-
Die
Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der elektronischen Reproduktionstechnik
und betrifft ein Verfahren zur Gravur von Druckzylindern in einer elektronischen
Graviermaschine gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1.
-
Aus
der
DE 25 087 34 C ist
bereits eine elektronische Graviermaschine zur Gravur von Druckzylindern
bekannt. Ein Gravierorgan mit einem durch ein Graviersteuersignal
gesteuerten Gravierstichel als Schneidwerkzeug bewegt sich axial
an einem rotierenden Druckzylinder entlang. Der Gravierstichel schneidet
gravierlinienweise in einem Druckraster angeordnete Näpfchen in
den Druckzylinder. Das Graviersteuersignal für das Gravierorgan wird durch Überlagerung
eines periodischen Rastersignals mit Graviersignalwerten gewonnen,
welche zu druckende Dichtewerte zwischen "Licht" und "Tiefe" repräsentieren. Während das
Rastersignal eine oszillierende Hubbewegung des Gravierstichels
zur Gravur der in dem Druckraster angeordneten Näpfchen bewirkt, bestimmen die
Graviersignalwerte entsprechend den zu druckenden Dichtewerten die
geometrischen Abmessungen der gravierten Näpfchen. Die Graviersignalwerte
werden durch Digital-Analog-Wandlung von Gravurdaten gewonnen, die
wiederum aus Quelldaten berechnet werden. Die zu druckende Dichtewerte
darstellenden Quelldaten liegen pixelweise in einer von dem relativ
groben Druckraster unabhängigen,
feinen Auflösung
vor.
-
Textelemente
wie beispielsweise Schriftzeichen oder Graphik werden in dem Quelldatenbestand
durch hohe, im wesentlichen konstante Dichtewerte gegenüber den
niedrigen Dichtewerten der Umgebung repräsentiert, so daß die Textelemente große Dichtesprünge, d.
h. scharfe Konturen, aufweisen.
-
Bei
der Umrechnung von Quelldaten in Gravurdaten werden alle Dichteanteile,
die in die einzelnen Rastermaschen des Druckrasters fallen, jeweils in
den geometrischen Mittelpunkten der Rastermaschen des Druckrasters
konzentriert, wodurch Konturen von Textelementen im Druckraster
zusätzlich durch
Zwischendichtewerte beschreiben werden, die von den konstanten Dichtewerten
der Textelemente in den Quelldaten abweichen. Das Prinzip der Rasterumrechnung
führt somit
zu einem Verlaufen der Information, so daß Konturen und Details von
Textelementen im Druckraster unschärfer wiedergegeben werden.
-
Mit
einem feineren Druckraster mit kleineren Abstanden der Mittelpunkte
der einzelnen Rastermaschen ließe
sich grundsätzlich
die Wiedergabe von Konturen und Details verbessern. Bei einem feinen Druckraster
lassen sich mit einem normalen Gravierstichel jedoch nur Näpfchen mit
einem relativ kleinen Volumen gravieren, so daß im Druck oft nicht die erforderlichen
Dichtewerte erreicht werden können. Dieses
ist insbesondere im Verpackungsdruck von Nachteil, bei dem feine
Schriften, z.B. im Fall von Zigarettenverpackungen, mit einer großen Druckdichte erzeugt
werden sollen. Durch Verwendung eines Gravierstichels mit einem
geringeren Schneidwinkeln können
zwar größere Näpfchenvolumen
erreicht werden, dennoch kann wegen der Forderung nach einer möglichst
großen
Druckdichte in vielen Fällen nicht
auf ein feineres Druckraster ausgewichen werden.
-
Es
ist ferner bekannt, die Wiedergabe von Konturen bei der Gravur eines
Druckzylinders dadurch zu verbessern, daß diejenigen Näpfchen im Bereich
einer Kontur, die Zwischendichtewerte repräsentieren, von den Mittelpunkten
der Rastermaschen an deren Randbereiche verschoben werden, wodurch
der ungewollter Effekt der Konzentration der Dichtewerte in den
Mittelpunkten der Rastermaschen bei der Umrechnung von Quelldaten
in Gravurdaten gewissermaßen
wieder rückgängig gemacht
wird. Dieses Verfahren zur Konturenverbesserung hat den Nachteil,
daß eine
optimale Näpfchenverschiebung an
einer Kontur nur mit einem zweidimensional steuerbaren Gravierorgan,
beispielsweise mit einem ablenkbaren Laserstrahl, möglich ist,
wobei mit einem mechanischen Gravierstichel sogar nur eine Näpfchenverschiebung
in Umfangsrichtung des Druckzylinders erreicht werden kann.
-
Mit
Hilfe einer Unscharfmaskierung kann der Übergang von einer Kontur zum
Hintergrund prägnanter
gestaltet werden. Im Ergebnis werden die Randnäpfchen leicht an die Kontur
herangezogen. Dieser Effekt kann jedoch in den meisten Fäl len nicht voll
ausgeschöpft
werden, da ansonsten die zu gravierenden Bildbestandteile überzeichnet
werden.
-
Zudem
ist es aus der
DE 29
53 706 C2 , Spalte 5, Zeilen 27 bis 33, grundsätzlich bekannt,
eine Schwelle zu setzen, um beim Abtasten einer Originalvorlage
für die
Filmbelichtung zur Herstellung von Druckformen zum Beispiel das
Abtasten einer Bildteilgrenze als Fehler auszuschließen.
-
Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zur Gravur von
Druckzylindern derart zu verbessern, daß eine optimale Wiedergabe
von Konturen und Details ohne die bekannten Maßnahmen auch bei Verwendung
von üblichen
Druckrastern erreicht wird.
-
Diese
Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte
Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
-
Die
Erfindung wird nachfolgend anhand der 1 und 2 näher erläutert.
-
Es
zeigen:
-
1 ein
prinzipielles Blockschaltbild einer elektronischen Graviermaschine
und
-
2 ein
graphische Darstellung.
-
1 zeigt
ein prinzipielles Blockschaltbild einer elektronischen Graviermaschine
zur Gravur von Druckzylindern. Die Graviermaschine ist beispielsweise
ein HelioKlischograph der Firma Hell Gravure Systems GmbH, Kiel,
DE.
-
Ein
in der Graviermaschine rotatorisch gelagerter Druckzylinder (1)
wird von einem Rotationsantrieb (2) angetrieben. Ein Gravierorgan
(3), das beispielsweise einen Gravierstichel (4)
als Schneidwerkzeug aufweist, ist mittels einer Spindel (5)
durch einen Gravierwagenantrieb (6) in Achsrichtung des Druckzylinders
(1) bewegbar.
-
Der
Gravierstichel (4) des Gravierorgans (3) schneidet
Gravierlinie für
Gravierlinie in dem jeweiligen Druckraster angeordneten Näpfchen in
den rotierenden Druckzylinders (1), während sich das Gravierorgan
(3) zur flächenhaften
Gravur in Vorschubrichtung (Achsrichtung) an dem Druckzylinder (1) entlang
bewegt.
-
Der
Gravierstichel (4) des Gravierorgans (3) wird
durch ein Graviersteuersignal GS auf einer Leitung (7)
gesteuert. Die Graviersteuersignal GS wird in einem Gravierverstärker (8)
durch Überlagerung eines
periodischen Rastersignals R auf einer Leitung (9) mit
einem Graviersignal G auf einer Leitung (10) gebildet,
welches die Dichtewerte der zu gravierenden Näpfchen zwischen "Licht" und "Tiefe" repräsentiert.
Während
das periodische Rastersignal R zur Erzeugung des Druckrasters eine
vibrierende Hubbewegung des Gravierstichels (4) bewirkt,
bestimmen die Graviersignalwerte G entsprechend den zu gravierenden
Dichtewerten die geometrischen Abmessungen der in den Druckzylinders
(1) gravierten Näpfchen.
-
Die
zur Gravur benötigten
Gravurdaten GD sind in einem Gravurdatenspeicher (14) abgelegt.
In dem Gravurdatenspeicher (14) ist jedem zu gravierenden
Näpfchen
ein einen Dichtewert repräsentierendes
Gravurdatum GD zugeordnet. Die Gravurdaten GD werden in einem nicht
dargestellten Rasterrechner aus Quelldaten QD interpoliert, die
in einer von dem Druckraster unabhängigen, feinen Auflösung vorliegen.
-
Die
aus dem Gravurdatenspeicher (14) ausgelesenen Gravurdaten
GD werden als Eingangs-Gravierdaten GDE über eine
Leitung (15) einer Umwandlungsstufe (16) zugeführt, in
der sie zwecks einer verbesserten Gravur von Konturen in korrigierte Ausgangs-Gravurdaten
GDA umgewandelt werden. Die aus der Umwandlungsstufe
(16) ausgelesenen Ausgangs-Gravurdaten GDA werden über eine
Leitung (17) einem Gravurdaten-Zwischenspeicher (18) zugeführt. Während der
Gravur werden die Ausgangs-Gravurdaten GDA Näpfchen für Näpfchen und Gravierlinie
für Gravierlinie über eine
Leitung (19) aus dem Gravurdaten-Zwischenspeicher (18)
aus gelesen und in einem nachgeschalteten D/A-Wandler (20)
in das Graviersignal G umgewandelt.
-
In
der Umwandlungsstufe (16) werden die Eingangs-Gravurdaten
GDE, welche Eingangsdichtewerte DE zwischen 0% und 100% darstellen, mittels einer
Schwelle in zweipeglige, die Ausgangsdichtewerte DA zwischen
0% und 100% darstellende Ausgangs-Gravurdaten GDA geändert.
-
Die
Schwelle ist durch ein in einer Konturauswertestufe (21)
erzeugtes Kontursteuersignal S auf einer Leitung (22) innerhalb
eines Bereichs um einen vorgegeben Eingangsdichtewert DE von
beispielsweise 50% verschiebbar. Die Umwandlung geschieht dann in
der Weise, daß alle
Eingangsdichtewerte DE zwischen 0% und 50%
in Ausgangsdichtewerte DA = 0% und alle
Eingangsdichtewerte DE zwischen 50% und
100% in Ausgangsdichtewerte DA = 100% umgewandelt
werden.
-
2 zeigt
in einer graphischen Darstellung die Umwandlung von Eingangsdichtewerten
DE in Ausgangsdichtewerte DA über eine
Schwelle (24) oder nach einer Korrekturkurve (25).
-
Durch
die erfindungsgemäße Änderung
der Gravurdaten werden unter Beibehaltung der Näpfchenpositionen im Druckraster
in vorteilhafter Weise Zwischendichtewerte eliminiert und eine Konzentration
der Dichtewerte an den Konturen im Sinne einer Konturglättung erreicht.
-
In
der mit den Gravurdaten GDE beaufschlagten
Konturauswertestufe (21) wird durch Auswertung der örtlichen
Histogrammen von Dichteverteilungen das Kontursteuersignal S für die Umwandlungsstufe
(16) erzeugt. Das Kontursteuersignal S bestimmt in Abhängigkeit
von der jeweiligen Histogrammauswertung, ob an einer Kontur überhaupt eine
Datenänderung
vorgenommen werden soll und wenn ja, den gewünschten Konturenverlauf durch Verschiebung
der Schwelle.
-
Die Änderung
der Gravurdaten wird in zweckmäßiger Weise
nur auf die Textbereiche einer Druckseite angewendet, ansonsten
würde sich
eine zu harte Bildwiedergabe ergeben. Dazu müssen Text- und Bildbereiche
voneinander getrennt sein.
-
Generell
kann von jeder Dichteverteilung ein Histogramm erstellt werden.
Die einzelnen Dichtewerte können
in unterschiedlicher Weise zusammengefasst werden. Im Ausführungsbeispiel
erfolgt eine Zusammenfassung der Dichtewerte dadurch, daß die örtlichen
Histogramme jeweils aus dem Dichtewert eines aktuellen Näpfchens
und den Dichtewerten der das aktuelle Näpfchen umgebenden Näpfchen innerhalb
eines Umfeldes von beispielsweise 5 bis 10 Näpfchen erzeugt wird.
-
Bei
der Auswertung des Histogramms in einem beliebigen Ort bezüglich der
Frage, ob eine Änderung
der Gravurdaten vorgenommen werden soll oder nicht, sind im wesentlichen
zwei Fälle
zu unterscheiden.
-
Fall 1:
-
Keine Änderung
der Gravurdaten wird vorgenommen, wenn ein zu betrachtendes Näpfchen denselben
bzw. annähernd
denselben Dichtewert wie alle bzw. fast alle benachbarten Näpfchen hat,
d.h. wenn das betrachtete Näpfchen
innerhalb einer Fläche
konstanter Dichte liegt.
-
Fall 2:
-
Eine Änderung
der Gravurdaten wird jedoch dann vorgenommen, wenn das zu betrachtende Näpfchen mit
seinem Dichtewert zwischen den Dichtewerten der nächst benachbarten
Näpfchen
liegt, d.h. wenn das zu betrachtende Näpfchen an einer Position liegt,
an welcher sich der Dichtewert ändert. Die
Häufigkeit
der Dichtewerte der nächst
benachbarten Näpfchen
kann unterschiedlich ausfallen. So können die Dichtewerte die gleiche
bzw. unterschiedliche Häufigkeit
aufweisen. Dieses ist auf die unterschiedliche Lage des zu betrachtenden
Näpfchens im
Vergleich zu den Näpfchen
der Umgebung zurückzuführen. Ist
der geringere Dichtewert bei den Näpfchen der Umgebung in stärkerem Maße vertreten, liegt
das zu betrachtende Näpfchen
an einem konkaven Verlauf der Kontur bzw. in einer auslaufenden Spitze
der Kontur. Auch in diesem Fall wird eine Änderung der Gravurdaten vorgenommen.
-
Bei
der Auswertung des Histogramms in einem beliebigen Ort bezüglich der
Art der Änderung der
Gravurdaten durch Verschieben der Schwelle sind im wesentlichen
drei Fälle
zu unterscheiden.
-
Fall 1:
-
Das
zu betrachtende Näpfchen
hat einen mittleren Dichtewert, die benachbarten Näpfchen haben
geringere Dichtewerte als das zu betrachtende Näpfchen. In diesem Fall wird
eine Änderung
der Schwelle auf einen kleineren Wert vorgenommen. Beispielsweise
kann die Schwelle von einem Dichtewert DE =
50% auf einen geringeren Dichtewert etwa DE =
40% verschoben werden. Dadurch ergibt sich eine Schriftverbreiterung
für kleinste
Details. Das Maß der
Schriftverbreiterung kann über
die Position der Schwelle gesteuert werden. Nimmt die Schwelle einen
kleineren Dichtewert an, kommt es zu einer stärkeren Schriftverbreiterung.
-
Fall 2:
-
Das
zu betrachtende Näpfchen
hat einen mittleren Dichtewert, die nächst benachbarten Näpfchen haben
sowohl geringere als auch höhere
Dichtewerte. Auch in diesem Fall kann eine Änderung der Schwelle zu kleineren
Dichtewerten hin vorgenommen werden. Sie führt zu einer Verbreiterung
der Konturberandung auch bei breiteren Schriften.
-
Fall 3:
-
Das
zu betrachtende Näpfchen
hat einen mittleren Dichtewert, die nächst benachbarten Näpfchen haben
nur höhere
Dichtewerte. In diesem Fall sollte keine Änderung der Schwelle vorgenommen werden,
da eine derartige Konstellation der Dichtewerte auf eine beidseitige
Berandung von zwei Details schließen lässt.
-
Es
liegt im Rahmen der Erfindung, die entsprechenden Änderungen
bereits an den Quelldaten durchzuführen, wobei dann in zweckmäßiger Weise ein
größeres Umfeld
zur Erzeugung der Histogramme herangezogen werden sollte.