DE3220093A1

DE3220093A1 - Einrichtung zur farbdichtemessung an laufenden, bahnfoermigen druckmaterialien

Info

Publication number: DE3220093A1
Application number: DE19823220093
Authority: DE
Inventors: Artur 6453 Seligenstadt Lorenz; Horst Dipl.-Phys. 6072 Dreieich Winterhoff; Kurt Dipl.-Phys. 6203 Hochheim Wittig
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1982-05-28
Filing date: 1982-05-28
Publication date: 1983-12-01
Also published as: DE3220093C2

Description

Einrichtung zur Farbdichtemessung an laufenden,
bahnförmigell Druckmaterialien Technisches Gebiet Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Farbdichtemessung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Stand der Technik Zum Nachregeln der Farbdichte an Rollenoffset-Druckmaschinen sind verschiedene Systeme bekannt, die entweder aus einem über die Papierbahn bewegten Meßkopf oder aus einer Vielzahl von Meßsensoren bestehen, die starr an der Druckmaschine befestigt sind (DE-OS 29 47 791).
Da bei diesen Systemen weder eine Seitenbewegung des Papiers auf der Umlenkwalze nachgeregelt wird, noch die unterschiedliche Schrumpfung des Papiers im Ofen berücksichtigt wird, können fehlerfreie Messungen nur dann erfolgen, wen relativ große Meßfelder mitgedruckt werden, von denen aber nur eine kleine Fläche im Zentrum ausgemessen wird. Zur Sicherheit müssen die Meßfelder in jeder Richtung um soviel breiter sein als die ausgemessene Fläche, wie die Papierbahn sich seitlich bewegt und die Schrumpfung des Papiers beim Durchgang durch den Ofen unterschiedlich sein kann.
Beim Rollen-Offsetdruck durchläuft die Papierbahn nach -dem vierten Druckwerk einen Ofen und wird dann auf Kühlwalzen gekühlt, damit die Farbe aushärtet. Auf dieser etwa 10 m langen Strecke ist das Papier nicht über irgendwelche Rollen geführt und kann sich deshalb um einige Millimeter seitlich bewegen. Die Seitenlage des Papiers wird erst vor dem Falz- und Schneidewerk wieder durch Seiten-Kantensteuerung eingeregelt, damit das Papier mit einer Toleranz von +./- 1 mm geschnitten und gefaltet wird.
Um die Regelstrecke zum Druckwerk kurz zu halten, wird die Messung der Farbdichte günstigerweise schon an den Kühlwalzen erfolgen, wo das Papier noch nicht seitengeregelt ist; aber auch hinter der Seiten-Kantenregelung des Papiers ist die Toleranz der Seitenbewegung noch zu groß, um bei der Farbdichtemessung mit kleinen Meßfeldern auszukommen.
Die Schrumpfung des Papiers beim Durchlauf durch den Ofen beträgt normalerweise etwa 1 . Sie ist abhängig von der Feuchtigkeit des Papiers vor dem Druck, dem Feuchtigkeitsgehalt der Druckfarbe, der Ofentemperatur und der Verweilzeit im Ofen (Druckgeschwindigkeit).
Wegen der Vielzahl der Parameter kann das Schrumpfungsverhalten des Papiers sich während des Druckes ändern.
Besonders starke Anderungen sind jedoch immer zu erwarten, wenn die Papierrolle gewechselt wird, oder sogar auf eine andere Papiersorte gedruckt wird (Hochglanz-, Mattpapier, Kartonagen usw.).
Bei einer üblichen Druckbreite von etwa 100 cm können dann durchaus Unterschiede beim Schrumpfen von +/- 5 mm auftreten.
Zur Kontrolle der Druckqualität durch den Drucker mit einem Handdensitometer bzw. automatische Messung der Farbdichte mit einem Maschinen-Densitometer werden üblicherweise Farbkontrollstreifen -mitgedruckt, deren Felder 5 mm breit und 7 mm lang sind.
Es ist zweckmäßig, aus diesem Meßfeld mindestens eine Fläche von 3 mm Durchmesser auszumessen, damit über die Struktur von Rasterflächen integriert wird und die Messungen reproduzierbar sind. Nimmt man eine rund ausgeleuchtete, ausgemessene Fläche von 3 mm Durchmesser im Zentrum der MeRfläche an, so bleibt nach jeder Seite also nur 1 mm bis zur Grenzlinie mit dem benachbarten Meßfeld mit anderer Farbe.
Bei einem in der Druckmaschine an der laufenden Bahn messenden Densitometer mit dicht an dicht sitzenden Sensoren muß also gewährleistet sein, daß jeder Sensor mittig vor seinem zugeordneten Meßfeld sitzt, bzw. daß die seitliche Toleranz von nur 1 mm unter keinen Umständen erreicht wird, wenn nicht Falschmessungen erfolgen sollen.
Aufgabe Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die durch ein seitliches Auswandern und die Schrumpfung des Papiers auftretenden Meßfehler zu eliminieren.
Lösung Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebene Maßnahme gelöst.
Zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
Vorteil Es werden in einfacher Weise die Seitenbewegung und die Schrumpfung des laufenden Papiers erfaßt durch eine entsprechende seitliche Nachführung aller Meßsensoren und durch eine Anpassung der Abstände der Meßsensoren untereinander an die tatsächlich vorliegende Breite des Papiers nach dem durch den Ofendurchlauf bewirkten Schrumpfen.
Darstellung der Erfindung Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 die Lagerung der verschiebbaren Meßsensoren und deren Antriebe, Fig. 2 eine Seitenansicht des Meßsystems nach Fig. 1, das einer Umlenkwalze einer Druckmaschine dicht gegenübersteht, Fig. 3 eine Ausbildung von auf der Papierbahn mitgedruckten Steuerfeldern mit zugeordneten Steuersensoren.
Wie aus den Fig. 1 und 2 ersichtlich, sind nebeneinander liegende Meßsensoren 8 zur Farbdichtemessung auf Tischen 4 angeordnet, die spielfrei seitlich verschiebbar auf einem Träger 1 montiert sind. Zwischen jeweils zwei Tischen 4 befinden sich vorgespannte Tellerfedern 22, die das Anpassen der Abstände der Meßsensoren 8 untereinander an die Breite des Papiers 25 nach dem Schrumpfen bewirken. Die spielfreie Lagerung der Tische 4 mit Kugelbuchsen 3 auf einer geschliffenen Welle 2 dient gleichzeitig für die seitliche Verschiebung aller Meßsensoren 8 als Gesamtheit.
Ein Motor 16 dient zur seitlichen Bewegung aller Meßsensoren 8; er ist mittels eines Flansches 20 fest am Träger 1 angeordnet und wirkt über eine Überwurfmutter 17 auf ein mit Gewinde 23 versehenes Ende 27 einer Führungswelle 6, mit welcher der am Ende 27 befindliche Tisch 4' fest verbunden ist. Ein weiterer Motor i8 ist an das andere, ebenfalls mit Gewinde 24 versehene Ende 28 der Führungswelle 6 und an den an diesem Ende 28 befindlichen Tisch 4" mittels eines Flansches 21 angeordnet und wird bei Bewegung der Führungswelle 6 in Pfeilrichtung mitbewegt; er wirkt ebenfalls mittels einer Überwurfmutter 19 auf die Führungswelle 6, wodurch je nach der Drehrichtung des Motors 18 der gegenseitige Abstand der Meßsensoren 8 vergrößert oder verkleinert wird und so eine genaue Einstellung der Meßsensoren auf die zugeordneten Meßfelder erfolgt.
nicht Es istYzwingend notwendig, daß jeder Meßsensor 8 für sich gelagert ist und gegenüber den anderen Sensoren in der Lage geändert wird. Bei nur kleinen zu erwartenden Schrumpfungsunterschieden des Papiers können auch mehrere Meßsensoren 8 gemeinsam auf einem Tisch 4 jeweils als Block gegen andere Blöcke verschoben werden, wie dies auch in der Fig. 1 angedeutet ist.
Die Meßsensoren sind zweckmäßig in einem Meßmodul 7 enthalten, der nach der Fig. 2 beispielsweise sechs Meßsensoren 8 beinhaltet, die je aus einem der Beleuchtung der Meßfelder des Farbkontrollstreifens 26 dienenden Lichtleitfaserbündel 9 und einem dem Empfang der remittierten Strahlung dienenden Lichtfaserbündel 9' bestehen; der Anschluß 10 dient der Verbindung über ein äußeres Lichtleitfaserbündel mit einer als Blitzlampe ausgebildeten Beleuchtungsquelle. Die Lichtleitfaserbündel 9' der Meßsensoren 8 sind an eine Baueinheit 11 mit sechs Lichtdetektoren geführt; der Modul 7 enthält ferner eine Platine 12 für der Lichtdetektor-Einheit 11 nachgeordnete Bauelemente, wie Verstärker, Integratoren usw.
Der Modul 7 weist ferner einen Stecker 13 für den elektrischen Anschluß der Bauelemente des Moduls auf.
Der Träger 1 ist fest an der nicht weiter dargestellten Druckmaschine montiert; das aus den verschiebbaren Meßmodulen 8 und Servomotoren 16, 18 bestehende Meßsystem steht der Oberfläche der mit Farbkontrollstreifen 26 bedruckten Papierbahn 25 dicht gegenüber, die über eine Umlenkwalze (Kühlwalze) 15 läuft.
Im in der Fig. 3 dargestellten Farbkontrollstreifen 26 sind jeweils rechts und links besondere Steuerfelder 30, 31 mitgedruckt, die von jeweils zwei Steuersensoren 32, 33 sowie 34, 35 ausgemessen werden. Bei einem Abstand dieser Steuersensoren zueinander von 5 mm enthält jedes Steuerfeld 30, 31 ein 5 mm breites Schwarzfeld 36, 37, das rechts und links von jeweils einem (mindestens) 2,5 mm breiten Weißfeld 38, 39 sowie 40, 41 benachbart ist. Die zwei Stcuersensoren jedes Steuerfeldes 30, 31 befinden sich bei richtiger Seitenlage der Papierbahn 25 direkt über den Kanten des jeweiligen Schwarzfeldes 36, 37. Seitenverschiebungen der Papierbahn 25 bewirken, daß der eine Steuersensor mehr über dem Schwarzfeld liegt und damit weniger Licht zum Detektor dieses Sensors gelangt als im Normalzustand. Zum anderen Lichtdetektor gelangt dagegen mehr Intensität, weil der entsprechende Steuersensor weiter über dem Weißfeld sitzt als vorher.
Die Differenz der Intensitätswerte ist in einem kleinen Bereich proportional der Auslenkung, führt aber auch in einem größeren Bereich zur Verschiebung der Meßsensoren 8 in die richtige Richtung.
Die Steuersensoren 32 bis 35 stimmen in ihrer Ausbildung mit der der Meßsensoren 8 überein.
Von den auf beiden Seiten des Farbkontrollstreifens 26 mitgedruckten Steuerfeldern 30, 31 kann eines für die Seitensteuerung direkt benutzt werden. Die Information für die Schrumpfung der Papierbahn 25 ist die Differenz des rechts und links gemessenen Versatzes.
Die von den Steuersensoren 32 bis 35 abgeleiteten elektrischen Signale werden einem Rechner 42 zugeführt, der auch die von den Meßsensoren 8 abgeleiteten elektrischen Signale verarbeitet; der Rechner 42 berechnet die Seitenverschiebung und/oder Schrumpfung der Papierbahn 25 und von diesem wird dann die seitliche Verschiebung und/oder Verstellung der Meßsensoren 8 gegeneinander ausgelöst.

Claims

Patent ansprüche lt Einrichtung zur Farbdichtemessung an laufenden, bahnförmigen Druckmaterialien mit einer Vielzahl von Sensoren, die alle Meßfelder von mitgedruckten Farbkontrollstreifen gleichzeitig erfassen, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßsensoren (8) quer zur Laufrichtung des Druckmaterials (25) verschiebbar gelagert sind und in Abhängigkeit von der seitlichen Auswanderung und/oder von der Schrumpfung des Druckmaterials (25) verstellt werden.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Druckmaterial (25) Steuerfelder (30, 31) für die Erfassung einer seitlichen Auswanderung und/ oder Schrumpfung des Druckmaterials (25) vorgesehen sind, die mittels Steuersensoren (32, 33; 34, 35) abgetastet werden, und daß die aus der seitlichen Auswanderung abgeleiteten elektrischels Signale dieser Steuersensoren zur Steuerung eines alle Meßsensoren (8) in einer Richtung verstellenden Servoantriebes (i6) herangezogen sind und die aus der Schrumpfung des Druckmaterials (25) abgeleiteten elektrischen Signale dieser Steuersensoren zur Steuerung eines weiteren, die Neßsensoren (8) gegeneinander verstellenden Servoantriebes (18) herange£ogen sind.
3. Einrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßsensoren (8) unter Zwischenschaltung von elastischen Elementen (22) nebeneinander auf einer Führungswelle (6) gelagert sind, an deren einem Ende (27) der eine Servoantrieb (16) gekuppelt ist und der bei Beaufschlagung mit Signalen die Führungswelle (6) mit auf dieser gehalterten Meßsensoren (8) quer zur Laufrichtung des Druckmaterials verschiebt, während der andere Servoantrieb (t8) mit dem anderen Ende (28) der Führungswelle (6) gekuppelt ist und bei Beaufschlagung mit Signalen je nach Drehrichtung eine Ausdehnung oder Stauchung der elastischen Elemente (22) und damit eine gegenseitige Verstellung der Meßsensoren (8) bewirkt.
4. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß dem Farbkontrollstreifen (26) besondere Steuerfelder (30, 31) mit Steuersensoren (32, 33; 34, 35) zugeordnet sind, deren elektrische Signale von einem Rechner (42) verarbeitet werden, welcher die Verstellung der Meßsensoren (8) auslöst.