DE10105990A1

DE10105990A1 - Verfahren zum Steuern einer Farbschicht auf der Druckform einer Druckmaschine

Info

Publication number: DE10105990A1
Application number: DE10105990A
Authority: DE
Inventors: Martin Mayer; Nikolaus Pfeiffer
Original assignee: Heidelberger Druckmaschinen AG
Current assignee: Heidelberger Druckmaschinen AG
Priority date: 2000-03-03
Filing date: 2001-02-09
Publication date: 2001-09-06
Also published as: JP2001260321A; US6679171B2; US20010032562A1

Abstract

Ein Verfahren zum Steuern von Parametern einer Farbschicht an einem ausgewählten Ort im Druckwerk einer Druckmaschine, wobei die Druckmaschine wenigstens eine Farbquelle zum Erzeugen der Farbschicht auf einer Transporteinrichtung, an der die Dosiergrößen zum Regeln des Farbauftrags auf die Transporteinrichtung zonenweise einstellbar sind, und die Transporteinrichtung zum Übertragen der Farbschicht auf die Druckform aufweist, bei den für jede Zone der Farbschicht anhand von Bilddaten eines zu druckenden Sujets Sollwerte von Parametern ermittelt werden (S1), die die Farbschicht am ausgewählten Ort haben soll, ist dadurch gekennzeichnet, dass die Dosiergrößen so eingestellt werden (S5), dass die Parameter der Farbschicht beim Auftragen der Farbschicht auf die Transportvorrichtung Temporärwerte aufweisen, die von den Sollwerten abweichen, wobei die Abweichung so bemessen wird (53), dass durch in der Transportrichtung stattfindenden Austausch von Farbe zwischen den Zonen die Farbschicht bei ihrer Übertragung auf die Druckform die Sollwerte der Parameter erreicht.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern der Farbwiedergabe einer Druckmaschine.

Eine Druckmaschine kann im Rahmen der vorliegenden Erfindung stark vereinfacht als für jede zu druckende Farbe aus drei Komponenten bestehend aufgefasst werden, nämlich der Druckform, einer Farbquelle, die die Druckfarbe liefert, und einer Transporteinrichtung, die die von der Farbquelle abgegebene Farbe in Form einer Farbschicht zur Druckform überträgt.

Im Druck kommt es häufig vor, dass die Verteilung einzelner Druckfarben in einem zu druckenden Sujet stark ungleichmäßig ist. Dies hat zur Folge, dass die Druckform in manchen Bereichen eine große Menge von Farbe von der Transporteinrichtung übernimmt, wohingegen in anderen Bereichen wenig oder keine Farbe übernommen wird. Dies kann zu einer Ungleichverteilung der Farbschicht auf der Transportvorrichtung führen, mit der Folge, dass von den stark eingefärbten Bereichen der Transporteinrichtung Farbe möglicherweise auf Bereiche der Druckform übergeht, wo dies nicht erwünscht ist. Ein fehlerhaftes, fleckiges Druckbild kann die Folge sein.

Die Dosierung von Farbe von der Farbquelle auf die Transporteinrichtung erfolgt in der Regel zonal. Zonen, die Bereichen des Druckbildes entsprechen, in denen die betreffende Farbe nur schwach vertreten ist, werden mit einer geringeren Farbmenge versorgt als andere Zonen.

Um auszuschließen, dass bei der zonenweisen Dosierung der Farbe Grenzen zwischen zwei Zonen im Druckbild sichtbar werden, ist es notwendig, die auf die Transporteinrichtung aufgebrachte Farbe auf ihrem Weg von der Farbquelle zur Druckform quer zur Druckrichtung zu verreiben. Die Folge der Querverreibung ist, dass die Farbmenge, die in einer von der Transportvorrichtung gegebenen Zone auf die Druckform übertragen wird, nur noch zum Teil die gleiche ist, die von der Farbquelle auf die gleiche Zone der Transportvorrichtung aufgetragen wurde. Ein Teil der in die Zone ursprünglich aufgetragenen Farbe ist durch das Verreiben in benachbarte Zonen verlagert worden, und Teile von ursprünglich in benachbarten Zonen aufgetragenen Farbschichten sind untergemischt.

Es sind ferner Farbwerk-Simulationsprogramme bekannt, die es erlauben, in Abhängigkeit von einer Vielzahl von Variablen, wie etwa des Typs einer verwendeten Druckfarbe, des Bedruckstoffs, der Feuchte, der Reihenfolge der Farben beim Drucken etc. Sollwerte für die Farbdosierung zu berechnen, die eingehalten werden sollten, um ein gutes Druck ergebnis zu erzielen. Diese Programme beschreiben die zeitliche Entwicklung der Farbschichtdicken in einem Farbwerk im Verlauf eines Druckvorgangs ausgehend von einer Anfangsverteilung der Farbe, ihrer Dosierung durch das Farbwerk und der Farbabnahme durch das bedruckte Material und berechnen dazu schrittweise die Auswirkungen jeder Bewegung des Farbwerks auf die Farbverteilung. Mit Hilfe dieser Modelle ist es möglich, für die Farbvoreinstellung zu Beginn eines Druckauftrags einen Satz von an der Farbquelle einzustellenden Dosiergrößen für die verschiedenen Druckfarben zu berechnen. Da diese Programme die zeitliche Entwicklung der Farbschichtdicken numerisch berechnen und die Zahl der zum Erreichen eines stationären Zustands der Druckmaschine nötige Zahl von Druckvorgängen sich auf bis zu 1000 Bögen oder mehr belaufen kann, ist der mit der Benutzung dieser Programme verbundene Rechenaufwand enorm. Eine Steuerung des Fortdrucks ist anhand solcher Programme deshalb nicht wirtschaftlich möglich.

Aus EP 0 228 347 B1, DE 195 33 822 A1 und DE 196 02 103 A1 sind Verfahren zum Steuern oder Regelnder Farbwiedergabe einer Druckmaschine im Fortdruck bekannt. Bei diesen Verfahren werden an ausgewählten Stellen eines gedruckten Bildes Farbwerte gemessen und mit entsprechenden Werten einer Vorlage verglichen. Je nachdem, welcher Art die festgestellte Abweichung ist, wird die Dosierung einzelner Druckfarben variiert, um das Druckergebnis dem Sollwert anzugleichen.

Dabei ergibt sich das Problem, dass, wenn eine farbliche Abweichung in einer gegebenen Zone erfasst und die Farbdosierung für die betreffende Zone entsprechend geändert wird, diese Änderung infolge des durch das Verreiben verursachten Farbaustauschs eine Vielzahl anderer Zonen beeinflusst. So kann die Behebung einer Farbabweichung in einer Zone ohne weiteres dazu führen, dass in einer oder mehreren anderen, die bisher ein farblich befriedigendes Druckergebnis lieferten, nun Farbfehler auftreten. Eine erneute Korrektur dieser Farbfehler kann wiederum auf die zuerst betrachtete Zone und weitere rückwirken. Es besteht somit Gefahr, dass die gesamte Farbregelung instabil wird und die Druckergebnisse völlig unbrauchbar werden, und selbst dann, wenn schließlich Dosiergrößen gefunden werden, die für das ganze zu druckende Bild eine befriedigende Farbwiedergabe liefern, so geht dem doch ein langwieriger Regelprozess voraus, in dessen Verlauf viel Makulatur produziert worden ist.

Außerdem ist das Ausmaß zur Behebung einer gegebenen Abweichung notwendigen Korrektur von Einstellungen des Transportsystems wie etwa seitliche Verreibung, Feuchtung abhängig. Jede Änderung dieser Einstellungen des Farbtransportsystems macht daher ein erneutes Erlernen der Zusammenhänge zwischen Ausmaß des Fehlers und Ausmaß der Korrektur notwendig.

Sowohl bei der Ermittlung von Voreinstellungen für eine Druckmaschine als auch bei der laufenden Nachregelung der Einstellungen der Maschine ergibt sich also das Problem, dass die Einstellungen und die mit ihnen erhaltenen Farbwerte des Druckergebnisses in äußerst komplizierter Weise zusammenhängen.

Bei der Ermittlung der Voreinstellungen durch Simulation kann der Benutzer zunächst nur mehr oder weniger willkürlich Einstellungswerte auswählen, für die er die Simulation durchführen lässt, anhand des Simulationsergebnisses abschätzen, welche Einstellung(en) möglicherweise geändert werden müssen, um die Farbwiedergabe zu verbessern, und die Simulation mit dementsprechend geänderten Einstellungen wiederholen. Durch eine Vielzahl von Simulationen wird so eventuell schließlich ein Satz von Voreinstellungen gefunden, der befriedigende Ergebnisse verspricht; es kann aber nicht beurteilt werden, ob dieser Satz der bestmögliche ist.

Auch bei der Einstellungsregelung im Fortdruck kann, wenn eine Abweichung von der gewünschten Farbwiedergabe festgestellt wird, nicht unmittelbar eine Einstellungskorrektur angegeben werden, die genau und ohne störende Begleiterscheinungen nur die festgestellte Abweichung zu korrigieren verspricht. Stattdessen kann man sich nur durch Beobachten der Auswirkungen von Einstellungsänderungen schrittweise an eine gewünschte Farbwiedergabe herantasten.

Die vorliegende Erfindung löst dieses Problem dadurch, dass Sollwerte von Parametern der Farbschicht ermittelt werden, die die Farbschicht bei ihrer Übertragung auf die Druckform aufweisen soll, dass aus den Sollwerten sogenannte Temporärwerte berechnet werden, die die Parameter bei der Erzeugung der Farbschicht aufweisen müssen, damit die Sollwerte bei der Übertragung der Farbschicht auf die Druckform erfüllt sind, und dass die Dosiergrößen eingestellt werden, um die Farbschicht mit den Temporärwerten zu erzeugen.

Dieses Verfahren ist für die Ermittlung von Voreinstellungen und auch für die Einstellungsregelung beim Fortdruck tauglich.

In ersterem Fall basiert die Ermittlung der Sollwerte auf Daten der Druckvorlage.

Bei der Anwendung des Verfahrens zur Einstellungsregelung beim Fortdruck wird zur Ermittlung der Sollwerte ein gedrucktes Bild des Sujets vermessen. Im Falle einer Abweichung zwischen gedrucktem Bild und Vorlage werden die Sollwerte anhand der aktuellen Werte der Parameter und der festgestellten Abweichung neu festgelegt.

Um die Temporärwerte bestimmen zu können, ist es zweckmäßig, dass für jede Zone ermittelt wird, welcher prozentuale Anteil einer durch die Farbquelle in dieser Zone aufgetragenen Farbmenge in dieser beziehungsweise in den anderen Zonen auf die Druckform übertragen wird. Diese Anteile sind von den Druckparametern (seitl.
Verreibung, Feuchte) und dem Sujet abhängig. Die Ermittlung dieser Abhängigkeit kann empirisch oder rechnerisch oder durch eine Kombination von beiden, zum Beispiel durch rechnerische Interpolation von empirischen Daten, erfolgen. Es liegt auf der Hand, dass eine solche Berechnung wesentlich weniger Zeit erfordert als die oben beschriebene, bisher übliche Art der Optimierung, die für jeden Optimierungsschritt das Drucken wenigstens einer Probe und die Auswertung von deren Farben erforderte.

Eine besonders schnelle Möglichkeit, für einen gegebenen Satz von Sollwerten die passenden Temporärwerte zu finden, ist, aus den Sollwerten einen Vektor zu bilden und diesen mit einer quadratischen Matrix zu multiplizieren. Eine geeignete quadratische Matrix kann auf einfache Weise dadurch gefunden werden, dass die ermittelten Anteile für die Farbübertragung zwischen den verschiedenen Zonen zu einer Matrix zusammengefasst und diese Matrix invertiert wird.

Konkret gesagt wird eine erforderliche Farbzonenöffnung ermittelt, indem der stationäre Zustand des Farbwerkes als ein Gleichungssystem beschrieben wird. Dabei wird zur Vereinfachung der mathematischen Beschreibung vorzugsweise von einer hälftigen Farbspaltung ausgegangen.

Die Farbschichtdicken in jeweils einer Zone auf einem Paar von Walzen wird dann beschrieben durch

SD_i = 0.5(SD_j + SD_k),

wobei SD_i und SD_k jeweils Schichtdicken auf den Walzen vor einer Spaltstelle zwischen diesen Walzen und SD_j die auf beiden Walzen hinter der Spaltstelle gleichen Schichtdicken bezeichnet.

Bei einem Farbwerk mit n Zonen und m Spaltstellen zwischen Farbquelle und Bedruckstoff kann man n(m-1) Gleichungen der obigen Art aufstellen. Diesen Gleichungen entsprechen nm Unbekannte. Das Gleichungssystem hat also m freie Parameter, zum Beispiel die Farbschichtdicken in den einzelnen Zonen auf dem Bedruckstoff, die festgelegt werden können. Durch Lösen des so erhaltenen Gleichungssystems können die Schichtdicken an allen Stellen des Farbwerks und insbesondere an dessen erster Walze vor dem Durchgang durch die erste Spaltstelle, das heißt die Temporärwerte, ermittelt werden.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen mit Bezug auf die Figuren.

Es zeigen:

Fig. 1 die einzelnen logischen Stufen der Farbkontrolle an einer Druckmaschine;

Fig. 2 stark schematisiert den Aufbau eines Druckwerks für eine Farbe in einer Druckmaschine, das zur Ausführung des Verfahrens geeignet ist;

Fig. 3 die Verteilung von in eine Zone der Transporteinrichtung der Druckmaschine aufgetragener Farbe in benachbarte Zonen;

Fig. 4 ein Flussdiagramm der erfindungsgemäßen Steuerung; und

Fig. 5 und 6 zwei Varianten eines Schritts des Verfahrens aus Fig. 4; und

Fig. 7 eine schematische Seitenansicht des Druckwerkes aus Fig. 2.

Zunächst werden anhand von Fig. 1 kurz die logischen Schritte bei der Farbvoreinstellung und bei der Farbkontrolle einer Druckmaschine erläutert. Ausgangspunkt ist eine Bildvorlage 1, das heißt ein Bild, das durch Drucken unter möglichst exakter Reproduzierung seiner Farbtöne vervielfältigt werden soll. Diese Bildvorlage wird zunächst in an sich bekannter Weise vermessen, und es wird ein Farbauszug 2 hergestellt, der einen Datensatz darstellt, der für jeden Punkt der Bildvorlage den Sättigungsgrad der beim Drucken zu verwendenden Farben, hier den Grundfarben Zyan, Magenta und Gelb sowie Schwarz angibt.

Dieser Farbauszug wird in eine Mehrzahl von Zonen unterteilt. Jede dieser Zonen entspricht einer Zone der Druckmaschine, die jeweils unabhängig von den anderen Zonen mit Druckfarbe versorgt wird. Diese Zonen sind streifenförmig und erstrecken sich in Druckrichtung.

Für jede dieser Zonen werden die Farbwerte des Farbauszugs gemittelt, wobei der erhaltene Mittelwert ein Maß liefert für den voraussichtlichen Verbrauch der betreffenden Farbe in dieser Zone und somit für die Menge an Farbe, die von der Farbquelle für die betreffende Zone abgegeben werden sollte. Diese Stufe ist in Fig. 1 durch das Kästchen 3 symbolisiert.

Erfindungsgemäß erlaubt es ein Druckwerkmodell 4 in Form eines Computerprogramms, für die zonenweise erhaltenen Mittelwerte unter Berücksichtigung von diversen Randbedingungen wie etwa dem zu bedruckenden Material, speziellen Eigenschaften der zu verwendenden Farben etc., Werte von einstellbaren Parametern der Farbquelle so festzulegen, dass diese eine Farbschicht liefert, die für einen farbgetreuen Druck geeignet sein müsste. Die zu diesem Zweck festzulegenden Parameter der Farbschicht sind zum Beispiel die Dicke der aufgetragenen Farbschicht, die Farbstreifenbreite oder dergleichen. Das Druckwerkmodell kann ein an sich bekanntes Druckwerksimulationsprogramm der eingangs erwähnten Art umfassen, es kann aber auch ein Verfahren wie nachfolgend mit Bezug auf Fig. 4ff. beschrieben anwenden.

Die so erhaltenen Dosiergrößen für die Farbquelle sowie andere einstellbare Parameter der Druckmaschine werden an eine Druckwerksteuerung 5 übergeben und ermöglichen eine präzise Voreinstellung der Druckmaschine noch vor Beginn des eigentlichen Druckauftrags. Das erhaltene Druckergebnis 6 kann optisch vermessen werden, um Farbabweichungen zur Bildvorlage festzustellen und das Druckwerkmodell 4 entsprechend nachzukorrigieren.

Fig. 2 zeigt stark schematisiert ein Beispiel für ein Farbwerk einer Druckmaschine, das zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignet ist. Das Druckwerk umfasst als Farbquelle einen Farbkasten 10 mit einer Mehrzahl von Stellelementen in Form von Rakeln 11, die in Längsrichtung des Farbkastens dicht nebeneinander liegen. Die Anstellung der Rakeln 11 an eine erste Walze 12a einer Farbtransporteinrichtung ist für jede Rakel getrennt durch Dosiergrößen, die in Form von elektrischen Signalen von einer Steuereinheit 18 an die Farbquelle angelegt werden, steuerbar. Anstelle einzelner Rakeln kann auch ein flexibles Farbmesser eingesetzt werden, das durch eine Mehrzahl von daran angreifenden Stellgliedern auf über die Breite des Farbkastens hinweg variierende Farbzonenöffnungen einstellbar ist. Der vom Farbkasten 10 auf die Walze 12a aufgetragene Farbfilm umfasst entsprechend der Zahl der Rakeln 11 hier acht Zonen, die in Querrichtung der Walze nebeneinanderliegen, wobei die Dicke des aufgetragenen Farbfilms für jede Zone von der Anstellung der entsprechenden Rakel abhängt und unterschiedlich sein kann. Eine typische Zonenzahl für eine Druckmaschine mit ca. 1 m Druckbreite ist 32.

Wenn der Farbauszug des Sujets in Zonen unterteilt worden ist, muss ein entsprechendes Zonenmuster auch auf der Transporteinrichtung erzeugt werden. Die Zonenaufteilung in Querrichtung erfolgt durch Vorgeben von Dosiergrößen für jede einzelne Rakel beziehungsweise jedes einzelne Stellglied, wie oben beschrieben.

Die erste Walze 12a rotiert in Kontakt mit einer zweiten Walze 12b. Diese führt zeitgleich mit ihrer Rotationsbewegung eine oszillatorische Bewegung parallel zu ihrer Drehachse aus, durch die sie an der ersten Walze 12a sowie einer nachfolgenden Walze 12c reibt. Diese Reibbewegung bewirkt einen Austausch von Farbe zwischen benachbarten, auf den Walzen jeweils durch gestrichelte Linien getrennt dargestellten Zonen. Eine auf die Walze 12c folgende Walze 12d bildet das letzte Glied der Transporteinrichtung; sie überträgt die Farbschicht auf die Druckform 15, die hier die Form einer weiteren Walze hat. 19 ist ein Gummituchzylinder. Eine Feuchtmittelquelle zum zonenweisen Aufdosieren eines Feuchtmittels auf die Transporteinrichtung ist ebenfalls vorgesehen, ist aber in der Figur der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt. In der Praxis ist die Zahl der Walzen der Transporteinrichtung größer als hier dargestellt, unter Anderem um Farbe und Feuchtmittel auf ihrem Weg zur Druckform zu emulgieren.

Die durch die einzelnen Rakeln 11 des Farbkastens 10 definierten Zonen der Walzen sind in Fig. 2 jeweils durch gestrichelte Linien auf den Walzen voneinander abgesetzt. Während bei der ersten Walze 12a bedingt durch die Art des Farbauftrags an den Grenzen zwischen zwei Zonen abrupte Änderungen in der Dicke der Farbschicht auftreten können, werden diese Änderungen durch die oszillierende zweite Walze 13 ausgeglichen und verstetigt.

Zur Farbsteuerung ist eine Messwerteinrichtung, zum Beispiel eine Kamera 17, auf einen aus der Druckmaschine austretenden bedruckten Bogen 16 ausgerichtet, die die Farben in bestimmten Abschnitten des gedruckten Bildes auswertet. Diese Abschnitte können von der Steuereinheit 18 vorgegeben werden. Die Auswertungsergebnisse werden der Steuereinheit 18 zugeleitet, die gegebenenfalls eine farbliche Abweichung von der Bildvorlage feststellt und dann eine Korrektur der Dosiergrößen vornimmt.

Der beim Verreiben in der Transporteinrichtung stattfindende Farbaustausch ist in Fig. 3 schematisch veranschaulicht. Eine Farbschicht, die vom Farbkasten mit einer Dicke 1 in einer Zone d der ersten Walze 12a aufgetragen wird, (siehe erste Zeile von Fig. 3) wird durch die Reibbewegung der Walze 13 teilweise auf benachbarte Zonen verteilt. Am Übergang von der dritten beziehungsweise letzten Walze 14 zur Druckform 15 hat die Farbschicht den in der zweiten Zeile von Fig. 3 als durchgezogene Kurve 30 dargestellten Verlauf erhalten. Dieser Verlauf entspricht einem Verbleib von ca. 50% der Farbschicht in der ursprünglichen Zone d, einem Übertrag von jeweils ca. 20% auf die nächstbenachbarten Zonen c, e und einem Übertrag von jeweils ca. 5% auf die übernächst benachbarten Zonen b, f, wie die Histogrammbalken in der zweiten Zeile von Fig. 3 zeigen. Selbstverständlich sind die hier genannten Zahlenbeispiele rein willkürlich gewählt, in Abhängigkeit von der Intensität der Reibungsbewegung kann das Ausmaß des Austauschs von Farbe zwischen den Zonen beziehungsweise die Breite der Kurve 30 variieren. Auch die zonale Flächendeckung beeinflusst das Ausmaß des Farbaustauschs, da die mittlere Verweilzeit der Farbe und damit die mittlere Zahl von Spaltdurchgängen eines Farbpartikels vor dem Drucken von der Flächendeckung abhängt.

Fig. 4 zeigt ein Flussdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Steuern von Parametern der auf die Druckform übertragenen Farbschicht. Ausgehend von einer gegebenen Unterteilung einer Druckvorlage in Zonen werden in Schritt S1 für jede Zone Parameter wie eine Flächendeckung oder, damit gleichbedeutend, eine Schichtdicke am Ausgang des Farbwerks, berechnet, die für eine qualitativ hochwertige Farbwiedergabe erforderlich sind.

Wenn das Verfahren zur Druckvoreinstellung eingesetzt wird, kann die Berechnung allein auf Bilddaten der Druckvorlage basieren, beim Fortdruck ist die Einbeziehung von gemessenen Farbabweichungen zwischen einem gewünschten und einem tatsächlichen Druckergebnis notwendig.

Wichtig für die vorliegende Erfindung ist die Erkenntnis, dass die so berechneten Parameter nicht direkt für die Steuerung des Farbauftrags von dem Farbkasten auf die erste Walze der Transporteinrichtung verwendet werden können, weil sich im Laufe des Transports der Farbschicht über die Walzen zur Druckform die Parameter der Farbschicht ändern können. In Schritt S3 ist deshalb eine Optimierung vorgesehen, die Parameterwerte für die Farbschicht liefert, die diese bei ihrem Auftrag auf die erste Walze 12a haben muss, damit eine Farbschicht mit den ursprünglich gewünschten Parametern auf die Druckform 15 übertragen wird. Die durch die Optimierung erhaltenen Parameterwerte werden im weiteren als Temporärwerte bezeichnet, die Parameterwerte, die die Farbschicht bei der Übertragung auf der Druckform haben soll, werden als Sollwerte bezeichnet.

Bevor aus diesen Sollwerten die Temporärwerte berechnet werden können, ist es gemäß einer Variante des Verfahrens notwendig, die gesetzmäßigen Zusammenhänge zwischen beiden durch eine Kalibrierung (Schritt S2) des Farbwerkmodells zu erfassen. Dazu werden Ist-Werte der zonalen Farbschicht bei der Übertragung auf die Druckform und dazu eingestellte Temporärwerte erfasst (Schritte 11, 12 in Fig. 5) und anhand des Farbwerkmodells werden Modell-Istwerte der Schichtdicken berechnet. Diese werden in Schritt S15 mit den realen Ist-Werten verglichen, und bei zu großer Abweichung wird in S16 das Farbwerkmodell angepasst, indem freie Parameter des Modells variiert werden, bis zum Beispiel das mittlere Fehlerquadrat zwischen den erfassten Ist-Werten und vom Modell anhand der zugehörigen Temporärwerte gelieferten berechneten Werten minimal ist.

Eine solche Kalibrierung kann zum Beispiel anhand eines Musterdruckauftrags erfolgen, und die so erhaltene Kalibrierung kann zur Berechnung von Druckvoreinstellungen herangezogen werden; sie kann aber auch beim Fortdruck weiterlaufen, so dass die Kalibrierung fortlaufend an den laufenden Druckauftrag angepasst wird.

Auf diese Kalibrierung folgt in Schritt S3 die Berechnung der Temporärwerte.

Neben der mit Bezug auf Fig. 5 beschriebenen Kalibrierung, die Absolutwerte der Temporärwerte liefert, kann es auch vorteilhaft sein, ein differentielles Modell zur Bestimmung der Temporärwerte zu verwenden, wie in Fig. 6 dargestellt. Hier werden in Schritt S21 Ist- und Sollwerte für die zonalen Farbschichtdicken berechnet, in S22 wird die Differenz zwischen beiden und daraus in S23 eine entsprechende Änderung der Temporärwerte bestimmt. Der Schritt S3 der Berechnung neuer Temporärwerte reduziert sich hier auf das Addieren der in S23 bestimmten Änderungen zu den aktuellen Temporärwerten.

Anschließend an S3 werden zum Beispiel anhand von empirisch ermittelten Kennlinien des Farbwerks Dosiergrößen wie etwa eine Spaltbreite zwischen einem Rakel 11 und der Walze 12a oder ein Anpressdruck eines Rakels an die Walze 12a ausgewählt, die eine Farbschicht mit den Temporärwerten auf der Walze 12a liefern. Diese ausgewählten Dosiergrößen werden in Schritt S4 am Farbkasten eingestellt.

Wenn mit den so eingestellten Dosiergrößen in Schritt S5 das Drucken begonnen wird, ist bereits eine sehr gute Farbwiedergabe zu erwarten.

In einem fortlaufenden Druckvorgang wird allerdings zweckmäßigerweise die Qualität der Farbwiedergabe laufend überwacht (S6). Wenn zum Beispiel mit Hilfe der Kamera 17 festgestellt wird, dass in einer überwachten Zone des gedruckten Bildes auf dem Bogen 16 eine Farbe zu schwach oder zu intensiv erscheint, wird eine neue Ist-/Sollwertberechnung ausgelöst, das heißt das Verfahren kehrt zu Schritt S1 zurück.

Die Berechnung der Temporärwerte in Schritt S3 läuft ab wie nachfolgend mit Bezug auf Fig. 7 beschrieben.

Die in Fig. 7 schematisch gezeigte Druckmaschine entspricht der aus Fig. 2. Das Farbwerk, zu dem hier auch die Walze mit der Druckform 15 und der Gummituchzylinder 19 gerechnet werden, umfasst sechs Spaltstellen 21, 22, 23, 24, 25, 26, wobei die letzte Spaltstelle 26 diejenige zwischen dem Gummituchzylinder 19 und dem Bedruckstoff 16 ist.

Der Einfachheit halber wird an allen Spaltstellen hälftige Farbspaltung angenommen. Die Farbschichtdicken auf den verschiedenen Walzen und dem Bedruckstoff sind jeweils mit SDn bezeichnet, wobei zwei Farbschichten, die hinter einer Spaltstelle liegen und deshalb gleich dick sind, jeweils den gleichen Index n haben. Der Zahlenwert des Index n, der jeweils einer Schichtdicke an einem gegebenen Ort der Druckmaschine zugeordnet ist, ist willkürlich gewählt. Hier bezeichnet insbesondere SD1 die Farbschicht auf dem Bedruckstoff, und SD7 die von der hier nur durch einen Pfeil symbolisierten Farbquelle 10 auf die erste Walze der Transporteinrichtung aufdosierte Farbschicht.

Es gilt hier jeweils in jeder einzelnen Zone der Druckmaschine (ohne Berücksichtigung der Übertragung von Farbe von einer Zone in benachbarte Zonen durch Verreibung):

SD1 = ½ (SD2) (1)
SD2 = ½ (SD3 + SD1)
SD3 = ½ (SD2 + SD4)
SD4 = ½ (SD3 + SD5)
SD5 = ½ (SD4 + SD6)
SD6 = ½ (SD5 + SD7)

Da 6 Gleichungen aber 7 Unbekannte vorliegen, kann eine Schichtdicke frei gewählt werden. Z. B. SD7 kann willkürlich auf 1 gesetzt werden. Dieses Gleichungssystem kann umgeformt werden zu:

0 = ½ (SD2)-SD) (2)
0 = ½ (SD3 + SD1) - SD2
0 = ½ (SD2 + SD4) - SD3
0 = ½ (SD3 + SD5) - SD4
0 = ½ (SD4 - SD6) - SD5
0 = ½ (SD5 + SD7) - SD6
1 = SD7

und in Matrixschreibweise geschrieben werden als:

wobei SD der Vektor der Schichtdicken (SD1, . . ., SD7) ist. Die Zahl der zu berücksichtigenden Schichtdicken SD1 bis SD7 ist immer um 1 größer als die Zahl der beteiligten Walzen. Dieses Gleichungssystem lässt sich mit herkömmlichen Verfahren der Matrizenrechnung nach SD auflösen:

SD = A^-1Y
Y = (0,0, . . ., 0,1).

So lassen sich alle Schichtdicken (SD1, . . ., SD7) direkt berechnen.

Berücksichtigt man die Verreibung, so müssen für jeden Spalt n Gleichungen aufgestellt werden, wenn n die Zahl der Zonen ist.

Für die Schichtdicke SDij in der j-ten Zone an einem Spalt, wo Verreibung stattfindet, gilt dann zum Beispiel (unter Verwendung der gleichen Zahlenwerte des Index n wie oben):

SDij =
a½ (SDkj - 1 + SD1,j - 1) +
b½ (SDkj + SD1,j) +
c½ (SDkj + 1 + SD1j + 1)

wobei SDij - 1 und SDij + 1 jeweils Schichtdicken in zu SDij benachbarten Zonen bezeichnen.

Die Faktoren a, b ,c können durch empirische Abstimmung des Farbwerkmodells mit Druckversuchen ermittelt werden. Man erhält so n(m - 1) Gleichungen, wenn m die Zahl Spaltstellen ist. Unter Hinzunahme von Anfangswertbedingungen für die von der Farbquelle dosierten Schichtdicken in der Form SD7j = 1, j = 1, . . ., n ergeben sich nm Gleichungen, die zu einem Gleichungssystem in einer Form analog zum Gleichungssystem (1) zusammengefasst werden können.

Durch Auflösen dieses Gleichungssystems in Matrixschreibweise nach dem Vektor SD erhält man eine Matrix A^-1 die zu jedem beliebigen Vektor von Schichtdicken auf dem Bedruckstoff, das heißt zu jeder beliebigen Flächendeckung die zu seiner Erzeugung erforderlichen Temporärparameter, das heißt der Schichtdicken SD7j, j = 1, . . ., N schnell und einfach zu berechnen erlaubt.

Die Erweiterung des Verfahrens auf beliebigen Zahlen von Walzen und Spaltstellen wird dem Fachmann anhand der obigen Erläuterungen keine Schwierigkeiten bereiten. Auch eine Erweiterung auf die Behandlung von Satellitenwalzen, das heißt Walzen, die nur eine einzige weitere Walze des Farbwerks berühren, oder von Walzen, die mehr als zwei Spaltstellen aufweisen, ist ohne weiteres möglich.

Auch die Behandlung von nicht hälftiger Farbspaltung ist mit einer Abwandlung des oben beschriebenen Verfahrens möglich. In diesem Fall müssen für die zwei Farbschichten am Ausgang einer Spaltstelle unterschiedliche Indices vergeben werden, und es werden für jeden Spalt und jede Farbzone zwei Gleichungen statt einer aufgestellt.

Claims

1. Verfahren zum Steuern von Parametern einer Farbschicht an einem ausgewählten Ort im Druckwerk einer Druckmaschine, wobei die Druckmaschine wenigstens eine Farbquelle (10, 11) zum Erzeugen der Farbschicht auf einer Transporteinrichtung, an der Dosiergrößen zum Regeln des Farbauftrags auf die Transporteinrichtung zonenweise einstellbar sind, und die Transporteinrichtung (12a, 12b, 12c, 12d, 19) zum Übertragen der Farbschicht zum ausgewählten Ort umfasst, bei dem für jede Zone der Farbschicht anhand eines zu druckenden Sujets Sollwerte von Parameter ermittelt werden, die die Farbschicht am ausgewählten Ort haben soll, und die Dosiergrößen der Farbquelle in Abhängigkeit von den Sollwerten der Parameter eingestellt werden,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Dosiergrößen so eingestellt werden, dass die Parameter der Farbschicht beim Auftragen der Farbschicht auf die Transportvorrichtung (12a, 12b, 12c, 12d, 19) Temporärwerte (t_i) aufweisen, die von den Sollwerten (s_i) abweichen, wobei die Abweichung so bemessen wird, dass durch in der Transportvorrichtung (12a, 12b, 12c, 12d, 19) stattfindenden Austausch von Farbe zwischen den Zonen die Farbschicht bei ihrer Übertragung auf die Druckform (15) die Sollwerte der Parameter erreicht.

2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Temporärwerte mit Hilfe eines linearen Gleichungssystems berechnet werden, das die Parameter der Farbschicht im gesamten Farbwerk im stationären Zustand unter Berücksichtigung von Farbspaltung und seitlicher Verreibung in Abhängigkeit von den Temporärwerten beschreibt.

3. Verfahren nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Gleichungssystem nach den Temporärwerten aufgelöst wird, um die Temporärwerte für gegebene Sollwerte zu berechnen.

4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Farbspaltung in der gesamten Druckmaschine als hälftig angenommen wird.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass es zur Fortdruckregelung eingesetzt wird.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass es zur Druckvoreinstellung eingesetzt wird.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass der ausgewählte Ort des Bedruckstoffs (16), der Gummituchzylinder (19) oder die Druckform (15) ist.

8. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Berechnung der Temporärwerte die Parameter der Farbschicht, das heißt ihre Dicke und/oder ihren Feuchtmittelgehalt berücksichtigt.

9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Temporärwerte anhand der Mittelwerte des Deckungsgrades der Druckfarben für jede Zone ermittelt werden.