DE10159241A1

DE10159241A1 - Verfahren zur Gravur von Druckformen

Info

Publication number: DE10159241A1
Application number: DE2001159241
Authority: DE
Inventors: Ernst-Rudolf Gottfrie Weidlich
Original assignee: Hell Gravure Systems GmbH and Co KG
Current assignee: Hell Gravure Systems GmbH and Co KG
Priority date: 2001-12-03
Filing date: 2001-12-03
Publication date: 2003-06-26
Anticipated expiration: 2021-12-04
Also published as: DE10159241B4

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Gravur von Druckformen (3) auf einem Druckzylinder (1) mittels eines durch ein Graviersteuersignal (GS) gesteuerten Gravierorgans (4), das gravierlinienweise in den Gravierorten eines Gravurrasters angeordnete Näpfchen (9) in den Druckzylinder (1) graviert. Während einer Probegravur werden Probenäpfchen (9p) graviert und zur Kalibrierung des Graviersteuersignals (GS) ausgewertet. Durch einen Größenvergleich zwischen den zu gravierenden Probenäpfchen (9p) und den später zu gravierenden Näpfchen (9) der Druckform (3) werden innerhalb der Druckform (3) geeignete Gravierorte für die Probenäpfchen (9p) ermittelt und zu mindestens einem Probegravurbereich (25) zusammengefaßt. Bei der Produktionsgravur der Druckform (3) werden die in den Gravierorten der Probenäpfchen (9p) zu gravierenden Näpfchen (9) der Druckform (3) dadurch erzeugt, daß die dort bereits gravierten Probenäpfchen (9p) auf die vorgegebenen Sollgrößen nachgraviert werden. Obwohl die Probenäpfchen (9p) innerhalb der Druckform (3) graviert werden, sind sie aufgrund des Gravierverfahrens im späteren Druckerzeugnis nicht sichtbar.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der elektronischen Reproduktionstechnik und betrifft ein Verfahren zur Gravur von Druckformen in einer elektronischen Graviermaschine.

In der DE 25 08 734 C wird bereits eine elektronische Graviermaschine zur Gravur von Druckformen auf einem Druckzylinder beschrieben. Ein Gravierorgan mit einem Gravierstichel als Schneidwerkzeug bewegt sich in axialer Richtung an dem rotierenden Druckzylinder entlang. Der mit einem Graviersteuersignal beaufschlagte Gravierstichel schneidet gravierlinienweise in einem Gravurraster angeordnete Näpfchen in den Druckzylinder. Das Graviersteuersignal wird durch Überlagerung eines periodischen Rastersignals zur Erzeugung des Gravurrasters mit einem Graviersignal gewonnen, das die zu reproduzierenden Solldichtewerte zwischen "Licht" und "Tiefe" vorgibt.

Damit die Istdichtewerte der gravierten Näpfchen den durch die Graviersignalwerte vorgegebenen Solldichtewerten entsprechen, muß das Graviersteuersignal kalibriert werden. Dazu wird vor der eigentlichen Produktionsgravur der Druckform eine Probegravur durchgeführt, bei der für vorgegebene Solldichtewerte Probenäpfchen in einem festgelegten Probegravurbereich auf dem Druckzylinder graviert und für die Kalibrierung des Graviersteuersignals ausgewertet werden.

Um eine gute Gravierqualität zu erzielen, dürfen die gravierten Probenäpfchen in dem späteren Druckerzeugnis nicht als Druckpunkte sichtbar sein.

Sofern die auf dem Druckzylinder zu gravierenden Druckform kürzer als der Druckzylinder selbst ist, stehen auf dem Druckzylinder Randbereiche zur Verfügung, in denen ein Probegravurbereich positioniert werden kann, so daß die Probenäpfchen außerhalb der Druckform graviert werden.

Da in einem Druckwerk die Breite der zu bedruckenden Materialbahn der Breite der auf dem Druckzylinder gravierten Druckform entspricht, der Druckzylinder aber seitlich über die Materialbahn hinausragt, liegt ein in einem Randbereich des Druckzylinders plazierter Probegravurbereich außerhalb der Materialbahn. In diesem Fall verschmutzt die beim Druckprozeß von den Probenäpfchen zwangsläufig aufgenommene, aber von der Materialbahn nicht aufgenommene Druckfarbe den Gegendruckzylinder, so daß der Druckprozeß von Zeit zu unterbrochen werden muß, um den verschmutzten Gegendruckzylinder zu reinigen.

Zur Behebung dieses Nachteils oder bei Fehlen solcher Randbereiche des Druckzylinders für einen Probegravurbereich, muß der Probegravurbereich innerhalb der zu gravierenden Druckform positioniert werden.

Aus der DE 198 05 179 A ist bereits ein Verfahren zur Gravur von Druckformen bekannt, bei dem mit Hilfe einer Workstation ein Probegravurbereich automatisch anhand eines Zylinderlayouts derart zwischen zu gravierenden Elementen der Druckform positioniert wird, daß der Probegravurbereich sich nicht mit den zu gravierenden Elementen der Druckform überlappt.

Die Einhaltung dieser Forderung ist insbesondere bei Druckformen für den Verpackungsdruck schwierig, da die Druckform eine Vielzahl von relativ kleinen, eng beieinander liegenden Gravierelementen aufweist, so daß geeignete Zwischenräume zwischen den zu gravierenden Elementen für einen Probegravurbereich oft nicht zu finden sind.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Verfahren zur Gravur von Druckformen auf einem Druckzylinder in einer elektronischen Graviermaschine derart zu verbessern, daß bei einer vor der Produktionsgravur des Druckzylinders stattfindenden Probegravur Probenäpfchen auch innerhalb der Druckform graviert werden können, ohne daß die Probenäpfchen in dem späteren Druckerzeugnis störend in Erscheinung treten und die Druckqualität mindern.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Fig. 1 und 5 näher erläutert.

Es zeigen:
Fig. 1 ein prinzipielles Blockschaltbild einer elektronischen Graviermaschine zur Gravur von Druckformen,
Fig. 2 einen Querschnitt durch eine Druckform mit gravierten Näpfchen (ausschnittsweise),
Fig. 3 einen Probegravurbereich für Probenäpfchen
Fig. 4 eine grafische Darstellung zur Erläuterung einer Nachgravur und
Fig. 5 eine grafische Darstellung zur Erläuterung einer Signalkorrektur bei der Nachgravur.
Fig. 1 zeigt ein prinzipielles Blockschaltbild einer elektronischen Graviermaschine zur Gravur von Druckformen auf einem Druckzylinder. Die Graviermaschine ist beispielsweise ein HelioKlischograph® der Firma Hell Gravure Systems, Kiel, DE.
Ein Druckzylinder (1) wird von einem Zylinderantrieb (2) gedreht. Auf dem Druckzylinder (1) soll eine Druckform (3) graviert werden. Ein Gravierorgan (4), das im beschriebenen Ausführungsbeispiel einen Gravierstichel (5) als Schneidwerkzeug aufweist, ist auf einem Gravierwagen (6) montiert, der mittels einer von einem Gravierwagenantrieb (7) angetriebenen Spindel (8) in Achsrichtung des Druckzylinders (1) verfahrbar ist.
Während der Gravur der Druckform (3) schneidet der durch ein Graviersteuersignal GS gesteuerte Gravierstichel (5) Näpfchen (9) in den rotierenden Druckzylinder (1), die in einem Gravurraster auf kreisförmigen Gravierlinien (10) angeordnet sind. Das Gravierorgan (4) bewegt dabei zur flächenhaften Gravur schrittweise von Gravierlinie (10) zu Gravierlinie (10) in Achsrichtung an dem Druckzylinder (1) entlang. Alternativ können die Näpfchen auch mit einem Bearbeitungsstrahl, beispielsweise mit einem Laserstrahl, erzeugt werden.
Die Lage der durch das Gravurraster vorgegebenen Gravierorte auf den Gravierlinien (10) sind durch Ortskoordinaten x und y eines der Mantelfläche des Druckzylinders (1) zugeordneten XY-Koordinatensystems definiert, dessen X-Koordinatenachse in Achsrichtung und dessen Y-Koordinatenachse in Umfangsrichtung des Druckzylinders (1) ausgerichtet sind.
Der Gravierwagenantrieb (7) erzeugt die Ortskoordinate x, welche laufend die axialen Positionen des Gravierstichels (5) gegenüber dem Druckzylinder (1) und damit die jeweilige axiale Lage der Gravierlinien (10) angibt. Ein mit dem Druckzylinder (1) mechanisch gekoppelter Positionsgeber (11) erzeugt die Ortskoordinate y, welche laufend die Umfangslage des rotierenden Druckzylinders (1) zum Gravierstichel (5) und damit die jeweilige umfangsmäßige Lage der aktuellen Gravierorte auf den Gravierlinien (10) signalisiert. Die Ortskoordinaten x und y werden über Leitungen (12) einem zentralen Graviersteuerwerk (13) zugeführt.
Das Graviersteuersignal GS für das Gravierorgan (4) wird in einem Gravierverstärker (14) durch Überlagerung eines analogen Graviersignals G mit einem periodischen Rastersignals R gewonnen, das in dem Graviersteuerwerk (14) erzeugt und dem Gravierverstärker (14) über eine Leitung (15) zugeführt wird. Das Rastersignal R bewirkt eine periodische Hubbewegung des Gravierstichels (5) zur Erzeugung des Gravurrasters, und das Graviersignal G ist ein Maß für die Sollgrößen der zu gravierenden Näpfchen (9) und damit für die zu reproduzierenden Dichtewerte zwischen "Licht" und "Tiefe".
Das analoge Graviersignal G wird durch Digital/Analog-Wandlung von Gravurdaten GD in einem D/A-Wandler (16) gewonnen und dem Gravierverstärker (14) über eine Leitung (17) und eine Korrekturstufe (18) zugeführt.
Jedem Gravierort (x, y) des Gravurrasters ist ein Gravurdatum GD als Maß für die Größe bzw. den Dichtewert eines dort zu gravierenden Näpfchens (9) zugeordnet. Die Gravurdaten GD haben einen Wertebereich von beispielsweise GD = 1 bis GD = 255, wobei das Gravurdatum GD = 1 dem Dichtewert "Tiefe" (großes Näpfchen), das Gravurdatum GD = 161 dem Dichtewert "Licht" (kleines Näpfchen), das Gravurdatum GD = 80 einem Dichtewert "Mittelton" (mittleres Näpfchen) und das Gravurdatum GD = 255 einem Dichtewert "Superweiß" entspricht, bei dem der Gravierstichel (4) oberhalb der Druckformoberfläche in einer Ruhestellung positioniert ist.
Die Gravurdaten GD für die einzelnen Gravierorte (x, y) sind gravierlinienweise in einem in Vorschubrichtung und in Gravierrichtung orientierten Gravurdatenspeicher (19) abgelegt. In dem Gravurdatenspeicher (19) ist jedem Gravierort ein Speicherplatz zugeordnet, der durch die Ortskoordinaten x und y des betreffenden Gravierortes adressierbar ist. Die Ortskoordinaten x und y werden in dem Graviersteuerwerk (13) erzeugt und dem Gravurdatenspeicher (19) als Speicheradressen über einen Adreßbus (20) zugeführt.
Eine in dem Graviersteuerwerk (13) erzeugte und dem Gravurdatenspeicher (19) über eine Taktleitung (21) zugeleitete Lesetaktfolge T_S synchronisiert das Auslesen der Gravurdaten GD aus dem Gravurdatenspeicher (19) mit der Vorschubbewegung des Gravierorgans (4) und der Rotationsbewegung des Druckzylinders (1). Die aus dem Gravurdatenspeicher (19) ausgelesenen Gravurdaten GD gelangen an den D/A-Wandler (16) über einen Datenbus (22).
Die Gravurdaten GD für die Produktionsgravur des Druckzylinders (3) werden in einem Rasterrechner (23) aus Quelldaten QD interpoliert, die in einem Quelldatenspeicher (24) in einer von dem jeweiligen Gravurraster unabhängigen Originalauflösung adressierbar gespeichert sind. Die Quelldaten QD werden beispielsweise durch optoelektronische Abtastung von Vorlagen und der Quelldatenbestand für die zu gravierende Druckform (3) durch Zusammenrechnen der Quelldaten QD nach einem Layoutplan in einer Workstation gewonnen.
Die Interpolation der Gravurdaten GD aus den Quelldaten QD kann vor der Produktionsgravur für den gesamten Druckzylinder (3) oder aber "on the fly" während der Produktionsgravur erfolgen. Falle die Quelldaten QD vektorisiert vorliegen, erfolgt gleichzeitig mit der Interpolation eine Umrechnung in die kartesischen Ortskoordinaten x und y. Die Interpolation von Gravurdaten GD aus gespeicherten Quelldaten QD erfolgt beispielsweise nach der DE 43 35 214 C.
Damit die Istdichtewerte der bei der Gravur der Druckform (3) erzeugten Näpfchen (9) den durch die Gravurdaten GD vorgegebenen Solldichtewerten entsprechen, muß das Graviersteuersignal GS kalibriert werden. Dazu wird zunächst vor der eigentlichen Produktionsgravur der Druckform (3) eine Probegravur durchgeführt, bei der für vorgegebene Solldichtewerte Probenäpfchen (9 _P) in mindestens einem festgelegten Probegravurbereich (25) des Druckzylinders (1) graviert und deren Abmessungen bestimmt werden.
Die zur Gravur der Probenäpfchen (9 _P) erforderlichen Gravurdaten GDP werden in einem Probegravurrechner (26) erzeugt, gespeichert und bei der Probegravur über einen Datenbus (27) an den D/A-Wandler (16) ausgegeben. Die vorgegebenen Dichtewerte für die Probenäpfchen (9 _P) sind in der Regel die Dichtewerte "Licht" (L), "Tiefe" (T) und mindestens ein Dichtewert "Mittelton" (M), der in einem Dichtebereich zwischen "Licht" und "Tiefe" liegt. In diesem Fall werden in dem Probegravurrechner (26) die Gravurdaten GD_PL, GD_PT und GD_PM bereitgestellt.
Zur Ermittlung der Istabmessungen der gravierten Probenäpfchen (9 _P), beispielsweise der Querdiagonalen oder der Längsdiagonalen, ist eine Meßvorrichtung (28) vorgesehen. Die Meßvorrichtung (28) weist einen axial verschiebbaren Meßwagen (29) mit einer Videokamera (30) auf. Die Videokamera (30) ist über eine Leitung (31) mit einer Bildauswertestufe (32) verbunden. Der Meßwagen (29) mit der Videokamera (30) läßt sich mittels einer Spindel (33) und eines Meßwagenantriebs (34) zur Aufnahme von Videobildern der gravierten Probenäpfchen (9 _P) auf definierte axiale Positionen entlang des Druckzylinders (1) verschieben.
In der Bildauswertestufe (32) werden anhand der aufgenommenen Videobilder die Istabmessungen der Probenäpfchen (9 _P) festgestellt. Die Ermittlung der Abmessungen von gravierten Näpfchen anhand von Videobildern ist z. B. ausführlich in der WO 98/55302 beschrieben.
Zur Erzeugung von Einstellwerten E für die Kalibrierung des Graviersteuersignals GS in dem Gravierverstärker (14) ist eine Kalibrierungsstufe (35) vorhanden, welcher die in der Bildauswertestufe (32) ermittelten Istabmessungen der Probenäpfchen (9 _P) über eine Leitung (36) zugeführt werden.
In der Kalibrierungsstufe (35) werden die festgestellten Istabmessungen der Probenäpfchen (9 _P) mit den dort gespeicherten Sollabmessungen verglichen. Aus dem Vergleich werden die Einstellwerte E ermittelt, die dem Gravierverstärker (14) über eine Leitung (37) übermittelt werden. Mit den Einstellwerten E wird das Graviersteuersignal GS dann derart kalibriert, daß die bei der späteren Produktionsgravur der Druckform (3) erzeugten Istdichtewerte den durch die Gravurdaten GD vorgegebenen Solldichtewerten entsprechen. Nach der Kalibrierung des Graviersteuersignals GS erfolgt die Produktionsgravur der Druckform (3).
Das zuvor beschriebene Verfahren zur Gravur der Druckform (3) soll bezüglich der Probegravur derart verbessert werden, daß innerhalb der Druckform (3) gravierte Probenäpfchen (9 _P) im späteren Druckerzeugnis nicht störend in Erscheinung treten.
Diese Forderung wird gemäß der Neuerung prinzipiell dadurch erreicht, daß die Probenäpfchen (9 _P) auf denjenigen Gravierorten (38) des Gravurrasters innerhalb der Druckform (3) graviert werden, auf denen bei der späteren Produktionsgravur der Druckform (3) größere, d. h. tiefere Näpfchen (9) graviert werden, und daß bei der nachfolgenden Produktionsgravur der Druckform (3) die in den Gravierorten (38) der Probenäpfchen (9 _P) zu gravierenden Näpfchen (9) der Druckform (3) durch Nachgravieren der dort bereits gravierten Probenäpfchen (9 _P) auf die durch die Gravurdaten GD vorgegebenen Sollgrößen erzeugt werden.
In einem Verfahrensschritt [A] wird gemäß der Neuerung ein Größenvergleich zwischen den zu gravierenden Probenäpfchen (9 _P) und den später bei der Produktionsgravur der Druckform (3) zu gravierenden Näpfchen (9) durchgeführt. Durch den Größenvergleich werden nach vorgegebenen Vergleichskriterien die für die Gravur der Probenäpfchen (9 _P) geeigneten Gravierorte (38) in dem Gravurraster ermittelt und markiert.
Nach einem ersten Vergleichskriterium werden beim Größenvergleich die Gravierorte (38) derjenigen Näpfchen (9) als geeignete Gravierorte (38) für Probenäpfchen (9 _P) ermittelt, die mindestens gleich, vorzugsweise größer, als die für einen vorgegebenen Dichtewert zu gravierenden Probenäpfchen (9 _P) sind.
Nach einem zweiten Vergleichskriterium werden beim Größenvergleich die Gravierorte (38) derjenigen Näpfchen (9) als geeignete Gravierorte (38) für Probenäpfchen (9 _P) ermittelt, die mindestens gleich dem größten zu gravierenden Probenäpfchen (9 _P) sind.
Der Größenvergleich zwischen den Näpfchen (9, 9 _P) kann anhand der Näpfchenflächen, der Näpfchenvolumina, der linearen Näpfchenabmessungen, wie der Längs- und Querdiagonalen, des analogen Graviersignals G, der Gravurdaten GD oder der Quelldaten QD erfolgen.
In dem nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispiel werden die Gravurdaten GD für den Größenvergleich der Näpfchen (9, 9 _P) herangezogen. Häufig erweist es sich aber als zweckmäßig, den Größenvergleich anhand der Quelldaten QD vorzunehmen.
Dazu ruft der Probegravurrechner (26) über einen Adreßbus (39) nacheinander die in dem Gravurdatenspeicher (19) abgelegten Gravurdaten GD für die Gravur der Näpfchen (9) der Druckform (3) auf und vergleicht sie über einen Datenbus (40) mit den in dem Probegravurrechner (26) erzeugten und gespeicherten Gravurdaten GD_P für die Gravur der Probenäpfchen (9 _P).
Zum Auffinden von geeigneten Gravierorten (38) für die Probenäpfchen (9 _PL, 9 _PM, 9 _PT) beispielsweise für die Dichtewerte "Licht", "Mittelton" und "Tiefe" sind anhand der Gravurdaten folgende Vergleiche durchzuführen:
Für den Fall des ersten Vergleichskriteriums gilt, daß die Gravierorte (38) derjenigen Näpfchen (9) als geeignete Gravierorte (38) für Probenäpfchen (9 _PL, 9 _PM, 9 _PT) ermittelt werden, die mindestens gleich, vorzugsweise größer als die zu gravierenden Probenäpfchen (9 _PL, 9 _PM, 9 _PT) sind (siehe Fig. 2a).
Bedingung für die Gravur von kleinen Probenäpfchen (9 _PL) entsprechend dem Dichtewert "Licht" (GD_PL = 161):

GD ≤ GD_PL
Auf allen Gravierorten (38), für welche die Bedingung GD ≤ GD_PL = 161 erfüllt ist, können ausschließlich kleine Probenäpfchen (9 _PL) entsprechend dem Dichtewert "Licht" graviert werden.
Bedingung für die Gravur von mittleren Probenäpfchen (9 _PM) entsprechend dem Dichtewert "Mittelton" (GD_PM = 80)

GD ≤ GD_PM
Auf allen Gravierorten (38), für welche die Bedingung GD ≤ GD_PML = 80 erfüllt ist, können mittlere Probenäpfchen (9 _PM) entsprechend dem Dichtewert "Mittelton", aber auch kleine Näpfchen (9 _PL) entsprechend dem Dichtewert "Licht" graviert werden.
Bedingung für die Gravur von großen Probenäpfchen (9 _PT) entsprechend dem Dichtewert "Tiefe" (GD_PT = 1)

GD ≤ GD_PT
Auf allen Gravierorten (38), für welche die Bedingung GD = GD_PT = 1 erfüllt ist, können große Probenäpfchen (9 _PT) entsprechend dem Dichtewert "Tiefe", aber auch mittlere Probenäpfchen (9 _PM) entsprechend dem Dichtewert "Mittelton oder kleine Probenäpfchen (9 _PL) entsprechend dem Dichtewert "Licht" graviert werden.
Für den Fall des zweiten Vergleichskriteriums gilt, daß die Gravierorte (38) derjenigen Näpfchen (9) als geeignete Gravierorte (38) für Probenäpfchen (9 _PL, 9 _PM, 9 _PT) ermittelt werden, die mindestens gleich dem größten zu gravierenden Probenäpfchen (9 _P) sind (siehe Fig. 2b).

GD = GD_PT
Auf allen Gravierorten (38), für welche die Bedingung GD = GD_PT = 1 erfüllt ist, können große Probenäpfchen (9 _PT) entsprechend dem Dichtewert "Tiefe", aber auch mittlere Probenäpfchen (9 _PM) entsprechend dem Dichtewert "Mittelton" oder kleine Probenäpfchen (9 _PL) entsprechend dem Dichtewert Licht" graviert werden.
Fig. 2 erläutert den Verfahrensschritt [A] in einer grafischen Darstellung, die einen Querschnitt durch einen Oberflächenbereich der Druckform (3) zeigt.
Fig. 2a zeigt drei nach dem ersten Vergleichskriterium ausgewählte Gravierorte (38a, 38b, 38c), auf denen bei der Produktionsgravur der Druckform (3) drei Näpfchen (9a, 9b, 9c) unterschiedlicher Größe bzw. Graviertiefe graviert werden.
Der Gravierort (38a) ist aufgrund seiner Größe bzw. Graviertiefe (GD ≤ GD_PL) ausschließlich zur Gravur von kleinen Probenäpfchen (9 _PL) entsprechend dem Dichtewert "Licht" geeignet.
Der Gravierort (38b) ist aufgrund seiner Größe bzw. Graviertiefe (GD ≤ GD_PM) zur Gravur von mittlerer Probenäpfchen (9 _PM) entsprechend dem Dichtewert "Mittelton", aber auch von kleinen Probenäpfchen (9 _PL) entsprechend dem Dichtewert "Licht" geeignet.
Der Gravierort (38c) ist aufgrund seiner Größe bzw. Graviertiefe (GD ≤ GD_PT) zur Gravur von großen Probenäpfchen (9 _PT) entsprechend dem Dichtewert "Tiefe", aber auch von mittleren Probenäpfchen (9 _PM) entsprechend dem Dichtewert "Mittelton" und von kleinen Probenäpfchen (9 _PL) entsprechend dem Dichtewert "Licht" geeignet.
Fig. 2b zeigt drei nach dem zweiten Vergleichskriterium ausgewählte Gravierorte (38a, 38b, 38c), auf denen bei der Produktionsgravur der Druckform (3) drei große Näpfchen (9a, 9b, 9c) entsprechend einem Dichtewert "Tiefe" graviert werden.
Alle drei Gravierorte (38a, 38b, 38c) sind aufgrund ihrer Größe bzw. Graviertiefe (GD = GD_PT) zur Gravur von kleinen Probenäpfchen (9 _PL) entsprechend dem Dichtewert "Licht", mittleren Probenäpfchen (9 _PM) entsprechend dem Dichtewert "Mittelton" und von großen Näpfchen (9 _PT) entsprechend dem Dichtewert "Tiefe" geeignet.
Sind die geeigneten Gravierorte (38) für kleine, mittlere oder große Probenäpfchen (9 _PL, 9 _PM, 9 _PT) gefunden, werden sie entsprechend der zulässigen Größen der Probenäpfchen (9 _PL, 9 _PM, 9 _PT) dadurch markiert, daß ihre Ortskoordianten x_PL und y_PL zur Gravur von kleinen Probenäpfchen (9 _PL), x_PM und y_PM zur Gravur von mittleren Probenäpfchen (9PM) sowie x_PT und y_PT zur Gravur von großen Probenäpfchen (9 _PT) in dem Probegravurrechner (26) beispielsweise in Form einer Steuermaske gespeichert werden.
Sollen Probenäpfchen (9 _P) für einzelne vorgegebenen Dichtewerte, beispielsweise für die Dichtewerte "Licht", "Mittelton" oder "Tiefe", graviert werden, erweist es sich als zweckmäßig, diejenigen als geeignet ermittelten Gravierorte (38) auszuwählen und zu mindestens einem Probegravurbereich (25) zusammenzufassen, die hintereinander auf einer Gravierlinie (10) liegen.
Sollen Probenäpfchen (9 _P) für mehrere vorgegebene Dichtewerte, beispielsweise für die drei Dichtewerte "Licht", "Mittelton" und "Tiefe", graviert werden, erweist es sich als zweckmäßig, jeweils diejenigen als geeignet ermittelten Gravierorte (38) auszuwählen und zu mindestens einem Probegravurbereich (25) zusammenzufassen, die jeweils hintereinander auf einer der Anzahl von vorgegebenen Dichtewerten entsprechenden Anzahl von benachbarten Gravierlinien (10), beispielsweise auf drei benachbarten Gravierlinien (10), liegen. Probegravurbereiche (25), die diese Bedingungen erfüllen, sind am einfachsten in einem Druckformbereich mit einer hohen Dichte zu finden.
Fig. 3 zeigt als Beispiel für einen markierten Probegravurbereich (25) einen Ausschnitt aus einem Gravurraster mit Gravierorten (38). Die als geeignet ermittelten Gravierorte (38) sind mit einem Vollkreis gekennzeichnet. Zur Gravur der Probenäpfchen (9 _PL, 9 _PM, 9 _PT) für die Dichtewerte "Licht", "Mittelton" und "Tiefe" wird ein Probegravurbereich (25) ausgewählt, der drei nebeneinander liegende Gravierlinien (10) mit mehreren, im Beispiel mit drei aufeinanderfolgenden, für die Gravur der Probenäpfchen (9 _PL, 9 _PM, 9 _PT) als geeignet markierten Gravierorten (38) umfaßt.
Alternativ zum zuvor beschriebenen automatischen Auffinden können geeignete Probegravurbereiche (25) innerhalb der Druckform (3) auch manuell bei der Aufbereitung der Gravurdaten in einer Workstation mit Hilfe eines Sichtgerätes markiert werden.
In einem Verfahrensschritt [B] werden die Probenäpfchen (9 _P) entsprechend den Dichtewerten "Licht", "Mittelton" und "Tiefe" in mindestens einem innerhalb der Druckform (3) markierten Probegravurbereich (25) graviert.
Da der Probegravurbereich (25) innerhalb der Druckform (3) an einer beliebigen Stelle liegen kann, beispielsweise am rechten Rand der Druckform (3) während das Gravierorgan (3) am linken Rand in einer Gravierstartposition steht, wird das Gravierorgan (3) vor Beginn der Probegravur zur Einsparung von Vorbereitungszeit durch eine schnelle axiale Vorschubbewegung auf dem jeweiligen Probegravurbereich (25) positioniert, die von den in dem Probegravurrechner (26) als Steuermaske gespeicherten Ortskoordinaten x_P und y_P des markierten Probegravurbereichs (25) gesteuert wird.
Dazu wird dem Graviersteuerwerk (13) die Lage des markierten Probegravurbereichs (25) über einen Datenbus (41) übermittelt. Das Graviersteuerwerk (13) erzeugt auf einer Leitung (42) einen entsprechenden Steuerbefehl S₁ an den Gravierwagenantrieb (7), mit dem das Gravierorgan (4) einen schnellen axialen Vorschub auf den Probegravurbereich (25) ausführt.
Damit der Gravierstichel (5) des Gravierorgans (4) während der schnellen Vorschubbewegung nicht mit der Mantelflüche des Druckzylinders (1) in Berührung kommt und gegebenenfalls beschädigt wird, wird der Gravierstichel (5) mit einem Graviersteuersignalwert GS beaufschlagt, der dem Gravurdatum GD = 255 "Superweiß" entspricht, bei dem der Gravierstichel (5) oberhalb der Druckform (3) in einer Ruhestellung positioniert ist.
Während der Probegravur ruft der Probegravurrechner (26) die zur Gravur der kleinen, mittleren und großen Probenäpfchen (9 _P) erforderlichen Gravurdaten G_DP in der durch die gespeicherte Steuermaske vorgegebenen Reihenfolge ortsgenau auf, wobei der Probegravurrechner (26) derart gesteuert wird, daß die für die Gravur der Probenäpfchen (9 _P) relevanten Gravurdaten GD_P immer nur für den Zeitraum über den Datenbus (27) ausgelesen werden, in dem sich der Gravierstichel (5) des Gravierorgans (4) über dem Probegravurbereich (25) auf dem Druckzylinder (1) befindet.
Dazu werden in dem Probegravurrechner (26) die über den Adreßbus (20) ankommenden Ortskoordinaten x und y der Gravierorte (38) auf dem Druckzylinder (1) mit den als Steuermaske gespeicherten Ortskoordinaten x_P und y_P des markierten Gravierorte (38) verglichen. Bei Gleichheit wird jeweils die Lesetaktfolge T_S auf der Taktleitung (21) zum Auslesen der Gravurdaten GD_P aus dem Probegravurrechner (26) freigeschaltet.
In einem Verfahrensschritt [C] werden, wie bereits ausführlich erläutert, die Abmessungen der gravierten Probenäpfchen (9 _P) mit Hilfe der Meßvorrichtung (28) bestimmt.
In der Meßvorrichtung (28) kann der Meßwagen (29) mit der Videokamera (30) zum Ausmessen der gravierten Probenäpfchen (9 _P) manuell oder automatisch axial auf dem Probegravurbereich (25) positioniert werden. Im Fall einer automatischen axialen Positionierung der Videokamera (30) wird in dem Graviersteuerwerk (13) in Abhängigkeit von der über den Adreßbus (9) zugeführten Ortskoordinate x_P des Probegravurbereichs (25) ein Steuerbefehl S₂ auf einer Leitung (43) an den Meßwagenantrieb (34) gegeben, der eine entsprechende axiale Verschiebung der Videokamera (30) auf den Probegravurbereich (25) vornimmt. Eine automatische umfangsmäßige Positionierung der Videokamera (30) auf dem Probegravurbereich (25) erfolgt durch eine entsprechende Drehung des Gravierzylinders (1) in Abhängigkeit von der Ortskoordinate y_P des Probegravurbereichs (25).
In einem Verfahrensschritt [D] wird, wie ebenfalls schon ausführlich erläutert, die Kalibrierung des Graviersteuersignals GS in dem Gravierverstärker (14) vorgenommen.
In einem Verfahrensschritt [E] erfolgt die Produktionsgravur der Druckform (3), bei der die auf Gravierorten (38) außerhalb des Probegravurbereichs (25) liegenden Näpfchen (9) der Druckform (3) auf herkömmliche Art graviert werden und bei dem die innerhalb des Probegravurbereichs (25) in den Gravierorten (38) der Probenäpfchen (9 _P) zu gravierenden Näpfchen (9) der Druckform (3) gemäß der Neuerung durch Nachgravieren der dort bereits vorhandenen Probenäpfchen (9 _P) auf die durch die Gravurdaten GD vorgegebenen Sollgrößen bzw. Sollgraviertiefen erzeugt werden.
Fig. 4 zeigt eine grafische Darstellung zur Erläuterung einer Nachgravur. Dargestellt ist der Querschnitt durch ein graviertes Probenäpfchen (9 _P) mit der durch ein Gravurdatum GD_P vorgegebenen Sollgraviertiefen t_P, in dem durch Nachgravur ein größeres Näpfchen (9) der Druckform (3) mit der durch das Gravurdatum GD vorgegebenen größeren Sollgraviertiefe t_D erzeugt werden soll. Die erforderliche Nachgraviertiefe Δt beträgt somit Δt = t_D - t_P.
Das Gravierverhalten des Gravierstichels (5) ist abhängig vom Widerstand, den der Gravierstichel (5) beim Eindringen in das Material zu überwinden hat. Bei einem vorgegebenen Graviersteuersignalwert GS bzw. Dichtewert werden daher beim ersten Eindringen des Gravierstichels (5) in das Material des Druckzylinders (1) und beim zweiten Eindringen des Gravierstichels (5) in ein bereits graviertes, kleineres Näpfchen, wie in ein graviertes Probenäpfchen (9 _P), voneinander abweichende Näpfchenabmessungen bzw. Graviertiefen erreicht.
Es erweist es sich daher als vorteilhaft, die elektrische Ansteuerung des Gravierorgans (4), beispielsweise das Graviersignal G, bei der Nachgravur der Probenäpfchen (9 _P) innerhalb des Probegravurbereichs (25) derart zu korrigieren, daß die vorgegebenen Sollwerte für die Näpfchen (9) der Druckform (3) genau erreicht werden.
Die erforderliche Korrekturstärke ist im wesentlichen von den Größenunterschieden zwischen den nachzugravierenden Probenäpfchen (9 _P) und den zu erzeugenden Näpfchen (9) der Druckform (3) abhängig, wobei die Korrekturstärke mit steigenden Größenunterschied zwischen den Näpfchen (9, 9 _P) abnimmt. In Abhängigkeit davon, ob kleine, mittlere oder große Probenäpfchen (9 _PL, 9 _PM, 9 _PT) auf die Sollgrößen nachzugravieren sind, müssen somit lokal unterschiedliche Korrekturfunktionen "Licht", "Mittelton" und/oder "Tiefe" bereitgestellt werden.
Die Korrekturfunktionen werden einmalig durch Probegravuren ermittelt und müssen nur dann neu erzeugt werden, wenn sich die Materialeigenschaften des Druckzylinders (1), wie beispielsweise die Materialhärte, und/oder die Geometriedaten des verwendeten Gravierstichels (5) ändern.
Zur Durchführung der Korrektur ist zwischen D/A-Wandler (16) und Gravierverstärker (14) die Korrekturstufe (18) geschaltet, in der das Graviersignal G nach den dort abgelegten unterschiedlichen Korrekturfunktionen "Licht", "Mittelton" und/oder "Tiefe" korrigiert wird.
Die Auswahl der jeweils erforderlichen Korrekturfunktion "Licht" (L), "Mittelton" (M) und/oder "Tiefe"(T) in Abhängigkeit davon, ob ein kleines, mittleres oder großes Probenäpfchen (9 _PL, 9 _PM, 9 _PT) nachzugravieren ist, erfolgt durch Steuerbefehle, die in dem Probegravurrechner (26) anhand der dort gespeicherten Steuermaske erzeugt und über eine Steuerleitung (44) an die Korrekturstufe (18) gegeben werden. Die Steuerbefehle sorgen außerdem dafür, daß die Korrektur des Graviersignals G immer nur dann erfolgt, wenn der Gravierstichel (5) über dem Probegravurbereich (25) ist und die dort vorhandenen Probenäpfchen (9 _P) nachgraviert.
Fig. 5 zeigt eine grafische Darstellung zur Erläuterung der Korrektur des Graviersignals G bei der Nachgravur. Dargestellt ist die Abhängigkeit der Querdiagonalen d_Q als Maß für die Näpfchengröße von den Graviersignalwerten G als Kurve (45).
Dargestellt sind außerdem drei Korrekturkurven (46) für die Parameter "L", "M" und "T", von denen jeweils eine in Abhängigkeit davon, ob ein kleines, mittleres oder großes Probenäpfchen (9 _PL, 9 _PM, 9 _PT) nachgraviert werden muß, anzuwenden ist.
Bei einem Graviersignalwert G_n ergibt sich bei einer herkömmlichen Näpfchengravur ohne Nachgravur aus der Kurve (45) eine Querdiagonale d_Qn. Soll diese Querdiagonale d_Qn auch bei der Nachgravur eines kleinen, mittleren oder großen Probenäpfchen (9 _PL, 9 _PM, 9 _PT) erreicht werden, ist der Graviersignalwert G_n bei der Nachgravur zu korrigieren, und zwar bei einem kleinen Probenäpfchen (9 _PL) gemäß Korrekturfunktion "L" auf G*_L, bei einem mittleren Probenäpfchen (9 _PM) gemäß Korrekturfunktion "M" auf G*_M und bei einem großen Probenäpfchen (9 _PT) gemäß Korrekturfunktion "T" auf G*_T. Sind anstatt der Probenäpfchen (9 _PL, 9 _PM, 9 _PT) für die Dichtewerte "Licht", "Mittelton" und "Tiefe" entsprechende Probenäpfchen (9 _P) für andere Dichtewerte graviert worden, müssen die korrigierten Graviersignalwerte G durch Interpolation zwischen den vorhandenen Korrekturfunktionen "L", "M" und "T" ermittelt werden.
Es liegt im Rahmen der Erfindung, die erforderlichen Korrekturen nicht nur an dem Graviersignal G, sondern auch an dem Graviersteuersignal GS, an den Gravurdaten GD oder an den Quelldaten QD vorzunehmen.
Häufig werden die Quelldaten QD, die Gravurdaten GD oder das Graviersignal G nach einer vorgegebenen Gradationsfunktion modifiziert. Es liegt dann im Rahmen der Erfindung, die Gradationsfunktion und die Korrekturfunktion miteinander zu verknüpfchen.

Claims

1. Verfahren zur Gravur von Druckformen auf einem Druckzylinder in einer elektronischen Graviermaschine, bei dem
ein durch ein Graviersteuersignal beaufschlagtes Gravierorgan gravierlinienweise in den Gravierorten eines Gravurrasters angeordnete Näpfchen in einen rotierenden Druckzylinder graviert,
das Graviersteuersignal aus einem periodischen Rastersignal zur Erzeugung des Gravurrasters und einem Graviersignal gewonnen wird, das die Sollgrößen der zu gravierenden Näpfchen als Dichtewerte zwischen "Licht" und "Tiefe" angibt und
während einer vor der Gravur der Druckform stattfindenden Probegravur Probenäpfchen in den Druckzylinder graviert werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Probenäpfchen (9 _P) innerhalb der Druckform (3) auf denjenigen Gravierorten (38) des Gravurrasters graviert werden, auf denen bei der Gravur der Druckform (3) mindestens gleich große oder größere Näpfchen (9) graviert werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Gravur der Druckform (3) die in den Gravierorten (38) der Probenäpfchen (9 _P) zu gravierenden Näpfchen (9) der Druckform (3) durch eine Nachgravur der dort bereits gravierten Probenäpfchen (9 _P) auf die für die Gravur der Druckform (3) vorgegebenen Sollgrößen erzeugt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Gravur der Probenäpfchen (9 _P) geeigneten Gravierorte (38) durch einen Größenvergleich zwischen den zu gravierenden Probenäpfchen (9 _P) und den zu gravierenden Näpfchen (9) der Druckform (3) ermittelt werde.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß beim Größenvergleich die Gravierorte (38) derjenigen Näpfchen (9) der Druckform (3) als geeignete Gravierorte (38) für die Probenäpfchen (9 _P) ermittelt werden, die größer als die zu gravierenden Probenäpfchen (9 _P) oder gleich den Probenäpfchen (9 _P) sind.

5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß beim Größenvergleich die Gravierorte (38) derjenigen Näpfchen (9) der Druckform (3) als geeignete Gravierorte (38) für die Probenäpfchen (9 _P) ermittelt werden, die mindestens gleich dem größten zu gravierenden Probenäpfchen (9 _P) sind.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Probegravur Probenäpfchen (9 _P) graviert werden, welche die Dichtewerte "Licht" und/oder "Tiefe" und/oder mindestens einen zwischen den Dichtewerten "Licht" und "Tiefe" liegenden Dichtewert "Mittelton" repräsentieren.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb der Druckform (3) zur Gravur von Probenäpfchen (9 _P) geeignete Gravierorte (38) zu mindestens einem Probegravurbereich (25) zusammengefaßt werden.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß für die Gravur von Probenäpfchen (9 _P) die einen vorgegebenen Dichtewert repräsentieren, diejenigen geeigneten Gravierorte (38) als Probegravurbereich (25) zusammengefaßt werden, die hintereinander auf einer Gravierlinie (10) legen.

9. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß für die Gravur von Probenäpfchen (9 _P), die mehrere vorgegebene Dichtewerte repräsentieren, diejenigen geeigneten Gravierorte (38) als Probegravurbereich (25) ausgewählt werden, die jeweils hintereinander auf einer der Anzahl von Dichtewerten entsprechenden Anzahl von nebeneinander liegenden Gravierlinien (10) liegen.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Ansteuerung des Gravierorgans (4) bei der Nachgravur der Probenäpfchen (9 _P) innerhalb des Probegravurbereichs (25) in Abhängigkeit von dem jeweiligen Größenunterschied zwischen den gravierten Probenäpfchen (9 _P) und den zu gravierenden Näpfchen (9) der Druckform (3) korrigiert wird.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Korrekturstärke mit steigendem Größenunterschied zwischen den gravierten Probenäpfchen (9 _P) und den zu gravierenden Näpfchen (9) der Druckform (3) sinkt.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß für den Größenvergleich zwischen den zu gravierenden Probenäpfchen (9 _P) und den zu gravierenden Näpfchen (9) der Druckform (3) die Näpfchenflächen, die Näpfchenvolumina, die Näpfchenabmessungen, das Graviersteuersignal (GS) oder Signale (G) bzw. Daten (GD, QD), aus denen das Graviersteuersignal (GS) gewonnen wird, herangezogen werden.

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß
das Graviersignal (G) aus Gravurdaten (GD) für das jeweilige Gravurraster gewonnen wird und
der Größenvergleich zwischen den Näpfchen (9, 9 _P) anhand der Gravurdaten (GD) durchgeführt wird.

14. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß
das Graviersignal (G) aus Gravurdaten (GD) für das jeweilige Gravurraster gewonnen wird,
die Gravurdaten (GD) aus Quelldaten (QD) interpoliert werden, die in einer von dem jeweiligen Gravurraster unabhängigen Auflösung vorliegen und
der Größenvergleich zwischen den Näpfchen (9, 9 _P) anhand der Quelldaten (QD) durchgeführt wird.

15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Gravierorgan (4) zur flächenhaften Gravur der Druckform (3) eine axiale Vorschubbewegung an dem Druckzylinder (1) entlang ausführt.

16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß
die Lage eines innerhalb der Druckform (3) ermittelten Probegravurbereichs (25) durch dem Druckzylinder (1) zugeordnete Ortskoordinaten (x, y) definiert wird und
das Gravierorgan (4) zur Gravur der Probenäpfchen (9 _P) automatisch durch eine von der Ortskoordinate (x_P) des Probegravurbereichs (25) gesteuerte schnelle axiale Vorschubbewegung auf dem Probegravurbereich (25) positioniert wird.

17. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß
die Lage eines innerhalb der Druckform (3) ermittelten Probegravurbereichs (25) durch dem Druckzylinder (1) zugeordnete Ortskoordinaten (x_P, y_P) definiert wird und
die selektive Korrektur des Graviersignals (G) oder ein Signal, aus dem das Graviersignal (G) gewonnen wird, bei der Nachgravur der Probenäpfchen (9 _P) innerhalb des Probegravurbereichs (25) durch die Ortskoordinaten (x_P, y_P) gesteuert wird.

18. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß
die Istabmessungen der bei der Probegravur gravierten Probenäpfchen (9 _P) festgestellt werden,
die festgestellten Istabmessungen der Probenäpfchen (9 _P) mit den vorgegebenen Dichtewerten entsprechenden Sollabmessungen verglichen werden und
das Graviersteuersignal (GS) in Abhängigkeit von dem aus dem Vergleichsergebnis derart kalibriert wird, daß die Istabmessungen der gravierten Näpfchen (9) den vorgegebenen Sollabmessungen entsprechen.

19. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Istabmessungen der Probenäpfchen (9 _P) mittels einer axial an dem Druckzylinder (1) verschiebbaren Meßvorrichtung (28) ermittelt werden.

20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß
die Lage des innerhalb der Druckform (3) ermittelten Probegravurbereichs (25) durch dem Druckzylinder (1) zugeordnete Ortskoordinaten (x_P, y_P) definiert wird,
die Meßvorrichtung (28) automatisch durch eine von der Ortskoordinate (x_P) des Probegravurbereichs (25) gesteuerte Verschiebung axial auf dem Probegravurbereich (25) positioniert wird und
die Meßvorrichtung (28) automatisch durch eine von der Ortskoordinate (y_P) des Probegravurbereichs (25) gesteuerte Drehung des Druckzylinders (1) umfangsmäßig auf dem Probegravurbereich (25) positioniert wird.

21. Verfahren nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, daß
die Meßvorrichtung (28) eine Videokamera (30) aufweist und
die Istabmessungen der Probenäpfchen (9 _P) durch elektronische Auswertung eines mit der Videokamera (30) aufgenommenen Videobildes der Probenäpfchen (9 _P) ermittelt werden.