EP0241773A1 - Bestimmung des Registerfehlers beim Mehrfarbendruck - Google Patents

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EP0241773A1
EP0241773A1 EP87104372A EP87104372A EP0241773A1 EP 0241773 A1 EP0241773 A1 EP 0241773A1 EP 87104372 A EP87104372 A EP 87104372A EP 87104372 A EP87104372 A EP 87104372A EP 0241773 A1 EP0241773 A1 EP 0241773A1
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EP
European Patent Office
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scanning
housing
individual
determining
registration marks
Prior art date
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EP87104372A
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English (en)
French (fr)
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EP0241773B1 (de
Inventor
Helmut Dr. Kipphan
Willi Jeschke
Hans Ott
Jean Pierre Dr. Graf
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Heidelberger Druckmaschinen AG
Original Assignee
Heidelberger Druckmaschinen AG
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Publication date
Application filed by Heidelberger Druckmaschinen AG filed Critical Heidelberger Druckmaschinen AG
Priority to AT87104372T priority Critical patent/ATE63856T1/de
Publication of EP0241773A1 publication Critical patent/EP0241773A1/de
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Publication of EP0241773B1 publication Critical patent/EP0241773B1/de
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41F—PRINTING MACHINES OR PRESSES
    • B41F33/00—Indicating, counting, warning, control or safety devices
    • B41F33/0036—Devices for scanning or checking the printed matter for quality control
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41F—PRINTING MACHINES OR PRESSES
    • B41F13/00—Common details of rotary presses or machines
    • B41F13/02—Conveying or guiding webs through presses or machines
    • B41F13/025—Registering devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41F—PRINTING MACHINES OR PRESSES
    • B41F33/00—Indicating, counting, warning, control or safety devices
    • B41F33/0081—Devices for scanning register marks

Definitions

  • the invention relates to a register error determination device of the type specified in the preamble of claim 1 and to registration marks intended for use with this device.
  • the partial images printed with the individual printing inks must match one another with high precision.
  • the present invention is now intended to create a hand-held device, specially tailored for off-line operation, for registering the register error, the focus being on less design effort and simple and safe handling, but still fulfilling the relevant precision requirements no too great demands are placed on the positioning accuracy of the measuring device.
  • the device according to the invention is based on the generic device defined in the preamble of claim 1 and is characterized according to the invention by the features contained in the characterizing part of claim 1. Special configurations result from the dependent claims.
  • the device shown in FIG. 1 is designed as a hand-held device, all parts being accommodated in a housing G, which is only indicated here.
  • the structure of the device largely corresponds to that of handheld densitometers. Of course, other designs are also possible.
  • the housing G there is a rotatably arranged scanning head A, a stepper motor S for driving the scanning head, a transducer M, a control and computing circuit E and an input / output unit D, these operating buttons, a display and / or interfaces to others Devices can include.
  • the scanning head A can be rotated about a vertical axis Z and contains a light source 1, an illumination optics 2 and a measurement optics 3, a filter wheel 5 driven by a motor 4, an aperture diaphragm 6 and a photoelectric receiver 7 which is connected to the transducer M. Except for the fact that the scanning head A is rotatable and the evaluation of the scanning data takes place differently, the device corresponds, as already mentioned, to a commercial hand-held densitometer, so that further explanations of the structure are superfluous.
  • the device is placed by hand on the printed sheet P to be assessed in such a way that a co-printed registration mark comes to lie within a visor panel V provided in the housing G, and the scanning process is then triggered automatically or by pressing a button.
  • the lamp 1 generates a very fine, punctiform light spot LF on the printed sheet P (FIG. 3), which is imaged onto the aperture diaphragm 6 via the measuring optics 3.
  • the photo receiver 7 measures this through the aperture stop 6 light passing through.
  • the light spot lies about 2 mm outside the axis of rotation Z of the scanning head A and therefore moves along a circular path K when the scanning head rotates - the printed sheet is scanned in a circular manner.
  • the filter wheel 5 is used for the color-based splitting of the measurement light and enables the sampling values to be assigned to the individual printing inks.
  • FIG. 2a and 2b show a configuration of a registration mark PM for circular scanning with the device described above, here e.g. for five-color printing (four colors plus black).
  • the mark PM comprises four angles 11-14 and a cross 15.
  • the angles consist of two legs 11a, 11b-14a, 14b which are inclined at 90 degrees to one another and are arranged in the manner shown at regular intervals in a circle around the center of the cross. Each angle has a different color and accordingly comes from a different print run.
  • the individual parts of the registration mark do have a defined target position relative to one another (FIG. 2a), but they do not coincide even with ideal printing, that is to say without register errors. This registration mark is therefore not suitable for visual inspection.
  • the register mark can also contain four cross-shaped elements 16 - 19 in the center, which ideally overlap.
  • Fig. 2a shows the ideal case
  • Fig. 2b a registration mark indicating a register error.
  • the registration mark shown here can of course be varied in many ways. In particular, it can be expanded or reduced to more or less printing inks by adapting the circle division and angle accordingly. Also, for example, the cross 15 in the middle of the mark by four cross-shaped lines or one similar pattern can be replaced. Furthermore, the parts provided for visual inspection can of course also be omitted.
  • the rotating scanning head A scans the registration mark PM along a circular path K.
  • the diameter of this circular path is, for example, about 4 mm.
  • the center of the circle given by the projection of the axis of rotation Z of the scanning head A is designated Z.
  • the zero position (angle reference line) which can be placed as desired (device-fixed) is designated by alpha 0 in FIG. 3.
  • the printing direction and the transverse direction are indicated by the coordinate axes x and y.
  • FIG. 3 shows only a part of the registration mark PM completely drawn in FIGS. 2a and 2b, namely only the black center cross 15 and a color angle 12.
  • the distances to the other parts of the brand can be calculated analogously. It can be shown by trivial calculation that the determination of delta x and delta y is independent of the positioning of the device on the printed sheet, both in terms of the distance to the theoretical center of the mark and in relation to the angular position of the device relative to the coordinate network xy. Of course, the device must be positioned roughly at least to such an extent that the registration mark does not lie outside the (here) circular scanning area of the device.
  • the remission signals supplied by the photoelectric converter 7 are processed in the amplifier - A / D converter M.
  • the calculation of the distances delta x and delta y and therefrom the register error (by subtracting the defined target distances) takes place in a control and Computing circuit E contained or formed by this evaluation device.
  • the control and computing circuit E also controls the Drive motors S and 4 as well as the light source 1 and controls and coordinates all processes necessary for the measuring process, as is also the case with a modern computer-controlled hand-held densitometer.
  • the operation of the device and the display of the measurement results is carried out via the input-output unit D in an analogous manner to manual densitometers.
  • the line widths of the registration mark shown in FIGS. 2a and 2b are preferably approximately 0.1 mm, the mark itself has an extent of approximately 7 ⁇ 7 mm 2, for example.
  • the distances between two adjacent parallel legs of brand parts belonging to different colors are approximately 0.8 mm. This ensures a practical arrangement with high precision (0.01 mm).
  • the scanning of the colored parts of the mark can be done in one or more channels, sequentially or in parallel.
  • the color splitting is carried out by color filters arranged in a filter wheel.
  • other methods can also be used. It is only essential that the lines of the individual brand parts can be precisely localized and assigned to the corresponding printing inks.
  • the registration mark can be designed according to FIG. 4.
  • Each of the (here four) colored angles 11 - 14 is provided in triplicate, which makes the measurement redundant and any errors and uncertainties can be eliminated.
  • the arrangement of the individual color angles is in turn such that even with the largest register error to be expected, parallel legs are not overprinted.
  • the registration marks can also be scanned in two dimensions. This is to be understood to mean that the scanning spot does not move along a single linear path, but rather sweeps over a more or less large area and scans it point by point. This can e.g. 5, by means of a diode row (photodiode array) 30 consisting of a plurality of individual light-sensitive diodes, which rotates about an axis z and thereby scans the registration mark PM along a number of concentric circular tracks k corresponding to the number of photodiodes.
  • a diode row (photodiode array) 30 consisting of a plurality of individual light-sensitive diodes, which rotates about an axis z and thereby scans the registration mark PM along a number of concentric circular tracks k corresponding to the number of photodiodes.
  • An alternative to this is, for example, rotating only a single photo receiver, but changing the radius of the scanning track.
  • Another alternative provides for using a fixed two-dimensional photodiode array or the like, which covers the entire scanning area, in order to implement the point-by-point scanning by selective polling of the individual photodiodes.
  • the measurement is carried out without mechanical scanning of the registration mark.
  • the registration marks do not necessarily have to be scanned along a circular track. With a corresponding design of the registration marks and adaptation of the scanning device, linear scanning can also be advantageous. 6 shows an example of this.
  • the registration mark PM here consists of conventional registration crosses 41-45.
  • the scanning device A generates two scanning lines 51 and 52 arranged at right angles to one another by means of aperture diaphragms suitably arranged in the beam path, the entire device being positioned in operation above the registration mark in such a way that the two scanning lines stand parallel to one leg of the registration cross.
  • the scanning head and thus the scanning lines 51 and 52 are now scanned in the diagonal direction d by a stepping motor or other suitable drive. Each scan line only detects the parallel bars of the registration marks. The relative position and thus the register error can then be determined in a simple manner from the sequence of the individual bars.
  • the scanning with the two scanning lines 51 and 52 is carried out separately for both lines. Either two different scanning systems can be provided for this, or means are provided to generate a single scanning line which can be brought into two positions rotated by 90 degrees to one another. Then the scan would e.g. done in succession in two runs.
  • FIG. 7 shows an embodiment of a registration mark that is particularly suitable for linear scanning. They consists of a series of first parallel lines 61-64 and a series of second parallel lines 65-69, which are inclined at 45 degrees to the first. Each line in a row is printed in a different one of the printing inks involved. The target distances between the individual parallel lines are set so that there is no overprinting even with the maximum register error to be expected. In the drawing, some of the position fluctuation ranges of the individual register lines are indicated by dashed-bordered fields 71-76.
  • This register mark is expediently scanned along line d via two scanning gaps 81 and 82 inclined at 45 degrees to one another, analogous to the embodiment according to FIG.
  • the proportions of registration mark and scanning columns are shown in the scale of FIG. 7.
  • the line width is approximately 0.1 mm, the size of the entire registration mark is approximately 4.5 ⁇ 13 mm.
  • the alignment of the scanning head is done with the help of the visor (V).
  • Means integrated into the device are also conceivable, with which a visual support of the alignment of the scanning head on the registration mark is given. These are e.g. Magnifying glasses, focusing screens but also optically / electronically controlled small screens.
  • the coupling to the measuring beam path is preferably carried out by beam splitters or semitransparent mirrors.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Spectrometry And Color Measurement (AREA)
  • Inking, Control Or Cleaning Of Printing Machines (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Abstract

Es wird eine Vorrichtung zur Bestimmung des Registerfehlers zwischen den einzelnen Farben beim Mehrfarbendruck vorgeschlagen, welche mit einer fotoelektrischen Abtasteinrichtung (A) versehen ist und verschiedenfarbig mitgedruckte Passermarken auf dem Druckbogen (P) erfaßt, zur Bestimmung der Relativpositionen der einzelnen Passermarken zueinander. Daraus wird der Registerfehler ermittelt. Die Abtastung erfolgt zirkular mittels eines rotierenden, oder linear mittels eines hin- und hergehenden bewegbaren Abtastkopfs (A) bzw. optischen Systems oder mittels statisch angeordneten Zeilenarrays. Zur Erhöhung der Präzision und Meßsicherheit sind spezielle, im wesentlichen winkelförmige Passermarken vorgesehen und die Abtasteinrichtung (A) auf die jeweilige Form der Passermarken abgestimmt.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Registerfehlerbestimmungsvorrichtung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Art sowie zur Verwendung mit dieser Vorrichtung bestimmte Passermarken.
  • Beim Mehrfarbendruck müssen die mit den einzelnen Druckfarben gedruckten Teilbilder mit hoher Präzision aufeinanderpassen. Zur Kontrolle der relativen Positionsdifferenzen der einzelnen Teilbilder - des sog. Registerfehlers - bedient man sich üblicherweise mitgedruckter Passermarken, die visuell oder neuerdings auch schon fotolektrisch und evtl. auch computerunterstützt ausgewertet werden. Beispiele für solche mehr oder weniger automatisierten fotoelektisch arbeitenden Registermeßsysteme sind in DE-C-32 48 795 (= US. Ser. No. 335764 v. 30.12.81), US-A-45 34 288 und DE-C-32 26 078 (= JP Appl. No. P114273-81 v. 21.7.81) beschrieben. Diese Systeme arbeiten alle on-line an der laufenden Druckmaschine mit speziell ausgebildeten Passermarken und entsprechend angepaßten konventionellen Abtasteinrichtungen. Handgeräte vergleichbarer Art für den off-line-Betrieb sind bisher nicht bekannt. Ferner sind auch on-line und off-line-Systeme bekannt geworden, welche die Passermarken mit Fernsehkameras abtasten und anzeigen. Solche Systeme sind jedoch relativ komplex und für viele Anwendungen zu aufwendig.
  • Durch die vorliegende Erfindung soll nun ein speziell für den off-line-Betrieb zugeschnittenes Hand-Gerät zur Erfassung des Register-Fehlers geschaffen werden, wobei geringer konstruktiver Aufwand, sowie einfache und sichere Handhabung im Vordergrund stehen, die einschlägigen Präzisionsanforderungen dabei aber dennoch erfüllt und keine allzu großen Anforderungen an die Positonierungsgenaugikeit des Meßgeräts gestellt werden.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung geht aus von der im Oberbegriff des Anspruchs 1 definierten gattungsgemäßen Vorrichtung und ist erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 enthaltenen Merkmale charakterisiert. Besondere Ausgestaltungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
  • Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
    • Fig.1 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels der Vorrichtung mit zirkularer Abtastkopfbewegung.
    • Fig. 2a und 2b je eine Passermarke für den Fünffarbendruck, einmal ohne und einmal mit Registerfehler,
    • Fig. 3 eine Skizze zur Erläuterung der Berechnung des Registerfehlers bei zirkularer Abtastung,
    • Fig. 4 eine Variante einer Passermarke für zirkulare Abtastung,
    • Fig. 5 eine Prinzipskizze einer zweidimensional arbeitenden Abtasteinrichung,
    • Fig. 6 eine für lineare Abtastung geeignete Passermarke und
    • Fig. 7 eine weiter Variante.
  • Die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung ist als Handgerät ausgebildet, wobei alle Teile in einem hier nur andeutungsweise dargestellten Gehäuse G untergebracht sind. Der Aufbau der Vorrichtung entspricht dabei weitestgehend demjenigen von Handdensitometern. Selbstverständlich sind auch andere Gestaltungen möglich.
  • Im Gehäuse G befinden sich ein drehbar angeordneter Abtastkopf A, ein Schrittmotor S zum Antrieb des Abtastkopfs, ein Messwandler M, eine Steuer- und Rechenschaltung E und eine Ein/Ausgabe-Einheit D, wobei diese Bedienungstasten, eine Anzeige und/oder Schnittstellen zu weiteren Geräten umfassen kann. Der Abtastkopf A ist um eine vertikale Achse Z drehbar und enthält eine Lichtquelle 1, eine Beleuchtungsoptik 2 und eine Messoptik 3, ein mittels eines Motors 4 angetriebenes Filterrad 5, eine Aperturblende 6 und einen fotoelektrischen Empfänger 7, der mit dem Meßwandler M verbunden ist. Bis auf die Tatsache, daß der Abtastkopf A drehbar ist und die Auswertung der Abtastdaten anders erfolgt, entspricht die Vorrichtung somit, wie schon erwähnt, in etwa einem handelsüblichen Handdensitometer, so daß weitere Erläuterungen des Aufbaus überflüssig sind.
  • Im Betrieb wird die Vorrichtung von Hand so auf den zu beurteilenden Druckbogen P aufgsetzt, daß eine mitgedruckte Passermarke innerhalb einer im Gehäuse G vorgesehenen Visierblende V zu liegen kommt, und dann automatisch oder per Knopfdruck den Abtastvorgang ausgelöst. Dabei erzeugt die Lampe 1 auf dem Druckbogen P einen sehr feinen, punktförmigen Leuchtfleck LF (Fig.3), der über die Meßoptik 3 auf die Aperturblende 6 abgebildet wird. Der Fotoempfänger 7 mißt das durch die Aperturblende 6 hindurchtretende Licht. Der Leuchtfleck liegt etwa 2 mm außerhalb der Drehachse Z des Abtastkopfs A und bewegt sich daher beim Rotieren des Abtastkopfs längs einer Kreisbahn K - der Druckbogen wird zirkular abgetastet. Das Filterrad 5 dient zur farbmäßigen Aufspaltung des Meßlichts und ermöglicht die Zuordnung der Abtastwerte zu den einzelnen Druckfarben.
  • Die Fig. 2a und 2b zeigen eine für die zirkulare Abtastung mit der vorstehend beschriebenen Vorrichtung zwechmäßige Ausgestaltung einer Passermarke PM, hier z.B. für den Fünffarbendruck (vier Farben plus schwarz). Die Marke PM umfaßt vier Winkel 11 - 14 und ein Kreuz 15. Die Winkel bestehen aus zwei unter 90 Grad zueinander geneigten Schenkeln 11a,11b - 14a,14b und sind in der gezeigten Weise in regelmäßigen Abständen im Kreis um den Kreuzmittelpunkt angeordnet. Jeder Winkel hat eine andere Farbe und stammt entsprechend aus einem anderen Druckdurchgang. Die einzelnen Teile der Passermarke haben zwar eine definierte Soll-Lage zueinander (Fig. 2a), kommen aber auch bei idealem Druck, also ohne Registerfehler, nicht zur Deckung. Diese Passermarke ist daher für die visuelle Kontrolle nicht geeignet. Um zusätzlich zur maschinellen Bestimmung des Registerfehlers auch noch eine visuelle Überprüfung zu ermöglichen, kann die Passermarke in ihrem Zentrum noch vier kreuzförmige Elemente 16 - 19 enthalten, die sich im Idealfall überdecken. Fig. 2a zeigt den Idealfall, Fig. 2b eine einen Registerfehler anzeigende Passermarke.
  • Die hier beispielsweise dargestellte Passermarke läßt sich natürlich vielfältig variieren. Insbesondere kann sie durch entsprechende Anpassung der Kreisteilung und Winkel auf mehr oder weniger Druckfarben erweitert bzw. reduziert werden. Auch kann z.B. das Kreuz 15 in der Mitte der Marke durch vier kreuzförmig angeordnete Striche oder ein ähnliches Muster ersetzt werden. Ferner können selbstverständlich auch die für die visuelle Kontrolle vorgesehenen Teile entfallen.
  • Die Fig. 3 erläutert die Ermittlung des Registerfehlers. Es wird darunter der Versatz in Druckrichtung (Bewegungsrichtung des Druckbogens in der Druckmaschine) und in Querrichtung jedes einzelnen Teildruckbildes relativ zu einem frei wählbaren Referenzdruckbild (üblicherweise schwarz) vestanden.
  • Der rotierende Abtastkopf A tastet die Passermarke PM längs einer Kreisbahn K ab. Der Durckmesser dieser Kreisbahn beträgt beispielsweise etwa 4 mm. Der durch die Projektion der Rotationsache Z des Abtastkopfs A gegebene Kreismittelpunkt ist mit Z bezeichnet. Der Leuchtfleck LF bewegt sich in inkrementalen Winkelschritten von z.B. weniger als 0,36 Grad (= 1000 Schritte pro Umdrehung) im Kreis. Selbstverständlich ist auch eine höhere Auflösung möglich, beispielsweise etwa 2000 oder 3000 Schritte pro volle Umdrehung. Da der Radius der Abtastbahn festliegt, ist die Position des Leuchtflecks LF durch seine Winkellage eindeutig definiert. Die (beliebig legbare, gerätefeste) Null-Position (Winkel-Bezugslinie) ist in der Fig. 3 mit Alpha 0 bezeichnet. Die Druckrichtung und die Querrichtung sind durch die Koordinatenachsen x und y angedeutet.
  • In der Fig. 3 ist aus Übersichtlichtkeitsgründen nur ein Teil der in Fig. 2a und 2b vollständig gezeichneten Passermarke PM dargestellt, und zwar nur das schwarze Mittenkreuz 15 und ein Farbwinkel 12. Wenn der Leuchtfleck auf seinem Abtastweg einen der strichförmigen Schenkel der Markenteile überstreicht, ergibt sich eine markante Änderung der Remission, welche in der Steuer- und Rechenschaltung E nach den üblichen Methoden zur Bestimmung der Schnittpunkte ausgewertet wird. Die derart ermittelten Winkellagen dieser Schnittpunkte sind mit Alpha 1 bis Alpha 6 bezeichnet. Aus diesen Winkeln errechnen sich nun die Distanzen Delta x und Delta y zwischen dem hier beispielsweise als Referenz benutzten Mittenkreuz 15 und dem Winkel 12 nach den Formeln

    Delta x = 2 R· sin [(Alpha 3 - Alpha 6)/2] · sin [(Alpha 3 - Alpha 4)/2]

    Delta y = 2 R· sin [(Alpha 5 - Alpha 2)/2] · sin [(Alpha 2 - Alpha 1)/2]
  • Analog lassen sich die Distanzen zu den anderen Markenteilen errechnen. Durch triviale Rechnung kann gezeigt werden, daß die Bestimmung von Delta x und Delta y unabhängig ist von der Positionierung der Vorrichtung auf dem Druckbogen, und zwar sowohl in Bezug auf die Distanz zum theoretischen Markenmittelpunkt als auch in Bezug auf die Winkellage der Vorrichtung relativ zum Koordinatennetz x-y. Selbstverständlich muß die Vorrichtung grob wenigstens soweit positioniert sein, daß die Passermarke nicht außerhalb des (hier) kreisförmigen Abtastbereichs der Vorrichtung liegt.
  • Die Aufbereitung der vom fotoelektrischen Wandler 7 gelieferten Remissionssignale erfolgt im Verstärker - A/D-Wandler M. Die Berechnung der Distanzen Delta x und Delta y und daraus des Registerfehlers (durch Abzug der definierten Soll-Distanzen) geschieht in einer in der Steuer- und Rechenschaltung E enthaltenen bzw. durch diese gebildeten Auswerteeinrichtung. Die Steuer- und Rechenschaltung E sorgt auch für die Steuerung der Antriebsmotoren S und 4 sowie der Lichtquelle 1 und kontrolliert und koordiniert alle für den Meßvorgang nötigen Abläufe, so wie dies auch bei einem modernen computergesteuerten Handdensitometer der Fall ist. Die Bedienung der Vorrichtung und die Anzeige der Meßresultate erfolgt über die Eingabe-Ausgabe-Einheit D ebenso in analoger Weise zu Handdensitometern.
  • Die Strichbreiten der in Fig. 2a und 2b gezeigten Passermarke betragen vorzugsweise etwa 0,1 mm, die Marke selbst hat eine Ausdehnung von beispielsweise etwa 7 × 7 mm². Die Abstände zwischen zwei benachbarten parallelen Schenkeln von zu verschiedenen Farben gehörenden Markenteilen betragen etwa 0,8 mm. Damit wird eine praxisgerechte Anordnung bei hoher Präzision (0,01 mm) erreicht.
  • Die Abtastung der farbigen Markenteile kann ein- oder mehrkanalig erfolgen, sequentiell oder parallel. Im gezeichneten Fall erfolgt die Farbaufspaltung durch in einem Filterrad angeordnete Farbfilter. Selbstverständlich können auch andere Methoden angewandt werden. Wesentlich ist lediglich, daß die Striche der einzelnen Markenteile präzis lokalisiert und den entsprechenden Druckfarben zugeordnet werden können.
  • Zur Erhöhung der Meßsicherheit kann die Passermarke gemäß Fig. 4 ausgestaltet sein. Hier ist jeder der (hier vier) farbigen Winkel 11 - 14 jeweils dreifach vorhanden, wodurch die Meßung redundant wird und beliebige Fehler und Unsicherheiten ausgemerzt werden können. Die Anordnung der einzelnen Farbwinkel ist wiederum derart, daß selbst beim größten zu erwartenden Registerfehler kein Übereinanderdruck paralleler Schenkel erfolgt.
  • Zur weiteren Verbesserung der Meßgenauigkeit und Sicherheit kann die Abtastung der Passermarken auch zweidimensional erfolgen. Darunter ist zu verstehen, daß der Abtastfleck nicht längs eines einzelnen linienförmigen Pfades wandert, sondern eine mehr oder weniger große Fläche überstreicht und diese punktweise abtastet. Dies kann z.B. wie in Fig. 5 dargestellt mittels einer aus einer Vielzahl von einzelnen lichtempfindlichen Dioden bestehenden Diodenzeile (Fotodiodenarray) 30 erfolgen, welche um eine Achse z rotiert und dabei die Passermarke PM längs einer der Anzahl der Fotodioden entsprechenden Anzahl von konzentrischen Kreis-Spuren k abtastet.
  • Eine Alternative dazu besteht zum Beispiel darin, nur einen einzelnen Fotoempfänger rotieren zu lassen, dafür aber den Radius der Abtastspur zu verändern.
  • Eine weitere Alternative sieht vor, ein feststehendes zweidimensionales Fotodiodenarray oder dergleichen zu verwenden, welches den gesamten Abtastbereich abdeckt, um die punktweise Abtastung durch selektives Abfragen der einzelnen Fotodioden zu realisieren.
  • Bei geeignetem Aufbau der Passermarke kann mit zwei z.B. rechtwinklig zueinander angeordneten Fotodiodenzeilen (Zeilenarray) die Messung ohne mechanische Abtastung der Passermarke erfolgen.
  • Auch bei Verwendung eines Zeilen- oder Flächenarrays bei linearer, mechanischer Abtastung der Passermarke in nur eine Richtung, ist eine flächendeckende Erfassung der gesamten Passermarke möglich.
  • Werden insbesondere farbfähige Arrays oder die Kombination von optischen Filtern und Arrays eingesetzt, so ist in Verbindung mit geeigneten Softwaremitteln ein farborientiertes Ausmessen der Passermarken möglich, ohne daß eine festvorgegebene Farbreihenfolge der Passermarken eingehalten werden muß.
  • Die Abtastung der Passermarken muß nicht unbedingt längs einer Kreisspur erfolgen. So kann bei entsprechender Ausgestaltung der Passermarken und Anpassung der Abtasteinrichtung auch eine lineare Abtastung vorteilhaft sein. Fig. 6 zeigt dafür ein Beispiel. Die Passermarke PM besteht hier aus konventionellen Passerkreuzen 41 - 45. Die Abtasteinrichtung A erzeugt durch im Strahlengang geeignet angeordnete Aperturblenden zwei zueinander im rechten Winkel angeordnete Abtaststriche 51 und 52, wobei die gesamte Vorrichtung im Betrieb so über der Passermarke positioniert ist, daß die beiden Abtaststriche jeweils zu einem Schenkel der Passerkreuze parallel stehen. Durch einen Schrittmotor oder sonstigen geeigneten Antrieb werden nun der Abtastkopf und damit die Abtaststriche 51 und 52 in diagonaler Richtung d abgetastet. Dabei detektiert jeder Abtaststrich jeweils nur die zu ihm parallelen Balken der Passerkreuze. Aus der Aufeinanderfolge der einzelnen Balken kann dann in einfacher Weise deren Relativlage und damit der Registerfehler bestimmt werden.
  • Die Abtastung mit den beiden Abtaststrichen 51 und 52 erfolgt für beide Striche getrennt. Entweder können dazu zwei verschiedene Abtastsysteme vorgesehen sein, oder aber es sind Mittel vorgesehen, um einen einzigen Abtaststrich zu erzeugen, der in zwei um 90 Grad zueinander verdrehte Lagen gebracht werden kann. Dann würde die Abtastung z.B. hintereinander in zwei Durchgängen erfolgen.
  • In Fig. 7 ist eine für lineare Abtastung besonders geeignete Ausgestaltung einer Passermarke dargestellt. Sie besteht aus einer Reihe von ersten parallelen Strichen 61 - 64 und einer Reihe von zweiten parallelen, zu den ersten um 45 Grad geneigten Strichen 65 - 69. Jeder Strich in einer Reihe ist in einer anderen der beteiligten Druckfarben gedruckt. Die Soll-Abstände zwischen den einzelnen parallelen Strichen sind so festgelegt, daß auch beim maximal zu erwartenden Registerfehler kein Übereinanderdruck erfolgt. In der Zeichnung sind einige der Positionsschwankungsbereiche der einzelnen Passerstriche durch gestrichelt umrandete Felder 71 - 76 angedeutet.
  • Die Abtastung dieser Passermarke erfolgt zweckmäßig längs der Linie d über zwei um 45 Grad zueinander geneigte Abtastspalte 81 und 82 analog der Ausführung nach Fig. 6. Dabei können wieder zwei getrennte Abtastsysteme für jede Spaltrichtung oder ein in seiner Richtung veränderbarer Abtastspalt vorgesehen sein. Die Größenverhältnisse von Passermarke und Abtastspalten gehen aus der maßstäblichen Fig. 7 hervor. Die Strichbreite beträgt rund 0,1 mm, die Größe der gesamten Passermarke etwa 4,5 × 13 mm.
  • Die Passermarke nach Fig. 7 entspricht der prinzipiellen Funktion nach derjenigen der einleitend erwähnten DE-C-32 26 078, hat aber gegenüber dieser den Vorteil, daß sie eine wesentlich präzisere und sicherere Messung zuläßt (Striche statt Kanten - kein Einfluß der Punktverbreiterung auf das Meßergebnis) und außerdem, bezogen auf die gleiche Anzahl von Druckfarben, wesentlich kleiner und kompakter ist.
  • Die Ausrichtung des Abtastkopfes erfolgt mit Hilfe des Visiers (V). Es sind zudem in das Gerät integrierte Mittel denkbar, mit denen eine visuelle Unterstützung der Ausrichtung des Abtastkopfes auf der Passermarke gegeben wird. Dies sind z.B. Lupen, Mattscheiben aber auch optisch/elektronisch angesteuerte kleine Bildschirme. Die Ankoppelung an den Meßstrahlengang erfolgt vorzugsweise durch Strahlteiler bzw. halbdurchlässigen Spiegel.

Claims (18)

1. Vorrichtung zur Bestimmung des Registerfehlers zwischen den einzelnen Farben beim Mehrfarbendruck, mit einer fotoelektrischen Abtasteinrichtung (A) für verschiedenfarbig mitgedruckte Passermarken (PM) auf dem Druckbogen und mit einer mit der Abtasteinrichtung (A) zusammenwirkenden Auswerteeinrichtung (E) zur Bestimmung der Relativpositionen der einzelnen Passermarken (PM),
dadurch gekennzeichnet,
daß die Abtasteinrichtung (A), vorzugsweise zusammen mit der Auswerteeinrichtung (E), in einem am gewünschten Messort auf dem ruhenden Druckbogen (P) zu positionierenden Gehäuse (G) angeordnet ist, daß die Abtasteinrichtung einen Abtastkopf (A) aufweist, der zur Durchführung einer Abtastbewegung beweglich im Gehäuse (G) angeordnet ist und daß im Gehäuse (G) zur Erzeugung der Abtastbewegung des Abtastkopfs (A) Antriebsmittel (S) vorgesehen sind, welche den Abtastkopf (A) innerhalb eines relativ kleinen Abtastbereichs relativ zum Druckbogen (P) bewegen.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Abtastkopf (A) im Gehäuse (G) linear beweglich angeordnet ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Abtastkopf (A) im Gehäuse (G) drehbar angeordnet ist.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Abtasteinrichtung (A) und die Auswerteeinrichtung (E) dazu ausgebildet sind, strichförmige oder Striche enthaltende Passermarken zu erfassen und deren Relativposition zu bestimmen.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Abtastkopf (A) wenigstens eine die Form eines linearen Schlitzes aufweisende Aperturblende (51, 52) aufweist, die relativ zum Gehäuse (G) so angeordnet ist, daß sie beim Einsatz leicht parallel zu den abzutastenden strichförmigen Passermarken (PM) orientiert werden kann.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Abtastkopf (A) zwei zueinander in einem Winkel von vorzugsweise 45 Grad oder 90 Grad angeordnete schlitzförmige Aperturblenden (51, 52) aufweist.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Abtastkopf (A) zur punktweisen Abtastung eines zweidimensionalen Abtastbereichs ausgebildet ist.
8. Passermarke für die Bestimmung des Registerfehlers beim Mehrfarbendruck,
dadurch gekennzeichnet,
daß sie pro beteiligter Druckfarbe wenigstens einen aus zwei geradlinigen strichförmigen Schenkeln (11a,b - 14a,b) bestehenden Winkel (11 - 14) umfaßt, wobei die einzelnen verschiedenfarbigen Winkel im wesentlichen gleichmäßig beabstandet so in einem Kreis angeordnet sind, daß ihre Spitzen zum Kreismittelpunkt zeigen.
9. Passermarke nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß im Kreismittelpunkt ein im wesentlichen kreuzförmiges Element (15) angeordnet ist, das entweder verschiedenfarbig ist oder dessen Farbe mit einem der farbigen Winkel (11 - 14) übereinstimmt oder das ein Übereinanderdruck aus sämtlichen Druckfarben ist.
10. Passermarke für die Bestimmung des Registerfehlers beim Mehrfarbendruck,
dadurch gekennzeichnet,
daß sie pro beteiligter Druckfarbe wenigstens ein je aus einem ersten und einem zweiten geradlinigen strichförmigen Schenkel (61 - 64, 66 - 69) bestehendes Element aufweist, wobei die einzelnen verschiedenfarbigen Elemente parallel im Abstand längs einer geraden Linie angeordnet sind und die Schenkel eines jeden Elements zueinander um vorzugsweise 45 Grad geneigt sind.
11. Passermarke nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet,
daß die beiden Schenkel (61 - 64, 66 - 69) der Elemente getrennt voneinander angeordnet sind, und daß längs der geraden Linie zuerst alle ersten Schenkel (61 - 64) und dann allë zweiten Schenkel (66 - 69) der verschiedenfarbigen Elemente aufeinander folgen.
12. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Abtastkopf (A) ein Zeilenarray enthält und zum Ausmessen der Passmarke nacheinander im Gehäuse (G) in zwei feste Positionen schwenkbar ausgebildet ist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Abtastkopf ein Zeilen- oder Flächenarray enthält und innerhalb des Gehäuses (G) in einer Richtung linear beweglich angeordnet ist.
14. Vorrichtung zur Bestimmung des Registerfehlers zwischen den einzelnen Farben beim Mehrfarbendruck, mit einer fotoelektrischen Abtasteinrichtung (A) für verschiedenfarbig mitgedruckte Passermarken (PM) auf dem Druckbogen und mit einer mit der Abtasteinrichtung (A) zusammenwirkenden Auswerteeinrichtung (E) zur Bestimmung der Relativpositionen der einzelnen Passermarken (PM),
dadurch gekennzeichnet,
daß die Abtasteinrichtung (A), vorzugsweise zusammen mit der Auswerteeinrichtung (E), in einem am gewünschten Meßort auf dem ruhenden Druckbogen (P) zu positionierenden Gehäuse (G) angeordnet ist, daß der Abtastkopf (A) zum Auswerten von Passermarken (PM) ohne mechanische Bewegung als Empfangselement ein Flächenarray aufweist, mit dem ein zweidimensionaler Abtastbereich erfaßt wird.
15. Vorrichtung zur Bestimmung des Registerfehlers zwischen den einzelnen Farben beim Mehrfarbendruck, mit einer fotoelektrischen Abtasteinrichtung (A) für verschiedenfarbig mitgedruckte Passermarken (PM) auf dem Druckbogen und mit einer mit der Abtasteinrichtung (A) zusammenwirkenden Auswerteeinrichtung (E) zur Bestimmung der Relativposionen der einzelnen Passermarken (PM),
dadurch gekennzeichnet,
daß die Abtasteinrichtung (A), vorzugsweise zusammen mit der Auswerteeinrichtung (E), in einem am gewünschten Meßort auf dem ruhenden Druckbogen (P) zu positionierenden Gehäuse (G) angeordnet ist, daß der Abtastkopf (A) zum Auswerten von Passermarken (PM) ohne mechanische Bewegung mit 2 vorzugsweise senkrecht zueinander angeordneten Zeilenarrays ausgerüstet ist, mit denen vorzugsweise senkrecht zueinander angeordnete Strichmarken erfaßt werden.
16. Vorrichtung zur Bestimmung des Registerfehlers zwischen den einzelnen Farben beim Mehrfarbendruck, mit einer fotoelektrischen Abtasteinrichtung (A) für verschiedenfarbig mitgedruckte Passermarken (PM) auf dem Druckbogen und mit einer mit der Abtasteinrichtung (A) zusammenwirkenden Auswerteeinrichtung (E) zur Bestimmung der Relativpositionen der einzelnen Passermarken (PM),
dadurch gekennzeichnet,
daß die Abtasteinrichtung (A), vorzugsweise zusammen mit der Auswerteeinrichtung (E), in einem am gewünschten Meßort auf dem ruhenden Druckbogen (P) zu positionierenden Gehäuse (G) angeordnet ist, daß der Abtastkopf (A) mit einem Zeilenarray ausgerüstet ist und daß mit einer Meßung, ohne mechanische Bewegung, eine Passmarke, die Linien für Umfangs- und Seitenregister je Farbe besitzt, welche weder parallel noch rechtwinklig zueinander stehen, ausgemessen wird.
17. Vorrichtung zu Bestimmung des Registerfehlers zwischen den einzelnen Farben beim Mehrfarbendruck, mit einer fotoelektrischen Abtasteinrichtung (A) für verschiedenfarbig mitgedruckte Passermarken (PM) auf dem Druckbogen und mit einer mit der Abtasteinrichtung (A) zusammenwirkenden Auswerteeinrichtung (E) zur Bestimmung der Relativpositionen der einzelnen Passermarken (PM),
dadurch gekennzeichnet,
daß die Abtasteinrichtung (A), vorzugsweise zusammen mit der Auswerteeinrichtung (E), in einem am gewünschten Meßort auf dem ruhenden Druckbogen (P) zu positionierenden Gehäuse (G) angeordnet ist, daß in der feststehenden Abtasteinrichtung ein bewegliches optisches System die Passermarke auf das feststehende Empfangselement projeziert.
18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1, 14, 15, 16 oder 17,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Gehäuse (G) mit einer optischen oder optoelektronischen Einrichtung zur Unterstützung beim visuellen Ausrichten der Abtasteinrichtung auf der Passermarke ausgerüstet ist.
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