EP0149424B1 - Verfahren, Vorrichtung und Farbmessstreifen für die Druckqualitätsbeurteilung - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to a method and a device as well as a color measuring strip used to assess the print quality of a printed product according to the preambles of claims 1-3.
- One of the most common methods for evaluating print quality is to print a color measuring strip made up of a number of measuring fields of different types and colors and then evaluate it colorimetrically.
- the densitometric measurement of the color measuring strips can be carried out off-line using a manual densitometer or preferably using an automatic scanning densitometer or on-line on the running printing press using a so-called machine densitometer.
- Suitable sampling densitometers include: in EP-A-0064024, US-A-3 995 958 and EP-A-011376, examples of machine densitometers can be found, inter alia, in in U.S. Patent Nos. 3,376,426 and 3,390,447.
- an information code is thus added or assigned to the individual measuring fields of the color measuring strip.
- This code is read during the measurement and then provides all the necessary information.
- this includes position information with regard to the optimal measuring location, quality information with regard to the type and color of the measuring field, adjustment information with regard to the relative position of the reading track with respect to the measuring field, and test information for detecting reading errors.
- the longitudinal direction of the color measuring strip is labeled X, the direction transverse to it is labeled Y.
- the color measuring strip FMS consists of a larger number of usually different color measuring fields MF, which are arranged with gaps Z or immediately after one another.
- Each measuring field MF is assigned an information code IC, which is arranged on the side next to the respective measuring field.
- the information code IC is designed as a bar code, with its reading direction running in the X direction, ie coinciding with the direction of movement of the scanning head for the measuring fields MF.
- Each information code IC comprises a number of fixed and variable code elements in the form of bars or bars, the information being in the bar width and the spacing.
- the two foremost, fixed code elements 1 and 2 in the reading direction are start or marginal characters and contain the position to the center of the measuring field M in the X direction.
- the two subsequent, likewise fixed code elements 4 and 5 contain position information relative to the measuring field center M in the Y direction, that is to say transversely to the scanning direction. They are designed in such a way that depending on the position of a code reading head to be described and the scanning head for the measuring fields, which is in a fixed spatial association with the measuring fields, relative to the center of the measuring field, i.e. when reading along different distances from the center of the measuring field M, different information results and from this the relative position of the scanning head in the Y direction can be concluded. Three such reading tracks are indicated in the drawing, for example by dash-dotted lines 11-13.
- the remaining code elements 6-9 are variable and form quality information which indicates the color and / or the type (full tone, grid field, etc.) of the respective measuring field MF.
- the information code IC can also contain information for the detection of reading errors and / or regarding the distance of the next measuring field, etc. Further information includes information about the machine center and zones of the press.
- the color measuring strip FMS of FIG. 2 is intended for on-line measurement using a machine densitometer on the running printing press.
- the information codes IC are not arranged to the side of each measuring field, but in the longitudinal direction of the strip in front of or behind the respective measuring field MF.
- the reading direction results from the relative movement between the fixed reading head and sheet drum of the printing press (or possibly also a separate measuring device), so it is transverse to the longitudinal direction of the strip X.
- the structure of the information code IC is in In principle the same as that of FIG. 1, but in the example shown some codes have a fixed code element 3 and a variable code element 10 more.
- the dash-dotted lines 11-13 indicate three different reading tracks.
- the basic arrangement of the essential parts of the invention of a scanning densitometer designed according to the invention is shown in plan and elevation.
- the scanning densitometer is constructed in the same way as that according to EP-A-0064024, but differs essentially only in an additional reading head for the information code and a corresponding interface for connecting the reading head to the electronic system implemented by a computer Control of the movement and measurement functions and for processing the read data.
- a carriage 20 is arranged on a bridge, not shown, to be guided along the color measuring strip FMS.
- the carriage 20 contains a scanning head 21 for the measuring fields MF and, in a fixed spatial assignment, a reading head 22 for the information codes IC.
- the scanning head 21 contains a light source 211 and light receiver 212 and generates a circular measuring spot 213 on the printed sheet B.
- the reading head 22 comprises several, here e.g.
- Fifth light sources 221 and a corresponding number of light receivers 222 and generates fifth scanning light spots 223 lying on the printing sheet transversely to the longitudinal direction of the color measuring strip, that is to say in the Y direction, which scan the information code IC in five different tracks.
- the scanning head 21 and the reading head 22 are each connected to the electronic system 25 via a corresponding interface 23 or 24.
- the latter controls all movements of the carriage, all measuring functions of the scanning and reading heads and also processes the scanning and reading data. Details are described in the aforementioned EP-A-0064024 and therefore do not require any explanation here.
- the carriage 20 moves along the color measuring strip.
- the scanning head 21 scans the individual measuring fields MF.
- the reading head 22 is offset from the scanning head 21 and reads the information codes of the subsequent measuring fields in advance.
- the multiple reading of the information codes in several parallel tracks makes it possible to keep the information codes IC relatively narrow (-1 mm), since the code in at least one of the scanning tracks will always be read without errors.
- the information from the individual reading tracks is analyzed in the electronic system and the track position and the exact position in the Y direction are determined from this.
- FIGS. 5 and 6 The arrangement shown schematically in FIGS. 5 and 6 for a machine densitometer is constructed analogously to FIGS. 3 and 4.
- the printed sheet B is located on a drum T belonging to the printing press, which rotates in the direction of the arrow Y and thereby moves the sheet B relative to a carriage 40.
- This carriage 40 contains a scanning head 41 for the measuring fields MF and a reading head 42 for the information codes IC of the color measuring strip FMS on the sheet B.
- the scanning head 41 consists essentially of a light source 411 and light receivers 412 and generates a measuring spot 413 on the sheet
- Read head 42 again comprises five light sources 421 and five light sources 422 and accordingly generates five scanning light spots 423 on the sheet.
- the scanning and reading head are connected via interfaces 43 and 44 to an electronic system 45 for controlling the movement and functional sequences and for processing the measurement and scanning data.
- the carriage 40 is slidably arranged parallel to the drum axis (X direction).
- the reading head 42 reads the information code IC belonging to a measuring field MF in advance of the scanning of the relevant measuring field by the scanning head 41. This time offset is determined by the space-related spatial offset of the scanning and reading head and by the peripheral speed of the drum T.
- the evaluation of the information read by the reading head 42 enables the precise lateral positioning (X direction) and, if necessary, an optimal correction when moving in the X direction to the next measuring field to be scanned.
- the information code is an integral part of the color measuring strip, i.e. it is printed in the same way as the color measuring fields.
- This template is then attached to the measuring table in a defined assignment when measuring the color measuring strip and is used in exactly the same way as the information code printed on it.
- An individual code template would of course have to be provided for each type of color measuring strip.
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Description
- Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung sowie einen dabei verwendeten Farbmessstreifen zur Beurteilung der Druckqualität eines Druckerzeugnisses gemäss den Oberbegriffen der Patentansprüche 1-3.
- Eine der gängigsten Methoden zur Druckqualitätsbeurteilung besteht darin, einen aus einer Reihe von Messfeldern unterschiedlicher Art und Farbe aufgebauten Farbmessstreifen mitzudrukken und diesen dann farbmetrisch auszuwerten. Das densitometrische Ausmessen der Farbmessstreifens kann off-line mittels Handdensitometer oder vorzugsweise mittels automatischer Abtastdensitometer oder on-line an der laufenden Druckmaschine mittels sog. Maschinendensitometer erfolgen. Dazu geeignete Abtastdensitometer sind u.a. in EP-A-0064024, US-A--3 995 958 und EP-A-011376 beschrieben, Beispiele für Maschinendensitometer finden sich u.a. in US-A-3 376 426 und US-A-3 390 447.
- Bei der maschinellen Ausmessung der Farbmessstreifen besteht eines der heikelsten Probleme in der präzisen Auffindung der geeigneten Messpositionen sowie in der Erkennung von Farbe und Art der einzelnen Messfelder. Dieses Problem wird nun gemäss der Erfindung durch die in den Patentansprüchen 1-3 angeführten Massnahmen und Mittel gelöst.
- Gemäss der grundlegenden Idee der Erfindung wird also den einzelnen Messfeldern des Farbmessstreifens ein Informationscode beigefügt bzw. zugeordnet. Dieser Code wird bei der Ausmessung mit abgelesen und liefert dann alle notwendigen Informationen. Dazu gehören vor allem eine Positionsinformation bezüglich des optimalen Messorts, eine Qualitätsinformation bezüglich Art und Farbe des Messfelds, eine Justierinformation bezüglich der relativen Lage der Lesespur zum Messfeld und eine Prüfinformation zum Erkennen von Lesefehlern.
- Bei dem in US-A-4 289 405 beschriebenen Abtastdensitometersystem ist vorgesehen, die Messpositionen der abzutastenden Messfelder durch einen manuell angebrachten Markierungsstrich festzulegen. Abgesehen davon, dass dieses System nicht auf Maschinendensitometer übertragbar ist, müssen bei diesem System andere als Positionsinformationen auf andere, kompliziertere Weise aus dem Farbmessstreifen selbst gewonnen werden, was in der Praxis mit grossen Schwierigkeiten und erheblichem Aufwand verbunden ist.
- Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
- Fig. 1 und 2 je einen Ausschnitt aus zwei verschiedenen Ausführungsbeispielen eines erfindungsgemässen Farbmessstreifens,
- Fig. 3 und 4 zwei schematische Prinzipdarstellungen der erfindungsrelevanten Teile einer Abtastdensitometerversion der erfindungsgemässen Vorrichtung und
- Fig. 5 und 6 zwei analoge Darstellungen einer Maschinendensitometerversion.
- Der Farbmesstreifen gemäss Fig. 1 ist für die Off-line-Auswertung mittels eines automatischen Abtastdensitometers bestimmt. Die Längsrichtung des Farbmessstreifens ist mit X bezeichnet, die Richtung quer dazu trägt die Bezeichnung Y.
- Der Farbmessstreifen FMS besteht aus einer grösseren Anzahl von in der Regel unterschiedlichen Farbmessfeldern MF, die mit Zwischenräumen Z oder unmittelbar anschliessend aneinandergereiht sind. Jedem Messfeld MF ist ein Informationscode IC zugeordnet, welcher seitlich neben dem jeweiligen Messfeld angeordnet ist. Der Informationscode IC ist als Strichcode ausgebildet, wobei seine Leserichtung in X-Richtung verläuft, also mit der Bewegungsrichtung des Abtastkopfs für die Messfelder MF zusammenfällt.
- Jeder Informationscode IC umfasst eine Anzahl von fixen und variablen Codelementen in Form von Strichen oder Balken, wobei die Information in der Strichbreite und den Abständen liegt.
- Die beiden in Leserichtung vordersten, fixen Codeelemente 1 und 2 sind Start- oder Randzeichen und beinhalten die Position zum Messfeldmittelpunkt M in X-Richtung.
- Die beiden darauf folgenden, ebenfalls fixen Codeelemente 4 und 5 beinhalten eine Positionsinformation relativ zum Messfeldmittelpunkt M in Y-Richtung, also quer zur Abtastrichtung. Sie sind so ausgebildet, dass sich je nach Position eines noch zu beschreibenden Code-Lesekopfs und des mit diesem in fixer räumlicher Zuordnung befindlichen Abtastkopfs für die Messfelder relativ zum Messfeldmittelpunkt, also bei Ablesung längs unterschiedlich weit vom Messfeldmittelpunkt M entfernten Lesespuren unterschiedliche Informationen ergeben und daraus auf die relative Lage des Abtastkopfs in Y-Richtung geschlossen werden kann. Drei solcher Lesespuren sind in der Zeichnung beispielsweise durch strichpunktierte Linien 11-13 angedeutet.
- Die übrigen Codeelemente 6-9 sind variabel und bilden eine Qualitätsinformation, welche die Farbe und/oder die Art (Vollton, Rasterfeld etc.) des jeweiligen Messfelds MF angibt.
- Zusätzlich zu gen genannten Informationsarten kann der Informationscode IC noch Informationen zur Erkennung von Lesefehlern und/oder betreffend den Abstand des nächstfolgenden Messfelds usw. enthalten. Weitere Informationen sind Angaben über die Maschinenmitte und Zonen der Druckmaschine.
- Der Farbmessstreifen FMS der Fig. 2 ist für die On-line-Messung mittels Maschinendensitometer an der laufenden Druckmaschine bestimmt. Bei diesem Farbmessstreifen FMS sind die Informationscodes IC nicht seitlich neben jedem Messfeld, sondern in Streifenlängsrichtung vor oder hinter dem jeweils betreffenden Messfeld MF angeordnet. Die Leserichtung ergibt sich aus der Relativbewegung zwischen feststehendem Lesekopf und Bogentrommel der Druckmaschine (oder eventuell auch einer separaten Messvorrichtung), ist also quer zur Streifenlängsrichtung X. Der Aufbau des Informationscodes IC ist im Prinzip gleich wie der der Fig. 1, im gezeigten Beispiel besitzen jedoch einige Codes ein fixes Codeelement 3 und ein variables Codeelement 10 mehr. Die fixen Codeelemente 1'-3' definieren die Positionsinformation in Y-Richtung, die fixen Codeelemente 4' und 5' geben eine Information über die Spurlage bzw. Position in X-Richtung und die variablen Codeelemente 6-10 beinhalten die übrigen Informationsteile. Die strichpunktierten Linien 11-13 deuten drei verschiedene Lesespuren an.
- In den Fig. 3 und 4 ist in Grund- und Aufriss die prinzipielle Anordnung der für die Erfindung wesentlichen Teile eines erfindungsgemäss ausgebildeten Abtastdensitometers dargestellt. Das Abtastdensitometer ist im Prinzip gleich aufgebaut wie das gemäss der eingangs angeführten EP-A-0064024, es unterscheidet sich demgegenüber im wesentlichen nur durch einen zusätzlichen Lesekopf für den Informationscode sowie eine entsprechende Schnittsstelle zur Verbindung des Lesekopfs mit dem durch einen Computer realisierten elektronischen System zur Steuerung der Bewegungs- und Messfunktionen sowie zur Verarbeitung der abgelesenen Daten.
- Ueber einem Druckbogen B, auf den der Farbmessstreifen FMS mit seinen Messfeldern MF und den zugeordneten Informationscodes IC gemäss Fig. 1 gedruckt ist, ist auf einer nicht gezeigten Brücke ein Schlitten 20 dem Farbmessstreifen FMS entlang führbar angeordnet. Der Schlitten 20 enthält einen Abtastkopf 21 für die Messfelder MF sowie in fixer räumlicher Zuordnung dazu einen Lesekopf 22 für die Informationscodes IC. Der Abtastkopf 21 enthält eine Lichtquelle 211 und Lichtempfänger 212 und erzeugt auf dem Druckbogen B einen kreisförmigen Messfleck 213. Der Lesekopf 22 umfasst mehrere, hier z.B. fünft Lichtquellen 221 und entsprechend viele Lichtempfänger 222 und erzeugt auf dem Druckbogen fünft quer zur Längsrichtung des Farbmessstreifens, also in Y-Richtung nebeneinander liegende Abtastlichtflecke 223, welche den Informationscode IC in fünf verschiedenen Spuren abtasten.
- Der Abtastkopf 21 und der Lesekopf 22 sind je über eine entsprechende Schnittstelle 23 bzw. 24 mit dem elektronischen System 25 verbunden. Letzteres kontrolliert alle Bewegungsabläufe des Schlittens, alle Messfunktionen von Abtast- und Lesekopf und verarbeitet auch die Abtast- und Lesedaten. -Einzelheiten sind in der genannten EP-A-0064024 beschrieben und bedürfen daher hier keiner Erläuterung.
- Der Schlitten 20 bewegt sich längs des Farbmessstreifens. Der Abtastkopf 21 tastet dabei die einzelnen Messfelder MF ab. Der Lesekopf 22 ist aus Platzgründen versetzt zum Abtastkopf 21 angeordnet und liest die Informationscodes der nachfolgenden Messfelder zeitlich voreilend. Die Mehrfachablesung der Informationscodes in mehreren parallelen Spuren erlaubt es, die Informationscodes IC relativ schmal (-1 mm) zu halten, da in wenigstens einer der Abtastspuren der Code immer fehlerfrei zu lesen sein wird. Im elektronischen System werden die Informationen aus den einzelnen Ablesespuren analysiert und daraus die Spurlage und die exakte Position in Y-Richtung ermittelt.
- Die in den Fig. 5 und 6 schematische dargestellte Anordnung für ein Maschinendensitometer ist analog den Fig. 3 und 4 aufgebaut. Hier befindet sind der Druckbogen B auf einer zur Druckmaschine gehörenden Trommel T, die sich in Richtung des Pfeils Y dreht und dadurch den Bogen B relativ zu einem Schlitten 40 bewegt. Dieser Schlitten 40 enthält einen Abtastkopf 41 für die Messfelder MF sowie einen Lesekopf 42 für die Informationscodes IC des Farbmessstreifens FMS auf dem Bogen B. Der Abtastkopf 41 besteht im wesentlichen aus einer Lichtquelle 411 und Lichtempfängern 412 und erzeugt auf dem Bogen einen Messfleck 413. Der Lesekopf 42 umfasst wieder fünf Lichtquellen 421 und fünf Lichtquellen 422 und erzeugt entsprechend fünf Abtastlichtflecke 423 auf dem Bogen. Abtast- und Lesekopf sind über Schnittstellen 43 und 44 mit einem elektronischen System 45 zur Steuerung der Bewegungs-und Funktionsabläufe sowie zur Verarbeitung der Mess- und Abtastdaten verbunden.
- Der Schlitten 40 ist parallel zur Trommelachse (X-Richtung) verschiebbar angeordnet. Der Lesekopf 42 liest den zu einem Messfeld MF gehörenden Informationscode IC zeitlich voreilend gegenüber der Abtastung des betreffenden Messfelds durch den Abtastkopf 41. Dieser zeitliche Versatz ist durch den platzbedingten räumlichen Versatz von Abtast- und Lesekopf sowie durch die Umfangsgeschwindigkeit der Trommel T festgelegt. Die Auswertung der vom Lesekopf 42 abgelesenen Informationen ermöglicht die genaue seitliche Positionierung (X-Richtung) und gegebenenfalls eine optimale Korrektur bei der Verschiebung in X-Richtung zum nächsten abzutastenden Messfeld.
- Bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsvarianten ist der Informationscode integraler Bestandteil des Farbmessstreifens, d.h., er wird genau so wie die Farbmessfelder jeweils mitgedruckt. Es ist jedoch auch ihne weiteres möglich, nur die Farbmessfelder allein zu drucken und den Informationscode in Form einer Schablone bzw. einer Art codelineal auszubilden. Diese Schablone wird dann beim Ausmessen des Farbmessstreifens in definierter Zuordnung zu diesem auf dem Messtisch befestigt und im übrigen genau gleich verwendet wie der mitgedruckte Informationscode. Für jede Art von Farbmessstreifen müsste natürlich eine individuelle Codeschablone vorgesehen sein.
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