DE102007041673A1

DE102007041673A1 - Verfahren und Messeinrichtung zur Gewinnung von Druckbild- oder Druckplatteninformationen

Info

Publication number: DE102007041673A1
Application number: DE102007041673A
Authority: DE
Inventors: Annette Dr.-Ing. Fuchs; Thomas Fuchs; Stefan Singer
Original assignee: Koenig and Bauer AG
Current assignee: Koenig and Bauer AG
Priority date: 2007-06-29
Filing date: 2007-09-01
Publication date: 2009-01-08

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Messeinrichtung zur Gewinnung von Druckbild- oder Druckplatteninformationen für die Farbeinstellung und Qualitätskontrolle an Bogendruckmaschinen, wobei bedruckte Bogen oder Druckplatten außerhalb der Druckmaschine gescannt werden. Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe, ein Verfahren und eine mit geringem Aufwand realisierbare Messeinrichtung zur Druckqualitätskontrolle auf PDF-Datenbasis zu schaffen, wird dadurch gelöst, dass - Bogen- oder Druckplattenabbildungsdaten für eine vollständige Bogen- oder Druckplattenabbildung in formatunabhängiger geometrischer Auflösung von mehr als 200 dpi erfasst werden und - die Bogen- oder Druckplattenabbildungsdaten anschließend automatisiert in das PDF-Format konvertiert und mit einer PDF-Referenzdatei verglichen werden, wobei - die bedruckten Bogen- oder Druckplatten auf einem für die Farbeinstellung der Bogendruckmaschine vorgesehenen x,y-Messtisch optisch abgetastet werden und - am Scanneraufsatz des Messtisches zusätzliche optische Sensoren zur Gewinnung von Bogen- oder Druckplattenabbildungsdaten angeordnet sind, die die Breite der Bogen- oder Druckplatten mit einer formatunabhängigen geometrischen Auflösung von mehr als 200 dpi abtasten.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Messeinrichtung zur Gewinnung von Druckbild- oder Druckplatteninformationen für die Qualitätskontrolle an Bogendruckmaschinen. Zur Kontrolle von Druckprozessen werden optische Sensoren eingesetzt, die densitometrische, spektrale, farbmetrische und/oder fotometrische Bilddaten des Druckbildes erfassen. Densitometrische, spektrale und farbmetrische Messwerte ermöglichen die Korrektur von Farbeinstelleinrichtungen (Farbsteuer- oder -regeleinrichtungen) in den Farbwerken der Druckmaschine (beispielsweise Farbzonenregelung bei einer Rotationsoffsetdruckmaschine). Die Analyse geometrischer Merkmale von Bogenabbildungen dient der Qualitätskontrolle insbesondere in Bezug auf Bilddefekte, Druckstörungen, Registerfehler und/oder Vollständigkeit des Druckbildes.
Die Ermittlung von Daten für die Qualitätskontrolle (Bogenabbildungsdaten) und/oder Farbregelung (Druckbilddaten) kann in der Druckmaschine (inline) während des Durchlaufes der Bedruckstoffe durch die Erfassungszone der Sensoren erfolgen, wodurch eine Online-Steuerung oder -regelung der Farbsteuereinrichtungen und Registerregeleinrichtungen in der Druckmaschine möglich wird.
Die Ermittlung von Daten für die Qualitätskontrolle und/oder Farbeinstellung kann aber auch offline außerhalb der Druckmaschine auf speziellen Messtischen erfolgen. Mit Offline-Messungen sind in der Regel höhere Messgenauigkeiten bzw. Auflösungen erreichbar. Der Nachteil von Offline-Messungen besteht darin, dass nicht jeder Bogen kontrolliert wird und keine geschlossene Regelstrecke zur Optimierung der Farbregeleinrichtungen bzw. Registerstelleinrichtungen errichtet werden kann.
Aus der DE 43 21 179 A1 ist ein Verfahren und eine Einrichtung zur Erfassung von Bilddaten bekannt, wobei aus den Bilddaten des gesamten Druckerzeugnisses die Koordinaten der Messorte für die Farbregelung der Druckmaschine ermittelt werden. Die Bilddaten können inline von einer oder mehreren nebeneinander angeordneten Bildaufnahmeeinrichtungen oder offline von einer separaten Bildmesseinrichtung (Scanner) gewonnen oder einem Bilddatenspeicher entnommen werden. Die Bildmesseinrichtung ist nicht näher beschrieben.
Zur Ermittlung densitometrischer, spektraler oder farbmetrischer Druckbilddaten für die Farbeinstellung von Bogendruckmaschinen sind x, y-Messtische mit Scanneraufsätzen zur Erfassung der Farbverteilung im Druckbild bekannt, wobei die Messtischgrößen an die zu verarbeitenden Bogenformate angepasst sind und im Gegensatz zu Scannern für die Qualitätskontrolle auch für Großformate bis 2000 mm Breite verfügbar sind.
Die Qualitätskontrolle von Bedruckstoffbogen erfordert einen Vergleich mit einem Referenzbild (Vorlage). Referenzdaten können die an die Druckerei übergebenen Bilddateien, die Druckvorstufendaten oder die Bilddateien für die Plattenbelichtung sein. Dabei hat sich das PDF-Dateiformat durchgesetzt. Eine zuverlässige Qualitätskontrolle des Druckbildes auf PDF-Basis erfordert jedoch eine hohe Auflösung der Bilddaten von optimal 300 dpi, mindestens jedoch mehr als 200 dpi, die mit Inline-Messungen aufgrund des enormen Datenstromes und der nicht vollkommen vermeidbaren Sensorschwingungen bei den heute üblichen Druckgeschwindigkeiten (> 5 m/s) mit den üblichen Zeilen- oder Flächenkameras insbesondere bei Bogengroßformaten bisher nicht erreichbar ist. Offline-Messungen mit der für einen qualifizierten PDF-Vergleich erforderlichen hohen Auflösung sind bei größeren Bogenformaten > 1000 mm bisher nicht möglich. Derartige Scanner würden einerseits einen erheblichen Platz- und Kostenfaktor bilden und eine zusätzliche zeitaufwendige Messung erfordern, andererseits sind die externen Farbmesstische aufgrund des traversierenden Messkopfes nicht für die Erfassung kompletter Bogenabbildungen geeignet.
Der Erfindung liegt daher ausgehend von den Nachteilen des bekannten Standes der Technik die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine mit geringem Aufwand realisierbare Messeinrichtung zur Druckqualitätskontrolle auf PDF-Datenbasis zu schaffen.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch ein Verfahren mit den Merkmalen des ersten oder zweiten Anspruchs und eine Messeinrichtung mit den Merkmalen des dritten Anspruchs gelöst.
Durch die Anbringung zusätzlicher optischer Sensoren zur Gewinnung von Bogenabbildungsdaten am Scanneraufsatz eines vorhandenen x, y-Messtisches für densitometrische, spektrale und/oder farbmetrische Druckbilddatenerfassung ist es möglich, Bilder vom Druckbild in formatunabhängiger geometrischer Auflösung von mehr als 200 dpi auch für großformatige Bogen und ohne zusätzlichen Zeitaufwand zu gewinnen.
Die Erfindung hat den Vorteil, dass mit einer Messeinrichtung sowohl die Druckbilddaten für eine Farbeinstellung als auch parallel dazu die hochaufgelösten Bogenabbildungsdaten für die Druckbildqualitätskontrolle ermittelt werden können, so dass keine zusätzlichen Messzyklen oder raumbeanspruchenden Zusatzgeräte notwendig werden. Die Integration der fotometrischen Sensoren in den vorhandenen Farbscanner gewährleistet eine kosten- und raumsparende Erweiterung der messtechnischen Möglichkeiten von Farbmessplätzen.
Die vorgeschlagene Lösung besitzt den weiteren Vorteil, dass mit dem modifizierten x, y-Messtisch auch belichtete und entwickelte Druckplatten mit hoher Auflösung > 200 dpi gescannt werden können, um Struktur- oder Belichtungsfehler von Druckplatten vor ihrem Einsatz zu erkennen.
Im Folgenden soll die Erfindung beispielhaft an einem x, y-Messtisch für densitometrische und farbmetrische Messungen erläutert werden. Derartige Messtische werden beispielsweise unter der Bezeichnung "Densitronic S" für Bogendruckmaschinen der Koenig und Bauer AG vertrieben. Ein solcher Messtisch wird für die zusätzliche Ermittlung von Druckbild- oder Druckplattenabbildungsdaten mit optisch abbildenden Sensoren erweitert. Die dazugehörige Zeichnung stellt dabei dar:
1: schematische Darstellung des Messbalkens eines x, y-Messtisches mit daran angeordneten Kameramodulen
2: schematische Darstellung eines x, y-Messtisches für die Farbregelung mit Kameramodulen
Einer Bogendruckmaschine, deren Farbwerke nach densitometrischen und/oder farbmetrischen Messwerten insbesondere von Druckkontrollstreifen eingestellt bzw. geregelt werden sollen, ist ein x, y-Messtisch 1 zur Erfassung von dafür relevanten Druckbilddaten zugeordnet. Wie aus der 1 ersichtlich, umfasst ein solcher Messtisch 1 eine Bogenauflageplatte, die nach dem maximal zu verarbeitenden Bogenformat dimensioniert ist, einen Scanneraufsatz 2, der in X-Richtung über die gesamte Bogenbreite verfahrbar ist und einen Bildschirm zur Steuerung und Messwertdarstellung. Im Scanneraufsatz 2 ist in bekannter Weise ein (nicht dargestellter) Farbmesskopf integriert, der innerhalb des Scanneraufsatzes 2 – oder beweglich an diesem angeordnet – in Y-Richtung verfahren werden kann und je nach Gerätespezifikation densitometrische und/oder farbmetrische Messwerte mit ihrer Zuordnung zu den Bogenkoordinaten x, y erfasst. Im Allgemeinen fährt der Messkopf die Startkoordinaten der über das Bogenformat verteilten Druckkontrollstreifen nacheinander an und scannt die Druckkontrollstreifen. Die Optik des Messkopfes ist für die Erfassung kleiner Bogenbereiche ausgelegt.
Erfindungsgemäß sind entlang einer Längsseite des balkenförmigen Scanneraufsatzes 2 mehrere zusätzliche optische Sensoren 3 für die Erfassung der Bogenabbildungsdaten angeordnet, die die Breite der auf dem Messtisch 1 eben aufliegenden Bogen mit einer bogenformatunabhängigen geometrischen Auflösung von mehr als 200 dpi, vorzugsweise mit 300 dpi, abtasten. Die Sensoren sind dazu vorzugsweise über die gesamte Bogenbreite verteilt, so dass deren Erfassungsbereiche den Bogen vollständig in seiner Breite überdecken. Es kann zur Einsparung von Sensoren 3 auch vorgesehen sein, dass die Sensoren 3 jeweils nur einen Streifen der Bogenoberfläche erfassen und deshalb in Y-Richtung zustellbar am Scanneraufsatz 2 gelagert sind.
Die Sensoren 3 sind vorzugsweise kommerziell verfügbare Flächenkameramodule, können aber ebenso als eindimensionale Sensoren ausgestaltet sein und zu einer bogenformatbreiten Zeilenkamera bzw. Scannerzeile zusammengefasst sein. Vorteilhafterweise sind die Flächenkameramodule mit kombinierbaren Gehäusen 6 ausgestattet und weisen in jedem Gehäuse 6 einen optischen Matrixsensor, ein diesem vorgeordnetes Objektiv 4 für die gewünschte Abbildungsleistung und eine integrierte Beleuchtungseinrichtung 5 auf. Es ist ebenso möglich, dass der Sensorzeile entlang des Scanneraufsatzes 2 eine gemeinsame linienförmige Lichtquelle zugeordnet ist, die ebenfalls am Scanneraufsatz 2 befestigt ist. Jede mögliche Kombination von optischen Sensoren 3 und Beleuchtungseinrichtungen 5 liegt im Bereich des Erfindungsgedankens.
Die Triggerung der Sensoren 3 wird durch die Steuersoftware des Messtisches 1 übernommen. Die bildrichtige Zusammensetzung und Speicherung der Bogenabbildungs-Bitmaps sowie die anschließende Konvertierung in das PDF-Format erfolgt automatisiert in einer mit den Sensoren 3 verbundenen (nicht dargestellten) Konvertierungseinrichtung vorzugsweise in Gestalt eines separaten PC's.
Zur Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Messeinrichtung:
Ein zu kontrollierender Bogen wird der Bogendruckmaschine entnommen und auf dem x, y-Messtisch 1 aufgelegt. Danach beginnt das Abtasten der Bogenoberfläche. Dabei arbeiten der Farbmesskopf im Scanneraufsatz 2 und die am Scanneraufsatz 2 angeordneten Sensoren 3 vorteilhaft parallel, so dass densitometrische, spektrale und/oder farbmetrische Druckbilddaten in einem Messzyklus gemeinsam mit Bogenabbildungsdaten für eine vollständige Bogenabbildung in bogenformatunabhängiger hoher geometrischer Auflösung > 200 dpi erfasst werden. Im Unterschied zur Verfahrensweise beim Farbscan, bei dem nur das selektive Anfahren der Druckkontrollstreifenpositionen oder bestimmter Bilddetails erforderlich sein kann, führt der Scanneraufsatz 2 nunmehr zur Ermittlung der Bogenabbildungsdaten des gesamten Bogens eine kontinuierliche Bewegung über die Bogenlänge (x-Koordinate) aus, wobei die Vorschubgeschwindigkeit von der Sensorspezifik und der Datenverarbeitungsgeschwindigkeit der Messeinrichtung abhängt. Für die Abtastung großformatiger Bogen sind Scannzeiten von wenigen Sekunden erreichbar. Es kann aber auch zweckmäßig sein, die Druckbilddaten und Bogenabbildungsdaten sequentiell zu erfassen. Beispielsweise können in einer Vorwärtsbewegung des Scanneraufsatzes 2 die Druckkontrollstreifen angefahren werden (Farbmesskopf aktiv) und in einer kontinuierlichen Rückwärtsbewegung wird der gesamte Bogen zur Gewinnung der Bogenabbildungsdaten abgetastet (bei aktiven Sensoren 3). Ebenso ist es bei positionier baren Sensoren 3 möglich, in einem ersten Messzyklus (beispielsweise während einer Vorwärtsbewegung des Scanneraufsatzes 2) einen ersten Teil der Bogenoberfläche abzutasten und nach Neupositionierung der Sensoren 3 am Scanneraufsatz 2 (während der Rückwärtsbewegung des Scanneraufsatzes 2) einen zweiten Teil der Bogenoberfläche zu erfassen.
Eine Aufteilung des Messvorganges in zwei Messzyklen zur Farbabtastung und zur fotometrischen Bogenabtastung jeweils während einer Scannervorwärtsbewegung – ggf. mit unterschiedlichen Vorschubgeschwindigkeiten – kann zur Gewährleistung einer hohen Scanngenauigkeit vorteilhaft sein.
Während die Farbmessdaten von der vorhandenen Software des x, y-Messtisches 1 verarbeitet und daraus Stellsignale für die Farbwerke der Druckmaschine gebildet werden, übernimmt der separate PC im Hintergrund die Kombination der Bitmaps der einzelnen Sensoren 3 zu einem Gesamtabbild der Bogenoberfläche und dessen Konvertierung zu einer PDF-Bilddatei, die nun mit einer vorhandenen Referenzdatei ohne weitere Umrechnungen verglichen werden kann, um Qualitätsabweichungen auf der Basis bekannter Algorithmen zu ermitteln. Durch die hohe Auflösung der vorzugsweise verwendeten Kameras von 300 dpi in RGB lassen sich kleinste Abweichungen, wie beispielsweise 5-Punkt-Schriften exakt analysieren.
Ein wesentlicher Vorteil des Vergleiches der Druckinhalte im PDF-Format mit Vorstufen- oder originalen Kundendateien, die üblicherweise im verbreiteten PDF-Format vorliegen, besteht darin, dass nicht nur die Farbrichtigkeit, sondern auch die Vollständigkeit und geometrische Identität auch feinster Bilddetails unabhängig von subjektiven Bewertungen des kontrollierenden Druckers überprüft werden können. Die maschinelle Kontrolle der Druckinhalte erfolgt außerdem in kürzerer Zeit als eine subjektive Kontrolle. Vorteilhaft erfolgt eine Protokollierung der Druckbildabbildungsdatenprüfung zur Dokumentation der Druckqualität für den Auftraggeber.
Die Ergebnisse des Vergleichs der PDF-Soll- und Ist-Daten lassen sich sowohl direkt an der Druckmaschine als auch in der Druckvorbereitung oder beim Auftraggeber betrachten und auswerten.
Mit der vorstehend beschriebenen Messeinrichtung können anstelle der bedruckten Bogen ebenso auch Druckplatten, die für einen abzuarbeitenden Druckauftrag vorgesehen sind, für eine Qualitätskontrolle inspiziert werden, wobei durch den Vergleich der Druckplattenabbildungsdaten im PDF-Format mit PDF-Referenzdaten Belichtungsfehler oder Inhomogenitäten in der Druckplatte erfasst werden.

1: Messtisch
2: Scanneraufsatz
3: Sensor
4: Objektiv
5: Beleuchtungseinrichtung
6: Gehäuse

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 4321179 A1 [0004]

Claims

Verfahren zur Gewinnung von Druckbildinformationen für die Farbeinstellung und Qualitätskontrolle an Bogendruckmaschinen, wobei – bedruckte Bogen außerhalb der Druckmaschine gescannt werden, – in einer Messeinrichtung densitometrische und/oder farbmetrische Druckbilddaten von bedruckten Bogenflächen, die für die Farbeinstellung der Bogendruckmaschine erforderlich sind, und durch zusätzliche optische Sensoren (3) Bogenabbildungsdaten für eine vollständige Bogenabbildung in bogenformatunabhängiger geometrischer Auflösung von mehr als 200 dpi erfasst werden und – die Bogenabbildungsdaten anschließend in das PDF-Format konvertiert und mit einer PDF-Referenzdatei verglichen werden.
Verfahren zur Gewinnung von Druckplatteninformationen für die Qualitätskontrolle an Bogendruckmaschinen, wobei – Druckplatten außerhalb der Druckmaschine gescannt werden, – in einer Messeinrichtung für densitometrische und/oder farbmetrische Druckbilddaten durch zusätzliche optische Sensoren (3) Druckplattenabbildungsdaten für eine vollständige Druckplattenabbildung in formatunabhängiger geometrischer Auflösung von mehr als 200 dpi erfasst werden und – die Druckplattenabbildungsdaten anschließend in das PDF-Format konvertiert und mit einer PDF-Referenzdatei verglichen werden.
Messeinrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, wobei – die bedruckten Bogen oder die Druckplatten auf einem für die Farbeinstellung der Bogendruckmaschine vorgesehenen x, y-Messtisch (1) optisch abgetastet werden, – die Messeinrichtung einen in Längsrichtung verfahrbaren, die maximal verarbeitbare Bogenbreite überspannenden Scanneraufsatz (2) mit Sensoren zur Erfassung der densitometrischen und/oder farbmetrischen Druckbilddaten aufweist, – am Scanneraufsatz (2) zusätzliche optische Sensoren (3) zur Gewinnung von Bogen- oder Druckplattenabbildungsdaten angeordnet sind, die die Breite der Bogen oder Druckplatten mit einer bogenformatunabhängigen geometrischen Auflösung von mehr als 200 dpi abtasten und – eine Konvertierungseinrichtung vorhanden ist, welche die Bogen- oder Druckplattenabbildungsdaten in das PDF-Format umwandelt.
Messeinrichtung nach Anspruch 3, wobei die Sensoren (3) zeilenförmig entlang des Scanneraufsatzes (2) angeordnet sind.
Messeinrichtung nach Anspruch 4, wobei die Sensoren (3) eine Zeilenkamera bilden.
Messeinrichtung nach Anspruch 4, wobei die Sensoren (3) eine Scannerzeile bilden.
Messeinrichtung nach Anspruch 3 oder 4, wobei die Sensoren (3) Flächenkameramodule sind.
Messeinrichtung nach Anspruch 7, wobei den Sensoren (3) jeweils ein Objektiv (4) vorgeordnet ist.
Messeinrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 8, wobei den Sensoren (3) jeweils einzeln oder gemeinsam eine Beleuchtungseinrichtung (5) zugeordnet oder Lichtquellen in die Sensoren (3) integriert sind.