DE2023467A1 - Vorrichtung zur Messung der Farbdichte - Google Patents

Description

• Deutsche Forschungsgesellschaft für Druck- und Reproduktionstechnik München Vorrichtung zur Messung der Farbdichte Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Messung der Farbdichte an einer laufenden Bogendruckmaschine, mit einer dem Druckzylinder gegenüber angeordneten Meßkopfeinrichtung, zu der eine Lichtquelle zur Belichtung wenigstens einer auf dem Bogen vorgesehenen Meßmarke sowie ein das remittierte Licht aufnehmendes Photometer gehört.
• Die optischen Eigenschaften eines Druckbildes werden maßgeblich von der beim Druckvorgang eingestellten Farbgebung beeinflußt. Zur Kontrolle der Farbgebung werden Farbdichte-Meßgeräte benutzt. Die überwiegende Zahl der bisher gebräuchlichen Geräte dieser Art können nur bei ruhendem Druckbogen eingesetzt werden. Da außerdem der Meßvorgang mit diesen Geräten verhältnismäßig lang dauert, können sie nur lückenhafte Informationen über den Druckbetrieb liefern; sie eignen sich ferner überhaupt nicht für eine Regelung des Druckbetriebes. Auch für die Überwachung eines Mehrfarbendruckes sind diese bekannten, zur Messung am ruhenden Bogen bestimmten Geräte wegen der Zeitdauer des Meßvorganges wenig geeignet.
• Zur Durchführung von Messungen an einer laufenden Bogendruckmaschine wurde eine Vorrichtung entwickelt, die Jedoch keine echten Farbdichtewerte, sondern nur bezogene Lichtwerte liefert. Dieses Gerät dient dazu, die Farbgebung einer Bogendruckmaschine auf einen einmal festgelegten konstanten Wert zu regeln. Dabei wird an einer einzigen Stelle des Druckbogens eine verhältnismäßig große Meßmarke abgetastet.
• Diese bekannte Vorrichtung liefert infolgedessen keine ausreichende Information über etwaige Unterschiede der Farbdichte an verschiedenen Stellen quer zur Druckrichtung.
• Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu entwickeln, die eine Messung der Farbdichte an einer laufenden Bogendruckinaschine gestattet, dabei eine umfassende Information über die Farbdichte-Verhältnisse auf dem ganzen Druckbogen liefert und sich schließlich für eine Regelung der Farbgebung eignet.
• Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine derartige Ausbildung und Anordnung der Meßkopfeinrichtung gelöst, daß Farbdichtemessungen an mehreren Stellen quer zur Druckrichtung möglich sind.
• Gemäß einer zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung wird zu diesem Zweck die Meßkopfeinrichtung durch einen einzigen Meßkopf gebildet, der durch einen Verstellmotor quer zur Druckrichtung in verschiedene Meßlagen verfahrbar ist.
• Eine für manche Anwendungsfälle ausreichende, vereinfachte Lösung sieht vor, daß der einzige Meßkopf von Hand in verschiedene Meßlagen umsteckbar ist.
• Schließlich ist es im Rahmen der Erfindung auch möglich, die Meßkopfeinrichtung mit einer der Zahl der Meßstellen entaprechenden Anzahl von Meßköpfen auszurüsten.
• In allen diesen Fällen kann man Farbdichteniessungen an mehreren quer zur Druckrlchtung verteilten STBX1en des Druckbogens vornehmen und hierdurch eine umfassende, zuverlässige Information über die Farbdichte gewinnen.
• Um außer der Farbdichte im Vollton die zusätzlichen Farbdichte-Qualitktsmerkmale "Vollerwerden" und Schmitz zu messen, ist gemäß einer zweckmäßigen Weiterbildung der Erfindung die mit wenigstens zwei Photometer-Systemen ausgerüstete Meßkopfeinrichtung quer zur Druckrichtung in eine Lage ein stellbar, in der gleichzeitig zwei in Querrichtung benachbarte Meßmarken abgetastet werden.
• Wesentlicher Bestandteil der erfindungsgemäßen Meßvorrichtung ist ein Photometer mit besonders kleiner Bauform und einer Ansprechzeit in der Größenordnung einer Millisekunde. Eine solche Ansprechzeit ermöglicht bei einer Oberflächengeschwindigkeit des Druckbogens von etwa 2 m/s eine minimale MeßmarkenlEnge (in Druckrichtung) von 5 mm.
• Die für den Einbau der Meßvorrlchtung in eine Bogendruckmaschine, beispielsweise eine Bogenoffsetmaschine, erforderliche kleine Bauform des Photometers läßt sich beispielsweise durch Verwendung eines Sperrschicht-Photoelementes auf Selenbasis als Photoempfänger in Verbindung mit Operationsverstärkern im Kurzschlußbetrieb erreichen.
• Einige Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung schematisch veranschaulicht. Es zeigen: Fig. 1 einen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Meßvorrichtung; Fig. 2 eine Stirnansicht des von der Meßvorrichtung abgetasteten, auf dem Druckzylinder befindlichen Bogens mit verschiedenen Meßmarken; Fig. 3 ein Funktionsschema der ganzen Meßvorrichtung; Fig. 4 eine Aufsicht (ganz schematisch) guf eine Ausführung mit einer drei Meßkopf enthaltenden Meßkopfeinrichtung; Fig. 5 ein Schema einer Anordnung mit Doppelphotometer; Fig. 6 eine Anordnung von vier Meßmarken.
• Die in den Fig. 1 und 2 ganz schematisch dargestellte Vorrichtung dient zur Messung der Farbdichte auf einer laufenden Bogendruckmaschine, von der lediglich der Druckzylinder 1 mit einem gerade darauf befindlichen Druckbogen 2 dargestellt ist.
• Die stationär gegenüber dem Druckzylinder 1 angeordnete Meßkopfeinrichtung 3 enthält auf bzw. an einem Träger 4 eine Lichtquelle 5, ein Photometer 6 und zwei Linsensysteme 7 und 8.
• Das optische System kann außerdem beispielsweise noch Blenden und ähnliche hier nicht interessierende Elemente enthalten.
• Der Träger 4 des Meßkopfes 3 ist mittels Lagerrollen 9 an einer ortsfesten Führungsschiene 10 geführt, die sich quer zur Druckrichtung (Pfeil li), d.h. parallel zur Achse des Druckzylinders 1 erstreckt. An der Fthrungsschiene 10 ist eine Verzahnung 12 vorgesehen, mit der ein Ritzel 13 in Eingriff steht, das auf der Welle eines elektrischen Schrittmotors 14 sitzt.
• Der Motor 14 wird vom Träger 4 getragen.
• Mittels des Schrittmotors 14 kann der ganze Meßkopf 3 längs der Führungsschiene 10 quer zur Druckrichtung verfahren (Doppelpfeil 15 vgl. Fig. 2) und auf diese Weise in unterschiedlidhe Meßlagen eingestellt werden. Die Verwendung eines Schrittmotors hat den Vorteil, daß eine frei wählbare Positionierung mittels Vorwahlzählern oder anderen geeigneten Steuergeräten möglich ist.
• Der Druckbogen 2 trägt im Bereich seines hinteren Randes eine Anzahl von Meßmarken 16, 17, 18, 19 und 16' bis 19' sowie 16" bis 19", die im einzelnen noch anhand von Fig. 6 erläutert werden.
• In der Stellung gemäß Fig. 2 befindet sich der Meßkopf 3 mitseiner optischen Achse 20 (in der sich die Lichtquelle 5 und das Photometer 6 befinden) gerade gegenüber der Meßmarke 18. Diese Meßmarke wird von der Lichtquelle 5 beleuchtet; das hierdurch unter einem Winkel von 450 reflektierte Licht wird vom Photometer 6 aufgenommen. Das vom Photometer 6 gelieferte elektrische Signal wird in einer hier im einzelnen nicht interessierenden elektrischen Schaltungsanordnung (die unter anderem einen logarithmischen Funktionsgenerator sowie gegebenenfalls Speicherschaltungen enthält) weiter verarbeitet und liefert einen Farbdichtewert bezüglich der gerade abgetasteten Meßmarke 18.
• Durch Verstellen des Meßkopfes 3 quer zur Druckrlchtung können nacheinander die Farbdichte-Verhältnisse über die ganze Breite des Druckbogens an der laufenden Druckmaschine untersucht werden. Dabei erfolgt an Jedem Bogen eine Messung. Die Weiterschaltung des Meßkopfes 3 auf eine andere Meßmarke erfolgt im allgemeinen nach Durchlauf einer Anzahl von Druckbogen.
• Zum Verstindnis der Gesamteinrichtung sei noch das Prinzipschema der Fig. 3 betrachtet: das Schema enthält die Druckmaschine 21, die erfindungsgemäße Meßkopfeinrichtung 3, eine Schaltungsanordnung 22 zur Meßwertverarbeitung, eine Baugruppe 23 zur Anzeige und Registrierung der Meßwerte sowie eine Steuerlogik 24. Diese Steuerlogik 24 erhält von der laufenden Druckmaschine 21 bei Jeder Umdrehung des Druckzylinders 1 einen Synchroniaationsimpuls 25 und liefert Steuerimpulse 26, 27 und 28 an die Meßkopfeinrichtung 3, die Schaltungsanordnung 22 sowie die Baugruppe 23. Hierdurch wird ein beim Abtasten der Meßmarke gewonnener Meßwertimpuls ausgeblendet.
• Der Anzeige- und Registrier-Baugruppe 23 läßt sich über einen Schalter 29 wahlweise an einen von drei Ausgängen der zur Meßwertverarbeitung dienenden Schaltungsanordnung 22 anschließen. An diesen drei Ausgängen werden die drei unterschiedlichen Farbdichte-Qualitätsmerkmale ("Vollton", "Vollerwerden" und "Schmitz") abgenommen, die anhand der Fig. 5 und 6 noch im Prinzip erläutert werden.
• Bei dem in Fig. 4 (ganz schematisch) veranschaulichten weiteren Ausführungsbeispiel enthält die gegenüber dem Druckzylinder 1 angeordnete, stationäre Meßkopfeinrichtung 30 drei Meßköpfe 31, 31' und 31", die quer zur Druckrichtung verteilte Meßmarken abtasten. Dabei kann die Möglichkeit vorgesehen werden, Jeden dieser Meßköpfe 31, 31', 51" innerhalb der Einrichtung 30 um einen begrenzten Weg quer zur Druckrichtung zu verstellen (so daß beispielsweise der Meßkopf 31 nacheinander die Meßmarken 16 bis 19, vgl. Fig. 2 abtasten kann). Es können Jedoch auch ebenso viele stationäre Meßköpfe vorgesehen werden, wie inagesahat meßstellen quer zur Druckrichtung vorhanden sind.
• Anhand der Fig. 5 und 6 sei die aewinnung unterschiedlicher Farbdichte-Qualitätsmerkmale mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung näher erläutert.
• Fig. 6 zeigt die vier nebeneinander angeordneten Meßmarken 16 bis 19. Die Meßmarke 16 enthält ein Volltonraster, die Marke 17 ein grobes Raster quer zur Druckrichtung, die Marke 18 ein grobes Raster in Druckrichtung und die Marke 19 ein feines Raster quer zur Druckrichtung. Alle Rasterfelder weisen dabei gleichen t -Wert (Verhältnis der gedeckten zur ungedeckten Fläche) auf.
• Durch Abtasten der Meßmarke 16 erhält man den Vollton-Farbdichtewert. Eine gleichzeitige Abtastung der Meßmarken 18 und 17 unter Bildung der Differenz der ermittelten Farbdichtewerte liefert das Farbdichtemerkmal "Schmitz", währendeine gleichzeitige Abtastung der Meßmarken 18 und 19 unter Bildung der Differenz zum Farbdichte Merkmal "Vollerwerden" führt.
• Die gleichzeitige Abtastung zweier Meßmarken (z.B; 17 und 18) ist in Fig. 5 schematisch dargestellt. Der Meßkopf 3 wird zu diesem Zweck 80 eingestellt, daß die optische Achse gerade mit der Grenzlinie der Meßmarken 17 und 18 zusammenfällt. Das Photometer 6 ist mit zwei Photometersystemen 6a und 6b ausgerüstet, wobei das eine System das von der Meßmarke 17 und das andere System das von der Meßmarke 18 reflektierte Licht empfängt.
• Im Rahmen der Erfindung sind zahlreiche Abwandlungen mdglich. Um zur Erhöhung der Meßgenauigkeit einen Temperatureinfluß der Lichtquelle auf das Photometer möglichst auszuschließen, kann erfindungsgemäß beispielsweise die Lichtquel'e und/ oder das Photometer außerhalb des Meßkopfes angeordnet und mit diesem über eine Lichtleitung verbunden werden. Bei verfahrbarem oder umsteckbarem Meßkopf wird diese Lichtleitung dann zweckmäßig flexibel ausgebildet.

Claims (8)

Patentansprüche

1. Vorrichtung zur essung der Farbdichte an ener laufenden Bogendruckmaschine, mit einer dem Druckzylinder gegenüber ageordneten Meßkopfelnrichtung, zu der eine Lichtquelle zur Beleuchtung wenigstens einer auf dem Bogen vorgesehenen Meßmarke sowie ein das remittierte Licht aufnehmendes Photometer gehört, g e k e n n z ei c h n e t durch eine derartige Ausbildung und Anordnung der Meßkopfeinrichtung (3* 30) daß Farbdichtemessungen an mehreren Stellen quer zur Druckrichtung möglich sind.

2.) Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßkopfeinrichtung (3) durch einen einzigen Meßkopf gebildet wird, der durch einen Verstellmotor (14) quer zur Druckrichtung in verschiedene Meßlagen verfahrbar ist.

3.) Vorrichtung nach Anspruch 1* dadurch gekennzeichnet, daß die Meßkopfeinrichtung durch einen einzigen Meßkopf gebildet wird, der von Hand in verschiedene Meßlagen umsteckbar ist.

4.) Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßkopfeinrichtung (30) eine der Zahl der Meßstellen entsprechende Anzahl von Meßköpfen (31, 31', 31") enthält.

5.) Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle oder das Photometer außerhalb des Meßkopfes angeordnet und mit diesem Ober eine vorzugsweise flexible Lichtleitung verbunden ist.

6.) Vorrichtung nach Anspruch 1 zur zusätzlichen Messung der Farbdichte-Qualitätsmerkmale "Vollerwerden" und 1,Schmitz", dadurch gekennzeichnet, daß die mit wenigstens zwei Photometer-Systemen (6a, 6b) ausgerüstete Meßkopfeinrichtung (3) quer zur Druckrichtung in eine Lage einstellbar ist, in der gleichzeitig zwei in Querrlchtung benachbarte Meßmarken (z.B.

17, 18) abgetastet werden.

7.) Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch in Photometer (6) mit besonders kleiner Bauform und einer Ansprechzeit in der Größenordnung einer Millisekunde.

8.) Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Verstellmotor (14) durch einen am verfahrbaren Meßkopf (3) angebrachten Schrittmotor gebildet wird, dessen Abtriebsritzel (13) mit einer ortsfesten, quer zur Druckrichtung angeordneten Zahnstange (12) in Eingriff steht. Leerseite