JP2002179290A - 印刷製品の印刷機械中の搬送を制御する装置 - Google Patents

印刷製品の印刷機械中の搬送を制御する装置

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JP2002179290A
JP2002179290A JP2001251624A JP2001251624A JP2002179290A JP 2002179290 A JP2002179290 A JP 2002179290A JP 2001251624 A JP2001251624 A JP 2001251624A JP 2001251624 A JP2001251624 A JP 2001251624A JP 2002179290 A JP2002179290 A JP 2002179290A
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  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Controlling Sheets Or Webs (AREA)
  • Inking, Control Or Cleaning Of Printing Machines (AREA)
  • Image Processing (AREA)
  • Image Analysis (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 種々の材料用に使用可能で、かつ印刷製品の
個々の表面要素の位置を移動中に検出できる、印刷製品
の印刷機械中の搬送を制御する装置を提供する。 【解決手段】 ガイドローラ２，３間を走行する搬送ベ
ルト４と、ガイドローラ２の位置を検出する回転検出器
６と、印刷ユニット７〜１０とが設けられ、印刷ユニッ
ト１０の下流に、対物レンズ１３，１４、絞り開口１
５，１６、およびＣＣＤカメラ１７，１８からなる２つ
の受光器と、レーザ１２とが配置されている。印刷され
た枚葉紙１が搬送ベルト４により搬送され、所定位置で
レーザ１２の測定光が照射され、スペックル散乱光モデ
ルの明度分布が受光器により得られる。その分布は制御
装置１９で目標散乱光モデルと比較され、両者にずれが
あると、制御装置１９の出す調整信号により、枚葉紙１
の搬送と印刷ユニット７〜１０による画像形成を制御し
て、印刷画像の位置を修正する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、特許請求の範囲の
請求項１の前提項に記載されている、印刷製品の印刷機
械中の搬送を制御する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】枚葉紙の印刷機への供給および印刷機中
の搬送を制御および調節するために、枚葉紙の搬送経路
内に、反射モードまたは透過光モードで動作する定置の
光電検出器を備えることが知られている。この場合、枚
葉紙の縁部のみならず、特に制御または調節のために塗
布されたマークも検出できる。さらに、印刷製品の表面
全体を検知する光電検出器が知られており、これによる
と、印刷製品上の印刷画像の位置、印刷製品上に重なり
合って印刷されたインキの位置、および重なり合って印
刷されたインキの層の厚さを制御する調節部材の調節量
が、得られた画像信号から導き出される（ドイツ特許出
願公開明細書第４３２１１７９号）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】公知の装置は、各種被
印刷体には応用できないという欠点がある。付加的なマ
ークを塗布すると、自由に使える印刷可能な範囲が限定
される。多くの種類の被印刷体を考慮した解決策は、通
常、様々な物理的原理に基づく検出器を含んでいる。こ
の種の検出器は、器材とコストがかさむ。
【０００４】米国特許第５，６８９，７５７号には、被
印刷体の粗さを測定する装置が記載されている。この粗
さは、反射し散乱した測定光の強さを検出する２つの検
出器によって求められる。この粗さの測定量は、電子複
写装置のパラメータを調整するのに利用される。
【０００５】材料の表面特性の検査のために、表面をコ
ヒーレントなレーザ光で検査することが知られている。
表面上の測定光の位置にある局所的な図（トポグラフ
ィ）、すなわち微細な粗さ分布は、カメラで撮影できる
散乱光の原因となる。入射する一連の測定光波は、表面
での反射の際に位相および振幅が変わる。反射した一連
の光波が重なることによって、表面の局所的な図に特徴
的な散乱光分布が生じる。この現象はスペックル効果と
称される。表面の各要素について、特徴的な黒白モデ
ル、いわゆるスペックルモデルが生じる。スペックル画
像は、デジタル式画像処理による数学的な相関関係を用
いた方法によって評価可能である。スペックルモデル
を、観察された表面要素の特徴的な微細粗さ分布に結び
つけることによって、空間におけるスペックルモデルの
適切な移動が、空間における表面の移動から導かれる。
インターネットでは、相関最大値の移動と検査対象の実
際の移動との関係を調べる、材料の延びを測定する装置
が、１９９９年９月８日にホームページ（ウェブサイ
ト）である「http://online.tu-graz.ac.at/tug_online
_g/forschung/FA_F159_2324_g.html」に記載されてい
る。
【０００６】ドイツ特許出願公開明細書第１９５０９９
６２号には、移動ベクトル場の２つの成分を検出するた
めにモデルを比較する方法を、第３の成分を検出するた
めに対象物の輪郭を比較する方法と組み合わせることに
よって、対象表面の移動ベクトル場の、全部で３つの空
間成分を検出する方法が記載されている。
【０００７】インターネットでは、多色の散乱光のスペ
ックルモデルを撮影するために、1/500.000秒またはこ
れよりも短い露光時間の短時間撮影が可能なＣＣＤカメ
ラを用いる、表面粗さを測定する装置が、１９９９年９
月８日にホームページ（ウェブサイト）である「http:/
/www.msr.uni-bremen.de/andreas/cio_998.htm」に記載
されている。
【０００８】前述の散乱光測定装置は、動かない検査対
象を測定するものとして説明されているか、または、動
く検査対象を測定するものとして説明されているかのい
ずれかであり、この場合、画像撮影中に検査対象が動く
ことは妨害とみなされ、相応の算出が行われる。
【０００９】本発明の目的は、種々の材料用に使用する
ことができ、かつ印刷製品、すなわち印刷製品の個々の
表面要素の位置を、その移動中に検出できる、印刷製品
の印刷機械中の搬送を制御する装置を提供することにあ
る。
【００１０】
【課題を解決するための手段】この目的は、特許請求の
範囲の請求項１の特徴を有する装置によって達成され
る。
【００１１】レーザ光を用いて印刷製品の一領域を照射
することによって、印刷製品の粗さに基づいて、明るい
スペックル点と暗いスペックル点からなるモデルの形態
の、特徴的なグレー値分布が生じる。このスペックルの
大きさは、表面粗さと、受光器の結像用光学系の開口に
依存する。開口、すなわち絞り開口の直径を変えること
によって、被印刷体全体、すなわち被印刷体の粗さ全体
のスペクトルにわたって、受光器に最適なスペックルの
点の大きさを調節できる。受光レンズの絞り開口の大き
さを小さくすることによって、通常は粗い表面にだけ生
じるような大きいスペックルを、平滑な被印刷体表面に
も生成できる。印刷製品上の所定の位置には、特徴的な
スペックル画像を生じる、特定の粗さが存在している。
この特徴的なスペックル画像は、受光器内のみで認識さ
れるが、印刷製品上では認識されない。印刷製品の、光
を当てられた領域の移動から、空間内のスペックルの移
動が導かれる。この移動ベクトルは、様々な方法、例え
ばモデル認識法で求めることができる。一列に並んだ受
光器を用いると、特定のスペックルは、印刷製品が移動
した際にセンサ列の他の位置にある。本発明は、印刷製
品上の印刷画像の見当の決定や、印刷製品の位置の認識
に利用できる。この装置を被印刷体経路に向けた場合、
スペックルの移動を時間的に導き出すことにより、ウエ
ブの速度および加速度を導き出せる。これによって、本
発明は、ウエブの流れを監視する場合や、ウエブの裂け
を抑制する場合に応用できる。移動を空間的に導き出す
ことによって、ウエブの延びまたはウエブの張りの大き
さがわかる。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して詳細に説明する。
【００１３】図１の印刷装置は、ガイドローラ２，３上
を走行する搬送ベルト４を有する、枚葉紙１用の搬送装
置を含んでいる。搬送ベルト４を駆動するために、ガイ
ドローラ３に連結されたモータ５が備えられている。回
転検出器６が、ガイドローラ２の回転位置を検出する。
枚葉紙１の印刷を行うために、４つの印刷ユニット７〜
１０が、搬送ベルト４の上部のローラ間部分に沿って設
けられている。発光器としてのレーザ１２と、それぞれ
が対物レンズ１３，１４、絞り開口１５，１６、および
ＣＣＤカメラ１７，１８から構成される２つの受光器と
を含む光電装置が、搬送方向１１に見て最後の印刷ユニ
ット１０の後方に配置されている。ＣＣＤカメラ１７，
１８の出力は、デジタル式の画像処理を可能にする計算
手段を含む制御装置１９に接続されている。ディスプレ
イ２０が、画像処理の結果を視覚化するのを可能にす
る。印刷工程および搬送工程の制御および調整のため
に、制御装置１９は印刷ユニット７〜１０とモータ５に
接続されている。回転検出器６の出力も同じく制御装置
１９に接続されている。
【００１４】印刷された枚葉紙１は、搬送の際に搬送ベ
ルト４上にしっかりと置かれている。回転検出器６の信
号から、制御装置１９内で搬送ベルト４上の枚葉紙１の
位置に関する信号が導き出される。枚葉紙１が予め設定
された位置に達すると、枚葉紙１の表面の領域がレーザ
１２のコヒーレントな測定光を照射されるときに生じる
スペックル散乱光モデルの明度分布が、光電装置によっ
て測定される。測定時に存在するスペックル散乱光モデ
ルの分布は、制御装置１９で目標散乱光モデルと比較さ
れる。存在するモデルと目標モデルとの間に許容できな
い誤差があると、枚葉紙１上の印刷画像の位置と、印刷
ユニット７〜１０によって重なって印刷される部分画像
の位置とを、互いに相対的に望み通りに変えることがで
きるように、搬送ベルト４上の枚葉紙１の搬送と、印刷
ユニット７〜１０による枚葉紙１の画像形成とを制御す
る調整信号を、制御装置１９において導き出すことがで
きる。
【００１５】被印刷体、すなわち枚葉紙を搬送する搬送
ベルト４の形状変化、すなわち位置変化を検出する際の
基本的な過程を、以下の実施形態に基づいて説明する。
【００１６】図２には、ＣＣＤカメラ１７，１８のマト
リックス状の受光面の一部が示されている。行および列
をなすように配置された受光要素２１は、直交する座標
系の座標軸ｘ，ｙにある。枚葉紙１を搬送する場合の、
散乱光による受光要素２１の照射状況をモデル的に図示
するために、受光面上における正方形の枠２２を、２つ
の異なる時点ｔ1，ｔ2についての２つの異なる位置で示
す。時点ｔ1における枠２２の位置は、破線で示された
位置ベクトル（ｘ，ｙ）によって示されている。時点ｔ
２における枠２２は、座標（ｘ＋ｕ，ｘ＋ｖ）にある。
この移動は、移動ベクトル２３によって示されている。
枚葉紙１、すなわち枠２２のｘ方向における速度成分が
商ｕ／（ｔ2−ｔ1）から、ｙ方向における速度成分が商
ｖ／（ｔ 2−ｔ1）から求められる。
【００１７】図３には、印刷の際に駆動装置によってロ
ーラ２５から繰り出されローラ２６に巻き付けられるウ
エブ２４の延びの測定に関する応用例が示されている。
ウエブ２４の表面の部分領域２８は、照射・センサ装置
２７によって、図２にモデル的に示したように照射さ
れ、部分領域２８の散乱光モデルの、２つの異なる時点
ｔ1，ｔ2におけるずれは、計算ユニット２９によって算
出される。算出された移動ベクトル２３で位置を導き出
すことによって、延びεを計算ユニット２９によって求
めることができる。この延びεが許容量を超えると、ウ
エブ２４が裂けるおそれがあることを伝える信号を導き
出すことができる。この装置によって、延びεをもって
走行するウエブ２４の張りを検出できるので、これはウ
エブ２４の張りを望ましい程度に調整することに利用で
きる。
【００１８】ウエブ２４の速度の測定に関しては、他の
応用が考えられる。ウエブ２４の速度は、図２に基づい
て記述された移動ベクトル成分ｕを知ることによって、
商ｕ／（ｔ2−ｔ1）を算出することで求められる。
【００１９】印刷処理ステーション３１に向かってｘ方
向に搬送される際における枚葉紙３０の斜めになった状
態を検出する他の応用例を、図４に基づいて説明する。
枚葉紙３０の代わりに、処理されるウエブの斜めになっ
た状態も同様に検出できる。枚葉紙３０の部分領域３３
は照射・センサ装置３２によって照射され、図２にモデ
ル的に記載したように、移動ベクトル成分（ｕ，ｖ）が
散乱光に基づいて計算ユニット３４によって求められ
る。照射・センサ装置３２は、枚葉紙がｘ方向に正確に
走行する場合、すなわち枚葉紙３０の側縁部がｘ方向に
平行になる場合に、移動ベクトル（ｕ，ｖ）のｙ方向の
成分ｖがゼロになるように設置される。枚葉紙が斜めに
なって走行する場合、成分ｖはゼロ以外の値になる。斜
めになった状態は、計算ユニット３４によって、簡単な
幾何学的関係によって、成分ｕおよびｖから算出され
る。
【００２０】枚葉紙３０の斜めになった状態を検知する
この方法は、枚葉紙３０が処理ステーション３１に供給
される場合、または、枚葉紙３０が処理ステーション３
１内を搬送される場合、特にくわえづめにより搬送され
る場合に用いることができる。くわえづめで枚葉紙３０
を搬送する場合には、前縁が保持された枚葉紙３０の斜
めになった状態を検知してアクチュエータによって修正
できる。
【００２１】ウエブを処理する機械におけるこの方法の
応用例では、巻き付け過程を制御するために用いられる
信号を導き出すために、ウエブの斜め状態を検出するこ
とが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】スペックル検出装置を有する印刷装置を示す図
である。
【図２】スペックルの評価を示す図である。
【図３】ウエブの延びを測定する実施形態を示す図であ
る。
【図４】被印刷体の斜めになった状態を検出する実施形
態を示す図である。
【符号の説明】
１ 枚葉紙 ２，３ ガイドローラ ４ 搬送ベルト ５ モータ ６ 回転検出器 ７，８，９，１０ 印刷ユニット １１ 搬送方向 １２ レーザ １３，１４ 対物レンズ １５，１６ 絞り開口 １７，１８ ＣＣＤカメラ １９ 制御装置 ２０ ディスプレイ ２１ 受光要素 ２２ 枠 ２３ 移動ベクトル ２４ ウエブ ２５，２６ ローラ ２７ 照射・センサ装置 ２８ 部分領域 ２９ 計算ユニット ３０ 枚葉紙 ３１ 処理ステーション ３２ 照射・センサ装置 ３３ 部分領域 ３４ 計算ユニット
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 390009232 Ｋｕｒｆｕｅｒｓｔｅｎ−Ａｎｌａｇｅ 52−60，Ｈｅｉｄｅｌｂｅｒｇ，Ｆｅｄｅ ｒａｌ Ｒｅｐｕｂｌｉｃ ｏｆ Ｇｅｒ ｍａｎｙ Ｆターム(参考） 2C250 EB05 EB42 2F065 AA03 BB02 BB15 FF04 FF56 FF67 GG04 JJ03 JJ05 JJ08 JJ26 LL04 LL30 RR06 UU05 3F048 AA05 AB01 AC02 BA05 BA06 BA11 BB02 BB10 DA06 DC14 DC15 5B057 AA20 BA02 DB02 DB05 DB09 DC32

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 光を印刷製品の表面に向ける発光器およ
    び前記表面で反射された光を検出する少なくとも１つの
    受光器を有する、少なくとも１つの定置の光電検出器
    と、周期的に作動する搬送装置の動作を制御する調節部
    材に接続された計算手段を含む、前記反射光の評価装置
    とからなる、印刷製品の印刷機械中の搬送を制御する装
    置において、 前記発光器（１２）は、コヒーレントな光を放射する光
    源を含み、 前記受光器（１７，１８，２１，２７，３２）は、散乱
    光の空間的な分布を取得する部材を含み、前記取得のタ
    イミングを前記搬送装置の周期に同期させる同期装置
    （６，１９）を備えており、 前記評価装置（１９，２０）内に、散乱光の、前記撮影
    の時点において突きとめられた局所的な分布を所定の分
    布と比較する装置を備えていることを特徴とする、印刷
    製品の印刷機械中の搬送を制御する装置。
  2. 【請求項２】 前記取得部材（１７，１８，２１，２
    ７，３２）は、光学的なＣＣＤ面またはＣＣＤ列、すな
    わち個々のフォトダイオードからなる装置である、請求
    項１に記載の装置。
JP2001251624A 2000-08-23 2001-08-22 印刷製品の印刷機械中の搬送を制御する装置 Pending JP2002179290A (ja)

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