WO2008014874A1 - Messelement zur messung eines farbregisters sowie verfahren zur farbregisterregelung bzw. farbregistermessung - Google Patents

Messelement zur messung eines farbregisters sowie verfahren zur farbregisterregelung bzw. farbregistermessung Download PDF

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WO2008014874A1
WO2008014874A1 PCT/EP2007/006171 EP2007006171W WO2008014874A1 WO 2008014874 A1 WO2008014874 A1 WO 2008014874A1 EP 2007006171 W EP2007006171 W EP 2007006171W WO 2008014874 A1 WO2008014874 A1 WO 2008014874A1
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dimensional pattern
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measuring
different
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Helmut Schild
Andreas Lippold
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Manroland Ag
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41F—PRINTING MACHINES OR PRESSES
    • B41F33/00—Indicating, counting, warning, control or safety devices
    • B41F33/0081—Devices for scanning register marks
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41P—INDEXING SCHEME RELATING TO PRINTING, LINING MACHINES, TYPEWRITERS, AND TO STAMPS
    • B41P2233/00—Arrangements for the operation of printing presses
    • B41P2233/50—Marks on printed material
    • B41P2233/52—Marks on printed material for registering

Definitions

  • the invention relates to a measuring element for measuring a color register. Furthermore, the invention relates to a method for color register control and color register measurement.
  • a substrate such as e.g. a printing sheet, successively moved by a plurality of successively arranged printing units, preferably in each of the printing units, a partial printing image is applied in a special ink on the substrate.
  • the substrate is preferably moved through four successive arranged printing units, wherein in each of the printing units, a partial printing image in the printing inks cyan, magenta, yellow and black is applied to the substrate.
  • a printing press has a so-called color register control.
  • a color register controller comprises a circumferential register adjusting means for compensating a circumferential displacement of the partial printing images, a side register adjusting means for compensating a displacement of the partial printing images in the axial direction of the printing cylinders, and a skew register adjusting means for compensating rotational misalignments of the partial printing images.
  • the positional accuracy of the partial printing images on the substrate or the color register of the partial printing images must be detected by measurement, with this purpose serve measuring elements that are printed on the substrate.
  • the present invention is based on the problem of creating a novel measuring element for measuring a color register and a novel method for color register control or color register measurement.
  • the measuring element according to the invention comprises at least two partial measuring elements printed one above the other, each partial measuring element being produced with an individual printing unit, each partial measuring element having an at least one-dimensional pattern of repeating regions of different optical density or area coverage, and the overprint of these partial measuring elements interfering generated, which serves as a measure of the color register.
  • the measuring element according to the invention for measuring a color register is composed of at least two partial measuring elements which are printed one above the other on the printing material.
  • the partial measuring elements each have an at least one-dimensional pattern of repeating regions of different optical density or area coverage, the partial measuring elements having different frequencies with which these regions repeat themselves.
  • the overprinting of such partial measuring elements results in an interference which serves as a measured variable for the positional accuracy of the partial pressure images which are applied to the printing material with the aid of the printing units involved in the combined printing of the measuring element.
  • the main advantage of the measuring element according to the invention is that even then the accuracy of the color register or register can be determined with a high resolution if the camera used to detect the measuring element has only a low resolution.
  • the measuring element according to the invention makes use of a vernier effect in order to increase the resolution of the camera used for scanning the measuring element.
  • the color register control method of the present invention is as claimed in claim 14, and the method of color register measurement is defined in claim 15.
  • each sub-measuring element is a one-dimensional pattern of regions with a different optical density or different repeating with an individual frequency
  • Has area coverage 2 shows a measuring element according to the invention made of two sub-measuring elements printed on top of each other, each sub-measuring element having a one-dimensional pattern of regions having a different optical density or different area coverage repeating an individual frequency;
  • FIGS. 1 and 2 shows a partial measuring element of the measuring elements of FIGS. 1 and 2;
  • each sub-measuring element is a one-dimensional pattern of regions with a different optical density or different repeating with an individual frequency
  • FIG. 5 a first partial measuring element of the measuring element of FIG. 4;
  • FIG. 6 shows a second partial measuring element of the measuring element of FIG. 4;
  • FIG. 7 shows a measuring element according to the invention made of two sub-measuring elements printed on top of each other, wherein each sub-measuring element has a two-dimensional pattern of regions with a different optical density or different area coverage repeating with an individual frequency;
  • each sub-measuring element has a two-dimensional pattern of regions with a different optical density or different area coverage repeating with an individual frequency
  • FIGS. 7 and 8 shows a partial measuring element of the measuring elements of FIGS. 7 and 8; 10 shows a measuring element according to the invention made of two sub-measuring elements printed on top of each other, each sub-measuring element having a two-dimensional pattern of regions with a different optical density or different area coverage repeating with an individual frequency; 11 shows a measuring element according to the invention made of two sub-measuring elements printed on top of each other, each sub-measuring element repeating a two-dimensional pattern with an individual frequency. the areas with different optical density or different area coverage, and FIG. 12: a partial measuring element of the measuring elements of FIGS. 10 and 11.
  • the present invention relates to a measuring element for determining the positional accuracy of printed on a substrate superimposed partial print images, so for determining the accuracy of the color register or passers, wherein a case determined value for color register control can be used in that the actual value is compared with a target value and dependent on this comparison, manipulated variables for register adjustment devices are generated.
  • FIG. 1 shows a measuring element 20, which is formed from two partial measuring elements printed one above the other.
  • Each of the two sub-measuring elements is generated via an individual printing unit, wherein in the embodiment of FIGS. 1 to 3 each of the two sub-measuring elements has a one-dimensional pattern of repeating regions with different optical density or different area coverage.
  • the frequency of the two partial measuring elements, with which the areas of different optical density or different area coverage repeat, is different, so that the overprinting of these two partial printed images results in an interference which serves as a measured variable for the color register or the register , 3 shows a partial measuring element 21 with a one-dimensional pattern of repetitive regions of different optical density or different surface coverage, these regions being a bar sequence having a specific frequency.
  • FIG. 2 shows a measuring element 22, which is constructed analogously to the measuring element 20 of FIG. 1, but in which the increase of the optical density or area coverage generated by the interference is not in the center of the measuring element 22, but rather shifted to the left is.
  • This serves as a measured variable for the fact that the partial printed images of the printing units which are involved in the printing of the measuring element 20 have a misalignment in the direction in which the one-dimensional pattern of the partial measuring elements of the measuring element 22 periodically repeats.
  • the measuring elements 20 and 22 of FIGS. 1 and 2 comprise two sub-measuring elements printed one above the other, wherein a first sub-measuring element has a first one-dimensional pattern of frequency-repeating regions of different optical density or area coverage second sub-measuring element has a second one-dimensional pattern of frequency repeating regions with different optical density or different area coverage, and wherein the frequencies of the two one-dimensional patterns are different.
  • the one-dimensional patterns are shown in FIG. 1 to bar sequences.
  • the two frequencies of the two one-dimensional patterns are preferably determined as follows:
  • the frequency fi of the first one-dimensional pattern of the first sub-measuring element is determined by the wavelength ⁇ i of the first pattern corresponding to the maximum deviation of the color register to be measured, the frequency fi of the first one-dimensional pattern corresponds to the reciprocal of the wavelength ⁇ i of the first one-dimensional pattern.
  • the frequency fi of the first one-dimensional pattern the following applies:
  • the frequency f 2 of the second one-dimensional pattern of the second Operamesselements is determined depending on the size of the measuring element, in such a way that the size of the measuring element of the wavelength ⁇ the interference of the two patterns, the frequency f
  • the frequency f 2 of the second one-dimensional pattern the following applies:
  • the positional accuracy of two partial printing images in one direction can be determined, namely in the direction in which the pattern of the one-dimensional partial measuring elements repeats periodically. Accordingly, with such a measuring element, depending on the direction in which the same is printed on a printing material, the positional accuracy of two partial printed images and thus two printing units can be detected either in the circumferential direction or in the axial direction of the printing cylinder. If the positional accuracy of these two partial printing images are to be recorded both in the circumferential direction and in the axial direction of the partial printed images, then two such measuring elements must be printed on the printing material, in different regions of the printing material in linearly independent directions. If, furthermore, a rotational misalignment of the partial printing images is to be detected, corresponding measuring elements must be printed on the printing material on opposite sides of a printing material.
  • the frequency fi of the first one-dimensional pattern of the first partial measuring element and the frequency f2 of the second one-dimensional pattern of the second partial measuring element are constant over the size or extent of the partial measuring elements. It should be noted that these frequencies can also be variable seen over the size or extension of the Operamessele- elements. Thus, e.g. in the middle of the sub measuring element these frequencies should be dimensioned differently than at the edges of the sub measuring elements. In this case, the achievable resolution can be adapted to the size of the deviation to be measured, preferably such that the smaller the deviation to be measured, the greater the resolution.
  • FIG. 4 shows a second exemplary embodiment of a measuring element 23 according to the invention, which is composed of the partial measuring elements 24 and 25 shown in FIGS. 5 and 6.
  • the two sub-measuring elements 24 and 25 according to FIGS. 5 and 6 again have a one-dimensional pattern of regions of different optical density or area coverage repeating an individual frequency, which are formed as bar sequences, whereby for better visual recognition of the accuracy of the Color register or passers some of the bars are extended, namely in the partial measuring element 24 of FIG. 5, the two middle bars and in the partial measuring element 25 of FIG. 6 of the middle bar.
  • the middle bar of the partial measuring element 25 lies between the two middle bars of the partial measuring element 24 (see FIG. 4)
  • the corresponding partial printed images lie in the direction in which the Periodically repeat the bars of the two partial measuring elements 24 and 25, exactly one above the other.
  • FIGS. 7, 8 show measuring elements 26 and 27 according to the invention, each consisting of two sub-measuring elements printed one above the other, each of the sub-measuring elements having a two-dimensional pattern of regions of different optical density or area coverage repeating in two linearly independent directions.
  • 9 shows such a partial measuring element 28, which is formed like a checkerboard and in a first direction a pattern of repeating regions with different optical density or different optical surface coverage and in a second, vertically extending direction also a pattern of regions with different having optical density or different area coverage.
  • the frequencies in which the areas of different optical density or different area coverage repeat in the two directions of the partial measuring element 28 are the same. However, these frequencies can also vary in size.
  • the size of the Operamesselements 28 in both directions the same size. Again, however, the size of the Detailmesselements 28 may differ from each other in both directions.
  • the position of the interference in the measuring element in turn serves as a measure of the positional accuracy of the partial pressure images and thus as a measured variable for the color register or the register, wherein with a measuring element according to Fig. 7 and 8, the positional accuracy in two directions, namely in the circumferential direction and in the axial direction of the impression cylinder, can be determined simultaneously.
  • the frequency with which the areas of different optical density or area coverage repeat in the linearly independent directions is the same. However, these frequencies can also be different in size.
  • the two-dimensional patterns of the partial measuring elements to be printed on top of each other have different frequencies in both directions.
  • the dimensioning of the frequencies in both directions for the two partial measuring elements can be carried out analogously to the procedure described in connection with the exemplary embodiment of FIGS. 1 to 3.
  • FIGS. 10 and 11 show further exemplary embodiments of measuring elements according to the invention which consist of two partial measuring elements printed one above the other with a two-dimensional pattern of repeating regions of different optical density or area coverage, FIG. 12 showing such a partial measuring element 31.
  • the partial measuring element 31 of FIG. 12 has, just like the partial measuring element 28 of FIG. 9, regions of different optical density or different area coverage which repeats in two linearly independent directions, so that, in order to avoid unnecessary repetitions, the statements relating to FIGS. 7 to 9 can be referenced. If two sub-measuring elements according to FIG.
  • a density distribution for the measuring elements For the purposes of the invention, it is possible to detect a density distribution for the measuring elements. Such a density distribution consists of discrete values. An interpolation can be used to determine an at least one-dimensional function of the density distribution, from which the position of the interference can be calculated.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Messelement (20;22;26;27;29;30) zur Messung eines Farbregisters, mit mindestens zwei übereinander gedruckten Teilmesselementen (21;24;25;28;31) wobei jedes Teilmesselement (21;24;25;28;31) mit einem individuellen Druckwerk erzeugt wird, wobei jedes Teilmesselement (21;24;25;28;31) ein zumindest eindimensionales Muster aus sich wiederholenden Bereichen mit unterschiedlicher optischer Dichte bzw. unterschiedlicher Flächendeckung aufweist, und wobei der Übereinanderdruck dieser Teilmesselemente (21;24;25;28;31) eine Interferenz erzeugt, die als Messgröße für das Farbregister dient.

Description

Messelement zur Messung eines Farbregisters sowie Verfahren zur Farbregisterregelung bzw. Farbregistermessung
Die Erfindung betrifft ein Messelement zur Messung eines Farbregisters. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Farbregisterregelung sowie Farbregistermessung.
In Druckmaschinen, wie z.B. in Bogendruckmaschinen, wird ein Bedruckstoff, wie z.B. ein Druckbogen, nacheinander durch mehrere hintereinander angeordnete Druckwerke bewegt, wobei vorzugsweise in jedem der Druckwerke ein Teildruckbild in einer speziellen Druckfarbe auf den Bedruckstoff aufgetragen wird. Durch das Übereinanderdrucken mehrerer solcher Teildruckbilder wird letztendlich das gewünschte, mehrfarbige Druckbild auf dem Bedruckstoff erzeugt. Im Falle des autotypischen Zusammendrucks wird der Bedruckstoff vorzugsweise durch vier hintereinander angeordnete Druckwerke bewegt, wobei in jedem der Druckwerke ein Teildruckbild in den Druckfarben Cyan, Magenta, Gelb und Schwarz auf den Bedruckstoff aufgetragen wird. Beim Drucken mehrfarbiger Druckbilder müssen demnach verschiedene Teildruckbilder miteinander zur Deckung gebracht werden, wobei die Lagegenauigkeit der Teildruckbilder auf dem Bedruckstoff zueinander als Farbregister bzw. als Passer bezeichnet wird.
Um die in den unterschiedlichen Druckwerken zu druckenden Teildruckbilder auf den Bedruckstoff exakt auftragen zu können, verfügt nach dem Stand der Technik eine Druckmaschine über eine sogenannte Farbregisterregelung. Eine Farbregisterregelung umfasst eine Umfangsregisterverstelleinrichtung, um eine Verschiebung der Teildruckbilder in Umfangsrichtung ausgleichen, eine Seitenregisterver- stelleinrichtung, um eine Verschiebung der Teildruckbilder in Achsrichtung der Druckzylinder auszugleichen, und eine Schrägregisterverstelleinrichtungen, um Drehfehllagen der Teildruckbilder zu kompensieren. Hierzu muss die Lagegenauigkeit der Teildruckbilder auf dem Bedruckstoff bzw. das Farbregister der Teildruckbilder messtechnisch erfasst werden, wobei hierzu Messelemente dienen, die auf den Bedruckstoff gedruckt werden.
Aus der DE 39 15 587 C1 sind Messelemente zur Messung eines Farbregisters bzw. Passers sowie ein Verfahren zur Bestimmung der Lagegenauigkeit von Teildruckbildern auf einem Bedruckstoff bekannt, wobei nach der DE 39 15 587 Ci die Lagegenauigkeit von Teildruckbildern dadurch erfasst wird, dass zwei identi- sehe Messelemente auf einem Bedruckstoff gedruckt und die Korrelation zwischen denselben ausgewertet wird, wobei die Lagegenauigkeit der Teildruckbilder zueinander um so größer ist, je höher die Korrelation zwischen den beiden identischen Messelementen ist. Hierzu ist die Verwendung einer sehr hoch auflösenden Kamera erforderlich, damit das von der Kamera erfasste Signal eine entsprechend große Schärfe aufweist, die es ermöglicht, die Korrelation zwischen den beiden identischen Messelementen zu berechnen.
Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung das Problem zugrunde ein neuartiges Messelement zur Messung eines Farbregisters sowie ein neuartiges Verfahren zur Farbregisterregelung bzw. Farbregistermessung zu schaffen.
Dieses Problem wird durch ein Messelement zur Messung eines Farbregisters gemäß Anspruch 1 gelöst. Das erfindungsgemäße Messelement umfasst mindestens zwei übereinander gedruckte Teilmesselemente, wobei jedes Teilmessele- ment mit einem individuellen Druckwerk erzeugt wird, wobei jedes Teilmesselement ein zumindest eindimensionales Muster aus sich wiederholenden Bereichen unterschiedlicher optischer Dichte bzw. unterschiedlicher Flächendeckung aufweist, und wobei der Übereinanderdruck dieser Teilmesselemente eine Interferenz erzeugt, die als Messgröße für das Farbregister dient. Das erfindungsgemäße Messelement zur Messung eines Farbregisters setzt sich aus mindestens zwei Teilmesselementen zusammen, die übereinander auf den Bedruckstoff gedruckt werden. Die Teilmesselemente verfügen jeweils über ein zumindest eindimensionales Muster aus sich wiederholenden Bereichen unter- schiedlicher optischer Dichte bzw. Flächendeckung, wobei die Teilmesselemente unterschiedliche Frequenzen aufweisen, mit welchen sich diese Bereiche wiederholen. Diese Frequenzen können dabei über die Größe der Teilmesselemente gesehen konstant oder variabel sein. Durch den Übereinanderdruck solcher Teilmesselemente ergibt sich eine Interferenz, die als Messgröße für die Lagegenau- igkeit der Teildruckbilder dient, die mit Hilfe der am Zusammendruck des Messelements beteiligten Druckwerke auf den Bedruckstoff aufgetragen werden. Der Hauptvorteil des erfindungsgemäßen Messelements liegt darin, dass auch dann die Genauigkeit des Farbregisters bzw. Passers mit einer hohen Auflösung bestimmt werden kann, wenn die zur Erfassung des Messelements verwendete Ka- mera lediglich eine geringe Auflösung aufweist. Das erfindungsgemäße Messelement macht sich dabei einen Noniuseffekt zu Nutzen, um die Auflösung der zur Abtastung des Messelements verwendeten Kamera zu erhöhen.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Farbregisterregelung ist in Anspruch 14 und das Verfahren zur Farbregistermessung ist in Anspruch 15 definiert.
Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung. Ausführungsbeispiele der Erfindung werden, ohne hierauf beschränkt zu sein, an Hand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt:
Fig. 1 : ein erfindungsgemäßes Messelement aus zwei übereinander gedruckten Teilmesselementen, wobei jedes Teilmesselement ein eindimensionales Muster aus sich mit einer individuellen Frequenz wiederholenden Bereichen mit unterschiedlicher optischer Dichte bzw. unterschiedlicher
Flächendeckung aufweist; Fig. 2: ein erfindungsgemäßes Messelement aus zwei übereinander gedruckten Teilmesselementen, wobei jedes Teilmesselement ein eindimensionales Muster aus sich mit einer individuellen Frequenz wiederholenden Bereichen mit unterschiedlicher optischer Dichte bzw. unterschiedlicher Flächendeckung aufweist;
Fig. 3: ein Teilmesselement der Messelemente der Fig. 1 und 2;
Fig. 4: ein erfindungsgemäßes Messelement aus zwei übereinander gedruckten Teilmesselementen, wobei jedes Teilmesselement ein eindimensionales Muster aus sich mit einer individuellen Frequenz wiederholenden Bereichen mit unterschiedlicher optischer Dichte bzw. unterschiedlicher
Flächendeckung aufweist
Fig. 5: ein erstes Teilmesselement des Messelements der Fig. 4;
Fig. 6: ein zweites Teilmesselement des Messelements der Fig. 4;
Fig. 7: ein erfindungsgemäßes Messelement aus zwei übereinander gedruck- ten Teilmesselementen, wobei jedes Teilmesselement ein zweidimensionales Muster aus sich mit einer individuellen Frequenz wiederholenden Bereichen mit unterschiedlicher optischer Dichte bzw. unterschiedlicher Flächendeckung aufweist;
Fig. 8: ein erfindungsgemäßes Messelement aus zwei übereinander gedruck- ten Teilmesselementen, wobei jedes Teilmesselement ein zweidimensionales Muster aus sich mit einer individuellen Frequenz wiederholenden Bereichen mit unterschiedlicher optischer Dichte bzw. unterschiedlicher Flächendeckung aufweist;
Fig. 9: ein Teilmesselement der Messelemente der Fig. 7 und 8; Fig. 10: ein erfindungsgemäßes Messelement aus zwei übereinander gedruckten Teilmesselementen, wobei jedes Teilmesselement ein zweidimensionales Muster aus sich mit einer individuellen Frequenz wiederholenden Bereichen mit unterschiedlicher optischer Dichte bzw. unterschiedlicher Flächendeckung aufweist; Fig. 11 : ein erfindungsgemäßes Messelement aus zwei übereinander gedruckten Teilmesselementen, wobei jedes Teilmesselement ein zweidimensionales Muster aus sich mit einer individuellen Frequenz wiederholen- den Bereichen mit unterschiedlicher optischer Dichte bzw. unterschiedlicher Flächendeckung aufweist, und Fig. 12: ein Teilmesselement der Messelemente der Fig. 10 und 11.
Die hier vorliegende Erfindung betrifft ein Messelement zur Ermittlung der Lagegenauigkeit von auf einen Bedruckstoff übereinander gedruckten Teildruckbildern, also zur Ermittlung der Genauigkeit des Farbregisters bzw. Passers, wobei ein hierbei ermittelter Istwert zur Farbregisterregelung dadurch verwendet werden kann, dass der Istwert mit einem Sollwert verglichen wird und abhängig von die- sem Vergleich Stellgrößen für Registerverstelleinrichtungen generiert werden.
Fig. 1 bis 3 visualisieren ein erstes Ausführungsbeispiel der hier vorliegenden Erfindung, wobei Fig. 1 ein Messelement 20 zeigt, welches aus zwei übereinander gedruckten Teilmesselementen gebildet ist. Jedes der beiden Teilmesselemente wird über ein individuelles Druckwerk erzeugt, wobei im Ausführungsbeispiel der Fig. 1 bis 3 jedes der beiden Teilmesselemente ein eindimensionales Muster aus sich wiederholenden Bereichen mit unterschiedlicher optischer Dichte bzw. unterschiedlicher Flächendeckung aufweist. Die Frequenz der beiden Teilmesselemente, mit welchen sich die Bereiche unterschiedlicher optischer Dichte bzw. unter- schiedlicher Flächendeckung wiederholen, ist dabei unterschiedlich, so dass sich durch den Übereinanderdruck dieser beiden Teildruckbilder eine Interferenz ergibt, die als Messgröße für das Farbregister bzw. den Passer dient. Fig. 3 zeigt ein Teilmesselement 21 mit einem eindimensionalen Muster aus sich wiederholenden Bereichen unterschiedlicher optischer Dichte bzw. unterschiedlicher Flächende- ckung, wobei es sich bei diesen Bereichen um eine Balkenfolge handelt, die eine bestimmte Frequenz aufweist.
Werden zwei solche Teilmesselemente mit einer unterschiedlichen Frequenz des als Balkenfolge ausgebildeten eindimensionalen Musters übereinander gedruckt, so ergibt sich z. B. dass in Fig. 1 dargestellte Messelement 20, wobei in Fig. 1 die durch den Übereinanderdruck der beiden Teilmesselemente erzeugte Interferenz in etwa in der Mitte des Messelements 20 eine Erhöhung der optischen Dichte bzw. Flächendeckung bewirkt. Eine durch den Übereinanderdruck zweier Teilmesselemente erzeugte Interferenz kann auch eine Verringerung der optischen Dichte bzw. Flächendeckung bewirken.
Es soll davon ausgegangen werden, dass eine solche Erhöhung der optischen Dichte bzw. Flächendeckung in der Mitte des Messelements 20 einer hohen Genauigkeit des Farbregisters bzw. Passers in der Richtung entspricht, in welcher sich das eindimensionale Muster der Teilmesselemente periodisch wiederholt. In dieser Richtung liegen demnach die Teildruckbilder der Druckwerke, die am Druck des Messelements 20 beteiligt sind, exakt aufeinander.
Demgegenüber zeigt Fig. 2 ein Messelement 22, welches analog zum Messelement 20 der Fig. 1 aufgebaut ist, bei welchem jedoch die durch die Interferenz erzeugte Erhöhung der optischen Dichte bzw. Flächendeckung nicht in der Mitte des Messelements 22 liegt, sondern vielmehr nach links verschoben ist. Dies dient dann als Messgröße dafür, dass die Teildruckbilder der Druckwerke, die am Druck des Messelements 20 beteiligt sind, in der Richtung, in welcher sich das eindimensionale Muster der Teilmesselemente des Messelements 22 periodisch wiederholt, eine Fehllage aufweist.
Wie bereits oben ausgeführt, umfassen die Messelemente 20 und 22 der Fig. 1 und 2 zwei übereinander gedruckte Teilmesselemente, wobei ein erstes Teilmesselement ein erstes eindimensionales Muster aus sich mit einer Frequenz wiederholenden Bereichen unterschiedlicher optischer Dichte bzw. unterschiedli- eher Flächendeckung aufweist, wobei ein zweites Teilmesselement ein zweites eindimensionales Muster aus sich mit einer Frequenz wiederholenden Bereichen mit unterschiedlicher optischer Dichte bzw. unterschiedlicher Flächendeckung aufweist, und wobei die Frequenzen der beiden eindimensionalen Muster unterschiedlich sind. Bei den eindimensionalen Mustern handelt es sich gemäß Fig. 1 um Balkenfolgen. Die beiden Frequenzen der beiden eindimensionalen Muster werden vorzugsweise derart festgelegt: Die Frequenz fi des ersten eindimensionalen Musters des ersten Teilmesselements wird dadurch bestimmt, dass die Wellenlänge λi des ersten Musters der maximal zu messenden Abweichung des Farbregisters entspricht, wobei die Frequenz fi des ersten eindimensionalen Musters dem Kehrwert der Wellenlänge λi des ersten eindimensionalen Musters entspricht. Für die Frequenz fi des ersten eindimensionalen Musters gilt demnach:
fx = — ; wobei A1 = max Passerabweichung .
Die Frequenz f2 des zweiten eindimensionalen Musters des zweiten Teilmesselements wird abhängig von der Größe des Messelements festgelegt, und zwar derart, dass die Größe des Messelements der Wellenlänge λ| der Interferenz der beiden Muster entspricht, wobei die Frequenz f| der Interferenz der Differenz der Fre- quenzen fi und f2 der beiden eindimensionalen Muster entspricht. Für die Frequenz f2 des zweiten eindimensionalen Musters gilt demnach:
Figure imgf000008_0001
f, = — ; wobei λ, = Messelementgröße . λ,
Mit einem solchen Messelement, welches aus dem Übereinanderdruck von zwei eindimensionalen Teilmesselementen gebildet ist, kann die Lagegenauigkeit von zwei Teildruckbildern in einer Richtung bestimmt werden, und zwar in der Richtung, in welcher sich das Muster der eindimensionalen Teilmesselemente perio- disch wiederholt. Mit einem solchen Messelement kann demnach abhängig davon, in welche Richtung dasselbe auf einen Bedruckstoff gedruckt ist, die Lagegenauigkeit von zwei Teildruckbildern und damit zwei Druckwerken entweder in Um- fangsrichtung oder in Achsrichtung der Druckzylinder erfasst werden. Soll die Lagegenauigkeit dieser beiden Teildruckbilder sowohl in Umfangsrichtung als auch in Achsrichtung der Teildruckbilder erfasst werden, so müssen hierzu zwei derartige Messelemente auf den Bedruckstoff aufgedruckt werden, und zwar in unterschiedlichen Bereichen des Bedruckstoffs in voneinander linear unabhängigen Richtungen. Soll weiterhin eine Drehfehllage der Teildruckbilder erkannt werden, so müssen an sich gegenüberliegenden Seiten eines Bedruckstoffs entsprechende Messelemente auf den Bedruckstoff gedruckt werden.
Im Ausführungsbeispiel der Fig. 1 bis 3 ist die Frequenz fi des ersten eindimensionalen Musters des ersten Teilmesselements sowie die Frequenz f2 des zweiten eindimensionalen Musters des zweiten Teilmesselements über die Größe bzw. Erstreckung der Teilmesselemente gesehen konstant. Es sei darauf hingewiesen, dass diese Frequenzen auch über die Größe bzw. Erstreckung der Teilmessele- mente gesehen variabel sein können. So können z.B. in der Mitte der Teilmesselement diese Frequenzen anders bemessen sein als an Rändern der Teilmesselemente. In diesem Fall kann die erzielbare Auflösung an die Größe der zu messenden Abweichung angepasst werden, vorzugsweise derart, dass die Auflösung um so größer ist, je kleiner die zu messenden Abweichung ist.
Fig. 4 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Messelements 23, welches sich aus den in Fig. 5 und 6 dargestellten Teilmesselementen 24 und 25 zusammensetzt. Die beiden Teilmesselemente 24 und 25 gemäß Fig. 5 und 6 weisen wiederum ein eindimensionales Muster aus sich mit einer individuel- len Frequenz wiederholenden Bereichen unterschiedlicher optischer Dichte bzw. unterschiedlicher Flächendeckung auf, die als Balkenfolgen ausgebildet sind, wobei zur besseren visuellen Erkennung der Genauigkeit des Farbregisters bzw. Passers einige der Balken verlängert sind, nämlich im Teilmesselement 24 der Fig. 5 die beiden mittleren Balken und im Teilmesselement 25 der Fig. 6 der mittle- re Balken. Liegt bei einem Übereinanderdruck der beiden Teilmesselemente 24 und 25 der Fig. 5 und 6 der mittlere Balken des Teilmesselements 25 zwischen den beiden mittleren Balken des Teilmesselements 24 (siehe Fig. 4), so liegen die entsprechenden Teildruckbilder in der Richtung, in welcher sich die Balken der beiden Teilmesselemente 24 und 25 periodisch wiederholen, exakt übereinander.
Fig. 7, 8 zeigen erfindungsgemäße Messelemente 26 und 27, die jeweils aus zwei übereinander gedruckten Teilmesselementen bestehen, wobei jedes der Teilmesselemente ein zweidimensionales Muster aus sich in zwei linear unabhängi- gen Richtungen wiederholenden Bereichen unterschiedlicher optischer Dichte bzw. unterschiedlicher Flächendeckung aufweist. Fig. 9 zeigt ein derartiges Teilmesselement 28, welches schachbrettartig ausgebildet ist und in einer ersten Richtung ein Muster aus sich wiederholenden Bereichen mit unterschiedlicher optischer Dichte bzw. unterschiedlicher optischer Flächendeckung und in einer zwei- ten, senkrecht verlaufenden Richtung ebenfalls ein Muster aus Bereichen mit unterschiedlicher optischer Dichte bzw. unterschiedlicher Flächendeckung aufweist. In Fig. 9 sind die Frequenzen, in welchen sich die Bereiche unterschiedlicher optischer Dichte bzw. unterschiedlicher Flächendeckung in den beiden Richtungen des Teilmesselements 28 wiederholen, gleich groß. Diese Frequenzen können je- doch auch unterschiedlich groß sein. Weiterhin ist in Fig. 9 die Größe des Teilmesselements 28 in beiden Richtungen gleich groß. Auch hier kann jedoch in beiden Richtungen die Größe des Teilmesselements 28 voneinander abweichen.
Werden zwei Teilmesselemente, die jeweils ein zweidimensionales Muster aus sich in zwei linear unabhängigen Richtungen wiederholenden Bereichen unterschiedlicher optischer Dichte bzw. unterschiedlicher Flächendeckung aufweisen, wobei die Frequenzen der zweidimensionalen Muster der beiden Teilmesselemente voneinander abweichen, übereinander gedruckt, so ergeben sich wiederum Interferenzen, die als Messgröße für die Lagegenauigkeit der Teilmessbilder und damit als Messgröße für das Farbregister bzw. den Passer dienen. Im Messelement 26 der Fig. 7 führt diese Interferenz zu einer Erhöhung der optischen Dichte in der Mitte des Messelements 26, in Fig. 8 ist hingegen die durch die Interferenz bewirkte Erhöhung der optischen Dichte gegenüber der Mitte des Messelements 27 versetzt. Eine durch den Übereinanderdruck zweier Teilmess- elemente erzeugte Interferenz kann auch eine Verringerung der optischen Dichte bzw. Flächendeckung bewirken. Die Lage der Interferenz im Messelement dient wiederum als Messgröße für die Lagegenauigkeit der Teildruckbilder und damit als Messgröße für das Farbregister bzw. den Passer, wobei mit einem Messelement gemäß Fig. 7 bzw. 8 die Lagegenauigkeit in zwei Richtungen, nämlich in Um- fangsrichtung sowie in Achsrichtung der Druckzylinder, gleichzeitig ermittelt werden kann.
Wie bereits ausgeführt, ist beim Teilmesselement 28 der Fig. 9 die Frequenz, mit welcher sich die Bereiche unterschiedlicher optischer Dichte bzw. Flächendeckung in den linear voneinander unabhängigen Richtungen wiederholen, gleich groß. Diese Frequenzen können jedoch auch unterschiedlich groß sein.
Es muss lediglich darauf geachtet werden, dass in beiden Richtungen die zweidimensionalen Muster der übereinander zu druckenden Teilmesselemente unter- schiedlich große Frequenzen aufweisen. Die Bemessung der Frequenzen in beiden Richtungen für die beiden Teilmesselemente kann analog zu der im Zusammenhang mit dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 bis 3 beschriebenen Vorgehensweise erfolgen.
Fig. 10 und 11 zeigen weitere Ausführungsbeispiele erfindungsgemäßer Messelemente, die aus zwei übereinander gedruckten Teilmesselementen mit einem zweidimensionalen Muster sich wiederholender Bereiche unterschiedlicher optischer Dichte bzw. Flächendeckung bestehen, wobei Fig. 12 ein derartiges Teilmesselement 31 zeigt. Das Teilmesselement 31 der Fig. 12 verfügt ebenso wie das Teilmesselement 28 der Fig. 9 über sich in zwei linear unabhängigen Richtungen wiederholende Bereiche unterschiedlicher optischer Dichte bzw. unterschiedlicher Flächendeckung, so dass demnach zur Vermeidung unnötiger Wiederholungen auf die Ausführungen zu Fig. 7 bis 9 verwiesen werden kann. Werden zwei Teilmesselemente gemäß Fig. 12, die sich hinsichtlich der Frequenzen der sich wiederholenden Bereiche unterschiedlicher optischer Dichte bzw. unterschiedlicher Flächendeckungen unterscheiden, übereinandergedruckt, so ergeben sich wiederum Interferenzen, die im Bereich der Interferenz zu einer Erhöhung der optischen Dichte führen, wobei in Fig. 10 die Interferenz in der Mitte des Messelements 29 und in Fig. 11 die Interferenz gegenüber der Mitte des Messelements 30 versetzt ist.
Im Sinne der Erfindung ist es möglich, eine Dichteverteilung für die Messelemente zu erfassen. Eine solche Dichteverteilung besteht aus diskreten Werten. Über eine Interpolation lässt sich eine zumindest eindimensionale Funktion der Dichteverteilung bestimmen, aus der die Lage der Interferenz berechnet werden kann.
Bezugszeichenliste
Messelement
Teilmesselement
Messelement
Messelement
Teilmesselement
Teilmesselement
Messelement
Messelement
Teilmesselement
Messelement
Messelement
Teilmesselement

Claims

Ansprüche
Messelement zur Messung eines Farbregisters, mit mindestens zwei übereinander gedruckten Teilmesselementen, wobei jedes Teilmesselement mit einem individuellen Druckwerk erzeugt wird, wobei jedes Teilmesselement ein zumindest eindimensionales Muster aus sich wiederholenden Bereichen unterschiedlicher optischer Dichte bzw. unterschiedlicher Flächendeckung aufweist, und wobei der Übereinanderdruck dieser Teilmesselemente eine Interferenz erzeugt, die als Messgröße für das Farbregister dient.
2. Messelement nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass dasselbe zwei übereinander gedruckte Teilmesselemente umfasst, wobei ein erstes Teilmesselement ein erstes eindimensionales Muster aus sich mit einer Frequenz wiederholenden Bereichen mit unterschiedlicher optischer Dichte bzw. unterschiedlicher Flächendeckung aufweist, wobei ein zweites Teilmesselement ein zweites eindimensionales Muster aus sich mit einer Frequenz wiederholenden Bereichen mit unterschiedlicher optischer Dichte bzw. unterschiedlicher Flächendeckung aufweist, und wobei die Frequenzen der beiden eindimensionalen Muster unterschiedlich sind.
3. Messelement nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass dasselbe zwei übereinander gedruckte Teilmesselemente umfasst, wobei ein erstes Teilmesselement ein erstes zweidimensionales Muster aus sich in zwei linear unabhängigen Richtungen wiederholenden Bereichen mit unterschiedlicher optischer Dichte bzw. unterschiedlicher Flächendeckung aufweist, wobei ein zweites Teilmesselement ein zweites zweidimensionales Muster aus sich in zwei linear unabhängigen Richtungen wiederholenden Bereichen mit unterschiedlicher optischer Dichte bzw. unterschiedlicher Flächendeckung aufweist.
4. Messelement nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Frequenz der sich wiederholenden Bereiche mit unterschiedlicher optischer Dichte bzw. unterschiedlicher Flächendeckung in der ersten Richtung des erstes zweidimensionalen Musters gleich groß wie eine Frequenz der sich wiederho- lenden Bereiche mit unterschiedlicher optischer Dichte bzw. unterschiedlicher
Flächendeckung in der zweiten, linear unabhängigen Richtung des erstes zweidimensionalen Musters ist, dass eine Frequenz der sich wiederholenden Bereiche mit unterschiedlicher optischer Dichte bzw. unterschiedlicher Flächendeckung in der ersten Richtung des zweiten zweidimensionalen Musters gleich groß wie eine Frequenz der sich wiederholenden Bereiche mit unterschiedlicher optischer Dichte bzw. unterschiedlicher Flächendeckung in der zweiten, linear unabhängigen Richtung des zweiten zweidimensionalen Musters ist, und dass die Frequenz des ersten zweidimensionalen Musters unterschiedlich groß wie die Frequenz des zweiten zweidimensionalen Musters ist.
5. Messelement nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Frequenz der sich wiederholenden Bereiche mit unterschiedlicher optischer Dichte bzw. unterschiedlicher Flächendeckung in der ersten Richtung des erstes zweidimensionalen Musters unterschiedlich groß wie eine Frequenz der sich wiederholenden Bereiche mit unterschiedlicher optischer Dichte bzw. unterschiedlicher Flächendeckung in der zweiten, linear unabhängigen Richtung des erstes zweidimensionalen Musters ist, dass eine Frequenz der sich wiederholenden Bereiche mit unterschiedlicher optischer Dichte bzw. unterschiedlicher Flächendeckung in der ersten Richtung des zweiten zweidimensionalen Musters unterschiedlich groß wie eine Frequenz der sich wiederholenden Bereiche mit unterschiedlicher optischer Dichte bzw. unterschiedlicher Flächendeckung in der zweiten, linear unabhängigen Richtung des zweiten zweidimensionalen Musters ist, und dass die Frequenzen des ersten zweidimensionalen Musters unterschiedlich groß wie die entsprechenden Frequenzen des zweiten zweidimensionalen Musters sind.
6. Messelement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Frequenz des ersten eindimensionalen Musters des ersten Teilmesselements derart festgelegt ist, dass die Wellenlänge des ersten Musters der maximal zu messenden Abweichung des Farbregisters entspricht.
7. Messelement nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Frequenz des zweiten eindimensionalen Musters des zweiten Teilmesselements abhängig von der Größe des Messelements derart festgelegt ist, das die Größe des Messelements der Wellenlänge der Interferenz aus beiden Mustern entspricht, wobei die Frequenz der Interferenz der Differenz der Frequenzen der beiden Muster entspricht.
8. Messelement nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die
Frequenz des ersten eindimensionalen Musters des ersten Teilmesselements und die Frequenz des zweiten eindimensionalen Musters des zweiten Teilmesselements über die Größe der Teilmesselemente gesehen konstant ist.
9. Messelement nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die
Frequenz des ersten eindimensionalen Musters des ersten Teilmesselements und die Frequenz des zweiten eindimensionalen Musters des zweiten Teilmesselements über die Größe der Teilmesselemente gesehen variabel ist.
10. Messelement nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die
Frequenz des ersten zweidimensionalen Musters des ersten Teilmessele- ments in beiden linear unabhängigen Richtungen derart festgelegt ist, dass die
Wellenlänge des ersten Musters der maximal zu messenden Abweichung des Farbregisters in der jeweiligen Richtung entspricht.
11. Messelement nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Frequenz des zweiten zweidimensionalen Musters des zweiten Teilmesselements in beiden linear unabhängigen Richtungen abhängig von der Größe des Messelements in der jeweiligen Richtung derart festgelegt ist, das die Größe des Messelements der Wellenlänge der Interferenz aus beiden Mustern entspricht, wobei die Frequenz der Interferenz der Differenz der Frequenzen der beiden Muster entspricht.
12. Messelement nach Anspruch 10 oder 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die Frequenz des ersten zweidimensionalen Musters des ersten Teilmesselements in beiden linear unabhängigen Richtungen und die Frequenz des zweiten zweidimensionalen Musters des zweiten Teilmesselements in beiden linear unabhängigen Richtungen über die Größe der Teilmesselemente gesehen konstant ist.
13. Messelement nach Anspruch 10 oder 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die Frequenz des ersten zweidimensionalen Musters des ersten Teilmesselements in mindestens einer der beiden linear unabhängigen Richtungen und die Frequenz des zweiten zweidimensionalen Musters des zweiten Teilmess- elements in mindestens einer der beiden linear unabhängigen Richtungen ü- ber die Größe der Teilmesselemente gesehen variabel ist.
14. Verfahren zur Farbregisterregelung, wobei mindestens ein auf einen Bedruckstoff gedrucktes Messelement vermessen wird, wobei der hierbei gemessene Istwert des Farbregisters mit einem Sollwert verglichen wird, und wobei anhängig von diesem Vergleich die Farbregisterregelung erfolgt, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Messelement nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 13 vermessen wird.
15. Verfahren zur Farbregistermessung, wobei mindestens ein auf einen Bedruckstoff gedrucktes Messelement vermessen wird, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Messelement nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 13 vermessen wird.
16. Verfahren nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass eine Dichteverteilung für das oder jedes Messelement erfasst wird, die aus diskreten Werten besteht, wobei über eine Interpolation eine zumindest eindimensionale Funktion der Dichteverteilung bestimmt wird, aus der die Lage der Inter- ferenz berechnet wird.
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