DK164972B - Fremgangsmaade og anlaeg til kontrol af trykkeprocesser - Google Patents

Description

i

DK 164972B

Opfindelsen angår en fremgangsmåde og et anlæg til kontrol af, om de i en trykkeproces på et medium påtrykte farver er placeret korrekt i forhold til hinanden, dvs. om de er i pasning.

5

Ved kendt teknik påtrykkes mediet et kontroltryk i margen, der siden skæres bort. Kontroltrykket kan eksempelvis være et kors, og kan fremkomme ved, at alle trykkets farver påtrykkes mediet, så de danner et sammenfaldende 10 og i hovedsagen farveløst kors. Farvernes pasning kontrolleres ved, at kontroltrykket inspiceres manuelt, hvor operatøren ved mispasning kan iagttage en skygge på korset, hvor skyggens farve afhænger af den forskudte farve. Denne teknik har den ulempe, at forskydningen 15 iagttages ved stikprøveudtagning, hvorfor ganske store mængder tryk kan være ude af pasning, inden skaden opda ges. Disse tryk må så kasseres, hvis de ikke opfylder kvalitetskravene.

20 Fra det amerikanske patentskrift US 4 534 288 er det kendt at overvåge kontrolmærke på en trykbane, detektere mispasning af et trykværk og uddrage korrektionssignaler til at bringe trykværket tilbage i pasning. De deri angivne kontrolmærker omfatter en struktur af delvis over-25 lappende linier. Kontrolmærkerne overvåges med et måleudstyr, som detekterer forholdet mellem et areal med og et uden tryk. Detekteringen må foretages for hver af farverne i forhold til sort. En væsentlig ulempe ved denne teknik er, at der forbruges papir til separate kontrolmærker 30 for hver farve, til kontrol af pasning med sort. Desuden tager det lang tid at udføre de mange kontrolmålinger.

Dette problem øges med antallet af farver.

Et andet amerikansk patentskrift US 4 546 700 angiver et 35 tilsvarende system, men med et anderledes kontrolmærke, hvor farverne trykkes enkeltvis med en sort rand, hvorefter forholdet mellem arealerne ef det farvede område og

DK 164972 B

2 et komplementært hvidt område inden for randen anvendes til at styre trykværket. Da trykværkernes pasning også her kontrolleres enkeltvis i forhold til den sorte rand forekommer de ovenfor nævnte ulemper også her.

5

Opfindelsen har til formål at angive en fremgangsmåde og et anlæg til detektering af, om farverne i et tryk er placeret korrekt i forhold til hinanden. Endvidere kan anlægget med fordel have en sådan udformning, at det på 10 grundlag af kontroltrykkets detekterede farve er muligt at generere styresignaler, der er i stand til at korrigere det trykværk, der forårsager mispasningen, hvilket kan ske uden afbrydelse af trykkeprocessen.

15 Dette formål opnås ved, at mediet påtrykkes et karakteristisk og for farverne sammenfaldende mønster, der efterlader et antal jævnt fordelte, ufarvede felter, og at farverne for de felter, som ved korrekt positionering er ufarvede, detekteres.

20

Med en fremgangsmåde som angivet i krav 1' s kendetegnende del kan en forskydning detekteres ved en simpel farvemå-ling. Den målte farve kan med de i krav 3 angivne foranstaltninger anvendes til at retningsbestemme forskydel-25 sen. Krav 5 angiver et anlæg til at udøve fremgangsmåden.

Ved således at udføre en samtidig kontrol af farveværker-ne for alle de i trykket indgående farver, reduceres det antal kontrolmærker, der er nødvendigt for at opnå samme 30 resultat som ved kendt teknik, væsentligt. Denne kapacitet kan så anvendes til at øge hyppigheden af målinger, hvorved mispasning hurtigere detekteres og således også korrigeres. Samtidig reduceres mængden af papir, der bruges til trykning af kontrolmærkerne.

Ved den foretrukne udførelsesform påtrykkes mediet mindst to og fortrinsvis fire ens grundmønstre med fortrinsvis 35

DK 164972 B

3 sort farve. Disse grundmønstre påtrykkes så de karakteristiske og for farverne sammenfaldende mønstre, der parvis kan udgøres af komplementære dele af grundmønstret. Da det for farverne sammenfaldende mønster trykkes oven i 5 grundmønstret og indeholdes i dette, vil det ved pasning fremstå som om, at det alene var grundmønstret der var trykt på mediet. Ved forskydning af et af trykværkerne vil den farve, der kan detekteres på den normalt ufarvede baggrund i grundmønstrene være afhængig af, hvilken ret-10 ning trykværket forskydes. Rækkefølgen ved trykningen af farverne er underordnet.

Det vil således på grundlag af mindst to baggrundsmønstre være muligt at tilvejebringe information om, hvilken af 15 farverne, der er forskudt, hvilken retning den er forskudt, og hvor meget den er forskudt. Denne information kan så omsættes til styresignaler, hvorved det er muligt at korrigere en sådan mispasning af et trykværk umiddelbart efter, at fejlen er opstået. Det vil således være 20 muligt at undgå, at en del produktionen må kasseres på grund af, at kvalitetskravene ikke kan overholdes.

Opfindelsen skal forklares nærmere i det følgende under henvisning til tegningerne, hvor: 25 fig. 1 skematisk viser en foretrukken udførelsesform for et trykkeanlæg med farveforskydningskontrol ifølge opfindelsen, 30 fig. 2 viser det af farvekontroludstyret ved den foretrukne udførelsesform anvendte farvekoordinatsystem, fig. 3 viser den foretrukne placering af kontrolfelterne ifølge opfindelsen, og 35 fig. 4 viser et forstørret udsnit af den foretrukne udførelsesform af de ved detektering af farveforskydning an-

DK 164972B

4 vendte mønstre ifølge opfindelsen, fig. 5 viser forstørrede detaljer af de i fig. 4 viste mønstre, 5 fig. 6 viser forstørrede udsnit af alternative udformninger af de karakteristiske og for farverne sammenfaldende mønstre ifølge opfindelsen.

10 På fig. 1 ses en trykkeenhed 10 med tilhørende farvekon-troludstyr 20. Et trykkemedium som i dette tilfælde er en papirbane 5 føres forbi trykkemaskinen 10, hvor dennes trykværker 11-19 påfører papirbanens farve. Trykkemaskinen indeholder et trykværk pr. farve, og har typisk 2-9 15 værker ialt. Disse trykværker 11-19 påfører papirbanen 5 farve til dannelse af selve farvebilledet, og derudover også en række kontroltryk, der senere vil blive gennemgået. Kontroltrykkenes farve måles med farvekontroludstyret 20, der omfatter en lyskilde 22 og en farvedetektor 24.

20 Farvekontroludstyret kan f.eks. være af den i den danske patentansøgning 5875/87 angivne art. Farvekontroludstyret 20 genererer et udgangssignal i afhængighed af den målte farve, der gennem en forbindelse 26 tilføres et registerstyresystem 30, der ved indstilling af trykket og under 25 trykningen kan justere de enkelte trykværker, så trykket kan forskydes i papirbanens længde- og tværretning, altså x-y styres. Denne styring kan ske ad ledningsbanen 32.

Farvekontroludstyret 20 har typisk tre sensorer, der hhv.

30 følsomme i det grønne, det røde og det blå spektralområde. Den med sensorerne målte intensitet i det røde og det grønne spektrale bånd, normaliseres med summen af de målte intensiteter i de tre spektrale bånd. Derved tilvejebringes to tal mellem 0 og 1, der kan relateres til et 35 såkaldt CIE-farvekoordineringssystem, som er vist på fig.

2. Den relative intensitet, der er målt med den røde sensor afsættes på koordinatsystemets x-akse, mens den rela-

DK 164972B

5 tive intensitet, der er målt med den grønne sensor afsættes på koordinatssystemets y-akse. De rene spektralfarver vil afsættes på en i hovedsagen hesteskoformet kurve. Koordinatsystemet vil have et farveløst punkt E med koordi-5 naterne (0.33 , 0.33). Den blå spektralfarve vil afbildes i det blå punkt A på hesteskoen, mens B er det grønne punkt, C det gule punkt og D det røde punkt. Blandinger mellem farverne vil afbildes på forbindelseslinier mellem de respektive farvepunkter, hvor f.eks. blandinger mellem 10 rødt og blåt vil afbildes på forbindelseslinien mellem A og D, hvilket f.eks. vil gælde for farverne violet, lilla og magenta. Hvis farvemåleområdet består af en blanding af gråt, altså ufarvede områder, og gult, vil måleresultatet ligge på forbindelseslinien mellem E og C.

15

Fig. 6 angiver nogle mønstre, hvormed det er muligt at detektere en farveforskydning, men hvor det ikke er muligt at detektere i hvilken retning farven er forskudt.

Ved anvendelse af disse mønstre, må styreenheden 30 enten 20 bringe trykkeenheden 10 til standsning automatisk, eller udsende et alarmsignal, der kan fortælle operatøren, at mindst én af farverne er ude af pasning. De pågældende mønstre, der efterlader et jævnt fordelt antal ufarvede felter, kan eksempelvis omfatte et første antal parallel-25 le linier, med et eventuelt tilsvarende antal krydsende linier, hvilket fremgår af fig. 6a. Et andet anvendeligt mønster kan bestå af parallelle linier, som vist i fig.

6b, hvilket dog har den begrænsning, at en forskydning i liniernes længderetning ikke umiddelbart vil kunne detek-30 teres. Alternativt kan mønstret bestå af punkter, som det fremgår af fig. 6c. Et mønster med koncentriske cirkler, hvor de enkelte cirklers radius og stregtykkelse er afstemt, så der dannes en i hovedsagen jævnt fordelt ufarvet baggrunds flade, som vist i fig. 6d. Endelig kan møn-35 stret også bestå af rasterfelter, der, som vist i fig.

6e, består af firkantede felter med en parallel med diagonalen anbragt linie, hvor området under linien er for-

DK 164972B

6 synet med farve, mens området over linien er uf arvet. Et tal i % kan angive hvor stor en del af hele feltet, der er forsynet med farve. Som allerede nævnt, kan disse mønstre kun anvendes til detektering af, at en farve er for-5 skudt.

På fig. 3 ses, hvorledes kontrolfelterne er anbragt ved den foretrukne udførelsesform. Forrest forefindes et antal fortrinsvis firkantede kontrolfelter 41, hvor der er 10 tale om felter med en dækning på 100 %. Dernæst følger et antal kontrolfelter 42, hvor rasterdækningen svarer til 50 %. Antallet af såvel kontrolfelterne 41 som 42 svarer til antallet af farver eller værker. Med kontrolfelterne 41, er det muligt at placere de målte farver i det i fig.

15 2 viste farvekoordinatsystem. Det er yderligere muligt at identificere, hvilken farve, der stammer fra de enkelte værker. Kontrolfelterne 42 kan anvendes til at kontrollere punktbredningen, og dermed f.eks. kontrollere trykfarvernes viskositet, der kan ændres ved påfyldning af ny 20 farve. Derefter følger kontroltrykkene 43 til 46, der ligeledes kan være opbygget som rasterfelter, men med fordel kan have et skakbrætternet sort grundtryk. Oven på dette trykkes så et for farverne karakteristisk mønster, der i hovedsagen udgøres af parvis komplementære dele af 25 grundmønstret. Fig. 4 viser et forstørret udsnit af disse mønstre, hvor de for farverne karakteristiske mønstre ved korrekt positionering af farverne falder inden for en med diagonalen delt halvdel af de sorte tern i skakbrætmønstret. De med 50 angivne tern vil være uden trykfarve og 30 vil antage den farve baggrundsmaterialet, f.eks. papir, har. De trekantede felter 52 og 51 vil være mørke farveløse områder, der for begges vedkommende har modtaget mørk farveløs trykfarve, fortrinsvis sort. Områderne 51 er desuden påtrykt det karakteristiske og for farverne 35 sammenfaldende mønster, der på grund af blandingen af flere farver vil fremstå farveløst og vil være svært skelnelig fra områderne 52. Det fremgår af fig. 4a-4d, at

DK 164972 B

7 området 51 i de enkelte farvede tern er vendt 90° i forhold til diagonalens skæringspunkt for de enkelte kontrolfelter. Ved f arvefor skydning vil det areal af de i kontroltrykkene 43-46 indgående tern 50, der påføres far-5 ve, variere i en fast indbyrdes relation i afhængighed af, hvilken retning farven forskydes. Gennem en måling på kontrolområderne 43-46 med farvekontroludstyret, opnås et koordinatsæt, der på grundlag af det anvendte farvekoor-dinatsystem gør det muligt at bestemme hvilken farve, der 10 er forskudt, hvilken retning og hvor langt.

Ved korrekt positionering vil kontrolfelterne 43-46 alle have en farve, der svarer til den med E i farvekoordinat-systemet viste (fig. 2), hvilket svarer til det farveløse 15 punkt. Placeringen af de, som eksempel, fire anvendte farver vil kunne bestemmes med farvemålingen på felterne 41 og vil give, at magenta, cyan, gul og sort vil forefindes ved henholdsvis punkterne M, S, C og omkring E.

Hvis den gule farve forskydes, vil den kunne iagttages i 20 en del af det ellers ufarvede felt 50 og bidrage til farvemålingen, så den resulterende målte farve vil ligge på forbindelseslinien mellem E og C, hvor afstanden fra E vil være afhængig af hvor langt farven forskydes.

25 På fig. 5 er kontroltrykkene 43-46 yderligere forstørret op, således at man kun ser et sort felt fra det skakbræt-ternede baggrundsmønster. Der vil stadig være et sort felt, der udgøres af områderne 52 og 51'. Ved farvefor-skydning vil et farveløst nabofelt farvelægges i et områ-30 de 55, der er afhængig af den forskudte farve og forskydeisens størrelse. Som det kan ses er størrelsen af området 55 i de fire kontrolfelter 43-46 afhængig af, hvilken retning farveforskydningen sker, samt hvor meget farven forskydes. Det vil på grundlag af de i farvekoordinatsy-35 sternet beregnede koordinater for hver af kontrolfelterne 43-46 være muligt at udføre en entydig bestemmelse af, hvilken farve, der er forskudt, i hvilken retning den er

DK 164972 B

8 forskudt, samt hvor langt den er forskudt. Denne bestemmelse laves i en tilhørende regnedel til styreenheden 30, så denne er i stand til at korrigere placeringen af de enkelte værker 11-19. Det vil være relativt enkelt at ge-5 nere de omtalte styresignaler på grundlag af simple algoritmer, når først farvekoordinatsættet er beregnet for de fire kontrolfelter 43-46.

Til bestemmelse af, hvilken farve, der er forskudt, hvor 10 langt den er forskudt og i hvilken retning, er den foretrukne udførelsesform forklaret under henvisning til fire kontroltryk 43-46, hvilket giver den største præcision.

Hvis der blot ønskes en detektering af, at en farve er forskudt, mens retningen og afstanden er ligegyldig, vil 15 et enkelt kontrolfelt 43-46 være tilstrækkelig. Det er ikke nødvendigt at foretage en løbende måling på alle felterne i kontrolfelterne 41 og 42, hvis ikke farvemå-lingsudstyret kan følge med produktionshastigheden. Der kan f.eks. måles på et enkelt af de i kontrolfelterne 41 20 og 42 indgående felter, hver gang kontrolfelterne 41 og 42 passerer forbi. Farven af kontrolfelterne 43-46 kan med fordel måles hver gang disse passerer. Informationen fra disse felter 41 og 42 omfatter for det første en sammenhæng mellem hvilken farve de enkelte værker indehol-25 der, dernæst information om, hvorvidt disse farver påfø res mediet korrekt, dvs. kontrol af farvemængderne og til kontrol af om viskositeten er korrekt. Den største følsomhed over for farveforskydning opnås ved farvemålinger ved et forhold mellem det trykte mønster og baggrunden på 30 50%.

35

Claims (11)

1. Fremgangsmåde til kontrol af om de i en trykkeproces 5 på et medium (5) påtrykte farver forskydes indbyrdes under trykkeprocessen, idet mediet (5) påtrykkes et kontrolmærke, der kontrolleres, kendetegnet ved, at mediet (5) i det mindste påtrykkes kontrolmærker, der omfatter et karakteristisk og for farverne sammenfaldende 10 mønster, der efterlader et antal jævnt fordelte, ufarvede felter (50), og at farverne for de felter (50), som ved korrekt positionering er ufarvede, detekteres.

2. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet 15 ved, at det samlede areal af de ufarvede felter (50) er sammenligneligt med arealet af nævnte mønster (51, 52).

3. Fremgangsmåde ifølge krav 1 eller 2 og til kontrol af i hvilken retning og hvor langt de i en trykkeproces på 20 et medium (5) påtrykte farver forskydes indbyrdes under trykkeprocessen, kendetegnet ved, at mindst to kontrolmærker med ens grundmønstre (52) dannes ved, at mediet (5) påtrykkes et fortrinsvis farveløst mønster (52), der efterlader et antal jævnt fordelte ufarvede 25 felter (50), at de respektive grundmønstre (52) sammentrykkes med et af farverne dannet farvemønster, hvis farvede områder (51) udgøres af i hovedsagen komplementære dele af grundmønsteret (52), og at farverne for de felter (50), som ved korrekt positionering er ufarvede, detekte-30 res.

4. Fremgangsmåde ifølge krav 3, kendetegnet ved, at grundmønsteret (52) udgøres af et skakbrætternet mønster. 35

5. Anlæg til udøvelse af den i krav 1 eller 3 angivne fremgangsmåde og som omfatter et farvemålingsapparat (20) 10 DK 164972B og en trykkeenhed (10) med et antal farveværker (11-19), der successivt påtrykker flere farver på et forbipasserende medium, og som under mediets passage påtrykker det et antal kontrolmærker, kendetegnet ved, at 5 trykkeenheden (10) påtrykker mediet kontrolmærker (43- 46. med et karakteristisk og for farverne sammenfaldende mønster, der efterlader et antal jævnt fordelte, ufarvede felter (50) på mediet, og at der findes midler til detek-' tering af farverne af de felter, der ved korrekt positio-10 nering er ufarvede.

6. Anlæg ifølge krav 5, kendetegnet ved, at farvemålingsapparatet (20) har midler (24) til at detektere farverne i kontrolmærket (43-46) ved refleksionsmå- 15 ling i mindst to spektrale bånd, og at kontrolmærket tildeles et farvekoordinatsæt i afhængighed af den målte intensitet af det reflekterede lys i de spektrale bånd.

7. Anlæg ifølge krav 6, kendetegnet ved, at det 20 bar midler (30) til at identificere en forskudt farve i afhængighed af det målte farvekoordinatsæt.

8. Anlæg ifølge krav 6, kendetegnet ved, at det har midler (30) til at beregne en forskydningsretning for 25 en farve i afhængighed af farvekoordinatsættet.

9. Anlæg ifølge krav 6, kendetegnet ved, at det har midler (30) til at beregne en forskydningslængde for en farve beregnes i afhængighed af farvekoordinatsættet. 30

10. Anlæg ifølge krav 1-9, kendetegnet ved, at der findes en styreenhed (30), der er indrettet til at danne korrektionssignaler til styring af trykkeenhedens værker (11-19) i afhængighed af koordinatsættet. 35 DK 164972B

11 Fremgangsmåde og anlæg til kontrol af trykkeprocesser SAMMENDRAG De på et medium (5) påtrykte farver kontrolleres imod indbyrdes forskydning under trykkeprocessen ved, at mediet (5) i det mindste påtrykkes et karakteristisk og for farverne sammenfaldende mønster, der efterlader et antal jævnt fordelte, uf arvede felter, hvor farverne for de felter, som ved korrekt positionering er ufarvede, de-tekteres. Kontrollen udføres med et anlæg, der omfatter en trykkeenhed (10), et farvemålingsapparat (20) og en registerstyreenhed (30). Mediet (5) påtrykkes et antal kontrolfelter med trykkeenheden (10), hvor kontrol-felternes farve måles med farvemålingsapparatet (20), der i afhængighed af de målte farver genererer et indgangssignal til registerstyreenheden (30), der i afhængighed af indgangssignalerne enten aktiverer en alarm, eller genererer styresignaler til korrektion af de i trykkeenheden (10) indgående trykværker (11-19).