DE102006009382A1 - Color and moistener regulation method for use in color-moistener-emulsion, involves determining print base remission spectrum for superimposing color and moistener by spectrophotometric measurements - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Regelung des Farb- und Feuchtmittelanteiles in einer auf einen Bedruckstoff aufzubringenden Farbe-Feuchtmittel-Emulsion beim Offsetdruck auf der Grundlage spektralfotometrischer Messungen.The The invention relates to a method and a device for regulation of the colorant and dampening agent content in one on a printing substrate applied to ink-fountain solution emulsion during offset printing the basis of spectrophotometric measurements.
Innerhalb von Offsetdruckmaschinen wird in Farbwerken eine Farbe-Feuchtmittel-Emulsion, d.h. ein disperses Gemisch aus einer Farbe (ölbasierte Druckfarben) und einem Feuchtmittel, das bei Einsatz von konventionellen Öldruckfarben Wasser in wesentlichen Anteilen enthält, hergestellt und durch Auftragwalzen auf eine Druckform (Druckplatte) mit farbfreundlichen und feuchtmittelfreundlichen Bereichen aufgebracht. Die farbfreundlichen Bereiche bilden das Druck(teil)bild, welches auf den Bedruckstoff übertragen werden soll. Auf den farbfreundlichen (oleophilen) Druckformzonen, die die Bildinformation tragen, haftet die Emulsion, während sie von den feuchtmittelfreundlichen (hydrophilen bzw. olephoben) Zonen abgewiesen wird. Die auf der Druckform haftende Farbe-Feuchtmittel-Emulsionsschicht wird im Offsetdruck auf ein Gummituch übertragen und von diesem schließlich auf den Bedruckstoff übertragen.Within of offset printing presses is in inking a color-dampening emulsion, i.e. a disperse mixture of one color (oil-based inks) and dampening solution when using conventional oil printing inks Contains water in substantial proportions, prepared and by application rollers on a printing plate (printing plate) with color-friendly and moisture-friendly Applied areas. The color-friendly areas make up that Print (partial) picture, which should be transferred to the substrate. On the color-friendly (oleophilic) printing form zones, which carry the image information, the emulsion adheres while they of the dampening agent-friendly (hydrophilic or olephobic) Zones is rejected. The adhering to the printing form color fountain solution emulsion layer is transferred in offset printing on a blanket and from this finally on transfer the substrate.
Die Farbe-Feuchtmittel-Emulsion muss ein optimales Verhältnis von Farbe und Feuchtmittel aufweisen (Farb-Wasser-Gleichgewicht), anderenfalls kommt es zu Druckstörungen. Druckfreien (oleophoben) Bereichen der Druckform darf beispielsweise keine Farbe anhaften, sonst entsteht das so genannte Tonen.The Color-dampening solution must have an optimal ratio of Color and dampening solution (color-water balance), otherwise it comes it leads to pressure disorders. For example, no pressure-free (oleophobic) areas of the printing form may be used Color attach, otherwise creates the so-called toning.
Zur Optimierung des Farb- und Feuchtmittelverhältnisses in der Emulsion, die auf die Druckform aufgetragen wird, sind spektralfotometrische Messungen an auf den Bedruckstoff aufgebrachten Druck(teil)bildern bekannt.to Optimization of the color and dampening ratio in the emulsion, the is applied to the printing form, are spectrophotometric measurements on printed on the substrate applied pressure (partial) pictures known.
Weiterhin ist es bekannt, durch spektralfotometrische Messungen von Druckbildbereichen und Zerlegung der Spektren in die Grundfarbenanteile die Farbzoneneinstellungen in den einzelnen Druckwerken zu steuern/regeln, um die aufgetragenen Farbmengen zu optimieren.Farther it is known by spectrophotometric measurements of printed image areas and decomposing the spectra into the base color components the color zone settings in the individual printing units to control / regulate the applied Optimize color amounts.
Die nach dem vollständigen Bedrucken erfolgende Auswertung der Druckbilder auf den Bedruckstoffen ist mit dem Nachteil eines hohen Makulaturanfalls bis zu einem erneuten Korrektureingriff in die Farb- und Feuchtmitteldosierung und dem Problem der eindeutigen Zuordnung von Druckstörungen zu den Farbwerken verbunden. Bei modernen Rotationsbogendruckmaschinen werden bis zu 300 Bogen zwischen zwei Regeleingriffen gedruckt, die ggf. als Makulatur ausgesondert werden müssten.The after the complete Printing evaluation of the printed images on the substrates is with the disadvantage of a high waste accumulation until a renewed Corrective action in the dye and dampening solution dosage and the Problem of unique assignment of pressure disturbances connected to the inking units. In modern rotary printing presses are up to 300 sheets between printed two control interventions, which may be rejected as waste would have to be.
Es ist auch bekannt, Farbvoreinstelldaten aus den in der Druckvorstufe gewonnenen Druckbilddaten zu berechnen. Die Berechnung und Einstellung der Farbzonenöffnung kann über den Leitrechner unter Berücksichtigung vorhergehender Druckaufträge und der jeweiligen Besonderheiten der Druckmaschine erfolgen.It is also known color preset data from in the prepress to calculate acquired print image data. The calculation and adjustment the color zone opening can over the host computer under consideration previous print jobs and the particular characteristics of the printing press.
Auf der Basis des druckauftragsabhängigen Farbbedarfs kann der notwendige Feuchtmittelbedarf abgeschätzt werden und daraus eine Voreinstellung der Feuchtmittelzufuhr, abhängig vom Feuchtwerktyp, abgeleitet werden. Im Allgemeinen ist keine zonale Feuchtmittelzufuhr erforderlich, ein Mittelwert für die Feuchtmittelfilmdicke (1 bis 2 μm) ist ausreichend. Der tatsächliche Farb- und Feuchtmittelauftrag auf die Druckform hängt allerdings von zahlreichen Einflussgrößen auf den Farb- und Feuchtmittelfluss ab. Die strömungsmechanischen Vorgänge bei der Aufnahme der Farbe aus einem Vorratsbehälter und die Farbspaltungsvorgänge im Farbwalzensystem, Materialeigenschaften von Walzen, Druckform, Gummituchzylinder und Bedruckstoffen, mechanische Toleranzen und Pressungseinstellungen und die Feuchtmitteleinflüsse lassen lediglich eine näherungsweise Abschätzung des Farb- und Feuchtmittelflusses zu, die eine Auswertung der Druckbilder zur Korrektur der Voreinstelldaten erforderlich macht.On the basis of the print job-dependent color requirement the necessary dampening solution requirement can be estimated and from it one Presetting of the dampening solution supply, depending on the type of dampening device, derived become. Generally, no zonal fountain solution is required an average for the Dampening solution film thickness (1 to 2 μm) is sufficient. The actual However, ink and fountain solution application to the printing form depends of numerous influencing variables the color and dampening solution flow. The fluid mechanical processes in the Picking up the ink from a storage container and the color-splitting processes in the ink-roller system, Material properties of rolls, printing plate, blanket cylinder and Substrates, mechanical tolerances and press settings and the fountain solution influences leave only an approximate appraisal the flow of ink and fountain solution, which is an evaluation of the printed images for Correction of presetting data required.
Zur Bestimmung von Farb- und Feuchtwasseranteilen auf der Druckform ist ein Messgerät FWKG von Grapho Metronic bekannt, mit dem zwei Spektrallinien des Remissionsspektrums einer Farbe-Feuchtwasser-Emulsion ausgewertet werden, eine „Farblinie" und eine „Wasserlinie". Dieses Gerät liefert in der Praxis nur ungenau Messwerte, weil mit der darin realisierten Messmethode wechselseitige Beeinflussungen der Spektrallinien infolge von Nebendichte-Effekten nicht ausschließbar sind.to Determination of ink and fountain solution proportions on the printing form is a measuring device FWKG from Grapho Metronic, with the two spectral lines of the remission spectrum a color-dampening water emulsion are evaluated, a "color line" and a "waterline". This device delivers in practice only inaccurate readings, because with the realized in it Measuring method mutual influences of the spectral lines due to of secondary density effects not excludable are.
Zur Feuchtmittelversorgung in den Druckmaschinen sind Mess- und Regelsysteme für die Feuchtmittel-Bevorratung und Temperier- und Dosiersysteme für den Feuchtmittelfluss in den Druckwerken bekannt. Zur Konstanthaltung der Feuchtmittelzusammensetzung (Wasser, Alkohol) werden Infrarot-Transmissions-Detektoren eingesetzt, die die unterschiedliche Schwächung von Lichtstrahlen mit verschiedenen Wellenlängen beim Durchgang durch das Feuchtmittel nutzen.to Fountain solution supply in the printing presses are measuring and control systems for fountain solution storage and temperature control and dosing systems for dampening solution flow in the printing works known. For keeping constant the dampening solution composition (Water, alcohol) infrared transmission detectors are used, the different weakening of light rays of different wavelengths passing through the Use dampening solution.
Das Einrichten der Farb- und Feuchtmitteldosierung in den Druckwerken erfolgt bei geringer Druckgeschwindigkeit. Da sich die Farbführungsverhältnisse mit zunehmender Druckgeschwindigkeit verändern, sind geschwindigkeitsabhängige Korrekturmaßnahmen erforderlich, die empirisch anhand von spektralen Druckbildauswertungen ermittelt werden müssen. Damit ist wiederum Makulaturanfall verbunden.The Setting up the ink and fountain solution dosing in the printing units occurs at low printing speed. As the color guide conditions change with increasing print speed, are speed-dependent corrective actions required, which empirically based on spectral print image evaluations must be determined. This in turn is associated with waste accumulation.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Qualität des konventionellen Offsetdrucks zu verbessern und den Makulaturanfall durch Beschleunigung der Regelvorgänge zur Erzielung eines optimalen Farbe-Feuchtmittel-Verhältnisses (Farbe-Feuchtmittel-Gleichgewicht) zu senken.Of the Invention is based on the object, the quality of conventional offset printing to improve and reduce waste by speeding up the control processes Achieving an optimum color-dampening ratio (Color-dampening solution balance) to lower.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch ein Verfahren mit den Merkmalen des ersten Anspruchs oder eine Vorrichtung mit den Merkmalen des zweiten Anspruchs gelöst. Zweckmäßige Ausgestaltungen sind Gegenstand der weiteren Ansprüche.According to the invention Task by a method having the features of the first claim or a device having the features of the second claim solved. Advantageous embodiments are the subject of further claims.
Durch die Erfassung der Anteile von Farbe und Feuchtmittel in der Emulsion bereits auf der Druckform wird die Reaktionszeit auf Veränderungen gegenüber dem gewünschten Farbe-Feuchtmittel-Gleichgewicht wesentlich verkürzt und durch die Erfassung der tatsächlichen quantitativen Anteile eine separate Regelung der Feuchtmitteldosierung und der Farbschichtdicke möglich. Durch die Erfassung der Emulsionsspektren auf den farbführenden und farbfreien Druckformbereichen ist eine eindeutige Zuordnung von Druckbildqualitätsdaten zu Feuchtmittelstrom und Farbschichtdicke und damit eine zuverlässige Farbwerkregelung möglich. Die Auswertung der vollständigen Spektren und die Nutzung des NIR-Lichtwellenlängenbereiches schließt Störungen durch Nebendichte-Effekte vollständig aus.By the detection of the proportions of color and dampening solution in the emulsion Already on the printing plate, the reaction time to changes over the desired Ink-water balance significantly shortened and by capturing the actual quantitative shares a separate regulation of the dampening solution dosage and the color layer thickness possible. By capturing the emulsion spectra on the color-leading and color-free printing form areas is a clear assignment of Image quality data to dampening solution flow and ink layer thickness and thus a reliable inking system possible. The evaluation of the complete Spectra and the use of the NIR light wavelength range eliminates interference Secondary density effects completely off.
Mit der Erfassung des Remissionsspektrums auf den farbabweisenden Bereichen der Druckform sind Ansätze zum Tonen sofort erkenn- und verhinderbar, bevor qualitätsgeminderte Drucke in größerer Anzahl anfallen.With the detection of the remission spectrum on the ink-repellent areas the printing form are approaches For toning immediately recognizable and preventable, before quality-impaired Prints in larger numbers attack.
Die Erfindung hat den Vorteil, dass die Mengenverhältnisse von Farbe und Feuchtmittel bereits auf der Druckform und in jedem Druckwerk separat erfassbar sind und dadurch eine frühzeitige und differenzierte Reaktion auf sich ändernde Druckbedingungen, z.B. zunehmende Farbwerkstemperatur, erfolgen kann. Abweichungen von Sollwerten können schneller und farbenspezifisch korrigiert werden als bei der bekannten nachträglichen Auswertung der fertigen Druckbilder auf dem Abstimmtisch nach dem Durchlauf durch die gesamte Druckmaschine.The Invention has the advantage that the proportions of color and fountain solution already recorded separately on the printing form and in each printing unit are and therefore an early one and differentiated response to changing pressure conditions, e.g. increasing inking temperature, can be done. Deviations from Setpoints can be faster and color-specific corrected as in the known subsequent Evaluation of the finished printed images on the tuning table after the run through the entire press.
Das erfindungsgemäße Verfahren und die Vorrichtung sollen an einem Ausführungsbeispiel einer Offsetrotationsbogendruckmaschine für Öldruckfarbe näher erläutert werden, wobei das Feuchtmittel vereinfachend mit Wasser gleichgesetzt wird.The inventive method and the device to an embodiment of an offset rotary printing press for oil pressure paint be explained in more detail, wherein the dampening solution is simplistically equated with water.
Prinzipiell ist das Verfahren auch für andere Offsetdruckmaschinen, Druckfarben und Feuchtmittel anwendbar, wobei auch eine Reduzierung der Remissionsmessungen auf farbfreundliche oder feuchtmittelfreundliche (farbabweisende) Druckformbereiche in Abhängigkeit von der Komplexität der Regelung von der erfindungsgemäßen Lösung umfasst ist.in principle the procedure is also for other offset printing presses, inks and dampening solutions applicable, whereby also a reduction of the remission measurements on color-friendly or dampening agent-friendly (ink-repellent) printing form areas dependent on from the complexity the scheme of the inventive solution is included.
Die einzige Zeichnung zeigt dazu in derThe only drawing shows in the
Fig. eine schematische Darstellung der Farb- und Feuchtmittelregelung auf Basis von Emulsions-Remissionsspektren.FIG. a schematic representation of the inking and dampening solution based on emulsion reflectance spectra.
Farben und Wasser weisen spezifische Absorptions- bzw. Remissionsspektren (Grundspektren) auf, wenn sie von einer Lichtquelle angestrahlt werden.Colours and water have specific absorption or reflectance spectra (Fundamental spectra) when they are illuminated by a light source.
Sind die Einzelspektren der Bestandteile einer Farbe-Wasser-Emulsion bekannt, kann durch spektralfotometrische Messung der Emulsion und anschließende spektrale Zerlegung des Gesamtspektrums der Anteil des Wassers und der Farbe am Messort ermittelt werden.are the individual spectra of the components of a color-water emulsion known, can be determined by spectrophotometric measurement of the emulsion and subsequent spectral Decomposition of the total spectrum, the proportion of water and color be determined at the measuring location.
Durch geeignete Skalierung bzw. Kalibrierung der Anteilwerte lässt sich danach während des Druckprozesses auf der Basis der fortlaufend ermittelten Anteilverhältnisse das Feuchtmittel über bekannte Dosiermittel regeln bzw. in den Regelkreislauf der Farbe einbinden.By suitable scaling or calibration of the unit values can be achieved afterwards during the printing process on the basis of the continuously determined proportions the dampening solution over regulate known dosing or in the control loop of the color integrated.
Zur spektralfotometrischen Messung der Emulsionsschichten auf Druckformen (beispielsweise auf Druckplatten, die auf Plattenzylinder in Druckwerken einer Offsetdruckmaschine aufgespannt sind) sind bekannte Spektralfotometer geeignet, die auch für die Druckbildkontrolle mobil oder als Tischscanner eingesetzt werden. Sie erfassen das Lichtspektrum des von der zu messenden Schicht reflektierten Lichtes. Die Messung sollte vorzugsweise im NIR-Bereich (Wellenlängen zwischen 730 und 2000 nm) erfolgen, da Wasser im sichtbaren Bereich des Spektrums durchsichtig ist und daher kein auswertbares Remissionsspektrum liefert. Zur Farb- und/oder Feuchtmittelregelung in einer Druckmaschine sind jedem Druckwerk, das in die Regelung einbezogen werden soll, Spektralfotometer zugeordnet. Dabei kann ein Spektralfotometer mit Hilfe von Positioniermitteln peripher in einem radialen Abstand von der Mantelfläche an einem rotierenden, die Druckplatte tragenden Plattenzylinder schwenkbar angeordnet sein und alternierend jeweils auf einen farbfreundlichen Druckplattenbereich, der die Farbe-Wasser-Emulsion überträgt, und einen feuchtmittelfreundlichen Bereich, auf dem das Feuchtmittel haftet und die Farbübertragung unterbindet, gerichtet sein. Es ist ebenso möglich, zwei Spektralfotometer für einen der farb- und einen der feuchtmittelführenden Bereiche der Druckplatte vorzusehen. Die Spektralmessung erfolgt während des Druckens bei rotierender Druckform im Maschinentakt synchron zur Drehbewegung. Dabei ist es zur Erfassung mehrerer Druckformbereiche vorteilhaft, das Spektralfotometer traversierend gegenüber der Druckformzylinderoberfläche anzuordnen. Die dazu erforderlichen Mittel, wie beispielsweise Spindelantriebe, sind von Inline-Druckformbelichtern bekannt. Eine gemeinsame Anordnung von Spektralfotometer und Laserbelichter auf den Positionierungsmitteln ist möglich. Zur Erzeugung auswertbarer Spektren, aus denen Umgebungseinflüsse eliminiert sind, ist die Beleuchtung der Messorte mit NIR-Lichtquellen vorteilhaft.For spectrophotometric measurement of the emulsion layers on printing plates (for example, on printing plates, which are mounted on plate cylinder in printing units of an offset printing machine) known spectrophotometers are suitable, which are also used for the print image control mobile or as a desktop scanner. They detect the light spectrum of the light reflected from the layer to be measured. The measurement should preferably take place in the NIR range (wavelengths between 730 and 2000 nm), since water is transparent in the visible region of the spectrum and therefore does not yield an evaluable reflectance spectrum. For color and / or dampening solution control in a printing press, each printing unit to be included in the control is assigned spectrophotometers. In this case, a spectrophotometer with the aid of positioning peripherally at a radial distance from the lateral surface on a rotating, the pressure plate bearing plate cylinder can be pivotally mounted and alternately each on a color-friendly printing plate area, which transmits the color-water emulsion, and a humid-friendly area on the dampening solution adheres and prevents the color transfer, be directed. It is also possible to provide two spectrophotometers for one of the ink and one of the moisture-carrying areas of the printing plate. The spectral measurement takes place during printing with a rotating printing plate in the machine cycle synchronous to the rotational movement. It is advantageous for the detection of multiple printing form areas, the spectrophotometer traversing to arrange the printing form cylinder surface. The means required for this, such as spindle drives, are known from inline printing plates. A common arrangement of spectrophotometer and laser imagesetter on the positioning means is possible. To generate evaluable spectra, from which environmental influences are eliminated, the illumination of the measurement sites with NIR light sources is advantageous.
Vor Druckbeginn werden die Grundremissionsspektren der für den jeweiligen Druckauftrag benötigten Farben und des Feuchtmittels (Wasser) ermittelt. Dies kann einmalig für jede Farbe oder vor jedem Druckauftrag im Einrichtbetrieb erfolgen, wobei die Messung mit separaten Spektralfotometern oder mit den in den Druckwerken angeordneten Spektralfotometern durchgeführt werden kann.In front Start of printing will be the Grundremissionsspektren of the respective Required print job Colors and dampening solution (water) detected. This can be unique for every Color or before each print job in Einrichtbetrieb done, the Measurement with separate spectrophotometers or with those in the printing units arranged spectral photometers can be performed.
Während des Druckbetriebes erfolgen fortlaufend spektralfotometrische Remissionsmessungen der auf die Druckform aufgebrachten Farbe-Wasser-Emulsionsschicht an ausgewählten farbfreundlichen (oleophilen) Messorten zur Ermittlung der Farb- und Feuchtmittelanteile in der Emulsion und Remissionsmessungen der Feuchtwasseremulsion auf einem oder mehreren der feuchtmittelfreundlichen (hydrophilen) bzw. farbabweisenden Bereiche der Druckform zur Kontrolle der Feuchtmittelschicht und des Tonens.During the Printing operation carried out continuously spectrophotometric reflectance measurements the applied to the printing form color-water-emulsion layer at selected color-friendly (oleophilic) measuring locations for determining the color and fountain solution levels in the emulsion and remission measurements dampening solution on one or more of the dampening solution (hydrophilic) or ink-repellent areas of the printing form for the control dampening solution layer and toning.
Aus den Remissionsspektren werden über eine Zerlegung der Spektren die Anteile von Farbe und Feuchtmittel in der Emulsionsschicht auf der Druckform ermittelt. Die ermittelten Farb- und Feuchtmittelanteile werden mit empirischen oder berechneten Sollwerten für die Farb- und Feuchtmittelanteile verglichen.Out the remission spectra are over a Decomposition of the spectra the proportions of color and fountain solution in the emulsion layer is determined on the printing plate. The determined Dye and dampening components are calculated using empirical or calculated Setpoints for compared the colorant and dampening agent proportions.
Die daraus ermittelten Regelabweichungen werden für die Regelungen des Farb- und Feuchtmittelauftrages auf die Druckplatte von einer Maschinensteuerung zu Stellsignalen für Farb- und Feuchtmittelregler weiterverarbeitet, die Farb- und Feuchtmitteldosiereinrichtungen ansteuern. Der beschriebene Regelalgorithmus für die Farb- und Feuchtmitteldosierung wird in jedem aktiven Druckwerk installiert.The resulting deviations are used for the color scheme and fountain solution on the printing plate of a machine control to actuating signals for Color and dampening solution controller further processed, the ink and dampening dosing drive. The described control algorithm for ink and fountain solution dosing is installed in each active print engine.
Aufgrund der farbspezifischen Regelkreise und der Inline-Regelung ist eine schnelle und optimale Reaktion auf Druckstörungen im Bereich der Farbwerke möglich.by virtue of the color-specific control circuits and the inline control is one Fast and optimal response to pressure disturbances in the field of inking units possible.
Eine Anwendung der erfindungsgemäßen Lösung auf den Offsetdruck mit anderen als ölbasierten konventionellen Farbsystemen ist bei hinreichend differenzierbaren Remissionsspektren von Farbe und Feuchtmittel möglich. Dazu kann eine Anpassung des Messlichtspektrums erforderlich sein.A Application of the solution according to the invention the offset printing with other than oil-based conventional color systems is sufficiently differentiable Remission spectra of ink and fountain solution possible. This can be an adaptation of the Measurement spectrum required.
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