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Die Erfindung bezieht sich auf ein
Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und auf eine Einrichtung
nach dem Oberbegriff des Anspruchs 6.
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In der Druckindustrie werden eine
Vielzahl von Druckmotiven oder Druckbildern auf unterschiedliche
Substrate oder Bedruckstoffe aufgebracht, gewöhnlich auf Papier in verschiedenen
Formaten und Ausführungen.
Die lagerichtige Position der Druckbilder auf dem Bedruckstoff ist
hierbei von erheblicher Bedeutung für die Druckqualität. Ebenso ist
die lagerichtige Position von einzelnen Farbauszügen, welche sich zu einem farbigen
Druckbild zusammensetzen, von großer Bedeutung. Um einen lagerichtigen
Druck zu erzielen, werden in der Drucktechnik Marken verwendet,
welche gewöhnlich
auf den Bedruckstoff aufgedruckt werden und zum einen als Vergleich
dienen, um eventuelle Abweichungen des Druckbildes auf dem Bedruckstoff
von der gewünschten
Position zu bestimmen. Bei einer anderen Anwendung dienen die Marken
dazu, die Lage des Bedruckstoffs auf einem Transportmedium zu erfassen und
eventuelle Positionsabweichungen des Bedruckstoffs auf dem Transportmedium
zu bestimmen. Diese Marken werden als Registermarken bezeichnet, beim
Farbdruck auch als Passer. Die Registermarken werden vermessen und
aus dem Messergebnis wird bestimmt, ob ein lagerichtiger Druck vorliegt,
ob sich der Bedruckstoff lagerichtig auf dem Transportmedium befindet
und/oder wie groß jeweils
die Positionsabweichungen sind. Derart ermittelte Positionsabweichungen
des Druckbildes oder des Bedruckstoffs auf dem Transportmedium können dann
entsprechend korrigiert werden. Beim Mehrfarbdruck etwa, bei dem
mehrere Farblagen oder Farbauszüge übereinander
gedruckt werden, werden Registermarken für jeden einzelnen Farbauszug
verwendet. Beim Duplexdruck, dem Bedrucken des Bedruckstoffs auf beiden
Seiten des Bedruckstoffs, der Schöndruckseite und der Widerdruckseite,
offenbart der Stand der Technik, Registermarken auf der Schöndruckseite sowie
auf der Widerdruckseite aufzudrucken, welche unabhängig voneinander
erfasst werden. Nachteilig hierbei ist, dass beide Seiten des Bedruckstoffs
mit Registermar ken versehen werden, wobei der Bedruckstoff nach
dem Wenden einem Druckwerk zugeführt
wird und eine weitere Registermarke aufgedruckt wird.
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Aufgabe der Erfindung ist, Positionsabweichungen
eines Bedruckstoffs oder eines Druckbildes auf einem Bedruckstoff
beim doppelseitigen Druck auf einfache Weise zu ermitteln.
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Die Aufgabe löst die Erfindung mit den Merkmalen
des Verfahrensanspruchs 1 und des Vorrichtungsanspruchs 6.
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Vorgesehen ist ein Verfahren zum
Erfassen wenigstens einer Registermarke auf einem Bedruckstoff bei
einer Druckmaschine, wobei wenigstens eine Registermarke auf der
Schöndruckseite
des Bedruckstoffs aufgebracht wird und die Registermarke von einem
ersten Sensor erfasst wird, wobei der Bedruckstoff gewendet wird,
die Registermarke auf der Schöndruckseite
erfasst wird und die Registerhaltigkeit der Widerdruckseite anhand
der Registermarke auf der Schöndruckseite
bestimmt wird. Ferner ist eine Einrichtung zum Erfassen wenigstens
einer Registermarke auf einem Bedruckstoff bei einer Druckmaschine
bereitgestellt, mit wenigstens einer Registermarke auf der Schöndruckseite,
mit einem ersten Sensor zum Erfassen der Registermarke auf der Schöndruckseite
vor dem Wenden des Bedruckstoffs und zum Erfassen der Registermarke
nach dem Wenden des Bedruckstoffs durch den Bedruckstoff hindurch.
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Ausführungsformen der Erfindung
sind in den Unteransprüchen
aufgeführt.
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Bei einer Ausführungsform wird die Registermarke
auf der Schöndruckseite
von einem zweiten Sensor erfasst, welcher auf der anderen Seite
des Bedruckstoffs bezüglich
des ersten Sensors angeordnet ist.
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Bei einer weiteren Ausführungsform
der Erfindung wird die Registermarke auf der Schöndruckseite vom ersten Sensor
durch den Bedruckstoff hindurch erfasst. Auf diese Weise ist ein
Sensor einsparbar.
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Bei einer vorteilhaften Ausführungsform weist
die Registermarke eine dreieckige Form auf und die Abweichung des
Bedruckstoffs senkrecht zur Transportrichtung des Bedruckstoffs
ist erfassbar.
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Nachfolgend sind Ausführungsformen
der Erfindung anhand der Figuren in Einzelheiten beschrieben.
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1 zeigt
eine schematische Draufsicht auf die Schöndruckseite eines Bedruckstoffs
mit einer Registermarke auf einem Abschnitt eines Transportbands
einer Druckmaschine und einen ersten Sensor,
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2 zeigt
eine schematische Unteransicht der Schöndruckseite nach dem Wenden
des Bedruckstoffs 3 ähnlich
zu 1 und einen zweiten Sensor,
welcher die Registermarke durch ein Transportband hindurch erfasst,
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3 zeigt
eine schematische Draufsicht der Widerdruckseite ähnlich zu 1 mit dem ersten Sensor,
welcher die Registermarke durch den Bedruckstoff hindurch erfasst.
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1 zeigt
eine schematische Draufsicht auf die Schöndruckseite 4 eines
Bedruckstoffs 3, welcher auf einem Transportband 6 durch
eine Druckmaschine transportiert wird, von dem ein Abschnitt dargestellt
ist. Das Transportband 6 bewegt sich in die durch den Pfeil
dargestellte Richtung. Auf dem Bedruckstoff 3 ist eine
Registermarke 1 aufgedruckt, welche hierbei insbesondere
dazu dient, eine Verschiebung des Bedruckstoffs 3 auf dem
Transportband 6 zu bestimmen. Im vorliegenden Beispiel
weist die Registermarke 1 eine dreieckige Form auf, insbesondere
weist die Registermarke 1 die Form eines rechtwinkligen
Dreiecks auf, wobei die Katheten des Dreiecks parallel zu den Bedruckstoffrändern verlaufen.
Mit Hilfe der dreieckigen Registermarke 1 wird insbesondere
ermöglicht,
eine Abweichung des Bedruckstoffs 3 auf dem Transportband 6 senkrecht
zur Transportrichtung des Bedruckstoffs 3 zu bestimmen,
den Crosstrack. Eine Abweichung des Bedruckstoffs 3 senkrecht
zur Transportrichtung des Transportbands 6 kann ermittelt
werden, indem der Vorderrand 7 der Registermarke 1 sowie
der hintere Rand 8 der Registermarke 1 bezüglich der
Transportrichtung des Bedruckstoffs 3 erfasst wird. Die
Differenz aus diesen von der Registermarke 1 erfassten Werten
ergibt einen Ist-Wert, welcher mit einem Soll-Wert verglichen wird.
Der Soll-Wert ist hierbei in einer Steuerungseinrichtung 20 gespeichert
und wird in dieser mit dem Ist-Wert verglichen. Aus dem Vergleich
des Ist-Wertes mit dem Soll-Wert ergibt sich eine eventuelle Verschiebung
des Bedruckstoffs 3 in Bezug auf das Transportband 6,
wenn der Ist-Wert nicht mit dem Soll-Wert übereinstimmt. Ist der Bedruckstoff 3 beispielsweise
nach rechts verschoben, wie in 1 dargestellt,
so ist die aus dem erfassten Vorderrand 7 und dem erfassten
hinteren Rand 8 der Registermarke 1 berechnete
Wertedifferenz, der Ist-Wert, kleiner als der Soll-Wert, da die
dreieckige Registermarke 1 derart verschoben ist, dass
der Abstand vom Vorderrand 7 zum hinteren Rand 8 der
Registermarke 1 verringert ist. Je größer die Verschiebung der Registermarke 1 auf
dem Bedruckstoff 3 in Bezug zu ihrer fehlerfreien Position
ist, desto größer wird
die Differenz des Ist-Werts zu dem Soll-Wert. Aus der Differenz
des Ist-Wertes zu dem Soll-Wert in der Steuerungseinrichtung 20 ist
in eindeutiger Weise die Länge
der Verschiebung der Registermarke 1 bestimmbar.
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Auf diese Weise ist sowohl eine Verschiebung
der Registermarke 1 in Bezug auf den Bedruckstoff 3 bestimmbar
als auch eine Verschiebung des Bedruckstoffs 3 in Bezug
auf das Transportband 6. Im ersten Fall ist vorausgesetzt,
dass sich der Bedruckstoff 3 in seiner fehlerfreien Position
auf dem Transportband 6 befindet. Im zweiten Fall ist vorausgesetzt,
dass die Registermarke 1 selbst sich hierbei immer in ihrer
idealen Lage bezüglich
des Bedruckstoffs 3 befindet.
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Konkret ist der Bedruckstoff 3 im
Beispiel nach der 1 um
die Länge
a1 unerwünscht
nach rechts verschoben, der im Vergleich zu seiner korrekten Lage
verschobene Bedruckstoff 3 ist mit durchgezogenen Linien
dargestellt, die korrekte Lage des Bedruckstoffs 3 auf
dem Transportband 6 ohne Verschiebung ist mit gestrichelten
Linien in Phantomdarstellung gezeigt. Auch die Registermarke 1 auf
dem Bedruckstoff 3 ist um die Länge a1 nach
rechts verschoben, wobei die Registermarke 1 in Bezug auf den
Bedruckstoff 3 eine fehlerfreie Position aufweist. Bei
der fehlerfreien Lage der Registermarke 1 verläuft eine
erste gestri chelte Linie 12 durch die Mitte der Registermarke 1,
bei der fehlerbehafteten, verschobenen Lage des Bedruckstoffs 3 verläuft eine zweite
gestrichelte Linie 13 um die Länge a1 in
Bezug auf die Mitte der Registermarke 1 verschoben Bei
der zweiten gestrichelten Linie 13 wird die Registermarke 1 im
vorliegenden Beispiel erfasst. Beim vorliegenden Beispiel nimmt
ein erster Sensor 10 an den Schnittpunkten der verschobenen
zweiten gestrichelten Linie 13 mit der Registermarke 1 Messwerte
auf, welche die Ist-Werte darstellen. Dies wird etwa durch Hell/
Dunkelübergänge durchgeführt, wobei
sich die Helligkeitswerte der Registermarke 1 zum Bedruckstoff 3 unterscheiden.
Bei der verschobenen Lage der Registermarke 1 wird eine
Länge von
d2 an der Registermarke 1 gemessen,
welche den Abstand des Vorderrands 7 zum hinteren Rand 8 der
Registermarke 1 beim verschobenen Zustand bezeichnet, welche
kleiner als die Länge
von d1 ist und den Abstand des Vorderrands 7 zum
hinteren Rand 8 der Registermarke 1 beim nicht
verschobenen fehlerfreien Zustand durch die Seitenhalbierende des
Vorderrands 7 bezeichnet. Der erste Sensor 10 erfasst
hierbei die Hell/Dunkel-Übergänge vom
Bedruckstoff 3 zur Registermarke 1 und von der
Registermarke 1 zum Bedruckstoff 3. Die Sensorsignale
des ersten Sensors 10 werden zur Steuerungseinrichtung 20 übertragen:
Die Ist-Werte, die sich aus der Länge d2 ergeben,
werden in der Steuerungseinrichtung 20 mit Soll-Werten,
die sich aus der Länge
d1 ergeben, verglichen. Die Soll-Werte ergeben
sich aus der korrekten Lage der Registermarke 1, gekennzeichnet
durch die Schnittpunkte der durch die Seitenhalbierende des Vorderrands 7 der
Registermarke 1 verlaufenden ersten gestrichelten Linie 12 mit
der Registermarke 1. Die Längen d2 und
d1 sind auf gewöhnliche Weise durch Sensorsignale
des ersten Sensors 10, welche eine Taktzählung starten
und beenden, bestimmbar, wobei jeder gezählten Taktzahl in eindeutiger
Weise eine Länge
zugeordnet wird. Vorausgesetzt ist hierbei eine konstante Geschwindigkeit
des Transportbands 6. Wird die Geschwindigkeit des Transportbands 6 mittels
eines Enkoders ermittelt, so ist eine konstante Geschwindigkeit
des Transportbands 6 nicht erforderlich. Aus der Differenz
zwischen den Längen
d2 und d1 ist die
Verschiebung der Registermarke 1 in eine senkrechte Richtung
zur Transportrichtung des Bedruckstoffs 3, der Crosstrack,
bestimmbar. Anschließend
ist diese Verschiebung mit unterschiedlichen Maßnahmen korrigierbar, wobei gewöhnlich Vorrichtungen
an den Bedruckstoff 3 an greifen und diesen in gesteuerter
Weise um seine Verschiebung in die entgegengesetzte Richtung der Verschiebung
senkrecht zur Transportrichtung des Bedruckstoffs 3 auf
dem Transportband 6 versetzen, wobei eine fehlerfreie Lage
des Bedruckstoffs 3 und insbesondere des diesem folgenden
Bedruckstoffs 3 auf dem Transportband 6 bereitgestellt
wird. Insbesondere dient das beschriebene Verfahren und die Einrichtung
zum Zwecke der Kalibrierung einer Druckmaschine vor dem eigentlichen
Druckvorgang. Die ermittelten Verschiebungen der Registermarke 1 werden
bei der Kalibrierung erfasst und vor dem folgenden Druckvorgang
werden Einstellungen an der Druckmaschine, welche die Lage des Bedruckstoffs 3 auf
dem Transportband 6 bestimmen, derart vorgenommen, dass
die Position jedes Bedruckstoffs 1 entsprechend korrigiert
wird.
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2 zeigt
eine schematische Unteransicht der Schöndruckseite 4 des
Bedruckstoffs 3 nach 1,
wobei der Bedruckstoff 3 im Vergleich zu der Darstellung
nach 1 einer Wendevorrichtung
zugeführt
ist und um seine Längsachse
gewendet ist, d.h. der Vorderrand 7 des Bedruckstoffs 3 ist
in 1 und 2 identisch. Das Transportband 6 ist
transparent ausgeführt,
so dass der Bedruckstoff 3 in der Unteransicht sichtbar
und erfassbar ist. Bei dieser Ausführungsform nach 2 ist ein zweiter Sensor 11 unterhalb
des Transportbands 6 angeordnet, welcher die Registermarke 1 durch
das Transportband 6 hindurch erfasst. Durch die Seitenhalbierende
des Vorderrands 7 der Registermarke 1 verläuft die
erste gestrichelte Linie 12, der zweite Sensor 11 erfasst
die Registermarke 1 durch das Transportband 6 bei
der zweiten gestrichelten Linie 13. Der Abstand zwischen dem
Vorderrand 7 und dem hinteren Rand 8 der Registermarke 1 im
verschobenen Zustand des Bedruckstoffs 3 ist mit d3 bezeichnet. In dem Fall, dass von der Ansicht
nach 1, vor dem Wenden
des Bedruckstoffs 3, zur Ansicht nach 2, nach dem Wenden des Bedruckstoffs 3;
beim Transport und beim Wenden des Bedruckstoffs 3 keine
weitere Verschiebung des Bedruckstoffs 3 auf dem Transportband 6 in
die Richtung senkrecht zur Transportrichtung stattgefunden hat,
ist die Länge
d3 gleich der Länge d2.
In diesem Fall ist auch die Länge
a2 der Verschiebung des Bedruckstoffs 3 senkrecht
zur Transportrichtung nach 2 gleich
der Länge
der entsprechenden Verschiebung nach 1,
der Länge
a1. Der Abstand d1 des
Vorderrands 7 zum hinteren Rand
8 des Bedruckstoffs 3 in
Transportrichtung betrachtet und in der Mitte der Registermarke 1 ist
in 1 wie in 2 konstant. Vorausgesetzt
ist hierbei, dass die Registermarke 1 keine Winkelverschiebung
aufweist. Die Signale des zweiten Sensors 11, welcher die
Registermarke 1 durch das Transportband 6 hindurch
erfasst, werden zur Steuerungseinrichtung 20 übertragen.
Aus den Sensorsignalen des zweiten Sensors 11 ist in der
Steuerungseinrichtung 20 die Länge d3 bestimmbar,
wobei in dieser ferner die Differenz von d3 zu
d1 berechnet wird, die in eindeutiger Weise
der Verschiebung a2 der Registermarke 1 senkrecht
zur Transportrichtung des Bedruckstoffs 3, dem Crosstrack,
zugeordnet wird. Dies ist anhand einfacher geometrischer Überlegungen
mit Hilfe der Seitenlängen
und Winkel der dreieckigen Registermarke 1 durchführbar. Um
die Verschiebung der Registermarke 1 in diese Richtung
festzustellen, ist es erforderlich, dass die Registermarke 1 auf
dem Bedruckstoff 3 und der Bedruckstoff 3 auf
dem Transportband 6 frei von Winkelverschiebungen sind,
d.h. kein Winkelversatz des Bedruckstoffs 3 besteht, der sogenannte
Skew. Im Falle einer Winkelverschiebung der Registermarke 1 wird
das Ermitteln der Größe der Verschiebungen
der Registermarke 1 senkrecht zur Transportrichtung gestört, wie
leicht verständlich.
Auf die dargestellte Weise kann die Registerhaltigkeit der Registermarke 1 festgestellt
werden, ohne dass eine weitere Registermarke auf die Widerdruckseite 5 aufgedruckt
wird. Der Begriff Registerhaltigkeit bezeichnet hierbei in erster
Line die Position der Registermarke 1 auf dem Bedruckstoff 3 in
Bezug zum Transportband 6. Damit sind eventuelle Verschiebungen
der Position des Bedruckstoffs 3 auf dem Transportband 6 erfassbar.
Dies führt
dazu, dass das Druckbild an der falschen Stelle auf den Bedruckstoff 3 aufgebracht
wird, obwohl der Übertragungszeitpunkt
des Druckbildes von der Druckmaschinensteuerung fehlerfrei gegeben
ist. Außerdem bezeichnet
der Begriff Registerhaltigkeit die Position der Registermarke 1 in
Bezug zum Bedruckstoff 3. Damit sind eventuelle Verschiebungen
der Position der Registermarke 1 auf dem Bedruckstoff 3 erfassbar.
Diese Art von Verschiebung hat ihre Ursache in einem falschen Übertragungszeitpunkt
des Druckbildes auf den Bedruckstoff 3 durch das Druckwerk. Dies
führt dazu,
dass das Druckbild an der falschen Stelle auf den Bedruckstoff 3 aufgedruckt
wird, obwohl sich der Bedruckstoff 3 an der richtigen Stelle auf
dem Transportband 6 befindet.
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3 stellt
eine Ausführungsform
der Erfindung anhand einer schematischen Draufsicht der Widerdruckseite 5 des
Bedruckstoffs 3 dar, welche im Zusammenhang mit der 1 ausführbar ist. Die Ausführungsform
der 3 steht im Gegensatz
zur Ausführungsform
der 2 und wird nicht
im Zusammenhang mit dieser betrachtet. Der Bedruckstoff 3 ist in 3 im Vergleich zur 1 bezüglich seiner Längsachse
gewendet. Oberhalb des Transportbands 6 ist der erste Sensor 10 angeordnet,
welcher mit der Steuerungseinrichtung 20 verbunden ist
und die Registermarke 1 erfasst. Die Registermarke 1 auf der
Schöndruckseite 4 ist
in 3 gestrichelt in Phantomdarstellung
gezeigt, da die Ansicht der Widerdruckseite 5 dargestellt
ist, auf welcher keine Registermarke aufgedruckt ist. Die Registermarke 1 auf der
Schöndruckseite 4,
welche dem Transportband 6 zugewendet auf der dem ersten
Sensor 10 abgewendeten Seite liegt, wird vom ersten Sensor 10 durch den
Bedruckstoff 3 hindurch erfasst. Zu diesem Zweck ist ein
entsprechend empfindlicher erster Sensor 10 vorgesehen.
Vorteilhaft wird das Transportband 6 und der Bedruckstoff 3 von
der Unterseite, unterhalb des Transportbands 6 auf der
Seite der Widerdruckseite 5, von einer Lichtquelle angestrahlt, um
das Erfassen der Registermarke 1 durch den Bedruckstoff 3 hindurch
zu erleichtern. Der erste Sensor 10 erfasst entsprechend
der vorstehenden Beschreibung den Vorderrand 7 der Registermarke 1 sowie
ihren hinteren Rand 8 in Transportrichtung des Transportbands 6 und
des Bedruckstoffs 3 betrachtet. Dieser Abstand weist in
der Mitte der Registermarke 1, d.h. bei der Seitenhalbierenden
des Vorderrands 7, eine Länge von d1 auf,
welche konstant ist. Der entsprechende Abstand mit einer Verschiebung
des Bedruckstoffs 3 auf dem Transportband 6 beträgt in 3 gleich d4.
Die Länge
d4 ist in dem Fall, dass im Vergleich zu
der 1 keine weitere
Verschiebung der Registermarke 1 vorgekommen ist, gleich
der Länge
d2 . Im anderen Fall, wenn eine Verschiebung des
Bedruckstoffs 3 beim Transport und dem Wenden des Bedruckstoffs 3 stattgefunden
hat, ist die vom ersten Sensor 10 durch den Bedruckstoff 3 hindurch
erfasste Länge
d4 um diese Verschiebung im Vergleich zu
der Länge
d2 vor dem Wenden verändert, dann ist d4 ungleich
d2. Die Sensorsignale werden vom ersten
Sensor 10 zur Steuerungseinrichtung 20 gesendet,
in welcher aus diesen die Länge
d4 bestimmt wird, die wie vorstehend beschrieben
ausgewertet wird. Die vorstehende Variante der Erfindung ist im
Wesentlichen deshalb vorteilhaft, da bei dieser nur der erste Sensor 10 verwendet
wird und der zweite Sensor 11 eingespart wird. Bei dieser
Ausführungsform
der Erfindung ist, ähnlich
wie bei der Ausführungsform
nach 2, nur eine einzige
Registermarke 1 erforderlich, welche hierbei auf der Schöndruckseite 4 des
Bedruckstoffs 3 aufgebracht ist. Obwohl vorstehend nur
das Erfassen der Registermarke 1 zum Zweck von Positionsfehlern
der Registermarke 1 senkrecht zur Transportrichtung des Bedruckstoffs 3 beschrieben
ist, ist die Erfindung nicht hierauf beschränkt. Ausführbar ist ferner, Verschiebungen
der Registermarke 1 in Transportrichtung zu ermitteln,
etwa indem der erste Sensor 10 den Vorderrand des Bedruckstoffs 3 und
den Vorderrand 7 der Registermarke 1 erfasst und
auf diese Weise der Abstand zwischen diesen und aus diesem etwaige
Positionsfehler zwischen dem Vorderrand des Bedruckstoffs 3 und
dem Vorderrand der Registermarke 1 bestimmt wird. Um die
Verschiebung des Bedruckstoffs 3 in Transportrichtung in
Bezug zum Transportband 6 zu bestimmen, wird der Vorderrand 7 der
Registermarke 1 erfasst, wobei die Position der Registermarke 1 in
Bezug zum Bedruckstoff 3 fehlerfrei vorliegt und eine fehlerfreie
Position der Registermarke 1 auf dem Bedruckstoff 3 bekannt
ist.