EP0196431B1

EP0196431B1 - Verfahren, Regelvorrichtung und Hilfsmittel zur Erzielung eines gleichförmigen Druckresultats an einer autotypisch arbeitenden Mehrfarbenoffsetdruckmaschine

Info

Publication number: EP0196431B1
Application number: EP86101892A
Authority: EP
Inventors: Felix Brunner
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1985-03-21
Filing date: 1986-02-14
Publication date: 1992-11-11
Anticipated expiration: 2006-02-14
Also published as: DE3687074D1; US4852485A; EP0196431A2; EP0196431A3

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung Zur Erzielung eines gleichförmigen Druckresultats an einer autotypisch arbeitenden Mehrfarbendruckmaschine gemäß den Oberbegriffen der Ansprüche 1 und 19.
Bei Mehrfarbenoffsetdruckmaschinen werden die Druckfarben in rascher Folge nacheinander auf den Bedruckstoff gedruckt, wobei für jede Druckfarbe je ein separates Druckwerk vorgesehen ist. Werden für jede Druckfarbe beispielsweise zehn Helligkeitsstufen vorgesehen können mit drei Druckfarben eintausend verschiedene Farbnuancen erhalten werden Dabei hängt die Reproduktion einer Farbnuance im wesentlichen von zwei Faktoren ab, nämlich einerseits von der Schichtdicke der Druckfarben auf dem Bedruckstoff und andererseits von der Flächendeckung der Rasterpunkte. Zur Beeinflussung dieser Faktoren sind die Farbwerke der Druckwerke der Mehrfarbenoffsetdruckmaschine mit je einem über die Breite des Bedruckstoffs erstreckten Farbkasten und einer Vielzahl von Stellgliedern in Form von sogenannten Zonenschrauben versehen, mittels derer die Farbzufuhr zu benachbarten Farbzonen (bzw. Längsstreiten) der Druckformen bzw. des Bedruckstoffs individuell eingestellt werden kann. Dabei ist in der Regel eine Erhöhung der Farbzufuhr sowohl mit einer vertikal gerichteten Vergrößerung der Farbschichtdicke als auch mit einer horizontal gerichteten Verbreiterung bzw. Erhöhung der Flächendeckung der Rasterpunkte verbunden, während eine Erniedrigung der Farbzufuhr zu einer entsprechenden Verkleinerung der Farbschichtdicke und der Flächendeckung der Rasterpunkte führt.
Eines der größten Probleme beim Arbeiten mit derartigen Mehrfarbendruckmaschinen besteht darin, während der gesamten Dauer des Fort- oder Auflagedrucks ein gleichförmiges Druckresultat zu erzielen d.h. die Farb- bzw. Graubalance im wesentlichen konstant zu halten.
In einem die Reproduktionstechnik betreffenden Forschungsbericht wird die Meinung vertreten daß bei allen Farbreproduktionsverfahren die farbstichfreie Wiedergabe von Grau eine zentrale Bedeutung hat, daher als Grundforderung auf die Grauwiedergabe zu achten ist und nur bei der Einhaltung der Graubalance eine ausgeglichene Farbwiedergabe erreicht werden kann (Otschik, Renzer, Schirmer "Die Graubedingung in Druck und Reproduktion", FOGRA-Forschungsbericht 1.012, München 1976). Es wird weiter darin gezeigt, daß die Schwärzungen der Rasterpositive für Gelb, Magenta und Cyan mit Ausnahme im Bereich der hellen Tonwerte in einem bestimmten annähernd gleichen Verhältnis stehen sollten (z.B. Cyan : Magenta : Gelb = 100 : 70 : 75). Welches Grau als "richtiges" Grau anzusehen ist, wird vom Bildcharakter abhängig gemacht. Im Hinblick auf die praktische Realisierung der Graubedingung in Reproduktion und Druck sind dem Bericht keine konkreten Vorschläge zu entnehmen.
Eine ähnliche Auffassung wird in einem anderen Forschungsbericht vertreten (Otschik "Untersuchungen zur Veränderung des Farbsatzaufbaus durch geänderte Farbauszüge für die Teilfarbe Schwarz", FOGRA-Forschungsbericht 1.203, München 1981). Hierin wird insbesondere der Einfluß der Druckfarbe Schwarz untersucht und im Hinblick auf die Graubalance darauf hingewiesen daß bei Anwendung des sog. Unbuntaufbaus, d.h. beim Aufbau von grauen oder schwarzen Bildstellen nur mit Hilfe der Farbe Schwarz, größere Toleranzen eingehalten werden können wodurch die Farbführung beim Druck erleichtert wird.
USA-Standardisierungsempfehlungen beinhalten daß die gegenüber dem Andruck auftretenden Tonwertzunahmen beim Auflagedruck auf 22 % ± 4 % festgelegt werden und zwischen den einzelnen Farben nicht mehr als 3 % betragen sollten (Graphics Communication Association GCA, Spectrum News, December 1984, S. 3). Wie eine derartige Standardisierungsempfehlung jedoch eingehalten oder gezielt angestrebt werden könnte, läßt sich diesen Empfehlungen nicht entnehmen.
Diese und andere Forschungsberichte und Empfehlungen dürften die Ursache dafür sein, daß für die praktische Realisierung der Graubalance im Auflage- oder Fortdruck bis heute nur solche Verfahren und Vorrichtungen bekannt geworden sind, die auf dem Prinzip beruhen die für den Druck relevanten Größen der einzelnen Druckfarben konstant zu regeln, weil eine derartige Regelung automatisch auch immer die Einhaltung der Graubalance beinhalten müßte. Die Praxis hat allerdings gezeigt, daß eine derartige Regelung nicht zu dem erwünschten Ergebnis führt.
Zur Kontrolle von Druckvorgängen sind inzwischen zahlreiche Verfahren und Vorrichtungen bekannt geworden.
Eine dieser Vorrichtungen besteht beispielsweise aus den allgemein bekannten manuell zu bedienenden oder automatisch arbeitenden Densitometern, die es ermöglichen optische Dichtemessungen an vorgewählten Meßfeldern in Form von Rasterfeldern und/oder Vollfeldern, d.h. vollständig mit Druckfarbe bedeckten Flächen vorzunehmen. Dabei können die Raster-und Vollfelder Teile des gedruckten Bildes selbst oder eines sog. Druckkontrollstreifens (US-A-4 310 248) sein. Die densiometrische Auswertung führt an einem Vollfeld zu einem nachfolgend als Volltondichte bezeichneten Wert, an einem Rasterfeld dagegen zu einem nachfolgend als Rasterdichte bezeichneten Wert. Diese Dichtewerte ermöglichen Aussagen über die Änderungen der Farbschichtdicken oder der Flächendeckungen der Rasterpunkte der einzelnen Druckfarben und damit auch Aussagen über diejenigen Änderungen die an der Druckmaschine vorgenommen werden müssen, um die Dichtewerte auf vorgegebene Sollwerte zurückzuführen. Daneben ist es auch bereits bekannt (GB-A-1 044 903), die spektralen Farbanteile der Meßfelder zu ermitteln und aus diesen die Dichtewerte zu berechnen.
In diesem Zusammenhang ist es ferner bekannt, die Einhaltung der Graubalance nicht nur an Einzelfarbenfeldern, sondern auch an speziellen durch Übereinanderdruck der beteiligten Druckfarben entstehenden Mehrfarbenfeldern, insbesondere Graufeldern, zu überprüfen Diese Überprüfung kann rein visuell durch Vergleich (US-A-4 310 248) oder auch dadurch erfolgen daß die Graufelder mit Meßeinrichtungen abgetastet und die genannten Dichtewerte der einzelnen Druckfarben aus den dadurch erhaltenen Meßwerten berechnet werden (GB-A-1 044 903; Kunishi "Estimation of Values of Primary Inks in Color Prints", Graphic Arts Japan Vol. 26, 1984-85).
Eine weitere bekannte Vorrichtung besteht aus einem speziellen Kontrollelement, das aus unterschiedlich großen Rasterpunkten und unterschiedlich großen Mikroelementen aufgebaut ist, die beim Druck verschwinden oder erhalten bleiben und dadurch eine unmittelbare quantitative Aussage über die Änderung der Rasterpunkte oder deren Flächendecktung ermöglichen (DE-A-24 01 672).
Schließlich sind halb- oder vollautomatische Regelvorrichtungen, insbesondere in Verbindung mit Mehrfarbenoffsetdruckmaschinen bekannt (GB-A-2 000 082, EP-A-0 095 649, EP-A-0 089 016). Diese Regelvorrichtungen beruhen auf dem Prinzip, die Raster- und/oder Volltondichten von gedruckten Raster- und/oder Vollfeldern mit Hilfe der Densitometer oder anderen Meßeinrichtungen zu ermitteln, die erhaltenen Dichtewerte mit vorgegebenen Sollwerten oder Toleranzbereichen zu vergleichen und bei Abweichungen der ermittelten Dichtewerte von den Sollwerten oder Toleranzbereichen die Stellglieder der Farbwerke so zu betätigen daß die gemessenen Dichtewerte wieder ihre Sollwerte erreichen oder in die Toleranzbereiche fallen
Dem Drucker stehen daher bei der Herstellung eines autotypischen Mehrfarbendrucks bisher nur zwei Möglichkeiten zur Verfügung. Er kann nämlich entweder versuchen, das Druckresultat möglichst gut, aber ausschließlich aufgrund subjektiver Kriterien dem Original anzunähern, indem er das Druckresultat ständig visuell mit dem Original vergleicht und gleichzeitig vorsichtige manuelle Verstellungen der Stellglieder der Farbwerke vornimmt, oder sich zur Ausschaltung von subjektiven Eindrücken der erwähnten Verfahren und Vorrichtungen bedienen, um nur dann helfend einzugreifen, wenn auch damit keine Übereinstimmung zwischen Original und Druckresultat mehr herbeigeführt werden kann.
Alle bekannten Verfahren und Vorrichtungen haben bisher nicht zu den gewünschten Ergebnissen geführt. Eine Hauptursache dafür wird in der Tatsache gesehen, daß für einen korrigierenden Eingriff in den Druckvorgang aus praktischen Gründen nur die die Schichtdicke bzw. die Rasterpunktgröße beeinflussenden Stellglieder der Mehrfarbendruckmaschine zur Verfügung stehen. Daher können die Farbschichtdicken und Flächendeckungen der Rasterpunkte stets nur gemeinsam, aber nicht unabhängig voneinander geändert werden da eine Änderung, z.B. der Stellung einer Zonenschraube od. dgl., außer einer Änderung der Farbschichtdicke immer auch eine Änderung der Flächendeckung der Rasterpunkte in den betreffenden Farbzonen zur Folge hat. Daraus resultiert, daß sich sowohl die Meßwerte für die Volltondichten als auch die Meßwerte für die Rasterdichten ändern, wenn korrigierend in den Druckvorgang eingegriffen wird.
Dies wäre kein Nachteil, wenn zwischen Änderungen der Farbschichtdicke und Änderungen der Flächendeckung stets ein eindeutiger und konstanter Zusammenhang bestehen würde. Dies ist in der Praxis jedoch nicht der Fall. Vielmehr ändern sich die Korrelationen zwischen Änderungen der Rasterdichten und Änderungen der Volltondichten im Verlauf eines Druckprozesses ständig. Dabei ist zu beachten daß Änderungen der Farbschichtdicke einen starken Einfluß auf die Helligkeitsstufen innerhalb einer gegebenen Druckfarbe und einen geringen Einfluß auf die durch das Zusammenwirken mehrerer Druckfarben gebildeten Farbnuancen und damit auf das Farbgleichgewicht haben während für Änderungen der Flächendeckung der Rasterpunkte das Umgekehrte gilt. Eine einigermaßen feste Beziehung oder Korrelation zwischen diesen Änderungen konnte bisher nur für nach Minuten zu messende Zeitabschnitte, d.h. für den Kurzzeitbereich festgestellt werden. Dabei ist in der Regel eine Erhöhung (Erniedrigung) der Farbzufuhr sowohl mit einer vertikal gerichteten Vergrößerung (Verkleinerung) der Farbschichtdicke als auch mit einer horizontal gerichteten Vergrößerung (Verkleinerung) der Rasterpunkte verbunden Für den nach Stunden zu messenden und insbesondere für den Auflagendruck wichtigen Langzeitbereich dagegen werden beträchtliche Änderungen der Korrelationen zwischen Änderungen der Vollton-und Rasterdichten beobachtet. Die Ursache dafür ist in der Rheologie der Druckfarben und damitin deren Neigung zu sehen, unter dem Einfluß von Temperatur und Feuchtwasserzufuhr unterschiedlich große Rasterpunkte zu bilden. Aber auch Oxidationsprozesse und andere Phänomene wirken sich auf die Korrelationen aus. Das kann so weit führen daß in einem Grenzbereich eines Langzeit-Druckvorgangs beispielsweise auch durch sehr starke Änderungen des Angebots an Druckfarbe, verbunden mit einer großen Änderung der Farbschichtdicke, nur noch vergleichsweise kleine Änderungen der Flächendeckung der Rasterpunkte bewirkt werden können während in einem anderen Grenzbereich desselben Langzeit-Druckvorgangs mit kleinen Änderungen der Farbzufuhr bzw. der Farbschichtdicke große Änderungen der Flächendeckung der Rasterpunkte erzielt werden. Entsprechend unterschiedlich wird in diesen Fällen die wichtigste beim Durckvorgang zu beachtende Größe, nämlich das Farbgleichgewicht verändert bzw. beeinflußt. Daraus folgt, daß die Wirkung der genannten Verfahren und Vorrichtungen eigentlich auf einem von zwei Kompromissen beruhen nämlich entweder enge oder vergleichsweise große Toleranzbereiche für die Raster- und/oder Volltondichten festzulegen. Bei Festlegung enger Toleranzbereiche kann zwar die Farbbalance im Kurzzeitbereich auf einem ausreichend konstanten Wert gehalten werden. Der Druckvorgang muß jedoch häufig unterbrochen werden, weil durch Veränderungen der Korrelationen zwischen den Raster- und Volltondichten im Langzeitbereich schnell die Toleranzbereiche verlassen werden oder die Regelvorrichtung unregelbar wird, weil Verstellungen der Stellglieder nicht mehr die zur Aufrechterhaltung der Farbbalance erforderlichen Änderungen der Flächendeckungen der Rasterpunkte ermöglichen Werden dagegen große Toleranzbereiche festgelegt, wird praktisch auf eine Regelung des Farbgleichgewichts verzichtet, weil das menschliche Auge auf Änderungen von Farbnuancen aufgrund von Änderungen der Flächendeckungen der Rasterpunkte sehr empfindlich reagiert und daher nach bisheriger Kenntnis gerade die Rasterdichten bzw. Flächendeckungen möglichst unverändert bleiben sollten. Insgesamt ist daher die Erzielung eines gleichmäßigen Druckresultats auch heute noch mit vielen Mängeln behaftet.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine neue Strategie im Hinblick auf die Erzielung gleichförmiger Druckresultate zu entwickeln und das Verfahren und die Vorrichtung der eingangs bezeichneten Gattungen derart zu gestalten, daß sie eine flexible, im Hinblick auf die Farbbalance aber dennoch engen Toleranzen unterworfene Kontrolle und Regelung des Druckvorgangs ermöglichen.
Zur Lösung dieser Aufgabe dienen die kennzeichnenden Merkmale der Ansprüche 1 und 19.
Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß die Farbbalance nicht nur von den Absolutwerten der Farbschichtdicken und der Flächendeckungen der Rasterpunkte, sondern auch von den Beziehungen von den in einer Farbzone für unterschiedliche Farben gemessenen Flächendeckungen und/oder Farbschichtdicken bzw. den daraus resultierenden Raster- und/oder Volltondichten zueinander abhängt. Mit anderen Worten wird sich eine beispielsweise aus Cyan und Magenta gebildete Farbnuance nur wenig ändern, wenn innerhalb der betreffenden Rasterstufe aufgrund veränderter Druckverhältnisse die Rasterpunkte sowohl des Cyans als auch des Magenta in gleicher Richtung verändert werden und z.B. von 50 % Flächendeckung auf 55 % Flächendeckung für Cyan und von 40 % auf 45 % Flächendeckung für Magenta anwachsen. In einem solchen Fall sollte sich hauptsächlich die Helligkeit der Farbnuance, nicht aber die Farbnuance selbst ändern. Dagegen wird sich vornehmlich die Farbnuance ändern, wenn die Flächendeckungen bzw. Rasterdichten der Rasterpunkte in unterschiedlichen Richtungen verändert werden und z.B. die Flächendeckung für Cyan von 50 % auf 55 % vergrößert, aber gleichzeitig die Flächendeckung für Magenta von 40 % auf 35 % verringert wird. Die neue Strategie zur Erzielung eines gleichförmigen Druckresultats besteht daher darin, daß nicht die Rasterdichten und/oder Volltondichten selbst, sondern ausgewählte Beziehungen zwischen den Rasterdichten und/oder Volltondichten der Rasterpunkte in vorgewählten engen Toleranzbereichen zu halten sind, um dadurch in gleiche Richtungen wandernde Änderungen der an der Bildung einer Farbzone beteiligten Druckfarben weitgehend zu tolerieren in entgegengesetzte Richtungen wandernde Änderungen dagegen in engen Grenzen zu halten. Unter "ausgewählten Beziehungen" werden dabei Größen verstanden, die dadurch ermittelt sind, daß Farbschichtdicken und/oder Rasterpunktgrößen verschiedener Druckfarben zueinander in Beziehung gesetzt werden. Da das menschliche Auge nur etwa 50 unterschiedliche Farbnuancen unterscheiden kann, ist eine Änderung der Helligkeit einer Farbnuance weniger kritisch, als es eine Änderung der Farbnuance selbst wäre. Abgesehen davon bringt die neue Strategie den wesentlichen Vorteil mit sich, daß die Toleranzbereiche für die Absolutwerte der Vollton- bzw. Rasterdichten im Vergleich zu den bisherigen Methoden wesentlich vergrößert werden können. Eine Begrenzung dieser Absolutwerte dient dabei nur dem Zweck, den Kontrast im Druckresultat aufrechtzuerhalten. Denn wenn das menschliche Auge auch auf Helligkeitsschwankungen weniger empfindlich als auf Farbschwankungen reagiert, so sind die Helligkeitsschwankungen dennoch nicht völlig vernachlässigbar, da der Gesamtkontrast von den Volltondichten und der Farbe des Bedruckstoffs bestimmt ist, während die Begrenzung der Absolutwerte der Rasterdichten bzw. der Größe der Rasterpunkte wünschenswert ist, weil durch sie die Farbnuancen innerhalb des Druckresultats festgelegt werden. Da im Rasterbilddruck die Rasterpunkt-Veränderungen nach zum größten Teil bekannten Gesetzmäßigkeiten erfolgen, ist es jedoch meistens ausreichend, pro Druckfarbe und gegebenenfalls pro Farbzone eine einzige Rasterstufe, z.B. die bei 50 %, zu messen und für diese einen Toleranzbereich festzulegen. Schließlich ergibt sich bei Anwendung der ausgewählten Beziehungen, die aus an Kombinations-Meßfeldern gewonnenen Meßwerten erhalten werden, der überraschende Vorteil, daß ihre Abweichungen im Vergleich zu den an Grundfarben ermittelten Werten erheblich kleiner als bei Betrachtung der Absolutwerte der Rasterpunkte oder Volltondichten sind. Daher führen Näherungsformeln oder vergleichende Untersuchungen in Verbindung mit den ausgewählten Beziehungen zu korrigierten Meßwerten, die sich ausgezeichnet als Grundlage für einen Regelvorgang eignen.
Die erfindungsgemäße Anwendung von Kombinations-Meßfeldern bringt außerdem den Vorteil mit sich, daß beim Vorhandensein von drei bunten Druckfarben pro Farbzone nur noch ein einziges Kombinations-Meßfeld benötigt wird, um Informationen über die Volltondichten oder Rasterpunktgrößen aller beteiligten Druckfarben durch densitometrische Auswertung zu erhalten. Selbst wenn jedes Kombinations-Meßfeld eine Breite von ca. 8 mm erhält und je ein Kombinations-Meßfeld sowohl in Form eines Vollfeldes als auch in Form eines Rasterfeldes vorgesehen wird, wird nur ein Raum mit einer Breite von ca. 16 mm innerhalb jeder Farbzone benötigt, um alle Informationen über die Volltondichten und Rasterpunktgrößen aller bunten Druckfarben zu erhalten. Es verbleibt daher stets genügend Raum, um in jeder Farbzone weitere Meßfelder und Kontrollelemente unterzubringen. Alternativ kann auch vorgesehen sein, nur jeweils Zwei Einzelfarben-Meßfelder zu einem Kombinations-Meßfeld übereinanderzudrucken, so daß in jeder Farbzone insgesamt vier Kombinations-Meßfelder erscheinen, wozu beim obigen Beispiel eine Breite von ca. 32 mm benötigt wird.
Die Anwendung der Vorrichtung nach Anspruch 15 zur Ermittlung der Farbbalance im Druckresultat bringt den Vorteil mit sich, daß der Drucker, die Grau-, Braun- oder anderen Mischtöne der Kombinations-Meßfelder des Druckkontrollstreifens unmittelbar einem entsprechenden Kontrollelement der Vorrichtung visuell zuordnen kann. Bei geordnetem Aufbau der Vorrichtung ist es dann leicht möglich, die im Verlauf des Druckvorgangs aufgetretenen Abweichungen von einem definierten Nullpunkt abzuschätzen oder abzulesen und die Farbwerke der Druckmaschine zur Beseitigung dieser Abweichungen entsprechend einzustellen.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung werden die Stellglieder in Abhängigkeit von der momentanen Korrelation zwischen den Änderungen der Raster- und/oder Volltondichten betätigt. Hierdurch wird dem Umstand Rechnung getragen, daß sich diese Korrelationen im Verlauf des Druckprozesses ändern können, d.h. eine gegebene Änderung der Farbschichtdicke mit unterschiedlichen Änderungen der Flächendeckung verbunden sein kann. Ein weiterer wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Strategie zur Aufrechterhaltung eines gleichförmigen Druckresultats besteht somit darin, daß der Regelvorgang flexibler gestaltet und durch ständige Anpassung an die sich ändernden Korrelationen über lange Zeitspannen hinweg regelbar gehalten wird.
Weitere vorteilhafte Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Die Erfindung wird nachfolgend in Verbindung mit der beiliegenden Zeichnung an Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1: eine schematische Seitenansicht eines einzelnen Druckwerks einer Offsetdruckmaschine;
Fig. 2: die schematische Seitenansicht einer Vierfarben-Offsetdruckmaschine;
Fig. 3: schematisch eine Draufsicht auf ein Druckwerk einer Offsetdruckmaschine mit einem dieses verlassenden, bedruckten Bogen;
Fig. 4: den schematischen Aufbau eines Densitometers;
Fig. 5: schematisch eine erfindungsgemäße Regelvorrichtung;
Fig. 6: weitere Einzelheiten der Regelvorrichtung nach Fig. 5;
Fig. 7: schematisch die Wirkungsweise der Regelvorrichtung nach Fig. 5;
Fig. 8: ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Einzelfarbenstreifen-Satzes;
Fig. 9: eine Vorrichtung zur Ermittlung der Farbbalance im Druckresultat einer Offsetdruckmaschine; und
Fig. 10: ein Koordinatensystem für die Vorrichtung nach Fig. 14.

Gemäß Fig. 1 enthält eine übliche Mehrfarbenoffsetdruckmaschine mehrere Druckwerke mit je einem Feuchtwerk 1, einem Farbwerk 2, einem Plattenzylinder 3, um den eine das zu druckende Bild tragende Druckform 4, z.B. eine aus Aluminium bestehende Druckplatte gespannt ist, einen Gummizylinder 5 und einen Druckzylinder 6.
Das Feuchtwerk 1 dient dazu, die Druckformen zunächst mit einem dünnen, gleichmäßigen Wasserfilm zu überziehen, und weist dazu ein Reservoir 7 auf, aus dem Wasser mit Hilfe von mit Stoff überzogenen Gummiwalzen 8 zu zwei Auftragswalzen 9 transportiert wird, die mit leichtem Druck an der Druckform 4 anliegen und diese ständig feucht halten.
Das Farbwerk 2 hat die Aufgabe, die Druckform 4 ständig mit der erforderlichen Farbmenge zu versorgen. Sie weist dazu einen Farbkasten 10 auf, der als Speicher für eine Druckfarbe 11 dient und an dem eine Vielzahl von Stellgliedern 12 in Form von Zonenschrauben angebracht sind. Diese Stellglieder 12 sind über die ganze Breite des Farbkastens 10 in gleichmäßigen Abständen verteilt und steuern den Ausfluß der Druckfarbe 11 aus dem Farbkasten 10 derart, daß die ausfließende Farbmenge zonenweise über die gesamte Druckbreite individuell eingestellt werden kann. Die aus dem Farbkasten 10 ausfließende Druckfarbe 11 gelangt über einen Duktor 13 und einen Heber 14 auf eine Anzahl von Verreibwalzen 15, die unterschiedliche Durchmesser aufweisen und teilweise axial beweglich gelagert sind, um den Farbfilm mehrmals zu spalten und gleichmäßig zu verteilen. Die Druckfarbe wird schließlich von Auftragswalzen 16 übernommen, die mit der Druckform 4 in Berührung stehen und diese mit einem dünnen Farbfilm überziehen.
Die Druckform 4 trägt das zu druckende Bild, wobei diejenigen Stellen, die gedruckt werden sollen, aufnahmefähig für die Druckfarbe 11 und gleichzeitig wasserabstoßend (hydrophob) sind, während die nicht zu druckenden Stellen aufnahmefähig für Wasser (hydrophil) sind und keine Druckfarbe 11 aufnehmen. Daher werden vom Farbwerk 2 nur die hydrophoben Stellen der Druckform 4 mit Farbe belegt, während die hydrophilen Stellen von Farbe frei bleiben.
Von den Druckfarbe 11 tragenden Stellen der Druckform 4 wird die Farbe nun auf den Gummizylinder 5 übertragen, der mit leichtem Druck am Plattenzylinder 3 anliegt. Von der Gummiwalze 5 wird die Druckfarbe 4 schließlich auf einen Bedruckstoff 17 übertragen, der den Spalt zwischen dem Gummizylinder 5 und dem Druckzylinder 6 durchläuft. Der Druckzylinder 6 weist zu diesem Zweck ein nicht näher dargestelltes Greifersystem auf, das eine Vielzahl von Greifern 18 aufweist, die in kurzen Abständen über die ganze Breite des Druckzylinders 6 verteilt sind und die einzelnen Bögen des Bedruckstoffs während der Drehung des Druckzylinders 6 festhalten.
Fig. 2 zeigt das Schema einer Vierfarben-Offsetdruckmaschine mit vier Druckwerken I bis IV, wobei das Druckwerk I beispielsweise der Farbe schwarz zugeordnet ist, während die Druckwerke II bis IV beispielsweise die Farben Cyan, Magenta und Gelb drucken. Jedes Druckwerk umfaßt je ein Feuchtwerk 21, ein Farbwerk 22, einen Plattenzylinder 23, einen Gummizylinder 24 und einen Druckzylinder 25 entsprechend Fig. 1. Vor und hinter dem Druckzylinder 25 ist jeweils eine Anzahl von Übertragungszylindern 26 vorgesehen. Ferner weist die Offsetdruckmaschine an ihrem Eingang einen Vorratsbehälter 27 für einen Stapel 28 aus einzelnen, unbedruckten Bögen 29 des Bedruckstoffs und einen Anlagetisch 30 auf, während an ihrem Ausgang ein Vorratsbehälter 31 für bedruckte Bögen 32 vorgesehen ist.
Die Arbeitsweise einer solchen Offsetdruckmaschine ist wie folgt:
Die unbedruckten Bögen 29 werden einzeln vom Stapel 28 getrennt und nacheinander auf dem Anlagetisch 30 exakt ausgerichtet. Darauf wird der auf dem Anlagetisch 30 befindliche Bogen 29 vom ersten Übergabezylinder 26 übernommen, der dazu wie der Druckzylinder 25 mit Greifern ausgestattet ist. Der Bogen 29 wird vom ersten Übergabezylinder 26 an den Druckzylinder 25 übergeben, worauf der eigentliche Druckvorgang stattfindet. Während der Drehung des Druckzylinders 25 läuft der Bogen 29 zwischen dem Druckzylinder 25 und dem Gummizylinder 24 durch und nimmt dabei die erste, z.B. schwarze, Druckfarbe auf. Nach dem Druckvorgang wird der Bogen 29 mittels der weiteren Übergabezylinder 26 dem zweiten Druckwerk II zugeführt. Dort wird der Bogen 29 vom entsprechenden Druckzylinder 25 paßgenau übernommen, so daß das Druckbild der zweiten Farbe, z.B. Cyan, passgenau aufgedruckt wird. Entsprechend erfolgt der Druck in den Druckwerken III und IV. Nachdem alle vier Farbbilder in vier hintereinander angeordneten Druckwerken auf die Bogen 29 gedruckt sind, werden diese mittels eines Transportbandes 32 dem Vorratsbehälter 31 zugeführt und in diesem gestapelt. Mit modernen Offsetdruckmaschinen dieser Art können pro Stunde ca. 6000 bis 8000 Bogen vierfarbig bedruckt werden.
In der Draufsicht nach Fig. 3 auf ein Druckwerk einer Offsetdruckmaschine sind nur schematisch ein Farbkasten 36 mit den auch in Fig.2 angedeuteten Stellgliedern 37, ein die Druckform tragender Plattenzylinder 38, ein Gummizylinder 39 und ein Druckzylinder 40 angedeutet, die sich sämtlich über die gesamte Druckbreite der Maschine erstrecken. Auf dem Druckzylinder 40 liegt ein bedruckter Bogen 41 noch teilweise auf. Aufgrund der Stellglieder 37 wird der Bogen 41 in einer der Zahl der Stellglieder entsprechenden Anzahl von gedachten, parallelen und aneinander grenzenden Farbzonen 42 bedruckt, die aus in Transportrichtung (Pfeil v) des Bogens 41 erstreckten Streifen bestehen. Um kontrollieren zu können, wie dick die auf den Bogen 41 aufgebrachte Farbschicht ist, werden am oberen oder unteren Rand des Bogens Meßfelder in Form von Rasterfeldern 43 und Vollfeldern 44 mitgedruckt, wobei für jede Farbzone 42 zweckmäßig wenigstens je eine Raster- und Vollfläche 43,44 vorgesehen wird, obwohl jede Raster- oder Vollfläche 43,44 auch über die Breite von mehreren Farbzonen 42 erstreckt sein könnte. Die Rasterfelder 43 bestehen aus einer Vielzahl von Rasterpunkten gleicher Größe, die pro Einheitsfläche der Rasterfelder eine bestimmte Flächendeckung aufweisen. Die Rasterfelder 43 werden durch entsprechende und in der Druckform ausgebildete Abschnitte gedruckt, die in vorgewählten Rasterstufen mit z.B. 25 %, 50 % oder 75 % Flächendeckung angebracht werden. Aus der Vergrößerung oder Verkleinerung der Rasterpunkte in den Rasterfeldern 43 gegenüber den entsprechenden Abschnitten in der Druckform kann daher darauf geschlossen werden, wie sich die mit irgendeinem Stellglied eingestellte Farbmenge beim Druck auswirkt bzw. welche Änderungen sich im Hinblick auf die Flächendeckungen der Rasterpunkte bei einer Änderung der Einstellung des entsprechenden Stellgliedes 37 ergeben. Die Vollfelder 44 dagegen bestehen aus Feldern, die vollständig mit Druckfarbe belegt sind und durch entsprechende Abschnitte in der Druckform entstehen. Die Vollfelder 44 geben daher insbesondere eine Auskunft darüber, ob mittels eines Stellgliedes 37 viel oder wenig Druckfarbe zugeführt wurde, weil sich in den Vollfeldern 44 nur die Schichtdicke der aufgebrachten Druckfarbe ändern kann.
Die Raster- und Vollfelder 43,44 werden zwecks Erzielung objektiver Meßergebnisse mit Hilfe von bekannten Densitometern, vorzugsweise Auflicht-Densitometern, untersucht. Dabei kann es sich um manuell zu bedienende Densitometer (z.B. Macbeth RD-918) oder um automatisch arbeitende Densitometer (z.B. Macbeth PXD-981)handeln, die von der Firma Kollmorgen-Macbeth bzw. deren Tochterfirma Process Measurements Inc. in Newburgh, N.Y. (USA) hergestellt und vertrieben werden. Bei Anwendung manueller Densitometer wird in vorgewählten Abständen ein Bogen 29 aus dem Stapel der bedruckten Bogen herausgenommen und überprüft. Weichen die am Druckresultat ermittelten Werte von denen des Originals ab, kann der Drucker durch Verstellen der Stellglieder versuchen, die Meßwerte wieder mit denen des Originals in Übereinstimmung zu bringen. Wird ein automatisches Densitometer 45 eingesetzt, dann wird dieses zweckmäßig an einem Schlitten 47 montiert, der mit Hilfe steuerbarer Motoren, z.B. Schrittmotoren, auf einer Schiene 48 in Richtung eines Doppelpfeils w quer über die Breite des Bogens 41 hin- und hergefahren werden kann. Gemäß Fig. 2 kann die Schiene 48 an irgendeiner Stelle im Transportweg des Bogens 29 zwischen den Vorratsbehältern 27,31 angeordnet sein.
Ist nur eine Meßstation erwünscht, werden erfindungsgemäß die die Meßfelder 43,44 erzeugenden Abschnitte so auf der Druckform aufgebracht, daß nach vollständigem Bedrucken der Bogen 29 die zugehörigen Meßfelder aller Druckfarben übereinander gedruckt sind.
Mit anderen Worten werden die Einzelfarben-Meßfelder aller zum Drucken verwendeten Druckfarben mit Hilfe von Abschnitten, die auf den Druckformen überall an denselben Orten angebracht sind, derart übereinander gedruckt, daß ein einziges Kombinations-Meßelement entsprechender Form und Größe entsteht, das aufgrund des Übereinanderdrucks nicht nur Rasterpunkte oder eine Volltonfläche einer einzigen Druckfarbe, sondern Rasterpunkte oder übereinander liegende Volltonflächen aller Druckfarben aufweist und daher einen Grauton besitzt. Alternativ ist es auch möglich, die Einzelfarben-Meßfelder von weniger als allen zum Druck benutzten Druckfarben oder beispielsweise nur von zwei Druckfarben zu einem Kombinations-Meßfeld zu kombinieren. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform werden zur Bildung des Kombinations-Meßfeldes nur die bunten Druckfarben (z.B. Magenta, Cyan und Gelb) benutzt, während unbunten Farben (z.B. Schwarz) ein Einzelfarben-Meßfeld zugeordnet wird, falls ein solches überhaupt erwünscht ist. Bei anderen als Vierfarbendrucken kann entsprechend vorgegangen werden. Außerdem ist es möglich, derartige Kombinations-Meßfelder nicht in allen Farbzonen, sondern nur in ausgewählten Farbzonen, z.B. in jeder zweiten, dritten usw. Farbzone vorzusehen. In jedem Fall ergibt sich durch die Anwendung von Kombinations-Meßfeldern der wesentliche Vorteil, daß innerhalb jeder ausgewählten Farbzone weniger Meßfelder benötigt werden als Druckfarben, vorzugsweise bunte Druckfarben vorhanden sind, so daß in einer Reihe und innerhalb jeder Farbzone ausreichend Platz ist, um Meßfelder unterzubringen, die alle für die Regelung benötigten Informationen liefern. Werden beispielsweise drei Einzelfarben-Meßfelder mit den Grundfarben Magenta, Cyan und Gelb zu einem braunen oder grauen Kombinations-Meßfeld zusammengefaßt, dann wird nur noch ein Drittel desjenigen Raums benötigt, der beim Nebeneinanderdruck von drei Einzelfarben-Meßfeldern benötigt würde. Wenn daher in jeder Farbzone je zwei braune oder graue Kombinations-Meßfelder, die als Raster- oder Vollfelder ausgebildet sein können, vorgesehen werden, werden von der zur Verfügung stehenden Breite einer Farbzone von 30 mm bis 40 mm nur etwa 16 mm für zwei je 8 mm breite Kombinations-Meßfelder benötigt, so daß auf der übrigen Breite noch eine Anzahl weiterer Meßfelder oder Kontrollelemente für gleiche oder andere Zwecke untergebracht werden kann. Denn überall dort, wo ein Kombinations-Meßfeld vorgesehen ist, können die zugehörigen Einzelfarben-Meßfelder entfallen.
Bei der ausschließlichen Anwendung von Kombinations-Meßfeldern ist das Densitometer 45 beispielsweise zwischen dem Druckwerk IV und dem Vorrätsbehälter 31 angeordnet. In diesem Fall ist das Densitometer 45 entweder mit einem Strahlteiler, durch den das einfallende Lichtbündel in mehrere Lichtstrahlen aufgeteilt wird, die gleichzeitig durch mehrere Filter hindurch und getrennt voneinander ausgewertet werden, oder mit einer Anzahl von hintereinander angeordneten Filtern, insbesondere Komplementarfiltern versehen, die von den Lichtbündeln nacheinander durchlaufen werden. Auch andere Anordnungen sind denkbar, sofern es möglich ist, aus jedem Kombinations-Meßfeld Informationen über alle darin vorkommenden Druckfarben zu erhalten. Abgesehen davon können im Bedarfsfall geeignete und an sich bekannte Maßnahmen zur Synchronisierung vorgesehen sein, um dadurch die Zeitpunkte exakt vorzugeben, zu denen das Densitometer eine Messung vornimmt.
Alternativ können weitere Meßstationen zwischen den einzelnen Druckwerken I bis IV vorgesehen und die Meßfelder der einzelnen Druckfarben so angeordnet werden, daß sie nach dem Druck nebeneinander liegen und daher zur Erhöhung der Genauigkeit jede Druckfarbe einem separaten Meßfeld und einem separaten Densitometer zugeordnet ist. Im übrigen wird das Densitometer 45 zweckmäßig über ein Schleppkabel 49 mit einer automatischen Auswertestation, einer elektronischen Datenverarbeitungsanlage 50 od. dgl. verbunden.
Entsprechend kann bei Anwendung einer Rollen-Offsetmaschine vorgegangen werden. Alternativ kann auch ein einzelner, aus der Maschine herausgenommener Bogen manuell oder mittels eines automatisch über den Bogen geführten Densitometers abgetastet werden.
In Fig. 4 ist die Funktionsweise des Densitometers 45 schematisch dargestellt. Von einer Lichtquelle 56 werden mittels einer Optik 57 Lichtstrahlen auf den Bogen 29 gelenkt, z.B. auf ein Raster- oder Vollfeld 43,44 einer bestimmten Druckfarbe desselben. Ein Teil der auftreffenden Lichtstrahlen wird dabei absorbiert, während der restliche Teil reflektiert und durch eine Optik 58 auf einen Farbfilter 59 gelenkt wird. Dieser Farbfilter 59 besitzt eine zur gemessenen Druckfarbe komplementäre Farbe (Cyan-rot, Magenta-grün, gelb-blau), wodurch die farbigen Lichtstrahlen in unbunte oder graue Lichtstrahlen umgewandelt werden. Hinter dem Farbfilter gelangen die Lichtstrahlen auf einen Empfänger 60, der aus einem opto-elektronischen Wandler besteht und die Lichtstrahlen in elektrische Signale umwandelt. Diese werden dann an eine Auswerteschaltung 61 weitergeleitet und in dieser verarbeitet. Die erhaltenen Meßergebnisse können auf einem Bildschirm 62 digital angezeigt werden. Der Farbfilter 59 kann zusammen mit anderen Farbfiltern innerhalb einer Schwenk- oder Drehvorrichtung so angeordnet sein, daß wahlweise ein der zu beobachteten Druckfarbe zugeordneter Farbfilter in die Lichtstrahlen geschwenkt werden kann, um auch manuelle Untersuchungen auf einfache Weise möglich zu machen.
Das Densitometer 45 mißt die optische Dichte D, d.h. den dekadischen Logarithmus des Kehrwertes des Reflektionsgrades, welcher der Quotient aus dem reflektierten Lichtstrom und dem einfallenden Lichtstrom ist. Wird die optische Dichte an einem Rasterfeld 43 ermittelt, ergibt sich die Rasterdichte D_R, während die an einer Vollfäche 44 ermittelte Dichte als Volltondichte D_V bezeichnet wird. Aus D_R und D_V kann in bekannter Weise (Murray-Davies, Jule-Nielson) die sog. optisch wirksame Flächendeckung der Rasterpunkte errechnet werden, die etwas größer als die sog. mechanische Flächendeckung ist, die bei Untersuchung der Rasterpunkte mit einem Mikroskop od. dgl. erhalten wird. Für die Zwecke der Erfindung ist jedoch wichtig, daß die Rasterdichte ebenso wie die optisch wirksame oder die mechanische Flächendeckung letztlich auch nur eine Größe ist, die eine Aussage über die Größe der Rasterpunkte ermöglicht. Dasselbe gilt für den Begriff der Rasterpunktveränderung, der Auskunft darüber gibt, in welchem Maße Rasterpunkte während des Drucks vergrößert oder verkleinert werden. In der nachfolgenden Beschreibung und auch in den Ansprüchen sind daher diese vier Begriffe unter der Bezeichnung "Rasterpunktgröße" zusammengefaßt. Im übrigen können die Rasterfelder in unterschiedlichen Rasterstufen von beispielsweise 25 %, 50 % und 75 %, bezogen auf ihre optisch wirksame oder mechanische Flächendeckung, vorgesehen sein. Die Reihenfolge und Häufigkeit der Messungen hängt vor allem von den spezifischen Eigenschaften der verwendeten Mehrfarbenoffsetdruckmaschine und den im Kurz- oder Langzeitbereich auftretenden Änderungen im Druckresultat ab. Abgesehen davon werden manuell zu handhabende Densitometer vorwiegend in der Vorbereitungsphase verwendet, um anhand eines Muster- oder Probedrucks die beim nachfolgenden Auflagedruck benötigten Daten zu gewinnen, während vollautomatische Densitometer hauptsächlich beim Auflagedruck eingesetzt werden.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung (Fig. 2) umfaßt außer einer Meßeinrichtung für Ist-Werte in Form des Densitometers 45 (oder mehrerer Densitometer) eine Stelleinrichtung, die aus der Summe aller Stellglieder 37 besteht. Die Regelstrecke ist der Weg der Farbe von den Farbkästen zu den zu bedruckenden Bogen. Der Regler der Regelvorrichtung besteht aus einer elektronischen Datenverarbeitungsanlage 65, der die vom Densitometer 45 gemessenen Meßwerte über eine Leitung 66 zugeführt werden und die Stellsignale an die Stellglieder 37 über Leitungen 67 abgibt. Außerdem kann die Datenverarbeitungsanlage 65 mit einem Bildschirm 68 verbunden sein, auf dem Meßwerte od. dgl. sichtbar gemacht werden können. Die Datenverarbeitungsanlage kann außerdem mit vorher ermittelten Regelprogrammen programmiert werden und dann gemäß diesen Regelprogrammen anhand der Meßwerte einen Vorschlag zur Betätigung der Stellglieder 37 ausrechnen, die entweder zunächst auf dem Bildschirm 68 od. dgl. sichtbar gemacht und dann vom Drucker auf dessen Befehl hin freigegeben oder beim vollautomatischen Betrieb sofort den Stellgliedern 37 zugeleitet werden.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel für das erfindungsgemäße Regelverfahren erläutert, wobei davon ausgegangen wird, daß alle Meßfelder aus Einzelfarben-Meßfeldern bestehen.
Von jeder bunten Druckfarbe, z.B. Cyan, Magenta und Gelb, u.U. auch von Schwarz, werden Rasterfelder 43 (Fig. 3) mitgedruckt, die einer oder mehreren Farbzonen 42 zugeordnet sind. Zu Beginn eines Druckvorgangs wird jedem Rasterfeld 43 ein Leitwert in Form einer Rasterdichte oder einer mechanischen oder optisch wirksamen Flächendeckung der Rasterpunkte zugeordnet, der die erwünschte Rasterpunktgröße in dem jeweiligen Rasterfeld 43 definiert. Ist wie üblich die Flächendeckung der Rasterpunkte in dem das Rasterfeld 43 produzierenden Abschnitt der zugeordneten Druckform bekannt, kann die Rasterpunktgröße in den Rasterfeldern 43 auch durch die Rasterpunktvergrößerung oder Rasterpunktverkleinerung mit Bezug auf die Rasterpunktgröße auf dem entsprechenden Abschnitt der Druckform definiert werden. Jedem Rasterfeld 43 wird weiterhin ein unterer und/oder oberer Grenzwert für die Rasterpunktgröße zugeordnet, die einen Toleranzbereich für die Rasterpunktgröße festlegen. Weiterhin können ausgewählte Beziehungen zwischen den Rasterfeldern von je zwei oder auch mehr Druckfarben definiert werden, z.B. die Differenzen oder Quotienten der Rasterpunktgrößen zu den Farbpaaren Cyan/Magenta, Cyan/Gelb und Magenta/Gelb, wobei in der Regel nur die ausgewählten Beziehungen für zwei Farbpaare benötigt werden, weil sich daraus die entsprechenden Beziehungen des dritten Farbpaars von selbst ergeben. Hier wie bei den anderen Größen richtet sich die Wahl, ob für die Definition der Rasterpunktgröße die Rasterdichten, die mechanischen oder die optisch wirksamen Flächendeckungen oder die Rasterpunktveränderungen verwendet werden, nach den Eigenschaften der verwendeten Densitometer oder anderer Meßeinrichtungen, der verwendeten Datenverarbeitungsanlage, des jeweiligen Regelprogramms, der im Einzelfall verwendeten Mehrfarbendruckmaschine od. dgl.. Sodann werden für die ausgewählten Beziehungen ebenfalls obere und/oder untere Grenzwerte festgelegt, die weitere Toleranzbereiche definieren. Dabei kann vorgesehen sein, daß die Toleranzbereiche für die Rasterpunktgröße während des gesamten Druckvorgangs konstant bleiben. Möglich ist aber auch, der Datenverarbeitungsanlage durch das Programm vorzugeben, die Toleranzbereiche während des Druckvorgangs anhand der zugeführten Meßwerte wiederholt neu zu errechnen, z.B. in Abhängigkeit von sich ändernden Korrelationen zwischen der Farbschichtdicke und der Flächendeckung der Rasterpunkte.
In entsprechender Weise können von jeder bunten Druckfarbe (oder auch von Schwarz) Vollfelder 44 (Fig. 3) mitgedruckt werden, die einer oder mehreren Farbzonen 42 zugeordnet sind. Für diese Vollfelder 44 werden in entsprechender Weise Leitwerte, obere und/oder untere Toleranzbereiche definierende Grenzwerte und bei Bedarf ausgewählte Beziehungen mit zugehörigen Toleranzbereichen festgelegt oder über das Regelprogramm wiederholt errechnet.
Sind außer den Rasterpunktgrößen auch die Volltondichten im Regelprogramm berücksichtigt, so werden der Datenverarbeitungsanlage außerdem Korrelationen zwischen den Rasterpunktgrößen und den Farbschichtdicken mitgeteilt, wobei die Farbschichtdicken zweckmäßig in Form der zugehörigen Vollflächendichten mitgeteilt werden, da diese repräsentativ für die jeweiligen Farbschichtdicken sind. Eine solche Korrelation kann beispielsweise bedeuten, daß eine Erhöhung bzw. Erniedrigung der Volltondichte im Bereich D_V = 1,20 bis D_V = 1,40 um ΔD_V = 0,10 einer Vergrößerung bzw. Verkleinerung der Rasterdichte um ΔD_R = 0,03 entspricht. Auch hier kann die Korrelation zwischen Farbschichtdicke bzw. Volltondichte einerseits und Rasterpunktänderung bzw. Rasterpunktdichte andererseits durch andere Größen, z.B. die Volltondichten und die zugehörigen Rasterpunktänderungen in Prozent, definiert werden. Für unterschiedliche Druckfarben und unterschiedliche Bereiche der Volltondichte können unterschiedliche Korrelationen bestehen. Außerdem kann dem Rechner über das Regelprogramm mitgeteilt werden, daß er sich aus den zugeführten Meßwerten wiederholt die beim Druckvorgang veränderbaren Korrelationen neu errechnet und bei der Berechnung seiner Vorschläge zur Betätigung der Stellglieder 37 stets die momentanen Korrelationen zugrunde legt.
Schließlich können der Datenverarbeitungsanlage vorgewählte Prioritäten mitgeteilt werden, die bei der Berechnung der Vorschläge zur Betätigung der Stellglieder 37 zu berücksichtigen sind. Diese Prioritäten können beispielsweise fordern, daß 1) die Rasterpunktgrößen und/oder Volltondichten innerhalb der diesen zugeordneten Toleranzbereiche liegen müssen, 2) die ausgewählten Beziehungen für die Rasterpunktgrößen und/oder Volltondichten verschiedener Druckfarben zueinander in den ihnen zugewiesenen Toleranzbereichen liegen müssen und 3) die Absolutwerte der Rasterpunktgrößen und Volltondichten möglichst nahe bei den festgelegten Leitwerten liegen. Dabei müssen die Prioritäten so festgelegt werden, daß die Datenverarbeitungsanlage in jedem Fall eine eindeutige Entscheidung treffen kann. Alternativ könnte eine Priorität auch darin bestehen, daß der Datenverarbeitungsanlage bestimmte Dominanzen mitgeteilt werden, die z.B. besagen, daß bei der Errechnung eines Regelvorschlags mit derjenigen Farbe zu beginnen ist, an der die stärksten Abweichungen im Verlauf des Druckvorgangs festgestellt wurden, oder die in der betreffenden Farbzone, integral betrachtet, am stärksten vertreten ist.
Nachfolgend wird ein Rechenbeispiel für die Regelung einer Vierfarben-Offsetdruckmaschine angegeben, deren Farbwerke je 32 Stellglieder aufweisen. Das Beispiel bezieht sich auf eine einzige Farbzone, z.B. die Farbzone Nr. 24, und auf die zugehörigen Stellglieder Nr. 24 der diese Farbzone druckenden Farbwerke. Betrachtet werden die Druckfarben Cyan, Magenta und Gelb. Die Druckformen für diese Druckfarben besitzen in der zugehörigen Farbzone einen Anteil von 60 % druckenden Stellen für Cyan und jeweils einen Anteil an druckenden Stellen von 50 % für Magenta und Gelb. Außerdem weisen die Druckformen in dieser Farbzone wenigstens ein Raster- und ein Vollfeld 43,44 auf. Zur Dichtemessung wird das Densitometer PX-981 der Fa. Macbeth verwendet, das die Meßfelder bei laufender Maschine mißt. Der Datenverarbeitungsanlage werden für die Farbzone Nr. 24 folgende Werte mitgeteilt:

a) Cyan:

$D_{R} (Leitwert) = 0,55, Toleranzbereich ± 0,05;$

$D_{V} (Leitwert) = 1,30, Toleranzbereich ± 0,10;$
b) Magenta:

$D_{R} (Leitwert) = 0,45, Toleranzbereich ± 0,05;$

$D_{V} (Leitwert) = 1,30, Toleranzbereich ± 0,10;$
c) Gelb:

$D_{R} (Leitwert) = 0,45, Toleranzbereich ± 0,05;$

$D_{V} (Leitwert) = 1,30, Toleranzbereich ± 0,10;$
d) ausgewählte Beziehungen:

$D_{R} {(Cyan) - D}_{R} (Magenta) (Leitwert) = + 0,10, Toleranzbereich + 0,08 - + 0,12;$

$D_{R} {(Cyan) - D}_{R} (Gelb) (Leitwert) = + 0,10, Toleranzbereich + 0,08 - + 0,12;$

$D_{R} {(Magenta) - D}_{R} (Gelb) (Leitwert) = 0,00, Toleranzbereich - 0,02 - + 0,02;$
e) Korrelation zwischen Volltondichten und Rasterdichten: Eine Änderung der drei Volltondichten im Bereich D_V = 1,20 bis D_V = 1,40 um ΔD_V = 0,10 hat eine gleichgerichtete Änderung der Rasterdichte von ΔD_R = 0,03 zur Folge.
f) Prioritäten:
- 1) Die Toleranzbereiche für die Raster- und Volltondichten sollen nicht unter- oder überschritten werden. Ergibt die Messung Werte, die außerhalb der Toleranzbereiche liegen, soll ein Vorschlag für eine solche Betätigung der Stellglieder Nr. 24 errechnet werden, daß die Werte wieder in die Toleranzbereiche zurückgeführt werden und nach Möglichkeit auch die Bedingungen nach den Prioritäten 2) und 3) erfüllt sind.
- 2) Die Toleranzbereiche für die ausgewählten Beziehungen nach d) sollen nicht verlassen werden. Ergibt die Messung Werte, die außerhalb der Toleranzbereiche liegen, soll ein Vorschlag für eine solche Betätigung der Stellglieder Nr. 24 errechnet werden, daß die Werte wieder in die Toleranzbereiche zurückgeführt werden. Dabei soll die Rechnung mit derjenigen Druckfarbe begonnen werden, welche hinsichtlich der Größe D_R am stärksten von ihrem Leitwert abweicht. Der errechnete Vorschlag muß die Bedingungen nach Priorität 1) erfüllen und soll die Bedingungen nach Priorität 3) erfüllen.
- 3) Wenn die Bedingungen nach 1) und 2) erfüllt sind, aber die Vorschläge noch Alternativen offen lassen, sollen zuerst die Leitwerte der Rasterdichten und dann die Leitwerte der Volltondichten möglichst gut erreicht werden.
- 4) Erkennt die Datenverarbeitungsanlage keine Regelmöglichkeit, um die Bedingungen nach 1) und 2) zu erfüllen, so wird ein diesbezügliches Fehlersignal abgegeben.

Messungen in der Farbzone Nr. 24 ergeben nun z.B. während des Auflagedrucks folgende Meßwerte:
A)

Cyan: D_V = 1,32 D_R = 0,57;

Magenta: D_V = 1,30 D_R = 0,50;

Gelb: D_V = 1,28 D_R = 0,47;

Bedingung nach Priorität 1) ist für alle Farben erfüllt.
B)

$D_{R} {(Cyan) - D}_{R} (Magenta) = 0,07, Toleranzbereich verlassen;$

$D_{R} {(Cyan) - D}_{R} (Gelb) = 0,10, erfüllt;$

$D_{R} {(Magenta)- D}_{R} (Gelb) = 0,03, Toleranzbereich verlassen;$

Bedingung nach Priorität 2) ist für zwei Differenzen nicht erfüllt Die Druckfarbe mit der größten Abweichung der Rasterdichte vom Leitwert ist Magenta mit ΔD_R = 0,05. Es wird daher zunächst versucht, die Rasterdichte von Magenta auf den Wert 0,45 zurückzubringen. Wegen der Korrelation würde das allerdings bedeuten, daß die Volltondichte um ca. 0,167 auf D_V = 1,133 abnehmen würde, so daß die Bedingung nach Priorität 1) nicht erfüllt wäre. Auch bei Absenkung der Rasterdichte von Magenta auf 0,46 würde mit D_V = 1,167 die Bedingung nach Priorität 1) nicht erfüllt sein. Wird dagegen die Rasterdichte von Magenta von 0,50 nur auf 0,47 reduziert, ist die Bedingung nach Priorität 1) mit D_V = 1,20 für Magenta erfüllt. Entsprechend ließen sich die Bedingungen nach Priorität 1) auch mit Reduzierungen der Rasterdichte von Magenta auf 0,48 und 0,49 erfüllen. Da die Priorität 3) jedoch vorschreibt, daß beim Vorhandensein mehrerer möglicher Alternativen zunächst die Rasterdichte möglichst nahe dem zugehörigen Leitwert angenähert werden soll, ist der Wert D_R = 0,47 der beste Wert, der nach dem obgen Regelprogramm erreicht werden kann. Es ist dann zu erwarten, daß die Differenzen der Rasterdichte im weiteren Verlauf folgende Werte annehmen:

$D_{R} {(Cyan) - D}_{R} (Magenta) = + 0,10;$

$D_{R} {(Cyan) - D}_{R} (Gelb) = + 0,10;$

$D_{R} {(Magenta) - D}_{R} (Gelb) = 0,00.$
Die Bedingungen nach Priorität 2) sind sämtlich erfüllt.
Infolgedessen gibt die Datenverarbeitungsanlage nach Durchrechnung aller Alternativen den Vorschlag, die Rasterdichte von Magenta von 0,50 auf 0,47 zu reduzieren. Dieser Vorschlag wird bei Off-Line-Betrieb vom Drucker anhand einer Tabelle in eine entsprechende Änderung des Stellglieds 37 für die Farbzone Nr. 24 und die Druckfarben Magenta umgesetzt. Der Betrag, um den das Stellglied verstellt werden muß, hängt dabei von der speziellen Druckmaschine ab, d.h. es muß vorher stets ermittelt werden, welche Korrelation zwischen einer Änderung der Stellung der Stellglieder und der dadurch erzielten Änderung der Farbschichtdicke bzw. der Volltondichte besteht. Bei On-Line-Betrieb gibt der Drucker lediglich mit dem Druck auf eine Bedienungstaste sein Einverständnis, worauf das zugehörige Stellglied mittels eines Schritt- oder Servomotors od. dgl. automatisch verstellt wird.
Wäre nach einer Variante des obigen Rechenbeispiels eine Volltondichte für Magenta von D_V = 1,24 anstatt D_V = 1,30 gemessen worden, dann würden sich bei Reduzierung der Rasterdichte von Magenta auf Werte zwischen 0,45 und 0,48 Volltondichten ergeben, die die Bedingungen nach Priorität 1) nicht erfüllen. Erst bei einer Reduzierung von D_R auf 0,49 liegt die Volltondichte mit D_V = 1,207 im geforderten Toleranzbereich, so daß von der Datenverarbeitungsanlage eine Reduzierung der Rasterdichte von Magenta auf 0,49 empfohlen würde, was nach Abschluß des Regelvorgangs folgende Differenzen zwischen den Rasterdichten erwarten läßt:

$D_{R} {(Cyan) - D}_{R} (Magenta) = 0,08;$

$D_{R} {(Cyan) - D}_{R} (Gelb) = 0,10;$

$D_{R} {(Magenta) - D}_{R} (Gelb) = 0,02.$
Diese Werte liegen sämtlich innerhalb der Toleranzbereiche nach Priorität 2).
Die obigen Beispiele zeigen die Überlegenheit der erfindungsgemäßen Regelstrategie im Vergleich zu herkömmlichen Regelverfahren. Im Rechenbeispiel war angenommen, daß sich die für die Aufrechterhaltung des Farbgleichgewichts wichtigen Rasterdichten sämtlich verändert hatten. Dabei war die Änderung bei Magenta relativ groß und hätte bei Anwendung herkömmlicher Regelvorrichtungen außerhalb eines engen Toleranzbereichs liegen müssen. Als Folge des Herausfallens der Rasterdichte von Magenta aus dem Toleranzbereich hätte die Datenverarbeitungsanlage vorgeschlagen, die Rasterdichte von Magenta auf 0,45 oder einen dicht benachbarten Wert zu verändern. Dabei wäre, wenn nur die Rasterdichte als Regelgröße verwendet wird, nicht bemerkt worden, daß durch den Regelvorschlag gleichzeitig eine nicht tolerierbare Änderung der Volltondichte herbeigeführt wird. Entsprechendes würde sich ergeben, wenn nur die Volltondichte geregelt wird, da eine Erhöhung der Volltondichte für Gelb von 1,28 auf den Leitwert von 1,30 gleichzeitig eine Änderung der zugehörigen Rasterdichte von 0,47 auf 0,53 und damit ein unbemerktes Herausfallen aus dem zugehörigen Toleranzbereich zur Folge gehabt hätte. Werden dagegen sowohl die Volltondichten als auch die Rasterdichten als Regelgrößen verwendet, dann hätte die Datenverarbeitungsanlage keinen vernünftigen Regelvorschlag errechnen können. Bei Anwendung der erfindungsgemäßen Regelstrategie ist es dagegen möglich, a) relativ große Toleranzbereiche für die Absolutwerte der Vollton- und Rasterdichten festzulegen, dennoch b) das Farbgleichgewicht durch relativ enge Toleranzen für die ausgewählten Beziehungen aufrechtzuerhalten und c) durch Berücksichtigung der Korrelation vernünftige Regelvorschläge zu erarbeiten. Dabei dienen die "ausgewählten Beziehungen" dem Zweck, solche Änderungen der Rasterdichten und/oder der Volltondichten der beteiligten Druckfarben zueinander zu tolerieren, die im wesentlichen in dieselbe Richtung gehen, dagegen in entgegengesetzte Richtungen laufende Änderungen weitgehend auszuschalten. Nur beispielsweise seien als ausgewählte Beziehungen noch die arithmetischen Mittel der Rasterpunktgrößen und/oder Volltondichten aller beteiligten bunten und/oder unbunten Druckfarben erwähnt. Anstelle der Differenzen und Quotienten könnten auch andere Beziehungen ausgewählt und diese auf die Beziehungen zwischen drei oder mehr Druckfarben zueinander ausgedehnt werden. Die vorgeschlagenen Differenzen und Quotienten für Farbpaare haben jedoch die Vorteile, daß sie einerseits durch elektrische Schaltungen leicht realisierbar sind und daher mit preisgünstigen Schaltelementen auch automatisch errechnet werden können, während andererseits eng tolerierte Änderungen der Differenzen und Quotienten der Rasterdichten im zugehörigen Farbwürfel praktisch nur Änderungen in der Nähe der Raumdiagonalen und somit hauptsächlich Änderungen der Helligkeit einer gedruckten Farbe, aber kaum eine Änderung der Farbnuance bewirken. Die Korrelation dagegen ermöglicht im Gegensatz zu bisherigen Regelverfahren und- vorrichtungen nicht nur einen Vergleich der Absolutwerte der Raster- und Volltondichten, sondern auch eine Abschätzung der Änderungen, die durch einen Eingriff in den Druckvorgang mit den Stellgliedern 37 sowohl im Hinblick auf die Volltondichte als auch im Hinblick auf die Rasterdichte tatsächlich erzielt werden. Bei ständig neuer Berechnung im Langzeitbereich dient die Korrelation schließlich zur automatischen Anpassung der Regelstrategie an die sich ändernden Eigenschaften der Druckmaschine.
Anhand der Fig. 5 bis 7 werden nachfolgend Einzelheiten der Prozeßleitanlage der erfindungsgemäßen Regelvorrichtung näher erläutert. Die Regelvorrichtung umfaßt zunächst ein Densitometer 71, z.B. Macbeth PXD-981, das einen bedruckten Bogen abtastet und die erhaltenen Meßdaten einem Meßwert-Konzentrator 72 zuführt, der die Daten dann an eine Prozeßleitanlage 73 weiterleitet. Diese besteht im wesentlichen aus einem Sollwert- bzw. Leitwert-Rechner 74, einem Istwert- bzw. Meßwert-Rechner 75 und einem Stellwert-Rechner 76, der über Leitungen 77 an die Stellglieder von Farbkästen 78 einer Mehrfarben-Druckmaschine angeschlossen ist. Der Leitwert-Rechner 74 ist mit einer Anzahl von Peripheriegeräten verbunden, z.B. mit einer Tasten 79 aufweisenden Operationskonsole 80, einem Speicher 81 in Form eines Magnetband-, Blasen-, Lochbandspeichers od. dgl., einer Druckeinheit 82 und einem Monitor 83, beispielsweise in Form eines Bildschirms.
Die Operationskonsole 80 dient zur Eingabe von Befehlen, insbesondere solchen betreffend die verschiedenen Leitwerte, Toleranzbereiche od. dgl., in die Prozeßleitanlage 73. Im Speicher 81 sind beispielsweise alle Daten gespeichert, die eine bestimmte Auflage betreffen, bereits zu einem guten Druckresultat geführt haben und insbesondere alle erforderlichen Einstellungen für die Farbkästen 78 umfassen. Die Druckeinheit 82 kann die auf dem Monitor 83 erscheinenden Daten oder ein Protokoll über den Druckvorgang während einer Auflage ausdrucken. Der Monitor 83 dient dazu, die jeweiligen Betriebszustände der Mehrfarben-Druckmaschine, von der Prozeßleitanlage 73 errechnete Vorschläge für einen Regelvorgang od. dgl. sichtbar zu machen. Der Leitwert-Rechner 74 verarbeitet die von der Operationskonsole 80 und vom Speicher 81 erhaltenen Daten und Befehle, vergleicht diese mit den vom Istwert-Rechner 75 ermittelten Daten, arbeitet Regelvorschläge aus und leitet diese ggf. nach Sichtbarmachung im Monitor 83 und nach Zustimmung des Druckers an den Stellwert-Rechner 76 weiter. Dieser formt diese Daten dann in entsprechende elektrische Signale um, mittels derer die Stellglieder der Stelleinrichtung, die aus den Farbkästen und ihren Zonenschrauben bzw. den diese steuernden Stellmotoren besteht, in der erwünschten Weise gesteuert werden. Der Meßwert-Konzentrator 72 ist über Schleppkabel an das oder die Densitometer 71 angeschlossen und nimmt in sehr schneller Folge alle von diesen ermittelten Meßwerte mit einer Vielzahl von parallelen Leitungen 84 auf. Damit diese Meßwerte nicht über eine entsprechende Vielzahl von Leitungen an die meistens entfernt von der Mehrfarbendruckmaschine angeordnete Prozeßleitanlage 73 weitergeleitet werden müssen, ist der Meßwert-Konzentrator 72 unmittelbar an der Mehrfarbendruckmaschine angeordnet, so daß er die zugeführten Meßdaten konzentrieren und dann über wenige Leitungen 85 seriell an die Prozeßleitanlage 73 weiterleiten kann.
Das Densitometer 71 wird nach einem im Speicher 81 befindlichen Programm, das ihm über den Leitwert-Rechner 74 und den Meßwert-Konzentrator 72 zugeleitet wird, über den bedruckten Bogen geführt. Dabei enthält das Programm beispielsweise Daten für den Motor, mittels dessen das Densitometer 71 über den Druckbogen gefahren wird, sowie Daten betreffend die Zeitpunkte, zu denen es Meßdaten liefern soll und dazu beispielsweise einen LichtbIitz auf den Druckbogen wirft. Dabei kann vorgesehen sein, daß das Densitometer 71 allmählich von Farbzone 42 zu Farbzone 42 (Fig. 3) wandert und nach dem Erreichen einer Farbzone immer dann zur Abgabe von Meßwerten angesteuert wird, wenn ein Raster- oder Vollfeld 43,44 oder irgendein anderes Meßfeld eines bedruckten Bogens unter ihm vorbeiwandert. Dabei werden beispielsweise solche Densitometer verwendet, die beim Aussenden eines Lichtblitzes den reflektierten Lichtstrahl mittels eines Prismas, mittels optischer Filter od. dgl. sofort in die den vorhandenen Druckfarben zugeordneten Teilstrahlen zerlegt, so daß pro Lichtblitz Meßwerte für alle Druckfarben erhalten werden. Gemäß Fig. 6 können mit dem Speicher 81 bzw. mit der Operationskonsole 80 alle einen Druckvorgang betreffenden Daten in den Leitwert-Rechner 74 eingegeben werden. Diese Daten werden auf ihnen zugeordnete Speichereinheiten eines Leitwert-Speichers 86 verteilt, die beispielsweise mit den Bezeichnungen "Volltondichten", "Rasterpunktgrößen", "ausgewählte Beziehungen" (gemeint sind hier jeweils deren Leitwerte), "Toleranzbereiche V, R, B" für die Volltondichte, die Rasterdichte und die ausgewählten Beziehungen, "Korrelationen", Prioritäten", Farbverbrauch", "Farbausgleich", "Drucktyp-Korrektur" und "Farbtyp-Korrektur" bezeichnet sind.
Zu den bereits oben erläuterten Werten können somit zunächst Daten betreffend den Farbverbrauch eingegeben werden. Darunter wird der innerhalb einer Farbzone insgesamt ermittelte Anteil an verbrauchter Druckfarbe verstanden, der zwischen 0 % und 100 % für jede Farbe schwanken kann. Über den Farbverbrauch kann die Empfindlichkeit bzw. die Ansprechgeschwindigkeit des Regelvorgangs beeinflußt werden. Bei hohem Farbverbrauch in einer Farbzone wird sich die Verstellung eines Stellgliedes schneller als bei geringem Farbverbrauch auf das Druckresultat auswirken. Beim Vorhandensein einer gegebenen Differenz zwischen einem Ist- bzw. Meßwert und dem gewünschten Leit- bzw. Sollwert kann es daher zweckmäßug sein, das zugehörige Stellglied bei geringem Farbverbrauch zunächst starker zu verstellen, als bei hohem Farbverbrauch erforderlich wäre, um dadurch eine schnellere Annäherung an den Leitwert zu erhalten. Abgesehen davon kann eine Verstellung der Stellglieder auch davon abhängig gemacht werden, ob eine Druckfarbe mehr oder weniger intensiv, d.h. mit größerer oder kleinerer Farbschichtdicke aufgetragen wird. Über die Speichereinheit "Farbverbrauch" kann somit ein Korrekturwert für das dem betreffenden Stellglied zugeführte Stellsignal eingegeben werden.
Weitere Korrekturen für die Stellsignale können sich notwendig erweisen, wenn in zwei benachbarten Farbzonen extreme Unterschiede im Farbverbrauch und/oder der Farbintensität bestehen, um sichtbare Änderungen dieser Übergänge beim Verstellen der Stellglieder zu vermeiden. Mit den Größen "Drucktyp-Korrektur" und "Farbtyp-Korrektur" sollen schließlich Korrekturwerte für die Sollsignale erzeugt werden, die aufgrund der Eigenschaften der verwendeten Bedruckstoffe oder Druckfarben erforderlich sind. Dabei soll insbesondere berücksichtigt werden, daß Bedruckstoffe viel oder wenig Druckfarbe aufnehmen können oder die Druckfarben aufgrund ihrer Rheologie unter sonst gleichen Bedingungen mehr oder weniger stark auf den Bedruckstoff aufgetragen werden. Der Istwert-Rechner 75 enthält einen Istwert-Speicher 87, insbesondere mit Speichereinheiten für die von den Densitometern 71 gemessenen Raster- und Volltondichten. Daneben können Speichereinheiten vorgesehen sein, in die Daten betreffend die "optisch wirksame Flächendeckung", die "mechanische Flächendeckung", die "Rasterpunktänderungen" und die "Farbschichtdicke" eingegeben werden. Schließlich können Speichereinheiten vorgesehen sein, in denen Informationen gespeichert werden, die Meßprogramme, Parameter der Rasterflächen 43 (z.B. deren Flächendeckungen in %) od. dgl. betreffen. Diese Daten werden vom Meßwert-Rechner 75 wiederholt aus den Raster- und Volltondichten ermittelt.
Der Stellwert-Rechner 76 dient dazu, die vom Istwert-Rechner 75 errechneten und zugeführten Informationen in gewissen Zeitabständen oder ständig mit den vom Leitwert-Rechner 74 vorgegebenen Leitwerten bzw. Toleranzbereichen zu vergleichen, aufgrund der vom Leitwert-Rechner 74 mitgeteilten Prioritäten oder Steuerstrategien Stellsignale für Stellglieder 88 zu errechnen und diese ggf. auf dem Monitor 83 anzuzeigen oder direkt den Stellgliedern 88 zuzuleiten, die aus den Zonenschrauben, deren Stellmotoren od. dgl. bestehen, wobei jedes Farbwerk der Mehrfarbendruckmaschine beispielsweise 32 solcher Stellglieder aufweisen kann. Der Stellwert-Rechner weist zu diesem Zweck einen Stellwert-Speicher 89 mit Speichereinheiten für die vom Leitwert-Rechner 74 zugeführten Informationen auf. Diese Informationen betreffen beispielsweise die Startzustände der Farbduktoren oder Stellglieder in Abhängigkeit vom Farbverbrauch oder von früher hergestellten, gleichen oder ähnlichen Auflagen, ferner Korrekturfaktoren für die Druck- und/oder Farbtypen, Ausgleichsfaktoren (z.B. bei Beeinflussung einer Farbzone durch eine benachbarte Farbzone, errechnet aus dem Farbverbrauch), ferner Charakterisierungen der Farbduktoröffnungen od. dgl. mit Hilfe von Kennlinien (z.B. anhand der Relation ΔÖffnung/ΔFarbmassenfluß) oder schließlich aktuelle Steuerstrategien, errechnet anhand der Prioritäten oder Farbdominanzen.
In Fig. 7 sind schließlich schematisch Einzelheiten der Prozeßleitanlage dargestellt. Danach enthält der Istwert-Rechner 75 für jede Farbzone je eine Recheneinheit 91, deren Eingängen 92 die Meßwerte der Rasterdichten der vorhandenen Druckfarben zugeführt werden. Diese Meßwerte werden in geeignete, den jeweiligen Istwerten entsprechende Signale umgewandelt, die in Leitungen 93 erscheinen. Entsprechende Recheneinheiten 91 können für die Flächendeckungen vorgesehen sein. Die Recheneinheiten 91 für die "ausgewählten Beziehungen" zwischen den Rasterpunktgrößen weisen zusätzlich noch Differenz-, Teiler- oder andere Stufen 94 auf, um aus je zwei oder mehr Meßwerten die Differenzen, Quotienten od. dgl. zu bilden.
Der Leitwert-Rechner 74 enthält für jede Farbzone Recheneinheiten 95, deren Eingängen 96 die Leitwerte oder die Grenzwerte der Toleranzbereiche für die Rasterpunktgröße zugeführt werden und die Stufen 97 aufweisen, welche die Differenzen aus den Leit- und den Istwerten errechnen oder lediglich feststellen, ob die Istwerte innerhalb oder außerhalb der zugehörigen Toleranzbereiche liegen. Die erhaltenen Daten werden einem aus programmierbaren Matrizen aufgebauten Mikroprozessor 98 zugeführt, womit die Steuerstrategien für den Stellwert-Rechner 76 mit Hilfe der Korrelationen und Prioritäten errechnet werden.
Für die Volltondichten können ähnlich aufgebaute Rechnereinheiten 99 vorgesehen sein, deren Eingängen 100 beispielsweise die gemessenen und entsprechend umgerechneten Istwerte und deren weiteren Eingängen 101 die Leitwerte oder die Grenzwerte der Toleranzbereiche zugeführt werden. Die Rechnereinheit 99 weist Stufen 102 auf, die die Abweichungen zwischen den Leit- und Istwerten errechnen oder lediglich feststellen, ob die Volltondichten innerhalb oder außerhalb der Toleranzbereiche liegen. Die entsprechenden Daten werden ebenfalls dem Mikroprozessor 98 zugeführt. Schließlich werden dem Mikroprozessor 98 die in den Speichereinheiten "Prioritäten" (Fig. 6) enthaltenen Informationen über eine Leitung 103 zugeführt. Im Beispiel der Fig. 7 ist hierfür beispielsweise vorgesehen, daß in die Verbindungsleitung zwischen der Recheneinheit 99 und dem Mikroprozessor 98 ein auch mit der Leitung 103 verbundener Komparator 104 geschaltet ist, der beispielsweise als Priorität vorschreibt, daß der Mikroprozessor 98 zuerst mit der Verarbeitung der Daten derjenigen Druckfarbe beginnen soll, deren Volltondichte am stärksten vom zugehörigen Soll- oder Leitwert abweicht.
Im Mikroprozessor 98 werden die ermittelten Daten entsprechend dem oben beschriebenen oder irgendeinem anderen vorgegebenen, z.B. im Speicher 81 (Fig. 5) gespeicherten Programm verarbeitet. Danach wird ein Vorschlag dafür errechnet, wie die Stellglieder betätigt werden müßten, damit alle Prioritäten erfüllt sind. Dieser Vorschlag wird bei Bedarf im Monitor 83 sichtbar gemacht und vom Drucker bewertet. Bei Bedarf können über die Operationskonsole 80 Korrekturen vorgenommen werden. Schließlich werden die vom Mikroprozessor 98 errechneten Daten entweder direkt (bei vollautomatischem Betrieb) oder nach Freigabe und ggf. Korrektur durch den Drucker in Stellsignale für die Stellglieder umgewandelt und dann nichtlinearen Reglern 105 zugeleitet, wobei jedem Stellglied ein Regler 105 zugeordnet ist. Die Regler 105 bewirken in Abhängigkeit von den zugeführten Stellsignalen eine bestimmte Verstellung der Stellglieder. Dabei können weiteren Eingängen der Regler 105, z.B. über Leitungen 106 und 107, jeweils die in den entsprechenden Speichern des Sollwert-Rechners 74 (Fig. 6) gespeicherten Korrekturwerte für die Drucktyp- bzw. Farbtyp-Korrektur zugeführt werden. An die Ausgänge der Regler 105 ist eine weitere Korrekturstufe 108 angeschlossen, der über eine Leitung 109 die Daten des Speichers für den Farbverbrauch (Fig. 6) und über Leitungen 110 und 111 die Daten der Speicher für den Farbausgleich mit Bezug auf die beiden benachbarten Farbzonen zugeführt werden. Die Ausgangsleitungen 112 der Korrekturstufe 108 führen zu den Stellgliedern. Dabei ist zu berücksichtigen, daß die Korrekturstufe 108 und die Regler 105 einer der 32 vorhandenen Farbzonen und drei Druckfarben, z.B. Cyan, Magenta und Gelb, zugeordnet sind und für die übrigen Farbzonen entsprechende Korrekturstufen und Regler vorhanden sein müssen.
Die beschriebenen Ausführungsbeispiele können in vielfacher Weise abgewandelt werden. Dies gilt insbesondere für die verschiedenen Schaltkreise der Regelvorrichtung. Hinsichtlich der angegebenen Toleranzbereiche wäre zu beachten, daß diese so eng gewählt werden sollten, daß beim Herausfallen eines Meßwerts aus dem ihm zugeordneten Toleranzbereich das Druckresultat noch innerhalb der vom Drucker bzw. vom Kunden tolerierten Grenzen liegt und daß auch geringfügige Verschlechterungen, die sich vor dem vollen Wirksamwerden der Regelvorrichtung ergeben könnten, nicht dazu führen, daß die inzwischen gedruckten Bogen unbrauchbar sind. Insbesondere könnten der Prozeßleitanlage weitere Grenzwerte eingegeben werden, die außerhalb der genannten Toleranzbereiche liegen und der Prozeßleitanlage vorschreiben, daß ein Druckvorgang endgültig abzubrechen ist, wenn diese Grenzwerte erreicht oder überschritten werden.
Die Anzahl und Häufigkeit der Messungen mit den Densitometern ist weitgehend in das Belieben des Fachmanns gestellt. Empfehlenswert ist, zur Erhöhung der Meßgenauigkeit in jeder Farbzone zunächst mehrere Messungen sowohl im Hinblick auf die Volltondichten als auch die Rasterdichten vorzunehmen, indem beispielsweise fünf nacheinander durchlaufende Bogen vermessen werden, und aus den so erhaltenen Meßwerten einen Mittelwert zu bilden. Hierfür wird allenfalls ein Zeitraum von einigen Sekunden benötigt, innerhalb dessen sich die Eigenschaften einer Mehrfarbendruckmaschine in der Regel nicht wesentlich ändern. Aus den so erhaltenen Mittelwerten werden dann bei Bedarf Regelvorschläge für die betreffende Farbzone errechnet. Nach Abschluß dieser Messungen wird das Densitometer auf die nächste Farbzone eingestellt, wo dieselben Messungen an den nächsten durchlaufenden Bogen entsprechend wiederholt werden. Durch ständiges, jedoch schritt- bzw. taktweises Hin- und Herfahren des Densitometers über die ganze Druckbreite werden auf diese Weise ständig Informationen über den Druckvorgang gesammelt und bei Bedarf Regelvorschläge errechnet. Dabei kann einem weiteren Speicher des Sollwert-Rechners zusätzlich mitgeteilt werden, nach welchen Zeitabschnitten, gemessen z.B. in der Zahl der durchlaufenden Bogen, ein gegebener Regelbefehl in die erwünschte Änderung der zugehörigen Regelgröße umgesetzt sein muß. Schließlich können anhand der gegebenen Regelbefehle und der daraufhin tatsächlich vorgenommenen Änderungen an den Stellgliedern bzw. den dadurch verursachten Änderungen der Farbschichtdicken bzw. der Rasterdichten laufend die zwischen diesen bestehenden Korrelationen neu errechnet werden, um dadurch Systemveränderungen beim Druck feststellen und den Regelvorschlägen immer die zuletzt gemessenen Korrelationen zugrunde legen zu können.
Fig. 8 zeigt eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Einzelfarbenstreifen-Satzes 118, der aus drei Einzelfarbenstreifen 119, 120 und 121 besteht. Der Satz bzw. jeder Einzelfarbenstreifen 119 bis 121 enthält in einer Reihe und nebeneinander vorzugsweise so viele Zonen 122, 123 bzw. 124, wie Farbzonen bei der verwendeten Mehrfarbenoffsetdruckmaschine vorgesehen sind. Dabei ist der obere Einzelfarbenstreifen 119 der Farbe Cyan, der mittlere Einzelfarbenstreifen 120 der Farbe Magenta und der untere Einzelfarbenstreifen 121 der Farbe Gelb zugeordnet. Die Einzelfarbenstreifen sind z.B. positive Filme, die in bekannter Weise derart an einen dafür vorgesehenen Ort der zugehörigen Druckform übertragen werden, daß sie von den einzelnen Druckwerken nacheinander jeweils an denselben Ort auf den oberen oder unteren Rand des Bildes gedruckt werden und dort den sog. Druckkontrollstreifen bilden.
Der Einzelfarbenstreifen 119 enthält in der Zone 122 ein Rasterelement 126 und ein Vollelement 127, so daß am entsprechenden Ort des Bedruckstoffs entsprechende Meßfelder erscheinen. Dabei entsprechen die Zahl und die Form der Rasterpunkte zweckmäßig einem vorgewählt Raster. Die Größe der Rasterpunkte wird dagegen entsprechend einem vorgewählten Grauwert derart vorgewählt, daß diejenigen Rasterpunkte des Einzelfarbenstreifen 119, die zu druckenden Bereichen auf der Druckform führen, z.B. eine Flächendeckung von 50 % aufweisen. Das Vollelement 127 wird so ausgebildet, daß daraus ein entsprechend großer Bereich mit einer definierten Volltondichte resultiert.
Die Einzelfarbenstreifen 120 und 121 weisen innerhalb der Zonen 123 und 124 je ein Rasterelement 128 bzw. 130 und je ein Vollelement 129 bzw. 131 auf. Form und Zahl der Rasterpunkte in den Rasterelementen 128 und 130 entsprechen wiederum der gewählten Rasterfeinheit, wohingegen die Größe der Rasterpunkte in diesen Rasterelementen beispielsweise zu Flächenbedeckungen von je 41 % führen. Die Vollelemente 129 und 131 sind derart gewählt, daß aus ihnen Bereiche mit einer definierten Volltondichte resultieren.
Die Rasterelemente 126, 128 und 130 sind jeweils in einem Bereich der Zonen 122, 123 bzw. 124 derart angeordnet, daß die entsprechenden Abschnitte der Druckformen an demselben Ort des Bedruckstoffs drucken. Dadurch erscheint auf dem Bedruckstoff anstelle eines Satzes von drei Rasterfeldern in je einer Farbe pro Farbzone nur ein einziges, graues oder braunes Rasterfeld mit einem Grauwert, der aus den Rasterstufen 50 % Cyan, 41 % Magenta und 41 % Gelb zusammengesetzt ist. In entsprechender Weise werden auf dem Bedruckstoff auch die drei Volltonelemente 127, 129 und 131 übereinandergedruckt, so daß sich ebenfalls ein einziges Meßfeld in Grau oder Braun ergibt.
Die im rechten Teil des Einzelfarbenstreifen-Satzes der Fig. 8 dargestellten Zonen 122, 123 und 124 sind entsprechend ausgebildet. Außerdem sind nur zwei von beispielsweise 28 Zonen gezeichnet.
Alternativ zu dem Satz nach Fig. 8 ist es möglich, auf dem Bedruckstoff Meßfelder zu erzeugen, die z.B. kombinierte Raster-Informationen über die Farben Cyan/Magenta bzw. Cyan/Gelb und kombinierte Vollton-Informationen über die Farben Cyan/Magenta bzw. Cyan/Gelb enthalten. Außerdem kann ein Meßfeld erhalten werden, das nur Informationen über die Farbe Schwarz aufweist. Zusätzliche Raster- und Vollfelder, die mit keinem anderen Raster- oder Vollfeld übereinander gedruckt werden, und die zweckmäßig über die gesamte Länge der Einzelfarbenstreifen verteilt angeordnet sind, dienen zur laufenden Ermittlung von Meßwerten, aus denen die Korrelationen zwischen den Rasterpunktgrößen und Volltondichten errechnet werden. Diese Meßwerte werden vorzugsweise zunächst gesammelt und dann statistisch ausgewertet, um einen Mittelwert zu erhalten. Die Rechnerprogramme hierfür sind allgemein bekannt.
Werden die Messungen an Kombinations-Meßfeldern vorgenommen, dann weichen die daraus erhaltenen Volltondichten und/oder Rasterpunktgrößen und/oder ausgewählten Beziehungen häufig von den entsprechenden, jedoch mit Hilfe von Einzelfarben-Meßfeldern erhaltenen Werten ab, was auf verschiedene Ursachen zurückgeführt werden kann. Überraschend hat sich jedoch gezeigt, daß die beobachteten Abweichungen nicht nur wesentlich kleiner sind, wenn anstelle der absoluten Volltondichten und Rasterpunktgrößen nur die ausgewählten Beziehungen zwischen diesen, insbesondere Differenzen ermittel werden, sondern auch durch einfache und schematische Korrekturen an den erhaltenen Meßwerten vernachlässigbar klein gemacht werden können. Dies trifft insbesondere dann zu, wenn beim Druck die Abweichungen der ausgewählten Beziehungen nur innerhalb der relativ kleinen, oben beispielsweise angegebenen Toleranzbereichen schwanken. Daher ist es prinzipiell ausreichend, die durch Abtastung von Kombinations-Meßfeldern erhaltenen Meßwerte nachträglich einer Korrektur zu unterziehen. Dies kann beispielsweise mit einem Satz von mathematischen Näherungsformeln zur Korrektur der Meßwerte oder mit einer Farbtafel oder Farbtabelle erfolgen, die die Ermittlung korrigierter Meßwerte durch einen Vergleich ermöglicht.
In der Farbmetrik wird die empfindungsgemäße, d.h. von der jeweiligen Empfindung des einzelen Betrachters abhängige Beurteilung von Farbabständen mit Hilfe von bekannten Formeln nach CIELAB, CIE-USC, Hunter od. dgl. quantitativ erfaßt. Der Farbabstand ist dabei als der Abstand von zwei Farbpunkten im Farbraum definiert. Demgegenüber geht die Erfindung im Hinblick auf die Sensibilität von Bildern von der überraschenden Erkenntnis aus, daß derartige Beurteilungen von Farbabständen nur dann sinnvoll anwendbar sind, wenn ausgewählte Farbnuancen mit benachbarten Farbnuancen verglichen werden und dabei keine Kontraste wirksam sind. Dies ist bei der Beurteilung eines Bildes in der Regel nicht der Fall, da Bilder mehr oder weniger starke Kontraste besitzen, die die empfindungsgemäße Bewertung von Farbabständen in sehr starkem Maße verändern.
Eine empfindungsgemäße Bewertung der Farbabstände von Bildern in Anwesenheit von Kontrasten ist bisher quantitativ nicht möglich. Zur besseren Festlegung der Toleranzbereich für die oben beschriebene oder eine andere Regeltechnik wäre es jedoch sehr nützlich, zu wissen, welche Farbabstände bei irgendeinem Bild unter Berücksichtigung des vorhandenen Kontrasts gerade noch als akzeptabel empfunden werden. Die Erfindung schlägt insoweit folgende Verfahrensweise vor:
Es wird zunächst ein Testbild ausgewählt, das in seinem Kontrast repräsentativ für eine Gruppe von Bildern mit gleichen oder ähnlichen Kontrastverhältnissen ist. Von diesem Testbild werden in bekannter Weise Reproduktionen und ein Probedruck angefertigt. Wird dieser Probedruck von einem durchschnittlichen Betrachter als farbrichtig, d.h. in der Farbe mit dem Testbild übereinstimmend bezeichnet, dann werden von diesem Testbild Varianten mit vorgewählten Farbabständen hergestellt. Diese Varianten sind dadurch gekennzeichnet, daß beispielsweise die Flächendeckungen der Rasterpunkte jeder Variante von den Flächendeckungen der Rasterpunkte des als farbrichtig bezeichneten Probedrucks in wenigstens einer Farbe um einen festgelegten Wert von beispielsweise 2 %, 4 % od. dgl. abweichen, wobei diese Abweichungen jeweils auf eine vorgewählte Flächendeckung, z.B. 50%, bezogen werden. Die Änderungen für die übrigen Stufen ergeben sich daraus auf bekannte Weise. Damit diese Varianten aussagekräftig sind, muß bei ihrer Herstellung eine große Genauigkeit eingehalten werden. Dazu werden beispielsweise die Flächendeckungen der Rasterpunkte von gerasterten Filmen im Kontaktverfahren fotografisch in vorgewählter Weise verändert und dabei in den Mitteltönen vorzugsweise Genauigkeiten von mindestens 0,5 % eingehalten.
Die erhaltenen Varianten mit den bekannten Farbabständen werden nun vorzugsweise einer Mehrzahl von Betrachtern einzeln mit der Aufforderung vorgelegt, jede Variante zu bezeichnen, welche noch akzeptiert werden kann. Ans den Antworten der verschiedenen Betrachter wird ein Mittelwert gebildet, der dann für einen durchschnittlichen Betrachter als typisch bei der Beurteilung aller Bilder bezeichnet wird, die ähnliche oder gleiche Kontrastverhältnisse wie das zugehörige Testbild besitzen. Da bekannt ist, welche Farbabstände den einzelnen Varianten zugeordnet sind, können aus diesen unmittelbar die gewünschten Werte für die Toleranzbereiche abgeleitet werden.
Bei sehr kontrastarmen Bildern, die vorwiegend aus unbunten Tönen aufgebaut sind, führen bereits Farbunterschiede, die durch Differenzen der Rasterpunktänderungen in den drei Grundfarben in der Größenordnung von 3 % bis 4 % verursacht werden, zu Farbabständen, die vom Betrachter als an der Grenze der Akzeptanz liegend empfunden werden. Sehr kontrastreiche Bilder dagegen, die vorwiegend aus reinen, zueinander komplementären, intensiven Farben aufgebaut sind, werden erst beim Erreichen von Farbabständen, die durch Differenzen der Rasterpunktänderungen in den drei Grundfarben in der Größenordnung von 10 % bis 12 % verursacht sind, als an der Akzeptanzgrenze liegend empfunden.
Um zu vermeiden, daß eine Vielzahl von Varianten mit vorgewählten Farbabständen für eine Vielzahl von Testbildern hergestellt werden muß, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, je eine geringe Anzahl von sorgfältig ausgewählten, typischen Testbildern in eine Anzahl von Bildkontrastklassen einzuteilen, so daß in jeder Bildkontrastklasse eine Anzahl von typischen Bildern mit unterschiedlichen Sujets, jedoch mit gleichen oder ähnlichen Kontrastverhältnissen enthalten ist. Da die Fachleute auf dem Gebiet der Reproduktions- und Drucktechnik aufgrund ihrer beruflichen Tätigkeit darin geübt sind, Bilder mit ähnlichen Kontrastverhältnissen zu klassifizieren, sind sie auch in der Lage, irgendein weiteres, zu reproduzierendes oder zu druckendes Bild in eine der Bildkontrastklassen einzuteilen. Dabei kann auch die Anzahl der Varianten pro Testbild auf eine kleine Zahl, z.B. drei, beschränkt werden.
Den einzelnen Bildkontrastklassen werden schließlich erfindungsgemäß Toleranzbereiche für das oben beschriebene erfindungsgemäße Regelverfahren zugeordnet. Auf diese Weise genügt es, ein zu reproduzierendes oder zu druckendes Bild in eine der vorhandenen Bildkontrastklassen einzuteilen und für das den Druck überwachende Regelverfahren die der jeweiligen Bildkontrastklasse zugeordneten quantitativen Toleranzbereiche zu verwenden.
Das beschriebene Verfahren bringt den wesentlichen Vorteil mit sich, daß der Fachmann dem Kunden anhand der Testbilder und deren Varianten sichtbar machen kann, welche Farbschwankungen beim Druck möglich sind und welche Folgen dies im Hinblick auf die Druckkosten haben könnte.
Fig. 9 zeigt eine Vorrichtung zur Ermittlung der Farbbalance im Druckresultat einer Mehrfarben-Offsetdruckmaschine bzw. zur Darstellung der Bildkontrastklassen. Die Vorrichtung besteht aus einem Hexagon 152, das aus einer Vielzahl von kleinen Kontrollelementen 153 aufgebaut ist, die um ein zentrales, einen Nullpunkt definierendes Kontrollelement 154 herum angeordnet sind, das von einer Umrißlinie 155 begrenzt ist. Die Kontrollelemente 153 bestehen vorzugsweise aus Sechsecken gleicher Größe, die mit ihren Seitenkanten aneinandergrenzen. Dabei umgibt eine erste Gruppe von sechs Kontrollelementen 155 bis 161 das zentrale Kontrollelement 154 etwa kreisförmig, wobei diese Gruppe außen von einer Umrißlinie 162 begrenzt ist. Die erste Gruppe ist von Kontrollelementen 153 einer zweiten Gruppe umgeben, die von einer Umrißlinie 163 begrenzt ist und ihrerseits von den Kontrollelementen 153 einer dritten, von einer Umrißlinie 164 begrenzten Gruppe von achtzehn Kontrollelementen etwa kreisförmig umgeben ist.
Das zentrale Kontrollelement 154 wird hergestellt durch den Übereinanderdruck von drei Einzelfarbenfeldern der drei Druckfarben Cyan, Magenta und Gelb. Dabei wird eine bestimmte Kombination von Flächendeckungen gewählt, die den Nullpunkt der Graubalance bzw. des Farbgleichgewichts beim Druck bilden soll. Beispielsweise ist in dem für die Herstellung der Druckform benutzten Rasterfilm eine Flächendeckung von 50% für die Farbe Cyan und jeweils eine Flächendeckung von 41% für die Farben Magenta und Gelb vorgesehen.
Die das Kontrollelement 154 umgebenden, ausgewählte Farbnuancen darstellenden Kontrollelemente 156 bis 161 weisen demgegenüber Flächendeckungen auf, die sich von denen des Nullpunkts in unterschiedlicher, aber definierter Weise unterscheiden. Beispielsweise ist das obere Kontrollelement 156 durch eine Rasterpunktvergrößerung im Magenta von 2 % und Rasterpunktverkleinderungen von je 2 % im Cyan und Gelb gekennzeichnet. Das untere Kontrollelement 159 zeichnet sich durch eine Rasterpunktverkleinderung im Magenta um 2 % und Rasterpunktvergrößerungen von je 2 % im Cyan und Gelb aus. Das linke obere Kontrollelement 161 weist eine Rasterpunktverkleinerung von 2 % im Gelb und Rasterpunktvergrößerungen von je 2 % im Magenta und Cyan, das rechte untere Kontrollelement 158 dagegen eine Rasterpunktvergrößerung von 2 % im Gelb und Rasterpunktvergrößerungen von je 2 % im Magenta und Cyan auf. Die Kontrollelemente 160 bzw. 157 schließlich zeichnen sich durch entsprechende Rasterpunktvergrößerungen bzw. -verkleinerungen von je 2 % im Cyan und entsprechende Rasterpunktverkleinerungen bzw. -vergrößerungen von je 2 % im Magenta und Gelb aus. Die Kontrollelemente 156 bis 161 der ersten Gruppe sind somit dadurch gekennzeichnet, daß die Flächendeckungen der Rasterpunkte im Rasterfilm gegenüber denen des zentralen Kontrollelementes 154 um genau + 2 % oder - 2 % abweichen.
Erfindungsgemäß basiert die vorgeschlagene Regelstrategie dagegen auf dem Gedanken, daß sich eine Farbnuance nur wenig ändert, wenn sich die Rasterstufen aller beteiligten Farben in derselben Richtung verändern. Dies gilt entsprechend auch für den jeweiligen Nullpunkt und insbesondere innerhalb gewisser Grenzen. Daher werden den Kontrollelementen 156 bis 161 der ersten Gruppe nicht die Absolutwerte der Rasterpunktgrößen, sondern die aus diesen abgeleiteten ausgewählten Beziehungen, beispielsweise die bevorzugt angewendeten Differenzen zugeordnet, während die Rasterstufen des Kontrollelements 154 die Werte "Null" erhalten, so daß sich anstatt C = 50 %, M = 41 % und Y = 41 % C = 0 %, M = 0 % und Y = 0 % ergibt. Wird die Differenz C - M als B1, die Differenz C - Y als B2 und die Differenz $M - Y = B3$
bezeichnet, dann ergeben sich daraus die folgenden Zuordnungen:

Kontrollelement 156 B1 = - 4 %

B2 = 0 %

B3 = + 4 %,

Kontrollelement 157 B1 = - 4 %

B2 = - 4 %

B3 = 0 %,

und Kontrollelement 158 B1 = 0 %

B2 = - 4 %

B3 = - 4 %.
Entsprechend lassen sich die Differenzen B1, B2 und B3 für die Kontrollelemente 159,160 und 161 berechnen. Diese Zuordnungen bedeuten somit, daß sich die Differenzen B1, B2 und B3 innerhalb der ersten Gruppe um maximal + 4 % oder - 4 % von denen des zentralen Kontrollelements 154 unterscheiden, für dessen Differenzen unabhängig von ihrem tatsächlichn Wert definitionsgemäß B1 = B2 = B3 = 0 gilt.
Die erste Gruppe, die die Kontrollelemente 156 bis 161 enthält, wird nun als Bildkontrastklasse X bezeichnet. Das bedeutet gleichzeitig, daß der Bildkontrastklasse X alle solchen Bilder angehören, bei denen sich die Differenzen B1, B2 und B3 wahrend des Drucks um nicht mehr als ± 4 %, bezogen auf den gewählten Nullpunkt, ändern dürfen und bei deren Herstellung daher die Toleranzbereiche für die ausgewählten Beziehungen auf ± 4 % eingestellt werden.
In entsprechender Weise können die Kontrollelemente der zweiten Gruppe, die durch die Umrißlinie 163 begrenzt ist, Bilder zugeordnet sein, deren Differenzen B1, B2 und B3 sich während des Drucks um nicht mehr als ± 8 %, bezogen auf den gewählten Nullpunkt, ändern dürfen und bei deren Herstellung daher die Toleranzbereiche für die ausgewählten Beziehungen (hier die Differenzen B1, B2, B3) auf ± 8 % eingestellt werden.
Bei der dritten, durch die Umrißlinie 164 begrenzten Gruppe betragen die Toleranzbereiche für B1, B2 und B3 jeweils ± 12 %. Diese Gruppe wird als Bildkontrastklasse Z bezeichnet.
Ein weiterer Vorteil des Hexagons 152 besteht darin, daß seine Kontrollelemente genau so wie die Kombinations-Meßfelder im Druckkontrollstreifen (vgl. Fig. 8) und auch unter denselben Bedingungen wie diese hergestellt werden bzw. werden können. Daher kann der Drucker ein Kombinations-Meßfeld des Druckkontrollstreifens visuell dem mit diesem am besten übereinstimmenden Kontrollelement im Hexagon 152 zuordnen und daraus unmittelbar den Abstand des Kombinations-Meßfelds vom definierten Nullpunkt abschätzen bzw. erkennen, ob das gedruckte Kombinations-Meßfeld noch innerhalb des einzuhaltenden Toleranzbereichs liegt. Als weiteres Hilfsmittel kann ihm dabei das aus Fig. 10 ersichtliche Koordinationssystem dienen. In diesem bedeuten die Linien zwischen den Buchstaben M und C die Werte für B1, die Linien zwischen den Buchstaben C und Y die Werte für B2 und die Linien zwischen den Buchstaben Y und M die Werte für B3. Entspricht daher beispielsweise ein Kombinations-Meßfeld des Druckkontrollstreifens in seiner Farbnuance einem Kontrollelement 165 des Hexagons so kann durch Auflegen des Koordinationssystems nach Fig. 10 auf das Hexagon 152 unmittelbar abgelesen werden, daß der Farbnuance die Werte B1 = 0, B2 = 8 und B3 = 8 zugeordnet sind und daher korrigierend in den Druckvorgang eingegriffen werden muß, falls gerade ein Bild gedruckt wird, das der Bildkontrastklasse X zugeordnet ist.
Werden an einem Kombinations-Meßfeld des Druckkontrollstreifens die Meßwerte C = + 4 %, M = + 4 % und Y = 0 % ermittelt, dann ergeben sich daraus die Werte B1 = 0, B2 = 4 und B3 = 4. Mit Hilfe des Koordinatensystems ergibt sich, daß diesem Kombinations-Meßfeld das Kontrollelement 161 zugeordnet ist. Daraus kann abgelesen werden, daß der Toleranzbereich beim Drucken noch nicht verlassen wurde, sofern es sich um ein Bild handelt, das der Bildkontrastklasse X zugeordnet ist. Würde man statt der ausgewählten Beziehungen die Absolutwerte der Rasterpunktgröße verwenden, würde irrtümlich ein Verlassen des Toleranzbereichs angezeigt, weil innerhalb der Bildkontrastklasse X die Abweichungen der Rasterpunktgrößen gegenüber dem Nullpunkt maximal ± 2 % betragen, die gemessenen Abweichungen für Cyan und Magenta jedoch + 4 % betragen.
Anstelle des gewählten Nullpunkts mit den Flächendeckungen 50 %, 41 % und 41 % können Nullpunkte mit beliebigen anderen Stufen gewählt werden. Ein derartiger Nullpunkt kann auch jedes beliebige Kontrollelement 153 des Hexagons 152 sein, da in einem solchen Fall lediglich die Zahlenwerte für die besonderen Beziehungen B1, B2 und B3 geändert werden brauchen wie sich durch Auflegen des Koordinatensystems nach Fig. 10 leicht feststellen läßt, wenn dessen Nullpunkt anstatt auf das zentrale Kontrollelement 154 auf irgendein anderes Kontrollelement gelegt wird. Im übrigen kann mit dem Koordinatensystem jedem einzelnen Kontrollelement des Hexagons 152 ein eindeutiges Zahlentriplett für die Werte B1, B2 und B3 zugeordnet werden. Erfolgt die Herstellung des Hexagons 152 in anderen Abstufungen, dann ist das Koordinatensystem entsprechend zu ändern. Dasselbe kann gelten, wenn anstatt von Sechsecken andere Formen, z.B. Kreise, vorgesehen oder anstelle der aus Fig. 9 ersichtlichen räumlichen Anordnung der Kontrollelemente eine gänzlich andere räumliche Anordnung gewählt wird.
Im übrigen können die den Bildkontrastklassen zugeordneten Toleranzbereiche frei gewählt und den jeweiligen Bedürfnissen angepaßt werden. Die beschriebene Klasseneinteilung stellt lediglich ein Beispiel dar. Außerdem können mehr oder weniger als drei Bildkontrastklassen gewählt und die Stufen zwischen den einzelnen Bildkontrastklassen anders gewählt werden. Weiterhin kann das Hexagon 152 durch eine Vorrichtung ersetzt werden, bei der die Kontrollelemente aus übereinandergedruckten Vollfeldern anstatt aus Rasterfeldern bestehen. Möglich wäre weiter, den einzelnen Kontrollelementen andere ausgewählte Beziehungen zuzuordnen oder die Differenzen der Rasterpunktgrößen in andere Werte umzurechnen. Ferner wäre es denkbar, Vorrichtungen ähnlicher Art herzustellen, die durch den Übereinanderdruck von mehr oder weniger als drei Einzelfarbenfeldern entstehen.

Claims

Verfahren zur Erzielung eines gleichförmigen Druckresultats an einer autotypisch arbeitenden Mehrfarbendruckmaschine, bei dem die Zufuhr der Druckfarben zu benachbarten Farbzonen (42) eines Bedruckstoffs (41) mittels Stellgliedern (37) veränderbar ist und bei dem zur Regelung des Druckvorgangs an innerhalb der Farbzonen mitgedruckten Meßfeldern (43,44) wiederholt Farbschichtdicken und/oder Rasterpunktgrößen ermittelt und beim Herausfallen derselben aus ihnen zugeordneten Toleranzbereichen durch Betätigung der Stellglieder korrigierend in den Druckvorgang eingegriffen wird, dadurch gekennzeichnet, daß zur Regelung der gewünschten Farbbalance Größen verwendet werden, die dadurch ermittelt sind, daß Farbschichtdicken und/oder Rasterpunktgrößen verschiedener Druckfarben zueinander in Beziehung gesetzt werden, und daß beim Herausfallen dieser Größen aus ihnen zugeordneten Toleranzbereichen korrigierend in den Druckvorgang eingegriffen wird, um diese Größen durch Betätigung der Stellglieder (37) wieder in die Toleranzbereiche zurückzuführen.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelung der Farbbalance dadurch erfolgt, daß in gleiche Richtungen verlaufende Änderungen der Farbschichtdicken und/oder Rasterpunktgrößen verschiedener Druckfarben stärker als in entgegengesetzte Richtungen verlaufende Änderungen dieser Art toleriert werden.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Meßfelder in Form von Raster- und/oder Vollflächen (43,44) gedruckt und als die Größen, die dadurch erhalten werden, daß Farbschichtdicken und/oder Rasterpunktgrößen verschiedener Druckfarben zueinander in Beziehung gesetzt werden, die Differenzen der an den Raster- und/oder Vollflächen von je zwei unterschiedlichen Druckfarben ermittelten Rasterpunktgrößen und/oder Farbschichtdicken verwendet werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellglieder (37) unter Berücksichtigung der Korrelation zwischen Änderungen der Farbschichtdicke und der Rasterpunktgröße betätigt werden.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Korrelation während des Druckvorgangs wiederholt ermittelt und die Betätigung der Stellglieder (37) anhand der so ermittelten Korrelation vorgenommen wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckvorgang abgebrochen wird, wenn die Rasterpunktgrößen und/oder Farbschichtdicken und/oder die Größen, die dadurch erhalten werden, daß Farbschichtdicken und/oder Rasterpunktgrößen verschiedener Druckfarben zueinander in Beziehung gesetzt werden, eine vorgewählte Zeitlang aus den zugeordneten Toleranzbereichen herausfallen.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellglieder (37) in Abhängigkeit von der Korrelation so betätigt werden, daß die Rasterpunktgrößen und/oder Farbschichtdicken und/oder die Größen, die dadurch erhalten werden, daß Farbschichtdicken und/oder Rasterpunktgrößen verschiedener Druckfarben zuneinander in Beziehung gesetzt werden, vorgewählten Leitwerten möglichst nahekommen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest für die Größen, die dadurch erhalten werden, daß Farbschichtdicken und/oder Rasterpunktgrößen verschiedener Druckfarben zueinander in Beziehung gesetzt werden, Gruppen von Toleranzbereichen vorgesehen werden, wobei jede Gruppe die für eine vorgewählte Qualität des Druckresultats ermittelten Toleranzbereiche umfaßt, und daß für den Druck jeweils eine ausgewählte dieser Gruppen von Toleranzbereichen benutzt wird.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Wahl der Gruppe von Toleranzbereichen vom Kontrast im zu druckenden Bild abhängig gemacht wird.
Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß eine Anzahl von Bildkontrastklassen mit für mehrfarbige Bilder typischen Kontrasten vorgesehen, jeder Bildkontrastklasse eine der Gruppen von Toleranzbereichen zugeordnet und für den Druck diejenige Gruppe von Toleranzbereichen benutzt wird, die der dem zu druckenden Bild entsprechenden Bildkontrastklasse zugeordnet ist.
Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß jede Bildkontrastklasse ein farbrichtiger Probedruck wenigstens eines Testbildes mit einem für die Bildkontrastklasse typischen Kontrast und eine Anzahl von Varianten des Probedrucks mit genau definierten Farbabständen angefertigt werden, indem bei der Herstellung der Probedrucke und Varianten die Rasterpunktgrößen und/oder Farbschichtdicken und/oder Größen, die dadurch erhalten werden, daß Farbschichtdicken und/oder Rasterpunktgrößen verschiedener Druckfarben zuneinader in Beziehung gesetzt werden, in den einzelnen Farbauszügen entsprechend vorgewählt werden, und daß die der Bildkontrastklasse zugeordnete Gruppe von Toleranzbereichen anhand der Farbabstände ermittelt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß in ausgewählten Farbzonen Meßfelder in Form von Kombinations-Meßfeldern gebildet werden, indem Einzelfarben-Meßfelder (126 bis 131) von wenigstens zwei unterschiedlichen Druckfarben übereinandergedruckt werden, daß die Kombinations-Meßfelder densitometrisch abgetastet und dadurch Meßwerte gewonnen werden, daß aus diesen Meßwerten korrigierte Werte für die Farbschichtdicken und/oder Rasterpunktgrößen und/oder Größen, die dadurch erhalten werden, daß Farbschichtdicken und/oder Rasterpunktgrößen verschiedener Druckfarben zueinander in Beziehung gesetzt werden, gewonnen werden, um die aufgrund der Anwendung der Kombinations-Meßfelder entstehenden Fehler zumindest teilweise zu korrigieren, und daß aus den korrigierten Werten Stellsignale für die Stellglieder (37) abgeleitet werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß ein zur Farbbalancekontrolle beim autotypischen Mehrfarbendruck bestimmtes Kombinations-Meßfeld (43,44), das durch Übereinanderdruck von wenigstens zwei, vorgewählte Rasterpunktgrößen und/oder Farbschichtdicken aufweisenden Einzelfarben-Meßfeldern in wenigstens zwei Druckwerken (I-IV) der Mehrfarbendruckmaschine erhalten wird, zur Gewinnung von Informationen für die Einstellung der Stellglieder (37) verwendet wird, indem das Kombinations-Meßfeld mittels einer Meßeinrichtung (45) abgetastet wird, und daß mittels einer an die Meßeinrichtung (45) angeschlossenen Prozeßleitanlage (73) und unter Verwertung der bei der Abtastung des Kombinations-Meßfeldes erhaltenen Meßwerte in der Weise, daß die Farbbalance des Kombinations-Meßfeldes als Regelgröße dient, automatisch Vorschläge für die Verstellung der Stellglieder (37) berechnet und diese Vorschläge mittels eines Monitors (83) dargestellt und/oder in Stellsignale für die Stellglieder (37) umgewandelt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß zur Ermittlung der Farbbalance im Druckresultat der Mehrfarbendruckmaschine eine Vorrichtung verwendet wird, die ein erstes, einen Nullpunkt definierendes, durch Übereinanderdruck von Einzelfarbenfeldern vorgewählter Druckfarben gebildetes Kontrollelement (154) besitzt, das von wenigstens einer ersten Gruppe von weiteren, durch Übereinanderdruck von Einzelfarbenfeldern derselben Druckfarben gebildeten und vorgewählte Abstände vom Nullpunkt definierenden Kontrollelementen (156 - 161) umgeben ist, wobei die Rasterpunktgrößen und/oder Farbschichtdicken der Druckfarben in den Kontrollelementen (154, 156 - 161) so gewählt sind, daß Größen, die dadurch erhalten sind, daß die Rasterpunktgrößen und/oder Farbschichtdicken der Druckfarben zueinander in Beziehung gesetzt werden, in dem den Nullpunkt definierenden Kontrollelement (154) erste vorgewählte Werte und in den weiteren Kontrollelementen (156 - 161) der Gruppe andere vorgewählte Werte aufweisen, die sich von den Werten in dem den Nullpunkt definierenden Kontrollelement (154) um vorgewählte, aber jeweils unterschiedliche Werte unterscheiden und die Grenzen für tolerierbare Änderungen der Größen innerhalb der Gruppe beim Druck festlegen.
Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Kontrollelement (154) und die weiteren Kontrollelemente (156 - 161) aus gleich großen Sechsecken bestehen.
Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Gruppe von sechs Kontrollelementen (156 - 161) von einer zweiten Gruppe von zwölf entsprechend großen sechseckigen Kontrollelementen (153) umgeben wird und alle Kontrollelemente zu einem Hexagon (152) zusammengefaßt werden.
Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß alle Kontrollelemente (153, 154, 156 - 161) aus Einzelfarbenelementen der Farben Cyan, Magenta und Gelb gebildet und deren Rasterpunktgrößen und/oder Farbschichtdicken so gewählt werden, daß längs der drei den Mittelpunkt des ersten Kontrollelements (154) schneidenden, senkrecht zu dessen Seitenkanten verlaufenden Hauptachsen jeweils die Größen, die dadurch erhalten werden, daß die Rasterpunktgrößen und/oder Farbschichtdicken der Druckfarben zueinander in Beziehung gesetzt werden, in einer Richtung zunehmen, in der entgegengesetzten Richtung dagegen abnehmen oder in beiden Richtungen unverändert bleiben.
Vorrichtung zur Erzielung eines gleichförmigen Druckresultats an einer autotypisch arbeitenden Mehrfarbendruckmaschine mit mehreren Druckwerken, die je eine Abschnitte zum Drucken von Meßfeldern aufweisende Druckform zum Bedrucken eines Bedruckstoffs und je ein einer Druckfarbe zugeordnetes Farbwerk (78) aufweisen, das mit einer Vielzahl von Stellgliedern zum Übertragen der zugeordneten Druckfarbe auf benachbarte Farbzonen der zugehörigen Druckform bzw. des Bedruckstoffs versehen ist, mit einer die Vielzahl von Stellgliedern umfassenden Stelleinrichtung und mit einer Prozeßleitanlage, die einen Istwert-Rechner (75) zur Verarbeitung der während eines Druckvorgangs an den Meßfeldern wiederholt ermittelten Meßwerte in Form von Rasterpunktgrößen und/oder Farbschichtdicken, einen Leitwert-Rechner (74) zur Eingabe von den Meßwerten zugeordneten Toleranzbereichen und einen Stellwert-Rechner (76) zum wiederholten Vergleich der ermittelten Meßwerte und der Toleranzbereiche und zum Vorschlagen von Stellsignalen für die Stelleinrichtung beim Herausfallen der Meßwerte aus den Roleranzbereichen aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Istwert-Rechner (75) Rechnereinheiten (91) aufweist, die die Meßwerte in Signale umwandeln, die Größen entsprechen, die dadurch erhalten werden, daß die Farbschichtdicken und/oder Rasterpunktgrößen verschiedener Druckfarben zueinander in Beziehung gesetzt werden, und daß der Leitwert-Rechner (74) einen Leitwert-Speicher (86) zur Eingabe von Toleranzbereichen für diese Größen sowie Mikroprozessoren (98) zum wiederholten Vergleich der Größen und der zugeordneten Toleranzbereiche und zum Errechnen von Vorschlägen zur Betätigung der Stellglieder beim Herausfallen der Größen aus ihren Toleranzbereichen in der Weise aufweist, daß diese Größen bei Befolgen der Vorschläge wieder in die Toleranzbereiche zurückgeführt werden.
Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß bei on-line-Betrieb die von den Mikroprozessoren (98) errechneten Daten in Stellsignale umwandelbar und direkt oder nach Freigabe der Stelleinrichtung zuführbar sind.
Vorrichtung nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Operationskonsole (80) zur Korrektur der Vorschläge aufweist.