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Die
Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung und auf ein Verfahren
zum Erkennen von Registerfehlern und zur Überwachung der Farbgebung, insbesondere
zum Erkennen von Registerfehlern im Rollendruck.
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Bei
Rollendruckverfahren, wie zum Beispiel Offset-Druckverfahren zum
Drucken von Zeitungen, werden Farbvorlagen reproduziert, indem die
zu druckenden Bilder in mehrere sogenannte Farbauszüge separiert
werden und die Farbauszüge
auf einem Substrat, wie zum Beispiel einer zu bedruckenden Papierbahn, übereinander
gedruckt werden. Häufig werden
dabei vier Farben, nämlich
Cyan, Magenta, Gelb und Schwarz verwendet. Durch die Verwendung
weiterer Sonderfarben kann das Druckresultat verbessert werden.
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Beim
Drucken verschiedener Farbauszüge auf
das gleiche Substrat ist der möglichst
exakte Übereinanderdruck
der Farbauszüge
für die
Qualität des
zu druckenden Bildes entscheidend und wird häufig auch als Passer oder als
Farbregister bezeichnet. Dabei wird zwischen dem Register in Druckrichtung,
dem sogenannten Umfangsregister, und dem quer dazu verlaufenden
Seitenregister unterschieden.
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Es
ist bekannt, dass das Farbregister manuell eingestellt wird, wobei
ein erfahrener Drucker Verschiebungen der Farbauszüge an detailreichen
Bildstellen beobachtet oder zusätzlich
aufgedruckte Passmarken begutachtet und basierend auf seiner Erfahrung
einen eventuell vorhandenen Farbregisterfehler durch Einstellungen
an der Druckmaschine korrigiert.
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Aus
der
US 5,018,213 ist
ein Verfahren zum Erfassen von zusätzlich auf eine Druckbahn aufgedruckten
Markenfeldern bekannt, welche von einem automatischen Register-Steuersystem verarbeitet werden
können.
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Es
ist eine Aufgabe der Erfindung eine Vorrichtung und ein Verfahren
vorzuschlagen, mit welchen einfach die Registerhaltigkeit überprüft werden kann.
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Diese
Aufgabe wird durch die Vorrichtung und das Verfahren, wie in den
unabhängigen
Patentansprüchen
definiert, gelöst.
Vorteilhafte Ausführungsformen
ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Die
erfindungsgemäße Vorrichtung
zur Ermittlung einer Registerabweichung von Druckfarben einer Druckmaschine,
insbesondere einer Rollendruckmaschine, weist mindestens eine Messeinrichtung,
wie z.B. einen optischen Sensor, zur Erfassung mindestens eines
Bildausschnitts z.B. einer bedruckten Bahn auf, welcher bevorzugt
in der Nähe
des zu bedruckenden oder bedruckten Substrats bzw. der zu bedruckenden
oder bedruckten Bahn positioniert ist und mit welchem eine relative
oder absolute Lage von Farbauszügen
der beim Druck verwendeten Farben als Istwert gemessen oder erfasst
werden kann. Dieser mindestens eine Sensor ist mit einer Recheneinheit
verbunden, welche die von dem oder den Sensoren quantitativ gemessene
Lage der einzelnen Farbauszüge
mit dem Sollwert der Lage der Farbauszüge vergleicht, wie sie aus
einer bevorzugt digitalen Druckvorstufe erhalten wurden, um daraus erfindungsgemäß einen
Registerfehler zu bestimmen oder die Farbgebung zu überwachen.
Es wird also die gemessene Lage mindestens eines Farbauszugs mit
der z.B. aus Vorstufendaten ermittelten Lage dieses Farbauszugs
verglichen, um z.B. Registerfehler zu korrigieren.
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In
den digitalen Bilddaten der Druckvorstufe ist die gewünschte Lage
der einzelnen Farbauszüge, also
die relative Lage einer Farbe zu jeder anderen Farbe, gespeichert.
Diese Information liegt beispielsweise in Form von Bitmaps vor,
welche der Verteilung der Druckpunkte auf der Druckform des jeweiligen Druckverfahrens
entsprechen. Die digitalen Daten der Druckvorstufe liefern eine
Lage der Farbauszüge,
welche den durch das Druckverfahren zu erreichenden Sollwert darstellt.
Mit dem erfindungsgemäß vorgesehenen
mindestens einen optischen Sensor wird die im Druckverfahren erzeugte
Lage bevorzugt für
jede Prozessfarbe, also z.B. die Lage einer Farbe bzw. eines Farbauszugs
relativ zu jeder anderen Farblage, als Istwert bestimmt. Mit der
Recheneinheit kann zum Beispiel ein Korrelationsverfahren durchgeführt werden,
um die örtlichen
Abweichungen zwischen dem aus der Druckvorstufe ermittelten Sollwert
und dem durch den mindestens einen Sensor ermittelten Istwert, also
auch z.B. die relative Lage von Farben bzw. das Farbregister oder
die Farbdichte zu bestimmen.
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Vorteilhaft
kann ein Farbauszug, wie zum Beispiel Schwarz, als Referenz festgelegt
werden und alle Verschiebungen der verwendeten Druckfarben können relativ
zu dieser Referenzfarbe ermittelt werden. Somit können mit
der erfindungsgemäßen Vorrichtung
Fehler im Farbregister, also sowohl Fehler im Umfangsregister als
auch im Seitenregister, oder auch die Farbdichte quantitativ bestimmt
werden, ohne dass es wie im Stand der Technik erforderlich ist,
dass Marken mitgedruckt werden müssen.
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Die
erfindungsgemäße Vorrichtung
ermöglicht
die Verwendung einer vergleichsweise einfachen Sensorik, da das
Auffinden von mitgedruckten Marken entfällt und eine Messung, einfach
an einem beliebigen Ort des bedruckten Substrats bzw. der Papierbahn
durchgeführt
werden kann. Des weiteren ermöglicht
die erfindungsgemäße Vorrichtung
neben der Erkennung von Umfangsregisterfehlern oder Seitenregisterfehlern
auch die Überwachung
der Farbgebung.
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Allgemein
kann die Erfindung bei jedem Druckverfahren, insbesondere bei jedem
Rollendruckverfahren eingesetzt werden, wenn Bilddaten aus einer
Druckvorstufe zur Verfügung
stehen. Diese aus der Druckvorstufe gewonnenen digitalen Bilddaten
können
als Sollwerte mit den von mindestens einem Sensor erfassten Bilddaten
als Istwerte verglichen werden, wobei bei einem Offset-Verfahren
eine oder mehrere Druckplatten auf einen Druckzylinder aufgespannt
werden und durch Bedrucken eines Substrats bzw. einer Papierbahn
und Messung des Druckergebnisses die Farbverteilung für jede Prozessfarbe
als Istwert bestimmt wird. Ebenso ist die Erfindung einsetzbar,
wenn Druckformzylinderoberflächen
zum Drucken verwendet werden, auf welchen eine Bildinformation aufgezeichnet
wird. Des weiteren können
auch andere Druckverfahren, wie zum Beispiel Flexo- oder Hochdruck-
oder auch Tiefdruck-Verfahren verwendet werden, wobei reliefartige
Druckformen bei diesen Verfahren eingesetzt werden, von welchen
ebenfalls entsprechende digitale Daten in der Druckvorstufe vorhanden
sind.
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Der
erfindungsgemäße Sensor
ist bevorzugt so ausgelegt, dass er die Farbverteilung für verschiedene
Prozessfarben, wie zum Beispiel Cyan, Magenta, Gelb, Schwarz oder
auch für
eventuell zusätzlich verwendete
Sonderfarben erfassen kann und kann beispielsweise ein Fotoempfänger zur
Erfassung bestimmter Spektralbereiche oder ein Spektrometer sein.
Weiterhin ist es möglich,
dass der Sensor als ein Bündel
aus optischen Fasern, zum Beispiel als ein Glasfaserbündel, ausgebildet
oder mit optischen Fasern verbunden ist, wobei ein Ende des Faserbündels zur
Erfassung der Messwerte dient und bevorzugt in der Nähe des zu
bedruckenden Substrats bzw. der Papierbahn angeordnet ist. An dem
anderen Ende des Faserbündels
sind ein oder mehrere optische Sensoren angeordnet, um die durch
die optischen Fasern hindurch geleiteten optischen Signale bezüglich der
Farbverteilung der Prozessfarben quantitativ zu erfassen. Dazu können zum
Beispiel vor verschiedenen Sensoren verschiedene Spektralfilter
oder Farbfilter oder Interferenzfilter vorgesehen sein, um mit einem
Sensor die Farbverteilung einer spezifischen Prozessfarbe zu messen
bzw. einen bestimmten Spektralbereich zu erfassen.
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Vorzugsweise
sind an der dem bedruckten Substrat bzw. der Druckbahn abgewandten
Seite des Faserbündels
auch ein oder mehrere Beleuchtungselemente, wie zum Beispiel Lampen
oder LEDs, angeordnet, welche Licht in einen oder mehrere Stränge des
optischen Faserbündels
einkoppeln können, so
dass mit dem Faserbündel
gleichzeitig eine Oberfläche
des bedruckten Substrats bzw. der Papierbahn beleuchtet und die
Farbverteilung für
eine oder mehrere Farben erfasst werden kann. Vorzugsweise sind
die Leuchtelemente zwischen den optischen Sensoren angeordnet, so
dass beispielsweise abwechselnd eine Faser des optischen Faserbündels zur
Beleuchtung und eine oder mehr Fasern zur Messung einer Farbverteilung
dienen.
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Der
optische Sensor kann sowohl ein nur in einer Dimension messender
optischer Sensor sein, welcher die Farbverteilung entlang einer
Linie erfasst, wie zum Beispiel eine Zeilenkamera. Ebenso ist es
möglich,
dass ein in zwei Dimensionen messender optischer Sensor verwendet
wird, wie zum Beispiel ein Flächen-Sensor.
Beispielsweise kann eine Kamera in Verbindung mit einem ein Blitzlicht
erzeugendes Element vorgesehen sein, so dass die Kamera eine zweidimensionale
Messung einer Farbverteilung durchführt, wenn ein Blitz licht zur
Momentaufnahme des Druckbildes bzw. eines Teils davon auf das bedruckte
Substrat gesendet wird.
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Der
optische Sensor hat vorteilhaft eine Breite von einigen mm, wie
zum Beispiel eine Breite im Bereich von 1 mm bis 100 mm und kann
beispielsweise 5 mm breit sein. Die Länge eines eindimensionalen
optischen Zeilensensors liegt bevorzugt im Bereich von einigen μm, wobei
die Länge
zum Beispiel im Bereich zwischen 1 und 30 μm oder zwischen 5 und 20 μm liegen
kann. Vorteilhaft wird der optische Sensor, also zum Beispiel eine
Zeilenkamera oder die den Dioden bzw. Fotozellen oder Lampen angewandte
Seite eines Faserbündels,
so relativ zu einer Druckbahn so angeordnet, dass die einige mm
betragende Breite des optischen Sensors quer und bevorzugt senkrecht
zur Laufrichtung der Druckbahn liegt. Ein eindimensionales Messsystem
kann Registerabweichungen in einer Richtung kontrollieren, wie zum Beispiel
durch die farbempfindliche Abtastung eines Bildstreifens in Umfangsrichtung.
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Vorteilhaft
wird die Druckbahn im Bereich des optischen Sensors über eine
Walze geführt,
so dass die Druckbahn im Bereich der Messung der Prozessfarben auf
der Walze aufliegt und somit definierte Messbedingungen, wie z.B.
ein konstanter Abstand zum Sensor, hergestellt werden können. Bevorzugt
ist der Sensor quer zur Transportrichtung der Druckbahn verschiebbar,
um den Sensor zum Beispiel in Abhängigkeit von digitalen Daten
aus der Vorstufe an einem gewünschten
Messort der Druckbahn positionieren zu können, bei welchen die zu regelnden
Färben
tatsächlich
gedruckt werden.
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Vorzugsweise
ist ein Positionsgeber an der Druckmaschine vorgesehen, um die absolute
Drehlage eines oder mehrerer Druckzylinder erfassen zu können und
um so eine Synchronisation zu ermöglichen. Damit ist es zum Beispiel
möglich
eine Referenzposition vorzugeben, so dass die durch den Sensor gemessene
Lage jeder einzelnen Druckfarbe relativ zu dieser Referenzposition
ermittelt werden kann und damit die Lage der einzelnen Farbauszüge, also
die Lage der Farbauszüge
relativ zur Drehlage eines Druckzylinders, bestimmt werden kann.
Insbesondere ist die Verwendung eines Positionsgebers zur Ermittlung
einer Referenzposition vorteilhaft, wenn zum Beispiel bei einer
Zeilenkamera das Auslesen der erfassten Bildzeilen mit der Geschwindigkeit
der bedruckten Bahn synchroni siert werden soll, so dass mit einer
Zeilenkamera ein zweidimensionales Messsystem realisiert werden
kann, um beispielsweise das Umfangsregister und das Seitenregister zu
kontrollieren. Somit kann zum Beispiel aus einer Aufnahme der bedruckten
Bahn an einem beliebigen Ort zu einem beliebigen Zeitpunkt die Registerlage der
einzelnen Prozessfarben relativ zu einer Referenzposition der Druckmaschine,
also z.B. relativ zur Drehlage einer Walze, oder auch relativ zu
einer Referenzfarbe bestimmt werden. Aus einer mit der Maschine
synchronisierten Aufnahme an einem bestimmten Ort kann auch eine
Lage der Farbauszüge der
Prozessfarben relativ zur Maschine bzw. zur Drehlage eines Druckzylinders
bestimmt werden.
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Vorteilhaft
ist eine Regel- oder Steuereinheit bei der Druckmaschine vorgesehen,
mit welcher die Drehlage einer oder mehrerer Druckformen, wie zum Beispiel
die Drehlage von Druckplatten zum Aufbringen der verwendeten Prozessfarben
individuell geregelt werden kann, um z.B. gemessene Umfangsregisterfehler
durch Verändern
der Drehlage einer oder mehrerer Druckformen zu beheben und so ein
Druckbild ohne Farbregisterfehler zu erzeugen.
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Gemäß einem
weiteren Aspekt bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zur
Ermittlung von Registerabweichungen, also zur Bestimmung der relativen
Positionen von mindestens zwei Druckfarben auf einer bedruckten
Bahn, zum Beispiel einer bedruckten Papierbahn in einer Druckmaschine,
relativ zu einer durch Daten aus einer Druckvorstufe vorgegebenen
Soll-Lage der Druckfarben, wobei Referenzwerte für mindestens zwei Druckfarben
aus Bilddaten der Druckvorstufe gewonnen werden, mindestens ein
Teil eines Druckbildes auf der Druckbahn durch mindestens einen
Sensor erfasst wird, die aus den Bilddaten der Druckvorstufe gewonnenen
Referenzwerte mit den durch den mindestens einen Sensor erfassten
Messwerten der Farbverteilung für
die mindestens zwei Druckfarben oder Prozessfarben verglichen werden
und daraus die relative Position der Druck- oder Prozessfarben ermittelt
wird.
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Vorteilhaft
wird die Position einer oder mehrerer Druck- oder Prozessfarben
relativ zur Druckmaschine, also z.B. relativ zu einer Drehlage eines Druckzylinders
ermittelt, wobei es auch möglich
ist die Lage einer oder mehrerer Druckfarben relativ zu einer bestimmten Druckfarbe,
wie zum Beispiel relativ zur Farbe Schwarz als Referenz, zu bestimmen, da
häufig
Schwarz auf jeder Druckbahn gedruckt wird.
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Vorzugsweise
wird ein Korrelationsverfahren, also z.B. die Berechnung eines Kreuzkorrelationswertes,
verwendet, um die aus den Bilddaten der Druckvorstufe gewonnenen
Referenzwerte mit den durch den mindestens einen Sensor erfassten
Messwerten zu vergleichen und daraus die relative Lage der aufgedruckten
Prozessfarben zu bestimmen.
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Bevorzugt
wird der Messort zur Erfassung mindestens eines Teiles des Druckbildes
aus den Vorstufendaten bestimmt.
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Gemäß einem
weiteren Aspekt bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zum
Regeln der Lage mindestens einer Druckform oder Druckwalze, wobei die
nach dem obigen Verfahren ermittelte relative Position mindestens
einer Druckfarbe im Bezug auf eine andere Druckfarbe zum Regeln
der Lage der Druckform verwendet wird, um einen eventuell vorhandenen
Registerfehler auf Null herunterzuregeln.
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Die
Erfindung wird nachfolgend anhand von bevorzugten Ausführungsformen
beispielhaft beschrieben werden. Es zeigen:
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1 den
Datenfluss bei der Ermittlung der relativen Lage einer Prozessfarbe;
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2 Beispiele
für einen
aus einer Druckvorstufe gewonnenen Referenzwert und gemessene Werte
einer Prozessfarbe;
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3 Beispiele
für einen
einfachen Bilddateninhalt aus einer Druckvorstufe und das entsprechende
Druckbild auf der Papierbahn;
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4 verschiedene
Arten von Bilddaten in der Druckvorstufe;
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5 eine
Ausführungsform
eines erfindungsgemäß verwendeten
Sensors mit je einer einzelnen Glasfaser je Fotodiode;
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5a eine
Seitenansicht der in 5 gezeigten Ausführungsform;
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6 ein
Beispiel einer Messung einer Prozessfarbe mit einem Zeilensensor;
und
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7 Diagramme von gemessenen Prozessfarben
zur Bestimmung eines Registerfehlers.
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1 zeigt
den Datenfluss bei der Berechnung eines Farbregisterfehlers einer
bedruckten Papierbahn unter Verwendung digitaler Bilddaten der Druckvorstufe.
Aus den Bilddaten 1 der Vorstufe werden in einer Recheneinheit 2 Referenzwerte 3 als Sollwerte
der relativen Lage von zwei Farben berechnet: Aus dem Messsignal 4 von
einem Sensor oder von mehreren Sensoren, die das Druckbild auf der Papierbahn
erfassen und Informationen zur relativen Lage von diesen zwei Farben
auf der Druckbahn liefern, werden in einer weiteren Einheit 5 die
Messsignale 4 zu Messwerten 6 aufbereitet, die
mit den Referenzwerten 3 in einer Vergleicheinheit 7 verglichen werden
können.
Durch Vergleich der Messwerte 6 mit den Referenzwerten 3 wird
ein Signal 8 ermittelt, welches den Farbregisterfehler
der bedruckten Papierbahn angibt. Die Recheneinheit 2,
die Messeinheit 5 und die Vergleichseinheit 7 können als
eine Einheit z.B. in einem PC zusammengefasst sein.
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2 zeigt
Beispiele für
Referenzwerte 11 und Messwerte 12 einer Farbe
und zeigt beispielhaft, wie die Lage 14 einer Farbe auf
der bedruckten Papierbahn durch Vergleich der Referenzwerte 11 und der
Messwerte 12 bestimmt werden kann. Die aus der Druckvorstufe
erhaltenen Referenzwerte 11 sind in einem Diagramm dargestellt,
bei welchem die horizontale Achse 10 den Weg in vertikaler
Richtung bei einem Bild aus der Druckvorstufe und die vertikale Achse 9 die
Helligkeit angibt. In diesem Beispiel beschreiben die Referenzwerte 11 den
Helligkeitsverlauf auf einen schmalen vertikalen Streifen der Druckvorlage,
z. B. einer mehrfarbigen Zeitungsseite. Die Messwerte 12 beschreiben
in diesem Beispiel den Helligkeitsverlauf auf einem entsprechenden Streifen
der bedruckten Papierbahn in Laufrichtung der Papierbahn, dargestellt über der
Achse 13. Die Referenzwerte 11 und Messwerte 12 in
diesem Beispiel zeigen ähnliche
Helligkeitsverläufe.
Durch Vergleich der Helligkeitsverläufe von den Messwerten 12 und
den Referenzwerten 11 kann z.B. mit einem Korrelationsverfahren
die relative Verschiebung Δ1
einer Druckfarbe ermittelt werden.
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Wird
auch noch die relative Verschiebung Δ2 einer weiteren Druckfarbe
ermittelt, so ist der Farbregisterfehler durch Δ1–Δ2 definiert.
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3 zeigt
Beispiele für
einen einfachen Bilddateninhalt 31 aus der Druckvorstufe
und das entsprechende Druckbild 33 auf der Papierbahn.
Es wird gezeigt, wie ein Bildstreifen 32 aus der Bildvorlage
der Druckvorstufe und ein entsprechender Streifen 34 aus
dem Druckbild 33 zur Durchführung einer Messung auf der
Papierbahn ausgewählt
werden kann.
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4 zeigt
verschiedene Arten von Bilddaten in der Druckvorstufe. Die Bilddaten
B eines Seiteninhalts, z.B. einer mehrfarbigen Zeitungsseite, liegen
z.B. im Postscript-Format oder im PDF-Format vor. Aus den Bilddaten
B eines Seiteninhalts werden durch Raster Image Processing (RIP)
die Bildinhalte für
die entsprechenden Druckplatten für die Prozessfarben Cyan C,
Magenta M, Gelb Y und Schwarz BK berechnet. Die gerasterten und
farbsepanerten Bilddaten der Druckplatten werden z.B. im TIFF G4-Format
dargestellt.
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5 zeigt
eine Ausführungsform
eines erfindungsgemäß verwendbaren
Sensors zur Erfassung der Farbverteilung oder Farbdichte, wobei
ein als Messkopf 50 dienendes vorderes Ende eines Glasfaserbündels 51,
dessen Seitenansicht mit einer Mehrzahl von hintereinander angeordneten
Vorderseiten einzelner Glasfasern in 5a gezeigt
ist, durch einzelne Glasfasern mit einer Lichtquelle L verbunden
ist, welche zur Beleuchtung einer Druckbahn Licht aus der Vorderseite
des Messkopfes 50 auf die Druckbahn 53 aussendet.
Das von der Druckbahn 53 remittierte Licht wird von der
Optik 54 und von den einzelnen Fasern des Glasfaserbündels 51 aufgenommen
und den zwischen den Lichtquellenlichtleitern liegenden und den
Fotodioden CH1 bis CH4 zugeordneten Lichtleitern zugeführt, wobei
vor den einzelnen Fotodioden CH1 bis CH4 Farbfilter oder Spektralfilter
vorgesehen sein können,
um einen gewünschten
Spektralbereich des erfassten Lichtsignals herauszufiltern. Die
Fotodioden CH1 bis CH4 können
quantitativ einen durch einen Farb- oder Referenzfilter bestimmten
Spektralbereich erfassen und somit beispielsweise die Farbverteilung
von Druckfarben auf der Druckbahn messen.
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6 zeigt
beispielhaft ein auf einer Druckbahn 60 aufgedrucktes Bild 61,
wobei sich die Druckbahn 60 in der mit y bezeichneten Richtung
bewegt und ein Zeilensensor zwischen den in 6 bezeichneten
Endpositionen a und b relativ zur Druckbahn 60 in Längsrichtung über die
Druckbahn 60 geführt wird
und dabei einen Teilbereich des Bildes 61 erfasst. Das
von dem Sensor erfasste Signal ist rechts neben der Druckbahn 60 dargestellt
und zeigt in den Bereichen, in welchen der Sensor über das
Bild 61 geführt
wird, Signalverläufe,
aus welchen wie nachfolgend unter Bezugnahme auf 7 beschrieben, die
Registerlage überprüft werden
kann.
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7a zeigt
anhand von zwei Farben Schwarz (K) und Magenta (M) den als Sollwert
vorgegebenen Verlauf bzw. die Relativposition dieser Farben, wie
sie aus der Vorstufe als Sollwert ermittelt wird.
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7b zeigt
den über
eine Periode gemessenen Verlauf dieser Farben Schwarz und Magenta, wobei
gesehen werden kann, dass die Farbe Schwarz K relativ zum aus der
Vorstufe vorgegebenen Sollwert eine relative Verschiebung von Δ1 hat und
die Farbe Magenta eine relative Verschiebung von Δ2 hat. Sind Δ1 und Δ2 gleich,
so liegt kein Registerfehler vor und der Passer ist gut. Ein Register- oder
Passerfehler kann durch die Bildung einer Differenz aus Δ1 und Δ2 ermittelt
werden, wobei der so ermittelte Register- oder Passer-Fehler zur
Regelung der Registerlage z.B. durch Nachstellen der Drehlage eines
Zylinders verwendet werden kann.
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Nachfolgend
wird ein beispielhaft die Bestimmung des Umfangsregisters erläutert. Ein,
wie zum Beispiel in 5 gezeigter, optischer Sensor 50 wird an
einer Stelle quer zur Bahn platziert, wie in 6 gezeigt,
an der die zu kontrollierenden Farben gedruckt werden. Der Messfleck
ist in Bahnlaufrichtung y scharf eingestellt und zum Beispiel 5
bis 50 μm lang.
Quer zur Bahn ist der Messfleck z.B. etwa 1 mm bis 100 mm oder 1
bis 50 mm oder 5 bis 20 mm breit. Mit dem optischen Sensor 50 wird
die Remission an einem, wie in 6 gezeigt,
zwischen den gestrichelten Linien a und b begrenzten Bildstreifen,
also an einem in Druckrichtung liegenden Bildstreifen gemessen,
wobei durch die Fotodioden CH1 bis CH4 mehrere Spektralbereiche
erfasst werden können,
indem zum Beispiel vorgesetzte Farb- oder Spektralfilter 52 verwendet
werden. Alternativ können
die Spektralbereiche durch Verwendung eines Spektrometers selektiert
werden. Vorteilhaft umfasst die Messung auch den Spektralbereich
im nahen Infrarotbereich, um beispielsweise die schwarze Druckfarbe
von anderen Druckfarben zu unterscheiden. Als Spektralfilter können z.B.
Absorptions- oder
Interferenzfilter eingesetzt werden.
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Die
Remission der Bahn wird während
des Drucks mit einer hohen Abtastrate aufgezeichnet, wobei die Abtastung
zum Beispiel zeitaufgelöst
erfolgen kann, also gemessen beispielsweise in Abtastwerten oder „samples" pro Sekunde, oder
ortsaufgelöst
erfolgen kann, gemessen zum Beispiel in „samples" pro Bahnweg, wobei die zeitaufgelöste Abtastung
in die ortsaufgelöste
Abtastung umgerechnet werden kann und umgekehrt, wenn zum Beispiel
die Bahngeschwindigkeit oder die Position der Druckbahn relativ
zur Druckmaschine bekannt ist.
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Beispielweise
entspricht bei einer Bahngeschwindigkeit von 10 m/Sekunde eine Abtastrate
von 500 000 Samples/Sekunde einer Ortsauflösung von 20 μm pro Sample.
Für jeden
Abtastwert bzw. jedes Sample wird der entsprechende Anteil der Druckfarbe
berechnet, was möglich
ist, wenn zum Beispiel passende Farb- oder Spektralfilter verwendet
werden.
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Daraus
wird ein Farbverteilungsprofil in Druckrichtung erhalten, welches
mit einem aus den Vorstufendaten ermittelten Profil koneliert wird.
Beispielsweise kann der Maximalwert der Kreuzkorrelation für den Schwarzauszug
die Lage des Schwarzauszuges liefern und die Maximalwerte der Kreuzkorrelation
für die
anderen Farbauszüge
werden vom Wert des Schwarzauszugs abgezogen und liefern so die
Farbregisterfehler für
die einzelnen Farben in Umfangsrichtung.
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Die
Farbverteilung der einzelnen Farbauszüge wird aus den digitalen Daten
oder Bitmaps der Vorstufe ermittelt, die den Druckformaten entsprechen,
wobei die Auflösung
typischerweise im Bereich von 10 μm
(2540 dpi) bis 25 μm
(1000 dpi) beträgt. Unter
einer „Druckform" wird die Summe aller
auf einem Druckformzylinder montierten Druckglieder, wie zum Beispiel
Druckplatten, verstanden. Pro Zylinder ist mindestens eine Druckplatte
vorgesehen und häufig
sind mehrere Platten nebeneinander und/oder hintereinander angeordnet.
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Eine
Messung wird häufig
auch als „stream" bezeichnet, wobei
ein „stream" durch die Anzahl
der Samples und deren zeitlichen Abstand charakterisiert ist. Jedes
Sample liefert die Farbverteilung am Messort zum Zeitpunkt der Messung.
Dabei kann ein „stream" im Prinzip beliebig
viele Samples umfassen. Je mehr Werte die Messung erhält, umso
genauer kann die Lage der Druckfarbe durch Korrelation zwischen
den Messwerten und den aus Vorstufendaten berechneten Sollwerten
ermittelt werden.
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Zur
Berechnung der Farblage ist es vorteilhaft, dass entweder eine zeitliche
oder eine örtliche Referenzinformation
vorhanden ist, welche auch für die
Korrektur des Passer- oder Registerfehlers verwendet werden kann.
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Um
den „stream" mit dem aus der
Vorstufe bestimmten Bildstreifen zu korrelieren, ist es vorteilhaft,
wenn die Bahngeschwindigkeit während
der Messung genau bekannt ist, also eine zeitliche Referenzinfonnation
vorliegt, oder ein Referenzelement existiert, welches während der
Messung gemessen wird, wie zum Beispiel durch Abtastung eines Drehgebersignals,
um eine örtliche
Referenzinformation zu behalten.
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Fehlt
eine zeitliche oder örtliche
Referenz, so ist es auch möglich
Bilderkennungsverfahren einzusetzen, um eine Korrelation von Messdaten
und aus der Druckvorstufe ermittelten Sollwerten zu finden. Beispielsweise
kann das Muster eines Farbauszugs als Referenz gewählt werden
und dieses Muster kann durch Transformationen der Messdaten erkannt werden.
Dazu könnten
die Messdaten zeitlich oder räumlich
soweit gestreckt oder gestaucht werden, bis eine maximale Korrelation
erreicht wird. Umgekehrt ist es auch möglich, dass das Referenzmuster
transformiert wird, um eine maximale Korrelation mit den Messdaten
zu erhalten.
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Ist
bei einer Messung die Maschinengeschwindigkeit bekannt, jedoch nicht
der genaue Zeitpunkt der Messung, so kann daraus die Lage der Farbauszüge relativ
zueinander ermittelt werden. Dies ist vorteilhaft, da zum Beispiel
kein Messwertgeber zur Ermittlung eines absoluten Referenzwertes vorgesehen
und ausgewertet werden muss.
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Die
Samples können
auch direkt durch ein Referenzsignal ausgelöst werden, welches zum Beispiel
von einem Geber erzeugt wird, der beispielsweise einen Interpolator
bzw. Auflösungsvervielfacher aufweist,
um beispielsweise 50 000 Impulse pro Umdrehung zu erzeugen. Mit
jedem Impuls wird ein Messwert gesampelt, was einer Ortsauflösung von 20 μm entspricht,
wenn der Umfang des Druckzylinders 1 m beträgt. Dies hat den Vorteil, dass
auch eine Messung während
Beschleunigungs- oder Abbremsphasen ermöglicht wird.
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Vorteilhaft
entspricht die Zahl der Samples multipliziert mit der entsprechenden
Ortsauflösung einer
Drucklänge,
also zum Beispiel dem Umfang eines Druckzylinders. Jedoch kann auch
nur ein Teil einer Drucklänge
oder mehr als eine Drucklänge
erfasst werden, um erfindungsgemäß einen
Registerfehler zu ermitteln.