DE3708652C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einstellen eines Sollwerts der Farbdichte, vorzugsweise Rasierdichte, beim Drucken mit einer Offset-Druckmaschine nach die Abhängigkeit der Farbdichte von der Stellung der Farbzonenstellelemente darstellenden Kennlinien, von denen eine als mittlere oder zuletzt bestimmte aktuelle Kennlinie vorliegt.

Beim Offsetdruck kann die auf den Bogen aufgebrachte Farbmenge über Farbzonenstellelemente variiert werden. Es ist aus der DD-Z: Papier und Druck 31 (1982) 3, Druck und Verarbeitung S. 37-40 bekannt, daß zwischen der Stellung dieser Elemente und der Farbschichtdicke, von der die auf einem mitgedruckten Meßfeld bestimmter Flächendeckung in jeder Farbzone meßbare Farbdichte abhängt, ein Zusammenhang besteht, der sich durch ein Kennlinienfeld ausdrücken läßt, in welcher eine ganze Anzahl von Parametern eingeht, von denen hier beispielsweise auf die Verteilung der druckenden Flächenanteile, die Eigenschaften der jeweils verwendeten Druckfarben oder die Stellung benachbarter Farbzonenstellelemente hingewiesen sei.

Hält man zur Untersuchung des Zusammenhangs zwischen der Farbdichte einer Farbzone und der Stellung des zugehörigen Farbzonenstellelementes die verschiedenen Einflußgrößen möglichst konstant, so läßt sich das Kennlinienfeld für jede Farbzone getrennt in etwa jeweils auf eine mittlere Kennlinie reduzieren, die dann für die betreffende Farbzone und die vorliegende Konstellation der verschiedenen Parameter als Näherungskennlinie angesehen werden kann. Für bestimmte Einstellelemente wurde ein linearer Zusammenhang ermittelt; er kann aber auch durch eine Parabel höherer Ordnung gegeben sein.

Für die Einstellung gewünschter Farbdichten ist es aus der DE-OS 27 28 738 bekannt, eine Regelung vorzusehen, bei der die Farbdichte als Regelgröße aufgefaßt wird, die an eine Führungsgröße, nämlich einen als Vorgabedichtewert bezeichneten Sollwert, angeglichen wird durch Regelung des zugehörigen Farbzonendosierelementes als Stellglied. Die den Regelkreis schließende Rückführung erfolgt durch Messung der Farbdichte an einer mitgedruckten Farbkontrolleiste und Vergleich dieses Meßwertes mit dem Sollwert. Aus diesem Vergleich wird nach einem nicht näher angegebenen Algorithmus ein Stellsignal für das betreffende Farbzonendosierelement abgeleitet und dessen Stellung nachgeregelt, so daß die Farbdichte auf den Sollwert eingestellt wird. In die Eigenschaften dieses Regelkreises geht die den Zusammenhang zwischen Farbdichte und Stellung des Farbzonendosierelementes ausdrückende Kennlinien ein und ist daher für die Auslegung des Regelkreises von entscheidender Bedeutung. Der oben erwähnte Algorithmus kann auch ein Interpolationsschema beinhalten, nach welchem bei Vorgabe nur einzelner Vorgabedichtewerte die übrigen Dichtewerte interpolierbar sind. Ferner kann der Algorithmus den Einfluß benachbarter Dosierelemente auf die Verstellung der Farbzufuhr berücksichtigen.

Weiterhin ist es aus der DE-OS 31 02 377 bekannt, zur Einstellung der Farbmesserstützelemente einer Druckmaschine aus die Messerstellung wiedergebenden Signalen eines Stellungsmeßgebers und aus von einem das Druckergebnis beobachtenden Densitometer mit Hilfe eines Steuersystems Signale abzuleiten, die mit eingegebenen Sollwertssignalen verglichen werden, um Stellantriebssignale für die Farbmesserstützelemente zu erzeugen. Da das Verhalten der Funktionsgruppen für die Druckbilderzeugung mathematisch-physkalisch nicht ohne weiteres darstellbar ist, ist das erwähnte Steuersystem als selbstanpassendes oder selbstlernendes kybernetisches System ausgebildet, welches empirisch arbeitet und durch Messung einer Vielzahl von Meßgrößen ein für den Meßbereich geltendes mathematisch-statistisches Näherungsmodell entwickelt, wozu ein entsprechend programmierter Mikroprozessor zu Hilfe genommen werden kann.

Unter bestimmten Prozeßbedingungen können die Kennlinien des die Zusammenhänge zwischen Farbdichte und Stellung der Farbzonenstellelemente wiedergebenden Kennlinienfeldes relativ stark voneinander abweichen. Obwohl sich für gleiche Prozeßbedingungen in den einzelnen Farbzonen relativ geringe Abweichungen in der Steilheit der Kennlinien ergeben können, trifft das nicht mehr zu, wenn sich beispielsweise dadurch unterschiedliche Bedingungen ergeben, das sujetbedingt unterschiedlich druckende Flächenanteile für die einzelnen Farbzonen vorliegen. Das ist auch der Grund dafür, daß die allgemein benutzte Art der Prozeßregelung, die für jede Farbzone den gleichen unveränderlichen Regelgrad vorsieht, dann zu einer großen Anzahl von Regelschritten zwingt, weil die dabei als unveränderlich angesehene Kennlinie das wirkliche Kennlinienfeld nicht repräsentiert. Bei der Anwendung fest vorgegebener Kennlinien läßt sich eine Konvergenz des Regelverfahrens nämlich nur dann in gewissem Umfang erzielen, wenn die Steilheit der fest vorgegebenen Kennlinie größer bzw. zumindest so groß ist wie die im Kennlinienfeld des bestimmten Prozesses meßbaren größten Steilheiten der Kennlinien.

Dieser prinzipielle Nachteil, der sowohl bei der Anwendung nur einer einzigen festen, als auch bei der Anwendung einer einzigen mittleren Kennlinie für alle Farbzonen in Kauf genommen werden muß, äußert sich darin, daß es unter Umständen einer größeren Anzahl von Stell­ vorgängen bedarf, wenn große Differenzen zwischen den wahren individuellen Kennlinien für die einzelnen Farbzonen und der für die Steuerung benutzten Kennlinie bestehen.

Der im Anspruch 1 angegebenen Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, das unter Vermeidung der genannten Nachteile eine optimale Auslegung des Regelkreises - und mit Ziel der möglichst genauen und schnellen Erzielung vorgegebener Sollwerte der Farbdichte für jede Farbzone einzeln - gestattet.

Erfindungsgemäß werden aus bekannten festen Kennlinien oder den aus Druckversuchen ermittelten Kennlinienfeldern die im jeweiligen Einzelfall aktuellen Kennlinien, die sich für die einzelnen Farbzonen unterscheiden, durch Messen, Auswerten und Berechnen laufend während des Druckprozesses gewonnen. Es wird also nicht mit einer einzigen fest vorgegebenen Kennlinie gearbeitet, sondern die Kennlinie wird während der Ausführung des Prozesses ständig durch die Auswertung von Farbdichtemeßwerten für jede Farbzone den wahren Bedingungen angepaßt; die Maschine "lernt" sozusagen während der Prozeßführung die für die Steuerung notwendige richtige Kennlinie.

Die Erfindung sei im folgenden anhand eines in der Figur veranschaulichten Beispiels näher erläutert. Zur Vereinfachung wurde der Zusammenhang nur für eine einzelne Farbzone dargestellt, während in der Praxis die übrigen Farbzonen gleichermaßen geregelt werden.

In dem in der Figur dargestellten Diagramm ist auf der Abszisse die Stellung eines einzelnen Farbzonenstell­ elementes, und auf der Ordinate die Farbdichte aufgetragen. Der gewünschte Sollwert DF_s der Farbdichte ist als horizontale Linie 10 eingezeichnet. Die gestrichelt eingezeichnete Kurve 20 stellt eine mittlere Kennlinie dar, die beispielsweise in einem Rechner gespeichert sein kann.

Zunächst werden die Stellelemente auf eine bestimmte Vorein­ stellung gebracht, die sich aus der Berechnung des Schnittpunktes 1 der mittleren, gespeicherten Kennlinie 20 mit der vorgegebenen Sollwertlinie 10 für die Farbdichte als Einstellung ST1 ergibt. Anstelle der mittleren Kenn­ linie läßt sich für die Voreinstellung auch eine fest vorgegebene Kennlinie benutzen. Es ist auch möglich, daß die Voreinstellung der Stellelemente auf beliebige andere Art und Weise erfolgt.

Der anschließend durchzuführende Druckvorgang wird nur äußerst selten auf ein Druckergebnis führen, das in jeder Farbzone den vorgegebenen Sollwert für die Farbdichte aufweist. Die z. B. auf einer in bekannter Weise mitge­ druckten Farbkontrolleiste gemessenen Farbdichten, vorzugsweise die Rasterdichten, werden - entsprechend der jeweils aktuellen Kennlinie - vom Sollwert abweichen. Im Diagramm des Bespiels ergibt das bei einer Einstellung ST1 den Punkt 2 auf der aktuellen Kennlinie 40, der hier oberhalb der Sollwertlinie liegt und eine zu große Farbdichte bedeutet.

Für die Verbesserung der Einstellung des Stellelements wird nun ausgehend vom Punkt 2 ein neuer Schnittpunkt 3 mit der Sollwertlinie 10 der Farbdichte berechnet, der auf einer Approximation der aktuellen Kennlinie durch eine Parabel höherer Ordnung beruht. Im Beispiel wird diese Parabel vereinfachend durch eine Gerade 30 genähert, die durch den Ursprung des Koordinatensystems verläuft. Der Schnittpunkt 3 mit der Sollwertlinie 10 ergibt eine neue, korrigierte Einstellung des Stellelements ST2.

Der mit dieser Einstellung durchzuführende Druckvorgang liefert in der Regel ein Druckergebnis, das Farbdichte­ werte aufweist, die in geringerem Maße von den Sollwerten abweichen als die Werte nach der Voreinstellung.

Entsprechend dieser Einstellung ST2 ergibt sich im Beispiel tatsächlich der Punkt 4, der ebenfalls auf der aktuellen Kennlinie liegt.

Aus den Meßpunkten 2 und 4 wird durch nochmalige Anwendung des obenerwähnten Berechnungsverfahrens ein neuer Schnitt­ punkt 5 mit der Sollwertlinie 10 berechnet. Im Beispiel - es wurde ein linearer Zusammenhang für die Kennlinie angenommen - liegt der Punkt 5 dann ebenfalls auf der aktuellen Kennlinie. Für den Fall eines nichtlinearen Zusammenhangs wird mit einer Parabel 40′, wie oben beschrieben gearbeitet, und es ergibt sich ein Schnittpunkt 5′, der nur sehr geringfügig in seiner Position vom Punkt 5 auf der aktuellen Kennlinie abweicht. Die zugehörige Einstellung des Stellelementes ergibt sich zu ST3. Sie gestattet das Drucken weiterer Bogen mit einer Farbdichte, die nur noch unwesentlich vom Sollwert abweichen.

Für den Fall, daß die Meßwerte gezogener Bogen trotzdem nicht tolerierbare Abweichungen aufweisen sollten, ist das Verfahren nochmals anzuwenden. Auf diese Weise ergibt sich eine wachsende Anzahl von Punkten, die auf der aktuellen Kennlinie liegen. Daraus läßt sich nach bekannten Verfahren die jeweils aktuelle Kennlinie in mathematischer Form abspeichern und für die weitere Überwachung des Prozesses nutzen. Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht auch Korrekturen während des Druckprozesses auf die oben beschriebene Weise, weil sich Änderungen der Prozeß­ parameter in Veränderungen der aktuellen Kennlinie nieder­ schlagen. Durch Messen jeweils der Farbdichte gezogener Bogen und die oben beschriebene Berechnung der Einstellung der Stellelemente läßt sich mit der Erfindung die gewünschte Korrektur ermöglichen, wobei die jeweils letzte aktuelle Kennlinie als "mittlere" Kennlinie den Ausgang für die Bestimmung der neuen aktuellen Kennlinie bildet.

Hat man die aktuelle Kennlinie 40 in der beschriebenen Weise für eine bestimmte Konstellation von Druckparametern ermittelt, dann lassen sich weitere Punkte auf dieser Kenn­ linie, etwa mit Hilfe eines geeignet programmierten Rechners bestimmen, so daß die Kennlinie in einem Speicher abgespeichert werden kann, aus dem sie jederzeit wieder abrufbar ist. Über diese aktuelle Kennlinie läßt sich sofort die für einen anderen Sollwert richtige Einstellung der Stellelemente ermitteln, so daß die Einstellung auf die neue Farbdichte in kürzester Zeit möglich wird.

Durch Einsatz eines Prozeßrechners läßt sich dieses Verfahren während des Druckens für alle Farbzonen praktisch gleichzeitig ausführen, so daß - ohne aufwendige Druck­ versuche - unter den jeweils gegebenen Prozeßbedingungen die gewünschten Sollwerte in kürzester Zeit erzielt werden können.

Claims (4)

1. Verfahren zur Einstellung eines Sollwertes der Farbdichte, vorzugsweise Rasterdichte, beim Drucken mit einer Offset-Druckmaschine nach die Abhängigkeit der Farbdichte von der Stellung der Farbzonenstellelemente darstellenden Kennlinie, von denen eine als mittlere oder zuletzt bestimmte aktuelle Kennlinie vorliegt, gekennzeichnet durch die Schritte:

• - Einstellen der Farbzonenstellelemente auf eine erste Stellung (Anfangsstellung ST1), die auf der aktuellen Kennlinie (20) dem Sollwert (10) entspricht (Punkt 1),
• - Messen der sich nach dem Drucken mit dieser ersten Stellung (ST1) ergebenden ersten Farbdichte,
• - Speichern des durch die erste Stellung (ST1) und die erste Farbdichte gebildeten ersten Wertepaares (ST1, D1; Punkt 2) für jede Farbzone,
• - Ändern der Stellung der Farbzonenstellelemente in eine zweite Stellung (ST2), bei dem Sollwert (10) auf einer durch den dem gespeicherten ersten Wertepaar (ST1, D1) entsprechenden Punkt (2) gelegten Approximationspolynom (z. B. gerade 30 durch den Ursprung) entspricht (Punkt 3),
• - Messen der sich nach dem Drucken mit der zweiten Stellung (ST2) ergebenden zweiten Farbdichte (D4),
• - Speichern des durch die zweite Stellung (ST2) und die zweite Farbdichte (D4) gebildeten zweiten Wertepaare (ST2, D4; Punkt 4) und
• - Ändern der Stellung der Farbzonenstellelemente in eine dritte Stellung (ST3), die dem Sollwert (10) der Farbdichte auf der durch das erste und zweite Wertepaar (ST1, D1, ST2, D4) als neue aktuelle Kennlinie (40) definierten Kennlinie entspricht,
• - und laufende Wiederholung dieses Verfahrens während des Druckens.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Approximationspolynom eine Gerade (30) ist, die durch den Ursprung des den Zusammenhang zwischen Rasterdichte und Stellung des Farbzonenstellelementes darstellenden Koordinatensystems und den durch das erste Wertepaar gegebenen Punkt (2) verläuft.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Einstellung eines anderen Sollwertes für die Farbdichte die Farbzonenstellelemente in Stellungen gebracht werden, die dem Sollwert auf der neuen aktuellen Kennlinie (40, 40′) entsprechen.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die aktuelle Anfangskennlinie (20) als Approximationspolynom durch Druckversuche derart ermittelt wird, daß das den Druckprozeß charakterisierende meßbare Kennlinienfeld durch Mitteilung auf eine einzige Kennlinie reduziert wird.