JPH01121711A - センサ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は特許請求の範囲第１項または第３項の前提部に
記載のセンサ装置に関する。

［従来の技術］ ＤＥ−Ｏ３３３０４７８０によって表面構造を見出等装
置が公知であって、このものにおいては、表面から反射
された光が光検出器配列体によちて測定され、引続いて
評価される。表面の照明は１つの光源で発生される光束
によって行われる。この装置は比較的に平滑で乾いてい
る表面を調べるのに特に適している。

例えばオフセット印刷プロセスにあるような液で濡らさ
れた表面もこのような装置で測定するということは従来
知られていない。

ＤＥ−ＯＳ　３４４４７８４によって平板印刷プロセス
におけろインキと水の関係の監視のための方法が知られ
てはおり、この方法では、湿し水を運ぶローラが１つの
光源で照射されている。ローラから反射された光は、鏡
面反射の方向についてだけでなく、拡散する散乱光につ
いても評価され、湿し水の供給のための尺度にされてい
る。

［発明が解決しようとする課題］ この公知の方法の欠点は、評価がたった１〜４個の測定
点についてしか行われず、したがってインキと水のエマ
ルジョンにおける変化が不十分な精密さでしかも見出さ
れないことである。つまり、印刷技術において関係ある
少ない湿し水の量の範囲では特に、この測定方法での精
密さは不十分である。

したがって、この方法は、感度が小さいために本印刷に
おいては限られた程度でのみ用いられつる。調整の段階
ではほとんど役をなさない。さらにこの方法で問題であ
るのは、表面の材質のは、か他の要因例えば摩耗にも関
係するものである表面の状態が、相異る散乱の挙動を示
すので、湿し水の測定においてｌよ表面の測定が暗に含
まれ、それが分離され得ないことである。

したがって、本発明の目的は、上記の欠点が解消され、
したがって、オフセット印刷技術における湿し水の量の
測定に用いられた場合に、濡れた表面の表面構造の測定
に基づいて構造または濡れの状態を確実に表現すること
が可能になるセンサ装置を提供することである。

［課題を解決するための手段］ この課題は特許請求の範囲第１項または第３項の特徴部
分に記載しであることによって解決される。

特許請求の範囲第１項に示されている本発明の有利な特
徴は、反射された光の空間的強度分布が、確率変数の密
度関数に応じて積率によって表わされることにある。こ
の表面が湿し水で濡らされているときには、特に分布の
歪度、すなわち三次の積率が表面構造の状態の尺度とな
る。しかし原理的には、−次および／または二次の積率
、つまり分布の平均値および／または標準偏差を表面の
濡れ状態の尺度として用いることも可能である。

特許請求の範囲第３項によれば、本発明の有利な点は、
従来もっばら表面の粗さの測定に用いられていた公知の
装置が、今やこの表面上にある湿し水の量の測定に応用
されることにある。この応用において決定的であるのは
やはり光検出要素を用いることにあるが、散乱インディ
カトリクスの強度分布におけるユニの散乱光の点だけで
なく多数の測定点が測定されるように、それを用いるこ
とである。

本発明の発展形態として、照明装置で発生される光の波
長が赤外域にあるようにすることが提案される。このこ
とは、外乱光（例えば日光や他からの光）が測定に影響
を及ぼさないという利点を有する。

本発明の１つの実施態様としてなお考えられることは、
センサ装置で見出された湿し水の量の特性値を、制御量
として湿し水制御ループの中で利用することである。こ
の場合、この特性値の質のよいことが、刷版への湿し水
供給の特に正確で自動的な制御を可能にする。

調整段階における制御では、特に用いられている刷版の
粗さに関係するものである目標値を先ず与えることが必
要である。したがって、経験で得られた、つまり、湿し
水のない刷版の場所での測定のばか湿し水を運んでいる
刷版の場所での測定によって得られた、刷版に関係する
目標値を記憶に入れるべきである。

本刷りの段階では、絶対値を知ることは必ずしも必要で
ない。制御のためには、良いと判断された状態を記憶に
入れ、そのうえで対応する目標値として用いるというこ
とで十分である。

本発明の発展形態としてなお、表面の種類、例えば用い
られた材料、材料の構造および材料の出来具合を乾いた
状態において測定によって決定するということも可能で
ある。このことは、乾いている表面の測定を行って、測
定値を幾つかの記憶されている参照値、ただし、該当す
る特定の表面の種類または構造を代表する参照値と比較
することによって実現されつる。この比較によれば、濡
らされるはずの刷版の種類を判定して湿し水の制御をそ
の特定のタイプに対して合わせることができる。

本発明の発展形態としてなお、センサ装置を用いて表面
の粗さを見出し、それから、表面の摩耗の尺度を導出す
ることも可能である。これにより、刷版の摩耗を連続的
に監視することが可能になる。　本発明のその他の利点
および実施態様は、特許請求の範囲における従属各項お
よび以降の説明に含まれている。

［実施例］ 次に、本発明の実施例によって図面を参照して説明する
。

オフセット印刷プロセスにおいては、良好な印刷結果を
得るために必要な、インキと水との特定の平衡状態を作
り出すために、刷版上に、正確に調量されたインキを供
給することのほか、一般には水と添加剤である湿し水を
正確に調量して供給することが必要である。

刷版上の湿し水の量の測定のためには、種々の方法が公
知になっている。１つの公知の方法は例えばＤＥ−ＯＳ
　３４４４７８４に記載があるが、この方法は、供給さ
れる湿し水の量に関しての高度の質的要求に対しては不
十分であるような精度を示している。

湿し水の量の測定は、第１図に見られるように、便宜的
にはオフセット印刷機の版胴１１の上に張着された、公
知のように粗面化された表面を有する刷版１の上で行わ
れる。したがって、測定装置は、この図で示されている
ように、印刷機の回転しつつある版胴１１の前に配置さ
れている。

刷版１の表面２の上には極めて薄い湿し水のフィルムが
あって、供給された湿し水の量はセンサ装置３によって
測定される。センサ装置は測定ヘッド４を含んでいる。

測定ヘッド４の検知装置はＤＥ−ＯＳ　３３０４７８０
で公知であって、それは検知光学系５と、ダイオード列
６として構成されている検出器配列体と、測定ヘッド全
体を包囲しているハウジング７を含んでいる。ダイオー
ド列６は、入射して鏡面反射した光源の光によってカバ
ーされる面にそれが光学的に位置するように配置されて
いる。測定ヘッド４のオリエンテーションは、第１図で
示されているように選ぶのが有利である。

図示の実施例では、鏡面反射した光線はダイオード列６
の外側のダイオードの１つに当る。しかし、鏡面反射光
がダイオード列６の範囲外に来るとか、列の中央に合わ
されているときにこの測定方法を用いることも可能であ
る。

一般には測定ヘッドの調整は、鏡面反射した光線がダイ
オード列６の範囲内に当るように行われるべきである。

このことは、照明装置つと測定ヘット４とを版胴の軸線
１２に対して直角に揃えることによって達成される。セ
ンサ装置３の調整は、なおセンサ装置３の刷版１の法線
に対しての装置を変え鏡面反射光を所定のダイオードに
合わせることによって行われる。

ダイオード列６によって捕捉された散乱光分布（散乱イ
ンディカトリクス）は評価装置８に供給されて、この評
価装置８が、刷版１上にある湿し水の量に応じた特性値
ＴＨの１つを作る。評価装置８によってのダイオード列
６の走査は、シーケンシャルにまたはパラレルに行われ
、特にパラレル走査においては極めて高い測定速度と評
価速度が達せられる。

刷版の照明は照明装置９によって行われ、照明装置９は
、照明光学系ｌＯを経て、決められた光を刷版上に投射
する。照明装置９とセンサ装置の配置は、既に説明した
ように、鏡面反射光がダイオード列６の範囲外に来るよ
うに選ばれる。散乱光分布の評価のためには、鏡面反射
光がダイオード列６の中央に当たるようにすることは必
要でない。第１図において角度αで示しであるように、
鏡面反射光はダイオード列６の中央の外側に来ている。

鏡面反射光がダイオード列６の端に当るとか、またはダ
イオード列６の全く外側に来るとしても、１つの特性値
を作るための散乱光分布の評価は可能である。照明装置
９は赤外域にある光を発生する。それにより、特に他か
らの光による外乱が大いに排除される。

第２図においては、示し水の量が相異る場合のダイオー
ド列にわたっての散乱光分布の強度信号を書き表わしで
ある。ダイオード列リｌ°は、横軸上でこの図から知ら
れるように、２０個のダイオードを有している。この図
の縦軸はダイオードで捕捉された強度信号を表わしてい
る。曲線Ａは湿し水のない比較的粗い刷版での強度信号
を示し、曲線Ｂは湿し水の付着量が僅かである刷版での
強度信号を示し、曲線Ｃは湿し水の付着量が多い場合の
強度信号を示す、この図から明白に知られることは、ダ
イオード４および５の領域に来る鏡面反射光が湿し水の
量が高まると共に大いに増大することである。

湿し水供給または刷版上の湿し水の量のための特性値と
して、散乱光の空間的分布を確率変数の密度関数に応じ
て積率によって表わすことが合目的的であることが知ら
れている。特に分布の歪度、つまり三次の積率は刷版上
にある湿し水の量の尺度として適している。この歪度ま
たは特性値Ｔｓは、 で求められる。ただし、正規化された測定信号であるＰ
Ｉは、Ｉｔを検出器要素ｉ上の光の強度とするとき、 Ｉｔ 弐Ｐ１＝□ で計算され、Ｍの値はｉとＰｔから 式Ｍ＝、ΣｉＰ＋ １＝１ で求まり、Ｋはスケールファクタである。ｎはダイオー
ド列上のダイオードの数を表わしている。

スケールファクタＫによって、例えば実際に関する測定
値をθ〜１００のスケールにすることができるが、Ｋは
特別な場合には１と置かれる。

特性値ＴＮを特定の刷版に対して正規化するためには、
乾いた状態にある刷版を測定することにより、乾いた刷
版から出発して対応する一参照点、つまり参照値の大き
さを作ることができる。乾いた刷版の測定によってはな
お、刷版の画線部または非画線部を検知してそれにより
センサ装置の位置を自動的に刷版の非画線部に合わせる
ことが可能である。測定は刷版を回転方向だけでなく版
胴軸線方向にも走査することによって行われる。さらに
、刷版のタイプ、つまり刷版の材料と出来具合が、乾い
た刷版の測定によって、刷版の種類が異るとき反射特性
が異ることに基づいて、自動的に判定され得て、その後
行われる湿し水の量の測定に当って考慮に入れられつる
。このことは例えば、評価装置の中に種々の刷版タイプ
に対してのすべての参照値が記憶されていることによっ
て可能となる。そこで、任意の刷版が乾いた状態におい
て測定されたならば、測定された特性値と、記憶されて
いる参照値との比較によって刷版のタイプが決定され得
て、場合にっては必要な、特別な刷版タイプに対して湿
し水の量を適合させることが自動的に行われる。

センサ装置は、最適な湿し水の量の自動的な設定／制御
のために、湿し水の量の制御ループの中に入り込ませら
れ得て、これにより、印刷プロセスにおいては、湿し水
供給に人が関与することが４濠 もはや不必要となる。湿し水の量の制御つまり調節は公
知のように元ローラの回転数の加減によって行われる。

センサ装置を用いてはなお１．乾いた刷版において粗さ
の測定を行い、それにより、摩耗の見地から刷版の状態
を判定するということが可能になる。それにより、刷版
の有効寿命または使用続行の可能性についての表現が可
能になる。第１図に示したダイオード列の代りとしてた
だ１つのセンサが散乱インディカトリックスを捕捉する
ようにもできる。このためには例えば、センサを、直線
上および／または円周上の運動によって散乱インディカ
トリックスに沿って導き、その運動の間、つまりある決
った測定時間内で、その散乱インディカトリックスを連
続的に捕捉することが可能である。

また、可動のセンサの代りとして、センサに散乱インデ
ィカトリックスな伝達するような偏向ユニットが静止の
センサの前に配置されつる。散乱インディカトリックス
の評価はさきに述べたようにして行われる。連続的な測
定値の把握およびアナログ的な測定値処理においては、
散乱インデイカトリックスの分布における個別化された
測定信号の加算の代りに、それの積分値が直接的に作ら
れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のセンサ装置の一実施例の概略組立図、
第２図は湿し水の量が種々であるときの散乱光分布を示
す図である。 １・・・・刷版、 ２・・・・刷版１の表面、 ３・・・・センサ装置、 ４・・・・測定ヘッド、 ５・・・・検知光学系、 ６・・・・ダイオード列（光検出要素）、７・・・・ハ
ウジング、 ８・・・・評価装置、 ９・・・・照明装置、 １０・・・・照明光学系。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、方向づけされた光束を送出する照明装置と、表面か
   ら反射する光（散乱インディカトリクス）を感知する光
   検出要素と、光検出要素の信号から表面構造とを見出す
   評価装置とを備えた、表面構造を見出すセンサ装置にお
   いて、表面構造の特性値Ｔ＿Ｎが、反射された光の強度
   分布の三次積率に従つて、 式▲数式、化学式、表等があります▼ ただし、ｎは散乱インディカトリクスにおける測定点の
   数、 Ｐ＿ｉは式▲数式、化学式、表等があります▼による正
   規化された測定信号、 Ｉ＿ｉは測定点ｉに当る光の強度、 Ｋはさしあたって１と置かれるのが望ましいスケールフ
   ァクタ、 ＭはｉとＰ＿ｉから 式▲数式、化学式、表等があります▼によって求まる値 によって評価装置により見出されることを特徴とする、
   表面構造を見出だすセンサ装置。２、表面構造が、各々
   占める割合および反射特性が相異る複数の表面領域を有
   する、請求項１に記載のセンサ装置。 ３、方向づけされた光束を材料表面へと送出する照明装
   置と、表面から反射した光（散乱インディカトリクス）
   を捕捉する光検出器配列体と、評価装置とを備えたセン
   サ装置において、表面、特に刷版の表面の上の湿し水の
   量を検出するために用いられ、その際評価装置が、湿し
   水の量を検出するための特性値Ｔ＿ｍを光検出器配列体
   の信号から送出することを特徴とするセンサ装置。 ４、特性値Ｔ＿ｍが評価装置によって、 式▲数式、化学式、表等があります▼、ｍ＝１、２また
   は３ ただし、ｎは光検出器配列体の検出器要素の数、 Ｐ＿ｉはＩ＿ｉを検出器要素ｉに当る光の強度とすると
   き 式▲数式、化学式、表等があります▼による正規化され た測定信号、 ＭはｉとＰから 式▲数式、化学式、表等があります▼によって求まる値
   にはスケールファクタ、 として見出される、請求項３に記載のセンサ装置。 ５、光検出器要素が、入射して鏡面反射した照明装置の
   光によってカバーされている面に光学的に位置するよう
   に配置されたダイオード列である、請求項１に記載のセ
   ンサ装置。６、光検出器要素が直線上および／または円
   周上を動きうるセンサである、請求項１に記載のセンサ
   装置。 ７、照明装置で発生された光束の波長が赤外域にある、
   請求項１ないし３のいずれか１項に記載のセンサ装置。 ８、湿し水のない測定点の強度を見出すことによって参
   照値が作られる、請求項１ないし７のいずれか１項に記
   載のセンサ装置。 ９、参照値を、記憶されている値と比較することによっ
   て表面の種類の決定が行われる、請求項７に記載のセン
   サ装置。 １０、湿し水の量の特性値が、制御量として印刷機の湿
   し水供給の制御ループに供給される、請求項１ないし９
   のいずれか１項に記載のセンサ装置。 １１、表面の粗さがセンサ装置によって見出され、それ
   から、表面の摩耗の程度が導出される、請求項１ないし
   １０のいずれか１項に記載のセンサ装置。