DE19711918A1

DE19711918A1 - Verfahren zum Einstellen der Farbschichtdicke beim Aufbringen von Druckfarben auf einen Bedruckstoff

Info

Publication number: DE19711918A1
Application number: DE1997111918
Authority: DE
Inventors: Nikolaus Pfeiffer; Gerhard Loeffler; Manfred Schneider
Original assignee: Heidelberger Druckmaschinen AG
Current assignee: Heidelberger Druckmaschinen AG
Priority date: 1997-03-21
Filing date: 1997-03-21
Publication date: 1998-09-24
Anticipated expiration: 2017-03-22
Also published as: DE19711918B4

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einstellen der Farbschichtdicke beim Aufbringen von Druckfarbe auf einen Bedruckstoff. Beim Offsetdruck wird die Druckfarbe mit Hilfe eines Übertragungszylinders von einem Druckformzylinder auf einen Bedruckstoff übertragen. Zum Einfärben der Druckform sind Walzenfarbwerke bekannt, die die Druckform entsprechend dem Druckbild mit der erforderlichen Farbmenge versorgen. Um die Farbmenge steuern zu können, kann ein Walzenfarbwerk ein in einem Farbkasten angeordnetes Farbdosiersystem enthalten, welches Farbdosierelemente, wie z. B. Farbmesser, enthält, deren Abstand zu einer in Druckfarbe eintauchenden Farbkastenwalze einstellbar ist. Mit einer Reihe von Farbübertragungswalzen wird die Druckfarbe auf die Oberfläche der Druckform übertragen. Jedes Farbdosierelement ermöglicht die Farbdosierung in einer Zone, wobei die Zonen in der Regel die gleiche Breite aufweisen und gleichmäßig verteilt liegen, so daß die gesamte Breite der Druckform bzw. des Bedruckstoffes erfaßt wird. Je größer der Abstand zwischen einem Farbmesser und der Farbkastenwalze eingestellt wird, desto größer ist die Schichtdicke der Druckfarbe, die in der betreffenden Zone auf der Oberfläche der Farbkastenwalze aufgebaut wird und auf die Oberfläche der Druckform übertragen wird. Die Dosierung der Druckfarbe in einer Zone zeigt Auswirkungen auf die Dosierung in den benachbarten Farbzonen. Diese Auswirkungen sind insbesondere bei Farbwerken zu beachten, bei denen neben der Farbverteilung in Umfangsrichtung aller farbführenden Zylinder eine Farbverteilung in axialer Richtung vorgesehen ist. Dies wird dadurch erreicht, daß mindestens eine der Farbübertragungswalzen als Reibwalze ausgebildet ist, die in axialer Richtung eine hin- und hergehende Bewegung ausführt. Der Weg der seitlichen Verreibung und die Phase in Bezug auf die Drehwinkellage des Druckformzylinders können einstellbar sein, um die Farbgebung optimal an die Anforderungen des jeweiligen Druckauftrages anzupassen. Bei modernen Druckmaschinen wird die Farbgebung gesteuert oder geregelt, wobei mit Hilfe von fotoelektrischen Meßanordnungen die Farbgebung wiedergebende Meßsignale gewonnen werden, die einer Steuer- oder Regelvorrichtung zugeführt werden und dort zu Stellgrößen für die die Farbgebung beeinflussenden Stellglieder verarbeitet werden. Z.B. ist es bekannt, mit einem Densitometer laufend die Istfarbdichte der in einer Zone auf dem Bedruckstoff aufgebrachten Farbe zu bestimmen, diese Farbdichte mit einer Sollfarbdichte zu vergleichen und das Farbmesser entsprechend der Farbdichtedifferenz verstellen. Hierbei wird der Einfluß von Einstellungen in benachbarten Zonen nicht berücksichtigt.

In DE 43 41 011 A1 ist eine Vorrichtung zur Steuerung der Zufuhr von Druckfarbe in eine Druckmaschine beschrieben, bei dem beim Drucken von Sujets mit geringer Flächendeckung für eine bestimmte Farbzone die Farbzufuhr abgestellt wird, wobei die Zufuhr für diese Zone aus Einstellungen von Farbdosierelementen der benachbarten Farbzonen erfolgt. Die Einstellungen in den benachbarten Farbzonen sollen unter Verwendung eines empirisch ermittelten oder auch durch Selbstlernprozesse stets weiter optimierbaren Proportionalitätsfaktor errechnet werden, wobei eine Minimierung einer Soll-Ist-Differenz der Farbdichte erreicht werden soll. Bei dieser Lösung werden Farbdichtemeßwerte verwendet, die aus der fotoelektrischen Abtastung von Meßfeldern resultieren, die in jeder Zone vorhanden sind. Das Verfahren beinhaltet nicht die Verarbeitung einer Vielzahl von das Druckbild wiedergebenden Signalen.

Bei Verfahren, bei denen je Zone eine Vielzahl von Meßwerten für eine Einstellung der Farbschichtdicke verwendet werden, ist es bekannt, aus den einzelnen Meßwerten z. B. über eine Mittelwertbildung einen Gesamtmeßwert für die betreffende Zone zu bestimmen und zur Farbregelung zu verwenden. Bei einer hohen Auflösung der das Druckbild aufnehmenden fotoelektrischen Meßanordnung ist es notwendig, daß ein Meßwert aus einem Meßort, welcher auf der Grenze zwischen zwei Farbzonen liegt, einen der beiden Farbzonen zugeordnet wird. Diese Zuordnung kann willkürlich vorgenommen werden oder durch eine Interpolation von Meßwerten berechnet werden. Ein derartiges Verfahren ist in DE 36 43 720 C2 beschrieben. Ein Meßwert aus einem Meßfeld eines Druckkontrollstreifens, welches nicht in der Mitte einer Zone liegt, wird unter Verwendung von Signalen zu dessen Meßortkoordinaten zu einem sogenannten Ersatzmeßwert überführt, der auf die Mitte der Zone bezogen ist. Dieser Ersatzmeßwert wird bei der Ermittlung von Steuer- oder Regelgrößen für die Farbgebung einer Druckmaschine herangezogen. Nachteilig an diesem Verfahren ist, daß, wenn z. B. ein Meßort in der Zonenmitte liegt, dieser, und nur dieser zur Regelung verwendet wird.

In der JP OS 59-71 863 (A) ist eine Druckvorrichtung beschrieben, bei der die Öffnungsweiten von zonal wirkenden Farbdosierelementen voreingestellt werden, indem bei der Berechnung der Öffnungsweite in einer Farbzone, die Flächendeckungswerte jeder Zone und die daraus resultierende expotentionelle Verteilungsfunktion der Druckfarbenmenge in Seitenrichtung berücksichtigt werden. Der Voreinstellwert für die Schichtdicke für eine bestimmte Zone wird um die Werte korrigiert, die sich aus der seitlichen Verteilung der Druckfarbe aus den benachbarten Farbzonen ergibt. Diese Lösung verwendet zur Voreinstellung von Farbdosierelementen lediglich Meßwerte, die den vorberechneten Farbbedarf einer Zone entsprechen. Das Verfahren ist bei der Voreinstellung von Farbdosierelementen anwendbar. Die Verwendung eines derartigen Verfahrens im Fortdruckbetrieb würde nicht zu minimalen Farbabweichungen im Bild führen, weil die Farbabweichungen vom Bildaufbau abhängig sind.

Keines der obengenannten Verfahren ist geeignet, Farbabweichungen an den Zonengrenzen zu verhindern. Farbabweichungen an Zonengrenzen entstehen, wenn sich ein Motiv über mehrere Zonen erstreckt. Durch die strenge Zonenzuordnung wird jedes Teil des Motivs anderst geregelt. Hierdurch können Farbsprünge an den Zonengrenzen innerhalb des Motivs auftreten.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Einstellen der Farbschichtdicke unter Berücksichtigung der Querverteilung der Druckfarbe in einem Druckwerk anzugeben, welches für eine Vielzahl von Meßwerten je Zone zu einem gewünschten Steuer- oder Regelverhalten beim Drucken führt und welches Farbabweichungen an Zonengrenzen verhindert.

Die Lösung ergibt sich bei Durchführung eines Verfahrens, welches die Merkmale nach Anspruch 1 aufweist. Vorteilhafte Ausgestaltungen finden sich in den Unteransprüchen. Das Verfahren ist sowohl bei densitometrischen als auch bei farbmetrischen Meßgrößen anwendbar. Jeder Remissionsmeßwert wird nicht nur einer sondern mehreren Farbzonen zur Berechnung der in einer Zone einzustellenden Farbschichtdicke zugeordnet. Die Remissionsmeßwerte können einer Fuzzyfizierung unterworfen werden und auf eine Fuzzymenge abgebildet werden, die den quer zur Transportrichtung liegenden Einflußbereich von Stellgrößenänderungen an einem Farbdosierelement beschreibt. Der Einflußbereich kann mindestens so groß gewählt werden, wie der Bewegungsreich der Reibwalzen ist. Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung liegt darin, daß zur Einstellung der Farbschichtdicke für eine Zone auch Meßwerte verwendet werden, die außerhalb der Farbzone liegen, aber innerhalb des Einflußbereiches der durch die Reibwalzen bedingten seitlichen Verreibung.

Die Erfindung soll anhand eines Ausführungsbeispieles noch näher erläutert werden, es zeigen:

Fig. 1 ein Schema eines Druckwerkes,

Fig. 2 ein Schema zur Meßwertaufnahme,

Fig. 3 ein Schema zur Meßwertgewichtung.

Mit dem in Fig. 1 gezeigten Druckwerk kann das Verfahren durchgeführt werden. Es handelt sich um das Druckwerk einer Offsetdruckmaschine mit einem Heberfarbwerk. Zur Einstellung der Schichtdicke s_IST der Druckfarbe (1) auf einer Bahn (2) sind im Farbwerk Farbmesser (3) vorgesehen, die mit Hilfe eines Stellzylinders (4) um eine Achse (5) schwenkbar sind, so daß der Abstand zur Oberfläche einer Farbkastenwalze (6) veränderbar ist. Die Farbkastenwalze (6) rotiert in Richtung (7) und taucht dabei in Druckfarbe (1) ein, die in einem Farbkasten (8) eingebracht ist. Zur Farbübertragung von der Farbkastenwalze (6) zu einer Farbübertragungswalze (9) ist ein hin- und hergehender Farbheber (10) vorgesehen. Im Farbfluß folgt der Farbübertragungswalze (9) eine Reibwalze (11), die wie in der Einzelheit X dargestellt, in seitlicher Richtung (12) bzw. in Richtung ihrer Achse eine chanchierende Bewegung ausführen kann. Der Reibwalze (11) folgen zwei Farbauftragswalzen (13, 14) die auf einer Druckform (15) abrollen, die auf einem Druckformzylinder (16) befestigt ist. Die entsprechend einem Druckbild auf der Oberfläche der Druckform (15) befindliche Druckfarbe (1) wird mit Hilfe eines Übertragungszylinders (17) auf die Bahn (2) übertragen. Die Bahn (2) durchläuft unter Pressung einen Druckspalt, der zwischen dem Übertragungszylinder (17) und einem Druckzylinder (18) ausgebildet ist. Die Schichtdicke S_IST der Druckfarbe (1) auf der Bahn (2) wird indirekt mit einem Densitometer (19) gemessen. Das Densitometer (19) enthält diskrete fotoelektrische Abtastmittel (20), die gleichmäßig verteilt über die Breite der Bahn (2) angeordnet sind. Der Istwert der Dichte D_IST wird über ein Korrekturglied (21) einem Regler (22) zugeführt, der ein Vergleichsglied (23) und ein Regelglied (24) enthält. Dem Regelglied (24) wird die Differenz DIFF zwischen einem Sollwert D_SOLL und dem korrigierten Istwert D_KORR zugeführt. Aus der Differenz DIFF wird im Regelglied (24) eine Stellgröße P gebildet, die dem Stellzylinder (4) zugeführt wird. Die Stellgröße P bewirkt eine Bewegung des Kolbens (25), der mit dem Farbmesser (3) mechanisch gekoppelt ist. Durch die Bewegung des Kolbens (25) wird die Spaltweite zwischen Farbmesser (3) und Farbwalze (6) verändert, wodurch auch die Dicke der sich in der entsprechenden Zone auf der Oberfläche der Farbkastenwalze (6) ausbildeten Druckfarbenschicht verändert wird. Auf der Oberfläche der Farbkastenwalze (6) entsteht ein zonales Farbprofil, welches mit dem Farbheber (10) in das Farbwerk übertragen wird. Durch die Reibwalze (11) wird das Farbprofil in Richtung (12) seitlich verteilt.

Anhand von Fig. 2 soll näher erläutert werden, wie gemäß dem Verfahren die Meßwertgewinnung vor sich geht. In Fig. 2 ist ausschnittsweise eine Bahn (2) gezeigt, die in Richtung (26) unter dem Densitometer (19) vorbeigefördert wird. Mit dem Densitometer (19) wird die gesamte Oberfläche der Bahn (2) entlang einer Abtastlinie (27) erfaßt. Eines der diskreten fotoelektrischen Abtastmittel (20) erfaßt dabei die Remission aus einem Pixel (28). Die Schichtdicken s_IST der Druckfarbe (1) sind mit 10 Farbmessern (3) steuerbar, die lückenlos quer zur Richtung (26) im Farbkasten (8) angeordnet sind. In Fig. 2 sind die Grenzen (29) der Zonen (30) durch gestrichelte Linien dargestellt.

Gemäß der Erfindung werden, um die Stellgröße P für eine Zone (30) zu berechnen, Dichtemeßwerte D_IST verwendet, die aus Pixeln (28) stammen, welche sowohl in der betreffenden Zone (30) liegen als auch in den benachbarten Zonen (30) liegen. Die Dichtemeßwerte D_IST durchlaufen das Korrekturglied (21), wo sie mit einem Gewichtfaktor G multipliziert werden. Der Betrag für den Gewichtsfaktor G, für einen Dichtemeßwert D_IST, aus einem Pixel (28), hängt davon ab, welchen Abstand das jeweilige Pixel (28) von der Zonenmitte (31) der Zone (30) aufweist, für die die Stellgröße P berechnet werden soll. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 wird für jede Zone eine lineare Gewichtsverteilung (32) verwendet. Demnach werden z. B. für die Berechnung der Stellgröße P in der Zone Z8 der Dichtenmeßwert D_IST von dem Pixel (28), welches in der Zonenmitte (31) liegt, mit maximalen Gewichtsfaktor G_MAX multipliziert. Der Gewichtsfaktor G ist in linearer Abhängigkeit um so geringer, je weiter weg das jeweilige Pixel (28) von der Zonenmitte (31) der Zone Z8 liegt. Wie in Fig. 2 gezeigt, wird davon ausgegangen, daß z. B. die Farbdosierung in der Zone Z8 auch einen Einfluß auf die Farbdosierung in den Zonen Z7 und Z9 ausübt, wobei der Einfluß nicht über die Grenzen (29) zwischen Zonen Z6 und Z7 und den Zonen Z9 und Z10 hinausgeht.

In Fig. 3 ist näher dargestellt, wie die Korrektur der Dichtemeßwerte D_IST im Korrekturglied (21) funktioniert. Die Gewichtsfaktoren G sollen im Bereich zwischen 0 und dem Wert 1 liegen. Der Dichtemeßwert D_IST welcher aus einem Pixel (28) stammt, welches in der Zone Z8 liegt, wird für die Berechnung der Stellgröße P_Z8 für die Zone Z8 mit einem Gewichtsfaktor G_Z8 multipliziert, der sich aus folgender Beziehung ergibt:

G_Z8 = 0,5 + 0,5.(b-a)/(a+b),

wobei a der Abstand des Pixels (28) zur Zonenmitte (31.1) der Zone Z8 ist und b der Abstand zur Zonenmitte (31.2) der Zone Z9 ist. Für die Berechnung der Stellgröße P_Z9 ergibt sich ein Gewichtsfaktor G_Z9 mit

G_Z9 = 0,5 + 0,5.(a-b)/(a+b),

wobei gilt: G_Z8 + G_Z9 = 1. Die Summe aus a + b ergibt den Abstand der Farbzonen Z8 und Z9.

Die Gewichtsverteilung (32) ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel linear. Es sei darauf hingewiesen, daß die Gewichtsverteilung auch nicht linear angesetzt werden kann. Ebenso kann sich der Einflußbereich der Farbdosierung in einer bestimmten Zone über mehr als nur die unmittelbar benachbarten Farbzonen erstrecken.

Bezugszeichenliste

1

Druckfarbe

2

Bahn

3

Farbmesser

4

Stellzylinder

5

Achse

6

Farbkastenwalze

7

Richtung

8

Farbkasten

9

Farbübertragungswalze

10

Farbheber

11

Reibwalze

12

Richtung

13

,

14

Farbauftragswalzen

15

Druckform

16

Druckformzylinder

17

Übertragungszylinder

18

Druckzylinder

19

Densitometer

20

fotoelektrische Abtastmittel

21

Korrekturglied

22

Regler

23

Vergleichsglied

24

Regelglied

25

Kolben

26

Richtung

27

Abtastlinie

28

Pixel

29

Grenzen

30

Zone

31

Zonenmitte

32

Gewichtsverteilung

Claims

1. Verfahren zum Einstellen der Farbschichtdicke beim Aufbringen von Druckfarben auf einen Bedruckstoff, bei dem mit Hilfe von Farbdosiereinrichtungen, Farbübertragungswalzen und mindestens einer Reibwalze in einem Farbwerk einer Druckmaschine eine gewünschte Farbverteilung in Farbzonen erzeugt wird, die längs zur Bewegungsrichtung des Bedruckstoffes liegen, und bei dem bei der Einstellung die von den Reibwalzen bedingten Einflüsse der Dosierung in einer Farbzone auf benachbarte Farbzonen berücksichtigt werden, indem aus den Farbzonen gewonnene Remissionsmeßwerte in einer Steuereinrichtung zu Stellgrößen einer der Farbdosiereinrichtungen verarbeitet werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßwerte, welche zur Berechnung der Stellgrößen der Farbdosiereinrichtung (3, 4) für eine bestimmte Farbzone (30) verwendet werden, vor deren Verarbeitung zu Stellgrößen jeweils mit einem Gewichtungsfaktor multipliziert werden, wobei die Beträge der Gewichtungsfaktoren von Meßorten nahe einer Zonenmitte (31) ausgehend um so mehr vermindert sind, je weiter sie von der Zonenmitte (31) weg liegen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Beträge der Gewichtsfaktoren für die einzelnen Farbzonen umgekehrt proportional zum Abstand der entsprechenden Farbzonenmitte gewählt werden.