Drucksaalautomatisierung und der Unterschied zwischen offenem und geschlossenem Regelkreis

Automatisierte Messsysteme und der Unterschied zwischen offenem und geschlossenem Regelkreis

Scans statt Einzelmessungen

Scannende Spektrodensitometer messen den gesamten Farbkontrollstreifen und erfassen somit alle Farbzonen in einem einzigen Messvorgang. Da der Drucker nicht mehr willkürlich Farbzonen auswählen muss, übersieht er auch die problematischen Farbzonen nicht mehr. Er kann nun sicher sein, dass alle möglichen Farbschwankungen erkannt werden. Auf diese Weise eliminiert die Automatisierung gleichzeitig alle subjektiven Einflüsse.

Wie bei Handmessgeräten ermöglicht auch hier die Spektrodensitometer-Technologie die Bestimmung sowohl densitometrischer als auch kolorimetrischer Parameter.

Durch die direkte Verbindung des Scan-Messsystems mit der Farbzonensteuerung der Druckmaschine werden Messwerte in Korrektursignale umgewandelt. Wenn das Messsystem nicht verbunden ist, sondern stattdessen die Verteilung der Farbzonen simuliert, werden zumindest innerhalb von Sekunden Korrekturempfehlungen für alle betroffenen Farbzonen gegeben. In jedem Fall gewinnt der Drucker wertvolle Zeit für die Aufrechterhaltung des Qualitätsniveaus.

Während des Scannens erfassen motorisierte oder handgeführte Scan-Spektrodensitometer zuverlässig alle Messbereiche eines beliebigen Farbkontrollstreifens. Durch die exakte Unterscheidung der Übergänge von einem Messbereich zum nächsten erreichen solche Scansysteme eine hohe Messgeschwindigkeit. Diese Zeitersparnis halbiert im Durchschnitt die Einrichtzeiten und führt somit auch zu einer erheblichen Einsparung von Makulatur.

Scan-Messsysteme werden am Steuerpult installiert. In regelmäßigen Abständen entnimmt der Drucker einen Bogen aus der Druckmaschine und misst den kompletten Farbkontrollstreifen. Dies garantiert eine repräsentative Überwachung des gesamten Druckauftrags. In Verbindung mit den Korrekturmaßnahmen (je nach Systemanbindung automatisch oder manuell durchgeführt) kann ein Qualitätsprotokoll für den Druckauftrag gespeichert werden.

Das protokollierte Qualitätsniveau des Druckauftrags ist ein reklamationssicheres Dokument für die Druckerei. Dies ermöglicht einen Vergleich mit den Anforderungen des Kunden oder den Nachweis, dass diese Anforderungen tatsächlich erfüllt wurden. Diese Protokolle ermöglichen auch einen Vergleich mit früheren Druckaufträgen und können als Referenzeinstellungen für Nachauflagen verwendet werden.

Inline-Messsysteme

Automatische Spektralphotometer, Densitometer und Mehrkanal-Kameras

Zumindest für Rollenoffset oder Digitaldruck mit kontinuierlichem Vorschub kann ein automatisches Spektralphotometer in die Druckmaschine implementiert werden. Das Inline-Messsystem erfasst die Kontrollelemente, die überall innerhalb des Motivs platziert werden können, bei voller Produktionsgeschwindigkeit. In Heatset- und Coldset-Maschinen finden wir spektrale Messköpfe, die über die Bahnbreite traversieren.

Da es im Digitaldruck keine Farbzonen gibt, können Farbkontrollstreifen und andere Targets in Umfangsrichtung (tangential) angeordnet werden. Bei Bedarf kann das spektrale Messsystem traversieren, falls das Target nebeneinander angeordnete Bereiche aufweisen sollte.

In hochautomatisierten Bogenoffset-Druckmaschinen finden wir Inline-Messsysteme, die nach dem letzten Druck- oder Lackwerk positioniert sind. Es handelt sich immer um eine Messung unter nicht exakt standardisierten Bedingungen und zudem um eine kostspielige Lösung. Heidelberg verwendet eine traversierende Leiste mit Spektralköpfen, manroland verwendet eine feste Leiste mit filterdensitometrischen Köpfen. Beide decken vier Farbzonen unter jedem Kopf ab. KBA-, Komori- und Ryobi-Maschinen können mit einer Mehrkanal-Kamera ausgestattet werden, die durch einen Schlitz über den letzten Druck- oder Übertragungszylinder blickt. Ursprünglich als Inspektionssystem konzipiert, ist die Kamera nun in der Lage, Farben zu unterscheiden und Farbabweichungen zu erkennen. Durch Referenzierung mit einem externen Scan-Spektrodensitometer wird die Kamera wie ein Farbdensitometer oder Spektralphotometer kalibriert.

Offener vs. geschlossener Regelkreis, Voreinstellung

Die oben beschriebenen Szenarien stehen auch für grundlegende Mess- und Steuerungsphilosophien: „Open vs. Closed Loop“. Diese Philosophien charakterisieren die verschiedenen Datenflüsse, von der Erfassung der Messwerte bis zur Umsetzung der erforderlichen Farbkorrekturen auf Basis von Sollwerten, die in regelmäßigen Abständen mit den gemessenen Istwerten verglichen werden. Dieser Ist-Soll-Vergleich in jeder Far bzone führt bei Bedarf zu Korrekturmaßnahmen.

Bei einem „Open Loop“ ist der Datenfluss unterbrochen, das heißt, er bildet eine „Steuerstrecke“. Nach der automatischen Messung berechnet die Software Korrekturempfehlungen für die einzelnen Farbzonen. Der Drucker muss diese Korrekturempfehlungen – die in einer entsprechenden Softwarefunktion angezeigt werden – manuell über die Bedienelemente der Farbzonensteuerung umsetzen. (Die Ermittlung von Korrekturempfehlungen ist nicht nur durch die Software von Scansystemen möglich, sondern auch über das Display einiger Handmessgeräte mit Funktionen gemäß ISO 12647-2.)

Bei einem „Closed Loop“ ist der Datenfluss kontinuierlich, das heißt, er bildet einen „Regelkreis“ mit der Farbzonensteuerung der Druckmaschine, die direkt mit der Qualitätsbewertungssoftware verbunden ist. Nach der automatischen Messung berechnet die Software direkt die Korrekturbefehle für die einzelnen Farbzonen. Je nach implementiertem Konzept kann der Drucker diese Korrekturbefehle entweder per Mausklick oder durch Berühren des Bildschirms bestätigen, oder die Korrekturbefehle werden automatisch ohne Bestätigung übernommen und ausgeführt. Letztere Option ist vor allem bei Inline-Messsystemen üblich.

Farbzonen-Voreinstellungsdaten, die in der Druckvorstufe auf Basis der PDF-Druckformendaten generiert wurden, werden über CIP3- oder CIP4-Schnittstellen am Steuerpult der Druckmaschine geladen. Ein schnelleres Einfärben ist während der Einrichtung mit einem motivabhängigen Einstellungsprofil für die Farbzonensteuerung möglich. Die Einrichtzeit wird in Verbindung mit einer geschlossenen Regelkreiskonfiguration noch weiter verkürzt, da von Anfang an die Farbkorrekturen geringer ausfallen und die idealen Farbzoneneinstellungen schneller gefunden werden.

von Dieter Kleeberg