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Verfahren und Vorrichtung zum Bestimmen der Farbdichte von auf ein
Material aufgedruckter Farbe.
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Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Bestimmen
der Farbdichte von auf ein Material aufgedruckter Farbe, die eine Einrichtung, um
in einer Sequenz Licht von einer Lichtquelle auf eine bedruckte Fläche des bedruckten
Materials, auf dem die Farbe vorhanden ist, deren Dichte gemessen werden soll, und
auf eine unbedruckte Bezugsfläche des Materials zu richten, um Licht von dem Material
zu reflektieren, eine erste Einrichtung, um das von der bedruckten Fläche reflektierte
Licht zur Erzeugung eines Farbsignales zu messen und das von der unbedruckten Bezugsfläche
reflektierte Licht zur Erzeugung eines Bezugssignales zu messen, und eine Einrichtung
zur Erzeugung eines Standardsignales aufweist, Zusatz zu der deutschen Patentanmeldung
P 21 50 319.5. Die erfindungsgemässe Vorrichtung ist insbesondere zur Verwendung
in einer Druckerpresse geeignet.
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Es ist allgemein bekannt, dass der auf der Basis von 10 genommene
Logarithmus des Verhältnisses der Lichtmenge, die von einer auf einem Blatt aufgedruckten
Farbe reflektiert wird, zu dem Licht, das von dem Blatt reflektiert wird, ein Maß
der Farbdichte ist. Dieses Verhältnis wurde dadurch erreicht, dass ein Farbfleck
aufgedruckt wird, und dass ein Lichtstrahl von dem
Farbfleck und
von einer Bezugsfläche auf dem Blatt unmittelbar neben dem Farbfleck reflektiert
wird, um Signale abzuleiten, die in einer elektrischen Schaltung arithmetisch bearbeitet
werden können, um das Verhältnis abzuleiten. Die Verwendung einer Bezugsfläche unmittelbar
neben dem Farbfleck ist in der deutschen Patentanmeldung P 21 50 319o5 erläutert,
um Bezugs-Lichtsignale von dem Papier mit dem selben Lichtstrahl auf einfache Weise
zu erzielen, der dazu verwendet wird den Farbe fleck abzulesen, so dass das Ergebnis
von der Intensität der Lichtenergie in dem Lichtstrahl unabhangig gemacht wird.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren
und eine Vorrichtung zu schaffen, die die Messung der fiiarbdichte mit einer hohen
Qualität erlaubt und die so ausgestaltet ist, dass Bildbereiche leicht als Farbtestflächen
verwendet werden können.
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Des weiteren soll bei dem erfindungsgemässen Verfahren bzw. bei der
erfindungegemässen Vorrichtung ermöglicht werden, die Messung der von dem Blatt
reflektierten Lichtmenge und die Messung der Lichtmenge, die von der Farbe reflektiert
wird, deren Dichte gemessen werden soll, an verschiedenen Zeitpunkten und/oder an
verschiedenen Stellen durchzuführen.
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Nach einer speziellen Ausführungsform des bevorzugten Ausführungsbeispieles
der Erfindung wird ein £Peil der Bildfläche als Farbtestfläche ausgewählt, um die
Dichte der Farbe zu messen, deren Dichte gemessen werden soll. Die ausgewählte Fläche
ist eine zusammenhängende Farbfläche, und das von dieser Fläche reflektierte Licht
wird gemessen und mit dem von einer Bezugsfläche reflektierten Licht verglichen,
um ein erstes Verhältnis zubilden. Dieses Verhältnis wird dann mit einem separaten
Verhältnis mulipliziert, das dadurch abgeleitet wird, dass das von der Bezugsfläche
reflektierte Licht gemessen und mit dem Licht verglichen wird, welches von dem unbedruckten
Blatt
reflektiert wird. Durch Multiplikation dieser beiden Verhältnisse ergibt das Produkt
das Verhältnis des von der Farbtestfläche reflektierten Lichtes zu dem von dem Blatt
reflektierten Licht, so dass eine Messung der Farbdichte geliefert wird, die unabhängig
von den Schwankungen in der Lichtintensität an den Zeitpunkten ist, an deren die
beiden Messungen durchgeführt werden.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nun anhand der beiliegenden
Zeichnungen beschreiben. Es zeigen: Fig. 1 eine schematische Seitenansicht von drei
Zylindern eines Farbwerkes in einer bruckerpresse; Fig. 2 eine Draufsicht auf den
Druckzylinder der Presseneinheit, die in Fig. 1 gezeigt ist; und Fig. 3 ein schematisches
Diagramm der Densitometerschaltung.
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Die vorliegende Erfindung ist in einer Einfarbenpresse oder in einer
Mehrfarbenpresse verwendbar, wie für den Fachmann ohne weiteres ersichtlich ist.
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In Fig. 1 ist ein erfindungsgemässer Densitometer D mit einer Druckeinheit
gezeigt, die eine infarbeneinheit oder eine Sinheit einer Mehrfarbenpresse ist,
die aus einem Folienzylinder 7, einem Gummituchzylinder 8 und einem Druckzylinder
10 besteht. Die gezeigte Presse ist eine Presse mit BlattzuSührung, und das Blatt
wird zwischen dem Druckzylinder und dem Gummituchzylinder gedruckt. Wie in Fig.
1 gezeigt ist, wird das Blatt von dem Druckzylinder an einem Abgabe zylinder 11
zur Abförderung abgegeben. Das gerade bedruckte Blatt 12 ist mit einem aufgedruckten
Bild dargestellt, das einen zusammenhängenden Farbabschnitt 13 aufweist, der als
Testfläche benutzt wird, um die Farbdichte für die gerade bedruckte Farbe zu messen.
Der Densitometer zum Messen der Farbdichte weist einen Densitometerkopf 16 auf,
der auf einer Stange 18 in Längsrichtung, d.h.
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axial zu dem Druckzylinder, einstellbar gelagert ist, so dass
der
Eopf ordnungsgemäss in Position gebracht werden kann, um die ausgewählte Farbtestfläche
abzulesen. Der Densitometerkopf enthält eine Lichtquelle 38, vorzugsweise eine Xenon-Gasentladelampe
(Fig. 3), die mit einer herkömmlichen Eondensatorzntladeschaltung gezündet werden
kann, die durch ein Signal getriggert wird, um Licht auf die Farbtestfläche zu richten.
Eine herkömmliche Optik kann dazu verwendet werden, das Licht in einem kleinen Strahl
auf die DestCläche zu richten. Da diese Mittel dem Durchschnittsfachmann wohl bekannt
sind, wurden sie nicht gezeigt. Das von der gedruckten Testfläche reflektierte Licht
wird von einer Lichtmessvorrichtung 46 abgetastet, die die reflektierte Lichtmenge
ist, und ein Ausgangssignal über eine Leistung 48 liefert. Das von der Blitzlampe
38 gelieferte Licht wird auch durch einen um das Licht vorgesehenen Ablenkschirm
40 hindurch auf eine Bezugsfläche 52 gerichtet. Die Bezugsfläche 52 ist vorzugsweise
ein weißer Fleck. Das von diesem Fleck reflektierte Licht wird von einem Lichtfühler
56 gemessen, und es wird ein Ausgang von dem Lichtfühler 56 über die Leitung 58
geliefert, der der von dem Fühler 56 aufgenommenen Lichtintensität entspricht.
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In dem gezeigten Ausführungsbeispiel wird die Lampe 38 gebltzt, wenn
der Zylinder an einer Winkelposition steht, wo der Densitometer die bedruckte Desttläche
sieht, und wird widerum gezundet, wenn der Zylinder in einer Position ist, wo der
Densitometer die unbedruckte Testfläche sieht.
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Um zu ermöglichen, dass die Blitzlampe 38 gezündet wird, wenn eine
beliebig ausgewählte Position auf dem Umfang des Zylinders von dem Densitometer
gesehen wird, ist der Druckzylinder mit einem Positionscodierer 34 versehen, der
in digitaler Form die Winkelposition des Zylinders anzeigt. Ein Datenregister 60
ist vorgesehen, um eine Positionsnummer zu speichern, die der Winkelposition entspricht,
Rer der aufgedruckte Testfleck abgetastet werden soll. Ein Datenregister 72 speichert
eine ititionsnummer,
die der Position entspricht, an der die unbedruckte
Testfläche betrachtet werden soll. Wie oben erwähnt wurde, kann sich der Densitometerkopf
axial zu dem Zylinder bewegen, um zu ermöglichen, dass eine beliebige Axialposition
auf dem Zylinder je nach Wunsch betrachtet werden kann.
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Die in dem Datenregister 60 gespeicherte Nummer und die in dem Datenregister
72 gespeicherte Nummer werden mit der Position von dem Positionscodierer 34 durch
Vergleicherschaltungen 62, 74 verglichen, die dem Datenregister 60 bzw.
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dem Datenregister 72 zugeordnet sind. Wenn ein Vergleich durchgeführt
wird, erscheint ein Äusgangssignal an einem Ausgang von der entsprechenden Vergleicherschaltung.
Die Ausgänge der Vergleicherschaltungen 62, 74 werden durch ein ODER-Gatter 68 gegeben,
um eine erste Zündschaltung 70 zu aktivieren, die zum Trigger eines Blitzes der
Lampe 38 und zum Aufsteuern der Densitometerschaltung 57 für eine Periode dient,
um die Intensität des von der gerade betrachteten Fläche reflektierten Lichtes und
von der Standardfläche 52 zu messen. Das Register 60 ist auf eine solche Positionsnummer
eingestellt, das das Licht aufblitzt, wenn der Densitiometerkopf die ausgewählte,
bedruckte Fläche sieht, und das Register 72 ist auf eine solche Positionsnummer
eingestellt, dass das Licht aufblitzt, wenn der Densitometer-kopf die ausgewählte,
unbedruckte Fläche sieht.
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Die Ausgänge der Fühler 46, 56 werden an die Densitometerschaltung
57 angelegt, um ein Ausgangssignal zu erzeugen, das den auf der Basis von 10 genommenen
Logarithmus des Verhältnisses der von dem Fühler 46 aufgenommene Lichtintensität
zu der von dem Fühler 56 aufgenommenen Lichtintensität darstellt. Diese Schaltung
ist im einzelnen in der US-IA 79952 vom 12. Oktober 1972 beschrieben. Die Steuerschaltung
wird in der vorliegenden Anmeldung nicht im einzelnen beschreiben. Es genügt, zu
sagen, dass beim Au1fblftzen der Lampe 38 der Ausgang
der Fühler
in die Integrationsschaltung und die Iivïsions-, schaltung eingegeben wird, um das
angegebene Verhältnis zu liefern.
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In dem gezeigten Ausführungsbeispiel aktivieren die Signale von den
Vergleicherschaltungen 62, 74 auch Verzögerungsschaltungen 88 bzw. 89, um den Ausgang
des Densitometers durch die Gatter 90, 91 an zugeordnete Register 93, 94 durchzulassen,
um den Wert des Verhältnisses an dem Ausgang des Densitometers zu speichern. Nch-dem
ein Satz von Ablesungen abgeleitet worden ist, ist in dem Register 93 das Verhältnis
des Lichtes, das durch den Fühler 46 auf der bedruckten Fläche aufgenommen wird,
zu dem Licht gespeichert, das von dem Fühler 56 von der Bezugsfläche aufgenommen
wird. In dem Register 94 ist dagegen das Verhältnis der Intensität des Lichtes,
welches von dem Fühler 46 von dem unbedruckten Material aufgenommen wird, zu dem
Licht gespeichert, welches von den Fühler 56 von der Bezugsfläche aufgenommen wird.
An Ende jeder Umdrehung werden die Verhältnisse in den Registern 93, 94 durch UKD-Gatter
96, 97, die durch den Positionscodierer 34 aktiviert werden,an eine Rechnerschaltung
100 durchgegeben, um de-n Bogarithmus der eilungszahl des Verhältnisses, dessen
log in dem Register 93 gespeichert ist, dividiert durch das Verhältnis, dessen Logarithmus
in dem Register 94 gespeichert ist, zu erhalten, so dass der log des Verhältnisses
der Reflektivität der bedruckten Fläche zu der Reflektivität der unbedruckten Fläche
dargestellt wird. Diese Teilungszahl kann einfach dadurch erhalten werden, dass
die in den Registern 93, 94 gespeicherten Logarithmen subtrahiert werden.
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Der Ausgang der Rechnerschaltung 100 kann mit einer Bezugsgröße verglichen
und dazu verwendet werden, ein Farbwerk automatisch gemäss einem Signal zu steuern,
oder der Ausgang kann von einem Bedinungsmann dazu benutzt werden, die notwendigen
Einstellungen zu bewirken.
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Aus dem Vorhergehenden ist ersichtlich, dass die vorliegende Erfindung
es ermöglicht, einen zusammenhängenden Teil des Bildes zu betrachten, um die Farbdichte
zu bestimmen, obwohl kein weißer Fleck unmittelbar neben dem Bild liegt, der für
Vergleichs zwecke verwendet werden kann. Die Schaltung ermöglicht es, dass die Testfläche
und das Papier an verschiedenen Zeitpunkten betrachtet werden können, um die Messungen
durchführen zu können, die erforderlich sind, um das Verhältnis von der Leitfläche
reflektierten Lichtes zu dem von dem Papier oder der Farbtestfläche reflektierten
Licht zu bilden. Die Papierprüffläche kann gleichzeitig jedoch an Stellen, die nicht
unmittelbar nebeneinander liegen, durch ein Blitzlicht beaufschlagt werden, um Signale
zu erzeugen, die mit dem Signaltestfleckes verglichen werden, um die oben beschriebenen
Verhältnisse zu bilden, die multipliziert werden, um die Messung der Farbdichte
zu erhalten.