CN100526072C - 承印材料处理机中的装置、套准标记、测量区及印刷机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及加工承印材料的机器(1)中的一种装置以及要用该装置测量的套准标记(17，18，19，21，22)，该装置具有一个套准传感器(15)，用于对一个印刷图像的至少两种相互叠印地存在于承印材料(705)上的分色之间进行套准测量，其中，该套准传感器(15)光学感测承印材料(705)上两种相互叠印的分色之间的偏差并传送给一个计算机(10)。该装置的特点是，套准传感器(15)包括至少一个具有至少两个象限的光电二极管，并且，所述光电二极管(15)的很大程度上呈矩形的求值计算面相对于被输送的承印材料(705)的边棱倾斜地定向。

Description

承印材料处理机中的装置、套准标记、测量区及印刷机

技术领域

本发明涉及一种用于在承印材料处理机中借助套准传感器在一个印刷图像的至少两种相互叠印地存在于承印材料上的分色之间进行套准测量的装置以及用这种套准传感器感测的套准标记，其中，套准传感器光学感测在两种相互叠印地位于承印材料上的分色之间的偏差并传送给一个计算机。

背景技术

在每台具有多个印刷装置的印刷机中基本都存在这样的危险：相互叠印的分色不能精确地相互叠印并具有所谓的套准偏差。因此，具有至少两个印刷装置的每台印刷机都提供这种可能性：通过修正装置来减小这些套准偏差。这些改变了的套准调整可以由印刷机操作者手工输入印刷机的控制装置中，或者设置一个自动调节装置，即自动套准调节装置，它借助传感器识别这些套准偏差并将这些套准偏差通知印刷机控制装置，使得印刷机控制装置对相应改变调整状态，以减少套准偏差。从DE 101 32 266 A1中已知一种这样的装置。

发明内容

本发明的任务是，提供套准传感器和要由这些套准传感器感测的套准标记，它们能够可靠地光学识别所有参加印刷的颜色彼此相对的套准偏差。

根据本发明，提出承印材料处理机中的一种装置，具有一个套准传感器，用于对一个印刷图像的至少两种相互叠印地存在于承印材料上的分色之间进行套准测量，其中，该套准传感器光学感测承印材料上两种相互叠印的分色之间的偏差并传送给一个计算机，其中，该套准传感器包括至少一个具有至少两个象限的光电二极管，并且，所述光电二极管的很大程度上呈矩形的求值计算面相对于被输送的承印材料的边棱倾斜地定向。

根据本发明，提出一种用于通过所述传感器识别的套准标记，其中，该套准标记包含多个在承印材料周向上显示的楔形的颜色面积，其中，一个颜色是被用作参比量的基准颜色，其它颜色是待调节的套准颜色。

本发明进一步的有利方案可由下面列举的措施和附图中得知。

新的两象限光电二极管是一种由两个光敏元件组成的装置，通过一个光学装置将一个要曝光的区成像在该装置上，该区存在于承印材料上。一个这样的区是一个施加在承印材料上的套准标记。在此，光敏元件将曝光区的成像转变成电信号，这些电信号在一个连接在后面的电子装置如印刷机的控制计算机或独立的电子测量装置中被换算成一个测量参数，该测量参数是套准偏差大小的一个尺度。根据承印材料上彼此相对安置的分色上有多少个测量区，需要多个测量过程。这样，借助两象限光电二极管作为套准传感器，能够可靠地识别和计算承印材料上至少两种分色之间的套准偏差。

此外规定，两象限光电二极管的很大程度上呈矩形的求值计算面相对于被输送的承印材料的边棱倾斜地定向。由于承印材料上的套准标记的边棱大多不是平行于承印材料的边棱延伸，而是作为倾斜的楔形(Keil)构成，因此可以借助倾斜安置的光电二极管改进对这些倾斜边棱的识别。由此，尽管对平行于承印材料边棱定向的线的识别比较不好，但可以通过改进对倾斜边棱的识别总体达到均匀的信号。这样，光电二极管可以这样定向：使得信号在套准标记边棱倾斜定向的情况下以及平行定向的情况下有大致相同的结果。

在本发明的另一个方案中规定，套准传感器是一个四象限光电二极管，它的测量面至少部分地具有倾斜的边棱。与平行或倾斜定向的两象限光电二极管相反，借助一个这样的四象限光电二极管可以不仅最佳地识别倾斜的边棱，而且最佳地识别直的边棱。为此，该光电二极管具有四个测量区，它们被交替分成垂直的和倾斜的。这样，借助求值计算电子装置的相应连线可以达到最佳地识别平行定向的以及倾斜定向的套准标记。

此外规定，套准传感器是一个CCD图像转换器，它的信号借助一个处理图像的电子装置被求值计算并被输送给所述计算机。在此，取代光电二极管，使用了给出图像的元件，它们将信号输出给一个处理图像的电子装置。这样，CCD图像转换器作为感测套准标记的平行或倾斜定向的边棱的摄像机工作，其中，由摄像机感测到的图像在处理图像的电子装置中借助相应的算法被这样处理，使得套准标记的平行的和倾斜的边棱的位置可以被传送给承印材料处理机的计算机。这样也能够可靠地识别套准标记。

此外，设置一个用于通过套准传感器识别的套准标记，它包含多个在承印材料周向上显示的楔形的颜色面积，其中，一种颜色是被用作参比量的基准颜色，其它颜色是待调节的套准颜色。在套准调节时，原则上可以选出一种基准颜色，其它颜色可以套准精确地调节到它上面。基准颜色大多是黑色(black)，这样，所有其它颜色被调节到黑色上。借助一个这样的、具有多个颜色面积的套准标记，可以通过一次测量同时测量每个承印材料的多个颜色，从而快速地得到一整套颜色套准测量值。这比粗套准标记具有显著优点，用粗套准标记只能分别测量每个承印材料的一个颜色。但由于要首先对所有颜色至少粗略地进行套准调节，因此除具有多个颜色面积的套准标记之外还应有一个粗套准标记。这种布置尤其对于单张纸印刷机中的在线测量系统是必要的，这些在线测量系统借助一个套准传感器持久测量套准偏差，以便能够调整在印刷过程期间出现的套准偏差。但由于粗套准对于在继续印刷中出现的小的套准偏差不重要，在继续印刷中可以按有利方式借助具有多个楔形颜色面积的套准标记通过在承印材料上的一次测量感测并相应处理所存在的所有颜色。

按照有利方式规定，套准标记包含用于长度校准的一个区以及由被选出作为参比量的基准颜色的一个楔形组成的一个区和包含待调节的套准颜色的另一个区。一个这样的套准标记大多被称作粗套准标记，其中，测量电子装置已知用于长度校准的区的宽度，这样，套准传感器在扫描用于长度校准的区时可以被无问题地校准。为此可以规定，待测量的承印材料上的套准标记具有确定数量的平行的线。这些平行的线被用作一种条码，以便放大套准标记的信息内容。借助这些线可以例如检测实际上是涉及一个位置区还是涉及一个另外的测量区。这样，可以检测测量电子装置是否对正确的测量区求值计算。

按有利的方式规定，这些平行的线宽度不同地构成。借助不同宽度构成的线引入按现在已知类型构造的不同的条码，以便在套准标记中编码不同的信息。这样例如可以编码标记的类型，使得承印材料处理机的感测传感器能够在真正的求值计算之前就识别这些标记。

此外规定，这样构造一个用于通过套准传感器感测的测量区，使得该测量区点对称地构造并且以全色调显示一个分色的颜色。点对称的形状极好地适合于控制正确的套准调节。尽管由此计算推荐调节量相对比较困难，但为此可以相对容易地通过套准传感器探测对称误差，使得这些标记极好地适合于检测套准的正确调节。借助一个这样的测量区可以只用一个区就达到对色值和套准值的测量。对颜色的测量可以通过一个光电二极管或一个CCD图像转换器通过测量分色的全色调区来实现。

但也可以通过此来扩展前面所述的套准标记：除用于套准测量的颜色面积之外还有一个全色调区。在此，不使用全色调区的对称性来进行套准测量，而是借助套准标记求出套准偏差并借助一个位于这些套准标记之间的全色调区来测量色调。与点对称的测量区相反，借助这里存在的附加的楔形套准标记可以容易地计算出推荐调节量。

在本发明的另一个方案中规定，至少对两种颜色具有全色调区和套准区。借助该扩展的套准标记可以同时测量两种颜色的相互套准偏差以及它们的全色调。通过相应多的全色调区和套准区可测量在全色调或它们的相互套准位置中的相应多颜色。

附图说明

现在借助多个附图详细说明和解释本发明。

图1一个具有在线测量装置和套准传感器的印刷机，

图2一个平行于承印材料前边棱定向的两象限光电二极管，

图2a一个倾斜于承印材料前边棱定向的两象限光电二极管，

图3一个用于识别直的和倾斜的边棱的四象限光电二极管，

图4带有一个基准颜色和三个待调节的套准颜色的一个精套准标记，

图5带有一个基准颜色和一个调节标记以及一个用于长度校准的影线的一个粗套准标记，

图6带有条形码编码的一个套准标记，

图7带有一个全色调区的一个点对称测量区，

图8带有一个基准颜色并且带有一个调节颜色以及一个基准颜色全色调区的一个套准标记，

图9带有一个基准颜色和一个调节色以及两个对应的全色调区的一个套准标记。

具体实施方式

图1中的印刷机1是一个单张纸轮转印刷机，具有一个用于将印张705从一个印张垛输送到印刷机1中的续纸器模块2以及一个位于印刷机1另一端上的收纸器3，该收纸器将承印后的印张705堆成垛。在此之间，在图1中有四个印刷装置4，5，其中，在印张输送方向上处于最后的印刷装置5装备有一个在线测量装置。原则上可以设想任何数量的印刷装置4，5，其中，在线测量装置不是必须安装在最后的印刷装置5中。该在线测量装置6主要用于对通过印刷机1之后的印张705上面的印刷控制条进行频谱测量，以便能够进行自动调色。在图1中，在具有测量横梁形状的在线测量装置6上安置了两个套准传感器15，其中，这些套准传感器15原则上也可以集成于测量横梁6中。这些套准传感器15安置在边缘区域中，使得它们分别感测印张705的沿印张行进方向纵向的侧面边缘区域。如果印刷机中没有在线测量装置6，则这些套准传感器15借助一个独立的悬挂装置装在印刷装置5中印张705输送路径的上方。重要的是，套准传感器15安置得这样靠近印张输送路径，使得它们能够无问题地识别印张705上的套准标记，另一方面安置得不是太近，使得印张705不会接触套准传感器15并因此将其弄脏或损坏。但在图1的实施方式中，这些传感器15安置在在线测量装置的测量横梁6上并且可与该测量横梁一起拆下，该测量横梁又装在最后的印刷装置5的印刷间隙100附近。其优点是，在通过在线测量横梁6或套准传感器15测量时，印张705始终被由一个印刷滚筒8和一个压印滚筒7形成的印刷间隙100以及被压印滚筒7的印张叼牙101保持住，稳定地供测量。印刷机1的印刷装置4，5分别具有侧壁14，印刷滚筒7，8支承在这些侧壁中。此外，每个印刷装置4，5具有一个输墨装置13。一个计算机10用于控制整个印刷机1，它一方面对印刷机1传送调整指令，另一方面监视印刷机1，其方式是：来自在线测量装置6和套准传感器15的测量值被连续地传送给计算机10。这样，套准传感器15参加到印刷机1的控制和调节中，使得在印刷过程期间在印张705上出现的单个分色之间的套准偏差可通过计算机10来调节。

在图2中可看到套准传感器15的第一实施方式，它作为两象限照相传感器构成。通常在印刷装置5的侧面区域中安置两个套准传感器15，使得它们能够扫描印张705的带有套准标记的边缘区域。在此，套准传感器15的光电二极管的两个象限被矩形地构成并且平行于被输送通过印刷机1的印张705的前边棱定向。套准传感器15的两个面这样连线，使得信号差被输送给计算机10。借助图2a的实施方式可以改进传感器15的用于识别倾斜边棱的输出信号。为此，光电二极管倾斜于印张705的前边棱定向，以便能够更好地识别套准标记的倾斜边棱。即使由此使得对套准标记水平边棱的识别变差，但按照图2a的倾斜安置也使得信号更均匀，这总体改进了对套准标记的位置的感测。

按照图3的另一实施方式将识别套准标记的直边棱和倾斜边棱时的优点相互结合。为此，套准传感器15具有一个四象限光电二极管，它们具有一个直的部分和一个倾斜的部分。借助倾斜的套准传感器面16可以极好地识别倾斜边棱，其中，通过直的部分也可以很好地识别直边棱。在此，为了识别倾斜边棱，将面16.1和16.3的信号在计算机10中相加以及面16.2和16.4的信号相加。相反，为了识别直边棱，将信号16.1和16.2相加以及信号16.3和16.4相加。然后将由加法过程产生的两个信号相减。因此，计算机10有用于套准传感器15的四象限光电二极管的四个区的四个输入端。用于对套准传感器15求值计算的电子装置也可以在计算机10外部直接装在传感器15或测量横梁6中，其中，该电子装置还具有用于直边棱和倾斜边棱的两个输出端，它们的信号被传输给计算机10。

在图4中绘出一个用于精套准调节的套准标记。该精套准标记17具有用于四种颜色的楔形记号，允许套准精确地调节在印刷装置4，5中施加在印张705上印刷图像。这些楔形色标中的一个，符合目的的沿印张输送方向最先设置的那个最上面的记号，用基准颜色印刷，大多是黑色。其它三个楔形色标是要向该黑色上调节的三种其它颜色。精套准标记17可以被套准传感器15借助一次测量感测到，这样，在一次测量中越过一个印张705就进行了对所有颜色相互的完整套准测量。由此可以在可能出现套准偏差时借助计算机10立即干预对印刷机1的调整，以便在紧接着的下一个印张705时就发生改变。

相反，在图5中表示出一个所谓的粗套准标记18，它只有用于两种颜色的两个楔形记号。在此，上面的楔形记号是基准颜色，在出现偏差时下面的楔形记号的颜色要向它上面调节。此外，在基准颜色的上方有一个用于长度校准的影线状

记号，它具有例如4mm的固定确定的宽度。当套准传感器发出的信号是一个不同于计算机10中存储的4mm的其它长度时，套准传感器15借助用于长度校准的该记号重新校准或检测。与精套准标记17相反，该粗套准标记只允许将一个颜色调节到一个基准颜色上，使得只有经过多个印张705才能发出一整套套准测量值。

图6表示一个位置编码的(ortscodierten)识别标记，它的组成部分全部用基准颜色印刷。该识别标记包含两个楔形的记号和一定数量的线。这些线可以按不同宽度构成，这些楔形用于确定侧向位置和周向位置。借助这些线检测实际上是否涉及一个位置区。因此，位置编码的识别标记19在印张上沿印张输送方向看在套准标记的前面，从而及时对套准传感器15发出信号：一个套准标记17，18以预先规定的编入程序的间距跟随在后面。但也可以借助不同宽度构成的线将其它信息编码成一个条形码并由套准传感器15读出。在此还可以以编码的形式存储如颜色的数量和顺序、控制条中的区的位置和顺序、印刷油墨的标准密度、区域的表面覆盖等附加信息，它们在印刷过程开始时被读出，然后供印刷过程的进一步进行使用。

为了控制不同颜色之间的套准偏差，也可以使用如图7中的全色调区(Volltonfelder)20那样的点对称测量区。这些对称区可以被套准传感器15容易地探测，因此它们极好地适合于检测套准的正确调整。此外，借助一个组合的比色和套准传感器，可以测定一个区、即点对称的全色调测量区20内的色值和套准值。

在图8中可看到套准标记的另一方案，其中，一个带有待调节颜色的基准颜色的传统套准标记设置了一个附加的基准颜色全色调区，作为组合标记21。由此也可以借助一个标记不仅测量基准颜色和待调节颜色之间的套准偏差、而且测量大的矩形区段中的基准颜色的全色调。补充图8所示实施方式，表示出一个用于两种颜色的套准标记22，其中，不仅为基准颜色、而且为待调节的颜色都有全色调区，这样，不只对基准颜色、而且对待调节的颜色都可以除套准偏差外还分别进行比色。专业人员明白，所指出的所有套准标记17，18，19，20，21，22原则上可以任意组合地存在于印张705上，特别是在周向和侧向的边缘区域中。

精套准标记17首先用于调节继续印刷阶段的印刷过程，因为在此只存在小的偏差，从而可以监视每个印张705上的所有颜色。但一旦在精套准标记17中识别到偏差，就必须借助套准传感器15重新测量粗套准标记18，以便精确地测量出各个颜色之间的偏移，使得能够由计算机10相应于这些偏差来调节各个印刷装置4，5中的套准调节电机。

参考标号

1  印刷机

2  续纸器模块

3  收纸器模块

4  印刷装置

5  带有在线测量装置的印刷装置

6  在线测量装置

7  压印滚筒

8  印刷滚筒

9  输送滚筒

10 计算机

13 输墨装置

14 侧壁

15 套准传感器

16 倾斜的套准传感器面

17 精套准标记

18 粗套准标记

19 位置编码的识别标记

20 全色调区

21 组合标记

22  用于两种颜色的套准标记

100 印刷间隙

101 印张叼牙

705 印张

Claims (12)

1.承印材料处理机(1)中的装置，具有一个套准传感器(15)，用于对一个印刷图像的至少两种相互叠印地存在于承印材料(705)上的分色之间进行套准测量，其中，该套准传感器(15)光学感测承印材料(705)上两种相互叠印的分色之间的偏差并传送给一个计算机(10)，其特征在于，该套准传感器(15)包括至少一个具有至少两个象限的光电二极管，并且，所述光电二极管的很大程度上呈矩形的求值计算面相对于被输送的承印材料(705)的边棱倾斜地定向。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，该套准传感器(15)是一个四象限光电二极管，它的测量面具有至少部分地倾斜的边棱。

3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，该套准传感器(15)是一个CCD图像转换器，它的信号借助一个处理图像的电子装置被求值计算并输送给所述计算机(10)。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述光电二极管的求值计算面是矩形的。

5.用于通过根据权利要求1至3之一所述传感器(15)之一识别的套准标记(17)，其特征在于，该套准标记(17)包含多个在承印材料(705)周向上显示的楔形的颜色面积，其中，一个颜色是被用作参比量的基准颜色，其它颜色是待调节的套准颜色。

6.用于通过根据权利要求1至3之一所述的传感器(15)测量的套准标记(18)，其特征在于，该套准标记(18)包含用于长度校准的一个区以及由被选出作为参比量的基准颜色的一个楔形组成的一个区和包含待调节的套准颜色的另一个区。

7.根据权利要求5或6所述的套准标记，其特征在于，该套准标记(17，18)在待测量的承印材料(705)上具有确定数量的平行的线。

8.根据权利要求7所述的套准标记，其特征在于，这些平行的线宽度不同地构成。

9.根据权利要求5所述的套准标记(21)，其特征在于，除用于套准测量的颜色面积之外还具有一个全色调区。

10.根据权利要求9所述的套准标记(22)，其特征在于，至少为两种颜色具有全色调区和套准区。

11.用于通过根据权利要求1至3之一所述的传感器(15)感测的测量区(20)，其特征在于，该测量区(20)点对称地构造并且以全色调显示一个分色的颜色。

12.印刷机，具有根据权利要求1至3之一所述的传感器(15)。

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