Cabezal sensor para un aparato de verificación de color.

Cabezal sensor (10) para un aparato de verificación de color, que comprende una fuente de luz (24) para iluminar un punto de medición (38) sobre una superficie de un sustrato de prueba (14), y un elemento captador de luz (22) dispuesto para captar la luz que se refleja desde dicho punto de medición (38), caracterizado por que el cabezal sensor (10) tiene un elemento anular (48) que rodea la fuente de luz (24) y el elemento captador de luz (22) y es guiado de manera deslizante en el cabezal sensor y está adaptado para hacer que sobresalga hacia el sustrato (14) en una posición, en la que se acopla con un tope (52) que es fijo con respecto a la fuente de luz (24) y el elemento captador de luz (22).

Cabezal sensor para un aparato de verificación de color.

La invención se refiere a un cabezal sensor para un aparato de verificación de color, que comprende una fuente de luz para iluminar un punto de medición sobre una superficie de un sustrato de prueba, y un elemento captador de luz dispuesto para captar la luz que se refleja de dicho punto.

Un aparato que tiene las características especificadas en el preámbulo de la reivindicación 1 se conoce del documento US 2006/033911 A1.

Antes de iniciar una tirada de impresión en una prensa rotativa, se desea frecuentemente hacer una prueba que permita evaluar de antemano la calidad de impresión que se puede esperar. Para ello, se imprime una imagen sobre el sustrato de prueba en condiciones que son comparables a las condiciones del tiraje de impresión posterior, y se inspecciona la imagen resultante sobre el sustrato de prueba y/o se miden ciertas propiedades de la imagen, por ejemplo, su color, de modo que se pueden comparar los resultados de la medición con las especificaciones que se pretenda conseguir.

Un aparato de verificación configurado para hacer una prueba y para medir el color de un punto en la prueba ha sido descrito en la solicitud de patente europea del presente solicitante 11 155 963.9 presentada el 25 de febrero de 2011, todavía en trámite.

El cabezal sensor que forma el objeto de la presente invención está destinado a medir el color de un determinado punto en la muestra. Con el fin de obtener resultados reproducibles, el cabezal sensor tiene su propia fuente de luz que ilumina el punto en la muestra con luz de una composición espectral e intensidad conocidas que incide sobre la superficie del sustrato con un ángulo estándar conocido, por ejemplo 45º . En un cabezal sensor conocid o, la fuente de luz comprende una matriz circular de guiaondas ópticas y lentes condensadoras que enfocan la luz emitida por los guiaondas en el punto deseado en la muestra. El elemento captador de luz está formado por otro guiaondas óptico que tiene un extremo alineado en el eje de la matriz circular de fuentes de luz y que se extiende normal al plano del sustrato para captar la luz reflejada por el sustrato y para transmitir la luz captada a un espectrómetro remoto. Una lente objetivo puede estar prevista delante del extremo del guiaondas captador de luz para limitar el punto en el sustrato al que el elemento captador de luz es sensible.

Es un objeto de la invención proporcionar un cabezal sensor provisto de una construcción simple y que permita una medición fiable de los colores.

Según la invención, el cabezal sensor tiene un elemento anular que rodea la fuente de luz y el elemento captador de luz y es guiado de manera deslizante en el cabezal sensor y adaptado para hacer que sobresalga hacia el sustrato en una posición en la que se acopla con un tope que es fijo respecto de la fuente de luz y del elemento captador de luz.

Con el fin de hacer una medición del color, se llevan el sustrato y el cabezal sensor a una posición relativa en la que el punto en la muestra cuyo color se ha de medir se encuentra en el foco del elemento captador de luz. Entonces, el elemento anular sobresale de modo que se acopla con el sustrato y está a tope contra el tope. De esta manera, el elemento anular sirve como una pantalla de luz que asegura que el punto sobre el sustrato se ilumina sólo con la luz de la fuente de luz del cabezal sensor y no está expuesto a ninguna luz ambiente. Además, el elemento anular retiene el sustrato en una posición en la que la distancia entre el sustrato y el elemento captador de luz corresponde exactamente a la distancia focal del elemento captador de luz. Cuando se ha realizado la medición del color, el elemento anular se retrae de nuevo, de modo que el sustrato puede ser desplazado.

Unas características opcionales más específicas de la invención se indican en las reivindicaciones dependientes.

El cabezal sensor puede incluir uno o más actuadores neumáticos para sobresalir y retraer el elemento anular.

La fuente de luz está formada preferentemente por una matriz de guiaondas ópticos de bajo índice que tienen extremos obtusos dirigidos hacia el punto deseado en el sustrato. Gracias a su bajo índice de refracción, los guiaondas tienen una pequeña apertura numérica, de modo que la luz emitida desde los extremos obtusos es suficientemente colimada para iluminar el punto deseado sobre el sustrato sin necesidad de elementos ópticos de colimación adicionales, tales como lentes. Dado que los haces de luz emitidos de los guiaondas ópticos son todavía ligeramente divergentes, el tamaño del punto iluminado depende de la distancia entre la fuente de luz y el sustrato. Sin embargo, ya que esta distancia viene definida por medio del elemento anular con una alta precisión, se puede asegurar que el punto iluminado tiene justo el tamaño correcto.

La invención propone también un aparato de verificación que tiene al menos un cabezal sensor con la construcción que se ha descrito anteriormente. El aparato de verificación comprende además un elemento de fondo dispuesto para soportar el sustrato en el lado opuesto al elemento captador de luz. Este elemento de fondo también asegura

que el sustrato siempre tendrá un fondo de color constante, de modo que la medición del color no se verá comprometida por un fondo variable, incluso si el sustrato es transparente o traslúcido.

En una forma de realización particularmente preferida, el aparato de verificación comprende dos cabezales sensores dispuestos en lados opuestos del sustrato y desplazados lateralmente uno respecto del otro de tal manera que los elementos anulares de los dos cabezales sensores pueden servir mutuamente como elementos de fondo para el respectivo otro cabezal sensor.

Ahora se describirán unos ejemplos de formas de realización en conjunción con los dibujos, en los cuales:

la figura 1 es una vista en sección longitudinal de un cabezal sensor según una forma de realización de la invención;

la figura 2 muestra el cabezal sensor de acuerdo con la figura 1 en un estado en el que se puede realizar una medición de color;

la figura 3 es una vista en planta inferior del cabezal sensor mostrado en las figuras 1 y 2;

la figura 4 es una vista en sección de partes esenciales de un aparato de verificación provisto de dos cabezales sensores;

la figura 5 muestra los cabezales sensores de acuerdo con la figura 4 en un estado en el que se pueden realizar mediciones de color; y la figura 6 es una vista en planta de los cabezales sensores mostrados en las figuras 4 y 5.

Como se muestra en la figura 1, un cabezal sensor 10 está dispuesto en un aparato de verificación de color por encima de un plano de transporte 12 a lo largo del cual se puede transportar un sustrato de prueba a modo de banda 14 por medio de un transportador que no se ha mostrado aquí. El sustrato 14 está soportado sobre una placa de fondo estacionaria 16 que puede estar formada por ejemplo por una baldosa cerámica provista de una superficie superior blanca. Opcionalmente, la placa de fondo 16 puede ser móvil en dirección vertical para facilitar el transporte del sustrato 14.

El cabezal sensor 10 tiene un cuerpo 18 que está montado en una posición fija con respecto al plano de transporte 12 y a la placa de fondo 16. Un manguito cilíndrico 20 atraviesa un ánima central del cuerpo 18 y aloja una disposición coaxial de un guiaondas captador de luz central 22 y una pluralidad de guiaondas de iluminación 24 dispuesta equiángulamente alrededor del guiaondas central 22. El manguito 20 tiene un collar 26 que se mantiene firmemente en el cuerpo 18 por medio de un tomillo de fijación 28 o cualesquiera otros medios que permitan ajustar con precisión la posición axial del manguito 20 con respecto al cuerpo 18.

El guiaondas central 22 se prolonga en un cable 30 que conecta el cabezal sensor 10 a un espectrómetro (no mostrado) . En el lado del cabezal sensor 10, el extremo del guiaondas 22 atraviesa un bloque cilíndrico 32 (mostrado en sección en la figura 1) que está unido a la cara extrema del manguito 20. El bloque 32 tiene un rebaje cilíndrico 34 que aloja la cara extrema del guiaondas 22 y está cubierto por una placa transparente 36 en la cara inferior del bloque 32. Así, el guiaondas 22 sirve como elemento captador de luz que capta la luz que se refleja desde un punto limitado (punto) 38 sobre el sustrato 14. Opcionalmente, una lente objetivo puede estar dispuesta en el extremo del guiaondas 22 para recoger la luz que se refleja del punto 38.

El bloque 32 forma además una disposición cónica de ánimas de guía 40 que convergen hacia el punto 38 y forman un ángulo de 45º con el... [Seguir leyendo]

1. Cabezal sensor (10) para un aparato de verificación de color, que comprende una fuente de luz (24) para iluminar un punto de medición (38) sobre una superficie de un sustrato de prueba (14) , y un elemento captador de luz (22)

dispuesto para captar la luz que se refleja desde dicho punto de medición (38) , caracterizado por que el cabezal sensor (10) tiene un elemento anular (48) que rodea la fuente de luz (24) y el elemento captador de luz (22) y es guiado de manera deslizante en el cabezal sensor y está adaptado para hacer que sobresalga hacia el sustrato (14) en una posición, en la que se acopla con un tope (52) que es fijo con respecto a la fuente de luz (24) y el elemento captador de luz (22) .

2. Cabezal sensor según la reivindicación 1, que comprende un actuador neumático (50) para hacer sobresalir el elemento anular (48) .

3. Cabezal sensor según la reivindicación 1 o 2, en el que el tope (52) está formado en un cuerpo (18) del cabezal 15 sensor (10) que aloja el elemento anular (48) de manera deslizante.

4. Cabezal sensor según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el elemento captador de luz (22) está formado por un extremo de un guiaondas óptico.

5. Cabezal sensor según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la fuente de luz (24) está formada por una matriz circular de guiaondas ópticos dispuesta alrededor del elemento captador de luz (22) y dispuesta para converger hacia el punto de medición (38) .

6. Cabezal sensor según las reivindicaciones 4 y 5, en el que los guiaondas que forman el elemento captador de luz

(22) y la fuente de luz (24) están alojados en un manguito común (20) que está fijado en un cuerpo (18) del cabezal sensor en una posición axialmente ajustable.

7. Cabezal sensor según la reivindicación 6, en el que los guiaondas ópticos que forman la fuente de luz (24) son guiaondas de bajo índice, cuyos extremos están dirigidos hacia el punto de medición (38) para iluminar dicho punto 30 de medición sin la intervención de una lente condensadora.

8. Aparato de verificación, que comprende por lo menos un cabezal sensor (10) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores.

9. Aparato de verificación según la reivindicación 8, que comprende un plano de transporte (12) para un sustrato (14) y por lo menos dos cabezales sensores (10) dispuestos en lados opuestos del plano de transporte (12) .

10. Aparato de verificación según la reivindicación 9, en el que cada cabezal sensor (10) presenta un elemento de placa (56) dispuesto para formar un fondo para un punto de medición (38) sobre el sustrato (14) que debe ser 40 medido con el otro respectivo cabezal sensor.

11. Aparato de verificación según la reivindicación 10, en el que los elementos de placa (56) forman parte de los elementos anulares (48) .

12. Aparato de verificación según la reivindicación 11, en el que los elementos de placa (56) están retenidos de forma amovible en los elementos anulares (48) .

13. Aparato de verificación según la reivindicación 11 o 12, en el que los elementos de placa (56) tienen una configuración en forma de U. 50

14. Aparato de verificación según cualquiera de las reivindicaciones 10 a 13, en el que los cabezales sensores (10) tienen una construcción idéntica y están desplazados uno con respecto al otro, de tal manera que el elemento captador de luz (22) de cada cabezal sensor se oponga al elemento de placa (56) del otro cabezal sensor.