DE2023467A1 - Device for measuring the color density - Google Patents
Device for measuring the color densityInfo
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Description
Deutsche Forschungsgesellschaft für Druck- und Reproduktionstechnik München Vorrichtung zur Messung der Farbdichte Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Messung der Farbdichte an einer laufenden Bogendruckmaschine, mit einer dem Druckzylinder gegenüber angeordneten Meßkopfeinrichtung, zu der eine Lichtquelle zur Belichtung wenigstens einer auf dem Bogen vorgesehenen Meßmarke sowie ein das remittierte Licht aufnehmendes Photometer gehört. German research association for printing and reproduction technology Munich Device for Measuring Color Density The invention relates to a device for measuring the color density on a running sheet-fed printing press, with one of the Pressure cylinder opposite the measuring head device, to which a light source for exposure of at least one measurement mark provided on the sheet and one that remitted light receiving photometer belongs.
Die optischen Eigenschaften eines Druckbildes werden maßgeblich von der beim Druckvorgang eingestellten Farbgebung beeinflußt. Zur Kontrolle der Farbgebung werden Farbdichte-Meßgeräte benutzt. Die überwiegende Zahl der bisher gebräuchlichen Geräte dieser Art können nur bei ruhendem Druckbogen eingesetzt werden. Da außerdem der Meßvorgang mit diesen Geräten verhältnismäßig lang dauert, können sie nur lückenhafte Informationen über den Druckbetrieb liefern; sie eignen sich ferner überhaupt nicht für eine Regelung des Druckbetriebes. Auch für die Überwachung eines Mehrfarbendruckes sind diese bekannten, zur Messung am ruhenden Bogen bestimmten Geräte wegen der Zeitdauer des Meßvorganges wenig geeignet. The optical properties of a printed image are decisive the color setting set during the printing process. To control the coloring color density meters are used. The vast majority of those previously used Devices of this type can only be used when the printed sheet is stationary. Since also the measuring process with these devices takes a relatively long time, they can only be incomplete Provide information about printing operations; furthermore, they are not at all suitable for a regulation of the printing operation. Also for monitoring multi-color printing are these known devices intended for measurement on the resting bow because of the The duration of the measuring process is not very suitable.
Zur Durchführung von Messungen an einer laufenden Bogendruckmaschine wurde eine Vorrichtung entwickelt, die Jedoch keine echten Farbdichtewerte, sondern nur bezogene Lichtwerte liefert. Dieses Gerät dient dazu, die Farbgebung einer Bogendruckmaschine auf einen einmal festgelegten konstanten Wert zu regeln. Dabei wird an einer einzigen Stelle des Druckbogens eine verhältnismäßig große Meßmarke abgetastet. For carrying out measurements on a running sheet-fed printing press A device was developed which, however, does not have real color density values, but only related light values supplies. This device is used to do the coloring to regulate a sheet-fed printing machine to a constant value that has been set once. In this case, a relatively large measurement mark is created at a single point on the printed sheet scanned.
Diese bekannte Vorrichtung liefert infolgedessen keine ausreichende Information über etwaige Unterschiede der Farbdichte an verschiedenen Stellen quer zur Druckrichtung.As a result, this known device does not provide a sufficient one Information about any differences in color density in different places across to the printing direction.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu entwickeln, die eine Messung der Farbdichte an einer laufenden Bogendruckinaschine gestattet, dabei eine umfassende Information über die Farbdichte-Verhältnisse auf dem ganzen Druckbogen liefert und sich schließlich für eine Regelung der Farbgebung eignet. The invention is therefore based on the object of a device to develop a measurement of the color density on a running sheet-fed printing machine allows comprehensive information about the color density ratios supplies the entire print sheet and finally opts for a regulation of the coloring suitable.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine derartige Ausbildung und Anordnung der Meßkopfeinrichtung gelöst, daß Farbdichtemessungen an mehreren Stellen quer zur Druckrichtung möglich sind. According to the invention, this object is achieved by such a design and arrangement of the measuring head device solved that color density measurements on several Places across the printing direction are possible.
Gemäß einer zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung wird zu diesem Zweck die Meßkopfeinrichtung durch einen einzigen Meßkopf gebildet, der durch einen Verstellmotor quer zur Druckrichtung in verschiedene Meßlagen verfahrbar ist. According to an advantageous embodiment of the invention, this Purpose, the measuring head device formed by a single measuring head, which by a Adjusting motor can be moved transversely to the printing direction in different measuring positions.
Eine für manche Anwendungsfälle ausreichende, vereinfachte Lösung sieht vor, daß der einzige Meßkopf von Hand in verschiedene Meßlagen umsteckbar ist. A simplified solution that is sufficient for some applications provides that the single measuring head can be switched to different measuring positions by hand is.
Schließlich ist es im Rahmen der Erfindung auch möglich, die Meßkopfeinrichtung mit einer der Zahl der Meßstellen entaprechenden Anzahl von Meßköpfen auszurüsten. Finally, within the scope of the invention, it is also possible to use the measuring head device to be equipped with a number of measuring heads corresponding to the number of measuring points.
In allen diesen Fällen kann man Farbdichteniessungen an mehreren quer zur Druckrlchtung verteilten STBX1en des Druckbogens vornehmen und hierdurch eine umfassende, zuverlässige Information über die Farbdichte gewinnen. In all of these cases, color densities can be applied to several STBX1s of the printed sheet distributed across the printing direction make and thereby gain comprehensive, reliable information about the color density.
Um außer der Farbdichte im Vollton die zusätzlichen Farbdichte-Qualitktsmerkmale "Vollerwerden" und Schmitz zu messen, ist gemäß einer zweckmäßigen Weiterbildung der Erfindung die mit wenigstens zwei Photometer-Systemen ausgerüstete Meßkopfeinrichtung quer zur Druckrichtung in eine Lage ein stellbar, in der gleichzeitig zwei in Querrichtung benachbarte Meßmarken abgetastet werden. In addition to the color density in full tone, the additional color density quality features To measure "becoming full" and Schmitz is according to an expedient further training of the invention, the measuring head device equipped with at least two photometer systems transversely to the printing direction in a position adjustable, in the same time two in the transverse direction adjacent measuring marks are scanned.
Wesentlicher Bestandteil der erfindungsgemäßen Meßvorrichtung ist ein Photometer mit besonders kleiner Bauform und einer Ansprechzeit in der Größenordnung einer Millisekunde. Eine solche Ansprechzeit ermöglicht bei einer Oberflächengeschwindigkeit des Druckbogens von etwa 2 m/s eine minimale MeßmarkenlEnge (in Druckrichtung) von 5 mm. Is an essential part of the measuring device according to the invention a photometer with a particularly small design and a response time in the order of magnitude a millisecond. Such a response time is made possible at a surface speed of the printed sheet of about 2 m / s, a minimum measurement mark length (in the printing direction) of 5 mm.
Die für den Einbau der Meßvorrlchtung in eine Bogendruckmaschine, beispielsweise eine Bogenoffsetmaschine, erforderliche kleine Bauform des Photometers läßt sich beispielsweise durch Verwendung eines Sperrschicht-Photoelementes auf Selenbasis als Photoempfänger in Verbindung mit Operationsverstärkern im Kurzschlußbetrieb erreichen. For the installation of the measuring device in a sheet-fed printing machine, For example, a sheet-fed offset machine, required small size of the photometer can be achieved, for example, by using a barrier photocell Selenium base as a photo receiver in connection with operational amplifiers in short-circuit operation reach.
Einige Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung schematisch veranschaulicht. Es zeigen: Fig. 1 einen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Meßvorrichtung; Fig. 2 eine Stirnansicht des von der Meßvorrichtung abgetasteten, auf dem Druckzylinder befindlichen Bogens mit verschiedenen Meßmarken; Fig. 3 ein Funktionsschema der ganzen Meßvorrichtung; Fig. 4 eine Aufsicht (ganz schematisch) guf eine Ausführung mit einer drei Meßkopf enthaltenden Meßkopfeinrichtung; Fig. 5 ein Schema einer Anordnung mit Doppelphotometer; Fig. 6 eine Anordnung von vier Meßmarken. Some embodiments of the invention are shown schematically in the drawing illustrated. 1 shows a section through a measuring device according to the invention; Fig. 2 is an end view of the scanned by the measuring device on the printing cylinder existing sheet with different measuring marks; 3 shows a functional diagram the whole measuring device; Fig. 4 is a plan view (very schematic) of an embodiment with a measuring head device containing three measuring heads; Fig. 5 is a diagram of a Arrangement with double photometer; 6 shows an arrangement of four measuring marks.
Die in den Fig. 1 und 2 ganz schematisch dargestellte Vorrichtung dient zur Messung der Farbdichte auf einer laufenden Bogendruckmaschine, von der lediglich der Druckzylinder 1 mit einem gerade darauf befindlichen Druckbogen 2 dargestellt ist. The device shown very schematically in Figs is used to measure the color density on a running sheet-fed printing press from which only the printing cylinder 1 with a printing sheet 2 currently on it is shown.
Die stationär gegenüber dem Druckzylinder 1 angeordnete Meßkopfeinrichtung 3 enthält auf bzw. an einem Träger 4 eine Lichtquelle 5, ein Photometer 6 und zwei Linsensysteme 7 und 8.The measuring head device arranged in a stationary manner opposite the printing cylinder 1 3 contains a light source 5, a photometer 6 and two on a carrier 4 Lens systems 7 and 8.
Das optische System kann außerdem beispielsweise noch Blenden und ähnliche hier nicht interessierende Elemente enthalten.The optical system can also, for example, still diaphragms and contain similar elements not of interest here.
Der Träger 4 des Meßkopfes 3 ist mittels Lagerrollen 9 an einer ortsfesten Führungsschiene 10 geführt, die sich quer zur Druckrichtung (Pfeil li), d.h. parallel zur Achse des Druckzylinders 1 erstreckt. An der Fthrungsschiene 10 ist eine Verzahnung 12 vorgesehen, mit der ein Ritzel 13 in Eingriff steht, das auf der Welle eines elektrischen Schrittmotors 14 sitzt. The carrier 4 of the measuring head 3 is fixed by means of bearing rollers 9 Guide rail 10 out, which extends transversely to the printing direction (arrow li), i.e. parallel extends to the axis of the printing cylinder 1. There is a toothing on the guide rail 10 12 is provided, with which a pinion 13 is in engagement, which on the shaft of a electric stepper motor 14 is seated.
Der Motor 14 wird vom Träger 4 getragen.The motor 14 is carried by the carrier 4.
Mittels des Schrittmotors 14 kann der ganze Meßkopf 3 längs der Führungsschiene 10 quer zur Druckrichtung verfahren (Doppelpfeil 15 vgl. Fig. 2) und auf diese Weise in unterschiedlidhe Meßlagen eingestellt werden. Die Verwendung eines Schrittmotors hat den Vorteil, daß eine frei wählbare Positionierung mittels Vorwahlzählern oder anderen geeigneten Steuergeräten möglich ist. By means of the stepping motor 14, the entire measuring head 3 can be moved along the guide rail 10 move transversely to the printing direction (double arrow 15 see. Fig. 2) and in this way can be set in different measuring positions. The use of a stepper motor has the advantage that a freely selectable positioning by means of preset counters or other suitable control devices is possible.
Der Druckbogen 2 trägt im Bereich seines hinteren Randes eine Anzahl von Meßmarken 16, 17, 18, 19 und 16' bis 19' sowie 16" bis 19", die im einzelnen noch anhand von Fig. 6 erläutert werden. The printed sheet 2 has a number in the area of its rear edge of measuring marks 16, 17, 18, 19 and 16 'to 19' and 16 "to 19", which in detail will be explained with reference to FIG. 6.
In der Stellung gemäß Fig. 2 befindet sich der Meßkopf 3 mitseiner optischen Achse 20 (in der sich die Lichtquelle 5 und das Photometer 6 befinden) gerade gegenüber der Meßmarke 18. Diese Meßmarke wird von der Lichtquelle 5 beleuchtet; das hierdurch unter einem Winkel von 450 reflektierte Licht wird vom Photometer 6 aufgenommen. Das vom Photometer 6 gelieferte elektrische Signal wird in einer hier im einzelnen nicht interessierenden elektrischen Schaltungsanordnung (die unter anderem einen logarithmischen Funktionsgenerator sowie gegebenenfalls Speicherschaltungen enthält) weiter verarbeitet und liefert einen Farbdichtewert bezüglich der gerade abgetasteten Meßmarke 18. In the position according to Fig. 2, the measuring head 3 is with its optical axis 20 (in which the light source 5 and the photometer 6 are located) just opposite the measuring mark 18. This measuring mark is illuminated by the light source 5; the light reflected by this at an angle of 450 is used by the photometer 6 added. The electrical signal supplied by the photometer 6 is in a Here in detail not of interest electrical circuit arrangement (the under among other things, a logarithmic function generator and possibly memory circuits contains) further processed and provides a color density value with respect to the just scanned measuring mark 18.
Durch Verstellen des Meßkopfes 3 quer zur Druckrlchtung können nacheinander die Farbdichte-Verhältnisse über die ganze Breite des Druckbogens an der laufenden Druckmaschine untersucht werden. Dabei erfolgt an Jedem Bogen eine Messung. Die Weiterschaltung des Meßkopfes 3 auf eine andere Meßmarke erfolgt im allgemeinen nach Durchlauf einer Anzahl von Druckbogen. By adjusting the measuring head 3 transversely to the Druckrlchtung, one after the other the color density ratios across the entire width of the print sheet on the current Printing press to be examined. A measurement is made on each sheet. the The measuring head 3 is generally switched to another measuring mark after passing a number of printing sheets.
Zum Verstindnis der Gesamteinrichtung sei noch das Prinzipschema der Fig. 3 betrachtet: das Schema enthält die Druckmaschine 21, die erfindungsgemäße Meßkopfeinrichtung 3, eine Schaltungsanordnung 22 zur Meßwertverarbeitung, eine Baugruppe 23 zur Anzeige und Registrierung der Meßwerte sowie eine Steuerlogik 24. Diese Steuerlogik 24 erhält von der laufenden Druckmaschine 21 bei Jeder Umdrehung des Druckzylinders 1 einen Synchroniaationsimpuls 25 und liefert Steuerimpulse 26, 27 und 28 an die Meßkopfeinrichtung 3, die Schaltungsanordnung 22 sowie die Baugruppe 23. Hierdurch wird ein beim Abtasten der Meßmarke gewonnener Meßwertimpuls ausgeblendet. For an understanding of the overall facility, the principle diagram is also used 3 considered: the scheme contains the printing machine 21, the inventive Measuring head device 3, a circuit arrangement 22 for measured value processing, a Module 23 for displaying and registering the measured values and a control logic 24. This control logic 24 receives from the running printing press 21 with each revolution of the printing cylinder 1 a synchronization pulse 25 and delivers control pulses 26, 27 and 28 to the measuring head device 3, the circuit arrangement 22 and the assembly 23. This will cause a scanning the measured value pulse obtained from the measuring mark hidden.
Der Anzeige- und Registrier-Baugruppe 23 läßt sich über einen Schalter 29 wahlweise an einen von drei Ausgängen der zur Meßwertverarbeitung dienenden Schaltungsanordnung 22 anschließen. An diesen drei Ausgängen werden die drei unterschiedlichen Farbdichte-Qualitätsmerkmale ("Vollton", "Vollerwerden" und "Schmitz") abgenommen, die anhand der Fig. 5 und 6 noch im Prinzip erläutert werden. The display and registration assembly 23 can be switched via a switch 29 optionally to one of three outputs of the circuit arrangement used for measured value processing 22 connect. The three different color density quality features are displayed at these three outputs ("Full tone", "Fuller" and "Schmitz") removed, which are based on FIGS. 5 and 6 can still be explained in principle.
Bei dem in Fig. 4 (ganz schematisch) veranschaulichten weiteren Ausführungsbeispiel enthält die gegenüber dem Druckzylinder 1 angeordnete, stationäre Meßkopfeinrichtung 30 drei Meßköpfe 31, 31' und 31", die quer zur Druckrichtung verteilte Meßmarken abtasten. Dabei kann die Möglichkeit vorgesehen werden, Jeden dieser Meßköpfe 31, 31', 51" innerhalb der Einrichtung 30 um einen begrenzten Weg quer zur Druckrichtung zu verstellen (so daß beispielsweise der Meßkopf 31 nacheinander die Meßmarken 16 bis 19, vgl. Fig. 2 abtasten kann). Es können Jedoch auch ebenso viele stationäre Meßköpfe vorgesehen werden, wie inagesahat meßstellen quer zur Druckrichtung vorhanden sind. In the further exemplary embodiment illustrated (very schematically) in FIG. 4 contains the stationary measuring head device arranged opposite the pressure cylinder 1 30 three measuring heads 31, 31 'and 31 ", the measuring marks distributed transversely to the printing direction scan. The possibility can be provided for each of these measuring heads 31, 31 ', 51 "within the device 30 by a limited path transverse to the printing direction to be adjusted (so that, for example, the measuring head 31 successively the measuring marks 16 to 19, see Fig. 2). However, there can also be just as many stationary ones Measuring heads are provided, as inagesahat measuring points are available transversely to the printing direction are.
Anhand der Fig. 5 und 6 sei die aewinnung unterschiedlicher Farbdichte-Qualitätsmerkmale mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung näher erläutert. The extraction of different color density quality features is based on FIGS. 5 and 6 explained in more detail with the device according to the invention.
Fig. 6 zeigt die vier nebeneinander angeordneten Meßmarken 16 bis 19. Die Meßmarke 16 enthält ein Volltonraster, die Marke 17 ein grobes Raster quer zur Druckrichtung, die Marke 18 ein grobes Raster in Druckrichtung und die Marke 19 ein feines Raster quer zur Druckrichtung. Alle Rasterfelder weisen dabei gleichen t -Wert (Verhältnis der gedeckten zur ungedeckten Fläche) auf. Fig. 6 shows the four juxtaposed measuring marks 16 to 19. The measuring mark 16 contains a full tone raster, the mark 17 a coarse raster across to the printing direction, the mark 18 is a rough grid in the printing direction and the mark 19 a fine grid across the printing direction. All grid fields show the same t value (ratio of the covered to the uncovered area).
Durch Abtasten der Meßmarke 16 erhält man den Vollton-Farbdichtewert. Eine gleichzeitige Abtastung der Meßmarken 18 und 17 unter Bildung der Differenz der ermittelten Farbdichtewerte liefert das Farbdichtemerkmal "Schmitz", währendeine gleichzeitige Abtastung der Meßmarken 18 und 19 unter Bildung der Differenz zum Farbdichte Merkmal "Vollerwerden" führt. The full tone color density value is obtained by scanning the measuring mark 16. Simultaneous scanning of the measuring marks 18 and 17, forming the difference of the determined color density values provides the color density feature "Schmitz", while a simultaneous scanning of the measuring marks 18 and 19, forming the difference to Color density characteristic "becoming full" leads.
Die gleichzeitige Abtastung zweier Meßmarken (z.B; 17 und 18) ist in Fig. 5 schematisch dargestellt. Der Meßkopf 3 wird zu diesem Zweck 80 eingestellt, daß die optische Achse gerade mit der Grenzlinie der Meßmarken 17 und 18 zusammenfällt. Das Photometer 6 ist mit zwei Photometersystemen 6a und 6b ausgerüstet, wobei das eine System das von der Meßmarke 17 und das andere System das von der Meßmarke 18 reflektierte Licht empfängt. The simultaneous scanning of two measuring marks (e.g. 17 and 18) is shown schematically in FIG. The measuring head 3 is adjusted for this purpose 80, that the optical axis just coincides with the boundary line of the measuring marks 17 and 18. The photometer 6 is equipped with two photometer systems 6a and 6b one system that of the measuring mark 17 and the other system that of the measuring mark 18 receives reflected light.
Im Rahmen der Erfindung sind zahlreiche Abwandlungen mdglich. Um zur Erhöhung der Meßgenauigkeit einen Temperatureinfluß der Lichtquelle auf das Photometer möglichst auszuschließen, kann erfindungsgemäß beispielsweise die Lichtquel'e und/ oder das Photometer außerhalb des Meßkopfes angeordnet und mit diesem über eine Lichtleitung verbunden werden. Bei verfahrbarem oder umsteckbarem Meßkopf wird diese Lichtleitung dann zweckmäßig flexibel ausgebildet. Numerous modifications are possible within the scope of the invention. Around to increase the measurement accuracy, a temperature influence of the light source on the To exclude photometer as far as possible, according to the invention, for example, the light source and / or the photometer is arranged outside the measuring head and connected to it a light pipe can be connected. In the case of a movable or relocatable measuring head, this light guide then expediently designed to be flexible.
Claims (8)
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| DE2023467A1 true DE2023467A1 (en) | 1971-11-25 |
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Country Status (1)
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| DE (1) | DE2023467A1 (en) |
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