DE3218166C2 - Device for color density measurement on sheet-like or web-shaped, moving printing materials - Google Patents
Device for color density measurement on sheet-like or web-shaped, moving printing materialsInfo
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Abstract
Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Farbdichtemessung an bogen- oder bahnförmigen, in Bewegung befindlichen Druckmaterialien (1) mit in Abständen quer zur Laufrichtung aufgedruckten Farbkontrollstreifen (3), deren Meßfelder (4) mittels diesen zugeordneten Lichtleitern (11) beleuchtet werden, während die von den Meßfeldern (4) remittierte Strahlung mittels weiterer Lichtleiter (12) empfangen wird. Als Beleuchtungsquelle ist eine triggerbare elektronische Blitzlampe (9) verwendet, deren Blitzlicht bei Auftreten eines Farbkontrollstreifens (3) in die der Beleuchtung der Meßfelder (4) dienenden Lichtleiter (11) eingekoppelt wird, so daß jedes Meßfeld (4) mit einem Einzelblitz und damit alle Meßfelder sehr kurzzeitig und intensiv in voller Breite des laufenden Druckmaterials beleuchtet werden.The invention relates to a device for measuring color density on sheet-like or web-shaped, moving printing materials (1) with color control strips (3) printed at intervals transverse to the running direction, the measuring fields (4) of which are illuminated by means of light guides (11) assigned to them, while the radiation reflected by the measuring fields (4) is received by means of further light guides (12). A triggerable electronic flash lamp (9) is used as the source of illumination, the flash light of which is coupled into the light guide (11) used to illuminate the measuring fields (4) when a color control strip (3) occurs, so that each measuring field (4) emits a single flash all measuring fields are illuminated very briefly and intensively in the full width of the running printing material.
Description
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Farbdichtemessung an bogen- oder bahnförmlgen, In Bewegung befindlichen Druckmaterialien mit quer zur Laufrichtung in Abständen aufgedruckten Farbkontrollstrelfen, über deren Meßfelder sich aus parallel angeordneten Lichtleitern bestehende Meßsonden befinden, wobei ein Teil der Lichtleiter von einer Beleuchtungsquelle eingekoppeltes Licht auf die Meßfelder abstrahlt und alle Meßfelder eines Farbkontrollstreifens gleichzeitig beleuchtet, während ein anderer Teil der Lichtleiter die von den Meßfeldern remittierte Strahlung empfängt, die auf zugeordnete Lichtdetektoren fällt, deren elektrische Signale in einen Rechner gelangen, der unter Berücksichtigung weiterer Parameter eine Berechnung der Farbdichtewerte durchführt. The invention relates to a device for measuring color density on sheet-like or web-shaped, in motion located printing materials with color control strelfen printed at intervals across the machine direction whose measuring fields are made up of parallel optical fibers, with a part of the Light guide coupled in from an illumination source emits light onto the measuring fields and all measuring fields of a color control strip is illuminated at the same time, while another part of the light guides those of the measuring fields receives remitted radiation, which falls on assigned light detectors, whose electrical signals in a Get a computer that calculates the color density values, taking into account other parameters.
Eine derartige Einrichtung ist aus der DE-OS 29 47 791 bekannt. Bei dieser Einrichtung ist quer zur Laufrichtung des Materials dicht über diesem eine Meßschiene angeordnet, die zur Halterung der einen Sensorenenden dleni. Die Beleuchtungsquelle strahlt standig Gleichlicht aus, das In alle der Beleuchtung dienenden Lichtleiter eingekoppelt wird, so daß auch die Meßfelder siündlg über diese Lichtleiter beleuchtet sind. Die elektrischen Signale der Lichtdetektoren für die remittierte Strahlung werden mittels eines Multiplexers dem Rechner zugefühi'..Such a device is from DE-OS 29 47 791 known. With this device, a measuring rail is arranged transversely to the direction of travel of the material, just above it, the dleni to hold one of the sensor ends. The lighting source constantly emits constant light, which is coupled into all the light guides used for lighting so that the measuring fields are siündlg over these light guides are illuminated. The electrical signals of the light detectors for the remitted radiation are fed to the computer by means of a multiplexer ..
Die aus Beleuchtungslichtleitern und Detektionsllchileltern bestehenden Sensoren stehen dem Druck material ohne Zwischenschaltung von optischen Mitteln gegenüber, so daß bei Abstanden größer lmm, wie sie erwünscht sind, die über die Detekilonsllchtleiter geführte remittierte Strahlung und damit auch die von den Lichtdetektoren erzeugten elektrischen Signale relatlv klein sind, so daß sie gegebenenfalls nicht wesentlich über den Rauschpegel dieser Bauelemente hinausgehen. Ferner gehen temperatur- und alterungsbedingte Änderungen der Kennwerte der Lichtdetektoren und evtl. nachgeordneter Bauelemente, wie z. B. Verstärker, sowie Änderungen der Beleuchtungsstärke der Gleichlichtquelle gehen in die Messung mit ein.The ones made up of lighting light guides and detection elements existing sensors face the printing material without the interposition of optical means, so that at distances greater than 1 mm, like them Desired are those via the Detekilonsllchtleiter guided remitted radiation and thus also that of the light detectors generated electrical signals relatlv are small so that they may not go significantly beyond the noise level of these components. Furthermore, temperature and age-related changes in the characteristic values of the light detectors and possibly downstream components such. B. Amplifier, as well as changes in the illuminance of the constant light source are included in the measurement.
Um den Papierverlust klein zu halten, dürfen die Abmessungen der Farbkontrollstrelfen In Laufrichtung des Papiers nur wenige Millimeter betragen. Da die Laufgeschwindigkeit des zu bedruckenden Materials bis zu etwa 15 m/s betragen kann, ergibt sich für die Messung nur eine kurze Zeit von weniger als 1 ms.In order to keep the paper loss small, the dimensions of the color control strelfen may be in the direction of travel of the paper are only a few millimeters. As the running speed of the material to be printed can be up to about 15 m / s, results for the measurement only a short time of less than 1 ms.
Aus der US-PS 33 49 666 ist es auch bekannt, ein Objekt durch eine elektronische Blitzlampe zu beleuchten und das remittierte Licht fotoelektrisch zu vermessen. Ferner Ist es aus der DE-AS 11 26 508 bekannt, zur Bestimmung von Farben das Objekt mittels einer Blltzlichtentladungslampe auszuleuchten, die mit periodischen Impulsen betrieben wird.From US-PS 33 49 666 it is also known to illuminate an object with an electronic flash lamp and to measure the reflected light photoelectrically. It is also known from DE-AS 11 26 508 to Determination of colors of the object by means of a flash light discharge lamp illuminate, which is operated with periodic pulses.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Einrichtung der eingangs definierten Art derart weiterzubilden, daß die Farbdichtemessung auch bei Verwendung kleiner Meßfelder auf den laufenden Druckmaterialien bei Druckgeschwindigkeiten bis zu 15 m/s ermöglicht wird und dabei eine remittierte Strahlung mit so hoher Intensität erzeugt wird, daß die Detektorsignale weitgehend von Störeinflüssen frei sind.The invention is based on the object of developing the device of the type defined at the outset in such a way that that the color density measurement even when using small measuring fields on the running printing materials at printing speeds of up to 15 m / s is made possible and at the same time a remitted radiation with such a high level Intensity is generated so that the detector signals are largely free of interference.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß als Beleuchtungsquelle eine triggerbare elektronische Blitzlampe vorgesehen ist, die im Moment des Vorbeilaufs eines Farbkontrollstreifens an den Meßsonden zündet, und daß im Bereich der Farbkontrollstrelfen jeweils eine Bezugsmarke vorgesehen ist, die von einer optischen Triggersonde abgetastet wird, deren elektrisches Signal die Blitzlampe auslöst.This object is achieved according to the invention in that a triggerable electronic source is used as the source of illumination Flash lamp is provided at the moment when a color control strip passes the measuring probes ignites, and that a reference mark is provided in the area of the color control strelfen, which is from a optical trigger probe is scanned, the electrical signal of which triggers the flash lamp.
Zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.Expedient developments of the invention can be found in the subclaims.
Der wesentliche Vorteil der Erfindung besteht darin, daß mit einfachen Mitteln eine kurzzeitige, auf das jewei-Iige Meßfeld begrenzte und sehr intensive Beleuchtung des Farbkontrollstreifens erzielt wird, und zwar nur dann, wenn der Farbkontrollstreifen an den Meßsonden vorbeiläuft. Dabei werden Detektionssignale erhalten, die hinreichend über dem Rauschpegel der Detektoren liegen.The main advantage of the invention is that, with simple means, a short-term, on the respective Limited and very intense illumination of the color control strip is achieved, and only then, when the color control strip passes the measuring probes. Detection signals are obtained that are sufficient are above the noise level of the detectors.
Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.The invention is described below with reference to an exemplary embodiment shown schematically in the drawing explained in more detail.
In der Zeichnung ist ein Abschnitt einer bedruckten Papierbahn 1 dargestellt, welche über eine Umlenkwalze 2 einer nicht weiter dargestellten Druckmaschine geführt wird und in Pfeilrichtung abläuft. Auf die Papierbahn 1 sind in Abständen quer zur Laufrichtung Farbkontroilstrelfen 3 aufgedruckt, die aus farblich unterschiedlichenIn the drawing, a section of a printed paper web 1 is shown, which over a deflection roller 2 is guided by a printing press, not shown, and runs in the direction of the arrow. On the paper web 1 are color control elves at intervals across the direction of travel 3 imprinted with different colors
Meßfeldern 4 bestehen, die beispielsweise eine Größe von 5x7mm3 (Breite χ Höhe) haben; es können bis zu 200 MeßfeJder 4 vorgesehen sein (bei I m Druckbrelle). Der R"bkonirollstrelfen 3 enthalt In der Mitte der Papierbahn I eine Bezugsmarke 5, die zum Triggern dient.There are measuring fields 4, for example, have a size of 5x7mm 3 (width χ height); up to 200 measuring springs 4 can be provided (with a pressure blast). The R "bkonirollstrelfen 3 contains in the middle of the paper web I a reference mark 5, which is used for triggering.
Über der Papierbahn 1 Ist quer zu dcn;n Laufrichtung mit einem Absland von größer I mm eine Meßschlene 6 angeordnet; sie dient als Träger für die jedem Meßfeld 4 zugeordneten Meßsensoren 7, für einen der Bizugsmrrke 5 zugeordneten Triggersensor 8, für eine elektronische Blitzlampe 9 sowie für den Meßsensoren 7 nachgeordnete elektronische B. ^elemente 10. beispielsweise Verstärker, Integratoren od dgl. Die Meßsensoren 7 bestehen aus einem der Beleuchtung des jeweiligen Meßfeldes 4 dienenden Lichileitiaserbündel II, einem dem Empfang der remittierten Strahlung dienenden Lichtleitfaserbündel 12 und einem diesem zugeordneten Lichtdetektor 13. Alle der Beleuchtung der Meßfelder 4 dienenden Lichtleitfaserbündel Il sind mit einem Ende an die Blitzlampe '0 geführt. Zur Erfassung der Beleuchtungsstärke der Blitzlampe 9 erhält ein weiterer Lichtdetektor U über ein Lichtleitfaserbündel 15 direkt das Blitzlicht. Wie nicht weiter dargestellt, ist vor jedem Lichtdetektor 13 ein auf 'die auszumessende Farbe abgestimmtes Komplementärfllter angeordnet.Above the paper web 1, a measuring loop 6 is arranged transversely to the running direction with an offset of greater than 1 mm; it serves as a carrier for the measuring sensors 7 assigned to each measuring field 4, for a trigger sensor 8 assigned to the control box 5, for an electronic flash lamp 9 and electronic B. ^ elements 10 downstream for the measuring sensors 7, for example amplifiers, integrators or the like consist of one of the lighting of the respective measuring field 4 serving Lichileitiaserbündel II, a reception of the remitted radiation serving optical fiber bundle 12 and an associated therewith the light detector 13. All the illumination of the measuring fields 4 serving optical fiber bundle Il are guided at one end to the flashlamp '0th To detect the illuminance of the flash lamp 9, a further light detector U receives the flash light directly via an optical fiber bundle 15. As not shown further, a complementary filter matched to the color to be measured is arranged in front of each light detector 13.
Der Triggersensor 8 besteht aus einer Gleichlicht ausstrahlendpn ßeleuchtungsquelle 16 mit einem deren Licht auf die Bezugsmarke 5 leitenden Lichtleitfaserbündel 17 und einem die remittierte Strahlung der Marke 5 aufnehmenden Lichtleitfaserbündel 18, an das ein Lichtdetektor 19 gekoppelt ist.The trigger sensor 8 consists of a constant light ausstrahlendpn ßeluchtequelle 16 with one of them Light on the reference mark 5 guiding optical fiber bundle 17 and a remitted radiation of the mark 5 receiving optical fiber bundle 18 to which a light detector 19 is coupled.
Der Meßschiene 6 ist eine weitere Elektronikeinheit 20 nachgeordnet, die aus den Verstärkern bzw. Integratoren 10 nachgeschalteten Sample-Holdstufen 21, einem diesen nachgeschalteten Mulitplexer 22, einem Analog-Logarithmierer 26, einer Triggerstufe 23, einem voreinstellbaren elektronischen Zähler 24 und einem weiteren Zähler 25 besteht; der voreinstellbare Zähler 24 erhält Zähllakte von einem mit der Welle der Umlenkwalze 2 gekuppelten Impulsgeber 27.The measuring rail 6 is followed by a further electronic unit 20, which consists of the amplifiers or integrators 10 downstream sample-and-hold stages 21, a multiplexer 22 downstream of this, an analog logarithmizer 26, a trigger stage 23, a presettable electronic counter 24 and a further counter 25 consists; the presettable counter 24 receives counting files from one coupled to the shaft of the deflecting roller 2 Pulse generator 27.
Der Elektronikeinheit 20 ist eine Signai-Verarbeitungseinheit 28 nachgeordnet, die einen Analog-Digitalwandier 29, einen Rechner 30, eine Eingabetastatur 31 und ein Sichtgerät 32 umfaßt.The electronic unit 20 is a signal processing unit 28 downstream, which has an analog-digital converter 29, a computer 30, an input keyboard 31 and a Display device 32 includes.
Nachstehend wird die Wirkungsweise dieser Einrichtung näher erläutert.The mode of operation of this device is explained in more detail below.
Die Blitzlampe 9 wird immer dann ausgelösr. wenn vom Triggersensor 8 eine Bezugsmarke 5 abgetastet wird Über die Lichtleitfaserbündel 11 wird das Licht verteilt und beleuchtet alle Meßfelder 4 gleichzeitig mit hoher Beleuchtungsstärke. Mit üblichen elektronischen Blitzlampen sind Pulsbreiten zwischen etwa 20 und 50 us erzielbar, so daß sich das Papier 1 bei einer Laufgeschwindigkeit von beispielsweise 10 m/s wahrend des Lichtpulses um nur 0.2 bis 0.5 mm bewegt, was bei einer Meßfeldabmessunt von 5x7 mm2 vollkommen ausreichend Ist.The flash lamp 9 is always triggered. when a reference mark 5 is scanned by the trigger sensor 8, the light is distributed over the optical fiber bundle 11 and illuminates all measuring fields 4 at the same time with high illuminance. With conventional electronic flash lamps, pulse widths between about 20 and 50 μs can be achieved, so that the paper 1 moves only 0.2 to 0.5 mm during the light pulse at a running speed of, for example, 10 m / s, which is completely sufficient with a measuring field size of 5 × 7 mm 2 Is.
Infolge der Aufteilung des Lichtes von der Blitzlampe 9 über die Llchtleiifaserbündei 11 zt'm Beleuchten der Meßfelder 4 wird die von den Meßfeldern 4 remittierte Strahlung an allen Llchldetektoren 13 gleichzeitig delektiert. As a result of the division of the light from the flash lamp 9 over the Llchtleiifaserbündei 11 zt'm illuminating the Measuring fields 4, the radiation remitted by the measuring fields 4 is detected at all eye detectors 13 at the same time.
Die Auslösung der Blitzlampe 9 geschieht juf folgende Weise.The triggering of the flash lamp 9 takes place in the following Way.
Die vom Impulsgeber 27 erzeugten Impulse, beispielsweise 1000 Impulse/Umdrehung der Umlenkwalze 2, steuern den voreinstellbaren Blnärzähler 24 an, welcher bis zu einem eingestellten Wert hochzählt und bei Erreichen desselben ein Signal an die die Blitzlampe 9 ansteuernde Triggerstufe 23 gibt, die damit erst für vom Triggersensor 8 kommende Signale aktiviert wird; durch den voreingestellten Wert am Zähler 24 wird die Triggerstufe 23 bis kurz vor der Abtastung der Bezugsmarke 5 vom Triggersensor 8 gesperrt, so daß die Triggerung der Blitzlampe 9 nicht fälschlicherweise durch andere HeIl-DunkeJübergänge im Druck erfolgt.The pulses generated by the pulse generator 27, for example 1000 pulses / revolution of the deflection roller 2, control the presettable flashing counter 24, which counts up to a set value and, when it is reached, a signal is sent to the flash lamp 9 controlling trigger stage 23 there, which is thus only activated for signals coming from the trigger sensor 8; by the preset value at the counter 24 is the trigger stage 23 until shortly before the scanning of the reference mark 5 blocked by the trigger sensor 8, so that the triggering of the flash lamp 9 is not erroneously caused by other helical-dark transitions takes place in print.
Erst kurz vor Auftreten der Bezugsmarke 5 am TrIggersensor 8 wird die Triggerstufe 23 wegen Erreichen des voreingestelllen Zählerwertes aktiviert, die dann mit Auftreten der Bezugsmarke 5 am Triggersensor 8 die Blitzlampe 9 auslöst, wodurch das Licht der Blitzlampe 9 die Meßfelder 4 über die Lichtleitfaserbündel 11 beleuchtet.Only shortly before the reference mark 5 appears on the trigger sensor 8 is the trigger stage 23 due to the preset counter value activated, which is then activated with The occurrence of the reference mark 5 on the trigger sensor 8 triggers the flash lamp 9, whereby the light of the flash lamp 9 the measuring fields 4 are illuminated via the optical fiber bundle 11.
Mit der Auslösung der Blitzlampe 9 erhält der Rechner 30 von der Triggerstufe 23 ein enlsprechends Signal, welches anzeigt, daß in den ebenfalls von der Triggerstufe 23 angesteuerten Sample-Holdstufen 21 den Farbwerten der Meßfelder entsprechende analoge Signale stehen. Der Rechner 30 aktiviert den Analog-Digitalwandier 29 und den den Muliplexer 22 ansteuernden Zähler 25, so daß die Signale der Sample-Holdstufen 21 über den Multiplexer 22 nacheinander an den Logarithmierer 26 und weiter an den Analog-Digitalwandler 29 gelangen, dessen Digitalwerte in den Rechner 30 eingelesen und von diesem verarbeitet werden. Die vom Rechner 30 gebildeten Farbdichtewerte werden auf dem Sichtgerät 32 angezeigt. Über die Tastatur 31 kann zur Wahl der Darstellung und zum Steuern der Einrichtung Einfluß auf den Rechner 30 genommen werden.When the flash lamp 9 is triggered, the computer 30 receives a corresponding signal from the trigger stage 23, which indicates that in the sample and hold stages 21, which are also controlled by the trigger stage 23, the color values of the Analog signals corresponding to the measuring fields are available. The computer 30 activates the analog-digital converter 29 and the counter 25 controlling the multiplexer 22, so that the signals of the sample and hold stages 21 via the multiplexer 22 reach successively to the logarithmizer 26 and further to the analog-to-digital converter 29, its Digital values are read into the computer 30 and processed by it. The ones formed by the computer 30 Color density values are displayed on the display device 32. The keyboard 31 can be used to select the representation and the computer 30 can be influenced to control the device.
Eine Normierung auf die Beleuchtungsstärke des Blitzlichtes der Lampe 9 ist erreicht, indem ohne Umweg über die Papierbahn 1 mittels des Lichtleiterbündels 15 und zugeordnetem Lichtdetektor 14 die Lichtintensität gemessen wird, die ebenfalls über den Multiplexer 22 in den Rechner 30 als digitaler Wert eingegeben und von diesem mit verarbeitet wird.A normalization to the illuminance of the flashlight of the lamp 9 is achieved by without going through the paper web 1 by means of the light guide bundle 15 and associated light detector 14 the light intensity is measured, which is also entered via the multiplexer 22 in the computer 30 as a digital value and from this is processed with.
Hierzu 1 31att ZeichnungenIn addition 1 31att drawings
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
| D2 | Grant after examination | ||
| 8363 | Opposition against the patent | ||
| 8330 | Complete disclaimer |