DE102021104951A1

DE102021104951A1 - Inline Deckweißregelung

Info

Publication number: DE102021104951A1
Application number: DE102021104951.2A
Authority: DE
Inventors: Nikolaus Pfeiffer; Jörg Schmitt
Original assignee: Heidelberger Druckmaschinen AG
Current assignee: Heidelberger Druckmaschinen AG
Priority date: 2020-03-19
Filing date: 2021-03-02
Publication date: 2021-09-23
Also published as: US11453223B2; CN113492579A; US20210291550A1; CN113492579B

Abstract

Verfahren zur Farbregelung in Druckmaschinen mittels eines Rechners, wobei im Rahmen eines Druckauftrages zum Einrichten der Farbregelung ein Drucksubstrat zuerst mit Deckweiß beschichtet und danach mit Druckfarben bedruckt wird, dabei auf das Deckweiß Farbmessstreifen aufgebracht werden, ein Messgerät sowohl Deckweiß als auch Farbmessstreifen erfasst und der Rechner anhand der erfassten Daten des Messgerätes die Farbregelung für Druckfarben und Deckweiß durchführt, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass als Messgerät ein Inline-Messgerät verwendet wird, dieses zuerst an einer festen Position des Drucksubstrates kalibriert wird, dann der Deckweißauftrag eingeregelt wird und ab Unterschreiten einer maximalen Abweichung sowohl Deckweiß- als auch Druckfarben vom Rechner mittels Messungen im Farbmesstreifen geregelt werden.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Farbregelung von Deckweiß auf transparenten Folien oder alubedampften Materialien mit Inline-Messgeräten.
Die Erfindung liegt im technischen Gebiet der Farbregelung von Druckmaschinen.
Die Farbregelung von Deckweiß, also einer weißen Grundierung, auf welche dann später die eigentlichen Druckfarben aufgebracht werden sollen, unterliegt im Vergleich zur Farbregelung der Standarddruckfarben besonderen Anforderungen. Bisher bekannte Verfahren nutzen hierbei meist ein externes Farbmessgerät, mit den entsprechenden Einschränkungen. Daher wäre es wünschenswert, die in vielen Druckmaschinen vorhandenen Inline-Farbmessgeräte, welche meistens mit Druckkontrollstreifen arbeiten, auch für das Einregeln des Deckweißes zu verwenden. Aufgrund der Besonderheiten vom Einregeln von Deckweiß sind die bezüglich einer Inline-Farbregelung mit Druckkontrollstreifen bekannten Verfahren jedoch nicht eins zu eins auch für die Farbregelung von Deckweiß anwendbar. Denn bei Druck mit Deckweiß in mehreren Druckwerken ist eine Sonderbehandlung des Druckkontrollstreifens notwendig, z.B. durch Aussparung der Felder in den jeweilig anderen Deckweißwerken. Auch wird bei Druck mit Deckweiß in mehreren Druckwerken nicht der Gesamt-Farbeindruck geregelt, sondern es müssen Einzelsollfarborte der einzelnen Deckweiß-Druckwerke ermittelt werden.
Ein spezifisches Beispiel aus dem Stand der Technik ist z.B. die Regelung von Deckweiß mittels einer maschinenexternen, automatisierten Farbregelungseinheit, wie der ImageControl der Heidelberger Druckmaschinen AG, welche einen Druckbogen vollständig hinsichtlich seiner erzeugten Druckfarben, inklusive des Deckweiß', kontrolliert, wobei vollständig meint, dass der gesamte Druckbogen und nicht nur die Farbkontrollstreifen überprüft werden. Dabei wird für helle, deckende Farben, wie eben das Deckweiß, mit einer Vorzeichenumkehr gearbeitet. Deren Ansatz kann bei einer Inlineregelung allerdings so nicht genutzt werden, da für Inpress eine Vorabkalibrierung des Messbalkens auf Papier notwendig ist. Bei Mehrfachdruck müssen zudem die einzelnen Sollwerte vorab ermittelt werden, d.h. es gibt nur eine Fortdruckkontrolle, keine Einrichtephase. Bei Mehrfachdruck gibt es zudem keine einfache Möglichkeit das Verhältnis der Farbaufträge zu spezifizieren und keine Berücksichtigung der Verstellrichtung. Gerade bei deckenden Farben in der Sättigung ist dies aber notwendig.
Das Ziel wäre also ein einfacher, vollautomatischer Ablauf für eine Inline-Deckweiß- und Farbregelung, welche die Möglichkeit des Drucks von Deckweiß in mehr als einem Druckwerk mit Regelung der echten Zielgröße, d.h. Farbeindruck des übereinander gedruckten Deckweißes bietet. Benötigt wird zudem ein einfache Eingabemöglichkeit der Druckwerksaufteilung bei Mehrfachdruck, sowie, je nach Vorgabe, eine automatische Sollwertermittlung der Einzeldruckwerke und automatische Umstellung der Farbregelung und eine Anpassung der Regelparameter an die Besonderheiten von deckenden Farben.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht somit darin, ein Verfahren zur Inline-Farbregelung von Deckweiß in einer Druckmaschine zu offenbaren, welches die Nachteile des Standes der Technik überwindet.
Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Verfahren zur Farbregelung in Druckmaschinen mittels eines Rechners, wobei im Rahmen eines Druckauftrages zum Einrichten der Farbregelung ein Drucksubstrat zuerst mit Deckweiß beschichtet und danach mit Druckfarben bedruckt wird, dabei auf das Deckweiß Farbmessstreifen aufgebracht werden, ein Messgerät sowohl Deckweiß als auch Farbmessstreifen erfasst und der Rechner anhand der erfassten Daten des Messgerätes die Farbregelung für Druckfarben und Deckweiß durchführt, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass als Messgerät ein Inline-Messgerät verwendet wird, dieses zuerst an einer festen Position des Drucksubstrates kalibriert wird, dann der Deckweißauftrag eingeregelt wird und ab Unterschreiten einer maximalen Abweichung sowohl Deckweiß- als auch Druckfarben vom Rechner mittels Messungen im Farbmesstreifen geregelt werden. Mit diesem Vorgehen werden die aus dem Stand der Technik bekannten Probleme, wie z.B. das Aussparen von Feldern in den Druckkontrollstreifen für die jeweils anderen Deckweißwerke, umgangen, indem das Messgerät an einer festen Position des Drucksubstrates kalibriert wird. Erst wenn dann das Deckweiß so erfolgreich eingeregelt wurde, dass man sich dem Zielwert für das Deckweiß soweit angenähert hat, dass eine bestimmte definierte maximale Abweichung unterschritten wurde, kann dann auch mit der eigentlichen Farbregelung für die Druckfarben begonnen werden. Ab diesem Zeitpunkt wird dann die Farbregelung für Deckweiß und Druckfarben parallel durchgeführt. Als Inline-Messgerät wird dabei normalerweise das in vielen Druckmaschinen vorhandene Bilderfassungssystem mit seinen speziellen Sensoren bzw. Kameras verwendet.
Vorteilhafte und daher bevorzugte Weiterbildungen des Verfahrens ergeben sich aus den zugehörigen Unteransprüchen sowie aus der Beschreibung mit den zugehörigen Zeichnungen.
Eine bevorzugte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dabei, dass als feste Position eine Position direkt neben dem Farbmessstreifen verwendet wird. Da das Inline-Messgerät bei der Farbregelung logischerweise auf den Farbkontroll- bzw. Farbmessstreifen ausgerichtet ist, empfiehlt es sich, für die feste Position zur Kalibrierung des Inline-Messgerätes auf das Deckweiß eine Position in der Nähe des Farbmessstreifens zu verwenden, so dass das Inline-Messgerät mit der Erfassung des Farbmessstreifens auch die Position zur Kalibrierung auf das Deckweiß gleich mit zur Verfügung hat.
Eine weitere bevorzugte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dabei, dass als Inline-Messgerät ein Spektralmesskopf verwendet wird, wobei dieser sowohl das Deckweiß als auch die Farbmessstreifen in Lab-Werten erfasst. Da das Inline-Messgerät eine spektral-photometrische Messung durchführt, empfiehlt es sich zur Auswertung besonders für die Deckweißregelung, mit Lab-Werten zu arbeiten. Das Inline-Bilderfassungssystem benutzt hier als Messgeräte einen Spektralmesskopf, um die entsprechend erwähnte spektral-photometrische Inline-Messung zu ermöglichen.
Eine weitere bevorzugte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dabei, dass für die Kalibrierung des Inline-Messgerätes an einer festen Position eine Korrekturmessung durchgeführt wird und die Spektren zur späteren Verrechnung gespeichert werden. Damit wird die Kalibrierung auf den Bedruckstoff-Lab-Wert zum späteren Erreichen des Zieldeckweißwertes sichergestellt.
Eine weitere bevorzugte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dabei, dass bei Vorhandensein mehrerer Druckwerke zum Deckweißauftrag der Deckweißauftrag auf verschiedene Druckwerke der Druckmaschine verteilt wird. Das erfindungsgemäße Verfahren kann sowohl für ein Deckweißdruckwerk als auch für mehrere Deckweißdruckwerke verwendet werden. Falls mehrere vorhanden sind, muss natürlich der Deckweißauftrag auf die verschiedenen Druckwerke der Druckmaschine, welche zum Auftragen des Deckweißes vorgesehen sind, verteilt werden.
Eine weitere bevorzugte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dabei, dass zum Einregeln des Deckweißauftrages dieser an den festen Positionen der vorangegangenen Kalibration gemessen und nach einem voreingestellten Verteilungsfaktor auf die beteiligten Druckwerke verteilt wird. Der Verteilungsfaktor muss dabei vorgegeben sein, um somit die genaue Verteilung des gewünschten Deckweißauftrages auf die jeweils beteiligten Deckweißdruckwerke zu gewährleisten.
Eine weitere bevorzugte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dabei, dass vor Beginn der Farbregelung der Druckfarben eine Farbvoreinstellung mittels einer Kennlinie durchgeführt wird, wobei auf die Kennlinie der voreingestellte Verteilungsfaktor angewandt wird. Die Farbvoreinstellkennlinie ist wichtig, um die Farbregelung bereits so nah wie möglich an den gewünschten Sollwerten beginnen zu können, um somit die Makulatur so weit wie möglich zu reduzieren. Der voreingestellte Verteilungsfaktor ist dabei ebenfalls auf die verwendete Farbvoreinstellkennlinie anzuwenden, wobei dies logischerweise nur dann der Fall ist, wenn eine Druckfarbe von mehreren Druckwerken aufgebracht werden soll.
Eine weitere bevorzugte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dabei, dass der Rechner mittels der erfassten Daten des Inline-Messgerätes die Reaktion der Färbung auf die Farbschichtdicke überwacht und bei Erreichen einer Sättigungsgrenze eine weitere Erhöhung der Farbschichtdicke verhindert. Dies ist insbesondere dadurch notwendig, dass insbesondere bei hellen deckenden Farben wie Deckweiß eine reine farbmetrische Kontrolle problematisch ist, da sich die Farbwerte z.B. für Deckweiß, ab einer bestimmten Farbschichtdicke nicht mehr ändern. Vereinfacht gesagt, kann Weiß nicht weißer als Weiß werden. Da jedoch auch die Farbschichtdicke bestimmten Grenzen unterliegt, muss die Reaktion der erzielten Färbung auf die vorgenommene Farbschichtdicke entsprechend überwacht werden.
Eine weitere bevorzugte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dabei, dass nach dem Einrichten der Farbregelung diese für den Fortdruck der Druckmaschine auf eine einzelne Regelung der Druckwerke umgestellt wird, indem der mittlere Farbort der jeweiligen Druckwerke als neuer Sollfarbort für diese eingestellt wird, wobei der Übereinanderdruck von Druckfarben und Deckweiß weiterhin vom Rechner überwacht wird und der Rechner bei zu großen Abweichungen automatisch wieder auf eine Regelung des Übereinanderdrucks wie beim Einrichten der Farbregelung umschaltet. Die einzelne Regelung der Druckwerke, unabhängig vom Übereinanderdruck, wird für den Fortdruck normalerweise bevorzugt. Falls die Überwachung von Übereinanderdruck von Druckfarben und Deckweiß jedoch Probleme anzeigt, kann bei zu großen Abweichungen automatisch wieder auf die Regelung des Übereinanderdrucks wie während des Einrichtevorgangs gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren umgeschaltet werden.
Die Erfindung als solche sowie konstruktiv und/oder funktionell vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung werden nachfolgend unter Bezug auf die zugehörigen Zeichnungen anhand wenigstens eines bevorzugten Ausführungsbeispiels näher beschrieben. In den Zeichnungen sind einander entsprechende Elemente mit jeweils denselben Bezugszeichen versehen.
Die Figuren zeigen:

1: den Gesamtablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens in seinen drei Hauptbestandteilen
2: die Anordnung von Deckweiß und Farbkontrollstreifen
3: schematisch den detaillierten Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens mit allen Parametern

Anhand von 1 und 2 wird im Folgenden das erfindungsgemäße Verfahren grundlegend erläutert. Es gibt dabei grob gegliedert drei Schritte der Deckweißregelung, welche in 1 aufgezeigt werden.

1. Die Kalibration der verwendeten Spektralmessköpfe Unterhalb des Farbmessstreifens wird dabei pro Zone, jeweils an einer festen Position, eine Korrekturmessung durchgeführt und die Spektren zur späteren Verrechnung gespeichert.
2. Initiales Einregeln einer gleichverteilten Deckweißunterlage für den Farbmessstreifen Hier wird dabei das Deckweiß an den Positionen der vorangegangenen Kalibration gemessen und nach einem voreingestellten Verteilungsschlüssel auf die beteiligten Werke verteilt. Wird eine mittlere Abweichung, z.B. dE = 6 für Lab-Werte, unterschritten und ist die zonale Homogenität gegeben, erfolgt ein automatisierter Übergang zur Farbmessung im Druckkontrollstreifen.
3. Farb- und Deckweißmessung im Farbmessstreifen. Nach erfolgter, vollständiger Korrekturmessung auf Deckweiß kann dann im Farbmessstreifen gemessen werden. Farb- und Deckweißregelung sind dann gleichzeitig möglich.

2 zeigt ein Beispiel für einen, aus dem erfindungsgemäßen Verfahren resultierenden Farbmesstreifen. Auf einer Alu-Kaschierung wird der Deckweiß-Untergrund aufgebracht, auf welchen dann der Farbkontrollstreifen gedruckt und jeweils zur Deckweiß- und Farbregelung verwendet wird.
3 zeigt für das erfindungsgemäße Verfahren in seiner bevorzugten Ausführungsvariante noch einmal die einzelnen Verfahrensschritte. Zuerst wird für die Deckweißregelung vom Rechner, welcher bevorzugt der Steuerungsrechner der verwendeten Druckmaschine ist, der Verteilungsfaktor festgelegt, wobei der Faktor selbst abhängig von der Anzahl der benutzten Druckwerke zum Aufbringen des Deckweiß' vorgegeben ist. Dann erfolgt abhängig vom Verteilungsfaktor vom Rechner die Festlegung, wie das Schichtdickenverhältnis zwischen den einzelnen Deckweißdruckwerken sein soll. Eine bevorzugte Einstellung bei zwei Deckweißwerken ist z.B. 55% (1. Druckwerk) zu 45% (2. Druckwerk). Dann erfolgt die Farbvoreinstellung. Jedes Druckwerkverwendet dann seine ihm zugewiesene, eingelernte Farbvoreinstellkennlinie für den jeweiligen Farbsatz. Falls mehrere Druckwerke für einen farbsatz verwendet werden, muss auch hier der Verteilungsfaktor entsprechend eingesetzt werden. Dabei ist die Berechnung: Kennlinie gemäß Farbsatz Verteilungsfaktor. Damit wird die Farbregelung entsprechend eingerichtet, indem die prozentuale Farbabweichung an alle beteiligten Druckwerke geschickt wird. Im nächsten Schritt werden zur Vorbereitung der Fortdruckregelung für Deckweiß und Farbe Einzelsollwerte festgelegt. Ist die Gesamtfärbung OK, so wird der mittlere Farbort der Einzeldruckwerke als neuer Sollfarbort für die Einzeldruckwerke genommen. Dies hat ggü. der Regelung für den Übereinanderdruck, welcher in der Einrichtephase angewandt wird den Vorteil, dass hier die Schichtdicken geringerund leichter zu Regeln sind als im Übereinanderdruck. Dann wird die Farbregelung im Fortdruck entsprechend weiter durchgeführt. Diese Regelung der Einzeldruckwerke geschieht dabei dergestalt, dass parallel dazu der Übereinanderdruck noch überwacht wird, um bei zu großen Abweichungen automatisch oder nach Rückfrage auf Regelung des Übereinanderdrucks wie in der Einrichtephase umzuschalten.
Ein weiterer Punkt ist die Überprüfung der Verstellrichtung. Der Hintergrund ist Folgender: Bei deckenden Farben wird relativ schnell eine Sättigung der Farbe erreicht, d.h. eine weitere Erhöhung der Farbschichtdicke führt zu keiner Veränderung der Färbung. Daher muss die Sensitivität, also die Reaktion der Färbung auf die Farbschichtdicke, immer überwacht werden. Ist die Sättigungsgrenze erreicht, erfolgt keine Erhöhung der Farbschichtdicke mehr. Ggf. sollte dies zudem per Warnung dem Bediener mitgeteilt werden. Weiterhin sollten die Verstellschritte hin zu mehr Farbe kleiner durchgeführt werden, als jene zu weniger Farbe. Dadurch wird verhindert, dass das Deckweiß unnötig erhöht wird.
Zusammengefasst ergeben sich dabei folgende Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens gegenüber dem Stand der Technik:

1. Ermöglichung der Regelung des Gesamtfarbeindrucks, also des Übereinanderdrucks aller verwendeten Deckweißdruckwerke
2. eine automatische Verteilung der Regelgrößen auf alle beteiligten Druckwerke
3. die Möglichkeit für den Anwender die Verteilung des Deckweißauftrages einzugeben
4. eine automatische Bestimmung der Einzel-Deckweiß Farbsollwerte
5. die Regelparameter sind von der Verstellrichtung abhängig bzw. gelernt
6. die Möglichkeit Inline-Geräte zu kalibrieren

Bezugszeichenliste

1: Drucksubstrat
2: Farbmessstreifen
3: Deckweiß
4: Datenspeicher
5: Ort der Korrekturmessung
5a: Ort der Korrekturmessung mit geringer Abweichung
6: Ort der Farbmessung und Deckweißmessung
7: Ort der Korrekturmessung mit hoher Abweichung
8: Computer

Claims

Verfahren zur Farbregelung in Druckmaschinen mittels eines Rechners, wobei im Rahmen eines Druckauftrages zum Einrichten der Farbregelung ein Drucksubstrat zuerst mit Deckweiß beschichtet und danach mit Druckfarben bedruckt wird, dabei auf das Deckweiß Farbmessstreifen aufgebracht werden, ein Messgerät sowohl Deckweiß als auch Farbmessstreifen erfasst und der Rechner anhand der erfassten Daten des Messgerätes die Farbregelung für Druckfarben und Deckweiß durchführt, dadurch gekennzeichnet, dass als Messgerät ein Inline-Messgerät verwendet wird, dieses zuerst an einer festen Position des Drucksubstrates kalibriert wird, dann der Deckweißauftrag eingeregelt wird und ab Unterschreiten einer maximalen Abweichung sowohl Deckweiß- als auch Druckfarben vom Rechner mittels Messungen im Farbmesstreifen geregelt werden.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als feste Position eine Position direkt neben dem Farbmessstreifen verwendet wird.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Inline-Messgerät ein Spektralmesskopf verwendet wird, wobei dieser sowohl das Deckweiß als auch die Farbmessstreifen in Lab-Werten erfasst.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für die Kalibrierung des Inline-Messgerätes an einer festen Position eine Korrekturmessung durchgeführt wird und die Spektren zur späteren Verrechnung gespeichert werden.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei Vorhandensein mehrerer Druckwerke zum Deckweißauftrag der Deckweißauftrag auf verschiedene Druckwerke der Druckmaschine verteilt wird.
Verfahren nach Anspruch 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass zum Einregeln des Deckweißauftrages dieser an den festen Positionen der vorangegangenen Kalibration gemessen und nach einem voreingestellten Verteilungsfaktor auf die beteiligten Druckwerke verteilt wird.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass vor Beginn der Farbregelung der Druckfarben eine Farbvoreinstellung mittels einer Kennlinie durchgeführt wird, wobei auf die Kennlinie der voreingestellte Verteilungsfaktor angewandt wird.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rechner mittels der erfassten Daten des Inline-Messgerätes die Reaktion der Färbung auf die Farbschichtdicke überwacht und bei Erreichen einer Sättigungsgrenze eine weitere Erhöhung der Farbschichtdicke verhindert.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Einrichten der Farbregelung diese für den Fortdruck der Druckmaschine auf eine einzelne Regelung der Druckwerke umgestellt wird, indem der mittlere Farbort der jeweiligen Druckwerke als neuer Sollfarbort für diese eingestellt wird, wobei der Übereinanderdruck von Druckfarben und Deckweiß weiterhin vom Rechner überwacht wird und der Rechner bei zu großen Abweichungen automatisch wieder auf eine Regelung des Übereinanderdrucks wie beim Einrichten der Farbregelung umschaltet.