ES2249360T3 - Procedimiento para la determinacion de la calidad del papel para fotograbado a media tinta autotipico. - Google Patents

Abstract

Procedimiento para la determinación de la calidad del papel para fotograbado a media tinta autotípico, en el que se aplica un patrón distribuido de modo fino de figuras geométricas sobre el papel, el papel se ilumina, y se observa la luz reflejada y dispersada por el papel, caracterizado porque el patrón está previsto sobre un elemento plano transparente ópticamente, porque éste, sobre la parte en la que se encuentra el patrón, se pone en contacto con el papel de modo plano, sin que se ejerza una presión, porque el papel se presiona contra el elemento plano, y en esta disposición de papel y elemento plano se observa la luz reflejada y dispersada por el papel.

Description

Procedimiento para la determinación de la calidad del papel para fotograbado a media tinta autotípico.

La invención se refiere a un procedimiento para la determinación de la calidad del papel para fotograbado a media tinta autotípico en el que un patrón distribuido de modo fino de figuras geométricas se aplica sobre el papel, el papel se ilumina, y se observa la luz reflejada y dispersada por el papel.

En la impresión se produce el problema de que los tonos de gris se reproducen mal. Para, a pesar de ello, poder generar impresiones de buena calidad con tonos de luminosidad escalados, como consecuencia de ello se maneja en el campo de la técnica ampliamente extendido la técnica del denominado fotograbado a media tinta autotípico. En este caso, la imagen ya no se determina por medio de transiciones de luminosidad continuas. Por el contrario, la imagen se construye a partir de un patrón distribuido de modo fino de figuras geométricas que en la mayor parte de las ocasiones son puntos. Estos puntos están dispuestos por regla general en forma de retícula en una técnica de impresión ampliamente extendida. Dependiendo del valor de luminosidad en una determinada posición de la imagen que se ha de imprimir, estos puntos se hacen mayores o menores. Si los puntos están dispuestos lo suficientemente cercanos, y si se observa la imagen impresa desde una distancia suficiente, entonces ya no se perciben los puntos individuales, sino que se recibe la impresión de una imagen con diferentes tonos de gris, o bien, cuando se usan puntos de diferentes colores, de diferentes tonos de color. En ciertas aplicaciones, los puntos también pueden estar dispuestos de modo irregular, determinando en este caso también la distancia o bien el número de los puntos qué tonos de gris o qué tonos de color son percibidos por el observador.

El tamaño de un punto de este tipo se puede calcular de modo correspondiente a la luminosidad del punto de la imagen. En este caso, sin embargo, se ha de tener en cuenta que el punto adoptará en la práctica una superficie mayor o bien influye más en la imagen impresa percibida por el ojo de lo que debería ser desde el punto de vista teórico. Un problema de la técnica de impresión que depende de la calidad del papel de la técnica de impresión y de otros factores reside en el hecho de que el punto en la impresión será físicamente mayor de lo que se pretende. Esto se ha de tener en cuenta en particular, naturalmente, en las impresiones de alta calidad. Para este tipo de impresiones se usa normalmente papel recubierto, en el que por medio de la conformación correspondiente de la superficie se procura que el punto, en la impresión, no sea fundamentalmente mayor de lo que se pretende. En este caso, sin embargo, se produce otro problema del aumento aparente del punto. El recubrimiento no es completamente impermeable a la luz. Por el contrario, la luz penetra hasta una cierta profundidad en el recubrimiento y en la capa de color que se encuentra por debajo, y a continuación es dispersada de vuelta. La luz dispersada de vuelta, sin embargo, no siempre alcanza el ojo del observador. En caso de que un rayo de luz penetre muy cerca al borde de un punto en el recubrimiento bajo un ángulo oblicuo, entonces puede ser dispersado bajo el punto y no volver a salir del papel. Los rayos de luz que entran cerca del punto, debido a ello, no vuelven a salir del recubrimiento en parte, de manera que el punto aparenta mayor de lo que realmente es; el borde se "ensucia", muestra una sombra (lo que se designa como halo).

Existen modelos matemáticos de cómo se puede determinar este aumento del punto (tesis doctoral "Dot Gain in Colour Halftones" de Stefan Gustavson, Linköping, septiembre de 1997). Este aumento real o aparente de los puntos se puede tener en cuenta a partir de estos modelos matemáticos, o bien a partir de la observación óptica de la impresión realizada, de manera que se pueden fabricar impresiones teóricamente impecables. Esto, sin embargo, no deja de ser una conclusión puramente teórica. Desde el punto de vista técnico, esto no se puede llevar a cabo, ya que ninguna de las posiciones correspondientes se pueden generar de modo correspondiente a puntos de impresión adaptados.

Sin embargo, se ha mostrado que la impresión de la superficie óptica de un papel recubierto tampoco es completamente uniforme. De este modo, el papel puede presentar un brillo no uniforme, lo que, evidentemente, lleva a una intensidad no uniforme de la luz reflejada o dispersada en la observación de la impresión. La luminosidad o el color blanco del recubrimiento pueden ser diferentes, lo cual puede estar condicionado por un cierto ennegrecimiento, fibras visibles del papel que no están cubiertas suficientemente por medio del recubrimiento y/o una distribución no uniforme de blanqueadores ópticos. También la capacidad cubridora o la impermeabilidad a la luz del recubrimiento pueden ser no uniformes, lo que puede estar relacionado con las causas mencionadas anteriormente, de manera que los rayos de luz penetren en la estructura de papel a diferentes profundidades. También puede variar localmente el grosor del recubrimiento, lo que lleva a una dispersión diferente en el recubrimiento y también a un aumento no uniforme de la imagen percibida del punto.

Todas estas imperfecciones del papel llevan a diferentes aumentos del punto. Se podrán percibir en una mayor o menor medida en la observación de la impresión cuando ésta esté lista. La invención parte de este estado de la técnica (ver, por ejemplo, el documento WO 00/39749), en el que, evidentemente, es insatisfactorio el hecho de que la calidad insuficiente del papel se pueda reconocer por primera vez después de la costosa fabricación de la impresión. En particular, naturalmente, un fabricante de papel no puede realizar estas impresiones entre medias con la finalidad de pruebas en los rollos de papel entregados por él.

El objetivo de la invención reside en la creación de un procedimiento del tipo mencionado al comienzo con el que se pueda establecer la calidad del papel antes de la impresión de modo sencillo y fiable y sin una impresión de este tipo.

La solución conforme a la invención consiste en que el patrón esté previsto sobre un elemento plano transparente ópticamente, en que éste, con la parte sobre la que se encuentra el patrón, se ponga en contacto con el papel de modo plano, y en que el papel se presione contra el elemento plano.

Ciertamente se conoce proveer a un portador intermedio de una impresión, y transmitir ésta a continuación sobre el objeto que se ha de imprimir (documento US 6 153 038). En este caso, sin embargo, el objeto, en el presente caso éste sería el papel, se imprime, de manera que como en los otros procedimientos del estado de la técnica (documento WO 00/39749), a continuación habría un papel impreso que ya no se podría usar.

Así pues, tiene lugar una determinación de la calidad del papel sin que se haya de realizar una impresión. Ciertamente, en la disertación mencionada de Gustavson se ha propuesto de un modo puramente teórico el hecho de reproducir una retícula sobre el papel, y observar la luz dispersada de vuelta a través de la retícula, para con ello determinar el aumento aparente de los puntos. En este caso, la retícula no toca el papel. En este caso, sin embargo, tal y como el mismo autor reconoce, se trata de consideraciones puramente teóricas que no son comprobadas experimentalmente. En este punto hay que preguntarse cómo se ha de simular el efecto de un rayo de luz que se difunde bajo un punto de color, y con ello ya no se puede observar, cuando ningún rayo de luz que vuelve a salir del recubrimiento se absorbe realmente en la superficie de este recubrimiento. Adicionalmente, este procedimiento propuesto teóricamente no sirve para la determinación de la calidad del papel, en particular de oscilaciones de la calidad, sino para la comprobación de modelos matemáticos del aumento aparente mencionado de los puntos. En la disertación también se menciona un procedimiento en el que se deposita una película sobre la que están generados los puntos correspondientes sobre el papel. Este procedimiento con el que se ha de volver a analizar la distribución de los puntos, sin embargo, según las indicaciones del autor de la disertación mencionada, tiene el inconveniente de que se producen reflexiones en la superficie que no existen en una impresión normal, debido a lo cual se falsea el resultado. Adicionalmente, este procedimiento ha sido usado manifiestamente sólo para la investigación teórica de los mecanismos de distribución de los puntos, si bien no para la determinación de la calidad del papel.

Un procedimiento similar se describe en el informe intermedio del proyecto de investigación AIF 12395N del Instituto para la Fabricación de Papel de la Universidad Técnica de Darmstadt. También en este caso se ha investigado únicamente, sin embargo, la dispersión y la absorción de la luz del papel por lo que se refiere a la reproducción de imágenes de superficies reticulares impresas, es decir, se han investigado y comprobado los efectos mencionados anteriormente. Que con ello también se pueda investigar la calidad del papel, en particular también las no uniformidades en la calidad del papel, que influirían de un modo muy negativo en la impresión, no es algo que se pueda extraer de la referencia. La investigación de la Universidad de Darmstadt se refiere al efecto general del fenómeno de captura de la luz, mientras que nuestra invención mide la variación y la hace visible. El proyecto de investigación sirve para la investigación práctica en primera instancia de los modelos matemáticos respecto a las características ópticas generales de diferentes materiales.

Según la invención, se ha descubierto ahora que también sin las impresiones de prueba que hasta el momento eran necesarias, se puede determinar de un modo muy sencillo la calidad del papel de la impresión. No se producen los problemas que se producen en el estado de la técnica con la película depositada relativos a la reflexión en superficies adicionales, o bien no tienen ninguna influencia, ya que con la película fotográfica completamente de la misma forma o similar, las relaciones de reflexión son las mismas en todos los lugares. Puesto que no se ha de determinar ningún valor absoluto para los aumentos de los puntos, el procedimiento, a pesar de los prejuicios mencionados en la disertación, trabaja de modo impecable y sencillo, así como de modo preciso. Los problemas del estado de la técnica tampoco se producen en el procedimiento conforme a la invención, presumiblemente porque el papel se imprime de un modo muy uniforme contra el elemento plano transparente óptico.

El patrón sobre este elemento plano transparente óptico tiene la misma forma. En caso de que la calidad del papel sea diferente a lo largo de la región de este elemento plano, entonces se reconocerán a simple vista inmediatamente diferencias en la luminosidad o bien en los puntos de color posiblemente también en el color. De este modo se reconocen fallos del papel de un modo fundamentalmente mejor, ya que por sí mismo presenta ya diferentes escalados de luminosidad, y es influido por medio de la transmisión del punto del proceso de impresión.

Por medio de la invención también se crea de un modo sorprendentemente sencillo un procedimiento muy preciso y sensible para comprobar la calidad del papel antes de la impresión. El procedimiento se puede usar en este caso no sólo con el papel recubierto, sino también con el papel bruto.

El papel se puede imprimir por medio de un elemento de presión elástico como goma contra el elemento plano transparente. En otra forma de realización ventajosa, el papel es presionado por medio de una membrana solicitada con una diferencia de presión contra el elemento plano transparente. La diferencia de presión se puede ocasionar en este caso por medio de una fuente de gas a presión y/o por medio de una presión negativa.

El elemento plano transparente puede ser fundamentalmente plano. En este caso se pueden depositar entonces hojas individuales sobre el elemento plano, y se puede investigar si el dispositivo se puede poner en contacto con diferentes posiciones de una banda de papel, para determinar allí la calidad del papel. En una forma de realización especialmente ventajosa, sin embargo, el elemento plano transparente es un cilindro rotativo transparente en el que están dispuestas una o varias fuentes de luz y elementos sensibles a la luz, y el papel es impreso por medio de otro cilindro con una superficie elástica como goma contra el cilindro transparente. En este caso, la observación de la luz dispersada se lleva a cabo con elementos CCD, que naturalmente también se pueden usar en los elementos planos transparentes fundamentalmente planos. La disposición con el cilindro rotativo transparente hace posible, por un lado, supervisar de modo continuo una banda continua de papel, por ejemplo, durante la producción. Para ello no se ha de examinar toda la banda de papel, sino, por ejemplo, una tira de aproximadamente 5 cm de ancho, ya que de esta manera el cilindro no ocasiona costes especialmente elevados. Puesto que la calidad del papel es en particular una función de la composición del papel, por medio de la medición en una tira relativamente pequeña se puede obtener información sobre toda la anchura del papel de modo indirecto. El diámetro del cilindro rotativo transparente es en este caso adecuadamente menor que la anchura, ya que en caso contrario, el rodillo podría funcionar de modo inestable a velocidades elevadas. El rodillo rotativo transparente, sin embargo, también se puede usar como en un aparato de fax con entrada original para el examen de hojas individuales.

Es importante que los puntos se presionen fijamente contra el papel, y que entre los puntos y el papel no haya ninguna distancia, ya que en caso contrario incidirían rayos por debajo de los puntos.

Se ha acreditado como algo especialmente adecuado el hecho de que las figuras geométricas, es decir, en general, los puntos, cubran aproximadamente un 15-70% de la superficie de observación total, en particular aproximadamente un 20-50% de esta superficie de observación. De este modo se obtienen contrastes conformados de un modo especialmente elevado ya en diferencias reducidas en la calidad del papel o del recubrimiento. De un modo adecuado, las figuras geométricas son negras, ya que entonces se pueden ver de un modo especialmente claro las diferencias de luminosidad. Cuando se usan, en su lugar, figuras geométricas, en particular puntos, de diferentes colores, entonces la imagen también presentará en caso de variaciones en la calidad del papel o del recubrimiento sombras de colores.

Tal y como ya se ha mencionado, en el fotograbado a media tinta autotípico es posible disponer los puntos de un modo no regular, determinando la distancia de estos puntos el valor de luminosidad, posiblemente conjuntamente con el tamaño de los puntos. Para el procedimiento conforme a la invención, sin embargo, es especialmente adecuado que los puntos estén reticulados de modo regular. Se ha acreditado como algo especialmente ventajoso el hecho de que se prevean aproximadamente de 40 a 100 figuras geométricas, es decir, puntos o líneas de puntos, por centímetro.

En una forma de realización ventajosa, el elemento plano transparente es una hoja o una película fotográfica que se puede proveer fácilmente de la retícula de figuras geométricas o puntos. Esta hoja o la película fotográfica son soportadas entonces por medio de una placa de cristal o de plástico transparente (por ejemplo el cilindro transparente), cuando el papel, por medio de la presión negativa, y la membrana (o bien el rodillo elástico de goma) se presiona contra la hoja o bien contra la película.

La observación de los diferentes escalonamientos de luminosidad cuando cambia la calidad del recubrimiento o del papel se puede llevar a cabo visualmente. Sin embargo, se ha acreditado como algo especialmente adecuado el hecho de que la observación se lleve a cabo con una cámara CCD, y que la imagen de la misma se analice de modo electrónico.

Por medio del procedimiento conforme a la invención no sólo se puede supervisar el papel que sale de la producción continua. Por el contrario, también se puede constatar cómo mejora o empeora la calidad del papel cuando se modifican parámetros de la producción. Adicionalmente se puede comprobar cómo se compara la calidad con la calidad de producciones previas o con un estándar. La comprobación se puede llevar a cabo tanto en el laboratorio como en la producción.

Los puntos se pueden aplicar también sin un soporte transparente, por ejemplo, Letra-Set.

La invención se describe a continuación a partir de una forma de realización ventajosa tomando como referencia el dibujo anexo. Se muestra:

Fig. 1 la dispersión de la luz en el papel recubierto que está impreso;

Fig. 2 el aumento de los puntos con un grosor diferente del recubrimiento;

Fig. 3 el aumento de los puntos con un grosor diferente del recubrimiento;

Fig. 4 de modo esquemático, toda la disposición de medición;

Fig. 5 una sección transversal a través de las partes fundamentales para la invención de otro dispositivo con el que se puede realizar el procedimiento de la invención; y

Fig. 6 una sección transversal a través de partes del dispositivo según la Fig. 5.

Tal y como se muestra en la Fig. 1, sobre un sustrato de papel 1 hecho de fibras se aplica un recubrimiento 2 parcialmente transparente, que presenta, por ejemplo, pigmentos 3. Los rayos de luz A, B y C son dispersados de diferentes maneras. En la Fig. 1 se muestra en este caso en la parte superior un punto 4 impreso opaco negro, mientras que en la parte inferior, este punto 4 impreso es parcialmente permeable para la luz, como por ejemplo el color cián. El rayo de luz A es dispersado de nuevo en ambos casos desde el recubrimiento 2, y contribuye con ello a la luminosidad de la imagen en esta posición. El rayo de luz B es dispersado en la representación superior con un punto impreso negro bajo este punto impreso 4, y debido a ello ya no puede volver a abandonar el recubrimiento 2. Debido a ello, aparecerá alrededor del punto impreso 4 una región oscura algo difusa, es decir, el punto 4 aparecerá mayor de lo que realmente es. No sólo los rayos de luz C, que inciden directamente sobre el punto impreso 4 son eliminados, así pues, sino que también lo son los rayos de luz que penetran en el recubrimiento 2 cerca del punto 4.

En la forma de realización inferior de la Fig. 1, los rayos de luz que penetran en el punto impreso 4 no son totalmente eliminados, sino que son debilitados. Esto lleva a que el rayo de luz B sólo salga debilitado del punto 4, de manera que el borde del punto 4 aparece más oscuro. Por otro lado, el rayo de luz C saldrá del recubrimiento 2, si bien también debilitado, lo que contribuye a que este punto 4 aparezca difuso.

Con diferentes calidades del papel o calidades del recubrimiento, el aumento de los puntos será ahora diferente, tal y como está representado en la Fig. 2. En el punto 4 izquierdo, el rayo de luz D es dispersado saliendo del recubrimiento 2, de manera que en esta posición, el recubrimiento 2 todavía aparece claro en la observación. En el caso del punto 4 derecho, sin embargo, el recubrimiento 2 es más delgado, de manera que se absorbe el rayo de luz D. El punto 4 derecho, debido a ello, aparece mayor, tal y como se representa en la parte inferior de la Fig. 2 por medio de las ilustraciones de los puntos o bien del recorrido I de la intensidad de la absorción de la luz.

Se pueden determinar ahora diferentes calidades de papel y de recubrimiento según la invención por medio de un dispositivo que se describe brevemente conjuntamente con las Fig. 3 y 4. En el papel 1, 2 (en las Fig. 3 y 4 no se diferencia entre fibras de papel 1 y recubrimiento 2) está dispuesta una película 5 que está provista de puntos 6. Esta película 5, tal y como se muestra en la Fig. 4, se soporta por medio de una placa de cristal 7. En la parte de la película 5 en la que se encuentran los puntos 6, se coloca el papel 1, 2, y se presiona por medio de una membrana 8 contra la película 5, haciendo para ello que en el espacio 9 entre la placa de cristal 7 y la membrana 8 una bomba de vacío indicada con 21 también genere una presión negativa y la mantenga. Alternativamente, podría actuar desde el exterior sobre la membrana 8 una sobrepresión (no mostrada), o bien el papel 1, 2 se podría presionar por medio de un sello elástico como goma (no mostrado) contra la película. La observación se puede realizar entonces, tal y como se muestra en la Fig. 4 a la izquierda, de modo visual. Otra alternativa reside en el hecho de llevar a cabo la observación con una cámara CCD 10, lo que permite entonces llevar a cabo en una unidad 11 una evaluación electrónica.

En las Fig. 5 y 6 se muestra una forma de realización en al que, igualmente, es posible la evaluación electrónica mencionada anteriormente. El elemento plano, en este caso, no es plano, sino que es un cilindro hueco 12 hecho de material transparente, en particular cristal o plástico. Este cilindro, tal y como se muestra en la Fig. 6, está alojado con soportes 13 sobre tubos huecos 14, y puede girar libremente. El papel 1, 2 se presiona por medio de otro cilindro 16, en particular hecho de goma, contra el cilindro 12. Los cilindros 12 y 16 se ponen a girar por medio del movimiento de la banda de papel 1, 2 en la dirección de las flechas. Alternativamente, el cilindro 16 también puede estar accionado por medio de un motor, para así, por ejemplo retirar hojas individuales para los exámenes al dispositivo correspondiente, y introducirlas entre los rodillos. En el cilindro hueco 12 están dispuestas fuentes de luz 17 y una fila 18 de elementos CCD. La superficie exterior del cilindro 12 está provista de los puntos de retícula indicados con 6. La luz generada por las fuentes de luz 17, representada a trazos en la Fig., que es reflejada por la banda de papel 1, 2, se representa por medio de una óptica de representación indicada con 19 en la fila 18 de elementos CCD. Por medio de la evaluación de las señales de los elementos CCD se puede determinar entonces, como en la forma de realización previa, la calidad del papel. Tal y como se muestra en la Fig. 6, el rodillo 12 gira, ciertamente. Las filas 18 de elementos CCD, el dispositivo de representación 19 óptico y las fuentes de luz 17 no mostradas en la Fig. 6 no giran con él, sino que están fijadas en los tubos 14 estacionarios, por medio de los que también se realiza una derivación de las señales de las filas 18 de elementos CCD por medio de la línea 20. De una manera similar se lleva a cabo también el suministro de energía a las fuentes de luz 17.

Claims (14)

1. Procedimiento para la determinación de la calidad del papel para fotograbado a media tinta autotípico, en el que se aplica un patrón distribuido de modo fino de figuras geométricas sobre el papel, el papel se ilumina, y se observa la luz reflejada y dispersada por el papel, caracterizado porque el patrón está previsto sobre un elemento plano transparente ópticamente, porque éste, sobre la parte en la que se encuentra el patrón, se pone en contacto con el papel de modo plano, sin que se ejerza una presión, porque el papel se presiona contra el elemento plano, y en esta disposición de papel y elemento plano se observa la luz reflejada y dispersada por el papel.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque las figuras geométricas son puntos.

3. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque el papel es presionado por medio de un elemento de presión elástico como goma contra el elemento plano transparente.

4. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque el papel es presionado por medio de una membrana solicitada con una diferencia de presión contra el elemento plano transparente.

5. Procedimiento según la reivindicación 4, caracterizado porque la diferencia de presión es ocasionada por medio de una fuente de gas a presión.

6. Procedimiento según la reivindicación 4, caracterizado porque la diferencia de presión es ocasionada por medio de una presión negativa.

7. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el elemento plano transparente es un cilindro rotativo transparente en el que están dispuestas una o varias fuentes de luz y elementos sensibles a la luz, y porque el papel se presiona por medio de otro cilindro con una superficie elástica como goma contra el rodillo transparen-
te.

8. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque la observación de la luz dispersada se lleva a cabo con elementos CCD.

9. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque las figuras geométricas cubren aproximadamente un 15-70%, en particular aproximadamente un 20-50% de toda la superficie de observación.

10. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque las figuras geométricas son negras.

11. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado porque las figuras geométricas están reticuladas de un modo regular, y están previstas aproximadamente de 40 a 100 figuras geométricas o líneas de figuras por centímetro.

12. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque el elemento plano transparente presenta una hoja o una película fotográfica, que está soportada por medio de una placa de cristal o de plástico transparente o bien por medio de un cilindro.

13. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque la observación se realiza visualmente.

14. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque la observación se realiza con una cámara CCD, y se analiza la imagen de la misma.