Brevet FR2583340A1 — publié le 19861219

La présente invention a pour objet un procédé de détermination d'écarts de repérage entre une couleur dont la position est à contrôler, imprimée à l'aide d'un cylindre sur une bande, et une couleur de référence déjà imprimée sur la bande. Un tel procédé est utilisé pour la correction des écarts de repérage sur les dispositifs d'impression du type rotative d'imprimerie. Ces dispositifs comprennent, pour chaque couleur, un cylindre imprimeur, ou gravé, ou encore un cylindre de transfert ou de report, et un cylindre presseur, définissant tous deux une ligne d'impression, pour imprimer, sur une bande à imprimer, chacune des couleurs à imprimer.Dans ces dispositifs, la détermination de l'écart de repérage de la couleur à controler permet d'agir sur le cylindre imprimeur qui a imprimé la couleur à contrôler, en décalant ce dernier à l'aide de différentiels, ou de préférence, et comme cela est décrit par exemple dans la demande de brevet français nO 2 542 255, en modifiant la longueur de parcours de la bande avant le cylindre imprimeur qui a imprimé la couleur à contrôler, à l'aide d'un rouleau registre, ou compensateur. Il est nécessaire, pour la mise en oeuvre d'un tel procédé, d'utiliser au moins un capteur de position, pour détecter l'instant de passage d'un trait repère devant la partie sensible de ce capteur. Le positionnement relatif de ce capteur et de la bande imprimée doit être stable, pour des raisons évidentes de précision. Ceci amène, compte tenu des flottements de la bande,à placer le ou les capteurs dans des endroits déterminés en visée sur des rouleaux. On connatt des procédés de repérage du type ci-dessus dans lesquels on mesure, de façon classique, un intervalle de temps qui sépare l'instant de passage, à un endroit donné, d'un trait repère imprimé avec la couleur à contrôler, de l'instant de passage, à un endroit donné, d'un trait repère imprimé avec la couleur de référence Dans un premier procédé, les traits repères imprimés avec la couleur à controler et avec la couleur de.référence sont sensiblement alignés transversalement. Dans un autre procédé, ces traits repères, toujours dispo sés transversalement au sens de défilement de la bande, sont situés l'un après l'autre, en restant toutefois assez voisins pour que les variations d'allongement de la bande à imprimer, et le glissement de celle-ci par rapport au cylindre imprimeur, aient une influence négligeable sur la précision de la mesure. Ainsi pour une impression en plusieurs couleurs, il est donc nécessaire de prévoir, sur la bande à imprimer une zone transversale, ou une zone longitudinale, en général une marge ,consacrée aux traits repères, et qui correspond donc à une surface inutilisable par la suite. Ceci est un inconvénient pour certaines applications, comme par exemple l'impression d'un matériau d'emballage dans lequel on découpe,ensuite, un grand nombre d'objets identiques de forme complexe, tels que capsules ou étiquettes. Dans ce cas, la contrainte précédente concernant la disposition des traits repères peut entrainer des chutes importantes de matériau. La présente invention vise à pallier cet inconvénient, en procurant un procédé dans lequel les traits repères peuvent être à priori disposés n'importe où sur la bande à imprimer. A cet effet la présente invention concerne un procédé de détermination d'écarts de repérage entre une couleur dont la position est à contrôler, imprimée à liaide d'un cylindre sur une bande, et une couleur de référence déjà imprimée sur la bande, caractérisé par le fait que, à chaque tour du cylindre, on détermine une première longueur dont a varié la position de la couleur de référence depuis un tour initial du cylindre, une deuxième longueur dont a varié la position de la couleur à contrôler depuis le tour initial du cylindre, et on calcule l'écart de repérage en retranchant la première longueur de la seconde longueur. Grace à l'invention, et par exemple dans le cas précédent du matériau d'emballage, on pourra alors disposer les traits repères sur les surfaces qui restent libres après un arrangement optimal, eu égard à la consommation de matériau, des motifs de forme complexe correspondant aux objets à fabriquer. Avec le procédé de l'invention, l'écartement longitudinal, c'est-à-dire selon la direction de défilement, entre le trait repère de la couleur à contrôler et le trait repère de la couleur de référence peut être une fraction du périmètre du cylindre imprimeur, ou format, aussi grande que l'on veut, sans que la précision de la détermination de l'erreur de repérage ne soit affectée par les variations d'allongement inévitables et aléatoires, de la portion de bande à imprimer comprise entre les deux repères, et par les différences entre la vitesse de défilement de la bande au niveau du cylindre, et la vitesse tangentielle de ce cylindre. Dans la mise en oeuvre préférée du procédé de l'inven- tion, on détermine la première longueur en mesurant, à chaque tour, la variation depuis le tour initial, d'un premier intervalle dé temps auxiliaire qui sépare l'instant de passage, à un premier endroit donné, d'un trait repère de référence imprimé avec la couleur de référence et l'instant de passage, à un deuxième endroit donné, d'un premier trait lié au cylindre et on détermine la deuxième longueur - en mesurant, à chaque tour, la variation depuis le tour initial, d'un deuxième intervalle de temps auxiliaire qui sépare l:instant de passage, à un troisième endroit donné, d'un trait repère de contrôle imprimé avec la couleur à contrôler et l'instant de passage, au dit deuxième endroit, d'un deuxième trait lié au cylindre. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description suivante de la mise en oeuvre préférée du procédé selon l'invention, en référence aux dessins annexés, sur lesquels, - la figure 1 est un schéma d'un dispositif pour la mise en oeuvre préférée du procédé selon l'invention; - la figure 2 est un diagramme temporel des signaux sur les bornes 53 et 54 de la figure 1, dans une phase initiale où le repérage est correct; - la figure 3 est un diagramme temporel des signaux sur les bornes 53 et 54 de la figure 1, dans une phase de fonctionnement où l'écart e de repérage est à déterminer. En référence à la figure 1, une bande 1, déjà imprimée avec une couleur de référence, et comprenant des traits repères de référence de cette couleur à des emplacements 11, est imprimée avec une couleur, dont la position d'application est à contrôler, à l'aide d'un cylindre impri meur 2, et dun cylindre presseur non représenté, définis- sant tous deux une ligne d'impression. Des traits repères de contrôle de la couleur à contrôler sont imprimés à des emplacements 12 par le cylindre 2. Un capteur de position 3, ici optoélectronique, détecte le passage, devant sa partie sensible, des traits repères 11 et 12. I1 est relié à une borne d'entrée 53 d'un module 5 de mesure, de mémoire et de calcul comprenant ici un microprocesseur. Le cylindre 2 comporte N traits 7 régulièretent répartis sur une circonférence de sa base, passant successivement devant la partie sensible d'un capteur de position 4 optoélectronique, relié à une deuxième borne d'entrée 54 du module 5. La sortie 55 du module 5 est reliée à un dispositif de compensation d'écart de repérage connu, donc non représenté, par exemple du type décrit dans la demande de brevet français nO 2 542 255. Le dispositif qui vient d'etre décrit, et le procédé de ltinvention, sont mis en oeuvre de la façon suivante. Au cours dXune phase initiale, on ajuste la position relative du cylindre 2 et de la bande 1, pour que le repérage soit correct, ce qui peut correspondre à nim- porte quelle position relative des traits repères 11 et 12, position déterminée a priori librement à des emplacements laissés libres par l'agencement optimal des motifs à imprimer. En d'autres termes, et par exemple dans le cas d'un matériau d'emballage, on aura pu disposer les traits repères sur les surfaces qui restent libres après un arrangemment optimal, eu égard à la consommation de matériau, des motifs de forme complexe correspondant aux objets à fabriquer. On fait tourner le cylindre dans le sens indiqué par la flèche 56 sur la figure 1. On observe alors, pour les signaux présents sur les bornes 53 et 54, les diagrammes temporels de la figure 2. Le signal R sur la borne 54 est un train d'impulsions 17 régulièrement espacées, de période de récurrence T, variant avec la vitesse du cylindre, et le signal Bsur la borne 53 est un signal composé d'une suite de paires d'impulsions associées 110 et 120 qui se répètent, séparées par une durée sensiblement égale à la période de rotation du cylindre 2, variant avec sa vitesse. Le module 5 est agencé pour mesurer l'intervalle de temps gtl, assez bref, qui s'écoule entre une impulsion 110 et l'impulsion 17, de rang n sur la figure 2, qui suit immé- diatement l'impulsion 110. Le module 5 calcule le produit de cet intervalle de temps sot1, appelé premier intervalle de temps auxiliaire initial, par la vitesse instantanée vd de défilement de la bande, mesurée par une dynamo tachymétrique non représentée parce que classique. Ce produit, égal à la longueur de bande #li qui défile devant le capteur 3 pen r dant l'intervalle de temps S est mémorisé par le module 5, ainsi que le rang n de l'impulsion considérée. Le module 5 mesure l'intervalle de temps out2, associé à sot1, également assez bref, qui s'écoule entre l'impulsion 120 et l'impulsion 17, de rang p sur la figure 2, qui suit immédiatement l'impulsion 120. Le module 5 calcule le produit de cet intervalle de temps sot2, appelé deuxième intervalle de temps auxiliaire initial, par la vitesse instantanée vd de défilement de la bande. Ce produit, égal à la longueur de bande l qui défile devant le capteur 3 pendant c l'intervalle de temps it2, est retranché de Slr et lerés*tat: r ainsi que le rang p de l'impulsion de la série 17, sont mé morisés. Le dispositif peut ensuite fonctionner normalement pour déterminer l'écart de repérage qui peut se produire à chacun des tours suivants. Les variations d'allongement de la bande et celles de son glissement relatif par rapport au cylindre font que, à chaque tour suivant du cylindre 2, les premier et deuxième inter valles de temps auxiliaires suivants bt; et t qui séparent, î t2' comme le montre la figure 3, les impulsions 110' et 120' des impulsions 17 de rang n et p mémorisés par le module 5 sont différents, respectivement des premier et deuxième intervalles de temps auxiliaires initiaux bt et t mesurés pendant la phase initiale. Comme précédemment, le module 5 calcule et mémorise les produits des intervalles de temps st1 et #t2' par la vitesse instantanée vd de défilement de la bande, c'est-à-dire les lon gueurs Slr et t' de bande qui défilent devant le capteur 3 r c pendant les intervalles de temps #t1' et t' Le module 5 I 2 calcule ensuite l'erreur de repérage & d'après la formule L'écart de repérage , défini ci-dessus et délivré en sortie du module 5, est, comme cela sera montré dans la suite, une bonne estimation de l'écart de repérage vrai #v .En effet, en appelant F la distance entre le trait de référence 110 du-début du tour initial et le trait de référence 110 de la fin du tour initial (F est le format) D la distance entre le trait de référence 110 du début du tour initial et le trait de contrôle 120 associé F' la distance entre le trait de référence 110' du début d'un tour suivant et le trait de référence 110' de la fin de ce tour suivant la la distance entre le trait de référence 110' du début de ce tour suivant et le trait de contrôle 120' associé l'écart de repérage vrai v peut être défini de la façon suivante Ev = (D'/F' - D/F)F' (2) Or, avec les notations précédentes, on peut écrire, avec une assez bonne approximation car les variations d'allongement de la bande sont une source d'erreur qui reste limitée à l'évaluation des longueurs Slc, slir, #1'c et bir qui sont toujours faibles. En effet, les longueurs #1ic et #1ir ne peuvent être supérieures, cha- cune, à la Nième partie du périmètre du cylindre 2, ou longueur F du format. On ne peut en dire autant de #1'c et car on ne connait pas, a priori les variations d'allongement de bande, et les glissements qui en résultent. Cependant, on peut estimer, a priori, avec un peu d'expérience, une limite supérieure IS pour #1'c et slr. C r Ainsi, en reportant (3) et (4) dans (2), on trouve il est légitime, dans (5), et compte tenu de la faible valeur de (#1ic - #1ir) d'admettre que c r F'/F = 1 (6) ce qui montre bien que l'écart calculé # est une bonne approximation de l'écart vrai 6v Dans tous les cas, l'erreur-commise sur 1'évaluation de l'écart de repérage est bornée par la borne Bi, calculée en appelant xM le coefficient maximal d'allongement de la-bande, et en additionnant les erreurs commises pour les limites supérieures des longueurs Sli, , b' et il'. c r c r On trouve Il est remarquable de noter que la borne supérieure B. de l'erreur, que l'on vient de calculer, est totalement indépendante de l'écartement D, dans le sens de défilement, entre le trait repère de référence il et le trait repère de contrôle 12. Ceci est obtenu parce que la position de chacun de ces traits repères est évaluée par rapport au cylindre (par l'intermédiaire des impulsions 17 liées à la position du cylindre), au lieu d'être évaluée, comme dans l'art antérieur, par rapport à l'autre trait repère. Le procédé décrit, qui s'apparente au procédé connu de la double pesée (comparaison indirecte de deux quantités entre elles, par l'intermédiaire d'une comparaison de chacune d'entre elles à une référence commune), permet d'échapper aux inconvénients de l'art antérieur apparenté à la simple pesée (comparaison directe des deux quantités entre elles). Comme nous venons de le voir, la borne supérieure B de l'erreur commise dans le procédé décrit ne peut être rendue aussi petite que l'on veut en augmentant le nombre de traits N, à cause de la présence du terme A dans l'équation (8). I1 est possible de modifier le procédé comme suit pour éviter cet inconvénient. A cet effet, le premier intervalle de temps auxiliaire St' est mesuré de la façon suivante. Le module 5 mesure l'intervalle de temps stl qui découle entre l'impulsion 110 et l'impulsion de la série 17 qui suit immédiatement l'impulsion 110'. Si n1 est le rang de cette impul sion, et si n' est différent de n, le module 5 calcule Le second intervalle de temps auxiliaire st2 est mesuré de façon analogue. Le module 5 calcule Les intervalles de temps #t"1 et tt2,, sont alors majorés par la Nième partie du format F. I1 en résulte que, dans les mimes conditions que précédemment, la borne supérieure de l'erreur Bi devient B'i, avec B'i = 4xM F/N (l1) Ainsi, plus N est grand, plus la borne supérieure de l'erreur est faible. Sur le plan pratique, on pourra avantageusement remplacer les traits 7 et le capteur 4 par un générateur d'impulsions, dont la fréquence de récurrence est synchronisée mpr eur sur la fréquence de rotation du cylindre/2, délivrant N impulsions pour un tour du cylindre. En pratique également, et de manière classique, des fen6- tres temporelles d'activation du capteur 3 peuvent être prévues autour des instants de passage probables des traits repères, afin, d'une part, d'éviter que des détails des motifs imprimés ne soient analysés comte des traits repères, et d'autre part, de faire la différence entre le trait repère de contrôle et le trait repère de référence. Dans la description précédente, on s'est attaché à montrer la possibilité d'écarter longitudinalement, sans contrainte, les deux traits repères. I1 est clair cependant que le remplacement classique du capteur 3 par deux capteurs montés coulissants sur une tige parallèle à la ligne d'impression, permet d'écarter transversalement, sans contrainte, les deux traits repères. Dans ce cas, endroit, ou emplacement, où est détecté le passage du trait repère de référence 11 est différent de 11 endroit, ou emplacement, où est détecté le passage du trait repère de contrôle 12. Le procédé de l'invention permet également, si cela est jugé utile, d'écarter, dans le sens longitudinal, les deux emplacements précédents. Enfin, on a décrit, dans la mise en oeuvre préférée précédente, un procédé dans lequel est prévue une série de M traits sur une circonférence du cylindre, et dans lequel on minimise la durée des intervalles de temps mesurés tels que stol, 5t2, tel et I 2 La série de M traits, équivalente à l'emploi d'un générateur d'impulsions, dont la fréquence de récurrence est synchronisée sur la fréquence de rotation du cylindre, permet à la fois l'automatisation du choix des rangs n et p lors du tour initial, et la minimisation des intervalles de temps ci-dessus, pour réduire l'erreur dans la détermination de l'écart de repérage. Ceci n'est pas obligatoire, et on peut, par exemple, sur un cylindre ne comportant aucun trait 7 a priori, tracer manuellement un premier trait et un deuxième trait à des emplacements jugés satisfaisants, compte tenu des emplacements des traits repère de référence et de contrôle, pour un motif donné A imprimer. On peut encore, à partir d'un cylindre comportant une série de N traits 7, déterminer des premier et deuxième traits différents des traits de rang n et p tels que définis ci-dessus. La mesure de la vitesse de défilement de la bande, faite à l'aide d'une dynamo tachymétrique, peut également être faite par tout moyen classique de mesure de vitesse. Revendications 1. Procédé de détermination d'écarts de repérage entre une couleur dont la position est à contrôler, imprimée à laide d'un cylindre (2) sur une bande (1), et une couleur de référence, déjà imprimée sur la bande (1), caractérisé par le fait que, à chaque tour du cylindre (2), on détermine une première longueur (l; - slr) dont a y,2riZ la position de la couleur de référence, depuis un tour initial du cylindre, une deuxième longueur (#l'c - #lci) dont a varié la position de la couleur à contrôler depuis le tour initial du cylindre, et on calcule l'écart de repérage (#) en retranchant la première longueur (bl' (#l'r - #lri) de la seconde longueur (61' - li). c c 2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel on détermine la première longueur (Sî; - r) en mesurant, à chaque tour, la variation depuis le tour initial, d'un premier intervalle de temps auxiliaire (#t'1) qui sépare l'instant de passage, à un premier endroit donné (3), dtun trait repère de référence (11) imprimé avec la couleur de référence et l'instant de passage, à un deuxième endroit donné (4), d'un premier trait (7) lié au cylindre (2) et on détermine la deuxième longueur (#l'c - #lci) en mesu- rant, à chaque tour, la variation depuis le tour initial, d'un deuxième intervalle de temps auxiliaire ( #t'2) qui sépare l'instant de passage, à un troisième endroit donné (3), d'un trait repère de contrôle (12) imprimé avec la couleur à contrôler et l'instant de passage, au dit deuxième endroit (4), d'un deuxième trait (7) lié au cylindre (2). 3. Procédé de détermination d'écarts de repérage selon la revendication 2, dans lequel est prévue une série de N traits (7) régulièrement répartis sur une circonférence du cylindre (2) et on choisit, comme dit premier trait 4. Procédé de détermination d'écarts de repérage, selon la revendication 3, dans lequel, à chaque tour suivant le tour initial, on mesure un troisième intervalle de temps auxiliaire (dt) qui sépare ledit instant de passage, au dit premier endroit (3) dudit trait repère de référence (11), de l'instant de passage immédiatement suivant, au dit deuxième endroit (4) d'un troisième trait (7) de la série de H, de rang (n'), et on mesure un quatrième inter valle de temps auxiliaire (6tri) qui sépare ledit instant 2 de passage, au dit troisième endroit (3) dudit trait repère de contrôle (12), de l'instant de passage immédiatement suivant, au dit deuxième endroit (4) d'un quatrième trait (7) de la série de M, de rang (p'). 5. Procédé de détermination d'écarts de repérage selon l'une des revendications 1 à 4, dans lequel on utilise un générateur d'impulsions, dont la fréquence de récurrence est synchronisée sur la fréquence de rotation du cylindre, pour déterminer lesdites première (lr - slr) et deuxième ( 61' - & i) longueurs de glissement. c