專利名稱:彩色印制中套印誤差的確定的制作方法
本發明涉及一個在權利要求
1前序部分中所述特征的套印誤差確定裝置以及應用該裝置確定十字線標志。
在彩色印刷中，用單一色彩印刷的這些圖版必須高精度的相互配合。為了控制這些單色圖版間的相對位置差，即所謂的套印誤差，人們采用套印成十字線標志的傳統方法，該方法充分利用視覺或最近也用了光電技術，在某些情況下也用計算機。例如采用多少可以自動化的光電操作裝置。
套印測試系統在DE-C-3248795(＝US.Ser.No335764V.30.12.81)，US-A-4534288和DE-C-3226078(＝Jp Appl.No.P114273-81 V.21.7.81)中已敘述了。這些系統工作在具有專門制造的十字線標志和常規掃描器的現有印刷機的生產線中。在現有技術中脫離生產線的手工工具至今沒有公開。更進一步的現代聯機生產線中應用，也在單機生產線應用的系統已公開，那些系統用電視攝象機尋找和顯示十字線標志。而這種系統是相當的復雜，且大量使用其耗費也是相當昂貴的。本發明提供一種專門用作脫離生產線加工的手工工具，用來找出套印誤差。該手工工具有構造花費較小以及簡單和安全可靠的突出優點，且滿足了有關的精度要求，對測量工具的位置精度沒有太高的要求。
按照本發明的裝置，是由權利要求
1的前序部分所確定的那種裝置構成的，并以權利要求
1的特征部分中所包括的特征來表明本發明的裝置特征。特殊的安排由從屬權利要求
得出。
下面將借助附圖對發明進行更詳細的說明。
圖1是具有園形移動探頭裝置的一個實施例簡圖，圖2a和2b均是用于五色印刷的十字線標志，一個是沒有套印誤差，一個是有套印誤差的，圖3是用園形掃描計算的套印誤差的說明草圖，圖4作為園形掃描的十字線標志的一個變種，圖5是一個兩維操作的掃描裝置的原理圖，圖6是具有作為線性掃描特點的十字線標志，圖7是另一個變體。
圖1中所描繪的裝置構成手工工具，所有的另件在這兒均暗示裝在機殼G中。裝置的結構適合于手動顯象密度計的最廣泛的顯示。顯然，也可能有另一種形式。
在機殼G中有一個可旋轉的安裝好的探頭A，一個驅動探頭的步進電動機S，一個儀用互感器M，一個控制一計算電路E和一個輸入/輸出單元D，此處的操作電鍵，顯示裝置和/或閉合處可以包含在另外的裝置中。探頭A可以圍繞縱軸Z旋轉，探頭A包含有一個光源1，一個光透鏡2，和一個測量透鏡3，由電動機4驅動的濾光輪5，一個光闌6和一個光電接收機7，光電接收機與儀用互感器M連接在一起。實際上，探頭A是可旋轉的，充分利用探測數據可以得出不同的結果，因此適用的這種裝置，正如已經說過的，是市售的普通手動顯象密度計，所以對其結構的進一步說明就變的多余了。
生產中，用手將該裝置如此地放到待鑒定的印張P上，以使一個印有十字線的標志進入在機殼中予先確定的瞄準光圈內，然后自動地或通過按鈕啟動掃描程序。與此同時，燈1在印張P上面形成一個細的點狀光斑LF(圖3)，該光斑通過測量透鏡3被形成在光闌6上。光接收器7就失去了通過光闌6的透射光。光斑位于探頭A的旋轉軸Z外面約2毫米處，并且該光斑由于探頭沿一園環形軌道K轉動而移動-對印張做環形掃描。濾光輪5用于對測量光色彩進行分隔。而且能增大單一印刷顏色的掃描值。
圖2a和2b是一個用上述裝置對園環形掃描適宜的一個十字線標志PM安排圖。例如，在這兒它是對五種顏色印刷(四種顏色加上黑色)。標志PM包含四個角11至14和一個十字線15。角由兩個夾角為90度的相互垂直的邊11a，11b至14a，14b構成，并且按圖示的方法在園內按規定彼此隔開，圍繞著十字中心點安排。每個角有一個不同的顏色，并相應的出自于一個其他的印刷行程。十字線標志的單個部分盡管具有相對確定的規定位置(圖2a)，但也不會出現理想的印刷中無套印誤差的情況。這兒的十字線標志不適用于憑視力控制的情況。為了機械的測定套印誤差，并能用眼睛進行檢查，十字線標志可以在其中心位置含有四個十字形部分16至19，在理想情況下，四個十字形部分是重疊的。圖2a為理想的情況，圖2b所示是有套印誤差的十字線標志。
這里作為例子所列舉的十字線標志肯定允許做各種各樣的改變。特別是十字線標志通過相應的圖形分割和角度的對應，使印刷顏色有或多或少的擴展或縮減。例如，在標志中心的十字15可以由四個十字形安置的標線或類似的標樣來取代。更進一步說，顯然也有可能取消規定用眼睛控制的部分。
圖3說明套印誤差的獲得。它將指出在印刷方向的偏移(印刷機里印張的運動方向)以及每一個單個部分印刷圖相對于一個任意選擇的、可提供的圖在橫向的偏移(通常為黑色的)。
旋轉的探頭A沿著一個環形軌道K掃描十字線標志PM。該園形軌道的壓力計讀數例如為4毫米左右，探頭A的旋轉軸Z投影得到的園心點是用Z標明。光斑LF以小于0.36度(等于每轉1000個間距)的增量式角度間距在園上移動。顯然，也可能有較高的分辨率，如每一周轉有大約2000個間隔或3000個間隔。當確定了掃描軌道的半徑，那么用它的角度位置就可以正確地確定光斑LF的位置。這個O位置(任何一個規定的位置)在圖3中用α0(角度基準線)表示。印刷方向和橫向方向用座標軸X和Y標明。
由于很明顯的原因，在圖3中只畫了圖2a和圖2b所描繪的完整的十字線標志PM的一部分，并且只畫了黑色的中心十字15和一種顏色角12。當光斑在其掃描路徑上畫出一個標線形狀的標志邊時，就會產生亮度的明顯變化，該變化可用在控制一和計算線路E中根據對交叉點測定的慣用方法來判斷。用這種方式測定的交叉點的角度位置是用α1至α6表示。現在用這些角度按以下的公式來計算作為參考標志的中心十字15與角12之間的距離△x和△y。
△x＝2R·sin〔(α3-α6)/2〕·sin〔(α3-α4)/2〕△y＝2R·sin〔(α5-α2)/2〕·sin〔(α2-α1)/2〕同樣可以計算出另一些標志部分的距離。通過普通的計算可以看出，△x和△y的確定與印張上的裝置定位無關，然而，△x和△y的確定不僅與到理論的標志中心點的距離有關，而且也與裝置相對于座標網X-Y之間的角度位置有關。當然，現在必須給裝置至少有一個粗略的定位，十字線標志不應位于裝置的園形掃描范圍之外。
在放大器-A/D-互感器M中，由光電互感器7提供亮度信號的處理。距離△x和△y的計算以及由此得出的套印誤差(扣除規定的標準距離)是由控制一和計算線路E完成的，說的更確切些是用構成的測繪裝置來完成的。該控制一和計算電路E也控制步進電動機S和4，以及光源1并控制和協調測量過程中全部必須的輸出，正如在現代化的計算機控制的手動顯象密度計中使用的控制一樣。該裝置的使用和測量結果有著通過輸入-輸出-單元D同樣的以類似的方法到手動顯象密度計的結果。
圖2a和2b中畫出的十字線標志的標線寬度最好為0.1毫米左右，標志本身有一個例如大約為7×7毫米2的范圍。各種顏色所屬的標志部分的兩個相鄰的平行邊之間的距離為0.8毫米左右。因此達到了在高精度(0.01毫米)下的實際上所希望的排列。
彩色標志部分的掃描可以有一個或多個途徑，這些途徑可以是順序的，也可以是并行的。就所畫出的情況而言，顏色分離是用濾色輪中安裝的濾色片來實現。顯然也可以采用別的方法。其實質僅僅是要精確地確定單個標志部分的標線，并能相應于印刷顏色排列。
為了提高測量可靠性，可以按照圖4來安排十字線標志。這兒的每一個彩色角11至14(這兒是四個)總是存在三種情況，因此測量可以是過盈的，并且任何誤差和不可靠的情況能被消除。單個顏色角的重新安置是這樣的，即在最大予料的套印誤差下，不會產生平行邊的彼此重疊印刷。
為了進一步改進測量精度和測量可靠性，可以對十字線標志進行兩維掃描。從以下可以看出，掃描點不是沿著一個單一的線形途徑移動，而是在一個多少大一點的面積上掠過并對該面積進行逐點地掃描。這兒可以舉一個例子，如圖5中所描繪的方法，用許多單個的光電二極管組成的二極管排(光電二極管陣列)30實現，這種光電二極管排繞著一個軸Z旋轉，并同時沿著與同軸園形軌跡K相應數目的光電二極管掃描十字線標志。
作為例子，一種選擇是只允許有一個單個的光接收器旋轉，那么應改變掃描軌跡的半徑。
進一步的一種選擇規定選用一個固定的二維光電二極管陣列或者類似的二極管陣列，它們復蓋了全部掃描范圍，通過這些單個二極管的選擇性探問來實現逐點掃描。
在十字線標志合適的結構情況下，可以用兩排相互垂直安裝的光電二極管(行陣列)實現無機械的十字線標志的掃描測量。
當用行陣列或面陣列對十字線標志作線性機械掃描時，只需在一個方向就可以完成對整個十字線標志的面復蓋檢測。
使用有特殊著色能力的陣列或濾光片與陣列的組合裝置，在與適當的軟件結合，一個十字線標志著色的測量就有可能。而不必遵循十字線標志予先確定的顏色順序。
對十字線標志的掃描絕對不要沿著一個園形軌跡進行。這樣在對十字線標志的安置和掃描設備的調整下線性掃描可能是有益的。正如圖6所示的例子。這兒的十字線標志PM是用傳統的十字線標志41至45構成的。掃描裝置A通過在射線經過的途徑上適當裝置的光闌產生該兩根成直角的相互垂直的掃描線條51和52，因此整個設備在制造時就對十字線標志定了位，這兩根掃描標線總是與十字標志的一個邊平行。用步進電機或其他合適的傳動裝置使探頭和掃描標線51和52在斜方向d進行掃描。同時每根掃描標線只需始終探測與他們平行的十字線標志的影線(Balken)。用單根影線連續地以簡單方式就能確定他們的相對位置和套印誤差。
對兩根單獨的標線用兩條掃描標線51和52進行掃描。為產生一個單一的掃描標線或者規定兩個不同的掃描系統，或者規定掃描方法，所說的一個單一的掃描線條可能處于兩個相互扭轉的90度位置上。例如在這兒該掃描將在兩個印刷通道中連續的產生。
圖7描繪了一個特別合適于線性掃描的十字線標志的安置。它由一列第一平行標線61至64和一列第二平行標線65至69組成，兩列平行標線的一夾角為45度。一列標線中的每一根標線都用參與的一種印刷顏色印刷。每一根平行標線之間的標準間隔應如此規定，以使在予料的套印誤差最大時，不出現彼此重疊印刷。圖中用虛線圈定的范圍71至76標明了單個十字線標志的幾個位置誤差范圍。
該十字線標志的掃描適當的沿著線d通過兩個夾角為45度彼此鄰近的掃描縫隙81和82就會產生圖6所述的類似結果。同時對每一個縫隙方向，或一個在其本身的方向上可變化的掃描縫隙可再次考慮用兩個分開的掃描系統。十字線標志和掃描縫隙間的最大比例由圖7的比例推出。標線寬度約為0.1毫米，整個十字線標志的大小約為4.5×13毫米。
圖7所示的十字線標志的主要功能與所引用的DE-C-3226078相一致，但與之相比，本十字線標志的優點是它允許有一個基本精確而可靠的測量(標線代替了棱邊一點的分布不影響測量結果)，此外，在涉及同樣數目的印刷顏色時，它基本是更小且更密。
借助瞄準器(V)來校準探頭。在設備中采用整體的方法是可行的。用整體的方法在十字線標志上加一個探頭的校準探視架。例如這里加入放大鏡，熒光屏，但也有光/電控制的小熒光屏。測量光路的耦合最好用光線分配器實現，或者用半透明的反射鏡實現。
權利要求
1.彩色印刷中確定單色間套印誤差的裝置，它具有一個用于探測印張上各種不同顏色套印的十字線標志(PM)的光電掃描裝置(A)，和一個與掃描裝置(A)配合作用的、用來確定單個十字線標志(PM)相對位置的測繪裝置(E)，其特征是掃描裝置(A)最好與測繪裝置(E)一起，在靜止的印張(P)上一個所希望的測量位置處，安裝到定好位的機殼(G)中，掃描裝置有一個探頭(A)，該探頭安裝在機殼(G)中能靈活地進行掃描運動，同時為了使探頭(A)進行掃描運動，予先在機殼(G)中裝有傳動裝置(S)，該傳動裝置使探頭A在一個相當小的掃描范圍內相對于印張(P)運動。
2.按照權利要求
1的裝置，其特征是探頭(A)在機殼(G)中安裝成能靈活地作線性運動。
3.按照權利要求
1的裝置，其特征是探頭(A)在機殼(G)中安裝成可以旋轉的。
4.按照權利要求
1至3的裝置，其特征是掃描裝置(A)和測繪裝置(E)要構成包含標線式十字線標志，或包含有十字線標志的標線，并確定它們的相對位置。
5.按照權利要求
4的裝置，其特征是探頭(A)至少有一個具有線狀縫隙的光闌(51、52)，該光闌相對于機殼(G)要安裝成所確定的方向應是在插入時能容易地與要掃描的標線式十字線標志(PM)平行。
6.按照權利要求
5的裝置，其特征是探頭(A)具有兩個彼此安裝成夾角在45度或90度的縫隙式光闌(51、52)。
7.按照權利要求
1至6的裝置，其特征是所構成的探頭(A)要對一個兩維的掃描范圍作逐點地掃描。
8.彩色印刷中用于確定套印誤差的十字線標志，其特征是每一個用來印刷的顏色至少包含一個由兩根直線的標線形縫隙(11a、b至14a、b)構成的角(11)至(14)，每一個不同顏色的夾角以基本上相等的間隔安置在一個園中，其角頂指向園心。
9.按照權利要求
8的十字線標志，其特征是在園心上安置了一個基本上為十字形的部分(15)，該十字形部分的顏色或者是各不相同，或與一個色角(11至14)一致，或者是由所有的印刷色重疊印刷的。
10.在彩色印刷中用于確定套印誤差的十字線標志，其特征是每一種用來印刷的顏色至少有一個總是由一個第一和一個第二直線的標線式邊(61至64，66至69)構成的部分，單個不同顏色的部分，以一定間隔相互平行著，沿著一個直線安排，每個部分的一個邊最好傾斜45度。
11.按照權利要求
10的十字線標志，其特征是所說部分的兩個邊(61至64，66至69)彼此是分開安置的，并且一個接一個的沿著直線安置，它們首先是所有的第一個邊(61至64)，然后是所有的第二個邊(66至69)的各種不同顏色的部分。
12.按照權利要求
1的裝置，其特征是探頭(A)包含一個行陣列，并且所構成的探頭(A)在機殼(G)中能在兩個固定的位置上旋轉，為了依次測量十字線標志。
13.按照權利要求
1的裝置，其特征是探頭包含一個行陣列或面陣列，并安裝成能在機殼(G)內在一個方向上作線性移動。
14.在彩色印刷中確定單一顏色之間的套印誤差用的裝置，它具有一個用于印張上套印各種不同顏色的十字線標志(PM)的光電掃描裝置(A)，和一個與掃描裝置(A)配合作用的測繪裝置(E)，以便確定單個十字線標志(PM)的相對位置，其特征是掃描裝置(A)最好與測繪裝置(E)一起，在靜止的印張(P)上的一個所希望的測量位置中，被安裝到定好位的機殼(G)中，為了充分利用十字線標志(PM)探頭(A)具有一個沒有機械運動，作為接收元件的面陣列，采用面陣列就含有兩維的掃描范圍。
15.在彩色印刷中確定單一顏色之間套印誤差的裝置，它具有一個用于探測印張上各種不同顏色套印的十字線標志(PM)的光電掃描裝置(A)，和一個與掃描裝置(A)配合作用的測繪裝置(E)，以便確定單個十字線標志(PM)的相對位置，其特征是掃描裝置(A)，最好與測繪裝置(E)在一起，在一個靜止的印張(P)上的一個所希望的測量位置上，被裝到確定位置的機殼(G)中，該探測十字標志(PM)的探頭(A)裝有無機械移動的2個最好是相互垂直安排的行陣列，具有兩個行陣列時，就含有最好地相互垂直安置的標線標志。
16.在彩色印刷中確定單一顏色之間套印誤差的裝置，它具有一個用于探測印張上各種不同顏色套印的十字線標志(PM)的光電掃描裝置(A)，和一個與掃描裝置(A)配合作用的測繪裝置(E)，以便確定單個十字線標志(PM)的相對位置，其特征是該掃描裝置(A)，最好與測繪裝置(E)一起，在靜止的印張(P)上的一個所希望的測量位置上，被裝入確定位置的機殼(G)中，該探頭(A)裝有一個行陣列，并且通過一個測量，無機械運動下，測出一個十字線標志，它具有為了周邊和側邊套印用的每種顏色的一些直線，這些線互相平行且垂直。
17.在彩色印刷中確定單個顏色之間套印誤差的裝置，它具有一個用于探測在印張上的各種不同顏色套印的十字線標志(PM)的光電探測裝置(E)，以便確定單個十字線標志(PM)的相對位置，其特征是，掃描裝置(A)，最好與探測裝置(E)在一起，在靜止的印張(P)上的一個所希望的位置上，安裝到已定好位的機殼(G)中，在固定的掃描范圍內，一個移動的光學系統將十字線標志投射到固定的接收元件上。
18.按照權利要求
1、14、15、16或17的裝置，其特征是裝配的機殼(G)具有一個光學裝置或光電裝置，它安置在十字線標志上，作為掃描裝置用視覺校準時的探視架。
專利摘要
為了確定彩色印刷時的套印誤差，在特有的十字線標志范圍中，把一個離開生產線的具有特殊構思的手動測量工具放在印張上。該手動工具用光電掃描十字線標志，并由此計算出套印誤差。掃描由作圓形旋轉或作往復的線性運動的探頭實現。其特殊點在于為了提高精度和測量可靠性，實質上預先規定了角形十字線標志，并在現有十字線標志形式上校準了掃描裝置。
文檔編號B41F33/00GK87103417SQ87103417
公開日1988年2月17日 申請日期1987年4月18日
發明者赫爾穆特·基普漢, 威利·杰施克, 漢斯·奧特, 讓-皮埃爾·格拉夫 申請人:海德堡印刷機械有限公司導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan