EP1593508A2 - Registersensor - Google Patents

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EP1593508A2
EP1593508A2 EP05102757A EP05102757A EP1593508A2 EP 1593508 A2 EP1593508 A2 EP 1593508A2 EP 05102757 A EP05102757 A EP 05102757A EP 05102757 A EP05102757 A EP 05102757A EP 1593508 A2 EP1593508 A2 EP 1593508A2
Authority
EP
European Patent Office
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register
color
sensor
mark
register mark
Prior art date
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EP05102757A
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English (en)
French (fr)
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EP1593508B1 (de
EP1593508A3 (de
Inventor
Wolfgang Geissler
Christopher Riegel
Frank Schumann
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
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Application filed by Heidelberger Druckmaschinen AG filed Critical Heidelberger Druckmaschinen AG
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Publication of EP1593508A3 publication Critical patent/EP1593508A3/de
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Publication of EP1593508B1 publication Critical patent/EP1593508B1/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
    • B41F33/0081—Devices for scanning register marks

Definitions

  • the present invention relates to a device in a printing process-processing Machine with a register sensor for register measurement between at least two printed on one another printed color separations of a Print image, wherein the register sensor, the deviation between two superimposed lying color separations on the substrate optically detected and to a computer and register marks for acquisition with this register sensor.
  • Every printing press with multiple printing units generally has the risk that the color separations printed on one another are not printed exactly one above the other and have so-called register deviations. That's why every printing press offers at least two printing units the possibility of these register deviations by To minimize correction devices.
  • the changed registry settings can doing by hand by an operator of the printing press in the control of the same be entered or it is an automatic control device, an automatic Register adjustment, built-in, which by means of a sensor register deviations recognizes and transmits these to the control of the printing press, allowing the controller the press makes appropriate changes to the settings to the Minimize register deviation.
  • Such a device is known from DE 101 32 266 A1 known.
  • register sensors and thereby to be detected To provide register marks, which provides a reliable optical detection of the Allow register deviation of all inks involved relative to each other.
  • the new two-quadrant photodiode features an array of two photosensitive Elements on which by optics a field to be illuminated, which on the Printing material is present, is displayed. Such a field is one on the Substrate applied register mark.
  • the photosensitive elements change the image of the illuminated field into electrical signals around, which in a downstream electronics such.
  • B. a control computer of the printing press or a separate measuring electronics are converted into a measured variable, which is a measure for the size of the register deviation.
  • a control computer of the printing press or a separate measuring electronics are converted into a measured variable, which is a measure for the size of the register deviation.
  • a measure for the size of the register deviation Depending on how many measurement fields on each other relatively arranged color separations are present on the substrate are several Measurement runs needed.
  • the largely rectangular evaluation of the Two-quadrant photodiode obliquely with respect to edges of the conveyed substrate are aligned.
  • edges of the register marks on the substrate usually do not run parallel to the edges of the substrate, but formed as inclined wedges are, with a diagonal arranged photodiode the detection of these oblique edges be improved.
  • the register sensor a Four-quadrant photodiode is whose measuring surfaces at least partially oblique edges exhibit. With such a four-quadrant photodiode it is in contrast to parallel or diagonally oriented two-quadrant photodiode possible, both oblique and to recognize straight edges optimally.
  • the photodiode has four measuring fields, which once vertically and once diagonally divided. With a corresponding interconnection The evaluation electronics can thus provide optimal detection of both parallel and oblique aligned register marks can be achieved.
  • the register sensor is a CCD imager whose Signals evaluated by means of image processing electronics and the computer be supplied.
  • imaging elements are used here, which deliver the signals to an image processing electronics.
  • the CCD image converter thus work as a video camera, which the parallel or obliquely oriented edges of the Registered register mark, wherein the captured by the camera image in the image processing Electronics is processed by means of appropriate algorithms so that the location of the parallel and oblique edges of the register marks the calculator of the substrates processing machine can be transmitted. Even so, is a reliable one Detection of register marks possible.
  • a register mark for recognition by a register sensor which several wedge-shaped in the circumferential direction of the printing material Contains color areas, where one color is the reference color used as a reference and the others are the register colors to be controlled.
  • a register control is basically choose a reference color to which the other colors can be regulated in register.
  • this reference color is black (black) that all other colors are fixed on black.
  • the register mark is a field for length calibration contains, as well as a field, which consists of a wedge of the selected as a reference Reference color exists, and another field, which is the register color to be controlled contains.
  • a register mark is usually referred to as a coarse register mark, wherein the Measuring electronics, the width of the field for length calibration is known and so the Register sensor can be easily adjusted when scanning the field for length calibration can.
  • the register mark on the measured Substrate has a defined number of parallel lines. The parallel lines are used as a kind of bar code to increase the information content of the register marks enlarge. Based on the lines z. For example, check if it is actually a Position field is or is not yet another field of view. It is thus verifiable whether the Measuring electronics evaluates the correct measuring field.
  • the parallel lines have different widths are executed.
  • the different widely executed lines various built according to today known type barcode used to in the Register mark to encode different information.
  • the type of Code the mark so that the capturing sensors of the printing material processing Machine can identify the brands before their actual evaluation.
  • a measuring field for detection by a register sensor so build up that the measuring field is point - symmetrical and the color of a Color separation as solid shows.
  • To check the correct register setting are suitable point-symmetric forms outstanding. It is relatively difficult to get out of it To calculate adjustment recommendations, but symmetry errors can be relative easily detected by register sensors, so that these brands excellently are suitable for checking the correct setting of the register.
  • the measuring of the color can be done by a photodiode or a CCD image converter by measuring the full-tone field in the color separation done.
  • the printing machine 1 in Fig. 1 is a sheet-fed rotary printing press having a Feeder module 2 for conveying printed sheets 705 from a stack of sheets in the Printing machine 1 and with a boom 3 at the other end of the printing machine 1, which stacks the printed printed sheets 705.
  • a Feeder module 2 for conveying printed sheets 705 from a stack of sheets in the Printing machine 1 and with a boom 3 at the other end of the printing machine 1, which stacks the printed printed sheets 705.
  • Printing units 4, 5 wherein the last in the sheet transport direction printing unit 5 with a Inline measuring device is equipped.
  • every number of printing units 4, 5 conceivable, wherein the inline measuring device is not necessary in the last Printing unit 5 must be installed.
  • the inline measuring device 6 serves primarily for Spectral measurement of the print control strip on the signatures 705 after the Go through the printing press 1 to make an automatic color control can.
  • the inline measuring device 6 which is the shape of a measuring beam has two register sensors 15 mounted, these register sensors 15th in principle also be integrated into the measuring beam 6.
  • the register sensors 15 are attached in the edge areas, so that they respectively the longitudinal in sheet running direction lateral edge region of the arc 705 capture. If in the printing press no Inline measuring device 6 is present, then the register sensors 15 by means of a separate suspension in the printing unit 5 over the transport path of the print sheet 705th appropriate.
  • the register sensors 15 are so close to the sheet transport path that they are the registration marks on the printed sheet 705 easily can recognize and on the other hand are not arranged too close, so that the printed sheets 705 the register sensors 15 do not touch and thereby dirty or damage.
  • FIG. 1 are on the inline measuring device 6, which is the shape of a measuring beam has two register sensors 15 mounted, these register sensors 15th in principle also be integrated into the measuring beam 6.
  • the register sensors 15 are attached in the edge areas, so that they respectively the longitudinal in sheet running direction lateral edge region of the arc 7
  • the sensors 15 on the measuring beam 6 are the Inline measuring device mounted and removable together with this, which is again installed in the vicinity of the printing nip 100 of the last printing unit 5.
  • This offers the advantage that the printed sheet 705 is measured by the inline measuring bar 6 or the register sensors 15 always from the printing nip 100, which from a Pressure cylinder 8 and an impression cylinder 7 is formed, and of the Sheet grippers 101 of the impression cylinder 7 is held and thus for measurement is stabilized.
  • the printing units 4, 5 of the printing press 1 each have side walls 14 on, in which the printing cylinders 7, 8 are mounted. In addition, each of the printing units assigns 4, 5 an inking unit 13.
  • a computer 10th To control the entire printing press 1 is a computer 10th present, which transmits to a setting commands to the printing press 1 and on the other hand monitors the printing machine 1 by continuously measuring values from the Inline measuring device 6 and the register sensors 15 to the computer 10 transmitted become.
  • the register sensors 15 are in the control of the Pressing machine 1 involved, so that occurring during the printing process Register deviations between individual color separations on the printed sheet 705 through the computer 10 can be adjusted.
  • FIG. 2a A first embodiment of the register sensors 15 can be seen in FIG Two-quadrant photodiode is constructed. Normally, two register sensors are 15 in attached to the lateral areas of the printing unit 5, so that they are the edge regions of You can scan sheet 705 with the register marks. The two quadrants of the Photodiode of the register sensor 15 are rectangular in shape and parallel to the Front edge of the funded by the printing press 1 sheet 705 aligned. The two surfaces of the register sensor 15 are connected so that the difference of Signals to the computer 10 is supplied. By means of the embodiment according to FIG. 2a, it is possible to the output signal of the sensor 15 for detecting oblique edges improve.
  • the photodiode is oblique to the front edge of the print sheet 705 aligned to better recognize the oblique edges of register marks. Even if this then horizontal edges of the register marks recognized worse be, so leads the oblique arrangement of FIG. 2a but to a more uniform Signal, which improves the detection of the position of the register marks overall.
  • FIG. 3 Another embodiment according to FIG. 3 combines the advantages in recognition straight and oblique edges of register marks with each other.
  • the Register sensor 15 a four-quadrant photodiode, which is a straight and an oblique Subdivision have.
  • the tapered register sensor surfaces 16 it is possible outstanding edges to recognize, whereby by the straight subdivision also straight edges can be detected very well.
  • the signals 16.1 and 16.3 summed in the computer 10 and the signals of the Surfaces 16.2 and 16.4.
  • the signals 16.1 and 16.2 and the signals 16.3 and 16.4. For the detection of straight edges, however, the signals 16.1 and 16.2 and the signals 16.3 and 16.4.
  • the summing operations resulting two signals are then subtracted.
  • the computer 10 therefore has four Inputs for the four fields of the four-quadrant photodiode of the register sensor 15.
  • electronics for evaluating the register sensor 15 can also be outside the Calculator 10 may be housed directly in the sensor 15 or the measuring bar 6, in which case the electronics still has two outputs for straight and oblique edges, their signals be passed to the computer 10.
  • FIG. 4 shows a register mark for fine register adjustment.
  • the Feinregistermarke 17 has wedge-shaped markings for four colors and allows so register-correcting the printed images applied in the printing units 4, 5 the print sheet 705.
  • One of the wedge-shaped color marks expediently the topmost mark in sheet transport direction, is in reference color printed, which is mostly black.
  • the other three wedge-shaped color markings represent the three colors to be adjusted to the black color Feinregistermarke 17 can be detected by the register sensor 15 by means of a measurement, so that when measuring over a print sheet 705 a complete register measurement all colors is made to each other. This can be at any occurrence of Register deviations by means of the computer 10 immediately in the settings of Pressing machine 1 are intervened to the next printed sheet 705th To bring about changes.
  • a so-called coarse register mark 18 is shown, which only shows two wedge-shaped markings for two colors.
  • the upper wedge-shaped Marking Reference color to which the color of the lower wedge-shaped marking points is regulated in case of deviations.
  • the reference color also located above the reference color one bar-shaped marking for length calibration, which has a fixed width of z. B. 4 mm.
  • the register sensor 15 readjusted, or checked, if this is a different length than that in the computer 10th stored 4 mm signaled.
  • the coarse register mark allows in contrast to Fine register mark 17 only the regulation of a color on a reference color, so that a complete set of register metrics only across multiple sheets 705 across is to transmit.
  • FIG. 6 shows the image of a location-coded identification tag, the components of which are all in FIG the reference color are printed.
  • the dog tag contains two wedge-shaped ones Markings and a certain number of lines.
  • the lines can be different be executed wide, the wedges are used to determine the lateral and circumferential position.
  • the lines are used to check whether it is actually a location field.
  • the location-coded identification mark 19 is therefore on the sheet in the sheet transport direction Seen ahead of the register marks and thus signals in good time to the register sensor 15 that at a predetermined programmed distance a register mark 17, 18th follows.
  • the lines of different width but also others can be Encrypt information in a barcode and read from the register sensor 15.
  • FIG. 8 A further embodiment of a register mark can be seen in Fig. 8, in which a conventional register mark with a reference color of a color to be controlled with a additional full-tone field of the reference color is provided as a combination mark 21. Also with that is it is possible by means of a mark both register deviations between reference color and To measure color to be measured, as well as the full tone of the reference color in the large to measure rectangular section.
  • a register mark for two colors 22 is shown, with both for the reference color as well as for the color to be corrected solid tone fields are present, so not only for the reference color but also for the color to be adjusted next to the register deviation in each case a color measurement can be made. It is clear to the person skilled in the art that all listed register marks 17, 18, 19, 20, 21, 22 basically arbitrary with each other the print sheet 705, in particular in the edge region in the circumferential direction and Side direction, can be present.
  • the fine register marks 17 serve primarily to the printing process of To correct the pressure phase, since there are only small deviations and thus All colors on each sheet 705 can be monitored. As soon as possible Deviations in the fine register marks 17 can be seen, the Grobregistermarken 18 are measured again by means of the register sensors 15 to the To explicitly measure the offset between the individual colors, so that the adjusting motors the register in the individual printing units 4, 5 from the computer 10 according to the Can compensate for deviations.

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung in einer Bedruckstoff verarbeitenden Maschine (1) mit einem Registersensor (15) zur Registermessung zwischen wenigstens zwei übereinander gedruckten auf einem Bedruckstoff (705) vorliegenden Farbauszügen eines Druckbildes, wobei der Registersensor (15) die Abweichungen zwischen zwei übereinander liegenden Farbauszügen auf dem Bedruckstoff (705) optisch erfasst und an einen Rechner (10) weiterleitet, sowie mit dieser Vorrichtung zu vermessende Registermarken (17, 18, 19, 21, 22). Die Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass der Registersensor (15) wenigstens eine Fotodiode mit wenigstens zwei Quadranten umfasst und dass die weitgehend rechteckförmigen Auswerteflächen der Fotodiode (15) schräg in Bezug auf die Kanten des geförderten Bedruckstoffs (705) ausgerichtet sind.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung in einer Bedruckstoffe verarbeitende Maschine mit einem Registersensor zur Registermessung zwischen wenigstens zwei übereinander gedruckten auf einem Bedruckstoff vorliegenden Farbauszügen eines Druckbildes, wobei der Registersensor die Abweichung zwischen zwei übereinander liegenden Farbauszügen auf dem Bedruckstoff optisch erfasst und an einen Rechner weiterleitet, sowie Registermarken zur Erfassung mit diesem Registersensor.
Bei jeder Druckmaschine mit mehreren Druckwerken besteht grundsätzlich die Gefahr, dass die übereinander gedruckten Farbauszüge nicht exakt übereinander gedruckt werden und sogenannte Registerabweichungen aufweisen. Deshalb bietet jede Druckmaschine mit wenigstens zwei Druckwerken die Möglichkeit, diese Registerabweichungen durch Korrektureinrichtungen zu minimieren. Die veränderten Registereinstellungen können dabei von Hand durch einen Bediener der Druckmaschine in die Steuerung derselben eingegeben werden oder es ist eine selbsttätige Regeleinrichtung, eine automatische Registerverstellung, eingebaut, welche mittels eines Sensors Registerabweichungen erkennt und diese an die Steuerung der Druckmaschine übermittelt, so dass die Steuerung der Druckmaschine entsprechende Änderungen an den Einstellungen vornimmt, um die Registerabweichung zu minimieren. Eine solche Vorrichtung ist aus der DE 101 32 266 A1 bekannt.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Registersensoren und dadurch zu erfassende Registermarken zu schaffen, welche eine zuverlässige optische Erkennung der Registerabweichung von allen druckbeteiligten Farben relativ zueinander ermöglichen.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Patentansprüche 1 und 4 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen und den Zeichnungen zu entnehmen.
Die neue Zweiquadranten-Fotodiode zeigt eine Anordnung von zwei lichtempfindlichen Elementen, auf die durch eine Optik ein zu beleuchtendes Feld, welches auf den Bedruckstoff vorhanden ist, abgebildet wird. Ein solches Feld ist eine auf dem Bedruckstoff aufgebrachte Registermarke. Die lichtempfindlichen Elemente wandeln dabei die Abbildung des beleuchteten Feldes in elektrische Signale um, welche in einer nachgeschalteten Elektronik wie z. B. einem Steuerungsrechner der Druckmaschine oder einer separaten Messelektronik in eine Messgröße umgerechnet werden, welche eine Maß für die Größe der Registerabweichung ist. Je nach dem wie viele Messfelder auf zueinander relativ angeordneten Farbauszügen auf dem Bedruckstoff vorhanden sind, sind mehrere Messdurchläufe nötig. Mittels der Zweiquadranten-Fotodiode als Registersensor ist somit eine zuverlässige Erkennung und Berechnung der Registerabweichung zwischen wenigstens zwei Farbauszügen auf dem Bedruckstoff möglich.
Es ist weiterhin vorgesehen, dass die weitgehend rechteckförmigen Auswerteflächen der Zweiquadranten-Fotodiode schräg in Bezug auf Kanten des geförderten Bedruckstoffes ausgerichtet sind. Da die Kanten der Registermarken auf dem Bedruckstoff meistens nicht parallel zu den Kanten des Bedruckstoffs verlaufen, sondern als schräge Keile ausgebildet sind, kann mit einer schräg angeordneten Fotodiode die Erkennung dieser schrägen Kanten verbessert werden. Damit werden zwar parallel an den Kanten des Bedruckstoffes ausgerichtete Linien schlechter erkannt, jedoch kann durch die verbesserte Erkennung der schrägen Kanten insgesamt eine gleichmäßigeres Signal erreicht werden. So kann die Fotodiode so ausgerichtet werden, dass das Signal sowohl bei schrägen als auch bei parallel ausgerichteten Kanten der Registermarken ungefähr gleich ausfällt.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Registersensor eine Vierquadranten-Fotodiode ist, deren Messflächen wenigstens zum Teil schräge Kanten aufweisen. Mit einer solchen Vierquadranten-Fotodiode ist es im Gegensatz zur parallel oder schräg ausgerichteten Zweiquadranten-Fotodiode möglich, sowohl schräge als auch gerade Kanten optimal zu erkennen. Dazu weist die Fotodiode vier Messfelder auf, welche einmal senkrecht und einmal schräg geteilt sind. Mit einer entsprechenden Verschaltung der Auswerteelektronik kann so eine optimale Erkennung von parallel als auch schräg ausgerichteten Registermarken erreicht werden.
Des weiteren ist vorgesehen, dass der Registersensor ein CCD-Bildwandler ist, dessen Signale mittels einer bildverarbeitenden Elektronik ausgewertet und dem Rechner zugeführt werden. Anstelle der Fotodioden werden hier bildgebende Elemente verwendet, welche die Signale an eine bildverarbeitende Elektronik abgeben. Die CCD-Bildwandler arbeiten somit als Videokamera, welche die parallel oder schräg ausgerichteten Kanten der Registermarken erfasst, wobei das von der Kamera erfasste Bild in der bildverarbeitenden Elektronik mittels entsprechender Algorithmen so aufgearbeitet wird, dass die Lage der parallelen und schrägen Kanten der Registermarken dem Rechner der Bedruckstoffe verarbeitenden Maschine übermittelt werden kann. Auch so ist eine zuverlässige Erkennung von Registermarken möglich.
Es ist außerdem eine Registermarke zur Erkennung durch einen Registersensor vorgesehen, welche mehrere in Umfangsrichtung des Bedruckstoffs aufweisende keilförmige Farbflächen enthält, wobei eine Farbe die als Bezugsgröße verwendete Referenzfarbe ist und die anderen die zu regelnden Registerfarben sind. Bei einer Registerregelung ist grundsätzlich eine Referenzfarbe auszuwählen auf welche die anderen Farben registergenau geregelt werden können. Meist ist diese Referenzfarbe Schwarz (black) so dass alle anderen Farben auf Schwarz geregelt werden. Mittels einer solchen Registermarke, welche mehrere Farbflächen aufweist, ist es nun möglich, gleichzeitig mit einer Messung mehrere Farben pro Bedruckstoff zu messen und somit schnell einen kompletten Satz von Farbregistermesswerten zu erhalten. Dies stellt einen erheblichen Vorteil gegenüber einer Grobregistermarke dar, mit welcher jeweils nur eine Farbe pro Bedruckstoff gemessen werden kann. Da jedoch zunächst sämtliche Farben zumindest in groben Zügen registergeregelt werden sollten, sollte zusätzlich zu der Registermarke mit mehreren Farbflächen noch eine Grobregistermarke vorhanden sein. Diese Anordnung ist vor allen Dingen für Inlinemesssysteme in Bogendruckmaschinen erforderlich, welche die Registerabweichung mittels eines Registersensors permanent messen, um während des Druckprozesses auftretende Registerabweichungen ausregeln zu können. Da das Grobregister bei im Fortdruck auftretenden geringen Registerabweichungen keine Rolle spielt, können aber im Fortdruck vorteilhafter Weise mittels der mehrere keilförmige Farbflächen aufweisenden Registermarke sämtliche vorhandene Farben mit einer Messung auf einem Bedruckstoff erfasst und entsprechend verarbeitet werden.
Vorteilhafter Weise ist vorgesehen, dass die Registermarke ein Feld zur Längeneichung enthält, sowie ein Feld, welches aus einem Keil der als Bezugsgröße ausgewählten Referenzfarbe besteht, und ein weiteres Feld, welches die zu regelnde Registerfarbe enthält. Eine solche Registermarke wird meist als Grobregistermarke bezeichnet, wobei der Messelektronik die Breite des Feldes zur Längeneichung bekannt ist und so der Registersensor beim Abtasten des Feldes zur Längeneichung problemlos justiert werden kann. Zudem kann vorgesehen sein, dass die Registermarke auf dem zu messenden Bedruckstoff ein definierte Anzahl von parallelen Linien aufweist. Die parallelen Linien werden als eine Art Strichcode benutzt, um den Informationsgehalt der Registermarken zu vergrößern. Anhand der Linien kann z. B. überprüft werden, ob es sich tatsächlich um ein Lagefeld handelt oder nicht doch um ein anderes Messfeld. Es ist somit überprüfbar, ob die Messelektronik das richtige Messfeld auswertet.
Vorteilhafter Weise ist vorgesehen, dass die parallelen Linien unterschiedlich breit ausgeführt sind. Mittels der unterschiedlichen breit ausgeführten Linien werden verschiedene nach heute bekannter Art aufgebaute Strichcode eingesetzt, um in der Registermarke verschiedene Informationen zu codieren. So lässt sich z.B. die Art der Marke codieren, so dass die erfassenden Sensoren der bedruckstoffverarbeitenden Maschine die Marken vor ihrer eigentlichen Auswertung identifizieren können.
Weiterhin ist vorgesehen, ein Messfeld zur Erfassung durch einen Registersensor so aufzubauen, dass das Messfeld punktsymmetrisch aufgebaut ist und die Farbe eines Farbauszugs als Vollton zeigt. Zur Kontrolle der korrekten Registereinstellung eignen sich punktsymmetrische Formen hervorragend. Es zwar relativ schwierig, daraus Verstellempfehlungen zu berechnen, dafür lassen sich jedoch Symmetriefehler relativ leicht durch Registersensoren detektieren, so dass sich diese Marken hervorragend dazu eignen, um die korrekte Einstellung des Registers zu überprüfen. Mit einem solchen Messfeld ist es möglich die Messung der Farbwerte und der Registerwerte mittels nur einem Feld zu erreichen. Das Vermessen der Farbe kann durch eine Fotodiode oder einen CCD-Bildwandler durch das Vermessen des Volltonfeldes im Farbauszug erfolgen.
Es ist aber auch möglich, die zuvor genannten Registermarken dadurch zu erweitern, dass zusätzlich zu den Farbflächen zur Registermessung ein Volltonfeld vorhanden ist. Hierbei wird nicht die Symmetrie des Volltonfeldes zur Registermessung verwendet, sondern es wird mittels der Registermarken die Registerabweichung ermittelt und mittels eines zwischen den Registermarken liegenden Volltonfeldes der Farbton vermessen. Im Gegensatz zu den punktsymmetrischen Messfeldern ist mittels der hier vorhandenen zusätzlichen keilförmigen Registermarken eine Verstellempfehlung leicht zu berechnen.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass wenigstens für zwei Farben Volltonfelder und Registerfelder vorhanden sind. Mit dieser erweiterten Registermarke kann gleichzeitig die Registerabweichung von zwei Farben zueinander so wie deren Volltöne vermessen werden. Mit entsprechend mehr Volltonfeldern und Registerfeldern sind entsprechend mehrere Farben im Vollton bzw. in ihrer Registerlage zueinander zu vermessen.
Die vorliegende Erfindung wird nun anhand mehrerer Figuren näher beschrieben und erläutert:
Fig. 1:
eine Druckmaschine mit einer Inlinemessvorrichtung und Registersensoren,
Fig. 2:
eine zur Vorderkante des Bedruckstoffs parallel ausgerichtete Zweiquadranten-Fotodiode,
Fig. 2
a eine schräg zur Vorderkante des Bedruckstoffs ausgerichtete Zweiquadranten-Fotodiode,
Fig. 3
eine Vierquadranten-Fotodiode zur Erkennung von geraden und schrägen Kanten,
Fig. 4
eine Feinregistermarke mit einer Referenzfarbe und drei auszuregelnden Registerfarben,
Fig. 5
eine Grobregistermarke mit einer Bezugsfarbe und einer Regelmarke sowie einem Balken zur Längeneichung,
Fig. 6
eine Registermarke mit einer Barcode-Codierung,
Fig. 7
ein punktsymmetrisches Messfeld mit einem Volltonfeld,
Fig. 8
eine Registermarke mit einer Bezugsfarbe und mit einer Regelfarbe sowie einem Volltonfeld in der Bezugsfarbe und
Fig. 9
eine Registermarke mit einer Bezugsfarbe und einer Regelfarbe sowie zwei Zugeordneten Volltonfeldern.
Die Druckmaschine 1 in Fig. 1 ist eine Bogenrotationsdruckmaschine mit einem Anlegermodul 2 zur Förderung von Druckbogen 705 aus einem Bogenstapel in die Druckmaschine 1 sowie mit einem Ausleger 3 am anderen Ende der Druckmaschine 1, welcher die bedruckten Druckbogen 705 stapelt. Dazwischen liegen in Fig. 1 vier Druckwerke 4, 5, wobei das in Bogentransportrichtung letzte Druckwerk 5 mit einer Inlinemessvorrichtung ausgerüstet ist. Grundsätzlich ist jede Anzahl von Druckwerken 4, 5 vorstellbar, wobei die Inlinemessvorrichtung nicht notwendiger Weise im letzten Druckwerk 5 installiert sein muss. Die Inlinemessvorrichtung 6 dient in erster Linie zur spektralen Vermessung des Druckkontrollstreifen auf den Druckbögen 705 nach dem Durchlaufen der Druckmaschine 1, um eine automatische Farbregelung vornehmen zu können. In Fig. 1 sind an der Inlinemessvorrichtung 6, welche die Form eines Messbalkens aufweist, zwei Registersensoren 15 angebracht, wobei diese Registersensoren 15 grundsätzlich auch in den Messbalken 6 integriert sein können. Die Registersensoren 15 sind in den Randbereichen angebracht, so dass sie jeweils den längs in Bogenlaufrichtung seitlichen Randbereich der Bogen 705 erfassen. Wenn in der Druckmaschine keine Inlinemessvorrichtung 6 vorhanden ist, so sind die Registersensoren 15 mittels einer separaten Aufhängung im Druckwerk 5 über dem Transportweg der Druckbogen 705 angebracht. Wichtig ist, dass die Registersensoren 15 so nahe am Bogentransportpfad angebracht sind, dass sie die Registermarken auf den Druckbogen 705 problemlos erkennen können und andererseits nicht zu nah angeordnet sind, so dass die Druckbogen 705 die Registersensoren 15 nicht berühren und dadurch verschmutzen oder beschädigen. In der Ausführungsform gemäß Fig. 1 sind die Sensoren 15 jedoch am Messbalken 6 der Inlinemessvorrichtung angebracht und mit diesem zusammen entnehmbar, welcher wiederum in der Nähe des Druckspaltes 100 des letzten Druckwerks 5 eingebaut ist. Dies bietet den Vorteil, dass der Druckbogen 705 bei der Messung durch den Inlinemessbalken 6 oder die Registersensoren 15 immer von dem Druckspalt 100, welcher aus einem Druckzylinder 8 und einem Gegendruckzylinder 7 gebildet wird, sowie von den Bogengreifern 101 des Gegendruckzylinders 7 gehalten wird und somit zur Messung stabilisiert wird. Die Druckwerke 4, 5 der Druckmaschine 1 weisen jeweils Seitenwände 14 auf, in denen die Druckzylinder 7, 8 gelagert sind. Außerdem weist jedes der Druckwerke 4, 5 ein Farbwerk 13 auf. Zur Steuerung der gesamten Druckmaschine 1 ist ein Rechner 10 vorhanden, welcher zum einen Einstellkommandos an die Druckmaschine 1 übermittelt und zum anderen die Druckmaschine 1 überwacht, indem laufend Messwerte aus der Inlinemessvorrichtung 6 und den Registersensoren 15 an den Rechner 10 übermittelt werden. Somit sind die Registersensoren 15 in die Steuerung und Regelung der Druckmaschine 1 eingebunden, so dass während des Druckprozesses auftretende Registerabweichungen zwischen einzelnen Farbauszügen auf dem Druckbogen 705 durch den Rechner 10 ausgeregelt werden können.
Eine erste Ausführungsform der Registersensoren 15 ist in Fig. 2 zu sehen, welcher als Zweiquadranten-Fotodiode aufgebaut ist. Normalerweise sind zwei Registersensoren 15 in den seitlichen Bereichen des Druckwerks 5 angebracht, so dass sie die Randbereiche des Druckbogens 705 mit den Registermarken abtasten können. Die zwei Quadranten der Fotodiode des Registersensors 15 sind dabei rechteckförmig ausgebildet und parallel zu der Vorderkante des durch die Druckmaschine 1 geförderten Druckbogens 705 ausgerichtet. Die beiden Flächen des Registersensors 15 sind so verschaltet, dass die Differenz der Signale dem Rechner 10 zugeführt wird. Mittels der Ausführungsform gemäß Fig. 2a ist es möglich, das Ausgangssignal des Sensors 15 zur Erkennung schräger Kanten zu verbessern. Dazu ist die Fotodiode schräg zur Vorderkante des Druckbogens 705 ausgerichtet, um die schrägen Kanten von Registermarken besser erkennen zu können. Auch wenn dadurch dann waagrechte Kanten der Registermarken schlechter erkannt werden, so führt die schräge Anordnung gemäß Fig. 2a doch zu einem gleichmäßigeren Signal, was die Erfassung der Lage der Registermarken insgesamt verbessert.
Eine weitere Ausführungsform gemäß Fig. 3 verbindet die Vorteile bei der Erkennung gerader und schräger Kanten von Registermarken miteinander. Dazu weist der Registersensor 15 eine Vierquadranten-Fotodiode auf, welche eine gerade und eine schräge Unterteilung aufweisen. Mittels der angeschrägten Registersensorflächen 16 ist es möglich, schräge Kanten hervorragend zu erkennen, wobei durch die gerade Unterteilung auch gerade Kanten sehr gut erkannt werden können. Zur Erkennung schräger Kanten werden dabei die Signale der Flächen 16.1 und 16.3 im Rechner 10 summiert sowie die Signale der Flächen 16.2 und 16.4. Zur Erkennung gerader Kanten werden dagegen die Signale 16.1 und 16.2 summiert sowie die Signale 16.3 und 16.4. Die aus den Summiervorgängen resultierenden beiden Signale werden dann subtrahiert. Der Rechner 10 hat daher vier Eingänge für die vier Felder der Vierquadranten-Fotodiode des Registersensors 15. Die Elektronik zur Auswertung des Registersensors 15 kann allerdings auch außerhalb des Rechners 10 direkt im Sensor 15 oder dem Messbalken 6 untergebracht sein, wobei dann die Elektronik noch zwei Ausgänge für gerade und schräge Kanten aufweist, deren Signale an den Rechner 10 weitergegeben werden.
In Fig. 4 ist eine Registermarke zur Feinregisterverstellung abgebildet. Die Feinregistermarke 17 weist keilförmige Markierungen für vier Farben auf und erlaubt so das registergenaue Ausregeln der in den Druckwerken 4, 5 aufgebrachten Druckbilder auf dem Druckbogen 705. Eine der keilförmigen Farbmarkierungen, zweckmäßiger Weise die oberste in Bogentransportrichtung zuerst gelegene Markierung, ist in der Bezugsfarbe gedruckt, welche meist Schwarz ist. Die anderen drei keilförmigen Farbmarkierungen stellen die drei auf die schwarze Farbe auszuregelnden weiteren Farben dar. Die Feinregistermarke 17 kann vom Registersensor 15 mittels einer Messung erfasst werden, so dass bei der Messung über einen Druckbogen 705 hinweg eine komplette Registermessung aller Farben zueinander vorgenommen wird. Dadurch kann bei etwaigem Auftreten von Registerabweichungen mittels des Rechners 10 sofort in die Einstellungen der Druckmaschine 1 eingegriffen werden, um schon beim nächsten Druckbogen 705 Änderungen herbeizuführen.
In Fig. 5 ist dagegen eine sogenannte Grobregistermarke 18 dargestellt, welche lediglich zwei keilförmige Markierungen für zwei Farben zeigt. Hierbei ist die obere keilförmige Markierung Bezugsfarbe, auf welche die Farbe der unteren keilförmigen Markierung hin bei Abweichungen geregelt wird. Außerdem befindet sich oberhalb der Bezugsfarbe eine balkenförmige Markierung zur Längeneichung, welche eine fest definierte Breite von z. B. 4 mm aufweist. Mittels dieser Markierung zur Längeneichung wird der Registersensor 15 neu justiert, bzw. überprüft, wenn dieser eine andere Länge als die im Rechner 10 abgespeicherten 4 mm signalisiert. Die Grobregistermarke erlaubt im Gegensatz zur Feinregistermarke 17 nur die Regelung von einer Farbe auf eine Bezugsfarbe, so dass ein kompletter Satz Registermesswerte nur über mehrere Druckbogen 705 hinweg zu übermitteln ist.
Fig. 6 zeigt die Abbildung einer ortscodierten Erkennungsmarke, deren Bestandteile alle in der Bezugsfarbe gedruckt sind. Die Erkennungsmarke enthält zwei keilförmige Markierungen und eine bestimmte Anzahl von Linien. Die Linien können unterschiedlich breit ausgeführt sein, die Keile dienen zur Bestimmung der Seiten- und Umfangslage. Mittels der Linien wird überprüft, ob es sich tatsächlich um ein Lagefeld handelt. Die ortscodierte Erkennungsmarke 19 geht daher auf dem Bogen in Bogentransportrichtung gesehen den Registermarken voraus und signalisiert somit rechtzeitig dem Registersensor 15, dass in einem vorgegebenen einprogrammierten Abstand eine Registermarke 17, 18 folgt. Mittels der unterschiedlich breit ausgeführten Linien lassen sich aber auch andere Informationen in einem Barcode verschlüsseln und vom Registersensor 15 auslesen. Weiterhin lassen sich hier Zusatzinformationen wie Anzahl und Reihenfolge der Farben, Position und Reihenfolge der Felder im Kontrollstreifen, Standarddichte der gedruckten Farben, zonale Flächendeckung, etc. in codierter Form ablegen, die zu Beginn des Druckprozesses ausgelesen werden und dann für den weiteren Verlauf des Druckprozesses zur Verfügung stehen.
Zur Kontrolle von Registerabweichungen zwischen verschiedenen Farben können auch punktsymmetrische Messfelder wie die Volltonfelder 20 in Fig. 7 verwendet werden. Diese Symmetriefelder können vom Registersensor 15 leicht detektiert werden und eignen sich damit hervorragend dazu die korrekte Einstellung des Registers zu überprüfen. Außerdem können mit einem kombinierten Farbmess- und Registersensor die Farbwerte und die Registerwerte in einem Feld, nämlich dem punktsymmetrischen Volltonmessfeld 20 ermittelt werden.
Eine weitere Ausgestaltung einer Registermarke ist in Fig. 8 zu sehen, bei welcher eine herkömmliche Registermarke mit einer Bezugsfarbe einer auszuregelnden Farbe mit einem zusätzlichen Volltonfeld der Bezugsfarbe als Kombimarke 21 versehen ist. Auch damit ist es möglich, mittels einer Marke sowohl Registerabweichungen zwischen Bezugsfarbe und auszuregelnder Farbe zu messen, als auch den Vollton der Bezugsfarbe in dem großen rechteckförmigen Abschnitt zu messen. In Ergänzung zu der Ausführungsform gemäß Fig. 8 ist eine Registermarke für zwei Farben 22 dargestellt, wobei sowohl für die Bezugsfarbe als auch für die auszuregelnde Farbe Volltonfelder vorhanden sind, so dass nicht nur für die Bezugsfarbe sondern auch für die auszuregelnde Farbe neben der Registerabweichung jeweils eine Farbmessung vorgenommen werden kann. Es ist dem Fachmann klar, dass alle aufgeführten Registermarken 17, 18, 19, 20, 21, 22 grundsätzlich beliebig miteinander auf dem Druckbogen 705, insbesondere im Randbereich in Umfangsrichtung und Seitenrichtung, vorhanden sein können.
Die Feinregistermarken 17 dienen in erster Linie dazu, den Druckprozess der Fortdruckphase auszuregeln, da hier nur kleine Abweichungen vorliegen und somit sämtliche Farben auf jedem Druckbogen 705 überwacht werden können. Sobald allerdings Abweichungen in den Feinregistermarken 17 zu erkennen sind, müssen die Grobregistermarken 18 mittels der Registersensoren 15 erneut vermessen werden, um den Versatz zwischen den einzelnen Farben explizit auszumessen, so dass die Verstellmotoren der Register in den einzelnen Druckwerken 4, 5 vom Rechner 10 entsprechend der Abweichungen ausregeln können.
Bezugszeichenliste
1
Druckmaschine
2
Anlegermodul
3
Auslegermodul
4
Druckwerk
5
Druckwerk mit Inlinemessvorrichtung
6
Inlinemessvorrichtung
7
Gegendruckzylinder
8
Druckzylinder
9
Transportzylinder
10
Rechner
13
Farbwerk
14
Seitenwand
15
Registersensor
16
angeschrägte Registersensorfläche
17
Feinregistermarke
18
Grobregistermarke
19
ortscodierte Erkennungsmarke
20
Volltonfeld
21
Kombimarke
22
Registermarke für zwei Farben
100
Druckspalt
101
Bogengreifer
705
Druckbogen

Claims (11)

  1. Vorrichtung in einer Bedruckstoff verarbeitenden Maschine (1) mit einem Registersensor (15) zur Registermessung zwischen wenigstens zwei übereinander gedruckten auf einem Bedruckstoff (705) vorliegenden Farbauszügen eines Druckbildes, wobei der Registersensor (15) die Abweichungen zwischen zwei übereinander liegenden Farbauszügen auf dem Bedruckstoff (705) optisch erfasst und an einen Rechner (10) weiterleitet,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Registersensor (15) wenigstens eine Fotodiode mit wenigstens zwei Quadranten umfasst und dass die weitgehend rechteckförmigen Auswerteflächen der Fotodiode (15) schräg in Bezug auf die Kanten des geförderten Bedruckstoffs (705) ausgerichtet sind.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Registersensor (15) eine Vierquadranten-Fotodiode ist, deren Messflächen wenigstens zum Teil schräge Kanten aufweisen.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Registersensor (15) ein CCD-Bildwandler ist, dessen Signale mittels einer bildverarbeitenden Elektronik ausgewertet und dem Rechner (10) zugeführt werden.
  4. Registermarke (17) zur Erkennung durch einen der Sensoren (15) nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Registermarke (17) mehrere in Umfangsrichtung des Bedruckstoffs (705) aufweisende keilförmige Farbflächen enthält, wobei eine Farbe die als Bezugsgröße verwendete Referenzfarbe ist und die anderen die zu regelnden Registerfarben sind.
  5. Registermarke (18) zur Vermessung durch einen Sensor (15) nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Registermarke (18) ein Feld zur Längeneichung enthält, sowie ein Feld, welches aus einem Keil der als Bezugsgröße ausgewählten Referenzfarbe besteht, und ein weiteres Feld, welches die zu regelnde Registerfarbe enthält.
  6. Registermarke nach Anspruch 4 oder 5,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Registermarke (17, 18) auf dem zu messenden Bedruckstoff (705) eine definierte Anzahl von parallelen Linien aufweist.
  7. Registermarke nach Anspruch 6,
    dadurch gekennzeichnet, dass die parallelen Linien unterschiedlich breit ausgeführt sind.
  8. Messfeld (20) zur Erfassung durch einen Sensor (15) nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet, dass das Messfeld (20) punktsymmetrisch aufgebaut ist und die Farbe eines Farbauszugs als Vollton zeigt.
  9. Registermarke (21) nach einem der Ansprüche 4 bis 7,
    dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich zu den Farbflächen zur Registermessung ein Volltonfeld vorhanden ist.
  10. Registermarke (22) nach Anspruch 9,
    dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens für zwei Farben Volltonfelder und Registerfelder vorhanden sind.
  11. Druckmaschine mit einem Sensor (15) nach einem der Ansprüche 1 bis 3.
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