JP2007282225A - 動いている物体の縁を画像撮影する方法および装置 - Google Patents

Abstract

【課題】被印刷体処理機械内で動いている枚葉紙の縁を撮影して、背景から高い信頼性で区別し、縁の位置、向き、および動きを高い信頼性で検知する。
【解決手段】動いている枚葉紙１１１を照明装置２００によって照明し、画像撮影装置によって、枚葉紙１１１の縁２０８を撮影する。照明装置２００は、枚葉紙１１１の搬送方向２２０と実質的に平行に並んで配置された１列の光源２０４．１〜２０４．ｎを有している。照明装置２００によって照明された枚葉紙１１１によって生じさせられる影２０６の、縁２０８からはみ出した部分である帯状影部２０６．１の大きさが実質的に一定に保たれるように、複数の光源２０４．１〜２０４．ｎが、制御ユニット２３０によって、枚葉紙１１１の運動に実質的に同期してオン・オフされる。
【選択図】図３ａ

Description

本発明は、被印刷体処理機械内で動いている物体の縁を画像撮影する方法であって、照明装置を使用して照明を行い、画像撮影装置を使用して縁の、少なくとも１つの区域の画像撮影を行う方法に関する。さらに、本発明は、照明装置と画像撮影装置とを備える、被印刷体処理機械内で動いている物体の縁を画像撮影する装置に関する。

当該分野に属する方法および装置は、特に、動いている被印刷体枚葉紙を監視するのに用いられている。このような種類の方法および装置は、特に、被印刷体枚葉紙処理機械、例えば枚葉紙や厚紙枚葉紙を処理する平版オフセット印刷機の監視装置に利用される。

特許文献１には、枚葉紙の走行を監視する装置が記載されており、この装置では、互いに続いている枚葉紙の縁によって生じさせられる光と影の推移の周期性が評価されている。枚葉紙の上方に光源が配置され、この光源によって、各枚葉紙縁が暗い帯を生じさせるように枚葉紙表面が照明されている。光と影の推移のコントラストを強めるために、枚葉紙の縁に蛍光物質を設けることが提案されている。光と影の、所定の推移を生じさせるために、様々な位置に配置された複数の照明装置を設けることができ、このようにして照明される領域を、複数の画像撮影装置によって結像させることができる。しかし、光源（または複数の光源）の制御の仕方や、複数の光源の配置の仕方については記載されていない。

特許文献２には、枚葉紙の、搬送方向と平行に延びている縁の位置を検知する装置が記載されている。光電式の測定装置として構成されたこの装置は、搬送方向に対して横向きに配置されており、照明装置と受信機を含んでいる。枚葉紙の縁の位置が、照明時に明暗差として結像される。コントラストを強めるために、最善の明暗差が得られるように制御される３列のＬＥＤからの有色光を用いることが提案されている。しかし、搬送方向に対して垂直に延びる縁の検知については記載されていない。ＬＥＤの時間的な制御についても記載されていない。
独国特許出願公開第１９８４２１９２号明細書 独国特許出願公開第１０１４９０９６号明細書

本発明の目的は、上述した従来技術の欠点の少なくとも１つを克服する、従来技術に対して改良された方法を提供することにある。

本発明の追加の、または代替の目的は、動いている物体の、信頼性の高い監視を可能にする、従来技術に対して改良された方法を提供することにある。

発明の追加の、または代替の目的は、動いている物体を背景から高い信頼性で区別し、この物体の、少なくとも１つの縁の位置、向き、および／または運動を高い信頼性で測定できる、従来技術に対して改良された方法を提供することにある。

本発明の目的は、上述した従来技術の欠点の少なくとも１つを克服する、従来技術に対して改良された装置を提供することにある。

本発明の追加の、または代替の目的は、動いている物体の、信頼性の高い監視を可能にする、従来技術に対して改良された装置を提供することにある。

発明の追加の、または代替の目的は、動いている物体を背景から高い信頼性で区別し、この物体の、少なくとも１つの縁の位置、向き、および／または運動を高い信頼性で測定できる、従来技術に対して改良された装置を提供することにある。

これらの目的は、本発明によれば、請求項１の特徴を備える方法、および請求項６の特徴を備える装置によって達成される。

本発明の有利な他の態様が従属請求項と以下の説明および添付の図面から得られる。

被印刷体処理機械内で動いている物体の縁を画像撮影する方法であって、照明装置を使用して照明を行い、画像撮影装置を使用して縁の少なくとも１つの区域の画像撮影を行う、本発明の方法は、照明装置および／または画像撮影装置の使用を、物体の運動と実質的に同期して、かつ物体の運動方向と実質的に平行に行うことを特徴としている。

本発明の方法によれば、照明装置および／または画像撮影装置の使用を物体の運動と同期して、かつ物体の運動方向と実質的に平行に行うことによって、動いている物体を高い信頼性で監視することができ、特に、動いている物体を背景から高い信頼性で区別して、その物体の少なくとも１つの縁の位置、向き、および／または運動を高い信頼性で検知することができるという利点が得られる。

本発明による方法の有利な、したがって好ましい一実施態様は、照明装置および／または画像撮影装置を、物体の運動と実質的に同期して、かつ物体の運動方向と実質的に平行に作動させることを特徴とすることができる。

本発明による方法の有利な、したがって好ましい別の一実施態様は、照明装置が１列の光源を含んでおり、それらの光源を、物体の運動と実質的に同期して、かつ物体の運動方向と実質的に平行に、個別に、またはグループごとにオン・オフすることを特徴とすることができる。

本発明による方法の有利な、したがって好ましい別の一実施態様は、照明装置および／または画像撮影装置を、物体の運動と実質的に同期して、かつ物体の運動方向と実質的に平行に動かすことを特徴とすることができる。

本発明による方法の有利な、したがって好ましい別の一実施態様は、物体が、実質的に一定の大きさの一緒に動く影を生じさせるように、照明装置によって物体を照明することを特徴とすることができる。

照明装置と画像撮影装置とを備える、被印刷体処理機械内で動いている物体の縁を画像撮影する本発明の装置は、照明装置および／または画像撮影装置の使用を、物体の運動と実質的に同期して、かつ物体の運動方向と実質的に平行に制御する制御装置が設けられていることを特徴としている。

本発明による装置を使用すれば、本発明の方法に関して既に上に説明したのと同様の利点が得られる。

本発明による装置の有利な、したがって好ましい一実施態様は、照明装置および／または画像撮影装置が物体の運動と実質的に同期して、かつ物体の運動方向と実質的に平行に可動に配置されていることを特徴とすることができる。

本発明による装置の有利な、したがって好ましい別の一実施態様は、照明装置および／または画像撮影装置が物体の運動と実質的に同期して、かつ物体の運動方向と実質的に平行に可動に配置されていることを特徴とすることができる。

本発明による装置の有利な、したがって好ましい別の一実施態様は、照明装置が、物体の運動方向と実質的に平行に並べられた１列のｎ個の光源を含んでいることを特徴とすることができる。

本発明による装置の有利な、したがって好ましい別の一実施態様は、照明装置が、物体の運動方向と実質的に平行に、および直角に並んだ光源のｎ×ｍ個の配列を含んでいることを特徴とすることができる。

本発明に関して上に説明した少なくとも１つの装置を備えることを特徴とする被印刷体処理機械、特に印刷機、または平版オフセット印刷用の、枚葉紙を処理する輪転印刷機も本発明の範囲内に含まれる。

被印刷体処理機械は、平版オフセット印刷用の、特にウェットオフセット印刷用の、枚葉紙を処理する輪転印刷機であるのが好ましい。被印刷体は厚紙、ホイル、または特に紙であってよい。印刷機に片面印刷の動作をさせることができ、または特に両面印刷の動作をさせることができる。印刷機は、単色または特に多色の印刷画像を被印刷体に形成することができる。印刷機は、被印刷体の搬送方向に見て、給紙装置、供給台、複数の印刷ユニット、反転装置、別の印刷ユニット、ニス引きユニット、乾燥機、パウダースプレー装置、および／または排紙装置を有することができる。印刷機は、操作盤と制御ユニットとを含むことができる。

上述の本発明、および本発明の上述した有利な実施態様は、互いに任意に組み合わせても、本発明の有利な実施態様となる。

次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。

各図では、互いに対応する部材にはそれぞれ同じ符号が付されている。

図１には、本発明による、平版オフセット印刷用の枚葉紙輪転印刷機１００が示されている。印刷機１００は、枚葉紙搬送方向に見て、給紙装置１１０と、供給台１２０と、複数の、例えば２つの印刷ユニット１３０ａおよび１３０ｂ（あるいは、例えば４つ、６つ、または８つの印刷ユニット）と、ニス引きユニット１４０と、排紙装置１５０とを有している。被印刷体枚葉紙１１１は、給紙装置１１０において給紙パイル１１２から取り出され、ずれ重なった流れとして供給台１２０を経由し、第１の印刷ユニット１３０ａに１枚ずつ供給される。印刷ユニット１３０ａおよび１３０ｂは、版胴１３１と、ブランケット胴１３２と、圧胴１３３と、インキ装置１３５と、湿し装置１３６とをそれぞれ含んでいる。印刷ユニット１３０ａと１３０ｂとの間には、反転胴として構成することもできる少なくとも１つの渡し胴１３４が配置されている。最後の印刷ユニット１３０ｂから、被印刷体枚葉紙１１１は排紙装置１５０の搬送装置１５１に引き渡される。被印刷体枚葉紙１１１は、乾燥のために乾燥機１５２のそばを通し、パウダーをかけるためにパウダースプレー装置１５３のそばを通して搬送され、排紙装置１５０の排紙パイル１５４上に載せられる。印刷機１００は制御ユニット１６０によって制御される。

図１では、符号１７０は、被印刷体枚葉紙１１１の進路の、本発明の装置１９０を好適に配置することができる位置を示している。

図２ａは、従来技術の装置の図であり、この場合、被印刷体枚葉紙１１１（以下、枚葉紙という）は、枚葉紙１１１の搬送経路２０２の上方に配置され、光源２０４を含んでいる照明装置２００によって照明される。光源２０４による照明は、枚葉紙１１１の下に、少なくとも部分的に遮られることによって影２０６を生じさせる。同じく枚葉紙１１１の上方には、画像撮影装置２１０が配置されており、画像撮影装置２１０によって、照明されている枚葉紙１１１と、遮られることによって生じている影２０６とが撮影される。撮影される画像は、明るい枚葉紙１１１と暗い影２０６との間に非常に良好な、すなわち強いコントラストを有しているので、電子画像処理の周知の方策によって、枚葉紙１１１の縁２０８、特に前縁または後縁を検知することができる。

図２ａと図２ｂとの両図を比べてみると明らかなように、画像撮影装置２１０によって撮影される影２０６の大きさ、すなわち帯状影部２０６．１の大きさは、枚葉紙１１１が搬送方向２２０へ動いている間に変化する。この影響は、枚葉紙１１１の縁２０８の位置と運動を測定する際に問題となる場合がある。というのは、枚葉紙１１１が、特定の位置にある時には、帯状影部２０６．１が撮影されないか、または非常に細い帯状影部２０６．１しか撮影されないからである。

図３ａから図３ｄは、この問題を克服する本発明の装置１９０の有利な実施形態の図であり、装置１９０は、実質的に固定位置にある照明装置２００と、実質的に固定位置にある画像撮影装置２１０とを備えている。照明装置２００は、１列の光源２０４．１から２０４．ｎを有しており、これらは、搬送方向２２０に続いて配置され、個別に、またはグループごとに制御可能であり、すなわちオン・オフ可能である。光源２０４．１から２０４．ｎを、搬送方向２２０に対して垂直に並んで配置された１列のｍ個の光源からそれぞれ構成することもできる。したがって、照明装置２００は光源のｎ×ｍの配列を有している（ｎおよびｍは自然数であり、ｎ≧２かつｍ≧１）。

照明装置２００は、枚葉紙１１１の搬送経路２０２に隣接して（特にその上方に）配置されている。光源２０４．１から２０４．ｎは、半導体光源（フォトダイオードまたはＬＥＤ）として構成されているのが好ましい。画像撮影装置２１０は、ＣＣＤカメラまたはＣＭＯＳカメラとして構成されているのが好ましい。光源２０４．１から２０４．ｎも画像撮影装置２１０も、各々の作動フェーズすなわち運転フェーズの時に連続的に、または周期的に作動させることができる。

図３ａでは、画像撮影装置２１０によって、明るく照らされた枚葉紙１１１の表面１１１．１も、暗い帯状影部２０６．１も撮影されるように、光源２０４．１が作動させられ、枚葉紙１１１の下に影２０６を生じさせている。表面１１１．１と帯状影部２０６．１の間のコントラストが強いため、電子画像処理の周知の方策によって、枚葉紙１１１を（少なくともその前縁または後縁の領域で）背景から容易に区別し、枚葉紙１１１の縁２０８の位置、向き、および／または動きを検知することができる。

図３ｂでは、枚葉紙１１１が搬送されているために、枚葉紙１１１の位置が図３ａの位置に比べて変化している。光源２０４．１は停止させられ光源２０４．２が作動させられており、それによって、帯状影部２０６．１は、図３ａでの帯状影部２０６．１と実質的に等しい大きさ（特に搬送方向２２０の長さ）を有している。光源２０４．１から２０４．ｎの制御は制御ユニット２３０によって行われ、制御ユニット２３０は、枚葉紙１１１の搬送速度、またはその運動経過に関する情報を供給され、この搬送速度に合わせて光源２０４．１から２０４．ｎの作動と停止の指令を出す。画像撮影装置２１０は、やはり、明るい表面１１１．１と暗い帯状影部２０６．１とのコントラストの強い画像を撮影し、これを電子的な評価に用いることができるという利点が得られる。このように、実質的に一定の帯状影部２０６．１が枚葉紙１１１と一緒に動かされる。

図３ｃと図３ｄには、さらに別の光源２０４．３から２０４．ｎの作動と停止も、同様に、枚葉紙１１１の動きと実質的に同期して、例えばパルス状に、または周期的に行われ、かつ、枚葉紙１１１の運動方向、すなわち搬送方向２２０と実質的に平行に行われるのが示されている。帯状影部２０６．１は、枚葉紙１１１のどの運動フェーズでも、実質的に同じ大きさ、すなわち長さである。

光源２０４．１から２０４．ｎの同期した制御の代わりに、枚葉紙１１１と実質的に同期して一緒に動く光源（または１列のｍ個の光源）を設けることもできる。このような実施形態が図４ａと図４ｂに示されている。光源２０４は可動に配置されており、制御ユニット２３０によって制御される駆動装置によって、枚葉紙１１１の運動と実質的に同期して動かされ、特に直線的にスライドさせられる。このようにして、同様に実質的に一定で、かつ枚葉紙１１１と一緒に動く帯状影部２０６．１が生じさせられる。さらに、固定位置の光源２０４に、一緒に動くミラーを組み合わせることも考えられる。

さらに、代替として、または補足的に、一定の影を撮影するために枚葉紙１１１と実質的に同期して一緒に動く画像撮影装置２１０を設けることもできる。このような実施形態が図５ａと図５ｂに示されている。画像撮影装置２１０は可動に配置されており、制御ユニット２３０によって制御される駆動装置によって、枚葉紙１１１の運動と実質的に同期して動かされ、特に直線的にスライドさせられる。同期して作動させられ、または動かされる照明装置２００と、同期して動かされる画像撮影装置２１０との協働によって、画像撮影状況と照明が枚葉紙１１１の搬送中に実質的に常に同じになり、したがって、実質的に常に同じ良好な評価結果が得られる。

さらに、代替として、背景、例えば枚葉紙１１１の案内面を明るく照明し、前景すなわち枚葉紙１１１を暗くすることもできる。どの実施形態でも、動いている枚葉紙１１１と背景との間に十分なコントラストが生じさせられることが重要であり、それによって、高い信頼性で縁を検知できるために枚葉紙１１１を背景から高い信頼性で区別することができる。

本発明の装置１９０、または本発明の方法によって、任意の動いている物体を検知することができる。例えば、動いている被印刷体枚葉紙１１１、動いている面、被印刷体枚葉紙１１１用の、動いているくわえづめ、回転しているシリンダギャップ、またはそれらの、搬送方向に対して直角な縁などが挙げられる。

次に、図６に示す工程図を参照して、本発明による方法の有利な実施形態について説明する。

Ａ）照明（方法ステップ６００）：動いている物体１１１、特に被印刷体処理機械内の枚葉紙１１１の縁を、照明装置２００を使用して照明する。

Ｂ）１つの画像または複数の画像の撮影（方法ステップ６１０）：動いている物体１１１の縁２０８、特に縁２０８の、少なくとも１つの区域を、画像撮影装置２１０および電子画像処理の周知の方策を使用して撮影する。

本発明によれば、照明装置２００および／または画像撮影装置２１０の使用、特に作動、例えばオン・オフおよび／または運動が、物体１１１の運動と実質的に同期して、かつ物体１１１の運動方向２２０と実質的に平行に行われるように照明Ａ、および１つの画像または複数の画像の撮影Ｂが行われる。この時、物体１１１が、一緒に動く影２０６を生じさせるように、すなわち、実質的に一定の大きさの、一緒に動く帯状影部２０６．１を生じさせるように、照明装置２００によって物体１１１が照明される。

この時、照明装置２００は、物体１１１の運動と実質的に同期して、かつ物体１１１の運動方向２２０と実質的に平行に個別に、またはグループごとにオン・オフされる１列のｎ個の光源２０４．１から２０４．ｎを有しているのが好ましい。

物体１１１および影２０６または帯状影部２０６．１の複数の画像の撮影は、非常に短い時間内に行われるので、同期して作動する光源２０４．１から２０４．ｎの場合、または一緒に動く光源２０４の場合の、画像撮影装置２１０に対する物体１１１の相対運動による画像撮影状況の変化を無視することができる。

本発明による枚葉紙輪転印刷機を示す（模式的な）断面図である。 従来技術による装置を示す（模式的な）図である。 従来技術による装置を示す（模式的な）図である。 本発明による装置の有利な実施形態を示す（模式的な）図である。 本発明による装置の有利な実施形態を示す（模式的な）図である。 本発明による装置の有利な実施形態を示す（模式的な）図である。 本発明による装置の有利な実施形態を示す（模式的な）図である。 本発明による装置の有利な別の実施形態を示す（模式的な）図である。 本発明による装置の有利な別の実施形態を示す（模式的な）図である。 本発明による装置の有利なさらに別の実施形態を示す（模式的な）図である。 本発明による装置の有利なさらに別の実施形態を示す（模式的な）図である。 本発明による方法の有利な実施形態の工程図である。

符号の説明

１００ 印刷機
１１０ 給紙装置
１１１ 被印刷体枚葉紙
１１１．１ 表面
１１２ 給紙パイル
１２０ 供給台
１３０ａ，１３０ｂ 印刷ユニット
１３１ 版胴
１３２ ブランケット胴
１３３ 圧胴
１３４ 渡し胴
１３５ インキ装置
１３６ 湿し装置
１４０ ニス引きユニット
１５０ 排紙装置
１５１ 搬送装置
１５２ 乾燥機
１５３ パウダースプレー装置
１５４ 排紙パイル
１６０ 制御ユニット
１７０ 位置
１９０ 装置
２００ 照明装置
２０２ 搬送経路
２０４ 光源
２０４．１〜２０４．ｎ 光源
２０６ 影
２０６．１ 帯状影部
２０８ 縁
２１０ 画像撮影装置
２２０ 搬送方向
２３０ 制御ユニット

Claims (10)

1. 被印刷体処理機械内で動いている物体の縁を画像撮影する方法であって、
   照明装置（２００）を使用して照明（６００)を行い、
   画像撮影装置（２１０）を使用して前記縁（２０８）の、少なくとも１つの区域の画像撮影(６１０）を行う方法において、
   前記照明装置（２００）および／または前記画像撮影装置（２１０）の使用を、前記物体(１１１）の運動と実質的に同期して、かつ前記物体（１１１）の運動方向（２２０）と実質的に平行に行うことを特徴とする、動いている物体の縁を画像撮影する方法。
2. 前記照明装置（２００）および／または前記画像撮影装置（２１０）を、前記物体(１１１）の運動と実質的に同期して、かつ前記物体（１１１）の運動方向（２２０）と実質的に平行に作動させる、請求項１に記載の方法。
3. 前記照明装置（２００）は１列の光源（２０４．１〜２０４．ｎ）を含んでおり、該光源（２０４．１〜２０４．ｎ）を、前記物体(１１１）の運動と実質的に同期して、かつ前記物体(１１１）の前記運動方向（２２０）と実質的に平行に、個別に、またはグループごとに、オン・オフする、請求項１に記載の方法。
4. 前記照明装置（２００）および／または前記画像撮影装置（２１０）を、前記物体(１１１）の運動と実質的に同期して、かつ前記物体（１１１）の前記運動方向（２２０）と実質的に平行に動かす、請求項１に記載の方法。
5. 前記物体(１１１）が、実質的に一定の大きさの一緒に動く影（２０６，２０６．１）を生じさせるように前記照明装置（２００）によって前記物体（１１１）を照明する、請求項１に記載の方法。
6. 照明装置（２００）と画像撮影装置（２１０）とを備える、被印刷体処理機械内で動いている物体の縁を画像撮影する装置において、
   前記照明装置（２００）および／または前記画像撮影装置（２１０）の使用を、前記物体(１１１）の運動と実質的に同期して、かつ前記物体（１１１）の運動方向（２２０）と実質的に平行に制御する制御装置（２３０）が設けられていることを特徴とする、動いている物体の縁を画像撮影する装置。
7. 前記照明装置（２００）および／または前記画像撮影装置（２１０）は前記物体（１１１）の運動と実質的に同期して、かつ前記物体（１１１）の前記運動方向（２２０）と実質的に平行に可動に配置されている、請求項６に記載の装置。
8. 前記照明装置（２００）は前記物体（１１１）の前記運動方向（２２０）と実質的に平行に並べられた１列のｎ個の光源（２０４．１から２０４．ｎ）を含んでいる、請求項６に記載の装置。
9. 前記照明装置（２００）は、前記物体（１１１）の前記運動方向（２２０）と実質的に平行に、および垂直に並んだ光源（２０４．１〜２０４．ｎ）のｎ×ｍの配列を含んでいる、請求項６に記載の装置。
10. 被印刷体処理機械、特に、印刷機、平版オフセット印刷用の、枚葉紙を処理する輪転印刷機、または枚葉紙を処理する印刷後処理機械において、
    請求項６から９のいずれか１項に記載の装置を少なくとも１つ有していることを特徴とする被印刷体処理機械。

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