JP6392174B2 - デジタル印刷プロセスをマークを用いずに制御および調節するための方法および装置 - Google Patents

Description

本発明は、独立請求項に係る、被印刷基材の全体またはその部分のみを版型可変に印刷することができる製造装置において、製造プロセスを、マークを用いずに制御または調節するための方法、およびその方法を実施するための装置に関する。

印刷所では設定された印刷ジョブを完全に実施することができる製造装置が用いられる。これには、ジョブの印刷と共に、完成した製品、例えば、１枚の紙からなる広告ちらしから完全に製本した本までを製造する後処理も含まれる。さらに、上記製造装置には物流管理システムを加えることもできる。従って、製造装置という概念は、印刷装置、および１つまたは複数の、最終製品を製造する後処理装置のみではなく、最終製品の製造後に必要となる他のプロセスを実行する物流管理システムをも包含し得る。

印刷装置として、デジタル印刷機を用いる製造装置がますます多く使用されている。デジタル印刷機は、従来のオフセット印刷機に比べて、特に、多数の変化し異なる印刷ジョブを処理することに適している。すなわち、デジタル印刷機は、それぞれの個別の印刷過程において画像を新たに作成するため、基本的に、各印刷物を異なって印刷できる。このような製造装置は、版型可変の製造装置またはデジタル印刷機と称される。さらに、版型が可変でない印刷機、例えば、オフセット印刷機と、版型可変の印刷機との組合せもある。かかる装置では、画像の少なくとも一部については版型可変であるので、この装置も同様に、版型可変という概念に含まれる。

実際に、デジタル印刷機において印刷ジョブの印刷を設計し制御するために、デジタル印刷機が、製造計画システムおよび製造制御システム、すなわち、デジタル印刷設計モジュールおよび印刷機用計算機を含むことは既に知られている。

さらに、印刷の予備段階、すなわち、実際の機械的な印刷過程の前段階にある製造段階において、必要な情報、すなわち、いわゆる印刷データが既に、設定された機械的な印刷条件と設定された印刷方法とに適合するように評価してまとめられており、これに対応して表面被覆および色がデジタルデータベースに設定されることが知られている。このデータに基づいて、印刷過程は、印刷機、例えば、インクジェット印刷装置またはレーザー印刷装置において実行され、印刷製造の間このデジタル印刷データはもはや変更されることはない。デジタル印刷機の場合、該データは、デジタル方式でデジタル印刷データまたはイラストデータとして保存され、全製造プロセスのあいだつねに製造装置へ提供され、または該製造装置から呼び出され得る。

さらに、当業者にとって公知のいわゆる面付けテンプレートも同様に製造計画システムおよび製造制御システムに、適合する形式で後処理のために保管または保存できることが知られている。

また、いわゆる製品構造データが提供され保存され得る。製品構造データとは、対応するジョブにより得られる製品の、基本的に論理的な、形式に関連する、すなわち、サイズに関連する構造を定義するデータであると理解される。製品の論理的な構造とは、特に、製品がどのような形態であるか、すなわち、どのようなフォーマット、どのような本の構造、どのようなページ数、どのような集約工程、どのような折り目の変形、および、トリミング、集約、他の部分とブックブロックに組み合わせること等のどのようなさらなる後処理工程、すなわち、どのステップが加工において所望の製品を得るために行われなければならないか、よって、どのような制御動作が後処理機械において必要であるかであると理解される。さらに、内容、製品の個性化、物流管理情報および営業情報も、ジョブに対応して上記概念に含まれる。

上記の明示的に挙げられた製品データ、すなわち、デジタル印刷データまたはイラストデータ、面付けテンプレートおよび／または製品構造データの他に、ジョブの実施、または、製造装置の制御または調節に必要なすべてのさらなる製品データが提供され得る。

上記製品データは、好ましくは記憶装置に保存されるが、これに限定されるものではない。製品データは、直接使用できる形式、または、適合する形式に変換され得る形式で提供され得る。記憶装置の使用は印刷機の分野において公知である。本発明における記憶装置は、情報を保存するための如何なる装置も含み得る。上記記憶装置は、製造装置と統合されていてもよいし、または、他の方法で、例えば、ネットワークの接続および適合するインタフェースを介して提供されてもよく、従来技術により公知である。上記記憶装置は、保存されているデータを、例えばインタフェースを介して他の製造機械に提供することができる。データ形式は、対応する製造機械に適合する形式に変換され得る。上記記憶装置は、すべての提供された製品データ、例えば、イラストデータ、面付けデータおよび製品構造データを保存することができ、必要に応じて、各製造装置に提供することができる。

さらに、各ジョブに対して適切な動作を実施するために、デジタル印刷機の後に配置される後処理装置、例えば、切断機、折り機、接着機、型抜き機、分割機、集約機、排出機および／またはとじ機が操作されなければならないことは知られている。従来、この操作は、印刷の過程で、いわゆる被印刷基材に印刷されるそれぞれの印刷物の上に印刷される、いわゆる“マーク”を用いて行われている。この場合、通常、後処理装置によって実行される各動作にそれぞれ異なる“マーク”が必要となる。

かかる方法には多くの欠点がある。一方では、顧客が完成した製品においてマークがないことを欲するため、マークを含んでいる被印刷基材の部分を切り取らなければならないことから、上記マークの印刷のために必要なスペースのために、より多い紙および塗料が必要となる。さらに、上記後処理装置を自動的に製造計画システムおよび製造制御システムのデータ流れに接続できないことによって、製造プロセスの自動化の程度が限定される。すなわち、例えば、切断、集約、折畳み、サイジング、接着、分割、穴あけ、排出等の制御動作を、それぞれのジョブに個別的な順番で、簡単に、すなわち、印刷過程の前に定義され、後に印刷されるマークを用いずに実施することができず、それゆえ印刷工程の速度が低下する。さらに、上記マークを用いた品質管理は不可能である。

被印刷基材が印刷機から後処理装置に達した後に、被印刷基材をマークを用いずに後処理することによる問題は、本願と同時に提出された出願において解決される。しかし、その発明は、ジョブの、少なくとも１つの第一の加工工程を終えている中間製品、部分製品または最終製品が、どのようにしてマークを使わずにできるだけ自動化されて検査され得るかという問題を解決しない。この関連において検査とは、例えば、特定の時点において、どのジョブが、製造プロセスのどこに存在するか、または存在しなければいけないか、中間製品、部分製品または最終製品の品質が充分であるか、または、どのようなさらなるステップが中間製品、部分製品または最終製品に関して予定されているか、さらなる後処理装置または物流管理装置への自動的な引き渡しを、検査することを意味する。ここで、品質とは品質検査および品質保証として理解される。より具体的には、例えば、製品が特定の処理ステップの前／後に、保存されている、対応するジョブおよび製造ステップのための製品データに応じて、求められているように見えるか、すなわち、例えば、製造ステップの順番が適切に守られたかが検査される。また、品質とは、例えば、印刷品質および／または折り品質として理解される。この関連において、中間製品、部分製品および／または最終製品とは、被印刷基材がもはやウェブまたはシートとして、またはその他の印刷機から出る形式で存在せず、既に少なくとも１つの後処理ステップ、例えば、切断、折畳み、集約および／またはとじが行われたことを意味する。

それゆえ、本発明の課題は上述した問題を解決することにある。この課題は、請求項１に係る、版型可変の製造装置において製造プロセスを制御または調節する方法、および請求項１６に係る装置により解決される。さらなる有利な形態は従属請求項において開示される。

版型可変の製造装置における製造プロセスを制御または調節するための本発明の方法では、当該製造プロセスが１つまたは複数のジョブを含んでおり、各ジョブについて、該製造装置の１つまたは複数の製造ステップのために適する製品データが中間製品、部分製品または最終製品の製造のために記憶装置に保存されている。

本発明の中心思想は、１つのジョブの、中間製品、部分製品および／または最終製品を製造プロセスの間に点検するためのできるだけ自動化された方法を、マークを用いず提供することである。マークを用いない製造の有利な点は、紙および塗料を節約できることであり、これにより製造コストを減らすことができ、環境にやさしい方法が提供される。さらに、かかる方法を用いれば、保存されている製品データ、例えば、イラストデータ、面付けデータおよび／または製品構造データの提供および使用により、各印刷ジョブについてより高い自動化の程度が達成され、これにより、より融通性のある製造計画が可能となり、その融通性はより速い製造プロセスをもたらす。さらに品質管理が自動化され得る。さらに、マークまたはコードをそれぞれの中間製品、部分製品および／または最終製品に誤って割り当てることによって起こりうる誤りの原因がなくなる。

本発明の版型可変の製造装置は、１つまたは複数の統合されている後処理装置を備えた印刷機を含むものであってもよいし、印刷機と、後処理装置として機能する、１つまたは複数のモジュール式の、すなわち、統合されていない構成要素とを含んでいてもよい。上記製造装置は、さらに、例えば、最後の後処理装置の後に配置されている、物流管理装置を含んでいてもよい。上記印刷機においては、１つまたは複数の基材ウェブまたは基材シートは、記憶装置に保存されている当面のジョブに応じて印刷され、続いて上記後処理装置の１つに送られる。１つの製造プロセスは複数のジョブを含んでいる。ここで、各ジョブは、その前のジョブと異なっていてもよい。

本発明の後処理装置は、基材ウェブまたは基材シートとしてまたは他のすべての可能な形式で印刷機から出る被印刷基材の後処理を可能とするすべての装置である。上記後処理装置としては、１つまたは複数の切断機、折り機、型抜き機、分割機、集約機、排出機および／またはとじ機、或いはこれらの組合せを挙げることができる。後処理とは、印刷機から出る被印刷基材の各後処理、すなわち、例えば、切断、折畳み、集約、サイジング、接着、分割、穴あけ、排出、引合せ、ブックブロックのバインディングおよび／または次の後処理装置への輸送等であると理解される。１つまたは複数の後処理ステップが実行された後、ジョブの中間製品、部分製品および最終製品が存在する、すなわち、処理されたジョブは、完成されているかまたはさらに加工されなければならない。“さらに加工される”とは、製造プロセスにおいて、ジョブの完了に必要なそれぞれの次のステップとして理解される。かかるステップには、もはや製造装置に属しない装置、例えば、物流管理装置に輸送するステップも含まれ、該物流管理装置は、製造装置から出る印刷物を、他の装置で処理された印刷物と組み合わせて最終製品とするか、完成された印刷物を集めてこれらを搬送のために準備して送る。すなわち、各ジョブに関して、そのジョブの完成までの情報だけではなく、それを超える情報、例えば、物流管理情報も、提供され、保存され、処理される。

本発明の検出装置は、少なくとも１つの後続の後処理装置の内部または前に、或いは、製造ステップを行う、製造装置の後処理装置の内部または直後に、統合されているか、またはモジュール式に備えられている。上記検出装置は、少なくとも一部分が完成された、製造装置からの印刷物の印刷画像の少なくとも一部分を検出する。すなわち、被印刷基材が印刷機から後処理装置に達した後、すなわち、中間製品、部分製品、または最終製品が得られた後に、少なくとも１つの後処理ステップが実行された印刷物の印刷画像が検出される。検出されるまたは検出された印刷画像は、印刷機から後処理装置に供給された、元の印刷された印刷画像と以下の形態において異なっている：製品データの組合せ、特に、元の印刷画像あるいは印刷画像データあるいはイラストデータと、面付けテンプレートと、製品構造データと、それぞれ既に実行された（さらなる)加工ステップとの組合せにおいて、被印刷基材、例えば、ウェブまたはシートに元々印刷された印刷画像の定義できる部分のみが可視である。なぜなら、もはやジョブの中間製品、部分製品または最終製品が存在するためである。

各ジョブの印刷画像のなお可視である部分の検出のために、使用される検出装置に応じて様々な方法および装置を用いることができる。例えば、印刷物の印刷画像の１つまたは複数の予め定義された部分が検出され得る。このような部分は、例えば、対応する印刷ジョブに特有の特徴、例えば、幾何学的データを有する予め定められた領域であってもよい。複数の領域が同時に検出されてもよい。これらの領域は、単一の印刷物の、例えば、単一または複数の帯状部または線状部または予め定義された領域、またはそれらの組合せであり得る。上記領域は各印刷物において異なっていてもよい。検出はセンサまたは他の適切な検出装置を用いて行われ得る。印刷画像は、用いられている検出装置に応じて、ピクセルまで精密に、またはすべての任意の解像度で検出され得る。検出は、複数の予め定義された特徴のヒストグラム、例えば、デジタル写真技術により公知の画像ヒストグラムまたは色ヒストグラムを作成することにより行われてもよい。１つまたは複数の予め定められた特徴、例えば、単一の色または複数の色が検出されてもよく、その色には白および黒も含まれる。さらに、例えば、１つの領域の色の検出と、他の領域のピクセルまで精密な検出とを組合せてもよい。このことは、例えば、主としてノンブルが異なっているページの検出に有利である。ここに説明されている検出方法は、但しこれに限定されるものではない。寧ろ、必要とする情報に関する要件、すなわち、例えば解像度を満たす限り、どのような印刷画像の検出方法も用いることができる。これに関して、例えば、画像処理により公知の方法、例えば、印刷画像の写真撮影または印刷画像の行単位走査が考えられる。

残されている印刷画像を検出装置が検出した後に、印刷画像に属しているジョブと属している中間製品、部分製品および／または最終製品とを割り当てるために、検出された印刷画像と、各ジョブおよび各製造ステップに関して既知の、且つ、印刷のために保存されている製品データとの比較が行われる。この比較は、公知の比較装置により実行され、印刷画像が検出された方法に依存する。例えば、残されている印刷画像が、少なくとも面付けテンプレートと製品構造データと組み合わせたイラストデータと比較される、画像対画像の比較が行われ得る。あるいは、上記ヒストグラムが、同じ形式であるかまたはその形式に変換され得る場合に、少なくとも面付けテンプレートと製品構造データと組み合わせたイラストデータと比較されていてもよい。また、上記比較は、コンピュータの処理能力および比較するデータに依存し、高い効率および求められる正確さが得られるように選択される。

それぞれの検出された印刷画像が、対応する中間製品、部分製品および／または最終製品、よって、対応するジョブに割り当てられた後に、この比較に基づいて、これまでの処理ステップの検査および／またはジョブの後処理に必要な後続の制御動作の計算が実行される。計算された制御動作は、対応する適切な後処理装置によって実施される。

ジョブの各処理ステップに特徴的な中間製品、部分製品または最終製品は、ジョブの提供されている製品データの組合せ、例えば、イラストデータまたはデジタル印刷データ、面付けテンプレートおよび／または製品構成データの組合せにより作られる。すなわち、中間製品、部分製品または最終製品によって、処理の進行の各時点において印刷物がその場でどのように見えるべきであるかを知ることができる。例えば、製品データ、およびそれにより知ることができる中間製品、部分製品、または最終製品によって、特定の製造ステップが実施された後に、印刷物のどの画像またはページが、例えば上になければならないかがわかる。これは、上記製品データから、処理の進行が、例えば、印刷、切断、穴あけ、集約、バインディング、排出の順の処理の進行がわかること、および、どの画像が、例えば、集約の後に一番上に置かれていなければならないか、すなわち、次のステップ、つまり、バインディングに進めるためにどのような中間製品、部分製品または最終製品が予定されているかを計算できることによって可能となる。従って、検出された印刷画像を、それに対応する製造ステップに関して提供された製品データ、およびその結果としての中間製品、部分製品または最終製品と比較することにより、所属するジョブが割り当てられ、次の製造ステップの実施ためのコマンドがさらに先に渡されて実施され得る。

続く制御動作は、それぞれのジョブに応じた中間製品、部分製品または最終製品の製造後に必要などのような動作であってもよい。この動作は、例えば、さらなる処理ステップおよび／または物流管理ステップであってもよい。さらなる処理ステップおよび／または物流管理ステップは、例えば、印刷物の仕上げと、複数の印刷物の組合せと、中間製品、部分製品または最終の質的または量的検査と、後続の装置、例えば、搬送装置への輸送と、追跡とを含んでいてもよいが、これらに限定されるものではない。

さらに、本発明によれば、上述した方法を実施する、版型可変の装置が提供される。この装置は、少なくとも、上述した方法に関して説明された装置、例えば、印刷機、検出装置、記憶装置および後処理装置を含んでいる。版型可変の製造装置において印刷プロセスを実行することに必要なさらなる装置は、当業者にとって公知であって、ここでは説明しない。

上記装置の１つまたは複数の検出装置は、次の製造ステップを実行する後処理装置の内部または前に配置することができ、これにより、先行する製造ステップの検査は、次のステップにおける後処理の直前に初めて行われる。

上記装置の１つまたは複数の検出装置は、後処理装置の内部または直後に配置されていてもよく、これにより、この後処理装置により実行された製造ステップの検査は、製造ステップの実行の直後に行われる。

また、上記検出装置の上述した配置方法を組合せてもよい。

上記検出装置の配置は様々な要因に依存する。かかる要因とは、例えば、製造装置を設置する時の場所上の理由、顧客の要望、製造プロセスの要求等である。

先行する製造ステップが、例えば、品質に関して重要であること、および、次の後処理装置まで比較的長い輸送が行われなければならないことによって、輸送による品質低下を排除するために、点検が輸送後に行われることが有利な場合には、上記検出装置を後処理装置の前または内部に配置することが有利である。

後処理装置が、例えば、最後の加工装置である場合には、製造ステップの完了直後に点検を行うことができるか、または、検出装置と後処理装置とを組み合わせて１つの装置とすることができるので、上記検出装置を後処理装置の内部または後に配置することが有利である。

さらに、製造装置内において、すべての検出装置がそれぞれの後処理装置の内部、前または後に配置されているとは限らない。寧ろ、例えば、いずれかの後処理装置においては、先行する製造ステップを検出して点検するために、検出装置がこの後処理装置の内部または前に配置され、さらにもう１つの検出装置が、同一の後処理装置の内部または後に、そこで行われる製造ステップを検出して点検するために配置されていることも可能である。この構成は、製造装置のすべての後処理装置に適用できるが、これに限定されるものではない。寧ろ、各後処理装置は、製造の必要性に応じた形態となっていればよい。

本発明は、以下に、実施の一例を示す添付図面により詳細に説明される。

組み込まれた複数の後処理装置と、各後処理装置の後に配置されている検出装置とを備えた印刷機を含む製造装置の基本構成を示す。 組み込まれた複数の後処理装置と、各後処理装置の前に配置されている検出装置とを備えた製造装置の基本構成を示す。 組み込まれた複数の後処理装置を含む製造装置の基本構成を示し、そのうちの１つの後処理装置には、１つの検出装置が該後処理装置の前に、１つの検出装置が該後処理装置の後に配置されており、他の後処理装置には、検出装置がそれぞれの後処理装置の後に配置されている。 中間製品、部分製品または最終製品の印刷画像の検出される可能性がある領域を示す。

図１には、２つの組み込まれた後処理装置２を備えた印刷機１を含む製造装置を一例として示す。図１は、さらに、それぞれの後処理装置２の後に配置されている検出装置３を示し、該検出装置３は、上述したように中間製品、部分製品または最終製品の印刷画像を検出し、これにより、該印刷画像が、保存されている製品データと、それぞれの実行された製造ステップに関して比較され、次いで上述した点検および／またはさらなる制御動作の計算が行われ得る。

図２には、各後処理装置２の前に検出装置３が配置されている製造装置の一部が一例として示され、該検出装置３は、上述したように中間製品、部分製品または最終製品の印刷画像を検出し、これにより、印刷画像が、保存されている製品データと、それぞれの実行された製造ステップに関して比較され、次いで上述した点検および／またはさらなる制御動作の計算が行われ得る。

図３には、中間製品、部分製品または最終製品の印刷画像が上述したように検出され得るように、後処理装置２の少なくとも１つにおいては、１つの検出装置３が後処理装置３の前に、１つの検出装置３が後処理装置３の後に配置されており、他の後処理装置２においては、検出装置３がそれぞれの後処理装置２の後に配置されているように、構成されている製造装置の一部が、一例として示されている。

図４は、検出される可能がある印刷領域の一例を示す図である。印刷物の印刷画像の個々の帯状部５または所定の領域６、或いはこれらの組合せ、例えば、ノンブルまたは他の特徴がある領域が検出される。ここで、一義的な割り当てを達成するために画像内容を検出することが望まれているので、この検出は、好ましくは、高解像度で、できるだけピクセルまで精密に行われる。ここに示されている例では、検出は中間製品、部分製品または最終製品の一面のみにおいて行われる。しかし、この検出はこれに限定されるものではない。寧ろ、検出は１つまたは複数の面において行われ得る。

本発明は、上述した方法、およびマークを用いずに印刷画像を検出するための装置の提供によって、冒頭で説明した不利な点を克服する。さらなる利点は、検出装置の使用により、結果として生じる製品の品質管理を既に製造装置において行うこと、および、例えば、完全性試験を行うこと、または、不良品の識別を達成すること、および、後続の物流管理プロセスへの自動化された輸送または物流管理プロセスにおける加工の可能性があることである。

１ 印刷機
２ 後処理装置
３ 検出装置
４ 紙のウェブまたは紙のシート
５ 個々の帯状部
６ 所定の領域

Claims (13)

1. 版型可変の製造装置における製造プロセスを制御または調節するための方法であって、前記製造装置は１以上のジョブを含み、前記ジョブについて、前記製造装置の複数の製造ステップのために適する製品データが、中間製品、部分製品または最終製品を製造するために記憶装置に保存されており、
   前記製造プロセスは、印刷ステップと、前記印刷ステップの後に実行される後処理ステップと、を含み、
   前記後処理ステップが実行された後に、ジョブの中間製品、部分製品または最終製品が生じ、
   以下のステップを含む方法：
   ａ． 前記製造装置の少なくとも１つの設定された製造ステップの後に、検出装置によりジョブの中間製品、部分製品または最終製品の印刷画像を検出し、
   ｂ． 対応するジョブおよび対応する中間製品、部分製品または最終製品を検出された印刷画像に割り当てるために、検出された印刷画像を、各ジョブおよび設定された製造ステップに関して保存された製品データと比較し、
   ｃ． 前記比較に基づいて、これまでの加工ステップまたは製造ステップの点検を実行し、および、ジョブについての中間製品、部分製品または最終製品に割り当てられた後続の制御動作を計算し、
   ｄ． 前記制御動作を製造装置により実施する。
2. 製品データは、イラストデータ、面付けテンプレートおよび／または製品構造データを含んでいる、請求項１に記載の方法。
3. 上記製品構造データは、製品の論理的構成、内容および個性化についての情報、並びに各ジョブに対応する、物流管理情報および営業情報を含んでいる、請求項２に記載の方法。
4. 前記中間製品、部分製品または最終製品は、各ジョブにおいて、そのジョブの上記製品データの組合せにより製造される、請求項１から３のいずれか１項に記載の方法。
5. 既に実行された処理ステップに応じて可視である全印刷画像が検出される、請求項１から４のいずれか１項に記載の方法。
6. それぞれの処理ステップに応じて依然として可視である印刷画像の、少なくとも１つの予め定められた線状部が検出される、請求項１から５のいずれか１項に記載の方法。
7. 前記検出は、前記中間製品、部分製品または最終製品の少なくとも１つの面上で行われる、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
8. 前記検出はセンサを用いて行われる、請求項１から７のいずれか１項に記載の方法。
9. 前記印刷画像は、ピクセルまで精密に検出される、請求項１から８のいずれか１項に記載の方法。
10. 前記印刷画像は、幾何学的特徴が検出されるように検出される、請求項１から９のいずれか１項に記載の方法。
11. 前記印刷画像は、１つまたは複数の予め定められた特徴についてヒストグラムが作成されるように検出される、請求項１から１０のいずれか１項に記載の方法。
12. 請求項１から１１のいずれか１項に記載の方法を実施する、版型可変の製造装置。
13. 少なくとも１つの検出装置は、後処理装置の内部および／または前および／または後に配置されている、請求項１２に記載の版型可変の製造装置。

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