DE102013104208B3

DE102013104208B3 - Verfahren zur Farbeinstellung

Info

Publication number: DE102013104208B3
Application number: DE102013104208.2A
Authority: DE
Inventors: Martin Flaspöhler; Dietmar Pötter
Original assignee: Windmoeller and Hoelscher KG
Current assignee: Windmoeller and Hoelscher KG
Priority date: 2013-04-25
Filing date: 2013-04-25
Publication date: 2014-10-16
Anticipated expiration: 2033-04-26
Also published as: WO2014173562A1; EP2988938B1; EP2988938A1; ES2763904T3

Abstract

Verfahren zur Farbeinstellung an einer Druckmaschine (10), insbesondere an einer Verpackungsdruckmaschine (10) mit folgenden Schritten: a) Erfassen eines Farbbildeindrucks (R1) mittels Spektralanalyse in Form spektraler Eigenschaften eines Farbbildes (21) auf einem Bedruckstoff (20), wobei das Farbbild (21) durch ein Farbwerk (11) der Druckmaschine (10) auf einem Bedruckstoff (20) in Form einer transparenten Folie gedruckt worden ist, b) Erfassen eines Substrateindrucks (R2) mittels Spektralanalyse in Form spektraler Eigenschaften auf dem Bedruckstoff (20) ohne Farbbild (21), c) Erfassen eines Trägermaterialeindrucks (R3) mittels Spektralanalyse in Form spektraler Eigenschaften auf dem Bedruckstoff (20) ohne Farbbild (21), welcher mit einem Trägermaterial (30) verbunden ist, d) Berechnen eines zu erwartenden Druckbildeindrucks (R4), welcher auf dem fertigen Produkt erscheinen wird, eines Druckbildes (24) auf dem Bedruckstoff (20) in Form der transparenten Folie, welche auf das Trägermaterial (30) aufgetragen ist, e) Vergleichen des Druckbildes (24) mit einem Sollbild (40), f) Angleichen des Druckbildes (24) an das Sollbild (40).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Farbeinstellung an einer Druckmaschine, insbesondere an einer Verpackungsdruckmaschine. Zudem bezieht sich die Erfindung auf eine Druckmaschine, insbesondere eine Verpackungsdruckmaschine.
In den bekannten Druckmaschinen wird die Farbe eingestellt, um das Farbbild an ein gewünschtes Sollbild anzupassen. Dabei kann die Zufuhr der Farbe nach Menge und Zusammensetzung eingestellt werden. Im Verpackungsdruck kommen beispielsweise Tief- und Flexodruckmaschinen zum Einsatz. Bei diesen Maschinen wird das Farbbild häufig auf einen Bedruckstoff in Form einer transparenten Folie aufgetragen. Die Farbeinstellung erfolgt in den herkömmlichen Druckmaschinen beim Bedrucken der transparenten Folie. Der Bedruckstoff wird jedoch in einem weiteren Schritt mit einem Trägermaterial verbunden, um eine geeignete Beschaffenheit der Verpackung zu erreichen. Das Verbinden erfolgt meistens durch Kaschieren oder Laminieren, wobei der Bedruckstoff mittels eines Klebers mit dem Trägermaterial verbunden wird. Der Farbeindruck eines zu erwartenden Druckbildes kann dabei durch das Trägermaterial und den Kleber beeinflusst werden. Das resultierende Druckbild auf der fertigen Verpackung kann in Folge dessen vom eingestellten Farbbild auf der transparenten Folie und somit vom gewünschten Sollbild abweichen.
Aus der EP 2 186 640 A2 ist bekannt, das Farbbild auf der transparenten Folie während des Druckvorganges zu überwachen, um die Zufuhr der geeigneten Farbe einzustellen. Die Farbe wird dabei auf ihre spektralen Eigenschaften analysiert. Die Einstellung des Farbbildes auf der transparenten Folie ist bereits aufwendig und kompliziert. Dabei kann es zu Abweichungen des Farbbildes vom gewünschten Sollbild kommen. Im weiteren Schritt, wenn die transparente Folie auf das Trägermaterial aufgeklebt wird, kann es zu weiteren Abweichungen des Druckbildes vom Sollbild kommen.
Der Erfindung liegt daher die objektive Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Farbeinstellung an einer Druckmaschine, insbesondere an einer Verpackungsdruckmaschine sowie eine Druckmaschine, insbesondere eine Verpackungsdruckmaschine bereitzustellen, die den oben genannten Nachteil vermindern und ein Druckbild bereitstellen, welches optimal an ein Sollbild angepasst ist.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein Verfahren mit sämtlichen Merkmalen des Patentanspruches 1 vorgeschlagen. Zudem wird zur Lösung der oben genannten Aufgabe eine Druckmaschine mit sämtlichen Merkmalen des Patentanspruches 15 vorgeschlagen. In den abhängigen Patentansprüchen sind bevorzugte Weiterbildungen ausgeführt.
Das erfindungsgemäße Verfahren sieht zur Farbeinstellung an einer Druckmaschine, insbesondere an einer Verpackungsdruckmaschine folgende Schritte vor:

a) Erfassen eines Farbbildeindrucks eines Farbbildes auf einem Bedruckstoff,
b) Erfassen eines Substrateindrucks auf dem Bedruckstoff ohne Farbbild,
c) Erfassen eines Trägermaterialeindrucks auf dem Bedruckstoff ohne Farbbild, welcher mit einem Trägermaterial verbunden ist,
d) Berechnen eines zu erwartenden Druckbildeindrucks eines Druckbildes auf dem Bedruckstoff, welcher mit dem Trägermaterial verbunden ist.

Der Vorteil der Erfindung liegt dabei darin, dass bei der Farbeinstellung der Einfluss sowohl des Trägermaterials für den Bedruckstoff als auch eines Klebers, der zum Verbinden des Bedruckstoffes mit dem Trägermaterial genutzt ist, berücksichtigt wird. So kann der Druckbildeindruck im Voraus berechnet werden, um das Druckbild auf dem fertigen Produkt optimal an das Sollbild einzustellen. Wenn ein Farbbild einer bestimmten Farbe auf den Bedruckstoff aufgetragen wird, kann der Bedruckstoff den zu erwartenden Farbeindruck des Bildes beeinträchtigen, da der Bedruckstoff selber ein bestimmtes Absorptionsspektrum aufweisen kann. Vorteilhafterweise kann erfindungsgemäß als erstes der Farbbildeindruck des Farbbildes auf dem Bedruckstoff erfasst werden. Somit kann der Substrateindruck berücksichtigt werden. Wenn der Bedruckstoff verarbeitet wird, um eine fertige Verpackung herzustellen, wird der Bedruckstoff häufig mittels eines Klebers mit dem Trägermaterial verbunden. Der Druckbildeindruck kann dabei beeinträchtigt werden, da das Trägermaterial und der Kleber jeweils ein bestimmtes Absorptionsspektrum aufweisen können. Das Farbbild hat dann auf dem fertigen Produkt einen anderen Eindruck als auf dem reinen Bedruckstoff. Vorteilhafterweise kann der Einfluss der späteren Verarbeitung des Bedruckstoffes beim Berechnen des zu erwartenden Druckbildeindruckes auf der fertigen Verpackung miteingerechnet werden. Der berechnete Druckbildeindruck bestimmt/ist dabei das tatsächliche Druckbild auf der Verpackung.
Die Erfindung sieht hierzu vor, dass das Verfahren weiterhin folgende Schritte umfassen kann:

e) Vergleichen des Druckbildes mit einem Sollbild,
f) Angleichen des Druckbildes an das Sollbild.

Somit kann vorteilhafterweise eine Abweichung vom gewünschten Sollbild, die die spätere Verarbeitung des Bedruckstoffes mit sich bringt, vorausgesagt und durch eine korrigierte Farbeinstellung vorgebeugt werden. Der Erfindungsgedanke liegt dabei darin, dass die Relation des Druckbildeindrucks zum Farbbildeindruck ungefähr gleich ist wie die Relation des Trägermaterialeindrucks zum Substrateindruck. Wenn also erfasst wird, wie sich der Eindruck einer ausgewählten Farbe von dem Bedruckstoff zu dem Bedruckstoff, der mit dem Trägermaterial verbunden ist, verändert, kann auch vorausgesagt werden, wie sich der Farbbildeindruck auf dem reinen Bedruckstoff zu dem Druckbildeindruck auf der fertigen Verpackung unterscheiden. Dann kann die ausgewählte Farbe bzw. das Farbbild auf dem Bedruckstoff derart korrigiert werden, dass das zu erwartende Druckbild dem Sollbild optimal entspricht.
Erfindungsgemäß kann der Farbbildeindruck des Farbbildes auf einer transparenten Folie als Bedruckstoff gemessen werden. Vorteilhafterweise kann die transparente Folie einfacher und schneller bedruckt werden als fertige Verpackungen, die unterschiedliche Dicken und verschiedene Materialien aufweisen können. Erfindungsgemäß kann die bedruckte transparente Folie in einem weiteren Schritt mit einem bestimmten Trägermaterial beispielsweise mittels des Klebers verbunden werden, um eine gewünschte Verpackung herzustellen. Dabei kann die bedruckte Folie mit unterschiedlichen Verpackungsmaterialien als Trägermaterial verbunden werden wie Kunststoff, Metall, Papier, Pappe und dergleichen. Vorteilhafterweise kann zunächst die bedruckte transparente Folie nach dem Farbbildeindruck untersucht werden.
Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass der Substrateindruck als Farbeindruck des Bedruckstoffes gemessen wird. Alternativ ist es denkbar, dass der Substrateindruck aus einem Vorauftrag und/oder aus einer Datenbank entnommen werden kann. Vorteilhafterweise kann damit die Einwirkung des Bedruckstoffes an sich auf das bedruckte Farbbild ermittelt werden.
Es kann vorgesehen sein, dass der Trägermaterialeindruck als Farbeindruck des Bedruckstoffes gemessen wird, der mit dem Trägermaterial stoffschlüssig und/oder mittels eines Klebers, insbesondere mittels Kaschieren oder Laminieren verbunden ist. Alternativ ist es denkbar, dass der Trägermaterialeindruck aus einem Vorauftrag und/oder aus einer Datenbank entnommen werden kann. Erfindungsgemäß kann dabei die Einwirkung vom Verbinden des Bedruckstoffes mit dem Verpackungsmaterial im Vergleich zum Bedruckstoff an sich ermittelt werden.
Die Erfindung sieht dabei vor, dass der Druckbildeindruck mit dem Farbbildeindruck in dem gleichen Verhältnis steht wie der Trägermaterialeindruck mit dem Substrateindruck. Dann kann vorteilhafterweise das zu erwartende Druckbild berechnet werden, wenn der Farbbildeindruck, der Substrateindruck und der Trägermaterialeindruck bekannt sind. Wenn der Druckbildeindruck vorausgesagt werden kann, dann kann genau ermittelt werden, inwieweit das berechnete Druckbild vom vorgegebenen Sollbild abweicht. Das Druckbild und das Sollbild sollten vorteilhafterweise das gleiche Farbbezugssystem, beispielswese L*a*b*, LCH oder dergleichen, verwenden. Dann kann auch die Abweichung vom gewünschten Sollbild in demselben Bezugssystem berechnet werden.
Vorteilhafterweise kann mindestens ein Korrekturwert berechnet werden, um das Druckbild an das Sollbild anzugleichen. Wenn die Abweichung des Druckbildes vom Sollbild bekannt ist, kann genau ermittelt werden, wie das Farbbild korrigiert werden muss, um im Ergebnis ein möglichst genaues Sollbild auf der fertigen Verpackung zu erhalten. Die Druckfarbe kann dann nach dem berechneten Korrekturwert eingestellt werden. Der Korrekturwert kann mit Koordinaten in demselben Bezugssystem ausgedrückt werden wie das zu erwartende Druckbild.
Vorteilhafterweise können die Schritte a), b) und c) des erfindungsgemäßen Verfahrens mittels einer Spektralanalyse, insbesondere mittels einer Analyse eines Absorptions- oder Remissionsspektrums durchgeführt werden. Die Spektralanalyse kann dabei mittels einer Multispektralkamera durchgeführt werden. Die Multispektralkamera kann erfindungsgemäß mindestens vier Farbkanäle aufweisen. Vorteilhafterweise können dabei die spektralen Eigenschaften eines Bildes als Funktion der Wellenlänge, der Frequenz oder der Energie des einfallenden Lichtes bestimmt werden. Das einfallende Licht, mit welchem das Farbbild bestrahlt wird, kann ein bekanntes Spektrum aufweisen, beispielsweise kann das zu untersuchende Bild mit weißem Licht bestrahlt werden und die Spektralanalyse im sichtbaren Spektralbereich erfolgen. Anhand des Absorptions- oder Remissionsspektrums oder dergleichen kann dann bestimmt werden, welche Spektraleigenschaften das Farbbild aufweist. Vorteilhafterweise ist die Spektralanalyse besonders genau und ermöglicht eine präzise Messung des Farbbildes. Erfindungsgemäß führen die genauen Ergebnisse der Spektralanalyse zu einer möglichst genauen Vorausage des zu erwartenden Druckbildeindruckes auf der fertigen Verpackung.
Erfindungsgemäß können die Schritte a), b) und c) mittels einer Messvorrichtung durchgeführt werden. Die Messvorrichtung kann die Messdaten an eine Steuervorrichtung übertragen. Die erfindungsgemäße Messvorrichtung kann eine voll automatisierte Farbbildüberwachung bereitstellen. Hierzu kann vorgesehen sein, dass die Messvorrichtung in gewissen Zeitabständen das Erfassen des Farbbildes durchführt. Vorteilhafterweise kann die Messung dauerhaft ausgeführt werden, um die Abweichungen von dem gewünschten Sollbild möglichst schnell zu erkennen und zu korrigieren. Alternativ ist es denkbar, dass der Druckmaschine eine Druckprobe entnommen werden kann, um das Farbbild auf seine Spektraleigenschaften zu untersuchen. Die erfindungsgemäße Messvorrichtung kann vorteilhafterweise selbstständig arbeiten und/oder manuell bedient werden, um die Farbbildüberwachung voll automatisiert und/oder flexibel ausführen zu können. Die Messvorrichtung kann weiterhin die Ergebnisse der Bilduntersuchung der Steuervorrichtung mitteilen.
Vorteilhafterweise kann die Steuervorrichtung den Korrekturwert berechnen und/oder das Farbeinstellen initiieren. Die Erfindung kann dabei vorsehen, dass die Anpassung des Farbbildes automatisch in bestimmten Zeitabständen verläuft, um durchgehend gute Druckergebnisse sicherzustellen. Vorteilhafterweise können/kann die Berechnung des Korrekturwertes und/oder das Farbeinstellen bei laufender Bedruckstoffbahn, insbesondere direkt in der Druckmaschine erfolgen. Zudem ist es denkbar, dass das Farbeinstellen vor jedem neuen Auftrag erfolgt. Hierzu kann eine Druckprobe untersucht werden.
Die erfindungsgemäße Steuervorrichtung kann dabei mindestens ein Farbwerk und/oder eine Farbmischvorrichtung zum Bedrucken des Bedruckstoffes ansteuern. Die Farbe kann vorteilhafterweise nach Menge- und/oder Zusammensetzung auf dem Bedruckstoff manuell, beispielsweise mittels einer Dosierwaage, oder automatisch durch die Steuervorrichtung eingestellt werden. Zur Mischung von Druckfarben in Verpackungsdruckmaschinen können Farbmischvorrichtungen eingesetzt werden, welche Farbe mit den gewünschten Eigenschaften aus einer Vielzahl von Druckfarben mischen. Vorteilhafterweise kann die Steuervorrichtung unmittelbar die Farbmischvorrichtung ansteuern. Weiterhin kann vorgesehen sein, dass die Steuervorrichtung mit der Farbmischvorrichtung in Verbindung steht und die Ventile ansteuert, die bestimmte Druckfarben in gewünschten Mengen einem Farbwerk zufügen. Vorteilhafterweise kann die Steuervorrichtung detektieren, ob in der Farbmischvorrichtung gemischte Farbe beispielsweise aus einem Vorauftrag vorhanden ist, um die gebliebene Farbe bei der Mischung einer neuen Farbe wieder zu verwenden. Somit kann Farbe eingespart werden. Die Steuervorrichtung kann vorteilhafterweise die notwendigen Farbmengen zur Korrektur des Druckbildes berechnen und die Farbmischvorrichtung entsprechend ansteuern.
Weiterhin wird die erfindungsgemäße Aufgabe durch eine Druckmaschine, insbesondere eine Verpackungsdruckmaschine mit einer Messvorrichtung gelöst, wobei mittels der Messvorrichtung ein Farbbildeindruck eines Farbbildes auf einem Bedruckstoff, ein Substrateindruck auf dem Bedruckstoff ohne Farbbild, und ein Trägermaterialeindruck auf dem Bedruckstoff ohne Farbbild, der mit einem Trägermaterial verbunden ist, detektierbar sind, und einer Steuervorrichtung, wobei mittels der Steuervorrichtung ein zu erwartender Druckbildeindruck eines Druckbildes auf dem Bedruckstoff mit dem Trägermaterial berechenbar und mit einem Sollbild vergleichbar ist, und wobei die Verpackungsdruckmaschine mittels der Steuervorrichtung derart ansteuerbar ist, dass das Druckbild an das Sollbild angepasst wird.
Der Erfindungsgedanke liegt dabei darin, dass bei der Farbeinstellung der Einfluss des Trägermaterials und eines Klebers, der zum Verbinden des Bedruckstoffes mit dem Trägermaterial genutzt ist, berücksichtigt wird. Der Druckbildeindruck, der im Voraus ermittelt werden kann, kann mit dem gewünschten Sollbild verglichen werden. Vorteilhafterweise kann die Abweichung des Druckbildes vom Sollbild genau bestimmt werden und das Farbbild kann derart eingestellt werden, dass das zu erwartende Druckbild möglichst genau dem Sollbild entspricht. Die Erfindung kann vorteilhafterweise die Relation zwischen dem Eindruck einer Farbe auf dem Bedruckstoff und dem Eindruck derselben Farbe auf den Bedruckstoff, der mit dem Trägermaterial verbunden ist, berechnen. Dieselbe Veränderung des Farbeindruckes kann erfindungsgemäß auf den Druckbildeindruck, verglichen mit dem Farbbildeindruck, übertragen werden. Dann kann die Steuervorrichtung das Druckbild im Voraus berechnen und die Abweichung zum Sollbild voraussagen. Die Steuervorrichtung kann vorteilhafterweise das Farbbild derart korrigieren, dass das Druckbild auf dem Endprodukt dem Sollbild möglichst gleich ist.
Gemäß der Erfindung kann die Messvorrichtung als ein Spektrometer, insbesondere als ein Spektralphotometer ausgeführt sein. Vorteilhafterweise kann das Farbbild beispielsweise mittels des Absorptions- oder Remissionsspektrums nach Farbeigenschaften analysiert werden. Der Spektralphotometer bietet vorteilhafterweise die Auflösung eines Bildes nach Farbe und Farbort. Die Spektralanalyse ermöglicht eine präzise Analyse des Farbbildes sowie eine möglichst genaue Voraussage des zu erwartenden Druckbildeindruckes auf der fertigen Verpackung. Die Messvorrichtung kann vorteilhafterweise unmittelbar in der Druckmaschine und/oder in einem speziell für das Erfassen des Farbbildes vorgesehenen Ort innerhalb oder außerhalb der Druckmaschine eingebaut sein. Außerdem ist es denkbar, dass die Messvorrichtung als ein tragbares Gerät ausgebildet sein kann, um es einem Maschinenbediener zu ermöglichen, das Farbbild an unterschiedlichen Stellen der Bedruckstoffbahn zu untersuchen. Die Messvorrichtung kann derart ausgebildet sein, dass das Erfassen automatisch erfolgt. Zudem ist es denkbar, dass die Messvorrichtung manuell bedient werden kann, um die Farbbildüberwachung nach Bedarf ausführen zu können. Die Messvorrichtung kann die Ergebnisse der Bilduntersuchung der Steuervorrichtung bereitstellen, die das Farbeinstellen entsprechend dem erfindungsgemäßen Verfahren einleiten kann. Die Steuervorrichtung kann dabei innerhalb der Druckmaschine und/oder in einem speziell zur Auswertung der Messung eingerichteten Ort in oder außerhalb der Druckmaschine eingebaut sein.
Weiterhin kann ein Vorteil der Erfindung sein, dass mittels der Steuervorrichtung ein Korrekturwert berechnet werden kann, um das Druckbild an das Sollbild anzugleichen. Die Steuervorrichtung kann die Messvorrichtung und/oder eine Farbmischvorrichtung ansteuern. Der Korrekturwert für das Farbbild kann vorteilhafterweise in dem Bezugssystem ausgedrückt werden, das die Druckfarben der Farbmischvorrichtung als Grundfarben hat. Dann zeigt der Korrekturwert genau den Wert an, wie viel von welcher Farbe der Farbmischung hinzugefügt werden muss, um den gewünschten Farbton genau zu treffen. Die Steuervorrichtung übermittelt dann der Farbmischvorrichtung den Korrekturwert und die Farbmischvorrichtung korrigiert die Druckfarbe entsprechend. Die Steuervorrichtung kann die Messvorrichtung in bestimmten Zeitabständen abfragen und das Farbbild automatisch anpassen, um während des Druckens mögliche Abweichungen auszugleichen und stets optimale Druckergebnisse sicherzustellen.
Erfindungsgemäß kann mindestens eine Datenleitung zwischen der Steuervorrichtung und der Messvorrichtung und/oder der Farbmischvorrichtung vorgesehen sein. Die Datenübertragung kann dabei über Kabel und/oder kabellos, beispielsweise über Funk erfolgen. Vorteilhafterweise steht die Steuervorrichtung über die Datenleitung in Kontakt zur Messvorrichtung, um die Messdaten zu empfangen und zu analysieren. Eine weitere Datenleitung kann zur Farbmischvorrichtung vorgesehen sein, um die Steuerbefehle direkt an die Farbmischvorrichtung zu übertragen.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnungen mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung im Einzelnen beschrieben sind. Dabei können die in den Ansprüchen und in der Beschreibung erwähnten Merkmale des erfindungsgemäßen Verfahrens sowie der erfindungsgemäßen Druckmaschine jeweils einzeln für sich oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein. Es zeigen:
1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Verpackungsdruckmaschine, und
2a bis 2d eine Darstellung der Schritte a) bis d) des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Die 1 zeigt schematisch eine erfindungsgemäße Druckmaschine 10, die in Form einer Flexo- oder Tiefdruckmaschine ausgebildet sein kann und im Verpackungsdruck eingesetzt werden kann. Das Farbwerk 11 der Druckmaschine 10 bedruckt die Bedruckstoffbahn 20 in Form einer transparenten Folie mit einem Farbbild 21. Die Druckmaschine 10 weist eine Messvorrichtung 50 auf, die ein Spektrometer, beispielsweise in Form eines Spektralphotometers, aufweisen kann. Die Messvorrichtung 50 kann zumindest zum Teil in der Druckamschine 10 angeordnet sein, oder als eine separate Messvorrichtung 50 ausgebildet sein, oder Teile aufweisen, die außerhalb der Druckmaschine 10 angeordnet sein können. Der Bedruckstoff 20 wird dabei mit einem Licht 51 über das gesamte Spektrum des sichtbaren Lichtes beleuchtet und die Remissionswerte werden untersucht. Dadurch kann der genaue Farbbildeindruck R1 des Farbbildes 21 auf dem Bedruckstoff 20 erfasst werden. Außerdem kann mittels der Messvorrichtung 50 ein Substrateindruck R2 auf dem reinen Bedruckstoff 20 ohne das Farbbild 21 detektiert werden. Weiterhin kann ein Trägermaterialeindruck R3 auf dem Bedruckstoff 20 mit einem Trägermaterial 30 ohne das Farbbild 21 entweder durch die Messvorrichtung 50 selbst oder mittels einer externen Messvorrichtung bestimmt werden. Zudem ist es denkbar, dass der Substrateindruck R2 und/oder der Trägermaterialeindruck R3 einer Datenbank entnommen werden können/kann. Die Messvorrichtung 50 steht mit einer Steuervorrichtung 60 über eine Datenleitung 65 in Datenkommunikation und übersendet die Ergebnisse der Bilduntersuchung an die Steuervorrichtung 60. Die Steuervorrichtung 60 untersucht die spektrale Zusammensetzung des Farbbildes 21 und berechnet ein zu erwartendes Druckbildeindruck R4 eines Druckbildes 24, welcher auf dem fertigen Produkt erscheinen wird, wenn die transparente Folie 20 auf ein Trägermaterial 30 aufgetragen wird. Dabei kann eine Formel R4 = R1·(R2/R3) verwendet werden. Der Druckbildeindruck R4 entspricht dabei dem realen Druckbild 24 auf der Verpackung. Die Steuervorrichtung 60 vergleicht das berechnete Druckbild 24 mit einem Sollbild 40 und berechnet einen Korrekturwert ΔR für das Farbbild 21, um das spätere Druckbild 24 an das Sollbild 40 anzugleichen.
Die Steuervorrichtung 60 steht über Datenleitungen 61, 62, 63 mit einer Farbmischvorrichtung 12 in Datenkommunikation und steuert direkt die Ventile 71, 72, 73 der Farbmischvorrichtung 12 an, um gemäß dem Korrekturwert ΔR die Zufuhr einer bestimmten Druckfarbe 14, 15, 16 zu steuern. Das Farbbild 21 sowie der Korrekturwert ΔR kann vorteilhafterweise in Koordinaten der Grundfarben 14, 15, 16 ausgedrückt werden, wobei der Korrekturwert ΔR anzeigt, wie viel von den Druckfarben 14, 15, 16 einem Farbgemisch 13 hinzugefügt werden muss, um das Sollbild 40 auf der fertigen Verpackung zu erhalten. Die Messvorrichtung 12 fügt die Druckfarben 14, 15, 16 dosiert durch die Ventile 71, 72, 73 über Farbleitungen 81, 82, 83 in einen Farbbehälter 13 ein. Dann wird die Farbe aus dem Farbbehälter 13 über Farbleitungen 84, 85 und Pumpen 74, 75 dem Farbwerk 11 bereitgestellt, um die Bedruckstoffbahn 20 zu bedrucken. Die Farbe gelangt in den Farbbehälter 13 der Druckmaschine 10 und wird von der Pumpe 74 über die Farbleitung 84 dem Farbwerk 11 zugeführt. Nun wird ein korrigiertes Farbbild 21 auf den Bedruckstoff 20 gedruckt, der dem gewünschten Sollbild 40 gleicht, nachdem der Bedruckstoff 20 mit dem Trägermaterial 30 verbunden wird. Durch eine Farbleitung 85 und eine Pumpe 75 wird nicht verwendete Farbe aus dem Farbwerk 11 zurück in den Farbbehälter 13 gepumpt. Wenn im Farbbehälter 13 das Farbgemisch aus einem Vorauftrag geblieben ist, kann die Steuervorrichtung 60 den Korrekturwert ΔR derart berechnen, dass die Restfarbe mitberücksichtigt wird. Dabei können die Farbbehälter 13, 14, 15, 16 mit Messwagen ausgestattet sein, die das Gewicht der Restfarbe erfassen können und der Steuervorrichtung 60 über spezielle Datenleitungen 64, 67, 68, 69 mitteilen können. Die Korrektur der Druckfarbe kann auch manuell, z. B. über eine einfache Dosierwaage erfolgen.
Die 2a bis 2d zeigen schematisch die Schritte a) bis d) des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Farbeinstellung an der Druckmaschine gemäß 1. Das Verfahren sieht folgende Schritte vor, die mittels der Messvorrichtung 50 ausgeführt werden können:

a) Erfassen eines Farbbildeindrucks R1 eines Farbbildes 21 auf einem Bedruckstoff 20,
b) Erfassen eines Substrateindrucks R2 auf dem Bedruckstoff 20 ohne Farbbild 21,
c) Erfassen eines Trägermaterialeindrucks R3 auf dem Bedruckstoff 20 ohne Farbbild 21, welcher mit einem Trägermaterial verbunden ist,
d) Berechnen eines zu erwartenden Druckbildeindrucks R4 eines Druckbildes 24 auf dem Bedruckstoff 20, welcher mit einem Trägermaterial 30 verbunden ist,

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e) Vergleichen des Druckbildes 24 mit einem Sollbild 40,
f) Angleichen des Druckbildes 24 an das Sollbild 40.

Im Schritt a) der 2a untersucht die Messvorrichtung 50 das Farbbild 21 auf dem Bedruckstoff 20, welcher in Form einer transparenten Folie ausgebildet sein kann. Dabei wird der Wert R1 gemessen. Die Messvorrichtung 50 kann vorteilhafterweise in Form eines Spektralphotometers 50 ausgebildet sein, der das Farbbild 21 nach Farbe und Farbort untersuchen kann. Wenn die Druckmaschine 10 mehrere Farbwerke 11 zum Drucken verschiedener Farben umfasst, so können durch den Spektralphotometer 50 gleichzeitig die spektralen Daten für jede Farbe in Abhängigkeit vom Farbort auf dem Farbbild 21 ermittelt werden. In diesem Schritt wird gleichzeitig die Wirkung des Bedruckstoffes 20 an sich auf den Eindruck des Farbbildes 21 berücksichtigt.
In Schritt b) der 2b untersucht die Messvorrichtung 50 den reinen Bedruckstoff 20 und in Schritt c) den Bedruckstoff 20 nach dem Zusammenfügen mit dem Trägermaterial 30, wobei zwischen dem Bedruckstoff 20 und dem Trägermaterial 30 eine Kleberschicht 31 sich befinden kann. Dabei werden die Werte R2 und R3 gemessen. Die Messdaten R2, R3 über den Bedruckstoff 20 ohne und mit dem Trägermaterial 30 können alternativ in einer Datenbank aus einem früheren Vorgang gespeichert werden und von der Steuervorrichtung 60 zur Berechnung des Korrekturwertes ΔR benutzt werden.
Der Druckbildeindruck R4 wird durch das Verbinden des Trägermaterials mit dem Bedruckstoff 20 und dem Kleber 31 beeinflusst, da das Trägermaterial 30 und die Kleberschicht 31 selber ein Absorptionsspektrum aufweisen. Vorteilhafterweise kann der Einfluss der späteren Verarbeitung des Bedruckstoffes 20 beim Berechnen des zu erwartenden Druckbildes auf der fertigen Verpackung im Schritt e) miteingerechnet werden. Die Erfindung sieht dabei vor, dass die Relation des Druckbildeindrucks R4 zum Farbbildeindruck R1 gleich ist, wie die Relation des Trägermaterialeindrucks R3 zum Substrateindruck R2. Wenn also erfasst wird, wie sich der Eindruck einer ausgewählten Farbe von dem Bedruckstoff 20 zum Bedruckstoff 20, der mit dem Trägermaterial 30 verbunden 31 ist, verändert R2/R3, kann auch vorausgesagt werden, wie sich der Farbbildeindruck R1 auf dem reinen Bedruckstoff 20 zum Druckbildeindruck R4 auf der fertigen Verpackung 20, 31, 30 zu einander verhalten R1/R4. Der zu erwartende Druckbildeindruck R4 kann dann nach der Formel R1·(R3/R2) berechnet werden. Dann kann genau ermittelt werden, wie das Farbbild 21 geändert werden kann, um im Ergebnis das gewünschte Druckbild 24 zu erhalten.
Der Vorteil der Erfindung liegt dabei darin, dass bei der Farbeinstellung der Einfluss sowohl des Trägermaterials 30 für den Bedruckstoff 20 als auch des Klebers 31, der zum Verbinden des Bedruckstoffes 20 mit dem Trägermaterial 30 genutzt ist, berücksichtigt wird. So kann der Druckbildeindruck R4 im Voraus ermittelt werden und das Druckbild 24 auf dem fertigen Produkt kann optimal an das Sollbild 40 angepasst werden.
Die Messvorrichtung 50 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel der 1 über der laufenden Bedruckstoffbahn 20 unmittelbar in der Druckmaschine 10 angeordnet. Alternativ ist es denkbar, dass die Messvorrichtung 50 zum Untersuchen einer Druckprobe außerhalb der Druckmaschine 10 aufgebaut sein kann. Die Steuervorrichtung 60 ist gemäß 1 innerhalb der Druckmaschine 10 angeordnet, wobei es alternativ vorgesehen sein kann, dass die Steuervorrichtung 60 ebenfalls außerhalb der Druckmaschine 10 aufgebaut sein kann. Die Farbmischvorrichtung 12 kann weiterhin mehr als drei Farbbehälter 14, 15, 16 aufweisen, um die Druckfarbe zu mischen. Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, dass die Steuervorrichtung 60 die Messvorrichtung 50 in bestimmten Zeitabständen abfragt, um das Farbbild 21 periodisch während des Druckens anzupassen. Vorteilhafterweise können die Datenleitungen 61 bis 65 als Kabel ausgebildet sein. Alternativ kann die Kommunikation zwischen der Messvorrichtung 50 und der Steuervorrichtung 60 sowie der Farbmischvorrichtung 12 kabellos, beispielsweise über Funk erfolgen.
Bezugszeichenliste

10: Druckmaschine
11: Farbwerk
12: Farbmischvorrichtung
13: Farbbehälter
14: Farbbehälter
15: Farbbehälter
16: Farbbehälter
20: Bedruckstoff
21: Farbbild
24: Druckbild
30: Trägermaterial
31: Kleber
40: Sollbild
50: Messvorrichtung
51: Lichtkegel
60: Steuervorrichtung
61: Datenleitung
62: Datenleitung
63: Datenleitung
64: Datenleitung
65: Datenleitung
66: Datenleitung
67: Datenleitung
68: Datenleitung
69: Datenleitung
71: Ventil
72: Ventil
73: Ventil
74: Pumpe
75: Pumpe
81: Farbleitung
82: Farbleitung
83: Farbleitung
84: Farbleitung
85: Farbleitung
R1: Farbbildeindruck
R2: Substrateindruck
R3: Trägermaterialeindruck
R4: Druckbildeindruck

Claims

Verfahren zur Farbeinstellung an einer Druckmaschine (10), insbesondere an einer Verpackungsdruckmaschine (10) mit folgenden Schritten: a) Erfassen eines Farbbildeindrucks (R1) mittels Spektralanalyse in Form spektraler Eigenschaften eines Farbbildes (21) auf einem Bedruckstoff (20), wobei das Farbbild (21) durch ein Farbwerk (11) der Druckmaschine (10) auf einem Bedruckstoff (20) in Form einer transparenten Folie gedruckt worden ist, b) Erfassen eines Substrateindrucks (R2) mittels Spektralanalyse in Form spektraler Eigenschaften auf dem Bedruckstoff (20) ohne Farbbild (21), c) Erfassen eines Trägermaterialeindrucks (R3) mittels Spektralanalyse in Form spektraler Eigenschaften auf dem Bedruckstoff (20) ohne Farbbild (21), welcher mit einem Trägermaterial (30) verbunden ist, d) Berechnen eines zu erwartenden Druckbildeindrucks (R4), welcher auf dem fertigen Produkt erscheinen wird, eines Druckbildes (24) auf dem Bedruckstoff (20) in Form der transparenten Folie, welche auf das Trägermaterial (30) aufgetragen ist, e) Vergleichen des Druckbildes (24) mit einem Sollbild (40), f) Angleichen des Druckbildes (24) an das Sollbild (40).
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Farbbildeindruck (R1) des Farbbildes (21) auf einer transparenten Folie als Bedruckstoff (20) gemessen wird.
Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Substrateindruck (R2) als Farbeindruck des Bedruckstoffes (20) gemessen wird, wobei insbesondere der Substrateindruck (R2) aus einem Vorauftrag und/oder einer Datenbank entnommen wird.
Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Trägermaterialeindruck (R3) als Farbeindruck des Bedruckstoffes (20) gemessen wird, der mit dem Trägermaterial (30) stoffschlüssig und/oder mittels eines Klebers (31), insbesondere mittels Kaschieren oder Laminieren verbunden ist, wobei insbesondere der Trägermaterialeindruck (R3) aus einem Vorauftrag und/oder aus einer Datenbank entnommen wird.
Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für den Schritt f) mindestens ein Korrekturwert (AR) berechnet wird, um das Druckbild (24) an das Sollbild (R) anzugleichen.
Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schritte a), b) und c) mittels einer Spektralanalyse, insbesondere mittels einer Analyse eines Absorptions- oder Remissionsspektrums durchgeführt werden.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Spektralanalyse mittels einer Multispektralkamera durchgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Multispektralkamera mindestens vier Farbkanäle aufweist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Spektralanalyse im sichtbaren Spektralbereich erfolgt.
Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schritte a), b) und c) mittels einer Messvorrichtung (50) durchgeführt werden, wobei insbesondere die Messvorrichtung (50) die Messdaten an eine Steuervorrichtung (60) überträgt.
Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Berechnung des Korrekturwertes (AR) und/oder das Farbeinstellen durch die Steuervorrichtung (60) erfolgen.
Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Berechnung des Korrekturwertes (AR) und/oder das Farbeinstellen bei laufender Bedruckstoffbahn, insbesondere in der Druckmaschine (10) erfolgen.
Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuervorrichtung (60) eine Farbmischvorrichtung (12) zum Bedrucken des Bedruckstoffes (20) ansteuert.
Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Farbe nach Menge und/oder Zusammensetzung (71, 72, 73) auf dem Bedruckstoff (20) manuell und/oder automatisch eingestellt wird.
Druckmaschine (10), insbesondere eine Verpackungsdruckmaschine (10) mit einer Messvorrichtung (50), wobei mittels der Messvorrichtung (50) – ein Farbbildeindruck (R1) mittels Spektralanalyse in Form spektraler Eigenschaften eines Farbbildes (21) auf einem Bedruckstoff (20), wobei das Farbbild (21) durch ein Farbwerk (11) der Druckmaschine (10) auf einem Bedruckstoff (20) in Form einer transparenten Folie gedruckt worden ist, – ein Substrateindruck (R2) mittels Spektralanalyse in Form spektraler Eigenschaften auf dem Bedruckstoff (20) ohne Farbbild (21), und – ein Trägermaterialeindruck (R3) mittels Spektralanalyse in Form spektraler Eigenschaften auf dem Bedruckstoff (20) ohne Farbbild (21), der mit einem Trägermaterial (30) verbunden ist, detektierbar sind, und einer Steuervorrichtung (60), wobei mittels der Steuervorrichtung (60) ein zu erwartender Druckbildeindruck (R4) eines Druckbildes (24) auf dem Bedruckstoff (20) in Form der transparenten Folie, welche auf das Trägermaterial (30) aufgetragen ist, berechenbar und mit einem Sollbild (40) vergleichbar ist, und wobei die Verpackungsdruckmaschine (10) mittels der Steuervorrichtung (60) derart ansteuerbar ist, dass das Druckbild (24) an das Sollbild (40) angepasst wird., wobei mindestens eine Datenleitung (61, 62, 63, 64, 65) zwischen der Steuervorrichtung (60) und einer Farbmischvorrichtung (12) vorgesehen ist.
Druckmaschine (10) nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Messvorrichtung (50) ein Spektrometer, insbesondere Spektralphotometer ist.
Druckmaschine (10) nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Steuervorrichtung (60) ein Korrekturwert (AR) berechenbar ist, um das Druckbild (24) an das Sollbild (R) anzugleichen, und dass insbesondere mittels der Steuervorrichtung (60) die Messvorrichtung (50) und/oder eine Farbmischvorrichtung (12) ansteuerbar ist.
Druckmaschine (10) nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Datenleitung (61, 62, 63, 64, 65) zwischen der Steuervorrichtung (60) und/oder der Messvorrichtung (50) vorgesehen ist.