DE2060000A1

DE2060000A1 - Verfahren und Anordnung zur Regelung der Farbgebung beim Drucken

Info

Publication number: DE2060000A1
Application number: DE19702060000
Authority: DE
Inventors: Hans Dr Keller; Heinz Dipl-Ing Taudt
Original assignee: Dr Ing Rudolf Hell GmbH
Current assignee: Dr Ing Rudolf Hell GmbH
Priority date: 1970-12-05
Filing date: 1970-12-05
Publication date: 1972-06-15

Description

Kennwort: . " Farbge bung" Verfahren und Anordnung zur Regelung der Farbgebung beim Drucken Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anordnung zur Regelung der Farbgebung beim Drucken.
Ein bei der Produktion großer Mengen von Druckerzeugnissen noch nicht befriedigend gelöstes Problem ist es, während des ganzen Druckvorganges Bilder gleichbleibender Farbqualität zu produzieren, da sich die Viskosität der Farben und das Gleichgewicht zwischen Verbrauch und Zuführung von Farben zu den Druckwerken sehr leicht ändert. Um die Farbgebung des gesamten Arbeitsablaufes konstant zu halten, muß die Farbgebung dauernd überwacht und nachgestellt werden.
Die bisher geübte Praxis in der Rotationsdruckerei ist die, laufend in bestimmten Zeitabständen Bogen zu ziehen, d.h. aus der Produktion zu nehmen, mit Hilfe eines Farbdensitometers an einer satt gedruckten Stelle die Farbdichte zu messen und dementsprechend die Menge der zuzufuhrenden Farbe manuell zu regulieren oder Verdiinnungsmittel zuzugeben, Um das lastige Bogenziehen zu vermeiden, wurde in jüngster Zeit ein Gerät angenoten, weiches laufend einen einzigen Farbtonwert des zu druckenden Tonwertbereiches mißt und einem Anzeigeerät zuführt (siehe "Deutscher Drucker", 1.l0.1970, .2G bis 29). Entsprechend der Anzeige erfolgt die Einstellung der Farbgebung dann manuell.
Bei diesen bisher bekannten Verfahren geschieht die Messung der Farbgebung nur bei einem einzigen Tonwert, und zwar bei voller oder fast voller Farbdichte. Diese Maßnahme reicht aber für eine zufriedenstellende Farbgebung im ganzen Tonwertbereich nicht aus. Die Farbdichte eines einzigen Tonwertes, insbesondere eines Tonwertes, der an der Grenze des Tonwertumfanges liegt, ist nur unzureichend maßgebend für den gesamten Tonwertbereich.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß der charakteristische Verlauf des gesamten Tonwertbereiches nur durch mehrere Tonwerte mit genügender Näherung bestimmt werden kann.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Mängel der bekannten Verfahren zu beseitigen und ein Verfahren anzugeben, durch das im gesamten Tonwertbereich eine einwandfreie Farbgebung ermöglicht wird.
Die Erfindung erreicht dies dadurch, daß für jede zu druckende Farbe mehrere Meßflächen vorgegebener Tonwerte laufend gedruckt, daß die Meßflächen abgetastet und daß die bei der Abtastung gewonnenen Signale zur Regelung benutzt werden.
Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird für Uede zu druckende Farbe eine Meßfläche mit niedrigem und eine tPjeßfiäcie mit hohem Tonwert gedruckt, die vorzugsweise außerhalb der Nutzfläche des Druckerzeugnisses liegen können.
Bei Bildnartien mit hellen Tonwerten, die durch Ansammlung kleiner Ras terpunkte dargestellt werden, spielt die Viskosität der J'arbe, die dem Druckwerk zugeführt wird, eine entscheidende Rolle. Ist die Farbe zu dünn flüssig, so werden die Rasterpunkte mager gedruckt und erscheinen merklich heller als an Stellen, die bei gleichem Raster mit Farbe größerer Viskosität gedruckt werden. Beim Druck dunkler Stellen des Bildes sind aber die Farbmenge und der Andruck zwisehen Farbzuführungswalze und Druckzylinder maßgebend.
Durch das Drucken einer Meßfläche hohen Tonwertes wird somit erfindungsgemäß ermöglicht, auch dunkle Stellen des Bildes einwandfrei wiederzugeben.
In vorteilhafter Weise werden die bei der Abtastung gewonnenen Werte mit Sollwerten verglichen, und die dabei gewonnenen Differenzwerte als Richtgrößen für die Regelung der Farbgebung benutzt, wobei die Regelung in Abhängigkeit der Richtgrößen manuell oder automatisch vorgenommen werden kann.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung werden zusätzlich unbedruckte Stellen des Papiers abgetastet, die ermittelten Werte mit einem Sollwert verglichen und die dabei gewonnene Differenz zur automatischen Regelung der Anlage benutzt. Die Abtastung der Meßflächen erfolgt vorzugaweise mittels einer farbselektiven optisch-elektrischen Abtasteinrichtung oder mittels einer panchromatischen, optisch-elektrischen Abtasteinrichtung, bei der das abgetastete Licht in verschiedene Farbanteile aufgespalten wird.
Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, daß bein- Rotationsdruck in A härglgkeit von der RotatIon Impulse erzeugt werden, welche die Ak'vasts .~-ale in zeitlicher Folge flir die einz r inen Farben wirksam werde lassen.
Eine vorteilhafte Anordnung zur Durchführung der Erfindung ist gekennzeichnet durch eine Vorrichtung zum Drucken von Meßrlächen für jede zu druckende Farbe, durch mindestens eine Abtastvorrichtung für die Meßflächen zur Ermittlung der Tonwerte, durch Auswertschaltungen für die Abtastsignale zur Ermittlung der Richtgrößen für die Regelung der Farbgebung.
Hierbei ist es weiterhin vorteilhaft, einen Impulsgeber zur Zuordnung der Abtastsignale zu den Auswertschaltungen vorzusehen, wobei die Ausbildung des Impulsgebers vorzugsweise als triggerbare Lichtschranke mit rotierender Blende, als mechanische Kontaktanordnung oder als ortsfeste Spule mit zugeordneten rotierenden Ferritmarn erfolgen kann.
Eine besonders vorteilhafte Aus führungs form der Erfindung besteht darin, den elektronischen Teil der Anlage in explosionssicherer Entfernung von den Farbdruckwerken anzuordnen, wobei die Abtasteinrichtung einen ersten Lichtleiter zur Beleuchtung und einen zweiten zur Abtastung der Meßflächen enthält.
Diese und weitere Merkmale gehen aus den im folgenden beschriebenen und in den Figuren dargestellten Ausführungsbeisplelen der Erfindung hervor; es zeigen: Fig. 1 die prinzipielle Arbeitsweise eines Ausführungsbeispiels der Anlage, Fig. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel mit fern von der Druckaschine installierten elektronischen Ceräten, Fig. ) einen Walzcnschalter zur zeitlichen Koordinierung der Abtestung mit den Komparatoren.
In den Figuren sind für gleiche Gegenstände dieselben Bezugszahlen verwendet worden.
Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemäße Ausführung für eine Zweifarben-Druckanlage mit zwei Meßflächen für jede Farbe, und zwar eine für helle und eine für dunkle Farbtonwerte. Eine Papierbahn 1 wird von Druckwalzen 2 und 3 in zwei verschiedenen Farben bedruckt. Gleichzeitig werden gerasterte Meßflächen 6 und 7 sowie 8 und 9 gedruckt, die von entsprechenden Farbflächen 6' und 7' der Druckwalze 2 und von den Farbflächen 8' und 9' der andersfarbigen zweiten Druckwalze 3 herrühren. Die Meßflächen 6 und 7 sowie 8 und 9 sind am Rande der Papierbahn 1 angeordnet, so daß sie später beim Beschneiden abfallen.
Die Meßflächen werden von fotoelektrischen Abtastvorrichtungen 10 und i1 abgetastet, die durch Farbfilter und Linsen 12 und 15 nur für Licht der zugeordneten Farben ansprechen.
Die Abtastvorrichtung 10 ist für die Farbe der Meßflächen 6 und 7 bestimmt, die Abtastvorrichtung 11 für die der Meßflächen 8 und 9.
Sind mehr als zwei Farbdruckwerke vorgesehen, so sind selbstverständlich zusätzliche sinngemäß gleichartige Meßflächen und Abtastvorrichtungen notwendig.
Die Papierbahn 1 gleitet mit großer Geschwindigkeit an den Abtastvorrichtungen 10 und 11 vorbei, und dementsprechend kurz ist auch die Zeit, die zur Abtastung und Auswertung der dabei gewonnenen Meßwerte zur Verfügung steht. Die Meßwerte treten am Ausgang der Abtastvorrichtungen als Impulse auf, die sich nach jeder Walzenumdrehung wiederholen.
Zu einem bestimmten Zeitpunkt des Druckablaufes, der in Fig. 1 dargestellt ist, befinden sich die.Meßflächen 6 und 8 unter den Abtastvorrichtungen 10 und 11. Die Meßflächen 6 und 8 seien beide dunkel getönt. Die Meßfläche 6, die von der Farbfläche 6' der Druckwalze 2 gedruclct wurde, sei z.B. rot. Die Meßfläche 8, die von der Farbfläche 8' der Druckwalze 3gedruckt wurde, sei z.B. blau. Den dunkleren Tonwerten entsprechend gelangt wenig Licht an die Abtastvorrichtungen 10 und 11, und deshalb treten an den an den Abtastvorrichtungen 10 und 11 angeschlossenen Leitungen 14 und 15 verhältnismäßig kleine Spannungen auf.
Die Leitungen 14 und 15 sind mit Komparatoren 16 und 17 bzw. 18 und 19 verbunden. Diese Komparatoren haben die Aufgabe, die an den Leitungen 14 und 15 ermittelten Impulsspannungen mit vorgegebenen Spannungen zu vergleichen und Differenzwerte zu ermitteln. Zu dem in der Fig. 1 dargestellten Zeitpunkt sollen die Komparatoren 16 und 18 wirksam sein. Über eine Leitung 20 wird an die Komparatoren eine vorgegebene Vergleichsspannung geführt. Sie ist klein, da sie in Relation zu den gemessenen Werten der lichtschwachen dunklen Farbtöne der Meßflächen 6 und 8 stehen. Die Ausgänge 22 und 25 der Komparatoren 16 und 18 sind an Elektronenschalter 26 und 27 geführt. Sie werden durch Impulse über eine Leitung 30 betätigt und sind während diesebetrachteten Zeitpunktes durchlässig.
Die über die Leitung 30 ankommenden Impulse entstehen wie folgt: Auf einer Walzenachse, z.B. der Achse 301, der Walze 3 ist eine Scheibe 31 mit einer Blendenöffnung 32 angebraoht. Befindet sich die Blendenöffnung während der Walzendrehung vor einer Lampe 33, so fällt Licht auf eine Fotozelle 34 und erzeugt einen S)annungsimpuls an der Leitung 30. Die Schalter 26 und 27 sind durch diese Impulsspannung auf Durchlaß geschaltet und leiten die an den Leitungen 22 und 23 bestehenden Differenzspannungen zu Aggregaten 35 und 36. Es sei zunächst angenorimen, daß es sich bei den Aggregaten 55 und 56 um reine Anzeigeaggregate handelt, die entsprechend dem Vorzeichen und der Amplitude der Differenzspannungen optische Anhaltspunkte für die zur Regelung zu treffenden Maßnahmen geben. Ist z.B. die an Leitung 14 auftretende Spannung zu groß, d.h. größer als der Sollwert an Leitung 20, so ist der gemessene Tonwert der Meßfläche 7 zu gering.
Daraus folgt, daß in Bildpartien, in denen satte Farben sein sollen, zu wenig Farbe gedruckt wurde. Als Regelmaßnahme ist über einen Wirkungsweg, der mit 39 bezeichnet ist, auf das Farbwerk mit der Walze 2 einzuwirken, indem z.j. mittels Federn 203 und 202 der Andruck der Rollen No vergrößert wird, oder die Farbwanne 41 so gekippt wird, daß mehr Farbe gefördert wird. Ist umgekehrt die Farbgebung zu stark, wie es z.B. beim zweiten Farbwerk mit der Druckwalze 3 angenommen werden soll, so tritt an der Leitung 15 eine zu geringe Spannung auf.
Die entsprechenden Regelmaßnahmen sind iiber einen Wirkungsweg; 42 im entgegengesetzten Sinne vorzunehnen, wie fiir das Druckwerk mit der Walze 2 beschrieben Der Andruck der Rollen 43 wird mi ttels J spannung der Federn 32)1 und 502 verringert, und/oder die Farbwanne 44 wird abgerückt, so daß weniger Farbe gefördert wird.
Im Weiterdrehen gelangt die Blendenöffnung 32 der Scheibe 31 vor eine weitere Lampe 45. Es fällt Licht auf dir fotozelle 46. Sie wird erregt, liefert einen Spannungsimpuls an eine Leitung 47, wodurch die elektronischen Schalter 28 und 29 durchl tig werden. Inzwischen aber hat sich auch die Papierbahn weiterbeweg., so daß die Meßflächen 7 und 8 unter die Abtastvorrichtungen 1C und 11 gelangt sind. Die Meßflächen 7 und 8 mögen unserer Annahme entsprechend helle Tonwerte haben und erzeugen deshalb höhere Abtastspannungen an den Leitungen 14 und 15 als die Meßflächen 6 und 8. Die Komparatoren 17 und 19 werden wirksam, da die nachgeschalteten Schalter 28 und 29 durchlässig sind. Beide Komparatoren erhalten über eine Leitung 21 eine Vergleichsspannung, die, den höheren Spannungswerten an den Leitungen 14 und 15 entsprechend, ebenfalls einen höheren Wert hat. In den Komparatoren 17 und 19 werden Differenzspannungen ermittelt, die über Leitungen 24 bzw. 25 und die Schalter 28 und 29 an die Aggregate 37 und 58 gelangen. Die zu treffenden Regelmaßnahmen werden entsprechend der Polarität und der Größe der Differenzspannung bestimmt, die durch die Aggregate 37 und 38 registriert worden sind. Ist z.B. die im Komparator 17 ermittelte Differenzspannung, die im Aggregat 48 angezeigt wird, negativ, so ist die Fläche 7 zu dunkel, weil die Farbgebung des Druckwerkes mit der Walze 2 zu groß ist. Dies deutet darauf hin, daß die Viskosität der Farben zu hoch ist. Zur oralisierung wird ein Verdünnungsmittel zugesetzt. Würde durch das positive Vorzeichen der Differenzspannung an Leitung 24 angezeigt, daß die Fläche 7 zu hell, die Farbe also zu dünnflüssig ist, so müßten Maßnahmen getroffen werden, die Farbe einzudicken.
Sinngemäß gleiche Regelmaßnahmen sind für das Druckwerk der Walze 3 vorzunehmen, wenn über die Abtastvorrichtung 11 die Tonwerte der Fläche 9 ermittelt und durch Komparator 19 mit der Vergleichsspannufig an Leitung 21 verglichen werden. Die Dif'ferenzwerte an Leitung 25 gelangen über den Schalter 29 zu dem Aggregat )8, das Richtwerte zur Regelung für das Druckwerk mit der Walze 5 gibt.
Im Ausführungsbeispiel ist die Vergleichsspannung, die den dunkel getönten Meßflächen 6 bzw. 8 zugeordnet ist, über die Leitung 20 an die Komparatoren 16 und 18 geführt. Desgleichen ist die Vergleichsspannung für die hellen Meßflächen 7 und 9 über die Leitung 21 an die Komparatoren 17 und 19 geführt. Richtig ist diese vereinfachte Ausfuehrung Jedoch nur dann, wenn die Tonwertstufen der hell bzw.
dunkel getönten Meßflächen beider Farbdruckwerke in ihrer Rasterstruktur gleich sind und mit gleichem Tonwert gedruckt werden sollen.
Doch diese Voraussetzung ist nicht immer gegeben. In diesem Falle müssen an die Komparatoren 16 und 18 sowie an 28 und 29 und entsprechend auch an Komparatoren, die evtl. weiteren Farbwerken zugeordnet sind, eigene Vergleichsspannungen geführt werden.
In Fig. 2 ist ein zweites modifiziertes Ausführungsbeispiel einer Anlage gemäß der Erfindung dargestellt. Diese Anlage trägt einer in der Druckindustrie bestehenden Forderung Rechnung, elektrische und elektronische Geräte fern von den Druckwerken in explosionssicheren Räumen aufzustellen, da die Farbverdünnungsmittel oft feuerg&fährlich sind. Ein weiterer Unterschied gegenüber der Anlage nach Fig. 1 besteht darin, daß die Druckwerkanzahl auf drei erweitert ist, daß nur eine Abtastvorrichtung für alle Farbwerke vorgesehen ist, und daß die Separierung der Meßwerte optisch durch dichroitische Spiegel und Filter erfolgt. Ferner ist eine automatische Regelung der Empfindlichkeit der Anlage auf den Grundhelligkeitston des Papiers vorgesehen. Anlagenteile, die aus Fig. 1 bekannt, für das Beispiel der Fig. 2 jedoch nicht wichtig sind, wurden der Ubersichtlichkeit halber weggelassen.
Von den Druckwalzen 2 und 3 sowie von einer weiteren Druckwalze 4 werden verschieden getönte Meßflächen 6 und 7, 8 und 9 sowie 50 und 51 gedruckt, die optisch abgetastet werden. Um richtige Meßergebnisse bei der Abtastung zu erhalten, ist es wichtig, daß die Meßf'lächen mit geeignetem und konstantem Licht beleuchtet werden.
Im Beispiel der Fig. 1 war eine konstante und ausreichende Beleuchtung vorausgesetzt. Hier aber ist eine besondere Beleuchtungsquelle 52 vorgesehen, die fern von den Druckwerken angeordnet ihr Licht mit Hilfe eines Glasfaser-Lichtleitkabels 55 an die Abtaststelle 59 liefert. Licht von der Lichtquelle 52 wird mittels einer Linse 53 auf eine Stirnfläche 54 des Glasraser-Lichtleitkabels 55 projiziert und zur Abtaststelle 59 geleitet. Die ausgangsseitige Stirnfläche 56 des Lichtleiters 55 leuchtet auf und wirkt als Beleuchtungsquelle.
Uber eine Linse 57 wird ein Lichtfleck 58 auf die Abtaststelle der Papierbahn projiziert. Dieser Lichtfleck ist größer als die Abtaststelle 59, so daß diese immer gut ausgeleuchtet ist.
Mit Hilfe einer schematisch dargestellten Abtastoptik 60 wird die Abtaststelle 59 abgetastet, und das dabei gewonnene Licht über ein zweites Glasfaser-Lichtleitkabel 61 an die in explosionssicherer ntfernung aufgebaute Meßanlage geleitet. Die endseitige Stirnfläche 62 des Glasfaser-Kabels 61 leuchtet entsprechend dem gewonnenen Licht auf. Eine Optik 63 ordnet die von der Stirnfläche 62 ausgehenden Lichtstrahlen in ein Bündel paralleler Strahlen 64, die mit Hilfe teildurchlässiger Spiegel 65 und 66 in drei farbige Strahlenbündel 67, 68 und 69 aufgespalten werden. Das Farblichtbündel 67 wird über einen Spiegel 70 und einen schematisch dargestellten Kondensor 71 auf die Katode 72 eines Multipliers 73 geleitet und dort in der Intensität des Farblichtbündels 67 proportionale elektrische Spannungen umgewandelt. Die Farblichtbündel 68 und 69 gelangen über den Kondensor 74 bzw. über den Spiegel 75 und den Kondensor 76 auf die Katoden 77 bzw. 78 der Multiplier 79 bzw. 80 und erzeugen dort ebenfalls proportionale Spannungen.
Um die Zuverlässigkeit und Genauigkeit der Anlage zu erhöhen, ist es vorteilhaft, die Betriebsspannung der Multiplier laufend automatisch zu regeln. Zunächst wird die Wirkung dieser Regelung anhand des Multipliers 77 beschrieben.
Die Anode des Multipliers 73 erhält über einen Widerstand 82 positives Potential Die Katode 72 ist über Leitung 83 mit einem Schleifarm 84 eines Spannungsteilerwiderstandes 85 verbunden, welcher unmittelbar zwischen den Plus- und Minus-Polen der Spannungsquelle liegt. Zwischen dem Plus-Pol und der Katode liegt eine Widerstandskette 86, deren einzelne Abgriffe mit entsprechenden Zwischenelektroden 87 des Multipliers verbunden sind. Mit Hilfe des Schleifarms 84 kann die Betriebsspannung des Multipliers und damit sein Verstärkungsgrad geändert werden. Der Schleifer ist auf der Achse 88 eines Motors 89 montiert. Der Motor 89 wird durch Strö:ne erregt, die von Regelaggregaten geliefert werden, welche später beschrieben werden.
Die Bczugs£röße für diese Regelung ist der Helligkeitston des unbedruckten Papiers. Um diesen zu ermitteln, wird außer den Farbmeßfläehen zusätzlich eine noch unbedruckte Stelle abgetastet, die vor oder auch hinter den Farbnìeßflächen liegen kann. Sie liefert bei der Abtastung maximales Licht und dementsprechend größten Strom im Multiplier 73. Durch den Spannungsabfall an dem Widerstand 82 sinkt die Spannun- an der Anode 81 auf einen für die verwendete Papiers orte charakteristischen Wert. Diese Spannung wird über eine Leitung 90 einem Eingang eines Komparators 91 zugeleitet. An dessen zweitem Eingang 92 liegt eine einstellbare Festspannung, die mit Hilfe eines Spannungsteilers 95 gewonnen wird, und die so eingestellt ist, wie die Spannung an der Anode 81 und der Leitung 90 sein soll, oder die einstellbare Festspannung wird auf die am Multiplier vorhandene Spannung eingestellt. Die im Komparator 91 ermittelte Differenz zwischen der Spannung an Leitung 90 und der Sollspannung, die positiv oder negativ sein kann, gelangt zu einem elektronischen Schalter 94.
Diese Spannung an der Leitung 90 steht nur während eines sehr kurzen Augenblickes zur Verfügung, nämlich gerade dann> wenn die unbedruckte Abtaststelle auf der schnell laufenden Papierbahn abgetastet wird.
Nur dann soll der Schalter 94 durchlässig sein. Um das zu bewirken, ist eine Ferritmarke 95 auf der Stirnseite einer der Farbwalzen angebracht, welche mit dieser rotiert. Im Beispiel ist es die Walze 4.
Bei jeder Umdrehung gleitet diese Marke an einer ortsfest montierten Spule 96 vorbei, wobei jedesmal ein Impuls erzeugt wird, der über Leitung 97 den Schalter 94 kurzzeitig erregt und durchlässig macht.
Die Marke 95 und die Spule 96 sind so angeordnet und zueinander Uustiert, daß der Impuls immer dann entsteht, wenn die unbedruckte Stelle der Papierbahn die Abtaststelle 59 passiert und abgetastet wird. Die Differenzsnannung, die der Komparator 91 liefert, gelangt nun über den Schalter 94 zum Verstärker 98, der den Strom für den Regelmotor 89 liefert. Der£totor dreht links oder rechts herum, je nach der Polarität der Differenzspannung, die der Komparator liefert, und verdreht dabei den Potentiometerarm 8N so, daß mehr bzw. weniger negatives Potential an die Katode 72 gelangt. Dic periodisch zsLederkehrenden Regelimpulse, die den Schalter 94 passieren, werden im Verstärkel 98 ite?Tiert, so daß Änderungen der Gesamtempfindlichkeit der Anlage laufend ausgeregelt werden.
Die hauptursache für änderungen solcher Art sind Schwankungen der Leuchtkraft der Lampe 52, ferner Unterschiede der Grundhelligkeit und Tönung, wie sie zwischen Papieren verschiedener Rollen vorkommen, insbesondere wenn diese aus verschiedenen Fabrikationschargen stammen. Diese Faktoren betreffen gleichmäßig alle Farben und Druckwerke. Es ist deshalb meistens ausreichend, die beschriebene Regelung der Anlagenempfindlichkeit nur mit Hilfe einer Farbe vorzunehmen. Dabei wurde vorausgesetzt, daß die Multiplier genügend gleich sind> und daß Anderungen, z.B. durch Alterung, gleiche Trift haben.
In diesem Falle wird die Leitung 85 mit den Katoden aller Multiplier verbunden, und die Regelung der Betriebsspannung durch den Schalter 84 ist für alle Multiplier wirksam. Es ist dabei nicht von Bedeutung, daß das von der Papierbahn abgetastete Licht den Filterspiegel 65 passiert, da weißes Licht die Anteile alles Farben zu gleichen Teilen enthält.
Soll im Falle besonders hoher Genauigkeitsanforderungen die Regelung jedes Multipliers gesondert geschehen, so wird die aus Komparator 91, Schalter 94, Verstärker 98, Motor 89 und Regelwiderstand 85 bestehende Apparategruppe für jeden Multiplier vorgesehen. Der Impuls über Leitung 97 öffnet dann gleichzeitig alle Schalter 94.
Im weiteren Ablauf des Druckens gelangt die Meßfläche 6, die eine während der dritten vorausgegangenen Walzenurndrehung durch die Fläche 6' der Druckwalze 2 gedruckte Meßfläche ist, an die Abtaststelle 59. Sie möge z.B. einem 8,Otgig;en Bedeckungswert der Druckfarbe Rot auf dem Papier entsprechen. Das abgetastete Licht gelangt über das Glasfaser-Lichtleitkabel 61, die Optik 65, Filter 65> Spiegel 78 und Kondensor 71 zur Katode 72 des Multipliers 75. Die an der Anodenleitung 90 gewonnene Spannung erreicht zwar den Komparator 91, kann aber den Schalter 94 nicht passieren, da die Ferritmarke 95 die Induktionsspule 96 verlassen hat und keinen Impuls mehr liefert. Die Leitung 90 ist noch mit einem weiteren Komparator 100 verbunden.
Sein zweiter Eingang 101 ist zu einem Potentiometer 102 geführt, mit dessen Hilfe die Sollspannung eingestellt wird, die einer Farhbedekw kung "rot" bei 80 entspricht. Da, wie bei der Beschreibung der Fig. 1 ausgeführt, die abgetastete Spannung vergleichsweise gering ist, steht das Potentiometer 102 auf niedrigem Wert. Arbeitet die Anlage in optimalem Zustand, so ist die über Leitung 90 angelieferte Spannung gleich der Spannung am Eingang 101 des Komparators 100. Die Anlage ist im Gleichgewicht, und die Differenzspannung an Leitung 105 ist gleich Null. Bei Abweichungen vom Gleichgewichtszustand treten Differenzspannungen auf, die positiv oder negativ sein können. Das Potential an Leitung 105 wird über einen Elektronenschalter 104 und eine Leitung 105 zu einem Auswertegerät 106 geleitet, das als optisches Abtastgerät angedeutet ist. Schalter 104 erhält durch eine Einrichtung, die später noch beschrieben wird, über Leitung 107 einen Impuls, der ihn zu den richtigen Zeitpunkten durchlässig macht.
Das Auswertegerät reagiert, wie bei Fig. 1 beschrieben, nur auf Abweichungen der Dirferenzspannung von Null.
Im Weiterlauf der Papierbahn möge die Meßfläche 7 die Abtaststelle 59 erreichen. Über den gleichen Weg, wie eben beschrieben, gelangt das abgetastete Licht an die Katode 72, und es entsteht eine entsprechende Spannung an Leitung 90. Diese Spannung ist erheblich heller als die während der Abtastung der Meßfläche 6 gewonnene, da die ivleßflächc 7 weniger mit Farbe bedeckt ist und daher mehr Licht liefert.
Die Spannung gelangt an den Komparator 110, an dessen Vergleichseingang über Leitung 111 eine Spannung zugeführt wird, die mit Hilfe des Potentiometers 112 auf einen Sollwert voreingestellt ist, der dem richtigen Bedeckungswert der Meßfläche 7 entspricht. Die im Komparator 110 gewonnene Differenzspannung gelangt über Leitung 113 und den Schalter 114, der in diesem Augenblick durch einen Impuls über- Leitung 117 kurzzeitig durchlässig ist, zum Auswertegerät 116.
Im weiteren Lauf der Papierbahn möge die Meßfläche 8 an die Abtaststelle 59 gelangen. Sie ist unserer Annahme entsprechend blau gedruckt mit einer Flächenbedeckung von 80%. Das abgetastete Licht gelangt über das Glasfaser-Lichtkabel 61 und die Optik 65 zum Filterspiegel 65. Er ist so ausgelegt, daß rotes Licht, wie wir aus dem eben Beschriebenen wissen, als Strahlenbündel 67 hindurchgeht. Blaues und gelbes Licht dagegen werden reflektiert. Das blaue Licht gelangt also als Strahlenbündel 68 an die Katode 77 des Multipliers 79, wobei es den Filterspiegel 66 und den Kondensor 74 passiert.
An der Anodenleitung 99 entsteht eine Spannung, welche an erste Eingänge der Komparatoren 120 und 150 gelangt. An zweite Eingänge der Komparatoren sind Vergleichsspannungen geführt, welche von den Einstellpotentiometern 122 und 152 geliefert werden. Die im Komparator 12() gewonnene Differenzspannung gelangt über die Leitung 123 und Schalter 124, der zu diesem Zeitpunkt durch einen Impuls über Leitung 127 durchlässig ist, zum Auswertegerät 126> welches anzeigt ob die Farbgebung für dunkle Blautöne richtig ist oder ob und i welcher Richtung nachgeregelt werden muß.
Im weiteren Druckablauf erreiche die Meßfläche 9 die Abtaststelle 59. Das abgetastete Licht gelangt über den soeben beschriebenen Weg zur Katode 77. Es entsteht eine Spannung an der Anodenleitung 99 des Multipliers 79, die, da die Meßfläche 9 einen helleren Tonwert als die Meßfläche 8 hat, höher ist als die vorausgegangene. Die Spannung erreicht die Eingänge der Komparatoren 120 und 150. Diesmal ist der Komparator 130 wirksam. Die in ihm gewonnene Differenzspannung gelangt über die Leitung 155 und den Schalter 134, der durch einen Impuls über Leitung 157 durchlässig ist, zum Auswertegerät 136, welches Anhaltswerte für eine eventuell notwendige Nachregelung der Farbgebung für helle blaue Tonwerte angibt.
Auf die gleiche Weise gelangen beim Weiterlauf der Papierbahn die gelben Meßflächen 50 und 51 an die Abtaststelle 59. Das abgetastete Licht erreicht auf gleichem Wege wie das blaue Licht den Filterspiegel 66, wird hier jedoch in die Bahn 69 reflektiert und trifft nach einer weiteren Reflexion an dem Spiegel 75 über den Kondensor 76 auf die Katode 78 des Multipliers 80. Die an der Anodenleitung 108 erzeugte Spannung wird in den Komparatoren 140 und 150 mit den durch die Potentiometer 142 bzw. 152 eingestellten Spannungen verglichen.
die ermittelten Differenzspannungen werden den Schaltern 144 und 154 zugeführt. Über die Leitungen 147 und 157 werden nacheinander Impulse geliefert, die zum Zeitpunkt der Abtastung der Meßfläche 50 den Schalter 144 und während der Abtastung der Fläche -51 den Schalter 154 durchlässig machen. Auf diese Weise erfolgt die Einstellung der Auswertegeräte 146 und 156 für die Regelung dunkler bzw. heller Gelbtonwerte.
Es war bereits erwähnt, daß die Auswertegeräwse 106, 116... 156 die impulsweise angelieferten Werte speichern. Dies geschieht, indem die Einstellung eines Auswertegerätes, die während der kurzen Dauer eines Impulses erfolgt, weiter bestehen bleibt, bis nachfolgende Impulse diese Einstellung bestätigen oder korrigieren.
Bei stabiler Arbeitsweise der Anlage geben die Auswertegeräte den Wert Null an, denn es besteht keine Veranlassung zur änderung der Farbgebung. Weichen aber einzelne Auswertegeräte von der Null-Stellung um Beträge ab, die eine vorgegebene Toleranzgrenze Uberschreiten, so muß eine Regelung vorgenommen werden. Diese Regelung ist sinngemäß gleich der bei der Beschreibung der Fig. 1 vorgeschlagenen. Auch hier ist die Regelung entsprechend der Stellung der Auswertegeräte manuell oder mit Hilfe von Servogeräten möglich.
In Fig. 3 werden über Leitungen 107, 117...157 angelieferte Impulse, welche die zugeordneten Schalter 104, 114...154 immer in richtigen Zeitpunkten durchlässig machen, durch eine mechanische Kontaktanordnung gesteuert. Auf einer verlängerten Achse 5, einer Druckwalze, z.B. der Druckwalze 4, sind sechs Nockenscheiben 161, 162...166 angeordnet, die an ihrem Umfang sechs Nocken 171-176 aufweisen. Bei der Drehung der Scheiben heben die Nocken 171, 172...176 lContaktSedern 181, 182... 186 Jeweils kurzzeitig an und betätigen Kontakte 191-196. Die Scheiben sind so gegeneinander verdreht und justiert, daß die Kontakte nacheinander schließen. Die Zeitpunkte sind so gewählt, daß immer dann, wenn sich der mittlere Bereich einer Meßfläche unter der Abtaststelle 59 befindet, eip zugeordneter Kontakt geschlossen wird. Dadurch gelangt über eine der Leitungen 107, 117...
157 ein Impuls an einen der elektronischen Schalter 104, 114...154 und macht ihn durchlässig. Der Kontakt 191 z.B. wird betätigt, wenn die Nocke 171 die Feder 181 erreicht und anhebt. Dabei wird Plus-Potential an den Kontakt 191 und die Leitung 107 gebracht, die ohne diese Kontaktgabe über den Widerstand 201 Minus-Potential führt.
Die positive Spannung an Leitung 107 macht den elektronischen Schalter 104 durchlässig.
Sinngemäß arbeiten die anderen Kontakte 192-196 und betätigen die Schalter 114...154 zu den ihnen zugeordneten Zeiten.
Die Nockenscheiben 161-166 werden durch eine Mutter 207, die auf einem Gewinde der Achse 5 geführt wird, nach der Justierung verspannt.
Diese bisher beschriebenen Impulssteuereinrichtungen sind mögliche Ausführungsformen. Selbstverständlich gibt es andere Möglichkeiten, z.B. eine der in der Fig. 1 beschriebenen optischen Lösungen könnte auf die Fig. 2 angewendet werden, müßte aber entsprechend erweitert werden. Auch eine Steuerung durch Magnetmarken, ähnlich der Ausführungsform mit der Spule 96 und der Ferritmarke 95 , wie sie zur Empfindlichkeitseinstellung der Anlage entsprechend dem Grundton des Papiers beschrieben worden ist, könnte bei entsprechender Erweiterung verwendet werden.
In Betracht gezogene Druckschriften: Deutscher Drucker", 1.10.1970 DP 881 044 DP 1 230 038 DP 1 246 765

Claims

Kennwort: "Farbgebung" Patentansprüche Q Verfahren und Anordnung zur Regelung der Farbgebung beim Drucken, dadurch gekennzeichnet, daß für jede zu druckende Farbe mehrere Meßflächen vorgegebener Tonwerte laufend gedruckt, daß die Meßflächen abgetastet und daß die bei der Abtastung gewonnenen Signale zur Regelung benutzt werden.

2) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für jede Farbe eine Meßfläche mit niedrigem und eine Meßfläche mit hohem Tonwert gedruckt werden.

5) Verfahren nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die bei der Abtastung ermittelten Werte mit Sollwerten verglichen werden, und daß die dabei gewonnenen Differenzwerte als Richtgrößen für die Regelung der Farbgebung benutzt werden.

4) Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich unbedruckte Stellen des Papiers abgetastet werden, daß die ermittelten Werte mit einem Sollwert verglichen und die Differenz zur automatischen Regelung der Empfindlichkeit der Anlage benutzt werden.

5) Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtastung der Meßflächen jeder Farbe mittels einer farbselektiven, optisch-elektrischen Abtasteinrichtung vorgenommen wird.

6) Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtastung der Meßflächen jeder Farbe mittels einer panchromatischen, optisch-elektrischen Abtasteinrichtung vorgenommen wird, und daß das abgetastete Licht in verschiedene Farbanteile aufgespalten wird.

7) Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß beim Rotationsdruc in Abhängigkeit von der Rotation Impulse erzeugt werden, welche die Abtastsignale in zeitlicher Folge für die einzelnen Farben wirksam werden lassen.

8) Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Impulse optisch-elektrisch erzeugt werden.

9) Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Impulse induktiv erzeugt werden.

10) Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Impulse mechanisch erzeugt werden.

11) Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelung in Abhängigkeit von den Richtgrößen manuell erfolgt.

12) Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelung in Abhängigkeit von den Richtgrößen automatisch erfolgt.

15) Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßflächen außerhalb der Nutzfläche der Druckerzeugnisse gedruckt werden.

14) Anordnung zur Durchfhrung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 13, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung zum Drucken von Mef3flächen für jede ZU druckende Farbe, durch mindestens eine Abtastvorrichtung für die Meßflächen zur Ermittlung der Tonwerte, durch Auswertschaltungen für die Abtastsignale zur Ermittlung der Richtgrößen für die Regelung der Farbgebung.

15) Anordnung nach Anspruch 14, gekennzeichnet durch einen Impulsgeber zur Zuordnung der Abtastsignale zu den Auswertschaltungen.

16) Impulsgeber nach Anspruch 15, gekennzeichnet durch mindestens eine mittels einer rotierenden Blende triggerbaren Lichtschranke.

17) Impulsgeber nach Anspruch 15, gekennzeichnet durch eine oder mehrere ortsfeste Spulen und rotierende Ferritmarken.

18) Impulsgeber nach Anspruch 15, gekennzeichnet durch eine mechanische Kontaktanordnung.

19) Anordnung nach einem der Ansprüche 14 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtasteinrichtung ein erstes Lichtleitkabel zur Beleuchtung und ein zweites zur Abtastung der Meßflächen enthält.

20) Anordnung nach Anspruch 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß der elektronisehe Xeil der Anlage in explosionssieherer Entfernung von den Farbdruckwerken angeordnet ist.

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