EP2155492B1 - Verfahren, Rotationsdruckmaschine und System, bei denen das von der druckmaschine erzeugten druckbildes durch die anpassung der relativpositionen der am druckprozess beteiligten walzen optimiert wird - Google Patents

Verfahren, Rotationsdruckmaschine und System, bei denen das von der druckmaschine erzeugten druckbildes durch die anpassung der relativpositionen der am druckprozess beteiligten walzen optimiert wird Download PDF

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EP2155492B1
EP2155492B1 EP20080784501 EP08784501A EP2155492B1 EP 2155492 B1 EP2155492 B1 EP 2155492B1 EP 20080784501 EP20080784501 EP 20080784501 EP 08784501 A EP08784501 A EP 08784501A EP 2155492 B1 EP2155492 B1 EP 2155492B1
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EP
European Patent Office
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radiation
printing material
sensor system
electromagnetic radiation
printing
Prior art date
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EP20080784501
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EP2155492A2 (de
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Manfred Loddenkötter
Martin Krümpelmann
Holger Delere
Bernhard Frei
Michael Wiebe
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Windmoeller and Hoelscher KG
Original Assignee
Windmoeller and Hoelscher KG
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Anticipated expiration legal-status Critical

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41F—PRINTING MACHINES OR PRESSES
    • B41F33/00—Indicating, counting, warning, control or safety devices
    • B41F33/0036—Devices for scanning or checking the printed matter for quality control

Definitions

  • the invention relates to the following methods or objects:
  • a rotary printing press in which the relative positions of rollers involved in the printing process can be optimized due to the monitoring of the printed image.
  • the aim of the scan is usually the acquisition of measured values to desired sizes of the printed image. Often the longitudinal or transverse registration of the printed image is in the foreground. More recently, measured values with regard to the completeness of the printed image (also the thickness and uniformity of the color transfer, see, for example, US Pat. EP 1 249 346 B1 ) and errors in the printed image, or on the parallelism of the run of the printing substrate, etc. obtained by such scans. Often, these measured values are then also used to control the corresponding characteristic of the print in online mode and or to set the print parameters at the beginning of production.
  • the DE 10 2004 044 341 A1 such a lighting system.
  • the field of application of the illumination system is the feeder of a sheet-fed offset printing press.
  • the lighting system includes a bar that provides substantially homogeneous light that falls on the sheets whose run is to be controlled. From these arcs, the light is reflected back to a sensor.
  • the EP 0 983 853 A1 proposes a method in which the sensor system side facing away from a transparent substrate is illuminated with homogeneous light.
  • the DE 103 52 174 A1 suggests something similar.
  • An additional illumination of the side facing the sensor system is also of the former EP 0 983 853 A1 known.
  • more effective illumination of the print image is a continuing need.
  • the JP 03808937 B2 therefore suggests the use of a plurality of lamps that produce both direct and diffused light.
  • none of the above observation methods is suitable, in a method for optimizing the relative positions of the rollers involved in the printing process, as z. B. of the EP 1 249 346 B1 is shown to be used. This is especially true when printing transparent or opaque substrate. For these reasons, the quality of the entire roll position adjustment process is still scalable.
  • the object of the present invention is to provide an improved method for optimizing the printed image generated by a printing press by adjusting the relative positions of the rollers involved in the printing process, which achieves better results even with exotic substrates.
  • the object is solved by the features of claims 1, 6 and / or 11.
  • homogeneous radiation is characterized by a relatively uniform intensity of radiation.
  • the scanning range of a sensor system is just the area - here the printing material - which is scanned by the sensor system.
  • the sensor system will be attached to the path of the printing material web through the printing press and scan parts of the printed images passing it. In general, the sensor system will be mounted on the side of the printing material on which the pressure is applied.
  • An illumination element is any device which aligns the electromagnetic radiation suitable for illumination with the scanning region. This means that a lighting element takes over the final alignment of the radiation on the substrate.
  • a lighting element may first be a light source that emits light "directly” to the scanning area or a mirror device that redirects the light there. Also mixtures between both systems or other alternatives - like glass panes - are possible.
  • homogeneous light The properties of homogeneous light include, as mentioned, a uniform intensity of the same over a certain area (probably the sampling range here).
  • a uniform intensity of the same over a certain area probably the sampling range here.
  • diffused light As a diffused light is generally understood a light that illuminates the "scene" contrast and shadow. Diffused light is created by flat light sources. In the production of artificial diffused light find light formers such as umbrellas, soft boxes or reflections on uneven, matte, reflective objects use. In nature, diffused light comes about when the sky is overcast. As an alternative, parallel light has crystallized out. Parallel light can be generated for example by Paraboloid- or Ellipsoldspiegel. When light sources are at the focal point of these mirrors, parallel light is produced analogously to the traditional headlamps of cars. As alternatives, light-emitting diode arrays or even laser diode arrays are advantageous.
  • This second electromagnetic radiation falls from the same side of the substrate on which the sensor system is located. This measure requires the presence of any lighting element on this side of the printing material. A rather random lighting by stray light is not meant.
  • the presence of direct, that is to say non-diffuse, radiation has proven to be advantageous.
  • the use of light or Laser diodes or planar arrays of these components has achieved advantageous effects in experiments.
  • the lighting element or elements emanating from the second electromagnetic radiation should advantageously be positioned relative to the scanning region on the printing substrate and the first lighting element such that the second radiation falls past the latter lighting element. By passing it is meant that the second radiation propagating rectilinearly does not fall on the first lighting element. This should also be the case when considering the proper refraction of light at the interfaces of the printing substrate. However, if scattering effects - such as dirt or material damage - cause small amounts of light to strike the first lighting element, this is irrelevant to the above definition. From the measured values obtained by the sensor device, control commands for optimizing the printed image can be derived. As a rule, the measured values are to be forwarded to a computing device for this purpose. This can be part of a system which comprises at least the sensor device and with which the printing press is equipped. However, the computing device can also be integrated as a hardware or software component in the machine control of the printing press.
  • this document proposes recording the course of the intensity of the light reflected by the printing material as a function of the relative roller positions. In the present case, of course, the transmitted from the substrate and possibly reflected light should be recorded, which is very advantageous in connection with the teaching presented above.
  • a target image contains one or more light intensity target values for a surface section.
  • Optimized relative positions of the rollers involved in the printing process can also be found by first measuring measured values relative to a relative position via a radiation intensity measurement and then changing the relative position by a fixed value, for example.
  • the optimization of the relative positions of the rollers involved in the printing process is according to EP1249346 B1 from suitable actuators, which are controlled by control commands of the control or computing device made.
  • the optimization of the roll positions according to these teachings can be done before (starting) or during the printing operation. This is also the case with registering.
  • a line scan camera is advantageous.
  • Systems with which printing presses can be retrofitted or retrofitted for the purpose of monitoring the printed image are advantageous. They include a sensor system, at least one lighting element and a certain intelligence, which provides in the form of software and / or hardware components for the evaluation of the measurement signals. If no hardware components are contained in the system, then the machine control takes over its tasks.
  • Fig. 1 shows a printing machine in the region of the scanning 1.
  • the scanning region 1 with first electromagnetic radiation 2 - preferably light - the radiation source 3 is applied.
  • This radiation passes through the transparent surface 4, the radiation 2 becoming diffused.
  • this diffuse radiation 2 is incident on the scanning region 1.
  • This 1 is scanned by the sensor system 5.
  • These two light sources together with the mirrors 6a and 7a, in whose focal points are the light sources, the lighting elements 6b and 7b. Each of these two lighting elements directs radiation 8 onto the scanning region 1.
  • the second radiation 8 is direct radiation.
  • the second electromagnetic radiation 8 does not fall on the translucent surface 4, which here forms the first illumination element 3 in the sense of this document.
  • the printing material or the printing material web 9 are conveyed in the direction of the arrow z via the guide rollers 10, 11.
  • the elements of FIG. 2 are largely identical to those of FIG. 1 , However, the first lighting element is formed by the mirror 13. This reflects diffusely, so that the first electromagnetic radiation 2 is again diffuse. This mirror 13 also transmits the first radiation 2 to the scanning region 1 as the last mechanical optically active element. As a rule (but not always), the printing ink will be located on the side of the sensor element 5 of the printing substrate 9.
  • FIG. 3 shows again the same arrangement as FIG.
  • a diaphragm 15 is located between the diffuse surface 4 and the substrate 9, wherein between the diffuse surface 4 and the substrate 9, a diaphragm 15 is located.
  • a diaphragm may form a shadow on the diffuse surface 4, the due to the second electromagnetic radiation 8 can be avoided.
  • Such shadowing can be achieved by the interaction of the second electromagnetic radiation 8 with patterns in or on the printing material web 9.
  • Such shadows can falsify the measurements of the sensor system 5.
  • Another way to avoid the shadowing is to choose the distance A between the surface 4 or another optically active first element behind the printing substrate so that the second electromagnetic radiation falls past this element 4.
  • this distance and the selection of the angle of incidence of the second electromagnetic radiation 8 on the printing material 9 can be matched to one another such that a second electromagnetic radiation 8 impinges on the first element 4 stored on the printing material from the point of view of the sensor system.
  • This is at a minimum distance B (see FIG. 3 ), which arises from the above-mentioned geometrical considerations, the case.
  • the extension of the element must also be considered
  • a further possibility of avoiding the shadowing consists in a coordination of the light intensity I emitted by the first radiation source 3 and the photosensitivity of the sensor system 5.
  • FIG. 4 again shows essentially the features of FIG. 2 , wherein a lens 16 is additionally present.
  • This lens assumes a bundling of the first electromagnetic radiation 2, so that first electromagnetic radiation 2 of sufficient intensity arrives at the printing substrate.
  • This measure can be very advantageous because the diffusion of the radiation often causes them to diverge.
  • the lens other light beam means could be used.
  • the mirror 13 could be pronounced as ellipsoid and / or paraboloid mirror. Incidentally, all measures relating to the provision of diffuse or parallel or to the bundling of first electromagnetic radiation 2 are made, also advantageous for second electromagnetic radiation 8 applicable and vice versa.
  • the Figures 5 and 6 take up another topic, the processing of which is advantageous in connection with the present invention. It is advantageous if, in the scanning region in the web running direction z and / or in the direction of the working or printing width x, the intensity of the first and second electromagnetic radiation has the same (local) intensity profile. This is symbolized by the same curves of the graphs 20 and 21, which represent the course of the light intensity on the illuminated part of the printing material web 9 in x and / or in the z direction. Similar light sources 3, 6 and 7 can do this. Also a same or similar color temperature (in FIG. 6 spectral intensity profile) is advantageous. For clarity, in FIG. 6 the wavelength ⁇ plotted against the spectral light intensity I.
  • Graphs 22 and 23 are intended to show that this pattern is the same for the first 2 and second electromagnetic radiation 8 (although the intensity here has other amounts).

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Inking, Control Or Cleaning Of Printing Machines (AREA)
  • Facsimile Scanning Arrangements (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft die folgenden Verfahren beziehungsweise Gegenstände:
  • Ein Verfahren zur Optimierung des von einer Druckmaschine erzeugten Druckbildes durch die Anpassung der Relativpositionen der am Druckprozess beteiligten Walzen, welchem ein Überwachungsverfahren des von der Druckmaschine erzeugten Druckbildes zugrunde liegt.
  • Eine Rotationsdruckmaschine, bei welcher die Relativpositionen von am Druckprozess beteiligten Walzen aufgrund der Überwachung des Druckbildes optimierbar sind.
  • Ein System zur Überwachung des von einer Druckmaschine erzeugten Druckbildes mit welchem Messwerte ermittelbar sind, aufgrund derer die Relativpositionen von am Druckprozess beteiligten Walzen optimierbar sind.
  • Verfahren zur Überwachung des Druckbildes von Rotationsdruckmaschinen sind bekannt. In der Regel wird das Druckbild mit optischen Sensoren überwacht. Jedoch ist es auch denkbar, elektromagnetische Strahlung, die außerhalb des Spektralbereiches des sichtbaren Lichtes liegt, ausschließlich oder ergänzend zur Abtastung heranzuziehen.
  • Ziel der Abtastung ist in der Regel die Gewinnung von Messwerten zu Sollgrößen des Druckbildes. Hierbei steht oft die Längs- oder Querregisterhaltigkeit des Druckbildes im Vordergrund. In jüngerer Zeit werden auch Messwerte in Bezug auf die Vollständigkeit des Druckbildes (auch Dicke und Gleichmäßigkeit des Farbübertrages, siehe z. B. EP 1 249 346 B1 ) und auf Fehler im Druckbild, oder auf die Parallelität des Laufes der Bedruckstoffbahn usw. durch solche Abtastungen gewonnen.
    Oft werden diese Messwerte dann auch zur Regelung der entsprechenden Kenngröße des Druckes im Onlinebetrieb und oder zur Einstellung der Druckparameter zu Beginn der Produktion verwendet.
    Aufgrund der ständig steigenden Anforderungen an die Güte solcher Messungen und aufgrund der zunehmenden Geschwindigkeit, mit der die Bedruckstoffbahn während solcher Messvorgänge bewegt wird, steigt auch der Bedarf an Strahlung beziehungsweise Strahlungsintensität innerhalb des Abtastbereiches, das heißt innerhalb des Bereiches des Bedruckstoffes, den das Sensorsystem zum Zwecke der Messungen erfasst. Daher ist auch die Bereitstellung für diese Zwecke geeigneter Beleuchtungssysteme ein bereits vielfach bearbeitetes Thema.
    So stellt zum Beispiel die DE 10 2004 044 341 A1 ein solches Beleuchtungssystem vor. Als Einsatzgebiet des Beleuchtungssystems wird der Anleger einer Bogenoffsetdruckmaschine angegeben. Das Beleuchtungssystem umfasst einen Stab, der weitgehend homogenes Licht liefert, das auf die Bögen, deren Lauf kontrolliert werden soll, fällt. Von diesen Bögen wird das Licht zurück auf einen Sensor reflektiert.
    Die EP 0 983 853 A1 schlägt ein Verfahren vor, bei der die dem Sensorsystem abgewandte Seite eines transparenten Bedruckstoffes mit homogenem Licht ausgeleuchtet wird. Die DE 103 52 174 A1 schlägt Ähnliches vor. Auch eine zusätzliche Ausleuchtung der dem Sensorsystem zugewandten Seite ist aus der erstgenannten EP 0 983 853 A1 bekannt.
    Jedoch ist eine wirksamere Ausleuchtung des Druckbildes ein fortbestehendes Bedürfnis.
    Die JP 03808937 B2 schlägt daher die Verwendung einer Mehrzahl von Lampen, die sowohl direktes als auch diffuses Licht produzieren, vor. Es hat sich jedoch gezeigt, dass keines der genannten Beobachtungsverfahren geeignet ist, bei einem Verfahren zur Optimierung der Relativpositionen der am Druckprozess beteiligten Walzen, wie es z. B. von der EP 1 249 346 B1 gezeigt wird, eingesetzt zu werden. Dies gilt insbesondere bei der Bedruckung transparenter oder opaker Bedruckstoff. Aus diesen Gründen ist die Qualität des gesamten Verfahrens zur Einstellung der Walzenpositionen immer noch ausbaufähig.
  • Daher besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung in der Bereitstellung eines verbesserten Verfahrens zur Optimierung des von einer Druckmaschine erzeugten Druckbildes durch die Anpassung der Relativpositionen der am Druckprozess beteiligten Walzen, das auch bei exotischen Bedruckstoffen bessere Ergebnisse ersielt. Die Aufgabe wird durch die Merkmale der Ansprüche 1, 6 und/oder 11 gelöst.
    Für die Zwecke der vorliegenden Druckschrift ist homogene Strahlung durch eine relativ gleichmäßige Strahlungsintensität gekennzeichnet. Der Abtastbereich eines Sensorsystems ist eben der Bereich - hier des Bedruckstoffes - der von dem Sensorsystem abgetastet wird. In aller Regel wird das Sensorsystem an dem Laufweg der Bedruckstoffbahn durch die Druckmaschine angebracht sein und Teile der an ihm vorbeilaufenden Druckbilder abtasten. In der Regel wird das Sensorsystem hierbei an der Seite der Bedruckstoffbahn angebracht sein, auf der der Druck aufgebracht ist.
    Ein Beleuchtungselement ist jede Vorrichtung, die die zur Beleuchtung geeignete elektromagnetische Strahlung auf den Abtastbereich ausrichtet. Das heißt, dass ein Beleuchtungselement die schlussendliche Ausrichtung der Strahlung auf den Bedruckstoff übernimmt. Ein Beleuchtungselement kann also zunächst eine Lichtquelle, die Licht "direkt" auf den Abtastbereich emittiert oder eine Spiegelvorrichtung, die das Licht dorthin umleitet, sein. Auch Mischungen zwischen beiden Systemen oder andere Alternativen - wie Glasscheiben - sind möglich.
  • Zu den Eigenschaften homogenen Lichts gehört wie erwähnt eine gleichmäßige Intensität desselben über eine gewisse Fläche (hier wohl am ehesten der Abtastbereich).
    Bei der Bereitstellung homogenen Lichtes haben sich - neben den Maßnahmen die hierzu in den DE 10 2004 044 341 A1 empfohlen werden - folgende Maßnahmen als vorteilhaft erwiesen:
  • Die Bereitstellung diffusen Lichtes. Als diffuses Licht wird im Allgemeinen ein Licht verstanden, das die "Szene" kontrast- und schattenarm ausleuchtet. Diffuses Licht entsteht durch flächige Lichtquellen. Bei der Erzeugung künstlichen diffusen Lichtes finden Lichtformer wie Schirme, Softboxen oder Reflexionen an unebenen, matten, spiegelnden Gegenständen Verwendung. In der Natur kommt diffuses Licht bei bedecktem Himmel zustande.
    Als Alternative hat sich paralleles Licht herauskristallisiert. Paralleles Licht kann beispielsweise durch Paraboloid- oder Ellipsoldspiegel erzeugt werden. Wenn sich im Brennpunkt dieser Spiegel Lichtquellen befinden, dann wird analog zu den traditionellen Scheinwerfern von PKWs paralleles Licht erzeugt. Als Alternativen sind Leuchtdiodenarrays oder gar Laserdiodenarrays von Vorteil.
  • Als vorteilhaft hat sich auch die Kombination der vorstehend genannten Hintergrundbeleuchtung mit der Beaufschlagung des Abtastbereiches mit einer zweiten elektromagnetischen Strahlung erwiesen. Diese zweite elektromagnetische Strahlung fällt von derselben Seite auf den Bedruckstoff, auf der sich das Sensorsystem befindet. Diese Maßnahme setzt das Vorhandensein irgendeines Beleuchtungselementes auf dieser Seite des Bedruckstoffes voraus. Eine eher zufällige Beleuchtung durch Streulicht ist damit nicht gemeint.
    Bei dieser zweiten elektromagnetischen Strahlung hat sich das Vorhandensein direkter, das heißt eben nicht diffuser Strahlung als vorteilhaft herausgestellt. So ist es bei der zweiten Strahlung beispielsweise vorteilhaft, glatte Paraboloid oder Ellipsoidspiegel zu verwenden. Auch die Verwendung von Leucht- oder Laserdioden beziehungsweise flächiger Arrays dieser Bauteile hat bei Versuchen vorteilhafte Wirkungen erzielt.
    Das oder die Beleuchtungselemente, von dem die zweite elektromagnetische Strahlung ausgeht, sollte vorteilhafterweise so zu dem Abtastbereich auf dem Bedruckstoff und dem ersten Beleuchtungselement positioniert werden, dass die zweite Strahlung an dem letzteren Beleuchtungselement vorbei fällt. Mit vorbeifallen ist gemeint, dass die sich geradlinig ausbreitende zweite Strahlung nicht auf das erste Beleuchtungselement fällt. Dies sollte auch bei Berücksichtigung der ordentlichen Lichtbrechung an den Grenzflächen des Bedruckstoffes der Fall sein. Falls durch Streuungseffekte - beispielsweise an Schmutz oder Materialschäden - Licht in kleinen Mengen auf das erste Beleuchtungselement fällt, ist dies für die vorstehende Definition jedoch ohne Belang.
    Von den durch die Sensorvorrichtung gewonnenen Messwerten können Steuerungsbefehle zur Optimierung des Druckbildes abgeleitet werden. In der Regel sind die Messwerte hierzu einer Rechenvorrichtung zuzuleiten. Diese kann Bestandteil eines Systems sein, das zumindest die Sensorvorrichtung umfasst und mit dem die Druckmaschine ausgerüstet wird. Die Rechenvorrichtung kann jedoch auch als Hard- oder Softwarebestandteil in die Maschinensteuerung der Druckmaschine integriert sein.
  • Bei den durch diese Druckschrift beschriebenen Verfahren wird die Flächendeckung bzw. Vollständigkeit des Druckbildes gemessen. Hierzu liefert die EP1249346 B1 vorteilhafte Empfehlungen. Der gesamte Offenbarungsgehalt dieser Druckschrift, der sich auf die Herstellung eines vollständigen Druckbildes durch die Untersuchung des Druckbildes mit einer Kamera und der Anpassung der Relativposition der am Druckprozess beteiligten Walzen bezieht, wird in den Offenbarungsgehalt der vorliegenden Druckschrift einbezogen. In dieser Druckschrift wird unter anderem vorgeschlagen, den Verlauf der Intensität des von dem Bedruckstoff reflektierten Lichtes als Funktion der relativen Walzenpositionen aufzuzeichnen. Im vorliegenden Fall sollte natürlich das vom Bedruckstoff transmittierte und ggf. reflektierte Licht aufgezeichnet werden, was im Zusammenhang mit der vorstehend dargestellten Lehre sehr vorteilhaft ist. Dasselbe (Aufzeichnung der vom Bedruckstoff transmittierten und ggf. reflektierten Strahlung) gilt auch für die anderen Ausführungsbeispiele der EP 1 249 346 B1 .
    Bei der Verfolgung der Intensität der transmittierten und - im Falle einer zweiten elektromagnetischen Strahlung - reflektierten Strahlung ergibt sich bei verschiedenen Druckverfahren - und hier insbesondere im Flexodruck - ein charakteristischer Verlauf. Es ist dann - so die EP 1 249 346 B1 - vorteilhaft, ein optimiertes Druckbild anzunehmen, wenn ein bestimmter Verlauf der Intensität dieser Strahlung festzustellen ist. Mit anderen Worten, eine bestimmte "Kurvenform" des Graphen der Strahlungsintensität als Funktion der Walzenposition spricht für ein optimiertes Druckbild.
    Eine solche vorteilhafte Position befindet sich nach der EP 1 249 346 B1 nach dem zweiten Wendepunkt dieser Funktion. Weist eine Anzahl von Teilbereichen des Druckbildes - zu dem auch Marken außerhalb des Motivs zählen können - einen solchen Verlauf aus, dann kann das Druckbild als optimiert gelten.
    Eine solche Optimierung des Druckbildes nach der EP 1 249 346 B1 kann auch anhand von digitalen Sollbildern des Druckbildes oder Teilen desselben geschehen. Diese Sollbilder wären dann in einer Speichervorrichtung abzulegen, auf die das System zurückgreifen kann.
    Ein Sollbild enthält einen oder mehrere Lichtintensitätssollwerte für einen Flächenabschnitt.
  • Optimierte Relativpositionen der am Druckprozess beteiligten Walzen können auch gefunden werden, indem zunächst über eine Strahlungsintensitätsmessung Messwerte zu einer Relativposition gemessen werden und dann die Relativposition beispielsweise um einen festen Wert geändert wird.
    Die Optimierung der Relativpositionen der am Druckprozess beteiligten Walzen wird nach der EP1249346 B1 von dazu geeigneten Stellgliedern, die durch Steuerbefehle der Steuer- bzw. Rechenvorrichtung angesteuert werden, vorgenommen. Die Optimierung der Walzenpositionen nach diesen Lehren kann vor (Anstellen) oder während des Druckbetriebes erfolgen. Auch beim Registern ist dies der Fall.
    Bei der Abtastung des Druckbildes - besonders zum Zwecke der Vollständigkeit des Druckbildes - ist die Verwendung einer Zeilenkamera vorteilhaft.
    Systeme, mit denen sich Druckmaschinen zum Zwecke der Überwachung des Druckbildes aus- oder nachrüsten lassen, sind vorteilhaft. Sie umfassen ein Sensorsystem, zumindest ein Beleuchtungselement und eine gewisse Intelligenz, die in Gestalt von Software und/oder Hardwarekomponenten für die Auswertung der Messsignale sorgt. Sind in dem System keine Hardwarekomponenten enthalten, so übernimmt die Maschinensteuerung ihre Aufgaben.
  • Weitere Ausführungsbeispiele der Erfindung gehen aus der gegenständlichen Beschreibung und den Ansprüchen hervor.
    Die einzelnen Figuren zeigen:
    • Fig. 1
    Seitenansicht einer ersten erfindungsgemäßen Druckmaschine im Bereich des Abtastbereichs
    Fig. 2
    Seitenansicht einer zweiten erfindungsgemäßen Druckmaschine im Bereich des Abtastbereichs
    Fig. 3
    Seitenansicht einer dritten erfindungsgemäßen Druckmaschine im Bereich des Abtastbereichs
    Fig. 4
    Seitenansicht einer vierten erfindungsgemäßen Druckmaschine im Bereich des Abtastbereichs
    Fig. 5
    Einen vorteilhaften Verlauf des "örtlichen" Verlaufs der Lichtintensität der ersten und der zweiten elektromagnetischen Strahlung .
    Fig. 6
    Einen vorteilhaften Verlauf des spektralen Verlaufs der Lichtintensität der ersten und der zweiten elektromagnetischen Strahlung im Abtastbereich
  • Fig. 1 zeigt eine Druckmaschine im Bereich des Abtastbereiches 1. Der Abtastbereich 1 wird mit erster elektromagnetischer Strahlung 2 - vorzugsweise Licht - der Strahlungsquelle 3 beaufschlagt. Diese Strahlung fällt durch die lichtdurchlässige Fläche 4 wobei die Strahlung 2 diffus wird. Anschließend fällt diese diffuse Strahlung 2 auf den Abtastbereich 1. Dieser 1 wird von dem Sensorsystem 5 abgetastet. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel gibt es noch die Lichtquellen 6 und 7, die zunächst eine zweite elektromagnetische Strahlung 8, die von der dem Sensorsystem 5 zugewandten Seite auf den Bedruckstoff 9 fällt, erzeugen. Diese beiden Lichtquellen bilden zusammen mit den Spiegeln 6a und 7a, in deren Brennpunkten sich die Lichtquellen befinden, die Beleuchtungselemente 6b und 7b. Jedes dieser beiden Beleuchtungselemente richtet Strahlung 8 auf den Abtastbereich 1. Es handelt sich bei der zweiten Strahlung 8 um direkte Strahlung. Die zweite elektromagnetische Strahlung 8 fällt nicht auf die lichtdurchlässige Fläche 4, welche hier das erste Beleuchtungselement 3 im Sinne dieser Druckschrift bildet. Der Bedruckstoff oder die Bedruckstoffbahn 9 werden in Richtung des Pfeils z über die Leitwalzen 10, 11 gefördert.
    Die Elemente der Figur 2 sind weitgehend identisch mit denen der Figur 1. Jedoch wird das erste Beleuchtungselement von dem Spiegel 13 gebildet. Dieser reflektiert diffus, so dass die erste elektromagnetische Strahlung 2 wieder diffus ist. Auch dieser Spiegel 13 vermittelt als letztes mechanisches optisch aktives Element dem Abtastbereich 1 die erste Strahlung 2.
    In der Regel (aber nicht immer) wird sich die Druckfarbe auf der Seite des Sensorelementes 5 des Bedruckstoffes 9 befinden.
    Figur 3 zeigt noch einmal dieselbe Anordnung wie Figur 1, wobei sich zwischen der diffusen Fläche 4 und dem Bedruckstoff 9 eine Blende 15 befindet. Eine solche Blende kann eine Schattenbildung auf der diffusen Fläche 4, die aufgrund der zweiten elektromagnetischen Strahlung 8 zustande kommen kann, vermeiden. Eine solche Schattenbildung kann durch das Wechselwirken der zweiten elektromagnetischen Strahlung 8 mit Mustern im oder auf der Bedruckstoffbahn 9 zustande kommen. Solche Schatten können die Messungen des Sensorsystems 5 verfälschen. Eine andere Möglichkeit, die Schattenbildung zu vermeiden, besteht darin, den Abstand A zwischen der Fläche 4 oder einem anderen optisch aktiven ersten Element hinter der Bedruckstoffbahn so zu wählen, dass die zweite elektromagnetische Strahlung an diesem Element 4 vorbei fällt. Die Auswahl dieses Abstandes und die Auswahl der Einfallswinkel der zweiten elektromagnetischen Strahlung 8 auf den Bedruckstoff 9 können derart aufeinander abgestimmt werden, dass eben ein Auftreffen zweiter elektromagnetischer Strahlung 8 auf das erste dem Bedruckstoff aus Sicht des Sensorsystems nach gelagerte Element 4 unterbleibt. Dies ist an einem Mindestabstand B (siehe Figur 3), der sich aus den vorerwähnten geometrischen Erwägungen, der Fall. Natürlich ist auch die Ausdehnung des Elementes zu berücksichtigen
    Eine weitere Möglichkeit, die Schattenbildung zu vermeiden, besteht in einer Abstimmung der von der ersten Strahlungsquelle 3 emittierten Lichtintensität I und der Lichtempfindlichkeit des Sensorsystems 5. Wenn die Intensität I auch abzüglich der von den zwischen der Strahlungsquelle 3 und dem Sensorsystem 5 befindlichen Gegenstände 4, 13, 14 15 so hoch ist, dass sie über der Aufnahmefähigkeit des Sensorsystems 5 liegt, werden ebenfalls keine Schatten von diesem 5 wahrgenommen, das Bild auf der Bedruckstoffbahn 9 ist ausreichend ausgeleuchtet.
    Figur 4 zeigt noch einmal im Wesentlichen die Merkmale der Figur 2, wobei eine Linse 16 zusätzlich vorhanden ist. Diese Linse übernimmt eine Bündelung der ersten elektromagnetischen Strahlung 2, so dass erste elektromagnetische Strahlung 2 ausreichender Intensität bei dem Bedruckstoff ankommt. Diese Maßnahme kann sehr vorteilhaft sein, weil das Diffus-Werden der Strahlung oft ein Auseinanderlaufen derselben mit sich bringt. Anstelle der Linse könnten auch andere Lichtbündelungsmittel eingesetzt werden. So könnte der Spiegel 13 als Ellipsoid- und/oder Paraboloidspiegel ausgeprägt sein.
    Übrigens sind alle Maßnahmen, die in Bezug auf die Bereitstellung diffuser oder paralleler oder auf die Bündelung erster elektromagnetischen Strahlung 2 gemacht werden, auch vorteilhaft bei zweiter elektromagnetischen Strahlung 8 anwendbar und umgekehrt.
  • Die Figuren 5 und 6 greifen einen weiteren Themenkreis auf, dessen Bearbeitung in Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung vorteilhaft ist.
    Es ist vorteilhaft, wenn im Abtastbereich in Bahnlaufrichtung z und/oder in Richtung der Arbeits- oder Druckbreite x die Intensität von erster und zweiter elektromagnetischer Strahlung einen gleichen (örtlichen) Intensitätsverlaufs aufweist. Dies wird durch die gleichen Verläufe der Graphen 20 und 21, die den Verlauf der Lichtintensität auf dem beleuchteten Teil der Bedruckstoffbahn 9 in x und/oder in z Richtung darstellen, symbolisiert. Gleichartige Lichtquellen 3, 6 und 7 können dies herbeiführen. Auch eine gleiche oder ähnliche Farbtemperatur (in Figur 6 spektraler Intensitätsverlauf) ist vorteilhaft. Zur Klarstellung sind in Figur 6 die Wellenlänge λ gegen die spektrale Lichtintensität I aufgetragen. Die Graphen 22 und 23 sollen zeigen, dass dieser Verlauf bei erster 2 und zweiter elektromagnetischer Strahlung 8 gleich ist (auch wenn die Intensität hier andere Beträge aufweist).
    Bezugszeichenliste
    1 Abtastbereich
    2 Erste elektromagnetische Strahlung
    3 (Erste) Strahlungsquelle
    4 Lichtdurchlässige diffuse Fläche/erstes Beleuchtungselement/ erstes optisch aktives Element hinter der Bedruckstoffbahn
    5 Sensorsystem
    6 Strahlungsquelle
    6a Spiegel
    6b Zweites Beleuchtungselement
    7 Strahlungsquelle
    7a Spiegel
    7b Zweites Beleuchtungselement
    8 Zweite elektromagnetische Strahlung
    9 Bedruckstoffbahn
    10 Leitwalze
    11 Leitwalze
    12 Spiegel/erstes Beleuchtungselement
    13 Erste Strahlungsquelle
    14 Erster Spiegel
    15 Blende
    16 Linse
    17 Abstand Bedruckstoffbahn Gegenstand
    18
    I Lichtintensität
    λ Wellenlänge
    A Abstand zwischen Bedruckstoffbahn und dem ersten optisch aktiven Element, das der Bedruckstoffbahn 9 aus Sicht des Sensorsystems 5 nachgelagert ist.
    B Mindestabstand in Richtung A, bei dem keine Schattenbildung mehr auf dem ersten optisch aktiven Element, das der Bedruckstoffbahn 9 aus Sicht des Sensorsystems 5 nachgelagert ist, erfolgt.

Claims (12)

  1. Verfahren zur Optimierung des von einer Druckmaschine erzeugten Druckbildes durch die Anpassung der Relativpositionen der am Druckprozess beteiligten Walzen, welchem ein Überwachungsverfahren des von der Druckmaschine erzeugten Druckbildes zugrunde liegt, welches folgende Verfahrensmerkmale umfasst:
    - die Abtastung von bedruckten Bereichen des Bedruckstoffes (9) innerhalb eines Abtastbereiches (1) mit einem Sensorsystem (5),
    - die Beaufschlagung zumindest von Teilbereichen des Abtastbereiches (1) mit erster elektromagnetischer Strahlung (2) von einem Beleuchtungselement (4,12) aus,
    - wobei die elektromagnetische Strahlung homogen ist,
    - transparenter oder opaker Bedruckstoff (9) verwendet wird,
    - die erste elektromagnetische Strahlung (2) von der dem Sensorsystem (5) abgewandten Seite des Bedruckstoffes (9) aus auf den Abtastbereich (1) gelenkt wird,
    - wobei eine zweite elektromagnetische Strahlung (8) von der dem Sensorsystem zugewandten Seite aus auf den Bedruckstoff gelenkt wird,
    - als zweite elektromagnetische Strahlung (8) homogene, insbesondere diffuse Strahlung und/oder direkte, insbesondere direkte parallele Strahlung verwendet wird,
    - wobei die Einfallswinkel der zweiten elektromagnetischen Strahlung (8) auf den Bedruckstoff derart eingestellt werden,
    - dass der Abstand (A) zwischen der Bedruckstoffbahn und dem ersten optisch aktiven Element (15,13,3), welches sich aus Sicht des Sensorsystems (5) hinter der Bedrucksoffbahn (9) befindet, zumindest auf einen Mindestabstand (B) einstellbar ist,
    - bei dem keine Schattenbildung auf dem ersten der Bedruckstoffbahn nachgelagerten optisch aktiven Element (15,13,3), die von dem Sensorsystem (5) wahrgenommen wird, mehr stattfindet.
  2. Verfahren nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    zumindest eine der folgenden Maßnahmen zur Bereitstellung der homogenen elektromagnetischen Strahlung (2) vorgenommen wird:
    a) Die Bereitstellung diffuser elektromagnetischer Strahlung (2) durch
    - Diffus reflektierende Spiegel (12)
    - Transparentes Material (9), das elektromagnetische Strahlung (3), die das transparente Material durchdringt, in diffuse Strahlung (2) verwandelt
    - Zur Erzeugung diffuser Strahlung geeignete Strahlungsquellen
    b) Die Bereitstellung von elektromagnetischer Strahlung mit weitgehend parallel verlaufenden Strahlungsanteilen:
    - geeignet geformte Spiegel (6a,7a)(z. B. Parabolloid oder Ellipsoid)
    - geeignet geformtes transparentes Material, das elektromagnetische Strahlung, die das transparente Material (9) durchdringt, in Strahlung mit weitgehend parallel verlaufenden Strahlungsanteilen verwandelt
    - Zur Erzeugung paralleler Strahlung geeigneter Strahlungsquellen (6,7,13).
  3. Verfahren nach dem vorstehenden Anspruch,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Steuerbefehle auch die Quer- und/oder Längsregisterhaltigkeit beeinflussen.
  4. Verfahren nach dem vorstehenden Anspruch,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Flächendeckung/Vollständigkeit des Druckbildes untersucht wird und dass hierbei zumindest einer der folgenden Bestandteile des Druckbildes abgetastet wird:
    - ausgewählte Teile des Druckmotivs,
    - Druckmarken, die außerhalb des Druckmotivs auf den Bedruckstoff aufgedruckt werden,
    - die gesamte Breite des Druckmotivs
  5. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das Sensorsystem (5) die Intensität der von dem Abtastbereich (1) auf das Sensorsystem (5) fallenden Strahlung misst.
  6. Rotationsdruckmaschine, bei welcher die Relativpositionen von am Druckprozess beteiligten Walzen aufgrund der Überwachung des Druckbildes optimierbar sind
    und welche ein System zur Überwachung des Druckbildes mit folgenden Merkmalen enthält:
    - zumindest ein Sensorsystem (5) zur Abtastung von bedruckten Bereichen des Bedruckstoffes (9) innerhalb eines Abtastbereiches (1),
    - zumindest ein Beleuchtungselement (4,12) zur Beaufschlagung zumindest von Teilbereichen des Abtastbereiches (1) mit erster elektromagnetischer Strahlung (2),
    - wobei zumindest ein Beleuchtungselement (4) zur Beaufschlagung zumindest von Teilbereichen des Abtastbereiches (1) mit erster homogener elektromagnetischer Strahlung (2) auf der dem Sensorsystem (5) abgewandten Seite des Bedruckstoffes (9) angebracht ist,
    - wobei zumindest ein zweites Beleuchtungselement (4) zur Beaufschlagung zumindest von Teilbereichen des Abtastbereiches (1) mit zweiter elektromagnetischer Strahlung (2) auf der dem Sensorsystem (5) zugewandten Seite des Bedruckstoffes (9) angebracht ist,
    - wobei mit dem zumindest einen zweiten Beleuchtungselement homogene Strahlung (8), insbesondere diffuse Strahlung und/oder parallele insbesondere direkte parallele Strahlung erzeugbar ist
    - wobei die Einfallswinkel der zweiten elektromagnetischen Strahlung (8) auf den Bedruckstoff derart eingestellt sind,
    - dass der Abstand (A) zwischen der Bedruckstoffbahn und dem ersten optisch aktiven Element (15,13,3), welches sich aus Sicht des Sensorsystems (5) hinter der Bedrucksoffbahn (9) befindet, zumindest einen Mindestabstand (B) beträgt,
    - bei dem keine Schattenbildung auf dem ersten der Bedruckstoffbahn nachgelagerten optisch aktiven Element (15,13,3), die von dem Sensorsystem (5) wahrnehmbar ist, mehr stattfindet.
  7. Rotationsdruckmaschine nach dem vorstehenden Anspruch,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    auf der dem Sensorsystem (5) zugewandten Seite des Bedruckstoffes zumindest ein zweites Beleuchtungselement (6b,7b) zur Beaufschlagung zumindest von Teilbereichen des Abtastbereiches (1) mit zweiter elektromagnetischer Strahlung (8) angebracht ist.
  8. Rotationsdruckmaschine nach einem der vorstehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    zumindest zwei zweite Beleuchtungselemente (6b,7b) vorgesehen sind.
  9. Rotationsdruckmaschine nach einem der vorstehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das zumindest eine Sensorsystem (5) zumindest eine Zeilenkamera umfasst.
  10. Rotationsdruckmaschine nach einem der vorstehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das zumindest eine Sensorsystem einen Abtastbereich (1) aufweist, der
    - Teilbereiche der möglichen Druckbreite der Rotationsdruckmaschine überspannt oder
    - die gesamte mögliche Druckbreite der Rotationsdruckmaschine überspannt.
  11. System zur Überwachung des von einer Druckmaschine erzeugten Druckbildes mit welchem Messwerte ermittelbar sind, aufgrund derer die Relativpositionen von am Druckprozess beteiligten Walzen optimierbar sind,
    welches mit folgende Merkmale enthält:
    - zumindest ein Sensorsystem (5) zur Abtastung von bedruckten Bereichen des Bedruckstoffes (9) innerhalb eines Abtastbereiches (1),
    - zumindest ein Beleuchtungselement (4,12) zur Beaufschlagung zumindest von Teilbereichen des Abtastbereiches (1) mit erster elektromagnetischer Strahlung (2),
    - wobei das zumindest eine Beleuchtungselement (4,12) zur Beaufschlagung zumindest von Teilbereichen des Abtastbereiches (1) mit erster elektromagnetischer Strahlung (2) auf der dem Sensorsystem (5) abgewandten Seite des Bedruckstoffes (9) angebracht ist.
    - und wobei zumindest ein zweites Beleuchtungselement (4) zur Beaufschlagung zumindest von Teilbereichen des Abtastbereiches (1) mit zweiter elektromagnetischer Strahlung (2) auf der dem Sensorsystem (5) zugewandten Seite des Bedruckstoffes (9) angebracht ist,
    - wobei mit dem zumindest einen zweiten Beleuchtungselement homogene Strahlung (8), insbesondere diffuse Strahlung und/oder parallele insbesondere direkte parallele Strahlung erzeugbar ist,
    - wobei die Einfallswinkel der zweiten elektromagnetischen Strahlung (8) auf den Bedruckstoff derart eingestellt sind,
    - dass der Abstand (A) zwischen der Bedruckstoffbahn und dem ersten optisch aktiven Element (15,13,3), welches sich aus Sicht des Sensorsystems (5) hinter der Bedrucksoffbahn (9) befindet, zumindest einen Mindestabstand (B) beträgt,
    - bei dem keine Schattenbildung auf dem ersten der Bedruckstoffbahn nachgelagerten optisch aktiven Element (15,13,3), die von dem Sensorsystem (5) wahrnehmbar ist, mehr stattfindet.
  12. System nach dem vorstehenden Anspruch,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das System Kommunikationsmittel aufweist, mit denen das System mit der Maschinensteuerung der Druckmaschine verbindbar ist.
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