous un éclairage unique de lumière blanche tel que -représenté dans  le cas du dispositif du document CH 686 501. 



     Or dans un bon tiers des cas, les couleurs imprimées ne sont pas  si franches les unes des autres et nécessitent des éclairages spécifiques  afin d'améliorer le contraste perçu soit entre elles, soit par rapport  à la couleur de fond du motif imprimé. Ainsi, une marque ayant une  prédominance de vert, de violet ou d'orange apparaîtra d'autant plus  contrastée que sa couleur d'éclairage est riche en couleur complémentaire,  soit respectivement en rouge, en jaune ou en bleu dans ces cas là.                                                             



   Afin de garantir la fiabilité et les performances des systèmes de  détection, il est également nécessaire de rendre ces signes distinctifs  bien apparents. En effet, lors du démarrage de la machine d'impression,  la première phase consiste à rechercher les positions initialement  inconnues de chacune des marques de repérage. Cette tâche peut être  grandement facilitée si les marques en question sont chacune rendues  bien visibles par une source de lumière de couleur adéquate. De même,  lorsque ces marques défilent à des vitesses importantes pouvant atteindre  20 m/s, on comprendra aisément qu'il est également avantageux, voire  nécessaire, que ces marques puissent être perçues sans aucune équivoque  possible. 



   Actuellement, la détection simultanée de deux ou trois marques de  repérage de couleurs faiblement contrastées doit être réalisée par  autant de dispositifs de lecture; chacun d'entre eux devant être  équipé d'un éclairage spécifique fonction de la couleur de la marque  pour lequel il est destiné. Or, une telle pluralité de dispositifs  renchérit les couts d'installation et de maintenance de la machine  d'impression, nécessite davantage de place et rend le système de  détection plus délicat à gérer dans son ensemble en accroissant proportionnellement  le risque de pannes encourues. 



   La présente invention a pour but de pallier ces inconvénients en  proposant un dispositif de lecture compact permettant, avec un minimum  d'une tête de lecture, de détecter simultanément plusieurs marques  de repérage alors que ces dernières nécessiteraient chacune un dispositif  de lecture doté d'un éclairage particulier pour présenter un contraste  suffisant nécessaire à leur détection. Le dispositif selon l'invention  apporte ainsi l'avantage de pouvoir déceler des décalages entre les  impressions de chaque couleur après lecture simultanée d'une marque  de référence et d'une ou plusieurs marques de repé-rage par une seule  et même tête de lecture. 



     Ce but est atteint grâce à un dispositif de lecture de marques  de repérage dans une machine d'impression conforme à ce qu'énonce  la revendication 1. 



   Durant leur temps de passage sous ladite tête de lecture, les marques  de repérage sont scannées par les éléments photosensibles et lues  par balayage en une multitude de fines coupes indépendantes qui,  disposées successivement les unes à la suite des autres, reconstituent  sous forme d'images striées les images des marques lues. La modulation  de la source d'éclairage procure une alternance de couleurs et/ou  d'intensité permettant d'obtenir un cycle d'éclairage de couleurs  se succédant ligne par ligne durant le balayage de l'image, ou groupe  de lignes par groupe de lignes, voire image par image. 



   La lecture simultanée, ou quasi-simultanée, de ces marques par ce  dispositif ne dépend ni de la forme de ces marques, ni de leur taille,  ni de leur disposition les unes par rapport aux autres. Ainsi, la  détection de marques de repérage concentriques peu contrastées peut  être lue simultanément sans difficulté par le dispositif de la présente  invention qui alternativement va moduler la couleur de son éclai-rage  en fonction de celle des marques lues de façon à les rendre, tour  à tour, bien visibles. 



   Avantageusement, il peut être possible, selon la forme connue par  avance des marques à détecter, de faire varier la périodicité des  alternances de l'éclairage dans le temps ou de varier l'étendue des  plages éclairées tour à tour. Ainsi il pourrait être profitable de  définir et de programmer différentes séquences d'éclairage convenant  spécifiquement à la géométrie d'un certain type de marques choisies.  A titre d'exemple, une suite de telles séquences pourrait comprendre  la lecture d'un groupe de plusieurs lignes successives éclairées  sous une même couleur, puis celle d'une succession de lignes prises  une à une alternativement dans une couleur puis dans une autre, avant  de revenir à la lecture d'un groupe de plusieurs lignes illuminées  sous le même éclairage. 



   Dans le cas où les marques de repérage seraient de même couleur,  le dispositif tel que prévu ne serait aucunement perturbé par une  absence d'alternances dans les couleurs d'éclairage. Selon l'invention,  le dispositif en question n'est de plus a priori pas limité par le  nombre possible de    couleurs d'éclairage. Tel que suggéré précédemment,  en combinaison ou en substitut de l'alternance des couleurs d'éclairage,  l'intensité de cet éclairage pourrait également être modulée et mise  à profit pour détecter les marques recherchées. Utilement, l'utilisation  de filtres générant des couleurs différentes à partir d'une lumière  blanche par exemple pourrait aussi se substituer à la diversité des  sources d'éclairage sans toutefois y apporter une caractéristique  nouvelle.

   Enfin, selon différentes formes d'exécutions envisa-geables,  le nombre de rangées d'éléments photosensibles, ne limite aucunement  les applications qu'offre ce dispositif tel que décrit précédemment.                                                           



   L'invention sera mieux comprise à l'étude d'un mode de réalisation  pris à titre nullement limitatif et illustré par les figures annexées  dans lesquelles:      La fig. 1 est une représentation schématique  en perspective dudit dispositif de lecture disposé au-dessus d'un  support imprimé de marques de repérage,     la fig. 2 est une représentation  fortement agrandie d'un exemple d'un couple de marques de repérage  telles qu'imprimées sur un support par une machine polychrome,     la fig. 3 est une représentation fortement agrandie d'un exemple  de deux marques de repérage concentriques telles qu'imprimées sur  un support par une machine polychrome,     les fig.

   4 et 5, sont  des représentations des marques de repérage des figures respectives  2 et 3 telles qu'elles apparaissent sous des bandes d'éclai-rage,  dans deux modes de détection illustratifs différents, à leur lecture  simultanée par le dispositif de l'invention.  



   La fig. 1 donne une représentation schématique en perspective du  dispositif 1 de la présente invention. Ce dispositif est placé au-dessus  d'un support 2, défilant dans une machine d'impression polychrome,  de façon à ce qu'il puisse facilement détecter le passage de marques  de repérage 21, 22 imprimées sur ce support. Le dispositif de lecture  1 se compose d'un boîtier, dessiné en trait interrompu et en coupe  partielle, dans lequel se trouve au moins deux sources de lumières  3, 4 permettant l'une et l'autre de projeter alternativement sur  le support 2 une zone d'éclairage 5 couvrant au moins la surface  occupée par les marques de repérage 21, 22. Chaque source d'éclairage  3, 4 pouvant être constituée par une ou plusieurs diodes lumineuses  13, 14 telles qu'illustrées à titre d'exemple dans la figure 1.

   Le    dispositif de lecture 1 comprend également une op-tique 6 permettant  de projeter, sur au moins un élément photosensible 7, l'image d'une  portion 8 de la surface du support 2 qui est éclairée dans la zone  5. La portion 8 de lecture correspond à une bande dont les dimensions  sont principalement choisies en fonction de celles des marques de  repérage et du contenu du cahier des charges du dispositif de lecture;  ce dernier définissant notamment la résolution de l'image desdites  marques de repérage scannées, ainsi que la vitesse d'acquisition  de ces images par le dispositif de lecture en fonction de la vitesse  de déplacement du support 2.

   L'élément photosensible 7 peut être  un capteur CCD composé d'un grand nombre de pixels 17 générant des  impulsions électriques et formant, selon leur nombre et leur disposition,  une ou plusieurs bandes photosensibles placées côte à côte. Dans  la fig. 1, seule une bande de pixels 17 constitue l'élément photosensible  7 tel qu'illustré. Ce dernier est relié, tout comme les sources de  lecture 3 et 4, à un microprocesseur 9 permettant notamment de piloter  l'éclairage de ces sources suivant un mode programmé et de traiter  les impulsions délivrées par chaque pixel 17. 



   Le principe de fonctionnement de ce dispositif vise à pouvoir scanner  les marques de repérage 21, 22 dans leur totalité en saisissant successivement  des portions d'image 8 adjacentes, éclairées alternativement dans  une couleur puis dans une autre grâce aux sources de lumières 3,  4. Chaque portion 8 de marques de repérage n'est, de préférence,  lue qu'une seule fois sous la lumière d'une des sources d'éclairage,  lesquelles sources suivent des séquences d'éclairage régies dans  le temps et dans leur durée selon le mode programmé dans le microprocesseur  9. L'image finale des marques de repérage prise par ce dispositif  pourra être facilement recomposée en assemblant successivement toutes  les portions lues 8 dans le même ordre que celui défini naturellement  lors de l'acquisition par le déplacement du support 2.

   Une fois recomposée,  cette image, ou les données qu'elle renferme, pourra ensuite servir  à déterminer les décalages éventuels entre les couleurs des différentes  impressions durant l'opération de la mise en repérage des cylindres  imprimeurs correspondants. 



   Les fig. 2 et 3 donnent chacune des exemples de deux couples de marques  de repérage 21, 22 et 31, 32 telles qu'on pourrait les trouver sur  le support 2 après que celui-ci a été imprimé par une machine polychrome.  Dans ces illustrations, les dimensions de ces marques sont fortement  agrandies; en réalité elles n'occupent chacune qu'une surface de  quelques millimètres carrés. 



     Les marques de repérage de la fig. 2 correspondent à celles qui  sont illustrées dans la fig. 1, mais il va de soit que d'autres marques  de repérage, à l'instar de celles de la fig. 3 par exemple, pourraient  y être représentées. Chaque marque d'un couple est d'une couleur  différente; ainsi la couleur de la marque 21 ou 31 n'est pas la même  que celle de la marque 22 ou respectivement 32. Telles qu'illustrées  dans ces figures, les marques 21 et 22 de formes triangulaires s'opposent  exactement par leurs pointes et sont donc parfaitement en registre  l'une par rapport à l'autre, tout comme les marques 31 et 32 qui  sont parfaitement concentriques. Afin de pouvoir mesurer des éventuels  décalages dans les positions relatives de deux marques d'un même  couple, ces dernières sont scannées par le dispositif de lecture  1 de la présente invention.

   Etant de couleur différente, souvent  pâle et peu contrastée, et bien que lue simultanément, chacune de  ces marques de repérage a besoin d'être éclairée par une lumière  de couleur complémentaire pour être rendue bien visible. Ceci permet  d'en améliorer le contraste et de garantir qu'elle puisse être correctement  détectée par l'élément photosensible 7. A cet effet, le dispositif  de lecture selon l'invention permet de répondre pleinement à ces  exigences grâce à l'éclairage alterné illustré dans les fig. 4 et  5 sur les marques de repérage des figures correspondantes 2 et 3.                                                              



   La fig. 4 donne, dans une vue en plan, un exemple d'une représentation  de l'éclairage du dispositif de lecture 1 appliqué aux marques de  repérage triangulaires 21, 22. La présence de ces marques de repérage  peut alors être rendue clairement visible par la succession des portions  8, ou tranches de lecture, générées par le dispositif 1. Ces dernières  apparaissent alternativement dans une couleur puis dans une autre  en formant de fines bandes 8a, 8b de dimensions identiques. Ces couleurs  correspondent à celles des sources d'éclairage distinctes 3, 4 qui  sont choisies en fonction des couleurs des marques de repérage lues.  Ainsi, les bandes 8a, 8b ont chacune une couleur qui révèle un fort  contraste avec celles des marques de repérage 21, 22 prises respectivement.

    Sous cet éclairage zébré, il devient alors possible de mettre clairement  en évidence les contours des deux marques de repérage lues simultanément.  Les contours de chacune de ces marques se dessinent comme une ligne  en trait interrompu qui permet facilement une complète reconstitution  de la forme de la marque et une parfaite détection de celle-ci durant  l'opération de calage des cylindres imprimeurs. 



     La fig. 5 offre une reconstitution de l'image des marques de repérage  concentriques de la fig. 3 à partir des portions 8 d'images lues  par le dispositif 1 dans un mode d'éclairage qui diffère de celui  utilisé précédemment. Sur cette figure, on reconnaît facilement les  différentes séquences d'éclairage qui constituent le mode d'éclairage  choisi. La première séquence est formée par une alternance d'un groupe  18 de trois fines bandes contiguës 8a avec un groupe 28 de trois  fines bandes contiguës 8b d'une autre couleur. Cette succession d'alternances  est suivie, dans la partie centrale de la marque de repérage 32,  par une seconde séquence formée d'une suite d'alternances des bandes  8a et 8b prises une à une, avant de passer à nouveau à la première  séquence formée des alternances des groupes 18 et 28.

   On voit ainsi,  qu'en fonction de la forme et/ou de la taille d'une marque de repérage,  il peut être avantageux de faire varier la fréquence des alternances  de l'éclairage soit en augmentant ou en réduisant le temps d'éclairage  des sources de lumière 3, 4, soit en agissant sur l'ouverture d'un  diaphragme au niveau de l'optique 6 de façon à ce que la surface  des portions 8 d'images varie en proportion. 



   Dans le cas où les marques de repérage lues simultanément ont des  couleurs identiques ou très semblables, le dispositif de lecture  peut bien entendu se passer de l'alternance des couleurs d'éclairage  et illuminer lesdites marques avec une lumière d'une seule et même  couleur durant tout le temps que prend leur lecture. On notera aussi,  que selon les nécessités, des changements d'intensités des éclairages  peuvent facilement se substituer aux alternances des couleurs sans  que le principe de détection utilisé par ce dispositif en soit modifié.  Il va également de soi que le nombre de marques de repérage pouvant  être lues simultanément par ce dispositif n'est a priori pas limité.

    Il suffit pour cela d'adapter le nombre de sources d'éclairage de  couleurs différentes du dispositif 1, sans exclure toutefois toutes  les combinaisons de couleurs possibles données par exemple en activant  à la fois une source de lumière bleue et une source de lumière jaune  pour obtenir sur le support imprimé une zone 5 éclairée par une lumière  verte. Bien que faisant partie des mêmes blocs qui constituent les  sources 3 et 4, il est clair que les diodes lumineuses 13, 14 pourraient  aussi chacune émettrent une lumière de couleur différente. Par extension,  on mentionnera également que les longueurs d'ondes émises par lesdites  sources de lumière 3, 4 ne se limitent pas forcément à la plage couverte  par le domaine du visible.

   Enfin, on pourrait envisager que les    pixels 17, qui en grand nombre constituent l'élément photosensible  7, puissent avoir les uns par rapport aux autres des sensibilités  différentes aux longueurs d'ondes qu'ils reçoivent. Ainsi par exemple,  certains pixels 17 pourraient être plus particulièrement sensibles  aux couleurs rouge-orangées alors que d'autres seraient plutôt réceptifs  aux couleurs bleu-vertes ou jaunes. Pour analyser l'image lue, il  suffirait par exemple d'utiliser les pixels de couleurs adéquates  pour retrouver les marques de couleurs différentes.

   Cette option  permettrait de remplacer la diversité des sources d'éclairage colorées  3, 4 en se limitant à un seul éclairage proche de la lumière solaire  par exemple, ou à l'inverse permettrait d'étendre davantage la sensibilisation  du dispositif de lecture à une plus large palette de couleurs. De  nombreuses améliorations peuvent être encore apportées à l'objet  de cette invention dans le cadre des revendications.

Claims (8)

1. Dispositif de lecture (1) de marques de repé-rage (21, 22, 31, 32) imprimées sur un support (2) défilant dans une machine d'impression polychrome, comprenant au moins une source lumineuse (3, 4) -illuminant sur le support (2) une zone d'éclairage (5) traversée par les marques de repérage (21, 22, 31, 32), une optique (6) permettant de projeter, sur au moins un élément photosensible (7), constitué d'une pluralité de pixels (17), des images desdites marques de repérage défilantes, sous forme d'une pluralité de portions (8) de lecture lues successivement suivant une cadence de lecture déterminée, ledit dispositif comprenant également un microprocesseur (9) pilotant l'éclairage de la source lumineuse (3, 4) et traitant des impulsions électriques générées par les pixels (17), caractérisé en ce que la source lumineuse (3, 4) illumine le support (2)

sur la zone d'éclairage (5) avec au moins une modulation en intensité et/ou en couleur pendant la lecture simultanée ou séquentielle d'au moins deux marques de repérage (21, 22, 31, 32).

2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les modulations relatives à la lumière de la zone d'éclairage (5) s'effectuent en synchronisme avec la cadence de lecture de chaque portion (8) de lecture d'images.

3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le nombre de modulations comptées par unité de temps est identique au nombre de portions (8) de lecture d'images lues dans ce même intervalle de temps.

4.

Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'une suite de modulations différentes constituent un cycle d'éclairage programmé et contrôlé par le microprocesseur (9), et en ce que la lumière de la zone d'éclairage (5) varie selon une répétition successive d'au moins un cycle d'éclairage.

5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'au cours d'un même cycle d'éclairage le nombre de couleurs ou d'intensités différentes appliquées à la zone d'éclairage (5) est proportionnel au nombre de marques de repérage de couleurs différentes lues simultanément.

6. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément photosensible (7) est constitué d'une pluralité de pixels (17) sensibles à au moins une longueur d'onde d'au moins une couleur des marques de repérage (21, 22, 31, 32) imprimées.

7.

Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'image des marques de repérage (21, 22, 31, 32) est recomposée par l'assemblage successif desdites portions (8) de lecture lues dans l'ordre de leur acquisition lors du déplacement du support (2).

8. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdites portions (8) de lecture sont de forme géométrique correspondant à une bande (8a, 8b) dont les dimensions sont déterminées en fonction des dimensions des marques de repérage (21, 22, 31, 32).