CN1040952A - 监控调节胶印机加湿润剂的方法 - Google Patents

Abstract

一种监控胶印机上施加湿润剂的方法，该方法应用一个光电转换器来扫描规定的印有颜色的区域边缘外的未印色的区域。然后根据扫描所得的信号进行判断。最好是对控制印刷的测色带上的全色调区进行扫描。本发明的方法既适用于监控，也适用于对施加湿润剂的自动调节。

Description

本发明涉及一种监控胶印机上施加湿润剂的方法。在胶印工艺中，欠湿将会造成条纹和在一些部位出现可见的不均匀分布的色点，而若湿润剂用量恰当的话这些部位是无色的。这种由欠湿引起的印色沉积现象，在欠湿开始时首先发生于印色复盖率较高的区域后面（按进纸的方向而言）。当欠湿的程度进一步提高时，印色沉积的范围也扩大了，直至一些本来不加印刷的部位也出现所谓的“色调”。

色调出现的初期只是在用放大镜观察时才能被见到。它很少在纸张的整个宽度上同时出现。因此用放大镜来进行目检就必须对整个宽度全面检查，对于印刷工来说需要耗费大量的时间且需集中精力。当施加湿润剂过多时，虽然距离出现色调的安全度大了，但印出来的色泽对比性差而且模糊。因此为了得到优良的印刷质量，努力的方向是尽可能地在出现色调的边缘条件下进行印刷。

用于对湿润剂的量进行监控和调节的已知方法是在印刷机上用间接或直接的测量方法来确定印色内或印版上湿润剂的量。然而已知的方法有各种缺点，因此在实践中经受不了考验。例如，黑的印色中的湿润剂的含量用红外线法是检测不出的。此外，对印版面上湿份的测量受印版表面的反射特性的影响很大。因此水层厚度的测量值的相符性随印版的不同而各异，另外，也与滚印的方向有关。

本发明的任务是要找出一种监控及/或调节胶印机上施加湿润剂方法，它可以在不受其他参数影响的条件下确定欠湿的情况，用以发出指示及/或进行调节。

本发明的方法的特征是，用一个光电转换器扫描规定的印有颜色的纸面区边缘以外的未印色纸面，并对扫描取得的信号进行判断。最好是，从印刷的方向看，其扫描的未印色纸面位于印有颜色的纸面区的后缘。在本发明的方法的范围内，也可以对颜色区其他边缘以外的区域进行扫描。

为此，可以将检验印刷质量的测色带上的测色区有利地用作上述的规定的印有颜色的纸面区（有色区），该测色区是代表某一单色或某一印件的。但也可以用本来就在印成的图象内的某一合适的有印色的表面作为规定的有色区。应用印成的图象范围内的色面来进行判断。

该规定的印有颜色的纸面区可以是一个全色调区，或是具有高表面复盖率的网目区（半色调区），但它应该总是一个单色的色区，而不是几种颜色叠印的色区。本发明的方法的另一个内容，是它允许用肉眼来进行检验，为此各个被扫描的色面被放大并显示于屏幕上。或者被扫描的面积仅在屏幕上显示出来。

本发明的方法的另一内容是：扫描规定的印色区边缘后面的纸面得到的信号与对照值相比较，并根据比较的结果发出标志所加湿润剂不够的欠湿信号。对此特别有利的是，该对照值居于未印色纸面的亮度和印色面亮度之间。

为此可先将得到的信号与对照值相比，该对照值居于未印色纸面的亮度和印色面的亮度之间。然后算出各个被扫描的面积中超出或低于对照值的份额。该面积份额是通过对图象单元的计数算得的，即所述的面积中的其信号超出或低于对照值的分额是通过对图象单元的计数算得的，当所述的面积份额超过规定的尺度时，就会给出一个欠湿的信号。对位于规定的印色区后面的纸面扫描所得的信号求得平均值，将该平均值与一个对照值比较，当该平均值超过或低于该对照值时，导出一个欠湿信号。在具有多个印机的印刷机上，扫描在最后一台印机上进行，而在有纸张压光机和反面印刷的印刷机上，在纸张返转前的印机上进行一次补充扫描。

有了这一内容，就可能对于施加湿润剂进行自动监控及/或自动调节。

扫描可以在印刷好的纸张上进行，扫描是在还卷在印刷滚筒上的印刷好的纸张上进行的，在本发明的方法中，不排除在印刷机的橡皮布上或张紧的印刷版上进行扫描。

根据本发明的方法，它除了监控施加湿润剂以外，也可用来对其进行调节，其特征是，这种调节是以扫描得到的信号所作的判断为依据的。

本发明的方法的另外一个有优点的内容为：当出现欠湿信号时，施加湿润剂的量就提高，而当欠湿信号不再出现时，施加湿润剂的量就逐步地减少。

本发明的方法的另外一个内容是：它对印色表面进行扫描，并从扫描所得的信号导出一个湿份过大的信号。为此，可将从对印色表面进行扫描得到的信号输入一个图象处理系统，它所产生的湿份过大信号可以连同欠湿信号一起用来对施加湿润剂进行调节。

通过这些从属的措施可以对本发明进行有利的完善和改进，从而有可能为实施本发明的方法提出具有优点的布置方式。即，在一个探头内装有光电型行扫描传感器，该探头可在垂直于印刷的方向移动。也可为在一个探头内装有光电型面扫描传感器，该探头可定位于被扫描的表面上方。还可为在一个探头内装有光电型面扫描感器，该探头可在垂直于印刷的方向连续地移动，当该探头位于被扫描的表面上方时，其面传感器的输出信号可用作判断的依据。从上述光电型传感器产生的信号可用于规定值和实际值的对比。利用由光电传感器产生的一扫描信号来确定（测知）在规定的表面和本来未印刷表面之间的边棱位置。在一个探头内装有光电型行扫描传感器，被扫描的表面可借助于一个物镜投影于该传感器，该行扫描传感器装有一个柱体透镜，其曲面垂直于该行扫描传感器的纵轴方向。下面将结合附图对本发明的实施例作详细的说明。在附图中：

图1是印有检验印色用的测色带的印张的一部分，

图2和图3是一台已知的用于判断印好的测色带的装置，它装有附加的与之形成一体的湿度探头，

图4是适用于本发明的方法的探头以及为实施本发明的方法的电路方框图，

图5是按照图4的电路取得的信号的几个时间过程图，

图6是湿度探头部分结构，

图7是实施本发明的方法的另一种布置方式。

在附图中同一部件都用同一件号表示。

图1中所示的印张5的局部中包括含有多个测色区MF的用于检验的测色带MS。图中所示不同的测色区MF中，B是黑色全色调区，C是氰基青色全色调区，M是品红色全色调区，Y是黄色全色调区，另外还有第5、第6两种颜色。此外，图中还示有含有例如70～90%复盖率的B色和C色的网目区。当欠湿现象出现时，在全色调区B后面首先开始出现黑的色调，在图示的例子中其色泽已较深，而在网目区B的后面的色泽则较浅。

在本发明的方法中，扫描的范围是图1中的虚线围起来的那一块，其扫描的行条与印刷时进纸方向平行。使用图4中说明的传感器来进行扫描。为了有个大致的概念，在图1中仅示出几根扫描的行条Z。垂直于印刷时进纸方向的扫描则使用图2和图3中所示的一种已知的装置来进行。

除了用行扫描传感器以外，也可使用面扫描传感器，它可对一个面F进行扫描，该表面F相当于一个测色区。

图2中示出的装置包括一个测量台1，其上有一个测量桥架2，它装有测量滑座3，还有用于夹住被测印张5的四个夹块4，一个电子组件6和一台个人计算机7。测量台1的面层下面有一块钢板，这样就可利用磁铁之类的夹块将印张5夹住。带有显示器的个人计算机7以可转动的方式固定在测量台1上。测量滑座3、电子组件6和个人计算机7之间用图中未示出的导线相连。

电子组件6含有一个微处理机系统和供引入测量信号和输出控制信号的接口。电子组件6中的微处理机系统与个人计算机7以所谓的“主-从系统”的方式运行，在该系统中个人计算机具有控制功能，它进行对测量值的判断并接收输入的数据，而电子组件内的系统则用来执行测量并移动测量滑座。

该系统通过一些专用的数据掌握着测色带的内容，诸如各个测色区的排列次序、它们的颜色、其复盖面积、以及相互的间距等。因此必须在一定的位置上去取得所要的测量值。

在图3中，桥架2以放大的比例画出。它包括两个垂直的侧架11和12，它们支承着桥架上的其它部件。桥架2有两个可摆合起来将侧架11、12之间的空间围住的罩盖13和14。这些罩盖可以摆开到图3中所示的位置，以便及到测量桥架2的内部。侧架11和12用一个导向轴15和在图中仅局部地示出的连接件16互相连接起来。

整个测量滑座3可在导向轴15上来回移动，并可围绕着它摆动。测量滑座3由一个装有两个滚珠套筒的导向块17和固定在该导向块上的探头18和19以及一块两端向上翘起的导向压板20所构成。在测量滑座3的底面装有图中未示出的滚轮。使用时该测量滑座支承在被测的印张5上面，因而探头18和19与印张5上测色带MS内各个测色区MF之间的距离始终保持恒定。探头19属于美国专利US-PS4，078，858所公开的那种原理，它可同时测量三个彩色通道。探头18用来实施本发明的方法，下面将结合图4作详细的介绍。

带齿皮带23是为了驱动测量滑座3而装设的。它套装在两个分别以可转动的方式支承在侧架11和12上的滚轮24和25上，而导向块17则固定于该带齿皮带23的下背面。图3中的左滚轮25由一个步进马达27通过一组带齿皮带-减速装置26驱动。另一个滚轮24则可自由转动，它支承在一个拉紧装置28上。步进马达27和减速装置26的配合使步进马达每转动一整步时，从而带齿皮带23和滑座3将移动0.1毫米。

后面的罩盖13有一个槽形架29，在其里面布置了从滑座3连接到电子组件6去的扁平电缆。侧架11和12上还装有在罩盖13和14摆起后将它们保持在关闭状态的快锁块30，另外还装有限位器31，它与装在导块17或滑座3上的钢条或类似的装置（图中未示出）共起作用：当由于控制装置失灵而使测量滑座超越了规定的最小距离而过分接近两个侧架中任一个时，可将滑座3自动地停住。

在前罩盖14内装有一个U形的压紧件32，在该压紧件上沿着测量桥架2的长度等距离地装有5个标示照明灯。装在压紧件32上翼缘上的这些灯是由所谓“划线灯”的光源（图3中见不到）和装在压紧件下翼缘的投射镜头33b构成的，它们在印张5上形成位于同一直线上的每个约长20毫米的五个光标。光标的作用是供将印张5上的测色带MS准确地定位于探头18和19的移动轨迹的下方。

最后，在前罩盖14的顶面上装有一个开关按钮35，它可用来手动地操作测量滑座3使之移动到测色带MS上任意的位置。

图4所示的实施例中用一个电荷耦合（CCD）行扫描传感器41来进行扫描。前已述及，也可使用装有接收管或半导体元件的面扫描传感器（即摄像机）来扫描。

行扫描传感器有各种型式，它含有（例如）1024个光敏元件，它们因受光照而产生的电荷形成脉冲H（图5a）传送给输出寄存器，最后以定时脉冲T的形式顺序地从该寄存器读出。脉冲T和H被引导到时间脉冲发生器42。从输出端43可得到一个由亮度分布作用于行扫描器形成的视频信号V。

用一个物镜44可将印张5上被扫描的面上的一行投射到传感器。这样就可以扫描到测色区的一部分和未印色的位于测色区MF后面的一部分纸面。照明装置40提供必要的照明。

图5b示出从43得到的视频信号的一个例子。它相应于扫描没有色调的一行的结果。当开始出现色调时，例如在图1中的网目测色区B，视频信号被干扰，形成如图5b中虚线所示的那种形态。在t₀至t₁的时间段内，视频信号表示测色区，而在t₁至t₂的时间段内则表示其相邻的未印色区。

可以用各种方法来对视频信号进行判断。视频信号可以被放大后在监控器62上直接用肉眼判断。当用测量的方法来对视频信号判断时，也有多种可用的方法。举一种特别简单的方法为例，该方法将感兴趣的视频信号的时间段经由一个选通电路输入到一个阀值开关，当信号低于阀值时就给出一个相应的信号。也可用更复杂的方法来进行判断，应用模拟的和数字化的电路和计算机系统来完成。在图4所示的布置中，根据色调的深度换算成多位数的数字是由数字化的电路来进行处理的。进一步的处理并作高一级的对测量过程的控制则备有微处理机系统56。

因为每扫描一行包括扫描测色区的时间段t₀至t₁和扫描测色区后面未印色区的时间段t₁至t₂，要它产生分开的两个脉冲I₁和I₂，如图5c和图5d，为此，由时间脉冲发生器42向计数器45提供时间脉冲。该计数器在每一行开始时由脉冲H将其复位。计数器的读数输入到逻辑电路46通过与计数器的单个位数的相应耦合来给出脉冲I₁和I₂。

从行扫描传感器41输出端43输出的视频信号V经由放大器47进入模/数转换器48。从模/数转换器48出来的视频信号形成一个例如8位宽的数字信号DV，它可在随后的数字化电路中作进一步的处理。对测色区MF进行局部扫描得到视频信号DVMF经由与门49导出，而对未印色区扫描所得的那部分视频信号DVT则经由与门50导出。

在随后的电路51和52中，对每个测色区MF的第一行扫描所得的数字化的视频信号DVMF和DVT按时间进行平均（信号S₁和S₂）。该两个平均值再在电路53中作进一步的平均（例如取其算术平均值）。由此导出一个阀值S₃，此阀值在图5b中以点划线示出。此阀值相当于测色区MF的亮度和未印色的印张5的亮度的平均值。对应于未印色的印张5的亮度信号S₁可以是测色区旁边不含任何色调的无色区的亮度，直至扫描到的虽然原来是未印色的，但可能已出现色调那部分纸面的亮度的平均值。

阀值S₃和数字化的视频信号DVT被送入一个比较器54。比较器的输出信号取决于在时间段t₁至t₂内的视频信号是否已降至阀值S₃以下。此信号（图5e）虽然已可用作欠湿信号，但如印刷材料方面稍有差错就可能会给出虚假的报警信号。因此图4中的电路考虑及此，使比较器54的比较信号为一计数器55阻断，而将时间脉冲T输到计数器的输入端CLK。在每次完成对测色区MF及位于其后的未色区扫描以后，计数器55的内容被寄存器57接过去，并在短时间内将计数器55复置。为此，微处理机系统56向寄存器57发出接收到信号的脉冲，并通过一个延迟开关58将脉冲输入计数器55的复置端。

对于在各个时间段内视频信号V或DV低于阀值S₃的时间脉冲的计数可以确定带有色调的面积的大小。该大小可以在微处理机系统56内根据实际要求进行判断。例如当确定的面积非常小，认为此时还不存在扩散的色调，则该面积尺寸可用作判定色调扩散程度的一种尺度。根据这样得到的信息，可以从微处理机系统56的输出59、60通过一些装置（诸如数字显示装置或调节器）来对施加湿润剂的量进行控制。

在对每一个测色区MF及其后面的未印色区进行扫描时，得到的视频信号被输送到存储器61内。如果在未印色区内出现色调，则微处理机系统56会通过一个信号S₄将存储器的读出部分开动，后者将存储器61内储存的信号读出并输送到监控器63。它不断地进行读出，以保持连续的显示。监控器63只是在某一测色区及其所属的未印色区内出现色调时才会显示。因此，可以将使监控器显示所需的阀值设定得较低，这样，印刷工就可以在得知有色调出现时考虑是否需要采取措施。在其他时间内印刷工可不必分心去注意监控器63。

为对施加湿润剂进行自动控制，可以在微处理机系统56内设置一套程序，它可以在出现色调时增加湿润剂。可以根据本发明方法的实施方案按照出现的色调深浅程度一次性地增加湿润剂的供给量（根据计数器55输出）。也可以在提高湿润剂的供给量以后逐渐地、分步地将其降低，直至色调再次出现。这样“试验性”地超出色调限度对于印刷质量不会有实质性的影响，因为本发明的方法可以识别最低限度的色调，尤其是当它在扫描出现色调最敏感的区域（黑色全色调区）时。

为了使本发明的方法也能够识别湿润剂加得过多，将代表某一被扫描的测色区的平均亮度的信号S₂送入微处理机系统。当湿份过大时，着色性会变差。只要在微处理机系统内储存某一测色区的规定值，它就可识别该全色区因湿份过大引起的亮度变化。其结果可用于湿份的自动控制。

为识别湿份过量，也可使用一个图形处理系统。过量的湿份会使着色明显变差，尤其对于全色调区更是如此。图象处理系统可以将扫描结果与一幅完美的图象相比，亦即是与其印色的表面复盖率相比（由于印件表面粗糙度的影响，复盖率达到百分之百是不可能的）。可以确定两者之间的差异，并通过储存的运算方法给出显示及/或控制信号。由于印色复盖不佳时颜色会明显变浅，与不同的或全部的测色区的色度测定值进行比较，就可确定是否存在色度太浅或湿份过量的现象。湿份过量首先从印色较少的部位体现出来，因为施加湿润剂是不能按部位不同进行调节的。某一测色区内的表面复盖率，亦即是施加印色量多少的一个尺度是该区的开孔率，它的数据对于控制印色的计算机是已知的。该数据要在逻辑耦合时提取使用。如果（举例说）具有很小开孔率的全色调区的复盖程度较之具有较大开孔率的全色调区的复盖程度差，颜色较浅，则此处存在着湿份过量。

每当过渡到第二个测色区时，微处理机系统56（它同时也控制探头19的移动，图中未示出）就向电路51、52和存储器61给出一个脉冲I₃。

图6示意地示出一个具有行扫描传感器41的探头正在借助于物镜44扫描样品5。图中还示有一个照明装置40。为了取得垂直于行扫描方向的平均值，该行扫描传感器41配有一个柱体透镜65。这样可以免除随后在垂直于行扫描的方向的电气积分。

在图4的电路设计中，视频信号的判断是用一个专门为之设计的电路来进行的，未印色区出现色调时的参数最后被导入一个微处理机系统，而在图7的电路设计中则完全由微机处理机来全面进行判断。

在图7中对位于测量范围G内的全色调区MF边缘的扫描是由一个传感器71来进行的。传感器71产生的信号经由一个模/数转换器72导入微处理机73的输入端。微处理机73与一个显示装置74连接，并经由输出端75与印刷机上的施加湿润剂的控制器相连。

应用一套相应的程序后，微处理机73可以对数字化的视频信号进行适当的判断。它也可以具有类似于图4中的各个步骤。

Claims (27)

1、一种监控胶印机上施加湿润剂的方法，其特征是，用一个光电转换器扫描规定的印有颜色的纸面区边缘以外的未印色纸面，并对扫描取得的信号进行判断。

2、根据权利要求1的方法，其特征是，从印刷的方向看，其扫描的未印色纸面位于印有颜色的纸面区的后缘。

3、根据权利要求1或2的方法，其特征是，该规定的印有颜色的纸面区是检验印刷质量的测色带上的测色区。

4、根据权利要求1至3中任一项的方法，其特征是，该规定的印有颜色的纸面区是全色调区。

5、根据权利要求1至3中任一项的方法，其特征是，该规定的印有颜色的纸面区是具有高的表面复盖率的网目区（半色调区）。

6、根据权利要求1或2的方法，其特征是，应用印成的图象范围内的色面来进行判断。

7、根据权利要求1至6中任一项的方法，其特征是，各个被扫描的色面被放大并显示于屏幕上。

8、根据权利要求1至7中任一项的方法，其特征是，将扫描规定的印色区边缘后面的纸面得到的信号与对照值相比较，并根据比较的结果发出标志所加湿润剂不够的欠湿信号。

9、根据权利要求8的方法，其特征是，先将信号与对照值相比，该对照值居于未印色纸面的亮度和印色面的亮度之间，并算出各个被扫描的面积中超出或低于对照值的份额。

10、根据权利要求9的方法，其特征是，所述的面积中的其信号超出或低于对照值的份额是通过对图象单元的计数算得的。

11、根据权利要求9或10的方法，其特征是，当所述的面积份额超过规定的尺度时，就会给出一个欠湿的信号。

12、根据权利要求1至7中任一项的方法，其特征是，对位于规定的印色区后面的纸面扫描所得的信号求得其平均值，将该平均值与一个对照值比较，当该平均值超过或低于该对照值时，导出一个欠湿信号。

13、根据权利要求7的方法，其特征是，当欠湿信号出现时，各个被扫描的面积仅在屏幕上显示出来。

14、根据权利要求1至13中任一项的方法，其特征是，在印刷好的纸张上进行扫描。

15、根据权利要求1至14中任一项的方法，其特征是，扫描是在还卷在印刷滚筒上的印刷好的纸张上进行的。

16、根据权利要求12的方法，其特征是，在具有多个印机的印刷机上，扫描在最后一台印机上进行，而在有纸张压光机和反面印刷的印刷机上，在纸张返转前的印机上进行一次补充扫描。

17、根据权利要求1至16中任一项的方法，其特征是，在印刷机上的扫描可以是在橡皮布上或张紧的印刷版面上进行。

18、根据权利要求1至17中任一项的方法，在该方法中要进行加湿润剂的调节，其特征是，施加湿润剂是依据从扫描得到的信号所作的判断来进行调节的。

19、根据权利要求1至18中任一项的方法，在该方法中要进行施加湿润剂的调节，其特征是，当出现欠湿信号时，施加湿润剂的量就提高，而当欠湿信号不再出现时，施加湿润剂的量就逐步地减少。

20、根据权利要求1至19中任一项的方法，其特征是，它还对印色表面进行扫描，并从扫描所得的信号导出一个湿份过大信号。

21、根据权利要求20的方法，其特征是，从对印色表面进行扫描得到的信号被输入一个图象处理系统。

22、实施本发明的方法的装置，其特征是，在一个探头（19）内装有光电型行扫描传感器（41），该探头可在垂直于印刷的方向移动。

23、实施本发明的方法的装置，其特征是，在一个探头内装有光电型面扫描传感器，该探头可定位于被扫描的表面上方。

24、实施本发明的方法的装置，其特征是，在一个探头内装有光电型面扫描传感器，该探头可在垂直于印刷的方向连续地移动，当该探头位于被扫描的表面上方时，其面传感器的输出信号可用作判断的依据。

25、根据权利要求22至24的装置，其特征是，从光电型传感器产生的信号可用于规定值和实际值的对比。

26、实施本发明的方法的装置，其特征是，利用由光电传感器产生的一扫描信号来确定（测知）在规定的表面和本来未印刷表面之间的边棱位置。

27、实施本发明的方法的装置，其特征是，在一个探头（19）内装有光电型行扫描传感器，被扫描的表面可借助于一个物镜投影于该传感器，该行扫描传感器装有一个柱体透镜，其曲面垂直于该行扫描传感器的纵轴方向。

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