JP2002331646A - 通走する枚葉紙の位置を測定する方法および装置 - Google Patents

通走する枚葉紙の位置を測定する方法および装置

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JP2002331646A JP2002112098A JP2002112098A JP2002331646A JP 2002331646 A JP2002331646 A JP 2002331646A JP 2002112098 A JP2002112098 A JP 2002112098A JP 2002112098 A JP2002112098 A JP 2002112098A JP 2002331646 A JP2002331646 A JP 2002331646A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 通走する枚葉紙６の位置を測定する方法であ
って、少なくとも部分領域ごとに枚葉紙６の画像を形成
するための画像形成装置を用いる方法を改良し、被印刷
材料の位置を正確に特定するようにする。 【解決手段】 枚葉紙６の各縁部領域７，７′を画像形
成し、画像形成によって生じる形成画像データを計算ユ
ニット２０に伝達し、画像認識アルゴリズムを用いて形
成画像データに基づいて枚葉紙６の位置を検出する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、通走する枚葉紙の
位置を測定する方法であって、少なくとも部分領域ごと
に枚葉紙の画像を形成するための画像形成装置を用いる
方法に関する。
【０００２】さらに本発明は、通走する枚葉紙の位置を
測定するための装置であって、枚葉紙を画像形成するた
めの画像形成装置が設けられている形式のものに関す
る。
【０００３】
【従来の技術】印刷産業では、種々異なる紙搬送路、つ
まり被印刷材料としての枚葉紙が印刷機内で進む種々異
なる経路、を備えた印刷機が使用される。枚葉紙を搬送
する際の問題は、特に印刷時に保証しなければならない
正確な枚葉紙の方向性および姿勢である。この場合方向
性とは、枚葉紙の調整角度と理解することができ、姿勢
とは垂直方向および水平方向の姿勢（位置状態）と理解
することができる。ここでは位置決めという定義は、方
向性および姿勢という概念を含んでいる。したがって位
置によって、二次元スペースであらゆる点を描くことが
できる。正確でない枚葉紙の位置によって、画像印刷の
際、特に複数の色分解が上下に印刷される多色刷りの際
にエラーが生じる。色分解の正しい姿勢の重ね刷りはシ
ャープな印象を決定付け、このような重ね刷りは印刷品
質の最も意義ある特徴を成す要因の１つである。さらに
印刷時における枚葉紙の不正確な位置によって、一般的
に複数の色分解から構成される印刷しようとする全体画
像のずれが生じる。印刷機における枚葉紙の正確な方向
性および姿勢もしくは位置を保証するために、種々異な
る構成手段が提案されてきた。従来技術の一般的な方法
では、枚葉紙または搬送ベルト上に取り付けられる、レ
ジスタマークと呼ばれる（Passmarken；適合マークとも
呼ばれる）種々異なる構成の大小さまざまな測定マーク
が使用される。このようなレジスタマークに基づいて種
々異なる形式で枚葉紙の位置を、主にセンサを用いて特
定することができ、このセンサはたとえばレジスタマー
クの縁部を特定し、これによって枚葉紙の位置を特定す
る。このような構成手段では、周知のように、枚葉紙に
対するレジスタマークの手間のかかる取り付けが不都合
である。別の構成手段では、位置を検出するために印刷
機にＣＣＤ（Charge Coupled Device）アレーが用いら
れ、このＣＣＤアレーは枚葉紙の前方エッジと側方エッ
ジとを検出する。このような構成手段では問題が存在す
る。なぜならば枚葉紙のエッジが一般的に紙判に対して
正確に形成されておらず、その結果誤った測定が生じる
からである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】したがって本発明の課
題は、冒頭で述べたような形式の、通走する枚葉紙の位
置を測定する方法および装置を改良し、被印刷材料の位
置を正確に特定するようにすることである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
の本発明の方法によれば、枚葉紙の各縁部領域を画像形
成し、画像形成によって生じる形成画像データを計算ユ
ニットに伝達し、画像認識アルゴリズムを用いて形成画
像データに基づいて枚葉紙の位置を求める。
【０００６】この課題を解決するための本発明の装置に
よれば、画像形成装置の形成画像を評価するための計算
ユニットが設けられている。
【０００７】
【発明の効果】本発明のように構成されていると、自動
的な修正方法を達成するために、枚葉紙の検出位置と計
算ユニットに記憶された位置とを比較し、比較ステップ
から位置ずれを求め、位置ずれを印刷機に伝達し、枚葉
紙レジスタ装置を用いて位置ずれを修正する。
【０００８】有利には、ＣＣＤ（Charge Coupled Devic
e）テクノロジで形成された、画像形成装置に設けられ
た少なくとも２つのデジタル式のカメラが使用される。
これによってデジタル式の形成画像データが直接計算ユ
ニットによって使用可能である。
【０００９】画像形成された枚葉紙の位置は、既に形成
画像データから特定された枚葉紙エッジに基づいて求め
ることができる。これの意味するところによれば、既に
計算ユニットにおいて、座標システムで形成画像データ
からの２つの点のｘｙ座標を特定することによって、位
置を求めることができる。
【００１０】測定感度を高めるために、個々の枚葉紙縁
部が複数回画像形成され、評価され、次いで得られた形
成画像データから中間値が作成される。
【００１１】有利には、計算ユニットにおいて画像認識
アルゴリズムが、枚葉紙縁部、つまり枚葉紙の支持体に
対する枚葉紙の移行部、における形成画像の縁部領域か
ら区分を求め、この区分から枚葉紙の位置を求める。こ
れによって枚葉紙の位置は僅かな計算上の手間で特定す
ることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】次に本発明の実施の形態を図示の
実施例を用いて詳しく説明する。
【００１３】図１の平面図には、一般的な形式で印刷機
に使用される無端式の搬送ベルト５の区分が示されてい
る。搬送ベルト５は駆動されていて、方向矢印で記され
た方向で移動している。枚葉紙６の典型的な速度は一秒
あたり３００ｍｍである。搬送ベルト５上には、印刷し
ようとする印刷材料の個々の枚葉紙６が存在する。この
枚葉紙６は主に搬送ベルト５にもたらされる静電的な電
荷に基づいて作用する静電的な力によって搬送ベルト５
に固定されて、したがって枚葉紙６は搬送ベルト５と共
に印刷機を通走する。搬送ベルト５および枚葉紙６の上
方には、２つのデジタル式のカメラ１０，１０′が画像
形成装置の一部として枚葉紙６の縁部領域７付近に配置
されている。カメラ１０，１０′のマイクロチップは、
有利にはＣＣＤ（Charge Coupled Device）テクノロジ
を有している。カメラ１０，１０′のシャッター時間は
たとえば１／１０００００ｓであってよい。カメラ１
０，１０′の短いシャッター時間は、高い測定感度を得
るために必要である。カメラ１０．１０′のシャッター
時間が長ければ長いほど、より大きく枚葉紙６が記録ま
たは画像形成の間に搬送ベルト５上を前進し、測定結果
が不良になる。なぜならば枚葉紙６の位置に対する枚葉
紙６の記録または画像形成の時間配分が測定の根底を成
すものであるという理由による。カメラ１０，１０′の
記録レンズは観察平面で見て垂直に搬送ベルト５上に置
かれた枚葉紙６に向けられている。このような観察の際
に、カメラ１０，１０′によって覆われた枚葉紙６の縁
部領域７は、図１では破線で示されている。画像形成装
置の制御装置（図示せず）のトリガ信号によって、カメ
ラ１０，１０′は、枚葉紙６の縁部領域７がカメラ１
０，１０′の下方でカメラの画像記録領域に存在する時
点で作動される。枚葉紙６の縁部領域７の画像形成は、
ここでは形成画像データと呼ばれるデジタル式のデータ
を供給する。この得られた形成画像データはあとで説明
するように後続処理される。図１には、枚葉紙６が位置
ずれを有していない状態が示されており、要するに枚葉
紙６は所望の方向性および姿勢を有して存在し、かつ搬
送ベルト５に関して垂直方向でも水平方向でもずれてい
ない。図１に示されたカメラ１０，１０′の輪郭に応じ
た、縁部領域７，７′の形成画像は、縁部領域７，７′
の鏡像的な画像形成を示しており、この場合枚葉紙６の
側方縁部と前方縁部とは、カメラ１０，１０′の記録領
域の側方縁部もしくは上位縁部に対して平行に延びてい
る。
【００１４】図２には、枚葉紙６が角度変位もしくは角
度移動に基づいて、観察平面に対して水平方向および垂
直方向ΔｙもしくはΔｘの不都合なずれを有している場
合が示されている。値ΔｙおよびΔｘによって、破線で
示された矩形の成すエラーのない位置に対して枚葉紙６
の変位された部分の角度が、簡単な幾何学的な演算によ
って計算ユニットで特定可能である。画像形成の過程は
図１についての記載と同じである。この場合画像形成
は、図２から判るように、図１に対して変化されてお
り、したがって得られるデジタル式の形成画像データも
別のものである。図２に存在する、枚葉紙６の位置ずれ
の状態によって、後続の印刷方法の際にエラーが生じる
ようになり、したがってこのような位置ずれは修正する
必要がある。
【００１５】位置を測定し、位置ずれを修正するための
方法を説明するのに、以下に概略図である図３について
述べる。図面から判るように、図３では、図２に示され
たような位置ずれが存在する。既に記載したように、枚
葉紙６は搬送ベルト５上を矢印方向で搬送され、縁部領
域７，７′はトリガ信号の結果としてカメラ１０，１
０′によって画像形成される。デジタル式の形成画像デ
ータはカメラ１０，１０′によって接続路を介して計算
ユニット２０に伝達される。計算ユニット２０には画像
認識アルゴリズムが供給されており、この画像認識アル
ゴリズムで形成画像データが評価可能である。この場合
たとえば搬送ベルト５に対する枚葉紙６の形成画像の明
暗移行部が検出される。判りやすくするために図３に
は、モニタ３０が計算ユニット２０に接続して示されて
いて、このモニタ３０上にカメラ１０′から伝達された
枚葉紙６の縁部領域７′の形成画像データが画像７′′
として例示されている。モニタ３０は本発明では重要で
ない。画像認識アルゴリズムによって、計算ユニット２
０において、縁部領域７，７′の枚葉紙エッジ、つまり
所定の分解能でまだ検出可能な枚葉紙６上の最も外側の
各点、が画素として特定される。画像形成された画像記
録および縁部領域７，７′ごとに、画像認識アルゴリズ
ムが画素を求め、同時に画像形成された縁部領域７，
７′の２つの画素が、一義的に枚葉紙６の方向性と姿勢
とを特定する。枚葉紙縁部がセンサで検出される従来技
術の方法と比較して、枚葉紙エッジの特定は、常に枚葉
紙６の幾何学的に明確な位置を提供する。画像認識アル
ゴリズムによって求められた画素を用いると、記憶され
た既知の画素の目標座標に対して、水平方向および垂直
方向でどれだけの角度姿勢および長さで枚葉紙６が変位
されているか特定することができる。このようなずれ
は、マイクロメータ範囲まで検出可能でかつ修正可能で
ある。これによって後続の修正ステップによって、搬送
ベルト５上のエラーのない位置決めを保証することがで
きる。計算ユニット１０は、目標画素と実際画素とから
求められた修正値を、印刷機の制御装置（図示せず）に
提供し、この制御装置は調整器を介して調整モータを用
いて印刷胴修正またはウェブ走行修正を行う。
【００１６】特に画像認識アルゴリズムを使用すること
によって、枚葉紙６の縁部領域７，７′の画素を検出す
ること以外に、枚葉紙６の位置の別の検出ステップが得
られる。画像形成によって枚葉紙６の全体を検出するこ
とができ、このようにして枚葉紙６の形状がエラーを有
しているかどうか、つまりたとえば枚葉紙６の縁部領域
７，７′が損傷しているかまたは折れているかどうかを
確認することができる。このような状況は、次いで画像
認識アルゴリズムによって、修正値の算出時に考慮され
る。たとえば枚葉紙６の折れによって、形成画像におい
て縁部領域７，７′の枚葉紙区分が欠けていると、画像
認識アルゴリズムが欠けている枚葉紙区分を補完し、縁
部領域７，７′の枚葉紙エッジの正しい画素を確認し、
つまり枚葉紙エッジごとにｘ−ｙ−座標を確認する。し
かも同じ紙判の各枚葉紙６は互いに大小異なる寸法を有
しており、つまり枚葉紙６の長さ、枚葉紙エッジおよび
枚葉紙角度はマイクロメータ範囲では正確に提供するこ
とができない。ＤＩＮは紙判ＤＩＮ（ドイツ工業規格）
４７６ではほぼ２ｍｍの長さの製作誤差を許容する。こ
のように高い製作誤差値は、位置取りを測定する従来慣
用の方法では、多くの場合位置ずれとして誤って確認さ
れる。画像形成装置による枚葉紙６全体の検出または枚
葉紙６の４つの縁部領域７，７′の検出によって、計算
ユニット２０は、形成画像データに基づいて枚葉紙６の
ずれた寸法を認識し、これを位置ずれとして曲解せず、
枚葉紙−レジスタユニットによる修正を行わない。位置
を測定するためのこのような方法および装置は、通走す
る枚葉紙６のために記載されており、測定は移動状態の
枚葉紙６で行われる。さらに本発明には、通走する枚葉
紙６が停止され、非移動状態の枚葉紙６の位置を測定す
ることも含まれている。
【図面の簡単な説明】
【図１】搬送ベルト上に位置する枚葉紙と画像形成装置
の一部としての２つのカメラとを概略的に示す平面図で
ある。
【図２】枚葉紙が位置ずれを有している、図１に基づく
平面図である。
【図３】計算ユニットとモニタとを備えた、図２に基づ
くブロック回路図である。
【符号の説明】
５ 搬送ベルト、 ６ 枚葉紙、 ７，７´ 縁部領域
７´´ 画像、 １０，１０´ カメラ、 ２０ 計
算ユニット、 ３０ モニタ、
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 フランク ピーレル ドイツ連邦共和国 キール マンゴルトシ ュトラーセ 35 Ｆターム(参考） 2C020 AA00 2C250 EA36 EB50

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 通走する枚葉紙（６）の位置を測定する
    方法であって、少なくとも部分領域ごとに枚葉紙（６）
    の画像を形成するための画像形成装置を用いる方法にお
    いて、 枚葉紙（６）の各縁部領域（７，７′）を画像形成し、
    画像形成によって生じる形成画像データを計算ユニット
    （２０）に伝達し、画像認識アルゴリズムを用いて形成
    画像データに基づいて枚葉紙（６）の位置を求めること
    を特徴とする、通走する枚葉紙の位置を測定する方法。
  2. 【請求項２】 枚葉紙（６）の検出位置と、計算ユニッ
    ト（２０）に記憶された位置とを比較し、比較ステップ
    から位置ずれを求め、位置ずれを印刷機に伝達し、枚葉
    紙レジスタ装置を用いて位置ずれを修正する、請求項１
    記載の方法。
  3. 【請求項３】 形成画像データから特定された枚葉紙エ
    ッジに基づいて、画像形成された枚葉紙（６）の位置を
    求める、請求項１または２記載の方法。
  4. 【請求項４】 印刷機を通って搬送される枚葉紙（６）
    の個々の縁部領域（７，７′）を複数回画像形成し、計
    算ユニット（２０）において形成画像データの中間値を
    作成する、請求項１から３までのいずれか１項記載の方
    法。
  5. 【請求項５】 計算ユニット（２０）によって形成画像
    の縁部領域（７，７′）から区分を求め、画像認識アル
    ゴリズムを用いて形成画像データの区分に基づいて枚葉
    紙（６）の位置を求める、請求項１から４までのいずれ
    か１項記載の方法。
  6. 【請求項６】 印刷機または複写機のための、通走する
    枚葉紙（６）の位置を測定するための装置であって、枚
    葉紙（６）を画像形成するための画像形成装置が設けら
    れている形式のものにおいて、 画像形成装置の形成画像を評価するための計算ユニット
    （２０）が設けられていることを特徴とする、通走する
    枚葉紙の位置を測定するための装置。
  7. 【請求項７】 画像形成装置が少なくとも２つのＣＣＤ
    カメラ（１０，１０′）を備えている、請求項６記載の
    装置。
  8. 【請求項８】 計算ユニット（２０）が画像認識アルゴ
    リズムを有している、請求項６または７記載の装置。
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