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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Messvorrichtung zur Erfassung
bogenförmiger Bedruckstoffe mit einer Auflagefläche
zur Aufnahme der zu vermessenden Bedruckstoffe und einer bildvermessenden
Scaneinrichtung, welche über den zu vermessenden Bedruckstoff
verfahrbar ist.
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Derartige
Messeinrichtungen werden in der graphischen Industrie dazu verwendet,
die Druckqualität produzierter Bedruckstoffe zu überprüfen. Bei
Bogenrotationsdruckmaschinen werden dabei meist in regelmäßigen
Abständen dem Auslegerstapel Probebogen entnommen und auf
einem Messtisch abgelegt. Auf diesem Messtisch wird der Probebogen
dann farblich und auf Registergenauigkeit vermessen. Die so ermittelten
Messwerte werden dazu genutzt, Abweichungen zwischen den produzierten Bedruckstoffen
und der Druckvorlage festzustellen und gegebenenfalls auszuregeln.
Die bisher üblichen Messvorrichtungen sind jedoch in ihrer
Formatgröße beschränkt, so dass Druckbogen
in einem besonders großen Druckformat nicht auf den Messtisch
passen. Die Beschränkung der Größe der
Messvorrichtung liegt auch darin, dass die Messeinrichtungen zur
Erfassung des Bedruckstoffs bei größeren Druckformaten
wesentlich teurer werden.
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Aus
der Offenlegungsschrift
DE 10 2004 014 498 A1 ist ein Verfahren und
ein System zur Druckqualitätskontrolle bekannt, welches
auch die Erfassung von Bedruckstoffen in sehr großen Druckformaten
erlaubt. Bei diesem Verfahren und System wird ein in einer Druckmaschine
bedruckter Bedruckstoff noch in der Druckmaschine in mindestens
zwei Teile geteilt. Auf diese Art und Weise erhält man
zwei kleinformatigere Bedruckstoffe. Die Teile werden jeder für
sich getrennt entnommen und einer Messeinrichtung zugeführt.
In der Messeinrichtung wird jeder Teil des zertrennten Bedruckstoffs
getrennt nacheinander vermessen. Aus den Messergebnissen der beiden
getrennt vermessenen Teilbedruckstoffe wird dann auf die Druckqualität
des gesamten Bedruckstoffs geschlossen. Um dieses Verfahren durchführen
zu können, muss allerdings eine Schneideeinrichtung nach
dem letzten Druckwerk in der Druckmaschine vorhanden sein, da die
Bedruckstoffe zerteilt werden müssen. Des Weiteren werden
die geteilten da die Bedruckstoffe zerteilt werden müssen.
Des Weiteren werden die geteilten Bedruckstoffe nacheinander auf
einer Messeinrichtung vermessen, wodurch zwei zeitaufwändige
Messgänge notwendig sind. Außerdem ist der Bedruckstoff
durch das Zerschneiden beschädigt und kann nicht mehr in
den Auslegerstapel zurückgelegt werden.
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Das
Zusammenfügen von Teilbildern zu einem gemeinsamen Bild
ist außerdem im Zusammenhang mit Bildscannern bekannt.
So geht aus dem Patent
US
6,690,482 B1 ein Bildscanner hervor, bei dem ein Originalbild
in mehreren Teilen eingelesen und dann im Rechner zu einem Gesamtbild
zusammengefügt wird. Diese Scaneinrichtung weist den Nachteil
auf, dass mehrere Scanvorgänge notwendig sind, um das Gesamtbild
zu erhalten.
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Es
ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Messvorrichtung zur
Erfassung bogenförmiger Bedruckstoffe zu schaffen, welche
eine kostengünstige und schnelle Vermessung auch großformatiger Bedruckstoffe
ermöglicht.
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Dier
vorliegende Aufgabe wird erfindungsgemäß durch
Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der
Erfindung sind den Unteransprüchen und den Zeichnungen
zu entnehmen. Im Nachfolgenden werden unter großformatigen
Bedruckstoffen vor allen Dingen Druckbogen ab einer Formatbreite
von 142 cm verstanden. Unter Formatbreite ist dabei die längere
Seite des Bogens zu verstehen, die kürzere zugehörige
Seite in Umfangsrichtung wird als Umfangslänge bezeichnet.
Dagegen werden heutige Messvorrichtungen fast ausschließlich
auf Umfangslängen für Druckformate bis zu einer Breite
von 105 cm ausgelegt. Mit der erfindungsgemäßen
Messvorrichtung ist es nun möglich, die Messtechnik für
die Formatbreite 105 cm auch für größere
Formatbreiten ab 142 cm weiter zu verwenden. Dies ist dadurch möglich,
dass die Scaneinrichtung zur Erfassung der zu vermessenden Bedruckstoffe
in Umfangsrichtung eine geringere Breite aufweist als die maximal
mögliche Breite des zu vermessenden Bedruckstoffs. Dies
bedeutet, dass der Auflagetisch zur Aufnahme des zu vermessenden
Bedruckstoffs wesentlich größer ist als die den
Bedruckstoff erfassende bildvermessende Scaneinrichtung. Der Auflagetisch
ist dabei so dimensioniert, dass auch ein großformatiger
Bedruckstoff ab Größe 142 cm aufgelegt werden
kann. Die bildvermessende Scaneinrichtung weist dagegen nur eine
Breite für das 105 cm Format oder kleiner auf.
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Dies
bedeutet, dass die bildvermessende Scaneinrichtung den aufgelegten
Bogen im Großformat in Umfangsrichtung in einem Messvorgang
nur teilweise erfassen kann. Auf diese Art und Weise wird der zu
vermessende Bedruckstoff über seine schmalere Seite gesehen
nur teilweise erfasst. In Längsrichtung, also der Formatbreite
des Bedruckstoffs, kann der Bedruckstoff von der bildvermessenden Scaneinrichtung
dagegen komplett erfasst werden. Dies bedeutet im Endeffekt, dass
die Scanvorrichtung lediglich einen Teilstreifen des Bedruckstoffs
erfasst. Der gesamte zu vermessende Bedruckstoff ist bei großformatigen
Bogen dagegen nur mit zwei oder mehreren Messvorgängen
vollständig von der Scanvorrichtung erfassbar.
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Als
Scanvorrichtung kann vorteilhafter Weise ein Scannerbalken aus einem
herkömmlichen Bildscanner verwendet werden, es kann aber
auch eine hochwertige spektralerfassende Scaneinrichtung verwendet
werden. Insbesondere die kostengünstigere Scaneinrichtung
aus einem Bildscanner kann zudem um einen spektralmessenden Farbmesskopf ergänzt
werden, mit dem der Bedruckstoff zumindest punktweise farbmetrisch
exakt vermessen werden kann. Die Scaneinrichtung selbst kann den
zu vermessenden Bedruckstoff farblich entweder farbmetrisch oder
densitometrisch erfassen. Insbesondere bei der farbmetrischen Messung
kann der separate Spektralfarbmesskopf dazu verwendet werden, die bildvermessende
Scanvorrichtung zu kalibrieren. Dazu werden einzelne Messpunkte
auf dem Bedruckstoff, welche auch von der Scanvorrichtung erfasst
werden, zusätzlich mit dem spektralen Farbmesskopf erfasst,
und die Messwerte der beiden Messvorrichtungen miteinander verglichen.
Die von der Scanvorrichtung erfassten Farbmesswerte werden dabei
durch die Farbmesswerte des Spektralmesskopfs korrigiert und die
Scanvorrichtung dadurch kalibriert.
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Die
erfindungsgemäße Messvorrichtung bietet den Vorteil,
dass der Bedruckstoff nicht wie im Stand der Technik zum Vermessen
in mehrere Teile getrennt werden muss. Trotzdem kann ein kostengünstigerer
kleinformatiger Messbalken verwendet werden, da dieser den aufliegenden
Bedruckstoff entweder nur teilweise oder in mehreren Messdurchgängen
insgesamt erfasst. Da der gesamte Bedruckstoff auf einer Auflagefläche
aufliegt, kann das Zusammensetzen von Teilmessflächen aus
mehreren Messvorgängen ebenfalls verbessert werden, da sich
die Lage des Bedruckstoffs zwischen den Messvorgängen nicht
verändert.
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In
einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass bei mehreren
Messvorgängen die auf dem zu vermessenden Bedruckstoff
bei den Messvorgängen erfassten Teilflächen zumindest
teilweise überlappen. Das teilweise Überlappen
der Messflächen erleichtert die Zusammensetzung der erfassten Teilflächen
zu einem Gesamtbild im Rechner, anhand der überlappenden
Teilflächen in den Teilflächen vorhandenen gleichen
Bildanteilen ein besonders einfaches Zusammensetzen der Teilflächen
zu einem Gesamtmessbild im Rechner erlauben.
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In
einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen,
dass nur ein Messvorgang durchgeführt wird, welcher den
mittleren Bereich der Umfangslänge des zu vermessenden Bedruckstoffs
erfasst. In diesem Fall findet nur ein Messvorgang statt, wodurch
eine entsprechende Zeitersparnis im Vergleich zur Durchführung
mehrerer Messvorgänge gegeben ist. Da in diesem Fall trotzdem
der überwiegende Teil der bedruckten Fläche erfasst
wird, denn an den Bogenrändern liegen meistens unbedruckte
Flächen wie z. B. der Greiferrand, kann hier trotzdem der
größte Teil des Druckbogens messtechnisch erfasst
und zur Qualitätskontrolle vom Farbmessgerät ausgewertet
werden.
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Vorteilhafterweise
ist außerdem vorgesehen, dass die in dem mittleren Teilbereich
erfassten Messwerte in einem Rechner in Messwerte für die
nicht erfassten Teilbereiche des zu vermessenden Bedruckstoffs extrapoliert
werden. Die in dem mittleren Teilbereich erfassten Messwerte decken
einen großen Teil des Druckbildes ab. Da der Rechner außerdem auf
die Daten des Druckbildes zugreifen kann, kann der Rechner nun die
Messwerte in dem mittleren Teilbereich mit den Daten der Druckvorlage
im mittleren Teilbereich vergleichen. Auf diese Art und Weise kann
der Rechner Abweichungstendenzen und Gesetzmäßigkeiten
im mittleren Teilbereich erfassen, welche er dann wiederum auf die
nicht vermessenen Teilbereiche extrapolieren kann und so auch Messwerte
in den nicht erfassten Teilbereichen simulieren kann. Auf diese
Art und Weise können auch bei einer nur teilweisen Erfassung
des Druckbogens Messwerte für den gesamten Druckbogen hochgerechnet werden
und bei farblichen Abweichungen so Stellwerte für die Farbwerke
in einer Druckmaschine für den gesamten Druckbogen berechnet
werden.
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Vorteilhafterweise
ist außerdem vorgesehen, dass die Messvorrichtung auf Druckdaten
aus einer Druckvorstufe Zugriff hat. In diesem Fall müssen
die Messdaten für die Druckvorlage nicht in dem Rechner
des Farbmessgeräts abgespeichert sein, sondern der Rechner
des Farbmessgeräts kann über eine Netzwerkverbindung
direkt auf die Bilddaten aus der Druckvorstufe und damit die Bilddaten
der Druckvorlage zugreifen. Auf diese Art und Weise ist es möglich,
dass mittels Vergleich der Vorstufendaten und des erfassten Teilbereichs
des Bedruckstoffs der Rechner den Teilbereich dem Gesamtdruckbild
des Bedruckstoffs zuordnet und für den nicht vermessenen
Teilbereich des Bedruckstoffs die Messwerte extrapoliert und daraus
Stellwerte für die Druckmaschine berechnet. Auf diese Art
und Weise kann die Extrapolation der Farbmesswerte und der daraus
resultierenden Stellwerte für die Farbwerke in der Druckmaschine
besonders exakt ermittelt werden.
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Es
ist des Weiteren vorgesehen, dass die Messvorrichtung eine Anzeigevorrichtung
aufweist, auf welcher der von der Messvorrichtung erfasste Teilbereich
des Bedruckstoffs für einen Bediener visuell darstellbar
ist. Die Anzeigevorrichtung ist ein Bildschirm, auf dem der zu erfassende
Bedruckstoff angezeigt wird. Der gerade erfasste Teilbereich des Bedruckstoffs
wird dann farblich hervorgehoben oder der nicht erfasste Teilbereich
des Bedruckstoffs entsprechend verdunkelt. Auf diese Art und Weise
weiß der Bediener dann jederzeit, welcher Bereich des Bedruckstoffs
von der Messvorrichtung tatsächlich vermessen wurde und
in welchen Bereichen des Bedruckstoffs die Messwerte nur extrapoliert
worden sind.
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In
einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen,
dass der Spektralmesskopf und die Scanvorrichtung zumindest in einer
Richtung unabhängig voneinander bewegbar sind. Auf diese
Art und Weise ist es möglich, dass der Spektralmesskopf
andere Bereiche des Bedruckstoffs vermessen kann als die Scanvorrichtung.
Außerdem ist es so möglich, dass sich der Spektralmesskopf über
die Umfangslänge des Bedruckstoffs hin- und herbewegt,
während die Scanvorrichtung sich lediglich in Richtung
der Formatbreite über den Bedruckstoff bewegt.
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Die
vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand zweier Figuren näher
beschrieben und erläutert. Es zeigen:
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1 eine
schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen
Messvorrichtung und
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2 ein
Schaubild der an den Messvorgängen beteiligten Geräte
einer Druckerei.
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In 1 ist
eine erfindungsgemäße Messvorrichtung zur farblichen
Vermessung bogenförmiger Bedruckstoffe 4 abgebildet.
Das Messgerät 1 besteht im Wesentlichen aus einem
Messtisch 3 zur Aufnahme von Druckbogen 4 und
einem Messbalken 2, welcher über dem Druckbogen 4 in
Richtung der Formatbreite FB komplett verfahrbar ist. Auf diese
Art und Weise ist es möglich, mit dem Messbalken 2 die gesamte
Länge des Bedruckstoffs 4 in Pfeilrichtung FB
zu überfahren. Der Messbalken 2 erstreckt sich über
die gesamte Umfangslänge U des Messtischs 3, während
der in dem Messbalken 2 untergebrachte Spektralscanner 5 zur
Erfassung des Bedruckstoffs 4 lediglich einen Teilbereich
des Druckbogens 4 in einem Messvorgang erfassen kann, da
der Spektralscanner 5 eine geringere Breite als die Umfangslänge U
des Messtischs 3 aufweist. Wenn nun ein Druckbogen 4 mit
der maximal möglichen Umfangslänge U des Messtischs 3 aufliegt,
so kann der Spektralscanner 5 nur einen Teilbereich des
Druckbogens 4 in einem Messdurchgang erfassen. Wird dagegen
ein Druckbogen 4 aufgelegt, welcher ein geringeres Format
aufweist, welches kleiner als die Breite des Spektralscanners 5 ist,
so kann der Bedruckstoff 4 jedoch in einem Messdurchgang
komplett erfasst werden.
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Der
Spektralscanner 5 ist in dem Messbalken 2 in Richtung
der Umfangslänge U des Bedruckstoffs 4 auf Laufschienen 7 gelagert,
so dass er im Messbalken 2 über die gesamte Breite
des Bedruckstoffs 4 verfahren werden kann. Dadurch ist
es möglich, auch Bedruckstoffe 4, welche eine
größere Umfangslänge U als der Spektralscanner 5 aufweisen,
in zwei oder mehreren Messdurchgängen zu erfassen. Zusätzlich
weist der Messbalken 2 einen Spektralmesskopf 6 auf,
welcher auf einer weiteren Laufschiene 7 im Messbalken 2 über
die gesamte Umfangslänge U des Bedruckstoffs 4 verfahren
werden kann. Dieser Spektralmesskopf 6 wird dazu benutzt, einzelne
Messpunkte des Bedruckstoffs 4 exakt farbmetrisch zu erfassen.
Die so erfassten Farbmesswerte können dann mit Farbmesswerten
des Spektralscanners 5 in einem Rechner 13 verglichen
werden und so der Spektralscanner 5 mit den Messwerten des
Spektralmesskopfs 6 kalibriert werden. Dadurch ist es möglich,
als Spektralscanner 5 auch kostengünstigere und
nicht so exakt messende Scaneinrichtungen aus einfachen Vorlagenscannern
zu verwenden.
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Des
Weiteren ist auf dem Druckbogen 4 zu erkennen, dass neben
dem Druckbild 12 in seitlichen Randbereichen ein Farbmessstreifen 11 vorhanden ist.
Wenn der Spektralscanner 5 nur einen Messvorgang bei großformatigen
Bedruckstoffen 4 durchführt, so den Bedruckstoff 4 nur
teilweise erfasst und dieser Teilbereich in der Mitte des Bedruckstoffs 4 liegt,
so kann der Spektralscanner 5 nicht den seitlich angebrachten
Farbmessstreifen 11 in einem Messdurchgang erfassen. Diese
nicht erfassten Bereiche können jedoch punktweise durch
den Spektralmesskopf 6 erfasst werden, welcher unabhängig
in Umfangslänge U des Bedruckstoffs 4 gesehen
vom Spektralscanner 5 positioniert werden kann und so den
Farbmessstreifen 11 erfassen kann. Auf diese Art und Weise
kann der Spektralmesskopf 6 durch Vermessung des Farbmessstreifens 11 die
Farbmessung des Spektralscanners 5 im Druckbild 12 ergänzen.
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In
der 2 sind die in einer Druckerei am Druckprozess
beteiligten Geräte schematisch dargestellt. Neben der Druckmaschine 8 sind
dies die Geräte der Druckvorstufe 9 und das in 1 beschriebene
Farbmessgerät 1. Alle diese Geräte sind über Datenverbindungen 10 mit
einem Rechner 13 vernetzt, welcher so zum Einen auf Daten
der Druckvorstufe 9 zugreifen kann und zum Andern die Druckmaschine 8 steuern
kann. Des Weiteren erhält der Rechner 13 die Messwerte
des Messgeräts 1 und kann so Stellwerte für
die Druckmaschine 8 berechnen. Wenn im Messgerät 1 ein
großformatiger Bogen aufliegt und das Druckbild 12 des
Druckbogens 4 in einem Messvorgang nicht erfasst werden
kann, so kann der Rechner 13 trotzdem Stellwerte für
die nicht erfassten Bereiche des Bedruckstoffs 4 berechnen, indem
die Messwerte für die nicht erfassten Teilflächen
des Bedruckstoffs 4 aus den Messwerten der erfassten Teilflächen
extrapoliert werden. Zunächst vergleicht der Rechner 13 die
Messwerte der erfassten Teilflächen mit den Druckdaten
der Druckvorlage aus der Vorstufe 9. Dabei erkennt der
Rechner 13 Gesetzmäßigkeiten bei Farbabweichungen
in dem erfassten Teilbereich und wendet diese Gesetzmäßigkeiten
dann auch auf die nicht erfassten Teilbereiche an, um so die fehlenden
Messwerte zu extrapolieren. So kann der Rechner 13 z. B.
den im erfassten Teilbereich festgestellten Farbabfall in Umfangsrichtung
U auf die nicht erfassten Bereiche hochrechnen. Des Weiteren sind
insbesondere beim Verpackungsdruck die Nutzen in den erfassten Teilbereichen
mit den Nutzen in den nicht erfassten Bereichen identisch, so dass
die Messwerte unter Berücksichtigung von Gesetzmäßigkeiten
wie Farbabfall von den erfassten Nutzen auch auf die nicht erfassten
Nutzen in nicht erfassten Teilbereichen des Druckbilds 12 auf dem
Druckbogen 4 extrapoliert werden können.
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Bei
großformatigen Bogen 4 wird dazu vorteilhafterweise
ein mittlerer Korridor auf dem Druckbogen 4 erfasst, welcher
etwa 58 Prozent der Bogenfläche abdeckt. In diesem Fall
werden jeweils nur 21 Prozent des Bogens 4 am rechten und
linken Rand des Bedruckstoffs nicht erfasst. Durch die Hochrechnung
der relevanten Färbungsinformation auf die nicht erfassten
Bereiche können so auch Stellgrößen für
die Farbzonen in Farbwerken der Druckmaschine 8 berechnet
werden, welche nicht vom Messgerät 1 erfasst worden
sind. Auf diese Art und Weise kann auf einen zweiten Messdurchgang
zur Erfassung des gesamten Bedruckstoffs verzichtet werden, wodurch sich
die Messlaufdauer halbiert. Für die nicht erfassten Messbereiche
werden die Stellwerte unter Verwendung von Bildseparationsdaten
aus der Druckvorstufe 9 berechnet. Unter Kenntnis der zonalen Flächendeckung
pro Farbauszug kann die aus der Korridormessung berechnete Farbzonenänderung mit
einem Proportionalitätsfaktor multipliziert werden, um
die korrekte Reaktion des Farbwerks in der Druckmaschine 8 zu
erreichen. Dieser Proportionalitätsfaktor wird für
jede Farbzone und jedes Druckwerk in der Druckmaschine 8 ermittelt.
Mit diesem Proportionalitätsfaktor wird das Verhältnis
der Flächendeckung zwischen der durch das Messgerät 1 erfassten
Fläche auf dem Bedruckstoff 4 und der insgesamt
bedruckten Fläche, dem Druckbild 12, berücksichtigt.
Dieser Vergleich wird durch Bildverarbeitung des gemessenen Bildausschnitts
und der Vorstufendaten des Druckbilds 12 durchgeführt,
um festzustellen, welcher Teilbereich des Bedruckstoffs 4 tatsächlich
erfasst wurde. Die jeweils korrespondierenden Flächendeckungswerte
des gemessenen Teilbilds zum Gesamtbild werden dann ins Verhältnis gesetzt,
um den Proportionalitätsfaktor zu bestimmen. Falls keine
Flächendeckungswerte vorliegen, kann der Proportionalitätsfaktor
auch auf Basis des Verhältnisses von erfasster Fläche
und gesamtem Bogen 4 bestimmt werden.
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Auf
diese Art und Weise ist es möglich, Regelgrößen
zur Korrektur von Farbabweichungen im Vergleich Druckbogen 4 zu
den Daten der Druckvorlage aus der Druckvorstufe 9 zu berechnen,
ohne den gesamten Druckbogen 4 mittels des Messgeräts 1 in
mehreren Messdurchgängen vermessen zu müssen.
Ein Messdurchgang mit teilweiser Erfassung des Druckbogens 4 durch
das Messgerät 1 reicht durch die Extrapolation
der erfassten Messwerte auf den gesamten Bedruckstoff 4 aus.
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- 1
- Messgerät
- 2
- Messbalken
- 3
- Messtisch
- 4
- Druckbogen
- 5
- Spektralscanner
- 6
- Spektralmesskopf
- 7
- Laufschienen
- 8
- Druckmaschine
- 9
- Druckvorstufe
- 10
- Datenverbindung
- 11
- Farbmessstreifen
- 12
- Druckbild
- 13
- Rechner
- U
- Umfangsrichtung
- FB
- Formatbreite
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 102004014498
A1 [0003]
- - US 6690482 B1 [0004]