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Der moderne Farbdruck ist ein Geschäft mit hoher
Qualität
und viele Druckfirmen führen
gerade Tests ein, um sicherzustellen, dass nur das gedruckt wird,
was der Kunde wünscht.
Dies hat zu einem zunehmenden Bedarf nach genauen Testgeräten geführt.
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Änderungen
in den Typen und Verwendungen der Technologie innerhalb der Druckindustrie
haben bedeutet, dass die verfügbaren
Techniken zum Testen existierende Testgeräte überholt haben. Dies hat zu
der Anforderung nach einem neuen Typ von Testinstrument geführt.
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Bis ungefähr vor 5 Jahren und noch bei
einigen der kleineren Druckfirmen wurden die folgenden Verfahren
verwendet:
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Ein ursprüngliches Kunstwerk wird von
einer Einrichtung, die als Scanner bezeichnet wird, digitalisiert,
um eine Folie oder ein Bild zu erhalten und über optische und elektronische
Techniken wird ein Abbild in einer digitalen Form, die von einem
Computer lesbar ist, erzeugt. Das digitale Bild bzw. Abbild wird dann
von einem Computersystem behandelt und wird, sobald es fertig ist,
in eine Form umgewandelt, die auf einen Teil eines Films projiziert
werden kann. Der Film enthält
die vier Grunddruckfarben (Cyan, Magenta, Gelb und Schwarz) und
wird belichtet bzw. mit einem Bild versehen und entwickelt. Die
nächste Stufe
besteht darin, Druckplatten (eine für jede Farbe) von dem Film
zu bilden, wobei diese Platten dann verwendet werden, um das gedruckte
Bild zu erzeugen.
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Der Film wird von einer Einrichtung
erzeugt, die als ein Bildsetzer (Image Setter) bezeichnet wird und
die einen Laser verwendet, um den Film bereit zur Verarbeitung markieren;
dies erzeugt "Punkte", die ein gedrucktes
Bild bilden. Eine Steuerung des Filmerzeugungsprozesses wird durch
Messen der Größe und der
Beabstandung der Punkte, die auf dem Film erzeugt werden, und durch
Zurückführen dieser
Information an den Bildsetzer erreicht. Wenn ein Gebiet, von dem
der Bildsetzer annimmt, dass es auf 50% ist, bei 46% gemessen wird,
dann werden die gemessenen Daten dem Bildsetzer eingegeben. Er wird
dann den Belichtungspegel des Lasers einstellen, um eine Kompensation
bereitzustellen. Gegenwärtige
Testinstrumente für
diese Technik werden als Densiometer bezeichnet und sie messen ein
Kriterium, die Dichte der gedruckten Fläche bzw. des gedruckten Gebiets,
und berechnen den prozentualen Anteil der Punktfläche. Diese
Instrumente arbeiten dadurch, dass ein Licht auf den Film (oder
einer Testprobe auf einem Papier) gescheint wird und das Licht gemessen
wird, das von dem Film transmittiert (oder von der Testprobe reflektiert)
wird. Der transmittierte/reflektierte Lichtbetrag zeigt die Dichte
der Fläche
bzw. des Gebiets an, die/das gerade getestet wird.
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Seit einigen Jahren bestand die Absicht
darin, die Filmstufe zu beseitigen und direkt ein Bild auf den Druckplatten
zu erzeugen, wodurch die zugehörigen
Kosten, die Zeit und die Veränderungen
beseitigt werden, die durch die Anzahl von beteiligten Prozessen
eingeführt
wurden. Verfahren, um dies durchzuführen, sind in den vergangenen
Jahren verfügbar gewesen,
aber die Fähigkeit,
die mit einem Bild versehene Platte genau zu messen, ist ein Problem
gewesen, mit dem Ergebnis, dass die Drucker es verabscheuen, diese
Verfahren zu verwenden.
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Das Verfahren zur Korrektur von Fehlern
in der Punktgröße/-beabstandung
auf einer Druckplatte ist das gleiche wie für den Film, wobei ein Bildsetzer die
Platte in der gleichen Weise wie ein Film erzeugt. Da jedoch kein
zufrieden stellendes Verfahren zum Messen der Punktgröße/-beabstandung
auf einer Druckplatte vorhanden ist, ist es jedoch nicht möglich, die
tatsächlichen
Daten einzugeben, um eine Kompensation zu ermöglichen. Mehrere Hersteller von
Densiometern haben versucht, existierende Ansätze zu verwenden, um Platten
zu messen. Jedoch sind herkömmliche
Densiometer mit den körnigen Aluminiumplatten,
die fast universell heutzutage verwendet werden, wegen der immensen
Menge der Lichtstreuung, die ungenaue (und inkosistente) Messwerte
verursacht, nicht geeignet. Das Fehlen eines genauen und zuverlässigen Messgeräts ist der Hauptgrund
dafür,
dass eine Direktplattentechnologie von der Druckindustrie nicht
in einem weit verbreiteten Maß aufgenommen
worden ist.
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Die Zusammenfassung von JP-A-60-21403 zeigt
an, dass das Muster einer Druckplatte durch eine TV-Kamera vergrößert wird.
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Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht
darin, ein alternatives Verfahren und eine alternative Vorrichtung
für eine
zuverlässige
Abbildung direkt auf die Druckplatten bereitzustellen.
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Gemäß dieser Erfindung umfasst
ein Verfahren zum Messen einer mit einem Bild versehenen Druckplatte
die folgenden Schritte: Bereitstellen eines gleichmäßigen Lichts über dasjenige
Gebiet der mit einem Bild versehenen Platte, das gemessen werden
soll, Vergrößern des
Gebiets über
eine Vergrößerungseinrichtung,
Erhalten des Bilds des vergrößerten Gebiets über eine
CCD-Kamera, Einfangen eines elektronischen Signals, welches von
der Kamera geführt
wird, über
einen elektronischen Framegrabber, um ein elektronisches Bild bereitzustellen,
das das vergrößerte Gebiet
darstellt, und Zuführen
des eingefangenen Bilds an eine elektronische Schaltung zur Analyse,
um das Verhältnis
eines geätzten
Gebiets zu dem Oberflächengebiet
zu bestimmen. Der Anspruch 2 stellt eine entsprechende Vorrichtung
dar.
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Es sei darauf hingewiesen, dass diese
Erfindung eine Vorrichtung umfasst, die zum Ausführen des obigen Verfahrens
benötigt
wird, einschließlich einer
Quelle zum Bereitstellen von Licht, einer Einrichtung zum Vergrößern des
Gebiets der Platte, das gemessen werden soll, einer CCD-Kamera zum
Erzeugen eines vergrößerten Bilds
des Gebiets, eines Framegrabbers zum Einfangen des vergrößerten Bilds
in elektronischer Form, und eines Mikroprozessors zum Analysieren
und Bestimmen des Verhältnisses
des geätzten
Gebiets zu dem Oberflächengebiet.
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Wie voranstehend kurz angegeben,
umfasst eine moderne Druckplatte eine Aluminiumlegierungsbasis,
auf der ein Bild (in der Form eines Musters von Punkten) geätzt wird.
Um einen Test durchzuführen, wird
zusätzlich
zu dem tatsächlichen
Bild ein Teststreifen von Zielpunktgebieten zu jeder Platte hinzugefügt. Diese
Ziele (Targets) werden bei "bekannten" Punktprozenten gedruckt
und werden verwendet, um tatsächliche
Werte mit erwarteten zu vergleichen. Wenn sie stimmen, dann kann
der Drucker weitermachen; wenn sie außerhalb einer gewünschten
Toleranz sind, können
die tatsächlichen
Werte auf dem Bildsetzer eingegeben werden, um zu ermöglichen, dass
eine neue kompensierte Platte hergestellt wird. Wie voranstehend
diskutiert, ist das Problem beim Messen der Platte unter Verwendung
von herkömmlichen
Densiometern, dass die zu messende Oberfläche Licht nicht in einer konsistenten
Weise reflektiert. Die Effekte der Körnung und der Oberflächenbehandlung
veranlasst das Licht, in einer unvorhersagbaren Weise gestreut zu
werden. Da zusätzlich
die chemischen Substanzen, die in dem Entwicklungsprozess angewendet
werden, altern, ändert
sich die Farbe der Basisplatte, was Fehler bei den Messwerten des
Densiometers verursacht.
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In Übereinstimmung mit dieser Erfindung wird
dies Problem gelöst
durch die Verwendung einer CCD-Kamera, die durch eine Vergrößerungseinheit arbeitet,
die in einen PC verbunden ist, und einen Framegrabber, um ein Bild
der Platte einzufangen. Diese eingefangenen Bilder werden dann analysiert, um
zu bestimmen, wie viel des betrachteten Gebiets geätzt ist
und wie viel Oberfläche
ist. Sogar eine Beleuchtung ist wichtig und wird vorzugsweise durch eine
diffuse oder infrarote Lichtquelle bereitgestellt.
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Um zu ermöglichen, dass die Erfindung
leicht verständlich
wird und weitere Merkmale ersichtlich werden, wird nun eine Ausführungsform
unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben. In
den Zeichnungen zeigen:
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1 eine
schematische Ansicht der Vorrichtung;
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2 eine
allgemeine Ansicht des Gesamterscheinungsbilds der Vorrichtung,
und
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3A und 3B Beispielbilder und entsprechende
Analysekurven, die unter Verwendung der Vorrichtung erreicht werden
können.
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Bezug nehmend auf 1 umfasst die Vorrichtung eine CCD-Kamera 1,
vorzugsweise mit einer Linse 2 für eine hohe Vergrößerung (z.
B. in der Größenordnung
von × 100),
eine diffuse Lichtquelle 3, die ein- und ausgeschaltet
werden kann, und, wenn gewünscht,
auf einen gewünschten
Lichtwert über eine
Lichtsteuereinheit 4 und eine elektronische Schaltung 5,
die alle mit einer Energiequelle 6 verbunden sind, eingestellt
werden kann. Die Schaltung 5 umfasst einen Framegrabber
(Rahmen- bzw. Bildergreifungseinheit) 7, mit der die Kamera
verbunden ist, mit einem zugehörigen
Speicher 8 für
den Einfang und die vorübergehende
Speicherung von Bildern von der Kamera. Der Framegrabber ist mit
einer Zentralverarbeitungseinheit (CPU) 9 verbunden, die
ihren eigenen zugehörigen
Speicher 10 für
eine Berechnung der Bilder aufweist. Eine Umschalteinheit 10,
die von einer Drucktaste 12 gesteuert wird, ist mit der
CPU und mit einem LCD-Feld 13 zum Anzeigen des Status der Vorrichtung,
der erhaltenen Bilder, und der Analysekurven verbunden. Die Schaltung 5 wird
durch eine EPROM-Einheit 14 fertig gestellt, die mit der
CPU verbunden ist, zum Halten der Software, die für den gesteuerten
Betrieb der Vorrichtung benötigt
wird, und einen seriellen Port 15 zum Herunterladen von Daten an
einen externen Computer (nicht gezeigt).
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Es sei darauf hingewiesen, dass die
Software die folgenden Funktionen ausführen wird: –
Ergreifen (Grab) eines
Bilds (über
den Framegrabber 7)
Initialisieren des Framegrabbers,
Transferieren des Bilds an die CPU 9 und Laden in dessen
Speicher 10,
Analysieren des Bilds gegenüber Auswertungskriterien,
Analysieren
des Bilds gegenüber
bekannten Kriterien und Kalibrierungsdaten,
Bestimmen eines
prozentualen Anteils der Punktfläche
und einer durchschnittlichen Größe für die Punkte,
Ansteuern
des LCD-Felds 13,
Überwachen
der Drucktaste 12,
Ausgeben von Testergebnissen über den
seriellen Port 15, und
Schreiben der Ergebnisse von
jeder Ablesung an den seriellen Port, damit Daten in ein Computersystem eingelesen
werden können,
wenn dies gefordert wird.
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Bezug nehmend auf 2 der Zeichnungen umfasst die Vorrichtung
in dieser Ausführungsform eine
tragbare bzw. in der Hand gehaltene Einheit, bei der die voranstehend
beschriebenen Komponenten innerhalb oder auf einem Gehäuse 16 sind.
Ferner wird in dieser Ausführungsform
der Kopf 17 der Kamera, der die Linse 2 einschließt, so überwacht,
dass sie auf das Drücken
der Drucktaste 12 hin durch eine Öffnung (Port, nicht gezeigt)
in dem Gehäuse
der Einheit an ihre Betriebsposition vorgeschoben wird. Ein Sichtfenster 18 ist
auf der vorderen Wand des Gehäuses 16 vorgesehen,
um eine Lokalisierung der Einheit auf einem eingestellten Abstand
vor einer Druckplatte zu erleichtern, um eine genaue Fokussierung
der Linse 2 zu ermöglichen.
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Wie voranstehend erwähnt, ist
eine gleichmäßige Beleuchtung
wichtig und wird durch die Verwendung einer diffusen "gleichmäßigen" ringförmigen Ringlichtquelle 3 erreicht.
Alternativ kann eine Infrarot-Lichtquelle verwendet werden.
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Beim Hochfahren der Energie beim
ersten Mal initialisiert die CPU 9 im Betrieb ihren Speicher 10 und
den Framegrabber 7. Sie geht dann in einen Bereitschaftsmodus
(Standby-Modus) über,
wobei die Drucktaste 12 überwacht wird.
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Wenn der Benutzer die Drucktaste 12 betätigt, um
eine Messung vorzunehmen, dann schaltet die CPU die Lichtquelle 3 ein,
aktiviert das LCD-Feld 13, um den Status der Einheit anzuzeigen,
und weist dann den Framegrabber 7 an, ein einzelnes Bild
(einen einzelnen Rahmen) in ihren Speicher 8 einzufangen.
Sobald der Framegrabber signalisiert hat, dass er dies abgeschlossen
hat, lädt
die CPU das Bild in ihren eigenen lokalen Speicher 10 und
bewirkt in einem ersten Durchlauf eine anfängliche Analyse der Daten in
ihrem Speicher, wenn sie diese herunterlädt. Die CPU nimmt dann einen
zweiten (und möglicherweise
dritten) Durchlauf für
die Speicherdaten vor. Vor einer Herunterladung an den seriellen
Port 15 wird die Lichtquelle 3 abgeschaltet.
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Ein Punktflächenvolumen (Punktgebietsvolumen)
wird von der CPU 9 berechnet und dies wird auf dem LCD-Feld 13 angezeigt
und eine Nachricht wird an den seriellen Port 15 gesendet.
Wenn keine weitere Aktivität
für 30
Sekunden stattfindet, dann geht die Einheit wieder in den Standby-Modus über, wobei
sie den Framegrabber 7 und das LCD-Feld 13 abschaltet.
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Es sei darauf hingewiesen, dass die
Analyse des ergriffenen Bilds der kritische Teil des Systems ist.
Das Bild wird als ein monochromatisches Bild mit der Größenordnung
von 256 Grauwerten ergriffen. Die Lichtspreizung über dem
Bild ist wahrscheinlich derart, dass eine intelligente Softwarefilterung
des Bilds erforderlich ist. Dies wird auf Grundlage einer anfänglichen
Analyse des Bilds während
des voranstehend erwähnten
ersten Durchlaufs vorgenommen, um den Typ des Plattenbilds zu bestimmen.
Der zweite Durchlauf wird dann auf Grundlage dieser bekannten Kriterien
und "Experten"-Auswertungen des Bilds
durchgeführt.
Aus dieser Analyse kann die Anzahl, die Form und die Größe von Punkten
ausgewertet werden, um einen prozentualen Anteil des Punktgebiets
zu ergeben. Probebilder und Analysekurven sind in den 3A und 3B gezeigt.
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Für
den Fall, dass die Software die bestimmte Form des Bilds nicht erkennt,
führen
eine Anzahl von Plattenherstellern neue Verfahren auf Grundlage von
konstanten Formen anstelle von Punkten ein – die Software führt eine
einfache Analyse auf Grundlage eines gefilterten Bilds aus. Dies
bedeutet, dass eine Einheit in Übereinstimmung
mit dieser Erfindung mit im Grunde genommen jedem Typ einer Druckplatte
arbeiten kann; z. B. zusätzlich
zu einer lithografischen Platte, eine Fotopolymerplatte, die eine
Ersetzungsbildplatte aus einem Plastikmaterial ist, welches auf
UV-Licht empfindlich ist.
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Zusätzlich zu der Analyse des direkten
Bilds kann ein Kalibrierungsfaktor auf Grundlage der Effektivität der Lichtquelle 3 hinzugefügt werden.
Als Folge der Art des Lichts ist es fast unmöglich, ein echt gleichmäßiges Licht über der
vollen Bildfläche
zu erhalten. Deshalb muss auf einer regelmäßigen Basis die Einheit kalibriert
werden, indem sie gegenüber
einem bekannten Standard überprüft wird,
um die Form, das Muster und die Intensität des Lichts zu bestimmen.