[发明专利]控制带状材料上印刷图案与非印刷图案之间的相对位置的方法以及在该方法中使用的系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于控制运行的(即移动的)带状材料上印刷图案与三维的非印刷图案(例如像压痕线或孔洞图案)之间的相对位置的方法以及在该方法中使用的系统。根据本发明的另一方面，所述控制方法用于制造具有互相对准的(in register)印刷装饰和压痕折叠线的层压包装材料。

背景技术

在制造运行材料带(web)形式的板材或层压材料的领域中，通常将装饰图案或颜色图案印刷到将用作包装的外面的那一面上。此外，所述材料通常配备有重复图案或复现(recurring)特征，例如像孔洞、切口、穿孔或者折叠线，以便帮助薄板或材料改造成制成品或包装品。

具体来说，在制造流体纸盒包装容器的领域中，材料带设有折叠线，即所谓的压痕(crease)或压痕线，并且还可能设有用于安置开启装置(opening device)的孔洞。除了压痕线，包装材料还设有印刷装饰，借此，压痕工具，例如通常是一对压痕辊，与印刷机协调配合。于是，包装材料被切割，所切割成的材料带或坯件沿着压痕线折叠并且被改造成最终的包装容器。为了提供具有期望的功能、外表和形状、在包装品上的正确位置中带有印刷图案的最终的包装容器，重要的是，印刷体(print)、压痕线和可能的切割孔洞或穿孔被相对于彼此地正确设置在材料带上。在后续改造成包装容器的过程中，也重要的是，印刷图案、压痕图案和孔洞被相对彼此正确地放置，以便不干扰填料机的运行。当印刷机开始运转时，印刷体至压痕图案的相对位置的调整目前是手动地进行的。在制造过程的运行中，通常没有对印刷体和压痕是否相对于彼此正确地对齐的自动控制。当手动地进行调整和校正时，所获得的对齐精度等级通常为约±0.25mm。

压痕线在材料带的机器方向(MD)上或者在横跨材料带的横切方向(TD)上垂直地或倾斜地延伸，并且孔洞的位置可以在压痕线之间的任何地方。

针对开启装置而设计的孔洞能够以不同的方式在材料带上制成。传统地，孔洞与在材料上制造压痕线相同的或者相似的操作中机械地冲压而成。根据较新的技术，孔洞在使所述材料带转换的下游，相对于压痕操作的后续操作中切割而成，所述转换产生层压包装材料。

发明内容

本发明的目的在于，帮助连续地监测对位(register)，即印刷图案与非印刷的三维结构或图案(例如像压痕线和/或孔洞或者穿孔)之间的相对位置，以及在需要时帮助对其进行控制和校正。

本发明的另一目的在于，以改善的精度对印刷图案与非印刷的三维结构或图案(例如像压痕线和/或孔洞或者穿孔)之间的对位进行连续监测和控制。

另外的目的在于，在有成本效益的的操作中以改善的精度并且以测量之间没有时间损耗或时间延迟的方式连续监测和控制印刷图案与非印刷的三维结构或图案(例如像压痕线和/或孔洞或者穿孔)之间的对位。

这些目的通过用于高精度地控制运行材料带上印刷图案与非印刷图案之间的对位的方法来实现，该方法包括如下步骤：

a)在所述带上印刷至少一个印刷图案和至少一个二维的印刷对位标记(register mark)，

b)在所述带上创制非印刷图案或复现特征，

c)与执行步骤b)操作同时地并且同步地压印具有三维地形结构的凹陷(indentation)，以便所述凹陷在受照射时在所述带上距离所述印刷对位标记预先确定的间距处形成阴影，所述凹陷由此在受照射时形成黑点，

d)通过利用光学传感器系统进行照射和探测而确定所述阴影或黑点相对于所述印刷标记位置的位置，所述阴影由凹陷结构产生，所述阴影在被用于探测所述印刷标记时能够由相同的所述光学传感器系统来探测，

e)将由压印的所述凹陷形成的所述阴影相对于所述印刷标记位置的测量位置的值与预设值进行比较，以及

f)对创制非印刷图案或复现特征以及同步压印的所述凹陷的操作进行调节，和/或对印刷操作进行调节，以便将所测量的值调整至所述预设值。

照射压印凹陷标记时形成的、独特的阴影或黑点呈现出来，这是因为所述凹陷具有三维地形结构，所述三维地形结构在各向同性地受照射的区域内微弱地反射入射光。所述阴影在其重心处即在阴影的最黑点处被探测，当所述凹陷受照射时，最少量的光从该最黑点处被反射。

优选地，印刷操作在非印刷操作之前执行，但是也可以在非印刷操作之后执行。

根据本发明的优选实施方式，步骤a)在步骤b)之前执行并且涉及提供在所述带上具有所述至少一个印刷图案和所述至少一个二维的印刷对位标记的、预先印刷的材料带。