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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Regelung der Farbdosierung
in Druckmaschinen mit einem Rechner zum Vergleich von Farbmesswerten
mit Farbsollwerten und zur Steuerung der Farbdosierung in den Farbwerken
der Druckmaschine.
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Ziel
eines jeden Druckprozesses ist es, eine möglichst originalgetreue
Nachbildung der Druckvorlage herzustellen. Dazu werden den produzierten
Bedruckstoffen ständig Proben entnommen, welche mit der
Druckvorlage verglichen werden. Dafür können zum
Einen Probedrucke hergestellt werden, welche dann neben die Druckvorlage
gelegt und vom Drucker verglichen werden, oder es kann die Druckvorlage
in Form von digitalen Daten mit digitalen Messwerten verglichen
werden, welche auf den Probedrucken erfasst werden. Der digitale
Vergleich am Rechner von erfassten Farbmesswerten mit der digitalen Druckvorlage
hat den Vorteil, dass hier eine objektive Begutachtung der Probedrucke
möglich ist, da das subjektive Empfinden des Druckers ausgeblendet wird.
Falls bei diesen Vergleichen Abweichungen festgestellt werden, welche
außerhalb der zulässigen Toleranz liegen, so müssen
die Einstellungen der Druckmaschine entsprechend geändert
werden, um die produzierten Bedruckstoffe der Druckvorlage in der
Farbgebung anzugleichen. Dazu bedarf es eines Regelprozesses, welcher
entsprechend der Abweichungen Stellgrößen berechnet
und so die Druckmaschine ausregelt. Im Farbwerk von Offsetdruckmaschinen
ist die Stellgröße die Farbschichtdicke im Farbwerk.
Auf diese Art und Weise lassen sich z. B. Farbabweichungen zwischen
der Druckvorlage und den Probedrucken ermitteln und durch Eingriff
in die Farbdosierung an den Farbwerken der Offsetdruckmaschine ausregeln.
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Ein
solches Verfahren zum Steuern und Regeln der Farbgebung in einer
Druckmaschine ist aus der
EP
0 741 028 A2 bekannt. Die Farbdosierelemente in den Farbwerken
werden mittels einer Steuer- und Regelvorrichtung eingestellt, welche
von einer Bildaufnahmeeinrichtung laufend Bildsignale produzierter
Bedruckstoffe empfängt. Zur Berechnung der Einstellung
für die Farbdosierung verfügt die Steuer- und
Regelvorrichtung über die Möglichkeit, mehrere
Steuer- und Regelalgorithmen zu benutzen und den passenden jeweils
in Abhängigkeit von vorgebbaren Parametern automatisch
auszuwählen und zu verwenden. Dadurch lässt sich
die Steuer- und Regelungsvorrichtung an die jeweils vorliegenden Umstände
anpassen, um so für jeden Druckauftrag die optimale Farbgebung
einzustellen. Dieses Verfahren hat jedoch den Nachteil, dass es
in sich abgeschlossen ist, so dass weitere Einflussgrößen
nicht ohne weiteres in das Verfahren zum Steuern und Regeln der
Farbgebung eingebunden werden können.
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Es
ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur
Regelung der Farbdosierung in Druckmaschinen mit einem Rechner zum
Vergleich von Farbmesswerten mit Farbsollwerten und zur Steuerung
der Farbdosierung in den Farbwerken einer Druckmaschine zu schaffen,
welches ein unproblematisches Einbinden von weiteren Einflussgrößen
in die Regelung der Farbdosierung ermöglicht.
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Die
vorliegende Aufgabe wird erfindungsgemäß durch
Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der
Erfindung sind in den Unteransprüchen und den Zeichnungen
zu entnehmen. Das erfindungsgemäße Verfahren kann
bei allen Offsetdruckmaschinen eingesetzt werden und führt
die Farbregelung in den Farbwerken der Druckmaschine durch. Dazu
ist die Druckmaschine mit einem Rechner verbunden, welcher zum einen
auf die digitalen Daten einer Druckvorlage Zugriff hat und so die
Farbsollwerte der Druckvorlage kennt und zum anderen mit einem Farbmessgerät
in Verbindung steht, welches Farbmessungen auf Bedruckstoffen durchführt. Auf
diese Art und Weise werden dem Rechner die tatsächlichen
Istwerte der Farbmessung zugeführt, so dass der Rechner
einen Soll-/Istwert-Vergleich von Farbwerten durchführen
kann. Die perfekte Farbgebung ist jedoch von vielen Einflussgrößen
abhängig, wobei die Regelung um so perfekter funktioniert,
je mehr Einflussgrößen berücksichtigt
werden. Soll nun die Regelung zur Farbdosierung an neue Einflussgrößen
angepasst werden, so ist dies beim Stand der Technik nicht ohne
Weiteres möglich, da hier die Farbsteuerung und Regelung
in sich abgeschlossen ist. Gemäß der vorliegenden
Erfindung werden nun alle Einflussgrößen, welche
den Regelprozess der Farbdosierung beeinflussen, auf eine einheitliche Regelgröße
zurückgeführt. Dies führt zu einer leichten
Erweiterung der Steuerungssoftware auf dem Steuerungsrechner für
zusätzliche Einflussgrößen, da die Steuerung
und Regelung der Farbdosierung grundsätzlich nicht verändert
werden muss, sondern die zusätzlichen Einflussgrößen
ebenfalls mittels der einheitlichen Regelgröße
berücksichtigt werden. Als Einflussgrößen
treten Volltöne, Tonwertvorgaben etc. in Erscheinung, welche
zudem in unterschiedlichen Dimensionen angegeben sind. So wird z.
B. die Färbung in standardisierten Lab-Werten angegeben, während
die Tonwerte in Prozentangaben erfolgen. Beide Größen
haben jedoch eine Auswirkung auf die farbliche Erscheinung des produzierten
Bedruckstoffes. Die Regelung der Farbgebung erfolgt wiederum nach
verschiedenen Kriterien wie reinen Volltönen, Graufeldern
oder Buntfeldern. Alle diese Einflussgrößen werden
gemäß der vorliegenden Erfindung auf eine gemeinsame
Regelgröße zurückgeführt. In
einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die
einheitliche Regelgröße der farbmetrische Farbabstand
dE im Lab-Farbraum. Dazu werden die Einflussgrößen
wie Volltöne, Graufelder, Rasterfelder, Mehrfarben-Rasterfelder,
jeweils in die einheitliche Regelgröße wie das
dE umgerechnet und so einer einheitlichen Farbregelung zugeführt.
Auch die Optimierung, d. h. die Angleichung, der Farbwerte des produzierten
Bedruckstoffs an die Druckvorlage erfolgt über die einheitliche
Regelgröße dE. Das Ergebnis der Regelung wird
dann zur Betätigung der Farbdosierung in den Farbwerken
der Druckmaschine in eine entsprechende Farbschichtdicke als Stellgröße umgerechnet.
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Bei
einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen,
dass die in die einheitliche Regelgröße umgerechneten
Einflussgrößen im Rechner einer rechnerischen
Gewichtung zugeführt werden. Auf diese Art und Weise lassen
sich einzelne Einflussgrößen unterschiedlich gewichten, je
nachdem, mit welchem Gewicht sie sich auf eine veränderte
Farbgebung im Vergleich zur Druckvorlage auswirken. So kann z. B.
das Gewicht der Volltöne im Fall einer an Graufeldern orientierten
Regelung geringer angesetzt werden, als dies bei einer reinen Volltonregelung
der Fall wäre. Bei einer Graufeldregelung können
auch statt der bekannten Flächendeckung der drei Druckfarben
Cyan, Magenta, Yellow von 70, 60 und 60% im sogenannten Dreiviertelton, Halb-
bzw. Vierteltongraufelder verwendet werden. Auch deren Beitrag kann
dann entsprechend einzeln gewichtet werden.
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In
einer weiteren ausgestalteten Erfindung ist vorgesehen, dass bei
einer Graufeldregelung die Einflüsse auf Plausibilität
geprüft werden. Das Gleiche gilt auch für eine
Bildregelung oder eine Regelung mit Rastertonwerten. Auf diese Art
und Weise wird sichergestellt, dass sich nicht sekundäre
Effekte in Färbungsabweichung äußern,
welche z. B. vom Schieben oder Doublieren in der Druckmaschine her kommt.
Solche Effekte können durch die Farbdosierung nicht ausgeglichen
werden und müssen auf andere Art und Weise abgestellt werden.
Wenn die Plausibilitätsprüfung wegfallen würde,
so würde die Farbregelung fehlgeleitet und kein zufriedenstellendes
Ergebnis erreicht, da die eigentliche Ursache nicht in der Farbdosierung,
sondern im Doublieren oder Schieben liegt.
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In
einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist es möglich,
dass die rechnerische Gewichtung variabel ist und an die jeweiligen
Druckbedingungen in der Druckmaschine und den jeweiligen Druckauftrag
angepasst wird. So kann die Farbregelung während der Herstellung
der Druckauflage entsprechend geändert werden. Wenn sich
die Druckmaschine im Fortdruckbetrieb befindet, so können die
gewichteten einzelnen Einflussgrößen geändert werden,
da sich z. B. erfahrungsgemäß die Tonwertzunahme
mit der Schichtdicke der Druckfarbe nicht mehr signifikant ändert.
Das Gewicht der Tonwertzunahme kann daher im Fortdruckbetrieb herab
gestuft werden, so dass diese Einflussgröße entsprechend geringer
gewichtet wird. Außerdem kann die Gewichtung auch Von einzelnen
Stellen im Druckbild abhängig gemacht werden. Bei Druckbildern
mit Bildstellen mit geringer Flächendeckung kann z. B.
das Gewicht für die Tonwertzunahme entsprechend höher
gewichtet werden als bei einer Bildstelle mit hoher Flächendeckung.
So kann die Regelstrategie auch in Abhängigkeit des Bildaufbaus
der Druckvorlage angepasst werden.
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Die
vorliegende Erfindung wird nachfolgen anhand zweier Figuren näher
beschrieben und erläutert. Es zeigen:
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1 eine
Offsetdruckmaschine mit einem angeschlossenen Steuerungsrechner
zur einheitlichen Farbregelung und
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2 den
grundsätzlichen Ablauf der einheitlichen Farbregelung mit
einer einheitlichen Regelgröße.
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Die
Druckmaschine 1 in der Figur weist zwei Druckwerke 3, 4 auf,
welche bogenförmige Bedruckstoffe 9 verarbeiten.
Die bogenförmigen Bedruckstoffe 9 werden im Anleger 2 einem
Anlegerstapel 8 entnommen und über eine Transporteinrichtung
dem ersten Druckwerk 3 zugeführt. In den Druckwerken 3, 4 werden
die bogenförmigen Bedruckstoffe 9 in den Druckspalten
zwischen den Gummituchzylindern 13, 26 und den
Gegendruckzylindern 10, 28 bedruckt. Zwischen
den beiden Druckwerken 3, 4 werden die Bogen 9 mittels
eines Transportzylinders 14 befördert. Im Anschluss
an das zweite Druckwerk 4 werden die fertig bedruckten
Bogen 9 an den Ausleger 6 übergeben und
von diesem auf einem Auslegerstapel 7 abgelegt. Die Druckwerke 3, 4 weisen
jeweils Farbwerke 16, 17 auf, welche die Druckfarbe
auf die Druckplatten auf den Plattenzylindern 11, 12 aufbringen.
Zur Steuerung der Eigenschaften der Druckfarbe sind in beiden Druckwerken 3, 4 Feuchtwerke 18, 19 vorgesehen,
welche die Druckfarbe mit Feuchtmittel vermischen und so eine Beeinflussung
der Eigenschaften der Druckfarbe ermöglichen. Von den Plattenzylindern 11, 12 wird
die Druckfarbe auf die Gummituchzylinder 13, 26 übertragen.
Am Ausgang des zweiten Druckwerks 4 ist zudem eine Inline-Messvorrichtung 21 vorhanden,
welche die produzierten bogenförmigen Bedruckstoffe 9 farblich vermessen
kann. Bei der Inline-Messvorrichtung 21 kann es sich um
einen RGB-Sensor, ein Densitometer oder eine andere Bildinspektionseinrichtung
handeln. Die Inline-Messvorrichtung 21 muss die Farbe auf
den Bogen 9 nicht absolut messen können, sie muss
lediglich den relativen Färbungsverlauf auf den Bogen 9 erfassen
können.
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Die
Inline-Messvorrichtung 21 ist in 1 über
eine Kommunikationsverbindung 22 mit dem Steuerungsrechner 5 der
Druckmaschine 1 verbunden. Der Steuerungsrechner 5 der
Druckmaschine 1 ist des Weiteren an einen Bildschirm 15 zur
Eingabe und zur Anzeige der Betriebszustände der Druckmaschine 1 angeschlossen.
Außerdem ist an den Steuerungsrechner 5 ein zweites
Messgerät 20 angeschlossen, welches die Bedruckstoffe 9 absolut
bezüglich der Farbe vermessen kann. Die Bedruckstoffe 9 können
dem Auslegerstapel 7 entnommen werden und von dem Messgerät 20 farblich
vermessen werden. Bei dem zweiten Farbmessgerät 20 handelt es
sich um ein präzises Spektralphotometer, wie es z. B. in
den Farbmesssystemen ImageControl und AxisControl der Heidelberger
Druckmaschinen AG verwendet wird. Die mittels des zweiten Farbmessgeräts 20 gewonnenen
Farbmesswerte können im Druckmaschinenrechner 5 mit
den Farbmesswerten einer Druckvorlage verglichen werden und die
dabei ermittelten Abweichungen zur Steuerung der Farbwerke 16, 17 verwendet
werden. Hierzu wird ein Soll-/Ist-Wert-Vergleich der mit dem Messgerät 20 ermittelten
Farbmesswerte und der Druckvorlage vorgenommen und die Farbwerke 16, 17 der
Druckmaschine 1 entsprechend angesteuert. Die Farbwerke 16, 17 verfügen über
Stellantriebe, mit denen Farbdosierelemente geöffnet und
geschlossen werden können, um so den Farbauftrag regulieren
zu können. Die Stellantriebe werden vom Steuerungsrechner 5 angesteuert,
auf dem die Farbregelung mittels einheitlicher Regelgröße
abläuft.
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Aus
der
2 geht schematisch die einheitliche Farbregelung
im Steuerungsrechner
5 auf Basis von farbmetrischen Farbmesswerten
hervor. Alle Einflussgrößen werden entsprechend
in Farborte im Lab-Farbraum umgerechnet und dann der farbmetrischen
Regelung zugeführt. Somit werden alle Abweichungen der
Einflussgrößen als farbmetrische Farbabstände
dE erfasst und der einheitlichen farbmetrischen Regelung im Steuerungsrechner
5 zugeführt. In
2 sind
beispielhaft zwei Einflussgrößen, nämlich
Vollton und Tonwertzunahme gezeigt. Bei den Volltönen liegen
sowohl Sollwert als auch Messwert als Farbort im Lab-Farbraum vor.
Bei Volltönen ist daher keine Umrechnung erforderlich.
Die Tonwertzunahme wird dagegen in Prozent angegeben, ebenso Soll-
und Istwerte. Zur einheitlichen farbmetrischen Farbregelung werden
daher sowohl Soll- als auch Istwerte der Tonwertzunahme in Farborte
aus dem Lab-Farbraum umgerechnet. Ein entsprechendes Verfahren zur
Umrechnung von Tonwertzunahme in Lab-Farbwerte ist z. B. aus dem
US-Patent 5,947,029 bekannt,
welches hiermit ausdrücklich als Referenz in die Beschreibung
mit aufgenommen wird. Nach der Umrechnung der Tonwertzunahmen in
Lab-Farbwerte können diese der einheitlichen farbmetrischen
Regelung zugeführt werden. Die Einflussgrößen
Vollton und Tonwertzunahme können dazu unterschiedlich
je nach Druckvorlage, Druckauftrag und Betriebszustand der Druckmaschine
1 unterschiedlich
gewichtet werden. Noch während des laufenden Druckauftrags
kann die Gewichtung anhand der Betriebsbedingungen der Druckmaschine
1 entsprechend
verändert werden, da die Tonwertzunahme im Fortdruckbetrieb
einen geringeren Einfluss auf Farbabweichungen hat.
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Anstelle
der in 2 gezeigten einheitlichen farbmetrischen Farbregelung
können selbstverständlich die Einflussgrößen
auch auf andere einheitliche Regelgrößen zurückgeführt
werden, wie Volltöne, Rastertonfelder, Graufelder oder
virtuelle Felder. In allen Fällen findet eine einheitliche
Optimierung auf Basis der ausgewählten einheitlichen Regelgröße statt.
In allen Fällen werden nach der Optimierung der einheitlichen
Regelgröße im Steuerungsrechner 5 die
entsprechenden Stellgrößen für die Farbdosierung
in den Farbwerken 16, 17 der Druckmaschine 1 berechnet
und so die Farbdosierung zur Angleichung der Istwerte an die Sollwerte
verstellt. Falls in die farbmetrische Regelung in 2 weitere
Einflussgrößen einfließen sollen, so
ist dies relativ einfach zu bewerkstelligen, da in diesem Fall die
weiteren Einflussgrößen ebenfalls nur in die standardisierten
farbmetrischen Farbabschnitte dE umgerechnet werden müssen
und dann wie gehabt in 2 der farbmetrischen Regelung
dem Steuerungsrechner 5 zugeführt werden können.
Dies erleichtert die Anpassung der Farbregelung einer Druckmaschine 1 an
weitere Einflussgrößen erheblich.
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- 1
- Druckmaschine
- 2
- Anleger
- 3
- erstes
Druckwerk
- 4
- zweites
Druckwerk
- 5
- Steuerungsrechner
- 6
- Ausleger
- 7
- Auslegerstapel
- 8
- Anlegerstapel
- 9
- Druckbogen
- 10,
28
- Gegendruckzylinder
- 11,
12
- Plattenzylinder
- 13,
26
- Gummituchzylinder
- 14
- Transportzylinder
- 15
- Bildschirm
- 16,
17
- Farbwerk
- 18,
19
- Feuchtwerk
- 20
- Messgerät
- 21
- Inline-Messvorrichtung
- 22
- Kommunikationsverbindung
- dE
- Farbmetrischer
Farbabstand
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - EP 0741028
A2 [0003]
- - US 5947029 [0014]