專(zhuān)利名稱(chēng)：膠印機(jī)多色印刷裝置印刷質(zhì)量的監(jiān)測(cè)方法及其設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及與原色印刷部分質(zhì)量測(cè)定有關(guān)的膠印機(jī)多色光柵印刷裝置印刷質(zhì)量的監(jiān)測(cè)方法及設(shè)備，為了在偏離額定值時(shí)能進(jìn)行給色變換，本發(fā)明所選被測(cè)部分的面積較小。
印刷質(zhì)量的判斷和給色調(diào)整，在一般情況下可通過(guò)用顯象密度計(jì)測(cè)定控制條紋的辦法來(lái)實(shí)現(xiàn)。這種測(cè)定方法可采用靜態(tài)用顯象密度計(jì)進(jìn)行離機(jī)操作，也可借助機(jī)動(dòng)顯象密度計(jì)進(jìn)行聯(lián)機(jī)操作。這種做法的缺點(diǎn)是，必須同時(shí)印刷顏色控制條紋，從尺寸規(guī)格方面來(lái)看它往往不大可能實(shí)現(xiàn)，而且這樣做也意味著要消耗更多的材料。在專(zhuān)利文件EP-0142469，EP-0142470和EP-0143744中，描述了一種沒(méi)有用顏色控制條紋的膠印機(jī)顏色調(diào)整和印刷質(zhì)量判定的方法及設(shè)備。在這些文件中，印刷曲線(xiàn)部分(Druckbogen)被分成從0.5×0.5m2到20×20m2大小的圖象元，并在每個(gè)圖象元內(nèi)用光電方法在4個(gè)光譜范圍(紅外區(qū)對(duì)黑色、紅區(qū)對(duì)青蘭色、綠區(qū)對(duì)絳紅色、棕區(qū)對(duì)黃色)上對(duì)亮度進(jìn)行測(cè)量。然后借助已知的換算公式將亮度值換算成原色的表面復(fù)蓋層。通過(guò)比較實(shí)際表面復(fù)蓋層和標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)(OK-Bogen)的表面復(fù)蓋層或被測(cè)EP板面的表面復(fù)蓋層，便可導(dǎo)出給色控制信號(hào)。為此就每種印色而言，要給每個(gè)圖象元一個(gè)重量因數(shù)(它表明可靠性)，有了這個(gè)因數(shù)就可在這個(gè)圖象元內(nèi)確定這種顏色的表面復(fù)蓋層。這種方法的缺點(diǎn)是，它只測(cè)量了產(chǎn)生控制信號(hào)的表面復(fù)蓋層，而實(shí)際上不明顯地假定了所有的顏色像素都具有恒定的顏色層厚。但眾所周知的是，在給色有變動(dòng)的情況下，不僅表面復(fù)蓋層，而且顏色層厚都會(huì)受到影響，從而使表面復(fù)蓋層的唯一測(cè)量結(jié)果極不精確。
本發(fā)明的目的在于改進(jìn)已知的解決方案，在不使用顏色控制條紋的條件下，直接對(duì)移動(dòng)曲線(xiàn)上的圖象提高膠印機(jī)多色印刷質(zhì)量的鑒定精度。
本發(fā)明的任務(wù)是提供膠印機(jī)多色印刷裝置印刷質(zhì)量的監(jiān)測(cè)方法及設(shè)備，為了提高給色控制精度，本發(fā)明除了對(duì)顏色像素的表面復(fù)蓋層進(jìn)行常規(guī)的測(cè)量之外，還測(cè)量了其他一些印刷圖象參數(shù)。
本發(fā)明的任務(wù)通過(guò)以下途徑來(lái)解決借助圖象分析方法在光譜范圍的紅、綠、棕色區(qū)對(duì)數(shù)字化分色圖象進(jìn)行掃描，并通過(guò)估算象點(diǎn)的灰值(Grauwerte)(灰值表示吸收大小的度量單位)來(lái)測(cè)定純?cè)念伾珜雍?。為達(dá)此目的，要用一個(gè)圖象光柵蓋住被測(cè)部分(在這個(gè)被測(cè)部分上即可確定表面復(fù)蓋層的等級(jí))，并在給定的光柵范圍內(nèi)產(chǎn)生多重光譜攝象圖。光譜攝象可在具有顏色選擇性的傳感器區(qū)內(nèi)完成。為此，在朝向物鏡的方向上裝了第一個(gè)束射部件，這個(gè)束射部件把從被測(cè)部分返回的光經(jīng)由物鏡分成兩個(gè)部分，其中第一部分光用于測(cè)定表面復(fù)蓋層等級(jí)而落到某個(gè)用于測(cè)量亮度的已知測(cè)色頭上，而第二個(gè)束射部件內(nèi)的第二部分光則落在三個(gè)裝有相應(yīng)的紅、綠、或蘭色濾光器的光發(fā)射面上，這三個(gè)發(fā)射面上均裝著具有顏色選擇性的傳感器，傳感器的輸出部位與圖象分析系統(tǒng)相連。圖象光柵場(chǎng)的幾何分辨力高于印刷光柵的幾何分辨力，以致于它的光柵值是圖點(diǎn)距離的好幾倍?；抑捣直媪σ运蟮纳珜雍穸鹊臏y(cè)量精度為準(zhǔn)。根據(jù)所獲得的這些多色印刷分色圖象，便可借助圖象分析方法來(lái)估算色層厚度。為達(dá)此目的，每次均需用第一個(gè)閾值(Schwelle)把分色圖象二進(jìn)制化，這個(gè)閾值代表黑色光柵點(diǎn)和印刷材料之間的界限。這三個(gè)有關(guān)的二進(jìn)制圖象彼此邏輯運(yùn)算的結(jié)果使它們圖象中相同象點(diǎn)在同樣具有值“1”時(shí)，結(jié)果圖中象點(diǎn)也恰好得到值“1”。以這種方式獲得的象點(diǎn)含有黑色或與黑色相同的顏色復(fù)蓋層。此外，與此相同的始終具有第二個(gè)較高閾值的分色圖象也以這種方式二進(jìn)制化，結(jié)果使它除了黑顏色的象點(diǎn)之外，還含有具有值“1”的原始雜色及其復(fù)蓋層的象點(diǎn)。最后一點(diǎn)是，在每個(gè)具有第二個(gè)閾值的二進(jìn)制圖象中，所有相同的象點(diǎn)都得到值“0”，這些象點(diǎn)或者在具有第一個(gè)閾值的二進(jìn)制圖象的第一次邏輯運(yùn)算的結(jié)果圖中具有值“1”，或者在具有第二個(gè)閾值的其它兩個(gè)二進(jìn)制圖象中具有值“1”。在這個(gè)操作之后，在具有第二個(gè)閾值的三個(gè)二進(jìn)制圖象中，只有與此相同的象點(diǎn)才具有值“1”，這些象點(diǎn)含有無(wú)顏色復(fù)蓋層的純?cè)茧s色。這些象點(diǎn)的中間灰色調(diào)表明色層厚度的理想值。
通過(guò)實(shí)際色層厚度和標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)的層厚之間的比較，除了能產(chǎn)生由表面復(fù)蓋層比較所得的給色變動(dòng)信號(hào)之外，還能產(chǎn)生另外一些給色變動(dòng)信號(hào)。
此外，在閃光照明時(shí)間與運(yùn)動(dòng)速度相適應(yīng)時(shí)，還可以在聯(lián)機(jī)情況下，在最后色印之后在移動(dòng)的曲線(xiàn)上直接實(shí)現(xiàn)印刷質(zhì)量的監(jiān)測(cè)。
下面將描述本發(fā)明四色印刷的一個(gè)實(shí)施例，它用圖象分析法測(cè)定雜色灰、絳紅和黃色的色層厚度。


圖1所示為多色印刷裝置印刷質(zhì)量監(jiān)測(cè)的設(shè)備。被測(cè)部分1位于印色料帶2上，可通過(guò)對(duì)亮度的光電測(cè)量來(lái)測(cè)定表面復(fù)蓋層等級(jí)，測(cè)量可按公知的方式經(jīng)由物鏡4并借助測(cè)色頭3來(lái)實(shí)現(xiàn)被測(cè)部分大小為2.5×2.5mm2。為了按本發(fā)明測(cè)定彩色光柵點(diǎn)的色層厚度，可用相同的被測(cè)部分1經(jīng)由束射部件5和6，并借助具有顏色選擇性的傳感器區(qū)7來(lái)制造3個(gè)分色圖象，束射部件6的射光面上裝有相應(yīng)的紅、綠、蘭色濾光器。設(shè)計(jì)傳感器7的結(jié)果，是要讓它在傳感區(qū)上給出每個(gè)分光的清晰圖象。
用20μm/光點(diǎn)的幾何分辨力即可實(shí)現(xiàn)掃描，也就是說(shuō)，這個(gè)幾何分辨力大約相當(dāng)于具有64灰級(jí)(Graustufen)的印刷光柵分辨力和灰值分辨力的十倍。
照明時(shí)可用一個(gè)閃光燈，它具有標(biāo)準(zhǔn)照明特性(或與此大體相似的特性，它的閃光時(shí)間為1-5μs，視印刷曲線(xiàn)速度2-1年m/s而定。必須在3個(gè)雜色的典型光譜吸收范圍內(nèi)發(fā)生濾光作用。在理想情況下，濾光器的透射特性曲線(xiàn)(Transmissionskurve)與雜色的吸收曲線(xiàn)相符。通過(guò)圖象分析系統(tǒng)8對(duì)三個(gè)分光圖象的圖象進(jìn)行分析處理，便可完成色層厚度的測(cè)定。圖象分析系統(tǒng)8由16比特的微機(jī)9操縱?？梢栽诓噬珗D象監(jiān)視器10上看到圖象處理的每個(gè)單獨(dú)步驟的表演。為了能根據(jù)圖象來(lái)分析色層厚度，必須首先測(cè)定與此相同的象點(diǎn)，這些象點(diǎn)僅印有棕色、絳紅色或黃色，并不得有任何疊印。這些象點(diǎn)被稱(chēng)為單色象點(diǎn)。它們的中點(diǎn)灰值表明所要求的厚度估定值。為了說(shuō)明標(biāo)準(zhǔn)算法規(guī)則，有必要先給出一些定義設(shè)gb表示蘭色分光所有象點(diǎn)的量，它的量元(Mengenelementen)Pgb為灰值。
pgb∈〔0，1，..63〕與此相對(duì)應(yīng)，gg表示綠色分光象點(diǎn)的量，而gr表示紅色分光象點(diǎn)的量，Pg和Pgr則表示相應(yīng)的灰值。在四色印刷的情況下，量g1(1，b，g，r)由象點(diǎn)的16個(gè)分量(untermen-gen)構(gòu)成，其中4種原色象點(diǎn)，6種二級(jí)色象點(diǎn)，4種三級(jí)色象點(diǎn)，1種四級(jí)色象點(diǎn)和印色料顏色w的象點(diǎn)，也就是說(shuō)g1＝〔〔c〕，〔y〕，〔m〕，〔cy〕，〔cm〕，〔cs〕，〔ym〕，〔ys〕，〔ms〕，〔cmy〕，〔cms〕，〔yms〕，〔cys〕，〔cmys〕，〔W〕〕舉例來(lái)說(shuō)，C是所有相同象點(diǎn)的總量，它只表示青蘭色(Cyan)。此時(shí)不考慮數(shù)字化作用。在具有閾值th的灰值象點(diǎn)g1數(shù)字化時(shí)，形成二進(jìn)制量，b1＝〔pb1(i，j)i＝1..128，j＝1..128〕pb1∈〔0，〕1∈〔b，g，r〕此外，所有具有pb1＝0的元(Elemeuteu)都?xì)w入分量〔w〕中，這樣做后其余15個(gè)分量只包括Pb1＝1的元。由于閾值的不同選擇，這些分量會(huì)有很大的不同，也可能會(huì)空白。
最后要對(duì)以下邏輯運(yùn)算進(jìn)行定義二進(jìn)制量bk和b1的邏輯運(yùn)bk+b1的結(jié)果是元b∧，它的元Pb∧(i，j)＝1在Pb∧(i，j)＝1和Pb1(i，j)＝1時(shí)是準(zhǔn)確的。
二進(jìn)制量bk和b1的邏輯運(yùn)算bk-b1的結(jié)果是b∨，它的元Pb∨(i，j)＝1在Pbk(i，j)＝1和Pb1(i，j)＝0時(shí)是準(zhǔn)確的。
首先是測(cè)定相同的圖點(diǎn)，它們屬于分量〔s＊〕＝〔〔s〕，〔cs〕，〔ms〕，〔ys〕，〔cms〕，〔cys〕，〔mys〕，〔cmys〕〕中的一個(gè)分量，或者說(shuō)它們具有這些分量的灰值。為此要使具有閾值tb、tg和tr的分色圖象gb、gg和gr二進(jìn)制化，它們的閾值表示黑色光柵點(diǎn)和印色料之間的界限。
由此所得的圖象是bb、bg和br。邏輯運(yùn)算b＝bb+bg+br所提供的量b＝〔〔s＊〕，〔cmy〕，〔cm′〕，〔cy′〕〕，此時(shí)〔cm〕＝〔〔cm′〕，〔cm″〕〕和〔cy〕＝〔cy′〕，〔cy″〕〕〕〕。
這意味著，青蘭色和絳紅色、以及青蘭色和黃色的復(fù)蓋層，提供了黑色范圍內(nèi)的部分灰值。其原因在于印色的非最優(yōu)。
第二步是將重新具有閾值tbmon、tgmon和trmon的灰值圖象gi(i∈〔b，g，r〕二進(jìn)制化，可得到b′b＝〔〔y〕，〔s＊〕，〔cmy〕，〔cy〕，〔my〕，〔cm′〕〕b′g＝〔〔m〕，〔s＊〕，〔cmy〕，〔my〕，〔cm〕，〔cy〕〕b′r＝〔〔c〕，〔s＊〕，〔cmy〕，〔cm〕，〔cy〕〕也就是說(shuō)，在每個(gè)二進(jìn)制化的分色圖象中，與分量br相比，只有那些未空白的分量才含有一種顏色及這種顏色的復(fù)蓋層。這樣一些閾值tbmon、tgmon和trmon之所以存在，是因?yàn)闉V光器與這些顏色相適應(yīng)的緣故。對(duì)此閾值tbmon、tgmon和trmon始終有效。因?yàn)樵跍y(cè)定單色象點(diǎn)而并不是測(cè)定所有單色象點(diǎn)時(shí)有此目的，所以閾值始終是可選的，這會(huì)使bi(i，b，g，r)只含有上面提到的那些分量?？筛鶕?jù)下式算出要求的單色象點(diǎn)的量，C＝(br-bm)-((bg-bs+(bb-bm))＝〔c〕M＝(bg-bm)-((bb-bs+(br-bm))＝〔m〕Y＝(bb-bm)-((b -bs+(bg-bm))＝〔v〕因?yàn)椋琤r-bm＝〔〔c〕，〔cm″〕，〔cy″〕〕bg-bm＝〔〔m〕，〔my〕，〔cm″〕〕bb-bm＝〔〔y〕，〔my〕，〔cy″〕〕可得到，〔〔c〕，〔cm〕，〔cy″〕〕-〔〔y〕，〔m〕，〔cy″〕，〔cm″〕〕＝〔c〕＝C〔〔m〕，〔my〕，〔cm″〕〕-〔〔y〕，〔my〕，〔cm″〕，〔cy″〕〕＝〔m〕＝M〔〔y〕，〔my〕，〔cy″〕〕-〔〔c〕，〔m〕，〔my〕，〔cm″〕，〔cy″〕〕＝〔y〕＝Y(jié)通過(guò)計(jì)算象點(diǎn)量〔c〕，〔m〕和〔y〕在所屬分色圖象gr、gg和gb的中間灰值，可以得到要求的色層厚度的估定值。通過(guò)比較實(shí)際色層厚度和標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)的層厚，并利用給色變換信號(hào)發(fā)生部分11中的層厚結(jié)果值，可以得到給色變換信號(hào)12。
權(quán)利要求
1.膠印機(jī)多色光柵印刷裝置印刷質(zhì)量監(jiān)測(cè)的方法，其特征在于，除了按公知方式測(cè)定表面復(fù)蓋層之外，本發(fā)明還可測(cè)定被測(cè)部分上參與印刷的原色的中間彩色光柵點(diǎn)厚度，被測(cè)部分可以在三個(gè)光譜范圍上產(chǎn)生數(shù)字化的分色圖象，圖象光柵的幾何分辨力高于印刷光柵的幾何分辨力，可以通過(guò)測(cè)定純?cè)簏c(diǎn)的中間灰值，由所說(shuō)的分色圖象來(lái)測(cè)定被測(cè)部分上所要求的中間彩色光柵點(diǎn)厚度。
2.如權(quán)利要求1的方法，其特征在于，通過(guò)比較實(shí)際色層厚度和標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)的層厚，除了能產(chǎn)生由比較表面復(fù)蓋層所得的給定變動(dòng)信號(hào)之外，還能產(chǎn)生另外一些給色變動(dòng)信號(hào)。
3.如權(quán)利要求1的方法，其特征在于，把具有第一個(gè)閾值的三個(gè)分色圖象二進(jìn)制化，第一個(gè)閾值代表黑色光柵點(diǎn)和色料之間的界限，通過(guò)二進(jìn)制圖象的邏輯運(yùn)算可以測(cè)定所有象點(diǎn)，進(jìn)行邏輯運(yùn)算時(shí)當(dāng)相同的象點(diǎn)在三個(gè)進(jìn)行運(yùn)算的圖象中都同樣具有值“1”時(shí)，結(jié)果圖中的圖象也準(zhǔn)確地得到值“1”，上面所說(shuō)的所有象點(diǎn)都含有黑色或與黑色相同的顏色復(fù)蓋層，然后把具有第二個(gè)較高閾值的相同分色圖象也二進(jìn)制化，它們除了含有黑顏色的象點(diǎn)之外，還含有具有值“1”的原色及其復(fù)蓋層的象點(diǎn)，最后，在每個(gè)具有第二個(gè)閾值的二進(jìn)制圖象內(nèi)所有相同的象點(diǎn)都得到值“0”，它們或者在具有第一個(gè)閾值的二進(jìn)制圖象的第一次邏輯運(yùn)算結(jié)果圖中得到值“1”，或者在具有第二個(gè)閾值的其余兩個(gè)二進(jìn)制圖象中的一個(gè)圖象中得到值“1”，總的結(jié)果是只有象點(diǎn)才具有值“1”，它們含有一種沒(méi)有顏色復(fù)蓋層的純?cè)?，這種純?cè)闹虚g灰色調(diào)給出了要求的色層厚度值。
4.如權(quán)利要求1-3的方法，其特征在于，印刷質(zhì)量監(jiān)測(cè)可直接聯(lián)機(jī)操作過(guò)程中，在移動(dòng)曲線(xiàn)上，在上一次色印之后實(shí)現(xiàn)，閃光照明的時(shí)間與曲線(xiàn)移動(dòng)速度相符。
5.實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1-4的方法的多色光柵印刷裝置印刷質(zhì)量的監(jiān)測(cè)設(shè)備，為了測(cè)定被測(cè)部分(1)的表面復(fù)蓋層等級(jí)，它具有測(cè)量亮度的物鏡(4)和測(cè)色頭(3)，其特征在于，它有兩個(gè)束射部件，第一個(gè)束射部件(5)用來(lái)把經(jīng)由物鏡(4)的光線(xiàn)分到測(cè)色頭(3)上，第二個(gè)束射部件(6)上裝有3個(gè)具有靠光柵選擇顏色的傳感器(7)，傳感器上相應(yīng)地裝有紅、綠和蘭色濾光器，傳感器(7)的輸出端與測(cè)量純色象點(diǎn)中間灰值的圖象分析系統(tǒng)(8)相連。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種不用顏色控制條紋的膠印機(jī)多色印刷裝置印刷質(zhì)量的監(jiān)測(cè)方法及設(shè)備，它可測(cè)出光柵印刷設(shè)備原色光柵點(diǎn)的色層厚度，與此同時(shí)，它還可在給定的被測(cè)部分上對(duì)被印的原色部分進(jìn)行給色監(jiān)測(cè)。借助一個(gè)具有顏色選擇性的傳感器的照相裝置，可由被測(cè)部分產(chǎn)生在紅、綠和藍(lán)色光譜范圍內(nèi)的分光圖象，用圖象處理系統(tǒng)的圖象分析方法把分光圖象進(jìn)行處理，便可在測(cè)量灰值后測(cè)定單個(gè)原色彩色光柵點(diǎn)的色層厚度。
文檔編號(hào)B41F33/00GK1041563SQ89105
公開(kāi)日1990年4月25日 申請(qǐng)日期1989年8月10日 優(yōu)先權(quán)日1988年8月11日
發(fā)明者沃夫根·烏貝爾 申請(qǐng)人:韋爾納·萊伯茨國(guó)營(yíng)復(fù)印聯(lián)合企業(yè)