DK166443B1 - Fremgangsmaade til fortloebende regulering af trykfarvetilfoerslen ved dyb- eller flexotrykning - Google Patents

Description

i DK 166443 B1

Opfindelsen angår en fremgangsmåde til fortløbende regulering af farvetilførselen ved dyb- eller flexo--trykkeprocesser af den i krav 1 ' s indledning omhandlede 5 art.

Både ved dybtryk og ved flexo-tryk er farvekoncen-trationen, dvs. trykfarvernes relative sammensætning af farvekoncentrat, blandemiddel og opløsningsmiddel, en af de vigtigste parametre, der skal styres. Farvekoncentra-10 tionen har en afgørende indflydelse på trykkeprocessens farveafgivelse såvel som det færdige resultats farve- og nuancemæssige kvalitet. Endnu i dag bedømmes kvaliteten praktisk taget udelukkende med det blotte øje og ved hjælp af hånddensitometre.

15 Der har i flere årtier ikke manglet forsøg på at foretage en direkte regulering af en dybtrykkemaskine. Forsøgene medførte imidlertid ingen praktiske resultater, endskønt problematikken i sig selv (kun langsgående farvefluktua-tioner) var væsentligt enklere end ved den for tiden 20 allerede installerede farveregulering for offset-trykning (også tværgående farvefluktuationer).

De kendte løsninger, jf. f.eks. DE-patentskrift nr. 2.410.753, er behæftet med den ulempe, at de baserer overvågningen af indfarvningsstyrken (ved remissiondiffus 25 reflektion eller tilbagestråling eller tæthed) på enkeltfarveprøver, som ved dybtrykkets allerede høje kvalitetsniveau ikke tillader noget tilfredsstillende pris/ydelses-forhold, og som desuden ved specielt kritiske farvetoner svigter totalt, hvad nøjagtigheden angår. 1 a· EP-patentskrift nr. 0 255 586, der har en tidligere prioritet end nærværende skrift, angiver forskellige fremgangsmåder til styring af trykkeprocessen på basis af kolorimetriske målinger. Selvom der helt alment også DK 166443 B1 2 nævnes flexo-tryk, høj-tryk og dyb-tryk, beskæftiger dette skrift sig fortrinsvis med offset-tryk: Der angives intet i dette skrift om hvorledes og på hvilken måde der, på 5 basis af de målte farveafvigelser, skal gribes regulerende ind i trykkeprocessen i forbindelse med dyb-tryk.

Det er opfindelsens formål at anvise en trykketeknisk specielt enkel fremgangsmåde, hvormed det er muligt at opnå en hurtig og særdeles nøjagtig regulering af 10 farveafgivelsen ved dyb- eller flexo-trykning, og dette formål opnås ved at gå frem som angivet i krav l's kendetegnende del. Foretrukne udførelsesformer fremgår af de afhængige krav.

Trykfarvereguleringen sker således ifølge opfindelsens 15 hovedide på grundlag af et enkelt kontrolfelt, der indeholder samtlige indgående ikke-sorte trykfarver (og som derfor er gråt), hvilket kontrolfelt ikke som hidtil sædvanligt måles og bedømmes densitometrisk, men kolori-metrisk. Reguleringen er således baseret på gråfeltets 20 kolorimetriske konstans, idet der i hovedsagen ikke tages hensyn til, hvorledes de enkelte trykfarver forholder sig. Dette repræsenterer en helt ny "reguleringsfilosofi", der afviger fuldstændigt fra de hidtil gængse fremgangsmåder.

Ved de kendte fremgangsmåder har man altid styret hver 25 farve for sig, og desuden i hver farve målt eller bedømt forskellige nuance- eller toneværdier. Blandingstone-værdier er kun blevet inddraget i anden række, når enkeltfarves tyr ingen svigter, for alligevel at opnå en vis korrektionsinformation. I modsætning hertil er fremgangs-30 måden ifølge opfindelsen begrænset til et enkelt punkt på trykkekarakteristikkerne, og betragter variationer i de enkelte farver (navnlig i hel-tonerne) som sekundære. At denne fremgangsmåde ville fungere i praksis var ikke at forvente på grundlag af de fremherskende teorier.

DK 166443 B1 3

Fra EP-A-89016 er det kendt at indstille en flexo-trykkemaskine ved hjælp af et enlekt gråt kontrolfelt. Der bedømmes det grå felt imidlertid for det første ikke 5 kolorimetrisk men densitometrisk, og for det andet reguleres farvetilførslen ikke men derimod pressetrykket for klichevalsen. Dette er et helt andet problem.

Yderligere kendt teknik findes i CH-A-649.842 og FR-A-2 594 131. CH-A-649-842 viser en trykkemaskinestyring på 10 basis af densitometriske målinger. FR-A-649.842 viser en transfer-trykkemaskine med et computerstyret blandesystem til fremstilling af de korrekte trykkeblæk. Ingen af disse skrifter beskæftiger sig med den specielle styring af farvetilførslen til flexo- eller dybtrykkemaskiner på 15 kolorimetrisk vis, som angivet i patentkrav 1.

Opfindelsen skal i det følgende forklares nærmere under henvisning til tegningen, på hvilken fig. 1 er et skematisk samlet billede af de for opfindelsen betydningsfulde dele af en trykkemaskine 20 ifølge opfindelsen, og fig. 2 er et forløbsdiagram til belysning af fremgangsmåden ifølge opfindelsen.

Den egentlige dybtrykkemaskine er i fig. 1 alene repræsenteret ved et trykfarvetrug 3 og en trykkecylinder 2.

25 Det vil kunne indses, at disse dele såvel som yderligere ikke viste dele findes i et antal, der svarer til antallet af de forskellige trykfarver, f.eks. tre. Det med færdigt tryk forsynede trykark 1, der udviser et påtrykt billede 5 og et sammen med dette påtrykt kontrolmålefelt 4, hvis 30 virkning skal forklares nærmere i det følgende, løber forbi et fotoelektrisk målehoved 6, medens det føres omkring en ledevalse 6a.

DK 166443 B1 4 Målehovedet 6 er forbundet med en elektronisk signalbehandlingsenhed 100, der styres af en datamat eller en anden regneindretning, og som samvirker med en over-5 vågningsenhed eller billedskærmenhed 20, et indlæsetastatur 21, en skriver 22, der på sædvanlig måde kan udskrive de pågældende data på papir 23, samt en synkro-niseringsenhed 25, og styrer en doseringsstyreenhed 12. Doseringsstyreenheden 12 påvirker ventiler 17-19 i 10 tilførselsledninger 14-16 for farvekoncentrater F·^, blandemidler og opløsningsmidler (her repræsenterer "i" samtlige deltagende trykfarver) og styrer sammensætningen af trykfarverne i de enkelte farvetrug 3 under påvirkning af en parametrisk indstillelig ønskeværdigiver 15 13 og korrektionsstørrelser, der er udregnet af signalbe handlingsenheden 100. Synkroniseringsenheden 25, der kan udgøres af en takt- og vinkelkoder eller en føler for eventuelt med-påtrykte synkroniseringsmærker, synkroniserer trykkecylinderen 2 med signalbehandlingsenheden 20 100 og sikrer, at målehovedet 6 aktiveres nøjagtigt i det øjeblik, hvori kontrolmålefeltet 4 passerer under det.

Hvad de hidtil omtalte træk angår, svarer den viste trykkemaskine i hovedsagen til den kendte teknik, og behøver derfor ikke beskrives nærmere. De forskelle, der 25 er af betydning for opfindelsen, ligger i den særlige udformning af det anvendte kontrolmålefelt 4, samt dettes måling og bedømmelsen og forarbejdningen af måleværdierne til de allerede nævnte korrektionsstørrelser for doseringsstyreenheden 12. Disse forskelle skal forklares 30 nærmere i det følgende.

Kontrolmålefeltet 4 omfatter de tre indgående trykfarver cyan, magenta og gult påtrykt oven i hinanden, idet deres indbyrdes forhold er således valgt, at der fremkommer en tilnærmelsesvis grå farve med en tæthed på ca. 0,5.

35 Kontrolmålefeltets størrelse andrager typisk ca. 4-10 mm i DK 166443 B1 5 kvadrat og afhænger i hovedsagen af det krævede lys'-udbytte og trykarkets fremføringshastighed.

Foruden de allerede nævnte fordele ved styring ved hjælp 5 af et enkelt gråfelt opnås derved også en yderligere fordel ved det, at det enkelte målefelt kun kræver lidt plads og derfor uden besvær kan anbringes overalt på trykarket. Dette står i stærk modsætning til de tidligere kendte fremgangsmåder, som alle behøver flere målefelter.

10 Yderligere er der kun en forholdsvis ringe datamængde, der skal forarbejdes.

Målehovedet 6 er udformet som et spektralmålehoved, der måler eller afføler remissionerne (gen-udstrålingerne) fra gråfeltet 4 over hele det synlige spektrum ved f.eks. 35 15 diskrete bølgelængder, f.eks. ved hver 10 run. Spektrale remissionsmålehoveder af denne art kendes, og behøver derfor ikke at beskrives nærmere.

Signalbehandlingsenheden 100 omfatter som sine væsent ligste trin eller funktionsenheder - som selvsagt samt-20 lige hensigtsmæssigt er realiseret ved programmering - en normf arvevær diberegningsenhed 7, en farvekoor dinat- beregningsenhed 8, et ønskeværdilager 10 for forud fastlagte farvekoordinations-ønskeværdier, en subtraktions enhed 9, et parameterlager 24 og en korrektionsbereg-25 ningsenhed 11. På sædvanlig måde bliver konstante værdier og parametre enten oplagret under programmeringen eller indlæst gennem tastaturet 21. Farvekoordinat-ønskeværdier 1?0* kan enten indlæses gennem tastaturet eller, ligele-ledes på sædvanlig måde, indlæses ved måling af et 30 reference-kontrolmålefelt og oplagres.

DK 166443 B1 6

Normfarveværdiberegningsenheden 7 beregner ud fra de f.eks. 35 enkelte spektrale remissionsværdier lt, eventuelt fremkommet via et antal trykark, normfarveværdierne It (Χ,Υ,Z) i overensstemmelse med 5 formlerne fra CIE 1931 (Commision Internationale de l'Eclairage). Ud fra disse værdier beregner så farve-koordinatberegningsenheden 8 de tre farvekoordinater E** (L*,a*,b*) for CIE's L·*,a*,b*-farvedomæne (eller et tilsvarende andet farvedomæne med ens af-10 stande); dette farvedomæne er sensitometrisk homogent og særlig velegnet til de foreliggende anvendelsesformål. Farvekoordinaterne for det affølte kontrolmålefelt 4 sammenlignes derpå med de tilsvarende ønskede farvekoordinater ]?„*, der er indtastet eller indlæst fra referen-15 cemålefeltet eller på anden måde, hvorved der dannes en differ ens vektor Δ?* = - ^0*, hvis komposanter udgøres af AL*, Aa* og Ab*. Ud fra denne differensvektor AF^, der repræsenterer den kolorimetriske afvigelse af det målte kontrolfelt 4 fra et referencefelt eller de tilsvarende 20 ønskede farvekoordinater, udregnes nu i korrektionsenheden 11 tre korrektionsvektorer Af^, der repræsenterer de nødvendige ændringer i de enkelte trykfarvers sammensætning til udligning af farveafvigelsen i kontrolmåle-feltet (i de påfølgende trykte trykark). Indekset "i" står 25 her for de enkelte trykfarver cyan, gul, magenta. Vektorrepræsentationen er valgt, fordi både farvekoncentratet, blandemidlet og opløsningsmidlet påvirkes. Den egentlige dosering ser ved hjælp af doseringsstyreenheden 12, som 30 foruden korrektionsvektorerne A^j_ selvsagt også tager hensyn til forud indstillede (opskrifts-) grundværdier (vektorer ft0i) °9f sørger for, at de udførte doseringskorrektioner ikke kun foretages en enkelt gang, men at de ønskede vektorstørrelser ajourføres på tilsvarende 35 måde. (De nye ønskede vektorværdier fremkommer som summen af de sidst gældende ønskede vektorværdier og kor- DK 166443 B1 7 reaktionsvektorværdierne.) Den praktiske udformning af doseringsstyreenheden 12, der f.eks. kan være udformet som omtalt £ CH-patentskrift nr. 622.632, kendes af fagfolk på området og kræver derfor ingen yderligere for-5 klaring.

Fig. 2 er et forløbsdiagram, der viser de enkelte skridt i udregningen af de tre korrektionsvektorer ΔΓ^ ud fra differens vektor en AF**, der repræsenterer kontrolmåle-10 feltet 4's farvestedsafvigelse.

Differensvektoren ΔΪ?* har de tre komposanter AL*, Aa* og Ab*, hvoraf AL* er et udtryk for ly shedsaf vigel sen og Aa* og Ab* er udtryk for den kromatiske afvigelse.

15 I et første regneskridt 27 beregnes først størrelsen af den kromatiske afvigelse AC* = j (Aa*)2 + (Ab*)2 20 Derpå følger en kvantitativ sammenligning af lyshedsafvi-gelsen AL* og den kromatiske afvigelse AC*, hvorpå den videre beregning sker i afhængighed af sammenligningsresultatet. Dersom lyshedsaf vigel sen ikke er mindre end den kromatiske afvigelse, følges regnevejen 28, og i modsat 25 fald· regnevejen 29.

I regnevejen 28 træffes først en yderligere afgørelse: Dersom lyshedsafvigelsen ikke er negativ, dvs. at kontrol-5 målefeltet er for lyst, sker den videre beregning via regnevejen 30, i modsat fald via regnevejen 31.

30

Ved et for lyst påtryk (regnevejen 30) sker reguleringen primært gennem farvekoncentraterne, idet lydhedsafvigel-sen AL* multipliceres med en endnu ikke beskrevet konstant vektor f? til frembringelse af koncentratkorrek-35 tionsvektoren A? = AL* · f?. Dersom påtrykket er for DK 166443 B1 8 mørkt (regnevej 31), sker reguleringen primært ved hjælp af blandemidlet, idet lyshedsafvigelsen AL* på tilsvarende måde multipliceres med den konstante vektor v£ til frembringelse af blandemiddelkorrektionsvektoren 5 = AL* · νί. Ud fra koncentratkorrektionsvektoren eller blandemiddelkorrektionsvektoren dannes i begge tilfælde en opløsningsmiddelkorrektionsvektor ΔΪ = A^ · (tf) henholdsvis A\? · (tv) ved multiplikation med en tilsvarende diagonalmatrix (tf) henholdsvis (tv). Denne korrektion 10 har til hensigt at forhindre viskositetsspring ved tilsætning af trykfarve eller blandemiddel, der i reglen har en høj viskositet.

Opløsningsmiddelkorrektionsvektoren Δί og koncentratkorrektionsvektoren A§ henholdsvis blandemiddelkorrek-15 tionsvektoren A\? bestemmer den i hvert øjeblik nødvendige korrektion af trykfarvernes sammensætninger, dvs. de mængder koncentrat, blandemiddel og opløsningsmiddel (f.eks. toluen), som i hvert enkelt øjeblik skal tilføres for at opnå den fornødne sammensætningskorrektion.

20 Nu er det imidlertid nødvendigt at opretholde denne nye sammensætning (indtil en eventuel ny korrektion), og dette betinger, at også doseringsforskriften, dvs. far-vekomponenternes relative andele, skal indstilles på tilsvarende måde. Med henblik herpå multipliceres koncen-25 tratkorrektionsvektoren AÉ med en diagonal matrix (pf) (regnevej 30) henholdsvis blandemiddelkorrektionsvekto-ren A\f med en diagonal matrix (pv) (regnevej 31) til frembringelse af doseringsforskriftskorrektionsvektoren Δί, som derpå sammen med de øvrige korrektionsvektorer 30 indføres i doseringsstyreenheden 12, hvori de forarbejdes på den forklarede måde.

Hver af de konstante vektorer Tt og vi: består af tre kom-posanter, som hver er tilordnet den ene af de tre indgående ikke-sorte trykfarver. Vektoren f? angiver farve- DK 166443 B1 9 virkningen i den bestående farvesammensætning, dvs. hvor mange rumfangsenheder (f.eks. liter) farvekoncen-trat der skal tilsættes til den eksisterende blanding af konncentrat, blandemiddel og opløsningsmiddel, for at be-5 virke en ændring på en enhed i AL*. Svarende hertil angiver vektoren v? blandemiddelvirkningen, dvs. den mængde blandemiddel (f.eks. i liter), der er nødvendig til at bevirke en ændring på en enhed i AL*. Disse vektorers kompo-santer er empiriske og skal findes ved forsøg, f.eks. ved 10 maskinens indkøring. De afhænger bl.a. af det cirkulerende volumen, beholderstørrelsen, farvekoncentraternes koncentration, ætsedybden, skåltømningsgraden, trykkehastigheden mv. Praktiske værdier for komposanterne af f? og v£ er f.eks. (5,1/3,2/1,1) henholdsvis (2,5/0,9/1,8) for 15 farverne cyan, magenta og gul.

Hver af diagonalmatricerne (tf) og (tv) har hver tre rækker og tre kolonner. Deres diagonalelementer angiver den mængde opløsningsmiddel (toluen), der skal tilføres hver enhed farvekoncentrat henholdsvis blandemiddel for 20 at holde den samlede viskositet (nogenlunde) konstant. Praktiske værdier for diagonalelementerne i de to matricer er f.eks. (0,4/0,3/0,5) for (tf) og (0,9/0,4/0,6) for (tv) i rækkefølgen cyan, magenta og gul.

Diagonalmatricerne (pf) og (pv) angiver den procentvise 25 ændring af farvekoncentratets koncentration (farvekoncen-tratets mængde i forhold til summen af mængderne af farve-koncentrat og blandemiddel), når en enhedsmængde (f.eks. 1 liter) farvekoncentrat henholdsvis blandemiddel tilsættes den samlede cirkulerende mængde. Heri indgår selvsagt 30 først of fremmest beholderstørrelsen eller den samlede cirkulerende mængde farveblåndinger. I øvrigt tilfredsstiller (pf) og (pv) åbenbart relationen (pv) » l-(pf). Praktiske værdier for diagonalelementerne i (pf) og (pv) er f.eks. (0,4/0,5/0,3) henholdsvis (0,6/0,5/0,7).

DK 166443 B1 10

Dersom det ved den målte farvestedsafvigelse i alt væsentligt drejer sig om en kromatisk afvigelse (regnevej 29), bstemmes først farveafvigelsens retning a ifølge a = 5 arctg (Ab1/Aa1). Derpå vælges ud fra vinkelen π = a + 180° (den i forhold til a modsatte retning) en af tre af korrektionsmatricer (r), der skal bruges til den videre beregning. Dersom αγ (~ 100°), ciq 215°) og otø (~ 330°) udgør retningerne (vinklerne) for grundfarveakserne (som 10 indskrevet i par ameter lageret 24) for gul (Y = yellow), cyan og magenta, da skal for (r) følgende matricer gælde:

i vinkelområdet αγ < ts < ccqZ

i i α — αγ i i i med rc = i i (1 - rc) ac " αγ i vinkelområdet ας < ή < α^: * 1 ] :-.c i rM i med rM-- i i i \ " “c og i vinkelområdet Qtø < V. < ay i i i — i (l-r_) i “ ~ “Μ Y med ry -- 1 ΓΥ “ϊ - “m DK 166443 B1 11

Korrektionsmatricerne (r) er baseret på, at hver farve-afvigelse kan korrigeres ved ændring af kun to (af de tre indgående) farver, og angiver de procentvise ændringer 5 (dvs. i forhold til enheden for størrelsen AC*) for de pågældende to farver. Hvilke to farver der inddrages i hvert tilfælde bestemmes ud fra farveafvigelsens retning α i overensstemmelse med valgskemaet ovenfor. (Det er de to farver, mellem hvis grundfarveakse retningen tf falder.) 10 Nu multipliceres størrelsen AC* med korrektionsmatrixen (r) ( som udvalgt på basis af tf), hvorpå der regnes videre på nøjagtigt samme måde som i tilfældet AL* ^ AC*, idet AL* dog alle steder erstattes med produktet AC* · (r).

15 Også herved sker der en opspaltning i to regneveje 45 og 46 afhængigt af, hvorvidt relationen AC* ^ φ eller relationen AC* < ψ var opfyldt. Som slutresultat fremkommer derpå enten en koncentratkorrektionsvektor henholdsvis en blandemiddelkorrektionsvektor A\?, en opløsningsmiddel- 20 korrektionsvektor ΑΪ og en doseringsforskriftskorrektionsvektor Δ?, idet alle disse korrektionsvektorer nu i hvert tilfælde kun har indflydelse på to farver, idet den i hvert tilfælde tredje komposant altså er nul eller (i praksis) slet ikke eksisterer. 1

Fordelen ved den beskrevne proces ligger i den fuldstændige udfletning, som, når det drejer sig om farvekorrek-tionsspørgsmål, bliver stadig sværere at opnå. Desuden er processen logisk, overskuelig og indrettet på de praktiske forhold.

Claims (5)

1. Fremgangsmåde til fortløbende regulering af farve- tilførselen ved dyb- eller flexo-trykkeprocesser og af den 5 art, hvor a) medpåtrykte kontrolfelter i form af gråfelter (4), der indeholder samtlige indgående ikke sorte trykfarver udmåles kolorimetrisk, 10 b) målresultaterne (F*) sammenlignes med tilsvarende ønskede værdier ( Fq) i et sensitometrisk homogent system, navnlig i L,a,b-farvedomænet ifølge CIE, c) trykfarvernes relative sammensætninger af koncentrat 15 (F±), blandemiddel (Vj_) og opløsningsmiddel (T^) indstilles i afhængighed af sammenligningsresultatet, A^* kendetegnet ved, d) at sammenligningen af måleresultaterne (F*) og de ønskede værdier (Fq) udføres i et farvedomæne, der 20 tillader indbyrdes uafhængig angivelse af lyshed (L*) og farve (C*), og e) at der ved beregningen af de til indstillingen af trykfarvesammensætningerne fornødne størrelser gås frem på forskellig måde i afhængighed af, hvorvidt 25 gråfeltets (4) lyshedsafvigelse (AL·*) er større eller mindre end farveafvigeisen (AC*), idet beregningen i førstnævnte tilfælde baseres på lyshedsafvigelsen og i sidstnævnte tilfælde på farveafvigelsen, og f) at beregningen udføres på forskellig måde i afhængig-30 hed af, hvorvidt den konstaterede lyshedsafvigelse (AL·*) er positiv eller negativ, idet i det ene tilfælde i hovedsagen kun farvekoncentratet (F-^) påvirkes, og i det andet tilfælde i hovedsagen kun blandemidlet (V-^) påvirkes. DK 166443 B1 13

2. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved, at der anvendes gråfelter med en tæthed på ca. 0,5.

3. Fremgangsmåde ifølge et eller flere af kravene 5 1-2, kendetegnet ved, at den kortfristede indstilling af trykfarvesammensætningen udføres ved direkte og umiddelbart tilsætning af farvekoncentrat (F^) og blandemiddel (V^) og opløsningsmiddel (T-^).

4. Fremgangsmåde ifølge et eller flere af kravene 10 1-3, kendetegnet ved, at den langfristede indstilling af trykfarvesammensætningen i hovedsagen kun udføres ved at variere de relative andele af koncentrat (F^) og blandemiddel (V±).

5. Fremgangsmåde ifølge et eller flere af kravne 1-4, 15 kendetegnet ved, at der for hvert trykt eksemplar i hovedsagen kun anvendes et enkelt gråfelt (4).