DE102004040621A1

DE102004040621A1 - Messverfahren an Druckerzeugnissen sowie Messsystem

Info

Publication number: DE102004040621A1
Application number: DE102004040621A
Authority: DE
Inventors: Peter Rakitsch
Original assignee: MAN Roland Druckmaschinen AG
Current assignee: Grapho Metronic Mess und Regeltechnik GmbH and Co KG
Priority date: 2004-08-21
Filing date: 2004-08-21
Publication date: 2006-03-16
Anticipated expiration: 2024-08-22
Also published as: DE102004040621B4; CH697672B1

Abstract

Die Erfindung betrifft Messverfahren an Druckerzeugnissen, wobei an mindestens einem vorzugsweise als Messfeld ausgebildeten Bereich eines Druckerzeugnisses als Messwerte vorzugsweise drei polarisierte Remissionsdichtewerte (13, 14, 15) und ein unpolarisiertes Remissionsspektrum (12) erfasst werden. Erfindungsgemäß wird aus den gemessenen, polarisierten Remissionsdichtewerten (13, 14, 15) und dem gemessenen, unpolarisierten Remissionsspektrum (12) ein polarisiertes Remissionsspektrum (16) errechnet.

Description

Die Erfindung betrifft ein Messverfahren an Druckerzeugnissen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Des weiteren betrifft die Erfindung ein Messsystem gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 6.

Zur Steuerung von Druckprozessen sowie zur Qualitätsanalyse an Druckerzeugnissen ist es bereits bekannt, neben dem eigentlichen Sujet Messfelder mit auf den Bedruckstoff zu drucken, die mittels Messgeräten abgetastet werden. Vorzugsweise werden dazu Messfelder zumindest abschnittsweise zu sogenannten Messstreifen zusammengefasst, das heißt die einzelnen Messfelder reihen sich zu einem Streifen. Die EP 0 925 917 B1 offenbart ein Messsystem zur Erfassung von Remissionen an Druckerzeugnissen, wobei das Messsystem ein Densitometer zur Erfassung bzw. Messung polansierter Remissionsdichtewerte und ein Spektralphotometer zur Erfassung bzw. Messung eines unpolarisierten Remissionsspektrums aufweist. Mit diesem aus dem Stand der Technik bekannten Messsystem lassen sich demnach polarisierte Remissionsdichtewerte sowie ein unpolarisiertrtes Remissionsspektrum ermitteln. Weiterhin ist es aus dem Stand der Technik bereits bekannt, aus dem unpolarisiertes Remissionsspektrum Dichtewerte nach verschiedenen Normen, zum Beispiel nach DIN- oder ANSI-Normen, zu berechnen. Diese Berechnung erfolgt durch numerische Integration des unpolarisierten Remissionsspektrums mit in den Normen definierten Filterkurven.

Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung das Problem zugrunde, ein neuartiges Messverfahren an Druckerzeugnissen sowie ein neuartiges Messsystem zu schaffen.

Dieses Problem wird durch ein Messverfahren an Druckerzeugnissen gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Erfindungsgemäß wird aus den gemessenen, polarisierten Remissionsdichtewerten und dem gemessenen, unpolarisiertes Remissionsspektrum ein polarisiertes Remissionsspektrum errechnet.

Mit dem erfindungsgemäßen Messverfahren wird erstmals vorgeschlagen, aus gemessenen, polarisierten Remissionsdichtewerten und aus einem gemessenen, unpolarisierten Remissionsspektrum ein polarisiertes Remissionsspektrum zu errechnen. Aus dem polarisierten Remissionsspektrum lassen sich für beliebige Wellenlängen unter beliebigen Normen polarisierte Remissionsdichtewerte errechnen. Hierdurch wird die Möglichkeit geschaffen, Messwerte nach beliebigen Normen bereitzustellen und so einen Druckprozess nach beliebigen Normen zu steuern bzw. zu regeln sowie eine Qualitätsanalyse an Druckerzeugnissen nach beliebigen Normen vorzunehmen. Aus ist es möglich die gemessenen Werte, also die polarisierten Remissionsdichtewerten und das unpolarisierten Remissionsspektrum, in einer Datenbank abzulegen und zu einem späteren Zeitpunkt die Dichteberechnung nach unterschiedlichen Normen durchzuführen. So können die gemessenen Daten eines einzelnen Druckauftrags zeitlich versetzt nach unterschiedlichen Normen bewertet werden. Ein nach dem erfindungsgemäßen Verfahren arbeitendes Messsystem ist daher flexibel einsetzbar.

Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird das polarisierte Remissionsspektrum wie folgt errechnet: a) für die Wellenlängen, für welche die polarisierten Remissionsdichtewerte gemessen werden, werden die polarisierten Remissionsdichtewerte mit den entsprechenden Werten des unpolarisierten Remissionsspektrums zur Bestimmung von Verhältniswerten ins Verhältnis gesetzt; b) für die Wellenlängen, die unterhalb der Wellenlänge des polarisierten Remissionsdichtewerts mit der kleinsten Wellenlänge liegen, werden zur Errechung des polarisierten Remissionsspektrums die Werte des unpolarisierten Remissionsspektrums mit dem für den Remissionsdichtewert mit der kleinsten Wellenlänge bestimmten Verhältniswert multipliziert; c) für die Wellenlängen, die zwischen den Wellenlängen von zwei aufeinanderfolgenden, polarisierten Remissionsdichtewerten liegen, werden zur Errechung des polarisierten Remissionsspektrums die Werte des unpolarisierten Remissionsspektrums mit Verhältniswerten multipliziert, die durch Interpolation zwischen den Verhältniswerten der beiden aufeinanderfolgenden, polarisierten Remissionsdichtewerte ermittelt werden; d) für die Wellenlängen, die oberhalb der Wellenlänge des polarisierten Remissionsdichtewerts mit der größten Wellenlänge liegen, werden zur Errechung des polarisierten Remissionsspektrums die Werte des unpolarisierten Remissionsspektrums mit dem für den Remissionsdichtewert mit der größten Wellenlänge bestimmten Verhältniswert multipliziert.

Das erfindungsgemäße Messsystem ist im unabhängigen Patentanspruch 6 definiert.

Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung. Ausführungsbeispiele der Erfindung werden, ohne hierauf beschränkt zu sein, an Hand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt:
1a: ein für die Druckfarbe Schwarz gemessenes, unpolarisiertes Remissionsspektrum zusammen mit drei gemessenen, polarisierten Remissionsdichtewerten;
1b: neben den gemessenen Werten ein im Sinne der Erfindung errechnetes, polarisiertes Remissionsspektrum für die Druckfarbe Schwarz;
2a: ein für die Druckfarbe Cyan gemessenes, unpolarisiertes Remissionsspektrum zusammen mit drei gemessenen, polarisierten Remissionsdichtewerten;
2b: neben den gemessenen Werten ein im Sinne der Erfindung errechnetes, polarisiertes Remissionsspektrum für die Druckfarbe Cyan;
3a: ein für die Druckfarbe Gelb gemessenes, unpolarisiertes Remissionsspektrum zusammen mit drei gemessenen, polarisierten Remissionsdichtewerten;
3b: neben den gemessenen Werten ein im Sinne der Erfindung errechnetes, polarisiertes Remissionsspektrum für die Druckfarbe Gelb;
4a: ein für die Druckfarbe Magenta gemessenes, unpolarisiertes Remissionsspektrum zusammen mit drei gemessenen, polarisierten Remissionsdichtewerten; und
4b: neben den gemessenen Werten ein im Sinne der Erfindung errechnetes, polarisiertes Remissionsspektrum für die Druckfarbe Magenta.
Nachfolgend wird die hier vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf 1a bis 4b in größerem Detail beschrieben.
1a zeigt für die Druckfarbe Schwarz Messwerte, die zum Beispiel mit dem in der EP 0 925 917 B1 offenbarten Messsystem ermittelt werden. So ist auf der horizontal verlaufenden Achse 10 die Wellenlänge in Nanometer (nm) aufgetragen, auf der vertikal verlaufenden Achse 11 sind Remissionswerte aufgetragen. Mit der Bezugsziffer 12 ist ein mit Hilfe eines Spektralphotometers gemessenes, unpolarisiertes Remissionsspektrum gekennzeichnet, mit den Bezugsziffern 13, 14 und 15 sind mit Hilfe eines Densitometers polarisiert gemessene Remissionsdichtewerte gekennzeichnet. Wie 1a entnommen werden kann, werden polarisierte Remissionsdichtewerte 13, 14 und 15 bei Wellenlängen von in etwa 430 nm, 540 nm sowie 620 nm erfasst. Das unpolarisierte Remissionsspektrum 12 wird in einem Wellenlängenbereich zwischen 380 nm und 730 nm gemessen.
Im Sinne der hier vorliegenden Erfindung wird nun vorgeschlagen, aus den polarisierten Remissionsdichtewerten 13, 14 und 15 sowie dem unpolarisierten Remissionsspektrum 12 ein polarisiertes Remissionsspektrum zu errechnen, wobei dieses polarisierte Remissionsspektrum in 1b für die Prozessfarbe Schwarz gestrichelt dargestellt ist und mit der Bezugsziffer 16 gekennzeichnet ist. Zur Bestimmung des polarisierten Remissionsspektrums 16 wird so vorgegangen, dass die gemessenen, polarisierten Remissionsdichtewerte 13, 14 und 15 als Stützstellen dienen, und das durch diese Stützstellen eine Kurve gelegt wird, deren Verlauf sich am Verlauf des unpolarisierten Remissionsspektrums 12 orientiert. Hierdurch kann auf besonders einfache und effiziente Art und Weise aus gemessenen, polarisierten Remissionsdichtewerten und einem gemessenen, unpolarisierten Remissionsspektrum ein polarisiertes Remissionsspektrum berechnet werden.
Zur Errechnung des polarisierten Remissionsspektrums 16 wird dabei vorzugsweise im Detail wie folgt vorgegangen:
Zuerst werden für die Wellenlängen, für welche die polarisierten Remissionsdichtewerte gemessen werden, die polarisierten Remissionsdichtewerte mit den entsprechenden Werten des unpolarisierten Remissionsspektrums 12 zur Bestimmung von Verhältniswerten ins Verhältnis gesetzt. Im gezeigten Ausführungsbeispiel wird demnach für die drei Wellenlängen, an welchen die polarisierten Remissionsdichtewerte vorliegen, ein entsprechender Verhältniswert errechnet. Bei 430 nm (siehe Remissionsdichtewert 13) beträgt dieser Verhältniswert in etwa 0,35 (0,0110,029), bei 540 nm (siehe Remissionsdichtewert 14) beträgt dieser Verhältniswert in etwa 0,51 (0,01910,037) und bei 620 nm (siehe Remissionsdichtewert 15) beträgt dieser Verhältniswert in etwa 0,45 (0,013/0,029).
Für die Wellenlängen, die unterhalb der Wellenlänge des polarisierten Remissionsdichtewerts mit der kleinsten Wellenlänge liegen, werden zur Errechnung des polarisierten Remissionsspektrums die Werte des unpolarisierten Remissionsspektrums mit dem für den Remissionsdichtewert mit der kleinsten Wellenlänge bestimmten Verhältniswert multipliziert. Im Ausführungsbeispiel der 1b bedeutet dies, dass für die Wellenlängen, die kleiner als 430 nm sind, die Werte des unpolarisierten Remissionsspektrums 12 mit dem für den polarisierten Remissionsdichtewert 13 berechneten Verhältniswert (hier 0,35) multipliziert werden. Für Wellenlängen, die oberhalb der Wellenlänge des polarisierten Remissionsdichtewerts mit der größten Wellenlänge liegen, werden zur Errechnung des polarisierten Remissionsspektrums die Werte des unpolarisierten Remissionsspektrums mit dem für den Remissionsdichtewert mit der größten Wellenlänge bestimmten Verhältniswert multipliziert. Im Ausführungsbeispiel der 1b bedeutet dies wiederum, dass für Wellenlängen größer als 620 nm die Werte des unpolarisierten Remissionsspektrums 12 mit dem Verhältniswert (hier 0,45) multipliziert werden, der für den Remissionsdichtewert 15 bestimmt wurde.
Für die Wellenlängen, die zwischen den Wellenlängen von zwei aufeinanderfolgenden, polarisierten Remissionsdichtewerten liegen, werden zur Errechnung des polarisierten Remissionsspektrums die Werte des unpolarisierten Remissionsspektrums mit Verhältniswerten multipliziert, die durch Interpolation zwischen den Verhältniswerten der beiden aufeinanderfolgenden, polarisierten Remissionsdichtewerte ermittelt werden. Im Ausführungsbeispiel der 1b wird eine derartige Interpolation einerseits zwischen den Verhältniswerten (hier 0,35 und 0,51) der polarisierten Remissionsdichtewerten 13 und 14 und andererseits zwischen den Verhältniswerten (hier 0,51 und 0,45) der polarisierten Remissionsdichtewerten 14 und 15 durchgeführt. Für Wellenlängen, die demnach einerseits zwischen 430 nm und 540 nm und andererseits zwischen 540 nm und 620 nm liegen, werden demnach die jeweiligen Verhältniswerte durch Interpolation, nämlich durch lineare Interpolation, zwischen den Verhältniswerten für die entsprechenden polarisierten Remissionsdichtewerte 13 und 14 bzw. 14 und 15 errechnet. Auf diese Art und Weise kann besonders einfach aus den Messgrößen 12, 13, 14 und 15 ein polarisiertes Remissionsspektrum 16 errechnet werden, wobei dieses polarisierte Re missionsspektrum 16 durch die als Stützstellen dienenden, polarisierten Remissionsdichtewerte 13, 14 und 15 verläuft.
Die oben beschriebene Vorgehensweise kann für alle Prozessfarben gleichermaßen durchgeführt werden. So zeigen 2a und 2b gemessene sowie errechnete Remissionswerte 12 bis 16 für die Druckfarbe Cyan, 3a und 3b zeigen die Remissionswerte für die Druckfarbe Gelb und 4a und 4b zeigen die Remissionswerte für die Druckfarbe Magenta. Die Vorgehensweise zur Errechnung des polarisierten Remissionsspektrums ist demnach für alle Druckfarben gleich, es ergeben sich jedoch unterschiedliche Verhältniswerte an den Wellenlängen, für welche die polarisierten Remissionsdichtewerte 13, 14 und 15 vorliegen.
Es liegt nun weiterhin im Sinne der hier vorliegenden Erfindung, aus dem errechneten, polarisierten Remissionsspektrum nach unterschiedlichsten Normen polarisierte Remissionsdichtewerte zur errechnen. So kann unter Zuhilfenahme des errechneten, polarisierten Remissionsspektrums an beliebigen Wellenlängen und für beliebige Halbwertsbreiten von beliebigen Filterkennlinien ein polarisierter Remissionsdichtewert errechnet werden. Dies eröffnet die Möglichkeit, mit dem erfindungsgemäßen Messverfahren bzw. mit einem nach dem erfindungsgemäßen Messverfahren arbeitenden Messsystem eine Regelung bzw. Steuerung von Druckprozessen bzw. eine Qualitätskontrolle der Druckerzeugnisse nach beliebigen Normen vorzunehmen. Weiterhin eröffnet die hier vorliegende Erfindung die Möglichkeit, die polarisierte Schwarzdichte nach der kompletten V-Lambda-Funktion und nicht lediglich für drei Stützstellen zu errechnen. Weiterhin können mit dem errechneten, polarisierten Remissionsspektrum sogenannte X,Y,Z-Normfarbwerte berechnet werden, die sich unter Berücksichtigung des sogenannten Trocknungseffekts wesentlich weniger verändern als unpolarisierte X,Y, Z-Normfarbwerte. Weiterhin können beliebige Filterkennlinien nach Nennwellenlänge und Halbwertsbreite definiert werden.
Mit Hilfe der hier vorliegenden Erfindung wird demnach eine einfache Möglichkeit geschaffen, aus mit Hilfe eines Densitometers für spezielle Wellenlängen ermittelten polarisierten Remissionsdichtewerten und aus einem mit Hilfe eines Spektralphotometers ermittelten, unpolarisierten Remissionsspektrums ein polarisiertes Remissionsspektrum zu errechnen. Anderenfalls wäre hierzu entweder ein zweites Spektralphotometer mit Polfilter erforderlich, oder es müssten mit einem Spektralphotometer einerseits mit eingeschwenktem Polfilter und andererseits mit ausgeschwenktem Polfilter zwei separate Messungen durchgeführt werden. Bei der Verwendung von zwei Spektralphotometern ergibt sich ein deutlicher Kostennachteil. Des weiteren würde die Ermittlung eines polarisierten Remissionsspektrums mit Hilfe eines Spektralphotometers, in welches ein Polfilter eingeschwenkt ist, eine sehr lange Messzeit erfordern, da durch die Verwendung von Polfiltern die zur Verfügung stehende Messenergie deutlich abnimmt. Mit Hilfe der hier vorliegenden Erfindung wird demnach ein preiswertes sowie schnelles Messverfahren zur Ermittlung eines polarisierten Remissionsspektrums bereitgestellt.

10: Achse
11: Achse
12: unpolarisiertes Remissionsspektrum
13: polarisierter Remissionsdichtewert
14: polarisierter Remissionsdichtewert
15: polarisierter Remissionsdichtewert
16: polarisiertes Remissionsspektrum

Claims

Messverfahren an Druckerzeugnissen, wobei an mindestens einem vorzugsweise als Messfeld ausgebildeten Bereich eines Druckerzeugnisses als Messwerte polarisierte Remissionsdichtewerte und ein unpolarisiertes Remissionsspektrum erfasst werden, dadurch gekennzeichnet, dass aus den gemessenen, polarisierten Remissionsdichtewerten und dem gemessenen, unpolarisiertes Remissionsspektrum ein polarisiertes Remissionsspektrum errechnet wird.
Messverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bestimmung des polarisierten Remissionsspektrums durch die als Stützstellen dienen, polarisierten Remissionsdichtewerte eine Kurve gelegt wird, deren Verlauf sich am Verlauf des unpolarisierten Remissionsspektrums orientiert.
Messverfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das polarisierte Remissionsspektrum nach folgenden Schritten errechnet wird: a) für die Wellenlängen, für welche die polarisierten Remissionsdichtewerte gemessen werden, werden die polarisierten Remissionsdichtewerte mit den entsprechenden Werten des unpolarisierten Remissionsspektrums zur Bestimmung von Verhältniswerten ins Verhältnis gesetzt, b) für die Wellenlängen, die unterhalb der Wellenlänge des polarisierten Remissionsdichtewerts mit der kleinsten Wellenlänge liegen, werden zur Errechung des polarisierten Remissionsspektrums die Werte des unpolarisierten Remissionsspektrums mit dem für den Remissionsdichtewert mit der kleinsten Wellenlänge bestimmten Verhältniswert multipliziert, c) für die Wellenlängen, die zwischen den Wellenlängen von zwei aufeinanderfolgenden, polarisierten Remissionsdichtewerten liegen, werden zur Errechung des polarisierten Remissionsspektrums die Werte des unpolarisierten Remissionsspektrums mit Verhältniswerten multipliziert, die durch Interpolation zwischen den Verhältniswerten der beiden aufeinanderfolgenden, polarisierten Remissionsdichtewerte ermittelt werden, d) für die Wellenlängen, die oberhalb der Wellenlänge des polarisierten Remissionsdichtewerts mit der größten Wellenlänge liegen, werden zur Errechung des polarisierten Remissionsspektrums die Werte des unpolarisierten Remissionsspektrums mit dem für den Remissionsdichtewert mit der größten Wellenlänge bestimmten Verhältniswert multipliziert.
Messverfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass aus dem polarisierten Remissionsspektrum für beliebige Wellenlängen nach unterschiedlichsten Normen polarisierte Remissionsdichtewerte und/oder X,Y,Z-Normfarbwerte errechnet werden.
Messverfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die gemessenen, polarisierten Remissionsdichtewerte und das gemessene, unpolarisierte Remissionsspektrum in einer Datenbank abgelegt zu einem späteren Zeitpunkt die gemessenen Daten eines einzelnen Druckauftrags nach unterschiedlichen Normen bewertet werden.
Messsystem für Druckerzeugnisse, mit einem Densitometer zur Messung polarisierter Remissionsdichtewerte und mit einem Spektralphotometer zur Messung eines unpolarisiertes Remissionsspektrum, gekennzeichnet durch eine Einrichtung, die aus den obigen Messwerten ein polarisiertes Remissionsspektrum errechnet.
Messsystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung, die aus den obigen Messwerten ein polarisiertes Remissionsspektrum errechnet, nach dem Messverfahren im Sinne eines oder mehrerer der Ansprüche 1 bis 5 arbeitet.