WO2008145349A2 - Verfahren, system und rotationsdruckmaschine, durch das oder von denen ein druckbild überwacht wird - Google Patents

Verfahren, system und rotationsdruckmaschine, durch das oder von denen ein druckbild überwacht wird Download PDF

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WO2008145349A2
WO2008145349A2 PCT/EP2008/004229 EP2008004229W WO2008145349A2 WO 2008145349 A2 WO2008145349 A2 WO 2008145349A2 EP 2008004229 W EP2008004229 W EP 2008004229W WO 2008145349 A2 WO2008145349 A2 WO 2008145349A2
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WO
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radiation
electromagnetic radiation
sensor system
scanning
printing
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Manfred Loddenkötter
Martin Krümpelmann
Holger Delere
Bernhard Frei
Michael Wiebe
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Windmöller & Hölscher Kg
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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
    • B41F33/0036—Devices for scanning or checking the printed matter for quality control

Definitions

  • the invention relates to the following methods or objects:
  • a method for monitoring the printed image generated by a printing press is described.
  • a rotary printing machine where the printed image generated by the printing press is monitored.
  • a system for monitoring the print image generated by a printing press is provided.
  • the aim of the scan is usually the acquisition of measured values to desired sizes of the printed image. Often the longitudinal or transverse registration of the printed image is in the foreground. More recently, measured values with regard to the completeness of the printed image (also the thickness and uniformity of the ink transfer, see, for example, EP 1 249 346 B1) and errors in the printed image, or the parallelism of the run of the printing material web, etc., are caused by such Won samples. Often, these measured values are then also used to control the corresponding characteristic of the print in online mode and or to set the print parameters at the beginning of production.
  • DE 10 2004 044 341 A1 proposes such a lighting system.
  • the field of application of the illumination system is the feeder of a sheet-fed offset printing press.
  • the lighting system includes a bar that provides substantially homogeneous light that falls on the sheets whose run is to be controlled. From these arcs, the light is reflected back to a sensor.
  • EP 0 983 853 A1 proposes a method in which the side of a transparent printing material facing away from the sensor system is illuminated with homogeneous light.
  • DE 103 52 174 A1 proposes something similar. Additional illumination of the side facing the sensor system is also known from the first-mentioned EP 0 983 853 A1.
  • the object of the present invention is to provide an improved illumination system that achieves better results even with exotic substrates. These substrates include transparent or opaque substrates.
  • the object is solved by the features of claims 1, 12 and / or 18.
  • homogeneous radiation is characterized by a relatively uniform intensity of radiation.
  • the scanning range of a sensor system is just the area - here the printing material - which is scanned by the sensor system.
  • the sensor system will be mounted on the path of the substrate web through the printing press and scan parts of the passing past him print images. In general, the sensor system will be mounted on the side of the printing material on which the pressure is applied.
  • An illumination element is any device which aligns the electromagnetic radiation suitable for illumination with the scanning region.
  • a lighting element takes over the final alignment of the radiation on the substrate.
  • a lighting element can first of all be a light source which emits light "directly” onto the scanning region or a mirror device which redirects the light there, and mixtures between the two systems or other alternatives, such as glass panes, are also possible.
  • the properties of homogeneous light include, as mentioned, a uniform intensity of the same over a certain area (probably the sampling range here).
  • Diffuse light is generally understood to mean a light that illuminates the "scene" with little or no contrast
  • diffuse light is generated by flat light sources, and light diffusers such as umbrellas, soft boxes or reflections on uneven, matt, mirrored objects are used to create artificial diffused light.
  • parallel light has emerged, for example, paraboloid or ellipsoidal mirrors can be used to create parallel light, and if focal points are light sources, then parallel to the traditional headlamps of cars
  • light-emitting diode arrays or even laser diode arrays are advantageous.
  • the combination of the abovementioned backlighting with the exposure of the scanning region to a second electromagnetic radiation has proven to be advantageous.
  • This second electromagnetic radiation falls from the same side of the substrate on which the sensor system is located. This measure requires the presence of any lighting element on this side of the printing material. A rather random lighting by stray light is not meant.
  • the presence of direct, that is to say non-diffuse, radiation has proven to be advantageous.
  • the use of light emitting diodes or laser diodes or planar arrays of these components has achieved advantageous effects in experiments.
  • the lighting element or elements emanating from the second electromagnetic radiation should advantageously be positioned relative to the scanning region on the printing substrate and the first lighting element such that the second radiation falls past the latter lighting element.
  • the second radiation propagating rectilinearly does not fall on the first lighting element. This should also be the case when considering the proper refraction of light at the interfaces of the printing substrate. However, if scattering effects - such as dirt or material damage - cause small amounts of light to strike the first lighting element, this is irrelevant to the above definition.
  • control commands for optimizing the printed image can be derived.
  • the measured values are to be forwarded to a computing device for this purpose.
  • a computing device for this purpose.
  • This can be part of a system which comprises at least the sensor device and with which the printing press is equipped.
  • the computing device can also be integrated as a hardware or software component in the machine control of the printing press.
  • the validity, completeness or Area coverage, the errors of the printed image and a number of other variables into consideration. It is particularly advantageous if the area coverage or completeness of the printed image is measured.
  • EP1249346 B1 provides advantageous recommendations.
  • this document proposes recording the course of the intensity of the light reflected by the printing material as a function of the relative roller positions.
  • the transmitted from the substrate and possibly reflected light should be recorded, which is very advantageous in connection with the teaching presented above.
  • the same (recording of the transmitted from the substrate and possibly reflected radiation) also applies to the other embodiments of EP 1 249 346 B1.
  • a certain "curve shape" of the graph of the radiation intensity as a function of the roll position indicates an optimized printed image
  • Such an advantageous position is according to EP 1 249 346 B1 after the second inflection point of this function
  • the printed image can be considered as optimized
  • Such an optimization of the printed image according to EP 1 249 346 B1 can also take place on the basis of digital target images of the printed image or parts thereof Target images would then be stored in a storage device that can be used by the system.
  • a target image contains one or more light intensity target values for a surface section.
  • Optimized relative positions of the rollers involved in the printing process can also be found by first measuring measured values relative to a relative position via a radiation intensity measurement and then changing the relative position by a fixed value, for example.
  • the optimization of the relative positions of the rollers involved in the printing process is carried out according to EP1249346 B1 by suitable actuators, which are controlled by control commands of the control or computing device.
  • the optimization of the roll positions according to these teachings can be done before (starting) or during the printing operation. This is also the case with registering.
  • FIG. 1 side view of a first printing machine according to the invention in
  • FIG. 2 Side view of a second printing machine according to the invention in FIG.
  • FIG. 3 Side view of a third printing machine according to the invention in FIG.
  • FIG. 4 Side view of a fourth printing machine according to the invention in FIG.
  • FIG. 5 shows an advantageous course of the "local" course of
  • Fig. 6 shows an advantageous course of the spectral course of the
  • the scanning region 1 shows a printing machine in the region of the scanning region 1.
  • the scanning region 1 is acted on by first electromagnetic radiation 2-preferably light-of the radiation source 3.
  • This radiation passes through the transparent surface 4, the radiation 2 becoming diffused.
  • this diffuse radiation 2 is incident on the scanning region 1.
  • This 1 is scanned by the sensor system 5.
  • the light sources 6 and 7, which initially generate a second electromagnetic radiation 8, which falls onto the printing substrate 9 from the side facing the sensor system 5.
  • These two light sources together with the mirrors 6a and 7a, in whose focal points are the light sources, the lighting elements 6b and 7b. Each of these two lighting elements directs radiation 8 onto the scanning region 1.
  • the second radiation 8 is direct radiation.
  • the second electromagnetic radiation 8 does not fall on the translucent surface 4, which here forms the first illumination element 3 in the sense of this document.
  • the printing material or the printing material web 9 are conveyed in the direction of the arrow z via the guide rollers 10, 11.
  • the elements of FIG. 2 are largely identical to those of FIG. 1.
  • the first lighting element is formed by the mirror 13. This reflects diffusely, so that the first electromagnetic radiation 2 is again diffuse. This mirror 13 also gives the first radiation 2 to the scanning region 1 as the last mechanical optically active element.
  • the printing ink will be located on the side of the sensor element 5 of the printing substrate 9.
  • FIG. 3 again shows the same arrangement as FIG. 1, wherein a diaphragm 15 is located between the diffuse surface 4 and the printing substrate 9.
  • a diaphragm may form a shadow on the diffuse surface 4, the due to the second electromagnetic radiation 8 can be avoided.
  • Such shadowing can be achieved by the interaction of the second electromagnetic radiation 8 with patterns in or on the printing material web 9.
  • Such shadows can falsify the measurements of the sensor system 5.
  • Another way to avoid the formation of shadows is to choose the distance A between the surface 4 or another optically active first element behind the printing substrate so that the second electromagnetic radiation falls past this element 4.
  • this distance and the selection of the angle of incidence of the second electromagnetic radiation 8 on the printing material 9 can be matched to one another such that a second electromagnetic radiation 8 impinges on the first element 4 stored on the printing material from the point of view of the sensor system.
  • This is at a minimum distance B (see Figure 3), which is the case for the above-mentioned geometrical considerations.
  • the extension of the element must also be considered
  • FIG. 4 once more essentially shows the features of FIG. 2, wherein a lens 16 is additionally present. This lens assumes a bundling of the first electromagnetic radiation 2, so that first electromagnetic radiation 2 of sufficient intensity arrives at the printing substrate. This measure can be very advantageous because the diffusion of the radiation often causes them to diverge. Instead of the lens, other light beam means could be used.
  • the mirror 13 could be pronounced as ellipsoid and / or paraboloid mirror.
  • all measures relating to the provision of diffuse or parallel or to the bundling of first electromagnetic radiation 2 are made, also advantageous for second electromagnetic radiation 8 applicable and vice versa.
  • FIGS. 5 and 6 take up a further topic, the processing of which is advantageous in connection with the present invention. It is advantageous if, in the scanning region in the web running direction z and / or in the direction of the working or printing width x, the intensity of the first and second electromagnetic radiation has the same (local) intensity profile. This is symbolized by the same curves of the graphs 20 and 21, which represent the course of the light intensity on the illuminated part of the printing material web 9 in x and / or in the z direction. Similar light sources 3, 6 and 7 can do this. An identical or similar color temperature (spectral intensity profile in FIG. 6) is also advantageous. For clarification, in FIG. 6 the wavelength ⁇ is plotted against the spectral light intensity I. Graphs 22 and 23 are intended to show that this pattern is the same for the first 2 and second electromagnetic radiation 8 (although the intensity here has other amounts).

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Abstract

Die Erfindung beschreibt ein Verfahren zur überwachung des von einer Druckmaschine erzeugten Druckbildes, welches die Abtastung von bedruckten Bereichen des Bedruckstoffes (9) innerhalb eines Abtastbereiches (1) mit einem Sensorsystem (5) und die Beaufschlagung zumindest von Teilbereichen des Abtastbereiches (1) mit erster elektromagnetischer Strahlung (2) von einem Beleuchtungselement (4, 12) aus umfasst, wobei die elektromagnetische Strahlung (2) homogen ist. Neu und erfinderisch ist, dass ein transparenter Bedruckstoff (9) verwendet wird und die erste elektromagnetische Strahlung (2) von der dem Sensorsystem (5) abgewandten Seite des Bedruckstoffes (9) aus auf den Abtastbereich (1) gelenkt wird.

Description

Verfahren, System und Rotationsdruckmaschine, durch das oder von denen ein Druckbild überwacht wird
Die Erfindung betrifft die folgenden Verfahren beziehungsweise Gegenstände:
Ein Verfahren zur Überwachung des von einer Druckmaschine erzeugten Druckbildes.
Eine Rotationsdruckmaschine, an der das von der Druckmaschine erzeugte Druckbild überwacht wird.
Ein System zur Überwachung des von einer Druckmaschine erzeugten Druckbildes.
Verfahren zur Überwachung des Druckbildes von Rotationsdruckmaschinen sind bekannt. In der Regel wird das Druckbild mit optischen Sensoren überwacht. Jedoch ist es auch denkbar, elektromagnetische Strahlung, die außerhalb des Spektralbereiches des sichtbaren Lichtes liegt, ausschließlich oder ergänzend zur Abtastung heranzuziehen.
Ziel der Abtastung ist in der Regel die Gewinnung von Messwerten zu Sollgrößen des Druckbildes. Hierbei steht oft die Längs- oder Querregisterhaltigkeit des Druckbildes im Vordergrund. In jüngerer Zeit werden auch Messwerte in Bezug auf die Vollständigkeit des Druckbildes (auch Dicke und Gleichmäßigkeit des Farbübertrages, siehe z. B. EP 1 249 346 B1) und auf Fehler im Druckbild, oder auf die Parallelität des Laufes der Bedruckstoffbahn usw. durch solche Abtastungen gewonnen. Oft werden diese Messwerte dann auch zur Regelung der entsprechenden Kenngröße des Druckes im Onlinebetrieb und oder zur Einstellung der Druckparameter zu Beginn der Produktion verwendet.
Aufgrund der ständig steigenden Anforderungen an die Güte solcher Messungen und aufgrund der zunehmenden Geschwindigkeit, mit der die Bedruckstoffbahn während solcher Messvorgänge bewegt wird, steigt auch der Bedarf an Strahlung beziehungsweise Strahlungsintensität innerhalb des Abtastbereiches, das heißt innerhalb des Bereiches des Bedruckstoffes, den das Sensorsystem zum Zwecke der Messungen erfasst. Daher ist auch die Bereitstellung für diese Zwecke geeigneter Beleuchtungssysteme ein bereits vielfach bearbeitetes Thema.
So stellt zum Beispiel die DE 10 2004 044 341 A1 ein solches Beleuchtungssystem vor. Als Einsatzgebiet des Beleuchtungssystems wird der Anleger einer Bogenoffsetdruckmaschine angegeben. Das Beleuchtungssystem umfasst einen Stab, der weitgehend homogenes Licht liefert, das auf die Bögen, deren Lauf kontrolliert werden soll, fällt. Von diesen Bögen wird das Licht zurück auf einen Sensor reflektiert.
Die EP 0 983 853 A1 schlägt ein Verfahren vor, bei der die dem Sensorsystem abgewandte Seite eines Transparenten Bedruckstoffes mit homogenem Licht ausgeleuchtet wird. Die DE 103 52 174 A1 schlägt ähnliches vor. Auch eine zusätzliche Ausleuchtung der dem Sensorsystem zugewandten Seite ist aus der erstgenannten EP 0 983 853 A1 bekannt.
Jedoch ist eine wirksamere Ausleuchtung des Druckbildes ein fortbestehendes Bedürfnis.
Daher besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung in der Bereitstellung eines verbesserten Beleuchtungssystems, das auch bei exotischen Bedruckstoffen bessere Ergebnisse erzielt. Zu diesen Bedruckstoffen zählen transparente oder opake Bedruckstoffe. Die Aufgabe wird durch die Merkmale der Ansprüche 1 , 12 und/oder 18 gelöst. Für die Zwecke der vorliegenden Druckschrift ist homogene Strahlung durch eine relativ gleichmäßige Strahlungsintensität gekennzeichnet. Der Abtastbereich eines Sensorsystems ist eben der Bereich - hier des Bedruckstoffes - der von dem Sensorsystem abgetastet wird. In aller Regel wird das Sensorsystem an dem Laufweg der Bedruckstoffbahn durch die Druckmaschine angebracht sein und Teile der an ihm vorbeilaufenden Druckbilder abtasten. In der Regel wird das Sensorsystem hierbei an der Seite der Bedruckstoffbahn angebracht sein, auf der der Druck aufgebracht ist. Ein Beleuchtungselement ist jede Vorrichtung, die die zur Beleuchtung geeignete elektromagnetische Strahlung auf den Abtastbereich ausrichtet. Das heißt, dass ein Beleuchtungselement die schlussendliche Ausrichtung der Strahlung auf den Bedruckstoff übernimmt. Ein Beleuchtungselement kann also zunächst eine Lichtquelle, die Licht „direkt" auf den Abtastbereich emittiert oder eine Spiegelvorrichtung, die das Licht dorthin umleitet sein. Auch Mischungen zwischen beiden Systemen oder andere Alternativen - wie Glasscheiben - sind möglich.
Zu den Eigenschaften homogenen Lichts gehört wie erwähnt eine gleichmäßige Intensität desselben über eine gewisse Fläche (hier wohl am ehesten der Abtastbereich).
Bei der Bereitstellung homogenen Lichtes haben sich - neben den Maßnahmen die hierzu in den DE 10 2004 044 341 A1 empfohlen werden, deren Offenbarungsgehalt in Bezug auf die Bereitstellung homogenen Lichtes hiermit in die vorliegende Druckschrift einbezogen wird, folgende Maßnahmen als vorteilhaft erwiesen:
Die Bereitstellung diffusen Lichtes. Als diffuses Licht wird im Allgemeinen ein Licht verstanden, das die „Szene" kontrast- und schattenarm ausleuchtet. Diffuses Licht entsteht durch flächige Lichtquellen. Bei der Erzeugung künstlichen diffusen Lichtes finden Lichtformer wie Schirme, Softboxen oder Reflexionen an unebenen, matten spiegelnden Gegenständen Verwendung. In der Natur kommt diffuses Licht bei bedecktem Himmel zustande. Als Alternative hat sich paralleles Licht herauskristallisiert. Paralleles Licht kann beispielsweise durch Paraboloid- oder Ellipsoidspiegel erzeugt werden. Wenn sich im Brennpunkt dieser Spiegel Lichtquellen befinden, dann wird analog zu den traditionellen Scheinwerfern von PKWs paralleles Licht erzeugt. Als Alternativen sind Leuchtdiodenarrays oder gar Laserdiodenarrays von Vorteil. Als vorteilhaft hat sich auch die Kombination der vorstehend genannten Hintergrundbeleuchtung mit der Beaufschlagung des Abtastbereiches mit einer zweiten elektromagnetischen Strahlung erwiesen. Diese zweite elektromagnetische Strahlung fällt von derselben Seite auf den Bedruckstoff, auf der sich das Sensorsystem befindet. Diese Maßnahme setzt das Vorhandensein irgendeines Beleuchtungselementes auf dieser Seite des Bedruckstoffes voraus. Eine eher zufällige Beleuchtung durch Streulicht ist damit nicht gemeint. Bei dieser zweiten elektromagnetischen Strahlung hat sich das Vorhandensein direkter, das heißt eben nicht diffuser Strahlung als vorteilhaft herausgestellt. So ist es bei der zweiten Strahlung beispielsweise vorteilhaft, glatte Paraboloid oder Ellipsoidspiegel zu verwenden. Auch die Verwendung von Leucht- oder Laserdioden beziehungsweise flächiger Arrays dieser Bauteile hat bei Versuchen vorteilhafte Wirkungen erzielt. Das oder die Beleuchtungselemente, von dem die zweite elektromagnetische Strahlung ausgeht, sollte vorteilhafterweise so zu dem Abtastbereich auf dem Bedruckstoff und dem ersten Beleuchtungselement positioniert werden, dass die zweite Strahlung an dem letzteren Beleuchtungselement vorbei fällt. Mit vorbeifallen ist gemeint, dass die sich geradlinig ausbreitende zweite Strahlung nicht auf das erste Beleuchtungselement fällt. Dies sollte auch bei Berücksichtigung der ordentlichen Lichtbrechung an den Grenzflächen des Bedruckstoffes der Fall sein. Falls durch Streuungseffekte - beispielsweise an Schmutz oder Materialschäden - Licht in kleinen Mengen auf das erste Beleuchtungselement fällt, ist dies für die vorstehende Definition jedoch ohne Belang.
Von den durch die Sensorvorrichtung gewonnenen Messwerten können Steuerungsbefehle zur Optimierung des Druckbildes abgeleitet werden. In der Regel sind die Messwerte hierzu einer Rechenvorrichtung zuzuleiten. Diese kann Bestandteil eines Systems sein, das zumindest die Sensorvorrichtung umfasst und mit dem die Druckmaschine ausgerüstet wird. Die Rechenvorrichtung kann jedoch auch als Hard- oder Softwarebestandteil in die Maschinensteuerung der Druckmaschine integriert sein. Als Mess- und Regelgrößen kommen - wie bereits erwähnt - auch bei dem vorliegenden Verfahren die Registerhaltigkeit, die Vollständigkeit bzw. Flächendeckung, die Fehler des Druckbildes sowie eine Reihe anderer Messgrößen in Betracht. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Flächendeckung bzw. Vollständigkeit des Druckbildes gemessen wird. Hierzu liefert die EP1249346 B1 vorteilhafte Empfehlungen. Der gesamte Offenbarungsgehalt dieser Druckschrift, der sich auf die Herstellung eines vollständigen Druckbildes durch die Untersuchung des Druckbildes mit einer Kamera und der Anpassung der Relativposition der am Druckprozess beteiligten Walzen bezieht, wird in den Offenbarungsgehalt der vorliegenden Druckschrift einbezogen. In dieser Druckschrift wird unter anderem vorgeschlagen, den Verlauf der Intensität des von dem Bedruckstoff reflektierten Lichtes als Funktion der relativen Walzenpositionen aufzuzeichnen. In vorliegenden Fall sollte natürlich das vom Bedruckstoff transmittierte und ggf. reflektierte Licht aufgezeichnet werden, was im Zusammenhang mit der vorstehend dargestellten Lehre sehr vorteilhaft ist. Dasselbe (Aufzeichnung der vom Bedruckstoff transmittierten und ggf. reflektierten Strahlung) gilt auch für die anderen Ausführungsbeispiele der EP 1 249 346 B1.
Bei der Verfolgung der Intensität der transmittierten und - im Falle einer zweiten elektromagnetischen Strahlung - reflektierten Strahlung ergibt sich bei verschiedenen Druckverfahren - und hier insbesondere im Flexodruck - ein charakteristischer Verlauf. Es ist dann - so die EP 1 249 346 B1 - vorteilhaft, ein optimiertes Druckbild anzunehmen, wenn ein bestimmter Verlauf der Intensität dieser Strahlung festzustellen ist. Mit anderen Worten, eine bestimmte „Kurvenform" des Graphen der Strahlungsintensität als Funktion der Walzenposition spricht für ein optimiertes Druckbild. Eine solche vorteilhafte Position befindet sich nach der EP 1 249 346 B1 nach dem zweiten Wendepunkt dieser Funktion. Weist eine Anzahl von Teilbereichen des Druckbildes - zu dem auch Marken außerhalb des Motivs zählen können - einen solchen Verlauf aus, dann kann das Druckbild als optimiert gelten. Eine solche Optimierung des Druckbildes nach der EP 1 249 346 B1 kann auch anhand von digitalen Sollbildern des Druckbildes oder Teilen desselben geschehen. Diese Sollbilder wären dann in einer Speichervorrichtung abzulegen, auf die das System zurückgreifen kann.
Ein Sollbild enthält einen oder mehrere Lichtintensitätssollwerte für einen Flächenabschnitt. Optimierte Relativpositionen der am Druckprozess beteiligten Walzen können auch gefunden werden, indem zunächst über eine Strahlungsintensitätsmessung Messwerte zu einer Relativposition gemessen werden und dann die Relativposition beispielsweise um einen festen Wert geändert wird.
Die Optimierung der Relativpositionen der am Druckprozess beteiligten Walzen wird nach der EP1249346 B1 von dazu geeigneten Stellgliedern, die durch Steuerbefehle der Steuer- bzw. Rechenvorrichtung angesteuert werden, vorgenommen. Die Optimierung der Walzenpositionen nach diesen Lehren kann vor (Anstellen) oder während des Druckbetriebes erfolgen. Auch beim Registern ist dies der Fall.
Bei der Abtastung des Druckbildes - besonders zum Zwecke der Vollständigkeit des Druckbildes - ist die Verwendung einer Zeilenkamera vorteilhaft. Systeme, mit denen sich Druckmaschinen zum Zwecke der Überwachung des Druckbildes aus- oder nachrüsten lassen, sind vorteilhaft. Sie umfassen ein Sensorsystem, zumindest ein Beleuchtungselement und eine gewisse Intelligenz, die in Gestalt von Software und/oder Hardwarekomponenten für die Auswertung der Messsignale sorgt. Sind in dem System keine Hardwarekomponenten enthalten, so übernimmt die Maschinensteuerung ihre Aufgaben.
Weitere Ausführungsbeispiele der Erfindung gehen aus der gegenständlichen Beschreibung und den Ansprüchen hervor. Die einzelnen Figuren zeigen:
Fig. 1 Seitenansicht einer ersten erfindungsgemäßen Druckmaschine im
Bereich des Abtastbereichs Fig. 2 Seitenansicht einer zweiten erfindungsgemäßen Druckmaschine im
Bereich des Abtastbereichs Fig. 3 Seitenansicht einer dritten erfindungsgemäßen Druckmaschine im
Bereich des Abtastbereichs Fig. 4 Seitenansicht einer vierten erfindungsgemäßen Druckmaschine im
Bereich des Abtastbereichs Fig. 5 Einen vorteilhaften Verlauf des „örtlichen" Verlaufs der
Lichtintensität der ersten und der zweiten elektromagnetischen
Strahlung
Fig. 6 Einen vorteilhaften Verlauf des spektralen Verlaufs der
Lichtintensität der ersten und der zweiten elektromagnetischen
Strahlung im Abtastbereich
Fig. 1 zeigt eine Druckmaschine im Bereich des Abtastbereiches 1. Der Abtastbereich 1 wird mit erster elektromagnetischer Strahlung 2 - vorzugsweise Licht - der Strahlungsquelle 3 beaufschlagt. Diese Strahlung fällt durch die lichtdurchlässige Fläche 4 wobei die Strahlung 2 diffus wird. Anschließend fällt diese diffuse Strahlung 2 auf den Abtastbereich 1. Dieser 1 wird von dem Sensorsystem 5 abgetastet. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel gibt es noch die Lichtquellen 6 und 7, die zunächst eine zweite elektromagnetische Strahlung 8, die von der dem Sensorsystem 5 zugewandten Seite auf den Bedruckstoff 9 fällt, erzeugen. Diese beiden Lichtquellen bilden zusammen mit den Spiegeln 6a und 7a, in deren Brennpunkten sich die Lichtquellen befinden, die Beleuchtungselemente 6b und 7b. Jedes dieser beiden Beleuchtungselemente richtet Strahlung 8 auf den Abtastbereich 1. Es handelt sich bei der zweiten Strahlung 8 um direkte Strahlung. Die zweite elektromagnetische Strahlung 8 fällt nicht auf die lichtdurchlässige Fläche 4, welche hier das erste Beleuchtungselement 3 im Sinne dieser Druckschrift bildet. Der Bedruckstoff oder die Bedruckstoffbahn 9 werden in Richtung des Pfeils z über die Leitwalzen 10, 11 gefördert. Die Elemente der Figur 2 sind weitgehend identisch mit denen der Figur 1. Jedoch wird das erste Beleuchtungselement von dem Spiegel 13 gebildet. Dieser reflektiert diffus, so dass die erste elektromagnetische Strahlung 2 wieder diffus ist. Auch dieser Spiegel 13 vermittelt als letztes mechanisches optisch aktives Element dem Abtastbereich 1 die erste Strahlung 2. In der Regel (aber nicht immer) wird sich die Druckfarbe auf der Seite des Sensorelementes 5 des Bedruckstoffes 9 befinden.
Figur 3 zeigt noch einmal dieselbe Anordnung wie Figur 1 , wobei sich zwischen der diffusen Fläche 4 und dem Bedruckstoff 9 eine Blende 15 befindet. Eine solche Blende kann eine Schattenbildung auf der diffusen Fläche 4, die aufgrund der zweiten elektromagnetischen Strahlung 8 zustande kommen kann, vermeiden. Eine solche Schattenbildung kann durch das Wechselwirken der zweiten elektromagnetischen Strahlung 8 mit Mustern im oder auf der Bedruckstoffbahn 9 zustande kommen. Solche Schatten können die Messungen des Sensorsystems 5 verfälschen. Eine andere Möglichkeit, die Schattenbildung zu vermeiden, besteht darin, den Abstand A zwischen der Fläche 4 oder einem anderen optisch aktiven ersten Element hinter der Bedruckstoffbahn so zu wählen, dass die zweite elektromagnetische Strahlung an diesem Element 4 vorbei fällt. Die Auswahl dieses Abstandes und die Auswahl der Einfallswinkel der zweiten elektromagnetischen Strahlung 8 auf den Bedruckstoff 9 können derart aufeinander abgestimmt werden, dass eben ein Auftreffen zweiter elektromagnetischer Strahlung 8 auf das erste dem Bedruckstoff aus Sicht des Sensorsystems nach gelagerte Element 4 unterbleibt. Dies ist an einem Mindestabstand B (siehe Figur 3), der sich aus den vorerwähnten geometrischen Erwägungen, der Fall. Natürlich ist auch die Ausdehnung des Elementes zu berücksichtigen
Eine weitere Möglichkeit, die Schattenbildung zu vermeiden, besteht in einer Abstimmung der von der ersten Strahlungsquelle 3 emittierten Lichtintensität I und der Lichtempfindlichkeit des Sensorsystems 5. Wenn die Intensität I auch abzüglich der von den zwischen der Strahlungsquelle 3 und dem Sensorsystem 5 befindlichen Gegenstände 4, 13, 14 15 so hoch ist, dass sie über der Aufnahmefähigkeit des Sensorsystems 5 liegt, werden ebenfalls keine Schatten von diesem 5 wahrgenommen, das Bild auf der Bedruckstoffbahn 9 ist ausreichend ausgeleuchtet. Figur 4 zeigt noch einmal im Wesentlichen die Merkmale der Figur 2, wobei eine Linse 16 zusätzlich vorhanden ist. Diese Linse übernimmt eine Bündelung der ersten elektromagnetischen Strahlung 2, so dass erste elektromagnetische Strahlung 2 ausreichender Intensität bei dem Bedruckstoff ankommt. Diese Maßnahme kann sehr vorteilhaft sein, weil das Diffus-Werden der Strahlung oft ein Auseinanderlaufen derselben mit sich bringt. Anstelle der Linse könnten auch andere Lichtbündelungsmittel eingesetzt werden. So könnte der Spiegel 13 als Ellipsoid- und/oder Paraboloidspiegel ausgeprägt sein. Übrigens sind alle Maßnahmen, die in Bezug auf die Bereitstellung diffuser oder paralleler oder auf die Bündelung erster elektromagnetischen Strahlung 2 gemacht werden, auch vorteilhaft bei zweiter elektromagnetischen Strahlung 8 anwendbar und umgekehrt.
Die Figuren 5 und 6 greifen einen weiteren Themenkreis auf, dessen Bearbeitung in Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung vorteilhaft ist. Es ist vorteilhaft, wenn im Abtastbereich in Bahnlaufrichtung z und/oder in Richtung der Arbeits- oder Druckbreite x die Intensität von erster und zweiter elektromagnetischer Strahlung einen gleichen (örtlichen) Intensitätsverlaufs aufweist. Dies wird durch die gleichen Verläufe der Graphen 20 und 21 , die den Verlauf der Lichtintensität auf dem beleuchteten Teil der Bedruckstoffbahn 9 in x und/oder in z Richtung darstellen, symbolisiert. Gleichartige Lichtquellen 3, 6 und 7 können dies herbeiführen. Auch eine gleiche oder ähnliche Farbtemperatur (in Figur 6 spektraler Intensitätsverlauf) ist vorteilhaft. Zur Klarstellung sind in Figur 6 die Wellenlänge λ gegen die spektrale Lichtintensität I aufgetragen. Die Graphen 22 und 23 sollen zeigen, dass dieser Verlauf bei erster 2 und zweiter elektromagnetischer Strahlung 8 gleich ist (auch wenn die Intensität hier andere Beträge aufweist).
Figure imgf000012_0001

Claims

Verfahren, System und Rotationsdruckmaschine, durch das oder von denen einDruckbild überwacht wirdPatentansprüche
1. Verfahren zur Überwachung des von einer Druckmaschine erzeugten Druckbildes, welches folgende Verfahrensmerkmale umfasst:
- die Abtastung von bedruckten Bereichen des Bedruckstoffes (9) innerhalb eines Abtastbereiches (1) mit einem Sensorsystem (5)
- die Beaufschlagung zumindest von Teilbereichen des Abtastbereiches (1) mit erster elektromagnetischer Strahlung (2) von einem Beleuchtungselement (4,12) aus
- wobei die elektromagnetische Strahlung homogen ist
- transparenter oder opaker Bedruckstoff (9) verwendet wird
- die erste elektromagnetische Strahlung (2) von der dem Sensorsystem (5) abgewandten Seite des Bedruckstoffes (9) aus auf den Abtastbereich (1) gelenkt wird
- und wobei eine zweite elektromagnetische Strahlung (8) von der dem Sensorsystem zugewandten Seite aus auf den Bedruckstoff gelenkt wird dadurch gekennzeichnet, dass als zweite elektromagnetische Strahlung (8) homogene, insbesondere diffuse
Strahlung und/oder parallele Strahlung verwendet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine der folgenden Maßnahmen zur Bereitstellung der homogenen elektromagnetischen Strahlung (2) vorgenommen wird: a) Die Bereitstellung diffuser elektromagnetischer Strahlung (2) durch
- Diffus reflektierende Spiegel (12)
- Transparentes Material (9), das elektromagnetische Strahlung (3), die das transparente Material durchdringt, in diffuse Strahlung (2) verwandelt
- Zur Erzeugung diffuser Strahlung geeignete Strahlungsquellen b) Die Bereitstellung von elektromagnetischer Strahlung mit weitgehend parallel verlaufenden Strahlungsanteilen:
- geeignet geformte Spiegel (6a,7a)(z. B. Parabolloid oder Ellipsoid)
- geeignet geformtes transparentes Material, das elektromagnetische Strahlung, die das transparente Material (9) durchdringt, in Strahlung mit weitgehend parallel verlaufenden Strahlungsanteilen verwandelt
- Zur Erzeugung paralleler Strahlung geeigneter Strahlungsquellen (6,7,13).
3. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite elektromagnetische Strahlung (8) direkte Strahlung beinhaltet.
4. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite elektromagnetische Strahlung (8) derart auf den Abtastbereich (1) gelenkt wird, dass das den Bedruckstoff (9) durchdringende direkte Licht an dem Beleuchtungselement (4,12), von welchem die erste elektromagnetische Strahlung (2) auf den Abtastbereich (1) gelenkt wird, vorbei fällt.
5. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass aufgrund der Überwachung des Druckbildes Steuerungsbefehle zur Optimierung des Druckbildes ausgelöst werden.
6. Verfahren nach dem vorstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerbefehle zumindest eine der folgenden die Druckqualität kennzeichnenden Größen beeinflussen: die Quer- und/oder Längsregisterhaltigkeit die Flächendeckung/Vollständigkeit des Druckbildes
7. Verfahren nach dem vorstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Flächendeckung/Vollständigkeit des Druckbildes untersucht wird und dass hierbei zumindest einer der folgenden Bestandteile des Druckbildes abgetastet wird:
- ausgewählte Teile des Druckmotivs,
- Druckmarken, die außerhalb des Druckmotivs auf den Bedruckstoff aufgedruckt werden,
- die gesamte Breite des Druckmotivs
8. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Sensorsystem (5) die Intensität der von dem Abtastbereich (1) auf das Sensorsystem (5) fallenden Strahlung misst.
9. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Überwachung des Druckbildes Steuerungsbefehle zur Optimierung der Relativpositionen der am Druckprozess beteiligten Walzen generiert werden.
10. Rotationsdruckmaschine mit folgenden Merkmalen:
- zumindest ein Sensorsystem (5) zur Abtastung von bedruckten Bereichen des Bedruckstoffes (9) innerhalb eines Abtastbereiches (1),
- zumindest ein Beleuchtungselement (4,12) zur Beaufschlagung zumindest von Teilbereichen des Abtastbereiches (1) mit erster elektromagnetischer Strahlung (2),
- wobei zumindest ein Beleuchtungselement (4) zur Beaufschlagung zumindest von Teilbereichen des Abtastbereiches (1) mit erster homogener elekt- romagnetischer Strahlung (2) auf der dem Sensorsystem (5) abgewandten Seite des Bedruckstoffes (9) angebracht ist
- wobei zumindest ein zweites Beleuchtungselement (4) zur Beaufschlagung zumindest von Teilbereichen des Abtastbereiches (1) mit zweiter elektromagnetischer Strahlung (2) auf der dem Sensorsystem (5) zugewandten Seite des Bedruckstoffes (9) angebracht ist. dadurch gekennzeichnet, dass mit dem zumindest einen zweiten Beleuchtungselement homogene Strahlung
(8), insbesondere diffuse Strahlung und/oder parallele Strahlung erzeugbar ist.
11. Rotationsdruckmaschine nach dem vorstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass auf der dem Sensorsystem (5) zugewandten Seite des Bedruckstoffes zumindest ein zweites Beleuchtungselement (6b, 7b) zur Beaufschlagung zumindest von Teilbereichen des Abtastbereiches (1) mit zweiter elektromagnetischer Strahlung (8) angebracht ist.
12. Rotationsdruckmaschine nach dem vorstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine erste Beleuchtungselement (4,12), das zumindest eine zweite Beleuchtungselement (6b, 7b) und der Abtastbereich (1) derart zueinander positioniert sind, dass keine zweite elektromagnetische Strahlung (8) direkt auf das zumindest eine erste Beleuchtungselement (4,12) fällt.
13. Rotationsdruckmaschine nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwei zweite Beleuchtungselemente (6b, 7b) vorgesehen sind.
14. Rotationsdruckmaschine nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Sensorsystem (5) zumindest eine Zeilenkamera umfasst.
15. Rotationsdruckmaschine nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Sensorsystem einen Abtastbereich (1) aufweist, der
- Teilbereiche der möglichen Druckbreite der Rotationsdruckmaschine überspannt oder
- die gesamte mögliche Druckbreite der Rotationsdruckmaschine überspannt.
16. System zur Überwachung des von einer Druckmaschine erzeugten Druckbildes mit folgenden Merkmalen:
- zumindest ein Sensorsystem (5) zur Abtastung von bedruckten Bereichen des Bedruckstoffes (9) innerhalb eines Abtastbereiches (1),
- zumindest ein Beleuchtungselement (4,12) zur Beaufschlagung zumindest von Teilbereichen des Abtastbereiches (1) mit erster elektromagnetischer Strahlung (2),
- wobei das zumindest eine Beleuchtungselement (4,12) zur Beaufschlagung zumindest von Teilbereichen des Abtastbereiches (1) mit erster elektromagnetischer Strahlung (2) auf der dem Sensorsystem (5) abgewandten Seite des Bedruckstoffes (9) angebracht ist.
- und wobei zumindest ein zweites Beleuchtungselement (4) zur Beaufschlagung zumindest von Teilbereichen des Abtastbereiches (1) mit zweiter elektromagnetischer Strahlung (2) auf der dem Sensorsystem (5) zugewandten Seite des Bedruckstoffes (9) angebracht ist. dadurch gekennzeichnet, dass mit dem zumindest einen zweiten Beleuchtungselement homogene Strahlung
(8), insbesondere diffuse Strahlung und/oder parallele Strahlung erzeugbar ist.
17. System nach dem vorstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das System Kommunikationsmittel aufweist, mit denen das System mit der Maschinensteuerung der Druckmaschine verbindbar ist.
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