DE3818405A1 - Verfahren und vorrichtung zum ermitteln der faerbung in der druckindustrie - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ermitteln der Färbung für die unterschiedlichen Papier-Farb-Kombinationen der betrieblichen Praxis in der Druckindustrie sowie Hilfsmittel zur Durchführung des Verfahrens.

Die Farbdichte von Aufsichtsvorlagen in Druckbetrieben wird üblicherweise definiert als das logarithmische Verhältnis des von einer weißen Bezugsfläche remittierten (diffus zurückgeworfenen) Lichtes zu dem von der Vorlage remittierten Licht innerhalb eines bestimmten Wellenlängenbereiches. Der Remissionsgrad der weißen Bezugsfläche wird dabei gleich 1 eingesetzt. Es gilt:

Die Farbdichte steigt mit wachsender Farbschichtdicke bis zu einem Sättigungsgrad an. Änderungen des Farbtones können mit einem Densitometer, das zur Bestimmung der Schwärzung bzw. der Farbdichte dient, nicht bestimmt werden. Die Geräte liefern relative Meßwerte, die nicht ohne weiteres übertragbar sind. Gleichartige Druckfarben verschiedener Hersteller oder unterschiedliche Anreibungen können zu verschiedenen Farbdichtewerten führen, auch wenn auf demselben Papier mit der gleichen Farbschichtdicke gedruckt wird. Zur Messung an bunten Druckproben werden Farbfilter im Densitometer verwendet.

Für die jeweilige Papier-Farbe-Kombination im An- und Auflagendruck wird ein Auflagenstandard erstellt, der für die Farbgebung im entsprechenden Vollton verbindlich ist. Dies kann mit einer Flachbettandruckpresse, einer Fortdruckmaschine oder einem Probedruckgerät erfolgen. Bei nachfolgenden Auflagen mit der gleichen Papier-Farbe-Kombination kann dieser Auflagenstandard wieder verwendet werden. Voraussetzung dafür ist, daß sich der vorhandene Auflagenstandard in einwandfreiem Zustand befindet.

In der Praxis wird in einen Stapel gestrichenen Papiers (beliebige Sorte, vorzugsweise glänzend gestrichen) in bestimmten Abständen jeweils ein Bogen eines vorgewählten Bezugspapiers eingeschossen. Mit einer Färbungsreihe ermittelt man dann jene Maschineneinstellung, bei der sich auf dem Bezugspapier im trockenen Zustand die beste visuelle Übereinstimmung mit dem Vorgabestandard ergibt. Dann wird die Farbdichte an derselben Stelle des unmittelbar zuvor gedruckten Stapelpapierbogens gemessen; sie ist die Solldichte für den späteren Druck des restlichen Stapels (bei polfilterlosem Densitometer muß die Farbdichtedifferenz naß/trocken zur Trockenfarbdichte addiert werden).

In den Stapel wird in bestimmten Abständen zusätzlich jeweils ein gekennzeichneter Bogen von den Papieren eingestapelt, von denen Auflagenstandards gewünscht werden. Die Bogenanzahl zwischen den verschiedenen Druckpapieren richtet sich danach, wie konstant die Farbführung eingehalten wird bzw. wie schnell die densitometrische Durcküberwachung erfolgt. An Druckmaschinen mit Meß- und Regelanlagen werden ca. 50-100 Bogen, bei Messungen mit Handdensitometer werden ca. 100-200 Bogen benötigt. Der Druck des restlichen Stapels erfolgt mit der oben ermittelten Solldichte.

Deren Einhaltung ist auf dem Stapelpapier während der gesamten Auflage sicherzustellen und zwar in dem Bereich des Bogens, aus dem später die Auflagenstandards geschnitten werden. Die eingeschossenen Bogen der Auflagenpapiere sollten dagegen während des Fortdrucks nicht gezogen werden, damit sie nicht verschmieren oder verkratzen. Sie werden später aussortiert und zur Herstellung von Auflagenstandards benutzt.

Zum Druck des Auflagenstandards wird auf das Auflagenpapier ein schmaler Streifen (ca. 3 bis 5 cm breit) Papier mit Klebefilm befestigt. Danach wird mit der Auflagenfarbe eine größere Fläche bei einer Farbgebung gedruckt, bei der der bedruckte, aufgeklebte Streifen Papier im trockenen Zustand der Farbe visuell mit dem Vorgabestandard übereinstimmt. Es sind meist einige Tests notwendig, um die richtige Farbgebung zu finden. Das unmittelbar neben dem Papier befindliche Auflagendruckpapier ist dann mit dem gleichen Farbangebot bedruckt worden. Das so bedruckte Auflagenpapier stellt den Auflagenstandard dar. Auf keinen Fall sollte der visuelle Abgleich im nassen Zustand erfolgen oder durch densitometrische Messung ersetzt werden.

Angesichts dieser Gegebenheiten hat sich der Erfinder das Ziel gesetzt, ein Verfahren der eingangs genannten Art sowie eine Testform dafür zu schaffen, die eine verbindliche ideale Färbung und somit auch verbindliche Solldichten für die unterschiedlichen Papier-Farb-Kombination der betrieblichen Praxis zu ermitteln helfen; jede Farbe hat auf verschiedenen Papiersorten unterschiedliche Nebenfarbendichten, welche im Druck zu Farbverschiebungen und erheblichen Dichtedifferenzen führen können.

Zur Lösung dieser Aufgabe führt, daß an der Druckmaschine ein gleichmäßiges Farbprofil eingestellt, zonal die gleiche Farbmenge angeboten und die Dicke des Farbauftrages durch eine Farbabnahmefläche eines Druckhilfsmittels bestimmt wird. Es werden zudem mehrere Testelemente in der Reihenfolge zunehmender Farbintensität erzeugt und die optimale Einfärbung festgestellt wird.

Das für dieses Verfahren vorgesehene Hilfsmittel weist eine keilförmig oder stufenartig ausgestaltete Farbabnahmefläche hinter zinnenartig in Abstand zueinander angeordneten Schwarzfeldern auf, welche in Spalten zwischen Testelementen angeordnet sind.

So liegt im Rahmen der Erfindung eine keilförmig ausgestaltete Farbabnahmefläche eines Hilfsmittels hinter zinnenartig in Abstand zueinander angeordneten Schwarzfeldern, die in Zwischenräumen zwischen Testelementen angeordnet sind und optisch den jeweiligen Zwischenraum kompensieren.

Eine andere Lösung besteht in einem Hilfsmittel mit einer stufenförmig ausgestalteten Farbabnahmefläche hinter den zinnenartig in Abstand zueinander angeordneten Schwarzfeldern. Dabei verlaufen die Stufen bevorzugt in den Mittellinien der Schwarzfelder.

Als günstig hat es sich auch erwiesen, die Flächenabdeckung durch die Farbabnahmefläche (14, 14 _a ) zwischen 30% und 80% zu wählen.

Weitere Merkmale sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Voraussetzung für die Anwendung des Standardisierungskonzeptes sind verbindliche Vorgabe-Dichtewerte für die jeweilige Papiersorte in Kombination mit der jeweiligen Auflagenfarbe. Dies bedeutet den Zwang zur Ermittlung der Solldichten für die im Betrieb verwendeten Papier-Farb-Kombinationen.

Gleichzeitig kann die Tonwertzunahme bei Soll-Färbung und somit die Maschinen-spezifische Druckkennlinie sowie der jeweilige maximale relative Druckkontrast mit der erfindungsgemäßen Testform ermittelt werden. Hierbei beschränkt sich diese Testform nicht nur auf das gängige 60er Raster, sondern sie bietet auch die Möglichkeit, Druckkennlinien für Raster zwischen 30 und 120 zu erstellen. So wird der zu erwartenden Entwicklung Rechnung getragen und der Druckerei Orientierungshilfe beim Einstieg in höhere Rasterfeinheiten gegeben.

Im übrigen ist dieses Verfahren auf alle Formen von Rasterpunkten anwendbar.

Als verschlechterte Ausführung ist anzusehen, wenn statt der keilförmigen bzw. gestuften Farbabnahmefläche eine rechteckige verwendet und dazu der Farbabtrag an der Druckmaschine keilförmig eingestellt wird.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung; diese zeigt in

Fig. 1 eine Gesamtansicht einer AS-Testform mit keilförmig gestalteter Farbabnahmefläche;

Fig. 2 eine der Fig. 1 entsprechende Darstellung einer AS-Testform mit stufenartig ausgebildeter Farbabnahmefläche;

Fig. 3 eine Testform mit rechteckiger Farbabnahmefläche;

Fig. 4 ein vergrößertes Detail aus Fig. 1, 2, 3 mit zusätzlichen Feldangaben;

Fig. 5 Schemaskizze zum Verfahrensablauf;

Fig. 6 Bogen zur Ermittlung der Solldichten unter Berücksichtigung der Färbungs-Vorgabestandards;

Fig. 7 Bogen zur Ermittlung der Solldichte unter Berücksichtigung des maximalen Druckkontrastes.

In Fig. 1 verläuft etwa in Blattmitte eine gedachte Grundlinie G, von der zinnenartig - hier - neun T-förmige Schwarzfelder 10 aufragen, deren jeweiliger Kopf 11 in einem Abstand h₂ zur Grundlinie G verläuft; die Gesamthöhe des Schwarzfeldes 10 ist mit h₁ bezeichnet, die Breite des Vertikalsteges 12 mit q und die Breite des Kopfes 11 mit b. Letztere ist geringfügig kürzer als der Abstand a zwischen den miteinander fluchtenden Köpfen 11 benachbarter Schwarzfelder 10.

An beiden Enden dieser Galerie von Schwarzfeldern 10 sind winkelförmige Endstücke 13 angeordnet; von ihnen ragt jeweils eine dem Kopf 11 etwa entsprechende Auskragung zum Kopf 11 des benachbarten Schwarzfeldes. Vom Fuß des in Fig. 1 rechten Endstückes geht eine zur Grundlinie G in einem Winkel W geneigte Begrenzungslinie S auf, welche den Kopf 11 des in Fig. 1 (von rechts) dritten Schwarzfeldes 10 schneidet. Die Grundlinie G und die geneigte Begrenzungslinie S bestimmen ein grau erscheinendes Feld 14 von keilförmiger Ausgestaltung. Dieses Feld 14 wird von Rasterpunkten gebildet, deren Größe - d. h. die Flächendeckung in Prozenten - die Farbintensität des Feldes 14 bestimmen.

Unterhalb der Grundlinie G sind in beliebigem Abstand e zehn Vergleichsfelder 20 zu erkennen mit jeweils einem schwarzen Sockelquadrat 21. Diese Vergleichsfelder 20 verlaufen in den von jenen Schwarzfeldern 10 gebildeten Zwischenräumen 16 der Breite i; die Schwarzfelder 10 kompensieren dabei die optischen Lücken zwischen den Vergleichsfeldern 20 so, daß gedanklich ein einheitliches Sockelfeld entsteht, das in Fig. 1 mit 22 angedeutet ist. Dank der Schwarzfelder 10 findet ein Sprung der Farbdichte nicht im - gedachten - Sockelfeld 22 statt, sondern an den Schwarzfeldern selbst.

Beidseits der Abstände i₁ der Sockelquadrate 21 ist deren Farbdichte unterschiedlich und zwar mit Differenzen der Dichteeinheit von 0,02 bis 0,10, bevorzugt 0,05.

Beim Ausführungsbeispiel der Fig. 2 ist die Farbaufnahmefläche 14 _a stufenartig ausgebildet, wobei die Vertikalkanten 18 der Stufen 19 in den Mittelachsen M der Schwarzfelder 10 verlaufen. Die Stufenhöhe t ist kürzer als der Abstand a zwischen den Köpfen 11 der Schwarzfelder 10; diese Stufenhöhe t muß - von a unabhängig - so gewählt werden, daß in den einzelnen Testelementen der Dichtesprung im Maß von bevorzugt 0,05 der Differenz der Dichteeinheit entsteht.

Im Ausführungsbeispiel der Fig. 1 wird dies im übrigen durch die Farbintensität des Feldes 14 erzielt, also durch den Rastertonwert der Abnahmefläche Δ FD (Flächendeckung) in %, bevorzugt 30% bis 80%.

Die diesbezüglichen Gesetzmäßigkeiten sind

Farbschichtdicke d ( optische Dichte D)
= f (angebotene Farbmenge je Zone, Gesamtfläche je Zone)

- hier: Farbmenge = const. -

Im Falle eines rechteckigen Feldes 14 _b mit oberer Begrenzungslinie Z gemäß Fig. 3 kann die Farbeinstellung nur an der Druckmaschine selbst durch Einstellung einer keilförmigen Farbabnahme erfolgen.

Unabhängig von der Auswahl des in der betrieblichen Praxis zu realisierenden Regelsystems (Volltondichte, Rasterdichte, Grauwertmessung) ist die Ermittlung der Soll-Volltondichte Grundvoraussetzung für die Kommunikation mit der jeweiligen Reproduktions-Anstalt und für die Festlegung der Kompensationsfaktoren eingesetzter Plattenscanner. Im folgenden wird das Verfahren zur Ermittlung dieser Solldichte zu den Beispielen nach Fig. 1, 2 beschrieben:

Am Farbkasten einer nicht dargestellten Druckmaschine beziehungsweise an deren Farbsteueranlage wird ein gleichmäßiges Farbprofil eingestellt. Somit wird zonal die gleiche Farbmenge angeboten. Aufgrund der keilförmig (Fig. 1) oder stufenartig (Fig. 2) gestalteten Farbabnahmefläche (14, 14 _a ) in der hinteren Hälfte der Testform zeigt jede Zone unterschiedlich hohe Farbabnahme.

Durch eine konstante Farbgebung im gesamten Format wird eine zonal unterschiedliche Farbschichtdicke erzeugt; jedes Testelement 20 besitzt eine andere Färbung. Konkret bedeutet dies, daß die Testelemente auf der linken Seite der Testform unterfärbt und auf der rechten Seite überfärbt sind. Folglich müssen aber ein oder mehrere Testelement/e 20 im mittleren Bereich der Druckform optimal eingefärbt sein. Selbst bei den zu erwartenden verfahrensbedingten Schwankungen wird immer ein Testelement 20 ein Optimum darstellen.

Bei einem Ansteigen der Farbschichtdicke erhöhen sich die Nebenfarbendichten stärker als die Eigenfarbendichte. Dies bedingt eine Verschwärzung. Ebenso verursacht eine höhere zu übertragende Farbschichtdicke einen höheren Tonwertzuwachs. Diese negativen Faktoren bleiben ohne Einfluß, wenn alle Auflagenpapiere mit demselben Farbangebot bedruckt werden unabhängig davon, welchen visuellen Eindruck das Farbangebot auf dem jeweiligen Auflagenpapier hervorruft. Dieses ist der Grundgedanke, welcher der Ermittlung von Auflagenstandards - bzw. von Soll-Volltondichten für verschiedene Auflagenpapiere - zugrunde liegt.

Für die praktische Durchführung ergibt dies folgende praktische Verfahrensweise: Im Bezugspapierstapel (Apco II/II; falls dies nicht vorhanden sein sollte, kann auch ein gutes Kunstdruckpapier gewählt werden) werden in immer größeren Abständen einzelne Bogen des Auflagenpapiers eingeschossen. Die Abstände müssen so groß sein (mindestens 20 Bogen), daß sich bis zum nächsten Bogen des Auflagenpapiers wieder das alte Farbangebot auf dem zum Druck herangezogenen Gummituch eingestellt hat (Vorlaufbogen 50-200). Somit ist gewährleistet, daß das Auflagen- und das Bezugspapier mit demselben Farbangebot bedruckt werden.

Die richtige Färbung wird durch visuelles Abmustern im Volltonfeld des Testelementes auf dem Bezugspapierbogen (Apco II/II) mit Vorgabestandard ermittelt. Auf dem direkt nachfolgenden Bogen des auszutestenden Auflagenpapiers wird das gleiche Testelement ausgeschnitten und als Färbungsmuster für den Andruck und die Auflage verwendet (s. Fig. 5).

Das so bestimmte Testelement wird nun ausgeschnitten und beispielsweise in ein Blatt Auswertung der AS-Testform (Fig. 6, 7) eingeklebt. Die Solldichten erhält man nun, indem dieses Testelement densitometrisch ausgemessen wird. Der hier ermittelte Solldichtewert ist jetzt die verbindliche Vorgabedichte für die entsprechende Papier-Farb-Densitometer-Kombination. Die Densitometer-Meßwerte sind in der Regel bei breitbandigen Densitometern nicht übertragbar, auch nicht bei Geräten gleicher Bauart.

Die vorgesehene Archivierung der AS-Testergebnisse gewährleistet jedoch auch zu einem späteren Zeitpunkt einen Densitometer-Abgleich, indem man für ein modifiziertes oder neu hinzukommendes Densitometer die Meßwerte von den archivierten Testelementen neu ermittelt.

Aus dem Testelement 20 der erfindungsgemäßen Testform kann auch die Tonwertzunahme im Druck ermittelt werden. Die Tonwertzunahme wird nicht nur durch die mechanische Rasterpunktverbreiterung im Druckspalt zwischen Platten- und Gummizylinder der Druckmaschine bewirkt, sondern auch durch den Lichtfang (die Vorgänge im Druckspalt zwischen Gummi- und Gegendruckzylinder können hierbei aufgrund der hier vorliegenden geringen Farbintensitäten vernachlässigt werden). Dieser Lichtfang ist von den unterschiedlichen Papier-Korb-Kombination abhängig. Die Auswertung zeigt dies deutlich.

Im Testelement 20 mit der verbindlichen Solldichte läßt sich nun ideal mit den unterschiedlichen Rasterfeldern die Druckkennlinie ermitteln. Diese ergibt sich über die graphische Auftragung - mittels der sog. Murray-Davis-Gleichung ermittelter Flächendeckungen:

Ist die Tonwertzunahme extrem hoch, so sollten beispielsweise folgende Faktoren überprüft werden:

• - Druckbeistellung:
  Platte/Gummi 0,10-1,15 mm über Kiss-Print
  Gummi/Gegendruck 0,15 mm über Kiss-Print
• - Aufzugshöhen entsprechend dem Maschinenbuch
• - die kalibrierten Unterlagebogen
• - Zügigkeit der Druckfarbe
• - Beistellung aller Walzen im Farb- und Feuchtewerk sowie deren Zustand.

Durch die Anlage der AS-Testform hat man automatisch auf einen Druckbogen eine Färbungsreihe, so daß mit geringem zusätzlichen Meßaufwand die Normalfärbung oder der maximale relative Druckkontrast bestimmt werden kann. Wenn sich der relative Druckkontrast kaum ändert, befinden sich die Drucke in der Nähe der Normalfärbung, da sich hier der relative Druckkontrast prinzipiell nur wenig ändert.

Über das Volltonfeld und das 80%ige Rasterfeld lassen sich für die Testelemente die relativen Druckkontrastwerte ermitteln. Jeder einzelne Bogen stellt somit in sich eine Färbungsreihe beziehungsweise eine Kontrastreihe dar.

Die einzelnen Wertepaare D _V/D_R je Testelement werden graphisch aufgetragen (Anlage 2) und entsprechend dem bekannten Schema ausgewertet. Bei Bedarf kann der Druckkontrast auch rechnerisch ermittelt werden:

Einige Densitometer haben diese Umrechnung programmiert.

Der relative Druckkontrast läßt sich grundsätzlich durch folgende Faktoren beeinflussen:

• - Farbe
• - Farbführung
• - Bedruckstoff
• - Gummituch
• - Druckmaschine

Optimalerweise sollte sich die Volltonfärbung nach BVD/FOGRA und der maximale Druckkontrast bei annähernd derselben Volltondichte einstellen. Ist dies nicht der Fall so liegt eine unzureichende Abstimmung von Farbe, Papier, Gummituch und Maschineneinstellung vor. Da die Färbung als primär anzusehen ist, gilt es, den Druckkontrast entsprechend zu beeinflussen. Betriebs- und maschinenspezifisch sind hier Ansatzpunkte zu setzen.

Claims (15)

1. Verfahren zum Ermitteln der Färbung für die unterschiedlichen Papier-Farb-Kombinationen der betrieblichen Praxis in der Druckindustrie, dadurch gekennzeichnet, daß an der Druckmaschine ein gleichmäßiges Farbprofil eingestellt, zonal die gleiche Farbmenge angeboten und die Dicke des Farbauftrages durch eine Farbabnahmefläche eines Druckhilfsmittels bestimmt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Testelemente in der Reihenfolge zunehmender Farbintensität erzeugt werden und die optimale Einfärbung festgestellt wird.

3. Hilfsmittel zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine keilförmig ausgestaltete Farbabnahmefläche (14) hinter zinnenartig in Abstand (i) zueinander angeordneten Schwarzfeldern (10), die in Zwischenräumen zwischen Testelementen (20) angeordnet sind und optisch den jeweiligen Zwischenraum kompensieren.

4. Hilfsmittel zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine stufenförmig ausgestaltete Farbabnahmefläche (14 _a ) hinter zinnenartig in Abstand (i) zueinander angeordneten Schwarzfeldern (10), die in Zwischenräumen zwischen Testelementen (20) angeordnet sind und optisch den jeweiligen Zwischenraum kompensieren.

5. Hilfsmittel nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Flächendeckung durch die Farbabnahmefläche (14, 14 _a ) zwischen 30% und 80% liegt.

6. Hilfsmittel nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Stufung (t) der Farbabnahmefläche (14 _a ) der Mittelachse (M) des Schwarzfeldes (10) zugeordnet ist.

7. Hilfsmittel nach wenigstens einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwarzfelder (10) von einer gemeinsamen Grundlinie (G) auftragen, zu der die Testelemente (20) rechtwinkelig verlaufen.

8. Hilfsmittel nach wenigstens einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Schwarzfeld (10) T-förmig ausgestaltet ist.

9. Hilfsmittel nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Köpfe (11) der Schwarzfelder (10) in Abstand (a) zueinander verlaufen und miteinander fluchten.

10. Hilfsmittel nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand (a) benachbarter Köpfe (11) gleich oder geringer ist als deren Breite (b).

11. Hilfsmittel nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe des Kopfes (11) etwa einem Viertel der Höhe (h₂) des Vertikalsteges (12) des Schwarzfeldes (10) entspricht.

12. Hilfsmittel nach einem der Ansprüche 3 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite (q) des Vertikalsteges (12) geringer ist als der Abstand (i _l) der Testelemente (20) zueinander.

13. Hilfsmittel nach wenigstens einem der Ansprüche 3 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Reihe der Schwarzfelder (10) beidends durch jeweils ein Endstück (13) begrenzt ist.

14. Hilfsmittel nach Anspruch 9 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Endstück (13) eine hakenartige Auskragung aufweist, die zum Kopf (11) des benachbarten Schwarzfeldes (10) gerichtet ist.

15. Hilfsmittel nach wenigstens einem der Ansprüche 3 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Testelement (20) aus einem Sockelfeld (21) und zur Grundlinie (G) hin anschließenden Testfeldern mit unterschiedlichen Rastergrößen besteht (Fig. 4).