(57)【要約】      （修正有）【課題】より高い正確度を有するセンサーシステムを備える枚葉印刷機を提供する。【解決手段】センサシステムを備える枚葉印刷機、センサシステムを較正する方法およびセンサシステムを調整する方法に関する。枚葉印刷機は、印刷胴１０と、印刷胴１０の領域においてシート走行を監視するセンサシステム１４とを有する。本発明によれば、印刷胴１０に、少なくとも１つの測定ゲージ１８、１９が取り付けられており、測定ゲージ１８、１９は、センサシステム１４により検出可能である。特に好適には、センサシステム１４は、自己較正式に構成されている。【選択図】図１ａ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
印刷胴（１０）と、
前記印刷胴（１０）の領域でシート走行を監視するセンサシステム（１４）と、
を備え、
前記センサシステム（１４）は、シート走行領域に配置されていて、かつ送信器（１６）と受信器（１７）とを有し、前記センサシステム（１４）の観測方向が、シート（１０００）の搬送方向（Ｔ）に対して直角となるように、前記送信器（１６）は、前記印刷胴（１０）の一方の端面側に配置されていて、前記受信器（１７）は、前記印刷胴（１０）の他方の端面側に配置されている、枚葉印刷機であって、
前記センサシステム（１４）は、複数のレーザビームを有するライトカーテンを備え、
前記印刷胴（１０）に、少なくとも１つの測定ゲージ（１８，１９）が取り付けられており、該測定ゲージ（１８，１９）は、前記センサシステム（１４）により検出可能である、
ことを特徴とする、枚葉印刷機。
【請求項２】
前記センサシステム（１４）は、自己較正式に構成されている、請求項１記載の枚葉印刷機。
【請求項３】
少なくとも１つの前記測定ゲージ（１８，１９）は、回動角度（ψ）に関して様々なシート高さ（ｈ）を表すことを特徴とする、請求項１または２記載の枚葉印刷機。
【請求項４】
少なくとも１つの前記測定ゲージ（１８，１９）は、前記印刷胴（１０）の溝（１２）に、または前記印刷胴（１０）の溝（１２）の傍に取り付けられていることを特徴とする、請求項１から３までのいずれか１項記載の枚葉印刷機。
【請求項５】
少なくとも２つの測定ゲージ（１８，１９）が設けられており、少なくとも１つの測定ゲージ（１８）が、前記印刷胴（１０）の一方の側に配置されていて、少なくとも１つの別の測定ゲージ（１９）が、前記印刷胴（１０）の他方の側に配置されていることを特徴とする、請求項１から４までのいずれか１項記載の枚葉印刷機。
【請求項６】
少なくとも２つの前記測定ゲージ（１８，１９）が、互いに角度のずれ（ψ）をもって前記印刷胴（１０）に配置されていることを特徴とする、請求項５記載の枚葉印刷機。
【請求項７】
枚葉印刷機（１００）の印刷胴（１０）の領域においてシート走行を監視するセンサシステム（１４）を較正する方法であって、
前記印刷胴（１０）に取り付けられた少なくとも１つの測定ゲージ（１８，１９）を、該印刷胴（１０）の回動時、前記センサシステム（１４）により検出し、測定結果を、センサ制御装置（１５）に格納された目標値と比較し、該センサ制御装置（１５）には、特定の回動角度（ψ）に、測定値としての特定の目標値が割り当てられており、必要な場合、較正のために、測定値が目標値からずれる場合、測定値を、シート走行の監視のための閾値としてセンサ制御装置（１５）に格納して、前記センサシステム（１４）の補正を行う、較正方法。
【請求項８】
前記測定ゲージ（１８，１９）の製造誤差を、較正時に考慮して、目標値を決定する、請求項７記載の較正方法。
【請求項９】
枚葉印刷機（１００）の印刷胴（１０）の領域において様々な厚さのシート（１０００）のシート走行を監視するセンサシステム（１４）を調整する方法であって、
前記印刷胴（１０）に取り付けられた少なくとも２つの測定ゲージ（１８，１９）を、前記センサシステム（１４）により検出し、少なくとも１つの測定ゲージ（１８）は、前記印刷胴（１０）の一方の側に配置されていて、少なくとも１つの別の測定ゲージ（１９）は、前記印刷胴（１０）の他方の側に配置されており、
前記センサシステム（１４）は、送信器（１６）と、受信器（１７）と、複数のレーザビームを有するライトカーテンとを備え、
前記送信器（１６）は、前記印刷胴（１０）の一方の側に配置されていて、前記受信器（１７）は、前記印刷胴（１０）の他方の側に配置されており、
前記センサシステム（１４）を、送信器側および受信器側で、互いに依存せずに位置調節して、該センサシステム（１４）の平行姿勢を形成し、
前記測定ゲージ（１８，１９）の測定値の比較を行い、機械制御装置（１５）に格納された閾値より上回ると、前記送信器（１６）および前記受信器（１７）の位置の補正を行う、または警告を表示する、調整方法。
【請求項１０】
前記測定ゲージ（１８，１９）の製造誤差を調整時に考慮して、前記センサシステム（１４）を、前記印刷胴（１０）に対して平行に調整する、請求項９記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１に記載の構成を有する枚葉印刷機、請求項７の構成を有するセンサシステムを較正する方法および請求項９の構成を有するセンサシステムを調整する方法に関する。
【０００２】
背景技術
少量の生産数で、または個人的な印刷柄で、紙、厚紙、ボール紙から成るシートに印刷を行うために、デジタル印刷機を使用することが知られている。シートに印刷を行うためにインクジェットヘッド使用する場合、各々のシートは、搬送システムにより、インクジェットヘッドの下方を、最小間隔を置いて通過させられる。搬送システムとして、たとえば吸着ベルトとして構成された、循環走行する搬送ベルト、回転する胴、いわゆるジェッティング胴、または循環走行するトレーが、たとえば米国特許第８５７９２８６号明細書に記載されているように、知られている。
【０００３】
胴を使用する機械構想では、たとえば米国特許出願公開第２００９／０２８４５６１号明細書に記載されているように、ジェッティング胴の上方に半径方向の間隔を置いて複数のインクジェット印刷ヘッドが配置されており、インクジェット印刷ヘッドは、印刷ヘッドに対してわずかな間隔を置いてその傍を通過させられるシートに印刷を行う。ジェッティング胴の表面上で、複数のシートを同時に吸着して搬送することができる。高い印刷品質を確保しつつ、印刷ヘッドの損傷を回避するために、各々のシートを良好にジェッティング胴に載置することが重要である。
【０００４】
追加的に、シート走行を監視して、エラーを含むシートまたはエラーを含んで載置してあるシートを検出することが知られている。たとえば起立している角隅部、縁部または折れ曲がりによるインクジェットヘッドの極めて敏感な印刷ノズルの破損を阻止するために、一般的に、印刷機が停止させられ、エラーを含んだシートが取り除かれる。
【０００５】
そのような印刷機は、たとえば米国特許出願公開第２０１３／０３０７８９３号明細書に記載されている。インクジェットヘッドに前置されたセンサによりエラーを含むシートが検出されると、機械が停止させられるだけではなく、全てのインクジェットヘッドが上昇させられ、ひいては後退位置へ移動させられる。これに続いて、エラーを含むシートを問題なく機械操作工により除去することができる。
【０００６】
背景技術では、印刷機においてシートを監視する様々なセンサシステムが知られている。そこで、たとえば独国特許出願公開第１９７０７６６０号明細書において、ライトカーテンが記載されている。ライトカーテンは、シート反転領域を監視するために、枚葉印刷機の反転ドラムの下方に配置されている。このセンサシステムの送信器および受信器は、駆動側および操作側で、反転ドラムの両側に配置されている。
【０００７】
デジタル印刷機においてシート走行を監視するセンサは、欧州特許第２５６２１０７号明細書において明らかである。
【０００８】
センサシステムの不正確度により、一方では、エラーを含むシートが認識されないおそれが生じる。他方では、良好なシートが、誤ってエラーを含むシートとして検出されるおそれが生じる。
【０００９】
発明の課題
本発明の課題は、より高い正確度を有するセンサシステムを備える枚葉印刷機を提供すること、センサシステムを較正する方法およびセンサシステムを調整する方法をそれぞれ形成することにある。
【００１０】
この課題は、請求項１の特徴部に記載に構成を有する枚葉印刷機により解決される。本発明に係る枚葉印刷機は、機械制御装置と印刷胴とセンサシステムとを備え、センサシステムは、印刷胴の領域においてシート走行を監視するために、複数のレーザビームを有するライトカーテンを備える。個別の光線の代わりにライトカーテンを使用することに基づいて、様々な厚さのシートのシート走行を監視することができる。センサシステムは、シート走行領域に配置されていて、かつ少なくとも１つの送信器と少なくとも１つの受信器とを有し、この場合、送信器は、印刷胴の一方の側に配置されていて、受信器は、印刷胴の他方の側に配置されており、つまり、センサシステムの観測方向は、シートの搬送方向に対して略直角である。換言すると、送信器および受信器は、印刷胴の端面側で駆動側および操作側に配置されている。本発明によれば、印刷胴に、印刷胴とともに回動する少なくとも１つの測定ゲージが取り付けられており、測定ゲージは、センサシステムにより検出可能である。特に好適には、センサシステムは、自己較正式に構成されている。
【００１１】
この種の枚葉印刷機では、センサシステムの自動キャリブレーション、つまり、キャリブレーションとも称される、センサシステムの完全自動式の較正が可能である。測定ゲージの使用とセンサシステムの持続的な後較正とにより、たとえば枚葉印刷機の側壁の熱膨張またはセンサシステムの保持部に基づくドリフト現象を補整することができる。その結果、センサシステムのエラー率が大幅に低下され、実際にエラーを含むシートだけが確実に認識される。
【００１２】
本発明に係る枚葉印刷機の好適な改良態様では、測定ゲージが、印刷胴の回動角度に関して様々なシート厚さを表す、つまり、特定の機械角度にひいては印刷胴の特定の回動角度に、測定ゲージの特定のシート厚さ測定値が割り当てられている。そうして、測定ゲージのカーブ状のまたはステップ状の上縁により、特定の回動角度ψに、特定のシート厚さ測定値ｈが割り当てられている。
【００１３】
好適には、１つまたは複数の測定ゲージは、印刷胴の１つまたは各々の溝に、または溝の傍に取り付けられてもよい。印刷胴の溝に測定ゲージを配置することが有利である。というのも、そうすると印刷胴の衝突のない回転を最も簡単に保証することができるからである。
【００１４】
さらに好適には、少なくとも２つの測定ゲージが設けられており、この場合、少なくとも１つの測定ゲージが、印刷胴の一方の側に配置されていて、少なくとも１つの別の測定ゲージが、印刷胴の他方の側に配置されている。換言すると、測定ゲージのうちの一方がより駆動側に、他方がより操作側に配置されている。
【００１５】
改良態様では、少なくとも２つの測定ゲージが、互いにずらして印刷胴の溝に配置されている、つまり、これらの測定ゲージは、互いに角度のずれをもって取り付けられている。これにより、センサシステムにより両方の測定ゲージを測定して、そうして印刷胴に対してセンサシステムを軸平行に方向付けすることが可能になる。
【００１６】
本発明は、枚葉印刷機の印刷胴の領域においてシート走行を監視するセンサシステムを較正する方法にも関し、少なくとも１つの測定ゲージを、印刷胴の回動時、特に回転するたびに、センサシステムにより検出し、測定結果を、センサ制御装置に格納された目標値と比較し、必要な場合、センサシステムの補正を行う。
【００１７】
方法の好適な実施の態様では、センサ制御装置において、測定ゲージにおける印刷胴の特定の回動角度に、特定の目標値が割り当てられている。これにより、センサシステムのずれおよびエラー傾向を認識することができる。
【００１８】
方法の好適な態様として、目標値からの測定値のずれが存在する、つまりセンサ制御装置に格納された目標値からの測定ゲージの較正測定の測定結果にずれが存在する場合、測定値は、シート走行の監視のための新たな閾値としてセンサ制御装置に格納される。これは、たとえば胴またはセンサシステムの熱膨張に起因する、機械的および電気的なドリフトを補整するために用いられる。
【００１９】
換言すると、方法において、常に、測定ゲージを有する印刷胴の特定の回動角度に対する測定ゲージの高さ値が、たとえば回動角度ψ０．６で測定され、これは、たとえば０．６ｍｍの所望の被印刷物厚さ監視に対応する。つまり、たとえばシートエラー（シート位置エラー、ドッグイヤー、折れ曲がりなど）に基づくより大きな厚さを有するシートが、センサシステムにより検出されるべきである。これに続いて、測定ゲージでセンサシステムにより特定された測定値は、被印刷物厚さの監視のために、いわゆる閾値として使用される。そのために、閾値が、センサ制御装置に格納される。測定された被印刷物厚さの測定値が、格納された閾値より上回ると、このシートは、エラーシートとみなされる。測定ゲージが通走するごとに、測定ゲージは、センサシステムにより新たに測定され、そうして得られた測定値は、新たな閾値としてセンサ制御装置に格納されて、シートの監視に利用される。
【００２０】
本発明は、枚葉印刷機の印刷胴の領域においてシート走行を監視するセンサシステムを調整する方法にも関し、センサシステムを使用し、センサシステムは、送信器と受信器とを有し、送信器は、印刷胴の一方の側に配置されていて、受信器は、印刷胴の他方の側に配置されており、少なくとも２つの測定ゲージが設けられており、少なくとも１つの測定ゲージが、印刷胴の一方の側に配置されていて、少なくとも１つの別の測定ゲージが、印刷胴の他方の側に配置されている。本発明によれば、センサシステムは、送信器側および受信器側とで、測定ゲージの測定の測定結果に応じて、互いに依存せずに位置調節され、そうして、印刷胴の外周面に対するセンサシステムの平行姿勢がもたらされる。
【００２１】
本発明は、枚葉印刷機の印刷胴の領域においてシート走行を監視するセンサシステムを調整する方法にも関し、印刷胴に取り付けられた少なくとも２つの測定ゲージを、センサシステムにより検出し、測定結果を、センサ制御装置に格納された目標値と比較し、ずれが存在する場合、センサシステムのセンサ（送信器および受信器）を移動させて、これにより調整を行う。換言すると、センサシステムを調整して、印刷胴に対するセンサシステムの正確な間隔を定めるために、たとえば、たとえば０．６ｍｍの特定のシート厚さを監視するために、どの回動角度でセンサシステムが制動されるのか考慮される。この例では、所定の角度ψ０．６ｍｍで制動を行わなければならない。しかし、これに対して、所定の角度ψ０．３ｍｍで制動が行われると、さらにセンサシステムは、０．３ｍｍの距離を移動させなければならない。
【００２２】
前述の調整方法は、枚葉印刷機の始動中にも運転中にも適用することができる。
【００２３】
測定ゲージの製造に際して製造誤差に起因するずれが生じることがあり、このずれが、センサシステムの測定結果を著しく損なうことになる。したがって、両方の測定ゲージのずれを予め測定して、引き続き考慮することができる。そうすると、センサシステムの調整時、ずれが考慮されるので、センサシステムは、ずれにもかかわらず、印刷胴に対して平行に方向付けされる。運転中でも較正時でもずれが考慮され、これにより、より高い正確度で測定を行うことができる。そのために、ずれは、センサ制御装置に格納されている。
【００２４】
記載された本発明および記載された本発明の好適な改良態様は、技術的に有意義である場合には、互いに組み合わせても、本発明の好適な改良態様を成す。
【００２５】
他の利点に関して、かつ本発明の好適な態様の構造的および機能的な観点に関して、従属請求項および添付の図面に関する実施の形態の説明が参照される。
【００２６】
実施の形態
本発明を、添付の図面に基づいてさらに詳しく説明する。互いに対応する構成要素および構成部材には、図面において、同一の符号が設けられている。図面を見やすくするために、縮尺通りの図示はしていない。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１ａ】センサシステムを調整する工程を示す。
【図１ｂ】センサシステムを調整する工程を示す。
【図１ｃ】調整のための測定ゲージを示す。
【図２ａ】センサシステムを継続的に較正するための測定ゲージの使用を示す。
【図２ｂ】センサシステムを継続的に較正するための測定ゲージの使用を示す。
【図２ｃ】センサシステムを継続的に較正するための測定ゲージの使用を示す。
【図３】１つの測定ゲージだけを有するセンサシステムを示す。
【図４】シート走行を監視するセンサシステムを備えるデジタル印刷機を示す。
【００２８】
図４は、デジタル印刷機として構成された枚葉印刷機１００である。各々のシート１０００は、フィーダ１から到来して、搬送方向Ｔに、印刷ユニット２を通りデリバリ３へ搬送される。この場合、各々のシート１０００の搬送は、主に胴、つまり渡し胴５と印刷胴１０とを用いて行われる。印刷胴１０の上方に、印刷胴１０に対して間隔ａを置いてインクジェットヘッド４が配置されており、インクジェットヘッド４は、わずかな間隔を置いて印刷胴１０の傍を通過するシート１０００に印刷を行う。したがって、印刷胴１０は、ジェッティング胴とも称される。
【００２９】
図示の実施の形態では、印刷胴１０は、３つのシート保持領域１１を有し、シート保持領域１１は、それぞれ１つの溝１２により互いに分けられている。シート１０００は、グリッパ１３により、シート保持領域１１上で保持される。溝１２に、測定ゲージ１８，１９が設けられている。
【００３０】
印刷機１００を駆動制御するために、ユーザインタフェースと記憶装置とを有する機械制御装置１５が設けられている。搬送方向Ｔに見て、インクジェットヘッド４の上流側に、センサシステム１４が配置されている。センサシステム１４は、シート１０００および測定ゲージ１８，１９の継続的な監視に用いられる。そのために、センサシステム１４は、シート走行路に配置されている。シート走行を、特に被印刷物厚さｄを、つまりシート１０００がどれだけシート保持領域１１から突出して位置するのかを監視することができる。折れ、ドッグイヤー、または折り曲げられた、波打った、不完全にもしくは不良に保持されたシート１０００を、そうして認識することができる。センサシステム１４は、データ伝送技術的に、センサ制御装置も有する機械制御装置１５と接続されている。センサシステム１４は、インクジェットヘッド４の上流側で十分に離れて配置しなければならず、これにより、たとえシート後縁にエラーがある場合でも、たとえば機械１００の停止、インクジェットヘッド４の上昇、エラーを含むシート１０００（図示されていない）の排出により、依然として、シート１０００とインクジェットヘッド４との衝突を回避することができる。ジェッティング胴１０の下流側で、排出ドラム２５が位置し、排出ドラム２５により、エラーシート、たとえば不完全に印刷が行われたシート１０００を排出することができる。
【００３１】
図１ａおよび図１ｂにおいて、センサシステム１４を調整する方法が明らかである。センサシステム１４は、送信器１６と受信器１７とを有し、この場合、送信器１６は、印刷胴１０の一方の側に位置決めされていて、受信器１７は、印刷胴１０の他方の側に位置決めされている。送信器および受信器は、保持具２０により保持されてもよい。センサシステム１４の保持具２０は、印刷機１００の、図示されていない機械フレームに保持され、機械フレームに対して相対的に位置調節することができる。印刷胴１０の溝１２に、測定ゲージ１８，１９が設けられている。この場合、測定ゲージ１８は、溝１２の駆動側端部に位置決めされていて、測定ゲージ１９は、溝１２の操作側端部に位置決めされている。図１ａの、極端に誇張した図示から明確に分かるように、センサシステム１４は、印刷胴１０の軸線１０．１および外周面１０．２に対して平行に方向付けされていない。そこで、センサシステム１４を操作側で駆動側よりも大きく降下させることにより、センサシステム１４の調整を行うことができる。つまり、センサシステム１４の降下は、両方の測定ゲージ１８，１９において同一の値が測定されるまで行われる。これに関して、測定ゲージ１８，１９は、図１ｃに示されたように、互いに角度のずれδをもって配置されている。この調整方法の結果は、図１ｂに示されている。センサシステム１４は、そこで、印刷胴１０の外周面および軸線に対して平行に方向付けされている。
【００３２】
２つの測定ゲージ１８，１９が設けられている場合、運転中であっても、センサシステム１４の傾斜姿勢の増加を認識して、傾斜姿勢を、機械制御装置１５により補正するまたは機械ユーザに表示することができる。
【００３３】
１つの測定ゲージ１８しか設けられていない場合（図３参照）、傾斜姿勢を認識することができない。
【００３４】
センサシステム１４の他の調整は、印刷胴１０の外周面からのセンサシステム１４の間隔が正しくない場合に必要であり得る。この場合、センサシステム１４によるシート走行の的確な監視を行うこともできない。ここでもセンサシステム１４の調整を行うために、印刷胴１０に対するセンサシステム１４の間隔は、センサシステム１４の、少なくとも１つの測定ゲージ１８，１９に関して記録された測定値が制御装置１５に格納された目標値と一致するまで、補正される。
【００３５】
図２ａ〜図２ｃにおいて、測定ゲージの領域における枚葉印刷機の構造およびセンサシステム１４を較正する方法が明らかである。測定ゲージ１８，１９は、印刷胴１０の溝１２に取り付けられていて、溝１２と結合されている。印刷胴１０の各々の溝１２に複数の測定ゲージ１８，１９を設けてもよい。この場合、一方の測定ゲージ１８が、溝１２の一方の端部に配置されていて、他方の測定ゲージ１９が、溝１２の他方の端部に配置されており、つまり、測定ゲージ１８は、駆動側に位置決めされていて、測定ゲージ１９は、操作側に位置決めされている。追加的に、測定ゲージ１８，１９は、互いに角度のずれδをもって、互いにずらして溝に配置されている。この場合、各々の測定ゲージ１８，１９の上縁は、カーブを形成する。このカーブにより、特定の機械角度または回動角度ψに、特定のシート高さｈが割り当てられる。図２ｂの図示から分かるように、たとえば測定ゲージ１８，１９のカーブにより、回動角度ψ０．３ｍｍに、シート厚さｈ０．３ｍｍが割り当てられていて、回動角度ψ０．６ｍｍに、シート厚さｈ０．６ｍｍが割り当てられている。各々の回動角度ψに、同様に制御装置１５において、閾値としてシート走行の監視に使用される目標値が割り当てられている。印刷胴１０が回動した状態での測定ゲージ１８，１９の測定時、目標値からずれた測定値が得られると、この新しい測定値が、閾値として制御装置１５に格納され、これにより、センサシステム１４の較正が行われる。
【００３６】
測定ゲージ１８，１９のカーブは、図２ｃに示されたように、択一的に、非恒常的であって、ステップから構成されていてもよい。好適には、調整および較正のための共通の測定ゲージ１８，１９が設けられてもよい。そのために、測定ゲージ１８，１９は、調整または較正に際してセンサシステム１４により検出される部分面を有してもよい。
【符号の説明】
【００３７】
１  フィーダ
２  印刷部
３  デリバリ
４  インクジェットヘッド
５  渡し胴
６  駆動装置
１０  印刷胴（ジェッティング胴）
１０．１  胴の軸線
１０．２  外周面、胴
１１  シート保持領域またはシート載置面
１２  溝
１３  グリッパ
１４  センサシステム
１５  センサ制御装置を有する機械制御装置
１６  送信器
１７  受信器
１８  測定ゲージ（ＡＳ）
１９  測定ゲージ（ＢＳ）
２０  保持具
２１  ライトカーテン
２５  排出ドラム
１００  枚葉印刷機
１０００  シート
ａ  間隔
ｈ  シート高さ
Ｔ  搬送方向
ψ  機械角度／回動角度
δ  角度のずれ
【図１ａ】
2017159654.tif 000003
【図１ｂ】
2017159654.tif 000004
【図１ｃ】
2017159654.tif 000005
【図２ａ】
2017159654.tif 000006
【図２ｂ】
2017159654.tif 000007
【図２ｃ】
2017159654.tif 000008
【図３】
2017159654.tif 000009
【図４】
2017159654.tif 000010
【外国語明細書】
2017159654.tif 000011
2017159654.tif 000012
2017159654.tif 000013
2017159654.tif 000014
2017159654.tif 000015
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