[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ermitteln von Registerfehlern auf einem
mit Registermarken versehenen Druckerzeugnis, wobei die Registermarken beim Durchlauf
des Druckerzeugnisses durch die Druckmaschine opto-elektrisch abgetastet werden.
[0002] Zum Ermitteln von Registerfehlern sind bereits Registermarken bekannt, bei welchen
neben quer zur Bahnlaufrichtung verlaufenden Kanten schräg verlaufende Kanten vorgesehen
sind. Bei der Abtastung dieser Registermarken mit opto-elektrischen Sensoren kann
aus der quer zur Bahnlaufrichtung verlaufenden Kante ein Maß für Registerfehler in
Bahnlaufrichtung gewonnen werden. Der Abtastzeitpunkt der schräg verlaufenden Kante
ist von Registerfehlern in Bahnlaufrichtung und senkrecht dazu gerichteten Registerfehlern
abhängig.
[0003] Bei einer bekannten Steueranlage für achsensenkrechte und seitliche Papierbahnausrichtung
(DE 21 51 264 A1) wird der an einer schrägen Kante gemessene Registerfehler senkrecht
zur Bahnlaufrichtung (seitlicher Registerfehler) durch Auswertung des Registerfehlers
in Bahnlaufrichtung korrigiert. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, demgegenüber
eine Verbesserung der Ermittlung insbesondere der seitlichen Registerfehler zu erzielen.
[0004] Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß die Registermarken
von Sensoren mit mindestens vier im wesentlichen quadratisch angeordneten Sensorelementen
abgetastet werden und daß die Registermarken jeweils zwei in entgegengesetztem Winkel
schräg zur Bahnlaufrichtung verlaufende Kanten aufweisen.
[0005] Das erfindungsgemäße Verfahren hat den Vorteil, daß die Auswertung der Sensorsignale
einen geringen technischen Aufwand erfordert und daß seitliche Registerfehler genau
ermittelt werden können. Außerdem können mit dem erfindungsgemäßen Verfahren Diagonal-Registerfehler
ermittelt werden.
[0006] Eine vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß
die Kanten in Bahnlaufrichtung gegeneinander versetzt sind. Dadurch ist gewährleistet,
daß die Registermarken aus dem übrigen Druckbild mit Hilfe eines angeschlossenen Rechners
selektiert werden können. Außerdem kann mittels der Markenachse zusätzlich die Abweichung
der Falzkante von der Sollposition gemessen werden, wenn - wie üblich - die Marken
in den Falz gedruckt werden.
[0007] Eine andere Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß die Registermarken weitere
Kanten aufweisen, die senkrecht zur Bahnlaufrichtung verlaufen. Hierdurch kann eine
von den anderen Registerfehlern unabhängige Information über die Registerfehler in
Bahnlaufrichtung - auch Umfangs-Registerfehler genannt - gewonnen werden.
[0008] Eine vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß
die Registermarken aus je zwei rechtwinkligen Dreiecken bestehen, die zu beiden Seiten
einer in Bahnlaufrichtung verlaufenden Geraden gegeneinander in Bahnlaufrichtung versetzt
derart angeordnet sind, daß je eine Kathete der Dreiecke auf der Geraden liegt.
[0009] Durch die in weiteren Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind weitere vorteilhafte
Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Erfindung möglich.
[0010] Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung anhand mehrerer Figuren
dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt:
- Fig. 1
- eine vergrößerte Darstellung einer Registermarke,
- Fig. 2
- eine vergrößerte Darstellung eines Sensors mit vier Sensorelementen,
- Fig. 3
- Registermarken verschiedener Farben, die von einem Sensor abgetastet werden,
- Fig. 4
- Ausgangssignale des Sensors und daraus gebildete Differenzsignale,
- Fig. 5
- ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels,
- Fig. 6
- Signale, die bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 auftreten,
- Fig. 7
- ein Blockschaltbild eines weiteren Ausführungsbeispiels,
- Fig. 8
- Signale, die bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 7 auftreten,
- Fig. 9
- einen Sensor und weitere Registermarken und
- Fig.10
- Zeitdiagramme von Signalen, die bei der Abtastung der in Fig. 9 dargestellten Registermarken
entstehen.
[0011] Gleiche Teile sind in den Figuren mit gleichen Bezugszeichen versehen.
[0012] Fig. 1 zeigt eine vorteilhafte Registermarke, die aus zwei rechtwinkligen Dreiecken
1, 2 besteht und auf einen Druckbogen derart aufgedruckt ist, daß sie in der durch
einen Pfeil angedeuteten Bahnlaufrichtung bewegt wird. Die Registermarke weist vorzugsweise
die in der Zeichnung als Beispiel angegebenen Abmessungen auf. Damit nimmt sie auf
dem Druckbogen wenig Raum ein und wird beispielsweise auf einem gefalzten Druckbogen
nicht sichtbar, wenn sie auf der Falzlinie angeordnet ist. Die schräg verlaufenden
Kanten b und b
* erlauben in einfacher Weise beim Abtasten mit Hilfe je eines Sensors eine Ermittlung
der zeitlichen Lageabweichung. Mit den Kanten a und a
* kann mit den gleichen Sensoren eine Abweichung in Bahnlaufrichtung ermittelt werden.
[0013] Fig. 2 zeigt die Anordnung von vier Sensorelementen 11, 12, 21, 22 in Form eines
Quadrats. Eine derartige Anordnung ist auf dem Markt erhältlich, beispielsweise unter
der Typenbezeichnung SFH 204 der Firma Siemens.
[0014] Fig. 3 stellt den Sensor 3, der bereits im Zusammenhang mit Fig. 2 erläutert wurde,
mit drei Registermarken 4, 5, 6 dar, die mit verschiedenen Farben, beispielsweise
Schwarz (B), Magenta (M) und Gelb (Y) von jeweils einem Druckwerk einer Druckmaschine
auf die in Pfeilrichtung laufende Bahn aufgedruckt sind. Um die Lage der Registermarken
zueinander und damit die Registrierung des Druckbildes messen zu können, sind elektrische
Signale erforderlich, die genauestens mit der jeweiligen Position der Registermarke
4, 5, 6 übereinstimmen. Die von dem Sensor 3 abgegebenen Signale sind jedoch mit Flanken
behaftet, deren Steilheit vom Kontrast der jeweiligen Farbe zum Papierweiß abhängt.
Außerdem verläuft, durch die Keilform bedingt, die steigende Flanke der Signale flacher
als die fallende Flanke.
[0015] Die Ausgangssignale der Sensorelemente 11, 12, 21, 22 beim Abtasten der Registermarken
4, 5, 6 sind in Fig. 4 als Zeitdiagramme dargestellt, wobei die einzelnen Zeilen gleichlautend
mit dem jeweiligen Sensorelement und die einzelnen Impulse gleichlautend mit den Farben
der Registermarken bezeichnet sind. Würde man die dargestellten Signale ohne weitere
Maßnahmen mit Hilfe eines Schwellwert-Komparators in binäre Signale umwandeln, so
wären deren Vorderflanken von der jeweiligen Steilheit der Vorderflanken der Signale
und damit von der jeweiligen Farbe abhängig.
[0016] Diese Abhängigkeit wird bei der in Fig. 5 dargestellten Schaltungsanordnung vermieden.
Den Eingängen 13, 14, 15, 16 werden die Ausgangssignale der Sensorelemente 11, 12,
21, 22 gegebenenfalls nach entsprechender Verstärkung zugeführt. Die Ausgangssignale
jeweils zweier in Bahnlaufrichtung hintereinander liegender Sensorelemente werden
in je einer Subtrahiersschaltung 17, 18 subtrahiert. Die dadurch entstandenen Signale
11-12 und 21-22 sind ebenfalls in Fig. 4 dargestellt.
[0017] Mit Hilfe von anschließenden Gleichrichtern 19, 20 (Fig. 5) werden die bei der Subtraktion
entstehenden negativ gerichteten Anteile abgeschnitten, so daß die in Fig. 6 dargestellten
Signale A und B entstehen. Diese werden je einem Spitzenwertdetektor 23, 24 zugeführt,
der zum Zeitpunkt des Maximums des jeweiligen Signals A, B einen Impuls PEAK1 bzw.
PEAK2 an einen Rechner 25 abgibt.
[0018] Die Impulse PEAK1 und PEAK2 stellen unabhängig von der Farbe den Zeitpunkt dar, zu
welchem die jeweilige Registermarke eine vorbestimmte Position einnimmt. Im Rechner
25 werden diese Zeitpunkte miteinander bzw. mit einem Sollwert verglichen, so daß
durch eine entsprechende Steuerung der Druckmaschine eine Optimierung der Registrierung
erfolgt.
[0019] Mit der in Fig. 5 dargestellten Schaltungsanordnung kann außer der farbunabhängigen
Bestimmung der Lage der Registermarken eine Bestimmung der Farbe der jeweils abgetasteten
Registermarke erfolgen. Dazu werden die Signale A und B je einem Analog/Digital-Wandler
26, 27 zugeführt. Um den jeweiligen Spitzenwert in ein digitales Signal umzuwandeln
werden die Analog/Digital-Wandler 26, 27 mit PEAK1 bzw. PEAK2 getriggert. Dazu ist
jeweils eine Und-Schaltung 28, 29 vorgesehen, der einerseits der jeweilige Impuls
PEAK1 bzw. PEAK2 und andererseits ein Signal CONVERT vom Rechner 25 zugeführt werden.
Letzteres definiert einen Zeitraum, in welchem der Spitzenwert liegen kann. Damit
kann die Wandlung von Spitzenwerten anderer Signale ausgeschlossen werden.
[0020] Die Ausgangssignale der Analog/Digital-Wandler 26, 27 werden entsprechenden Eingängen
des Rechners 25 zugeführt und dort mit gespeicherten Werten der Absorbtionsgrade der
einzelnen Farben verglichen. Das Ergebnis dieses Vergleichs stellt eine Information
über die Farbe der jeweils abgetasteten Registermarke dar. Diese Information kann
beispielsweise dazu verwendet werden, die vom Rechner erzeugten Steuersignale jeweils
dem richtigen Druckwerk zuzuführen.
[0021] Zu einer Lageregelung in Bahnlaufrichtung genügen an sich zwei Sensorelemente 11,
12 bzw. 21, 22. Durch die Verwendung von vier Sensorelementen, wobei jeweils zwei
Sensorelemente eines der Teile der Registermarke 4, 5, 6 (Fig. 1) abtasten, ist ferner
durch entsprechende Auswertung im Rechner 25 eine Regelung der Lage quer zur Bahnlaufrichtung
und gegebenenfalls auch eine Regelung in Diagonalrichtung möglich.
[0022] Mit der Schaltungsanordnung nach Fig. 7 wird lediglich die Lage der Registermarken
ausgewertet, nicht jedoch deren Farbe erkannt. Der Aufwand an Analog-Schaltungen ist
gegenüber der Schaltungsanordnung nach Fig. 5 entsprechend geringer. Die Gleichrichter
19, 20 sind bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 7 Vollweggleichrichter, das heißt
die ins Negative reichenden Teile der Ausgangsspannungen der Subtrahierschaltungen
17, 18 werden nicht unterdrückt, sondern invertiert. Die Signale A' und B' weisen
dann die in Fig. 8 gezeigte Form auf. Mit Schwellwert-Komparatoren 31, 32 werden aus
den Signalen A' und B' Binärsignale C und D geformt. Diese werden Eingängen des Rechners
25 zugeführt, wo jeweils die Impulsmitte errechnet wird, die zeitlich dem Amplitudenmaximum
(Spitzenwert) des Analogsignals entspricht. Durch Verwendung dieser Impulsmitte als
Maß für die Lage der Registermarken entstehen keine Fehler durch unterschiedliche
Anstiegsgeschwindigkeiten der Impulse.
[0023] Ein Ausführungsbeispiel für die Auswertung der dem Rechner 25 (Fig. 5, Fig. 7) zugeführten
Signale wird im folgenden anhand der Figuren 9 und 10 erläutert, wobei der Übersichtlichkeit
halber dreieckförmige Registermarken 41, 42, 43 vorgesehen sind. Die Auswertung der
Signale, welche durch die Abtastung der Registermarken 4, 5, 6 (Fig. 3) entstehen,
erfolgt unter Berücksichtigung des Versatzes beider Hälften dieser Registermarken
in entsprechender Weise.
[0024] Die Registermarken 41, 42, 43 sind jeweils von einem Druckwerk in einer Farbe derart
auf die Bahn gedruckt, daß sie bei richtiger Registrierung auf einer in Fig. 9 gestrichelt
dargestellten Linie liegen und einen definierten Abstand S voneinander aufweisen.
[0025] Für verschiedene Registerfehler ist in Fig. 10 die zeitliche Lage der durch die Abtastung
der Ränder der Registermarken 41 bis 43 entstehenden impulsförmigen Signale dargestellt.
Die einzelnen Zeilen in Fig. 10 sind gleichlautend mit den Sensorelementen bezeichnet.
[0026] Fig. 10a zeigt die zeitliche Lage der Impulse, wenn keine Registerfehler vorliegen.
Bei den Diagrammen gemäß Fig. 10b liegt ein seitlicher Registerfehler vor, wobei die
abgetastete Registermarke bei der Darstellung nach Fig. 9 zu tief liegt. Gegenüber
den von den Sensorelementen 21 und 22 erzeugten Impulsen weisen die von den Sensorelementen
11 und 12 erzeugten Impulse eine Verzögerung auf. Diese Verzögerung B stellt ein Maß
für die Größe des seitlichen Registerfehlers dar.
[0027] Fig. 10c stellt die Verhältnisse bei einem seitlichen Registerfehler in der anderen
Richtung dar - das heißt, die Registermarke ist bei der Darstellung in Fig. 9 nach
oben verschoben. Fig. 10d zeigt die Impulse bei einem seitlichen Registerfehler nach
unten und einem diagonalen Registerfehler A. Die Registerfehler in Umfangsrichtung
werden aufgrund des zeitlichen Abstandes der Abtastung der einzelnen Registermarken
ermittelt. Da in Fig. 10 lediglich die Impulse die durch Abtastung einer Registermarke
entstehen, dargestellt sind, geht dieses aus Fig. 10 nicht hervor.
[0028] Die Erfassung der Zeiten A und B sowie der nicht dargestellten Zeit zwischen zwei
verschiedenen Registermarken erfolgt in an sich bekannter Weise im Rechner mit Hilfe
von Zählern, die mit einer Frequenz inkrementiert werden, die wesentlich höher als
die Wiederholfrequenz der Impulse ist.
1. Verfahren zum Ermitteln von Registerfehlern auf einem mit Registermarken versehenen
Druckerzeugnis, wobei die Registermarken beim Durchlauf des Druckerzeugnisses durch
die Druckmaschine opto-elektrisch abgetastet werden, dadurch gekennzeichnet, daß die
Registermarken von Sensoren mit mindestens vier im wesentlichen quadratisch angeordneten
Sensorelementen abgetastet werden und daß die Registermarken jeweils zwei in entgegengesetztem
Winkel schräg zur Bahnlaufrichtung verlaufende Kanten aufweisen.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanten in Bahnlaufrichtung
gegeneinander versetzt sind.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Registermarken weitere
Kanten aufweisen, die senkrecht zur Bahnlaufrichtung verlaufen.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Registermarken aus je zwei
rechtwinkligen Dreiecken bestehen, die zu beiden Seiten einer in Bahnlaufrichtung
verlaufenden Geraden gegeneinander in Bahnlaufrichtung versetzt derart angeordnet
sind, daß je eine Kathete der Dreiecke auf der Geraden liegt.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß impulsförmige Signale abgeleitet
werden, die jeweils den Zeitpunkt der Abtastung einer Kante der Registermarke kennzeichnen.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die von zwei in Bahnlaufrichtung
hintereinanderliegenden Abtastelementen erzeugten Signale zur Bildung des impulsförmigen
Signals subtrahiert werden.
7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die impulsförmigen Signale
zur Ermittlung eines Registerfehlers quer zur Bahnlaufrichtung durch Vergleich der
Signale zweier quer zur Bahnlaufrichtung benachbarter Sensorelemente verglichen werden.
8. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zur Ermittlung eines Registerfehlers
in Bahnlaufrichtung die impulsförmigen Signale, die bei Abtastung einer quer zur Bahnlaufrichtung
verlaufenden Kante der Registermarke mit entsprechenden impulsförmigen Signalen einer
weiteren Registermarke verglichen werden.
9. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zur Ermittlung von Registerfehlern
in Diagonalrichtung die impulsförmigen Signale, die bei der Abtastung einer senkrecht
zur Bahnlaufrichtung verlaufenden Kante mit zwei senkrecht zur Bahnlaufrichtung benachbarten
Sensorelementen entstehen, miteinander verglichen werden.