DE4014708A1 - Verfahren zum ermitteln von registerfehlern - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ermitteln von Registerfehlern auf einem mit Registermarken versehenen Druckerzeugnis, wobei die Registermarken beim Durchlauf des Druckerzeugnisses durch die Druckmaschine opto-elektrisch abgetastet werden.

Zum Ermitteln von Registerfehlern sind bereits Registermarken bekannt, bei welchen neben quer zur Bahnlaufrichtung verlaufenden Kanten schräg verlaufende Kanten vorgesehen sind. Bei der Abtastung dieser Registermarken mit opto-elektrischen Sensoren kann aus der quer zur Bahnlaufrichtung verlaufenden Kante ein Maß für Registerfehler in Bahnlaufrichtung gewonnen werden. Der Abtastzeitpunkt der schräg verlaufenden Kante ist von Registerfehlern in Bahnlaufrichtung und senkrecht dazu gerichteten Registerfehlern abhängig.

Bei einer bekannten Steueranlage für achsensenkrechte und seitliche Papierbahnausrichtung (DE 21 51 264 A1) wird der an einer schrägen Kante gemessene Registerfehler senkrecht zur Bahnlaufrichtung (seitlicher Registerfehler) durch Auswertung des Registerfehlers in Bahnlaufrichtung korrigiert.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, demgegenüber eine Verbesserung der Ermittlung insbesondere der seitlichen Registerfehler zu erzielen.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß die Registermarken von Sensoren mit mindestens vier im wesentlichen quadratisch angeordneten Sensorelementen abgetastet werden und daß die Registermarken jeweils zwei in entgegengesetztem Winkel schräg zur Bahnlaufrichtung verlaufende Kanten aufweisen.

Das erfindungsgemäße Verfahren hat den Vorteil, daß die Auswertung der Sensorsignale einen geringen technischen Aufwand erfordert und daß seitliche Registerfehler genau ermittelt werden können. Außerdem können mit dem erfindungsgemäßen Verfahren Diagonal-Registerfehler ermittelt werden.

Eine vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß die Kanten in Bahnlaufrichtung gegeneinander versetzt sind. Dadurch ist gewährleistet, daß die Registermarken aus dem übrigen Druckbild mit Hilfe eines angeschlossenen Rechners selektiert werden können. Außerdem kann mittels der Markenachse zusätzlich die Abweichung der Falzkante von der Sollposition gemessen werden, wenn - wie üblich - die Marken in den Falz gedruckt werden.

Eine andere Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß die Registermarken weitere Kanten aufweisen, die senkrecht zur Bahnlaufrichtung verlaufen. Hierdurch kann eine von den anderen Registerfehlern unabhängige Information über die Registerfehler in Bahnlaufrichtung - auch Umfangs-Registerfehler genannt - gewonnen werden.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß die Registermarken aus je zwei rechtwinkligen Dreiecken bestehen, die zu beiden Seiten einer in Bahnlaufrichtung verlaufenden Geraden gegeneinander in Bahnlaufrichtung versetzt derart angeordnet sind, daß je eine Kathete der Dreiecke auf der Geraden liegt.

Durch die in weiteren Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind weitere vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Erfindung möglich.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung anhand mehrerer Figuren dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine vergrößerte Darstellung einer Registermarke,

Fig. 2 eine vergrößerte Darstellung eines Sensors mit vier Sensorelementen,

Fig. 3 Registermarken verschiedener Farben, die von einem Sensor abgetastet werden,

Fig. 4 Ausgangssignale des Sensors und daraus gebildete Differenzsignale,

Fig. 5 ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels,

Fig. 6 Signale, die bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 auftreten,

Fig. 7 ein Blockschaltbild eines weiteren Ausführungsbeispiels,

Fig. 8 Signale, die bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 7 auftreten,

Fig. 9 einen Sensor und weitere Registermarken und

Fig. 10 Zeitdiagramme von Signalen, die bei der Abtastung der in Fig. 9 dargestellten Registermarken entstehen.

Gleiche Teile sind in den Figuren mit gleichen Bezugszeichen versehen.

Fig. 1 zeigt eine vorteilhafte Registermarke, die aus zwei rechtwinkligen Dreiecken 1, 2 besteht und auf einen Druckbogen derart aufgedruckt ist, daß sie in der durch einen Pfeil angedeuteten Bahnlaufrichtung bewegt wird. Die Registermarke weist vorzugsweise die in der Zeichnung als Beispiel angegebenen Abmessungen auf. Damit nimmt sie auf dem Druckbogen wenig Raum ein und wird beispielsweise auf einem gefalzten Druckbogen nicht sichtbar, wenn sie auf der Falzlinie angeordnet ist. Die schräg verlaufenden Kanten b und b* erlauben in einfacher Weise beim Abtasten mit Hilfe je eines Sensors eine Ermittlung der zeitlichen Lageabweichung. Mit den Kanten a und a* kann mit den gleichen Sensoren eine Abweichung in Bahnlaufrichtung ermittelt werden.

Fig. 2 zeigt die Anordnung von vier Sensorelementen 11, 12, 21, 22 in Form eines Quadrats. Eine derartige Anordnung ist auf dem Markt erhältlich, beispielsweise unter der Typenbezeichnung SFH 204 der Firma Siemens.

Fig. 3 stellt den Sensor 3, der bereits im Zusammenhang mit Fig. 2 erläutert wurde, mit drei Registermarken 4, 5, 6 dar, die mit verschiedenen Farben, beispielsweise Schwarz (B), Magenta (M) und Gelb (Y) von jeweils einem Druckwerk einer Druckmaschine auf die in Pfeilrichtung laufende Bahn aufgedruckt sind. Um die Lage der Registermarken zueinander und damit die Registrierung des Druckbildes messen zu können, sind elektrische Signale erforderlich, die genauestens mit der jeweiligen Position der Registermarke 4, 5, 6 übereinstimmen. Die von dem Sensor 3 abgegebenen Signale sind jedoch mit Flanken behaftet, deren Steilheit vom Kontrast der jeweiligen Farbe zum Papierweiß abhängt. Außerdem verläuft, durch die Keilform bedingt, die steigende Flanke der Signale flacher als die fallende Flanke.

Die Ausgangssignale der Sensorelemente 11, 12, 21, 22 beim Abtasten der Registermarken 4, 5, 6 sind in Fig. 4 als Zeitdiagramme dargestellt, wobei die einzelnen Zeilen gleichlautend mit dem jeweiligen Sensorelement und die einzelnen Impulse gleichlautend mit den Farben der Registermarken bezeichnet sind. Würde man die dargestellten Signale ohne weitere Maßnahmen mit Hilfe eines Schwellwert-Komparators in binäre Signale umwandeln, so wären deren Vorderflanken von der jeweiligen Steilheit der Vorderflanken der Signale und damit von der jeweiligen Farbe abhängig.

Diese Abhängigkeit wird bei der in Fig. 5 dargestellten Schaltungsanordnung vermieden. Den Eingängen 13, 14, 15, 16 werden die Ausgangssignale der Sensorelemente 11, 12, 21, 22 gegebenenfalls nach entsprechender Verstärkung zugeführt. Die Ausgangssignale jeweils zweier in Bahnlaufrichtung hintereinander liegender Sensorelemente werden in je einer Subtrahiersschaltung 17, 18 subtrahiert. Die dadurch entstandenen Signale 11-12 und 21-22 sind ebenfalls in Fig. 4 dargestellt.

Mit Hilfe von anschließenden Gleichrichtern 19, 20 (Fig. 5) werden die bei der Subtraktion entstehenden negativ gerichteten Anteile abgeschnitten, so daß die in Fig. 6 dargestellten Signale A und B entstehen. Diese werden je einem Spitzenwertdetektor 23, 24 zugeführt, der zum Zeitpunkt des Maximums des jeweiligen Signals A, B einen Impuls PEAK1 bzw. PEAK2 an einen Rechner 25 abgibt.

Die Impulse PEAK1 und PEAK2 stellen unabhängig von der Farbe den Zeitpunkt dar, zu welchem die jeweilige Registermarke eine vorbestimmte Position einnimmt. Im Rechner 25 werden diese Zeitpunkte miteinander bzw. mit einem Sollwert verglichen, so daß durch eine entsprechende Steuerung der Druckmaschine eine Optimierung der Registrierung erfolgt.

Mit der in Fig. 5 dargestellten Schaltungsanordnung kann außer der farbunabhängigen Bestimmung der Lage der Registermarken eine Bestimmung der Farbe der jeweils abgetasteten Registermarke erfolgen. Dazu werden die Signale A und B je einem Analog/Digital-Wandler 26, 27 zugeführt. Um den jeweiligen Spitzenwert in ein digitales Signal umzuwandeln werden die Analog/Digital-Wandler 26, 27 mit PEAK1 bzw. PEAK2 getriggert. Dazu ist jeweils eine Und-Schaltung 28, 29 vorgesehen, der einerseits der jeweilige Impuls PEAK1 bzw. PEAK2 und andererseits ein Signal CONVERT vom Rechner 25 zugeführt werden. Letzteres definiert einen Zeitraum, in welchem der Spitzenwert liegen kann. Damit kann die Wandlung von Spitzenwerten anderer Signale ausgeschlossen werden.

Die Ausgangssignale der Analog/Digital-Wandler 26, 27 werden entsprechenden Eingängen des Rechners 25 zugeführt und dort mit gespeicherten Werten der Absorbtionsgrade der einzelnen Farben verglichen. Das Ergebnis dieses Vergleichs stellt eine Information über die Farbe der jeweils abgetasteten Registermarke dar. Diese Information kann beispielsweise dazu verwendet werden, die vom Rechner erzeugten Steuersignale jeweils dem richtigen Druckwerk zuzuführen.

Zu einer Lageregelung in Bahnlaufrichtung genügen an sich zwei Sensorelemente 11, 12 bzw. 21, 22. Durch die Verwendung von vier Sensorelementen, wobei jeweils zwei Sensorelemente eines der Teile der Registermarke 4, 5, 6 (Fig. 1) abtasten, ist ferner durch entsprechende Auswertung im Rechner 25 eine Regelung der Lage quer zur Bahnlaufrichtung und gegebenenfalls auch eine Regelung in Diagonalrichtung möglich.

Mit der Schaltungsanordnung nach Fig. 7 wird lediglich die Lage der Registermarken ausgewertet, nicht jedoch deren Farbe erkannt. Der Aufwand an Analog-Schaltungen ist gegenüber der Schaltungsanordnung nach Fig. 5 entsprechend geringer. Die Gleichrichter 19, 20 sind bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 7 Vollweggleichrichter, das heißt die ins Negative reichenden Teile der Ausgangsspannungen der Subtrahierschaltungen 17, 18 werden nicht unterdrückt, sondern invertiert. Die Signale A′ und B′ weisen dann die in Fig. 8 gezeigte Form auf. Mit Schwellwert-Komparatoren 31, 32 werden aus den Signalen A′ und B′ Binärsignale C und D geformt. Diese werden Eingängen des Rechners 25 zugeführt, wo jeweils die Impulsmitte errechnet wird, die zeitlich dem Amplitudenmaximum (Spitzenwert) des Analogsignals entspricht. Durch Verwendung dieser Impulsmitte als Maß für die Lage der Registermarken entstehen keine Fehler durch unterschiedliche Anstiegsgeschwindigkeiten der Impulse.

Ein Ausführungsbeispiel für die Auswertung der dem Rechner 25 (Fig. 5, Fig. 7) zugeführten Signale wird im folgenden anhand der Fig. 9 und 10 erläutert, wobei der Übersichtlichkeit halber dreieckförmige Registermarken 41, 42, 43 vorgesehen sind. Die Auswertung der Signale, welche durch die Abtastung der Registermarken 4, 5, 6 (Fig. 3) entstehen, erfolgt unter Berücksichtigung des Versatzes beider Hälften dieser Registermarken in entsprechender Weise.

Die Registermarken 41, 42, 43 sind jeweils von einem Druckwerk in einer Farbe derart auf die Bahn gedruckt, daß sie bei richtiger Registrierung auf einer in Fig. 9 gestrichelt dargestellten Linie liegen und einen definierten Abstand S voneinander aufweisen.

Für verschiedene Registerfehler ist in Fig. 10 die zeitliche Lage der durch die Abtastung der Ränder der Registermarken 41 bis 43 entstehenden impulsförmigen Signale dargestellt. Die einzelnen Zeilen in Fig. 10 sind gleichlautend mit den Sensorelementen bezeichnet.

Fig. 10a zeigt die zeitliche Lage der Impulse, wenn keine Registerfehler vorliegen. Bei den Diagrammen gemäß Fig. 10b liegt ein seitlicher Registerfehler vor, wobei die abgetastete Registermarke bei der Darstellung nach Fig. 9 zu tief liegt. Gegenüber den von den Sensorelementen 21 und 22 erzeugten Impulsen weisen die von den Sensorelementen 11 und 12 erzeugten Impulse eine Verzögerung auf. Diese Verzögerung B stellt ein Maß für die Größe des seitlichen Registerfehlers dar.

Fig. 10c stellt die Verhältnisse bei einem seitlichen Registerfehler in der anderen Richtung dar - das heißt, die Registermarke ist bei der Darstellung in Fig. 9 nach oben verschoben. Fig. 10d zeigt die Impulse bei einem seitlichen Registerfehler nach unten und einem diagonalen Registerfehler A. Die Registerfehler in Umfangsrichtung werden aufgrund des zeitlichen Abstandes der Abtastung der einzelnen Registermarken ermittelt. Da in Fig. 10 lediglich die Impulse die durch Abtastung einer Registermarke entstehen, dargestellt sind, geht dieses aus Fig. 10 nicht hervor.

Die Erfassung der Zeiten A und B sowie der nicht dargestellten Zeit zwischen zwei verschiedenen Registermarken erfolgt in an sich bekannter Weise im Rechner mit Hilfe von Zählern, die mit einer Frequenz inkrementiert werden, die wesentlich höher als die Wiederholfrequenz der Impulse ist.

Claims (9)

1. Verfahren zum Ermitteln von Registerfehlern auf einem mit Registermarken versehenen Druckerzeugnis, wobei die Registermarken beim Durchlauf des Druckerzeugnisses durch die Druckmaschine opto-elektrisch abgetastet werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Registermarken von Sensoren mit mindestens vier im wesentlichen quadratisch angeordneten Sensorelementen abgetastet werden und daß die Registermarken jeweils zwei in entgegengesetztem Winkel schräg zur Bahnlaufrichtung verlaufende Kanten aufweisen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanten in Bahnlaufrichtung gegeneinander versetzt sind.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Registermarken weitere Kanten aufweisen, die senkrecht zur Bahnlaufrichtung verlaufen.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Registermarken aus je zwei rechtwinkligen Dreiecken bestehen, die zu beiden Seiten einer in Bahnlaufrichtung verlaufenden Geraden gegeneinander in Bahnlaufrichtung versetzt derart angeordnet sind, daß je eine Kathete der Dreiecke auf der Geraden liegt.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß impulsförmige Signale abgeleitet werden, die jeweils den Zeitpunkt der Abtastung einer Kante der Registermarke kennzeichnen.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die von zwei in Bahnlaufrichtung hintereinanderliegenden Abtastelementen erzeugten Signale zur Bildung des impulsförmigen Signals subtrahiert werden.

7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die impulsförmigen Signale zur Ermittlung eines Registerfehlers quer zur Bahnlaufrichtung durch Vergleich der Signale zweier quer zur Bahnlaufrichtung benachbarter Sensorelemente verglichen werden.

8. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zur Ermittlung eines Registerfehlers in Bahnlaufrichtung die impulsförmigen Signale, die bei Abtastung einer quer zur Bahnlaufrichtung verlaufenden Kante der Registermarke mit entsprechenden impulsförmigen Signalen einer weiteren Registermarke verglichen werden.

9. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zur Ermittlung von Registerfehlern in Diagonalrichtung die impulsförmigen Signale, die bei der Abtastung einer senkrecht zur Bahnlaufrichtung verlaufenden Kante mit zwei senkrecht zur Bahnlaufrichtung benachbarten Sensorelementen entstehen, miteinander verglichen werden.