WO1991017050A1

WO1991017050A1 - Verfahren zur steuerung der farbgebung im tief- und flexodruck

Info

Publication number: WO1991017050A1
Application number: PCT/CH1991/000103
Authority: WO
Inventors: Tino Celio
Original assignee: Celio Engineering Sa
Priority date: 1990-05-01
Filing date: 1991-05-01
Publication date: 1991-11-14
Also published as: EP0482143A1

Abstract

Es wird ein Verfahren beschrieben, welches gestattet mit nur 2 Parametern, nämlich Konzentration und Viskosität, die eindeutige Steuerung der beim Tiefdruck typischen drei Komponenten (Farbe, Verschnitt und Lösungsmittel) zu erreichen. Als spezielle Version lässt sich das Verfahren auch für die Steuerung der für den Verpackungsdruck (Tief- und Flexodruck) typischen zwei Komponenten (Farbe und Lösungsmittel) anwenden.

Description

Verfahren zur Steuerung der Farbgebung im Tief-und Flexodruck

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung der Farbgebung im Tief- und Flexodruck wobei zur Einfär- bung eine Mischung von höchstens drei flüssigen oder halbflüssigen Grundkomponenten (Farbe F, Verschnitt V, Lösungsmittel L) verwendet wird, welche von Hand oder mittels Dosiervorrichtungen der Druckform angeboten wird.

Es ist bekannt, dass im Tief- und Flexodruck die Mischung der Grundkomponenten und die Viskosität die wichtigsten Parametern sind, welche die Farbgebung beeinflussen. Es ist heute üblich (Patent CH 622632), entweder nach den sogenannten FarbVerschnitt-Verhaltnis (F:V) oder nach den von ihm abgeleiteten, absoluten Komponentenmengen von Farbe F und Verschnitt V zu operieren, welche von Hand oder über Dosiervorrichtungen dem die Mischung enthaltenden Gefäss (dem sogenannten Farbtank) zugeführt werden. Zugabe von Farbe verursacht eine Erhöhung der gedruckten Farbdichte, Zugabe von Verschnitt (farblose Färbe) deren Abschwächung.

Mit diesen zwei Parametern versucht der Operateur die Farbgebung der Druckmaschine so zu steuern, dass er dem vorgegebenen Druckmuster (sog. Andruck oder OK-Druck) möglichst nahe kommt.

Die dritte Komponente, das Lösungsmittel L, wird im allgemeinen über einen Regelkreis zugeführt, welcher eine konstante Viskosiktät des Druckgemisches erstellt. Eine gewisse Zugabe von L anlässlich jeder Dosierung von F und V kann auch erfolgen um die Dynamik des Visco-Re- glers zu reduzieren. Zu kleine Viskosität hat Schmierung und Perlen abtropfende Volltöne), zu grosse Viskosität hat schlechten Ausdruck (stotternde Pastelltδne) zur Folge. Dieser Parameter wird vom Operateur (meistens in Funktion von Papierqualität und Druckgeschwindigkeit) so nachge¬ stellt, dass er eine gute dem Andruck entsprechende Farb¬ ablage auf das Papier erreicht.

Der Nachteil der bisher üblichen, oben dargestellten Vor¬ gehensweise, liegt in der Tatsache begründet, dass die Steuerung der Farbstärke und der Viskosität nicht unab¬ hängig voneinander erfolgen kann. Zugabe von Farbe F und Verschnitt V beeinflussen nicht nur die Farbstärke son¬ dern auch die Viskosität. Zugabe von Lösungsmittel L be- einflusst nicht nur die Viskosität sondern auch die Farb¬ stärke. Deshalb gilt bekanntlich die Steuerung der Farb¬ gebung als eine arbeitsintensive, qualitativ anspruchs¬ volle und Feingefühl erfordernde Operation, die auf viel Empirik beruht.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren anzugeben, gemäss welchem eine für den Operateur einfache, eindeutige und schnelle Steuerung der Farbgebung möglich wird. Die Erfindung geht vom, zur Einfärbung der Druckform üblichen Gemisch von Farbe F, Verschnitt V und Lösungs¬ mittel L und zeigt wie durch nur zwei Grossen, nämlich Konzentration und Viskosität, eine eindeutige Steuerung der Farbgebung, dh. der Bestimmung der jeweils zu dosie¬ renden Grundkomponenten F,V,L, möglich ist.

In der Folge wird die Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig.1 die klassische Art der Dosierung

Fig.2 eine neuere Art der Dosierung

Fig.3 das erfindungsgemässe Verfahren

Fig.4 ein Spezialfall des erfindungsgemässen Verfahrens

Fig.5 zwei Ausführungsbeispiele

In der klassischen Art der Farbsteuerung (Fig.1) erfolgt die Dosierung direkt über Ventile 1,2 die von einer mei¬ stens volumetrisch arbeitenden Elektronik 5 gesteuert werden. Absolute Mengen (Liter) von F,V werden dosiert und der Viscoregler 6 besorgft, über Ventil 4 die Zugabe von L. Hin und wieder wird auch noch zusatlich zu F und V Lösungsmittel L über Ventil 3 (zur Vorverdünnung) hinzuge¬ fügt.

In einer moderneren Art der Farbsteuerung, welche ebenfalls von der Anmeldering eingeführt wurde, erfolgt (fig.2) die Dosierung entsprechend der relativen Grossen v = Verschnittverhältnis (Formel 1 ) , 1 = Lösungsmittel¬ verhältnis (Formel 2) und der absoluten Grosse Q = Gesamtmenge (Formel 3). v entspricht dem üblichen Farb-Verschnitt-Verhältnis, 1 ist ein Mass für die Vorverdünnung (zur Entlastung des Viskoreglers) und Q ist die Totalmenge (Liter) die zugeleitet werden sollte. Rechner 7 transformiert 1, v, Q (ge äss Formeln A ) in ie absoluten Mengen F,V,L.

In der erfindungsgemässen Art (Fig.3) erfolgt die Dosierung entsprechend den zwei Grossen c = Konzentration (Formel 4) und eta = Viskosität (Formel 5), welche über Rechner 8 in die oberwähnten Grossen v,l und ihrerseits, über Rechner 7, in die absoluten Mengen F,V,L transformiert werden. Konzentration c ist ein direktes Mass für die Farbstärke der Mischung und deshalb ein direktes, wenn auch nichtlineares, Mass für Druckdichte. Viskosität ist, wie bereits erwähnt, ein Mass für den rheologischen Ablauf (Farbablage, Näpfchen-Entleerung) des jeweiligen Druck¬ prozesses.

Die Wirkung vom Viskoreglers 6 ist (welcher entsprechend dem gewünschten Sollwert eta (F+V+L) programmiert wird) nunmehr auf die Kompensation der unvermeidlichen Ver¬ dampfung des Lösungsmittels während des Druckvorganges (und gegebenenfalls während den Druckpausen) beschränkt.

Zu den Beziehungen 4,5, auf welchem das erfindungsgemasse Verfahren gründet, sei folgendes als Erläuterung bemerkt: a) Konzentration lässt sich einfach rechnen (Formel 4) b) Viskosität lässt sich nur über eine komplizierte Be¬ ziehung errechnen, welche das erstaunliche Resultat von ausgedehnten Versuchen und computermässigen Mo¬ dellierungen ist. Sie weist die in Formel 5 angege¬ bene Grundform auf. Für die in Frage kommenden Kompo¬ nenten müssen jeweils experimentell die Viskositäts¬ parameter eta „, eta _v, eta _ (Viskosität der Grund¬ komponenten) und die Mischgesetzparameter (k., , k_) ermittelt werden. c) Gleichungssystem ß (c,eta aus v,l) lässt sich nicht explizit umkehren. B~ (v,l, aus c,eta), welches beim erfindungsgemässen Verfahren meistens zur Ver¬ wendung kommt, muss implizit, mittels Iteration, gelöst werden. d) Die Bestimmung der Parameter eta „, eta _v, eta . er¬ folgt direkt, durch Messung der reinen Komponenten mittels eines Viskosimeters. Die Bestimmung der Para¬ meter k_. , k_ erfolgt indirekt durch Herstellung von drei Mischungen bekanntem Mischverhältnis, durch Mes¬ sung ihrer Viskositäten, durch Einsetzung der entspre¬ chenden Werte in Gleichung 5 und durch iterative Lösung des resultierenden Gleichungssystems für die Unbekannten ^k1 ' ^k2^*

Die Vorteile des beschriebenen Verfahrens liegen in der Einfachheit (nur zwei Steuergrössen c und eta anstatt drei, nämlich F,V,L), in der Vollständigkeit (gleichzeitige und unabhängige Steuerung von c und eta), in der Eindeutigkeit (eindeutige Beziehung zwischen c, eta, Q und F,V,L und in der operationeilen Freundlichkeit (c und eta entsprechen zweier dem Druckpersonal geläufigen Begriffe). Betriebsmässig lässt sich eine wesentlich genauere (keine Viskosität- und Dichtesprünge) und schnellere (gleichzeitige Optimierung von Farbstärke und Viskosität) Farbführung erreichen.

Eine spezielle Version des erfindungsgem sse Verfahrens betrifft den 2-Komponenten-Druck, bei welchem nur eine fertiggemischte Farbe F und Lösungsmittel L zum Druck kommen. Kein Verschnitt V wird verwendet. In diesem Fall gehen Formel 4 und 5 (infolge v=0) in Formeln 11, 12 (Fig. 4) über, welche zeigen, dass nun¬ mehr eine eindeutige Beziehung zwischen c und eta besteht und deshalb nur eine dieser wichtigen Steuergrössen jeweils freigewählt werden kann.

Die Vorteile liegen auch hier in der Einfachheit und Ein¬ deutigkeit.

Zum wichtigen (jedem Verpackungsdrucker geläufigen) Kom- promiss zwischen Farbstärke und Viskosität wird, mit dem erfindungsgemässen Verfahren, erstmals eine quantittive Grundlage geschaffen. Zur gewählten Konzentration c werden die Dosiergrössen F und L bestimmt und gleichzeitig die resultierende Viskosität eta errechnet, welche dem Opera¬ teur zur Ueberwachung angeboten wird. Bei Ueberschreitung von vorgegebenen Toleranzgrenzen kann Alarm ausgelöst werden.

In Fig.6 sind zwei numerische Beispiele angegeben. Beispiel 1 betrifft die Mischung einer Cyanfarbe für den 3-Komponenten Illustrationsdruck.

Beispiel 2 betrifft die Mischung einer Gelbfarbe für den 2-Komponenten Verpackungsdruck.

Claims

Patentansprüche

Anspruch 1

Verfahren zur Steuerung der Farbgebung im Tief- und Flexo¬ druck, wobei zur Einfärbung eine Mischung von höchstens drei flüssige oder halbflüssige Grundkomponenten (Farbe, Verschnitt und Lösungsmittel) verwendet wird, weiche von Hand oder mittels Dosiervorrichtungen der Druckform ange¬ boten wird,

dadurch gekennzeichnet, dass

als Steuergrössen nur und nur die Farbkonzentration und die Viskosität des Gemisches herangezogen werden und, dass daraus in ein-eindeutiger Weise die Menge der je¬ weils zu dosierenden Grundkomponenten errechnet wird.

Anspruch 2

Verfahren gemäss Anspruch 1 wobei nur zwei Grundkomponenten (Farbe und Verschnitt) zur Einfärbung verwendet werden,

dadurch gekennzeichnet, dass

nur die Konzentration (oder die Viskosität) herangezogen wird und, dass daraus in ein-eindeutiger Weise die Menge der jeweils zu dosierenden Grundkomponenten sowie eine Angabe über die daraus sich ergebenden Viskosität (oder Konzentration) errechnet wird.