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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bilderzeugung auf einem Aufzeichnungsmaterial
nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Aus
der
DE 100 31 915
A1 ist ein Verfahren zur Bebilderung einer Druckplatte
bekannt, bei dem mit einem Array aus einer Vielzahl einzeln bildgemäß ansteuerbarer
Laserlichtquellen Bildpunkte auf der Druckplatte in einem Raster
erzeugt werden. Durch eine Relativbewegung zwischen den Laserlichtquellen
und der Druckform wird die gesamte Oberfläche der Druckform erfasst.
Die Laserlichtquellen sind gleichabständig entlang einer Linie angeordnet.
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Wenn
eine Druckplatte rotierend auf einem Zylinder angeordnet wird, dann
ergeben sich schraubenförmige
Bebilderungsspuren, wenn gleichzeitig die Lichtquellen parallel
zur Rotationsachse mit gleichförmiger
Geschwindigkeit verschoben werden. Der Vorschub der Laserlichtquellen
ist kleiner als die Gesamtbreite der Laserlichtquellenanordnung.
Der Betrag der Verschiebung ist pro Umlauf des Zylinders größer als
der Abstand benachbarter Bildpunkte. Laserlichtquellen, die auf
der Druckplatte Bildpunkte nebeneinander schreiben, erzeugen die
Bildpunkte auch im weiteren Verlauf stets nebeneinander. Dadurch
entsteht eine für
die Anzahl der Laserlichtquellen charakteristische Periodizität. Bei der
Bebilderung eines amplitudenmodulierten Rasters, welches eine eigene
Periodizität
aufweist, tritt eine Überlagerung
mit der besagten Periodizität
auf, welche sich aus dem Schreibverfahren ergibt. Diese Überlagerung
führt zu
einer im Druckbild sichtbaren Automoiréerscheinung.
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Bei
Ausfall einer Laserlichtquelle wird der Vorschub der Laserlichtquelle
so vermindert, dass jeder zu schreibende Bildpunkt nur einmal von
einem Bildpunkt der Laserstrahlen berührt wird. Dabei wird immer
das größte, im
gleichen Abstand benachbarte Bildpunkte aufweisende Teilstück einer
Gruppe gleichzeitig zu schreibender Bildpunkte zum Beschriften verwendet.
Auch bei diesem Notbetrieb wird unabhängig vom zu schreibenden Raster
aus Produktivitätsgründen möglichst
eine maximale Anzahl von Laserlichtquellen verwendet. Besagte unerwünschte Moiréerscheinung
tritt auch hier auf.
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Um
Moiréerscheinung
zu reduzieren ist es aus der
US
5,786,900 A bekannt, die Bildpunkte mindestens einer Teilfarbe
im Abstand zufallsverteilt zu schreiben. Die Zahl der zum Schreiben
verwendeten Lichtstrahlen wird unabhängig von den Eigenschaften
des Rasters aus Produktivitätsgründen möglichst hoch
gewählt. Ähnliche
Lösungen
sind in
US 6,121,997
A und
EP 0
960 523 B1 angegeben.
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Die
US 5,329,297 A zeigt
einen Thermodrucker, bei dem eine Vielzahl von Laserstrahlen verwendet
werden, um ein Druckbild mit einer vorgegebenen Auflösung zu
erzeugen. Die Zahl der verwendeten Laserstrahlen wird nicht abhängig von
der Rasterweite oder dem Rasterwinkel variiert.
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In
der
WO 91/97841 A ist
ein Bilderzeugungsgerät
beschrieben, bei dem Moiré-Effekte
vermieden werden, indem eine Nichtgleichförmigkeit von Lichtquellen berücksichtigt
wird.
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Aus
der
US 4,989,019 A ist
ein Mehrstrahl-Bilderzeugungsgerät
bekannt, bei dem eine Abtastschrittweite von der Zahl der Lichtquellen
abhängig
ist. Bei der Bilderzeugung entstehen Moiré-Effekte, die vorn Abstand
der Lichtquelle, von der Abtastschrittweite und dem Druckraster
abhängen.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Herstellen einer Druckform
anzugeben, bei dem das Entstehen von Moiréerscheinung zuverlässig verhindert
ist.
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Die
Aufgabe wird mit einem Verfahren gelöst, welches die Merkmale nach
Anspruch 1 aufweist.
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Gemäß der Erfindung
wird abhängig
vom zu erzeugenden Raster die Anzahl der einen Bildpunkt erzeugenden
Lichtsender so ausgewählt,
dass die störenden
Moiréerscheinung
deutlich reduziert sind. Die Auswahl einer den Rasterabständen entsprechenden
Emitteranzahl wird software- und hardwaretechnisch so umgesetzt,
dass das bei einem Bebilderungsauftrag verwendete Raster automatisch
aus auftragsspezifischen Daten extrahiert wird. Die Bestimmung der
Anzahl der zu verwendenden Lichtsender kann mit Hilfe einer Steuereinrichtung
für die
Ansteuerung der Lichtsender geschehen. Die Steuereinrichtung enthält die erforderlichen
rechentechnischen Mittel und Programme, um den Bebilderungsauftrag
mit der entsprechenden Anzahl von Lichtsendern vorzubereiten und
den korrekten Vorschub der Lichtsender zu berechnen. Einzelstrahlen
erzeugende Anordnungen sind Emitter, mit denen Bildpunkte auf einem
Aufzeichnungsmaterial durch Beschichten, Abtragen, Eigenschaftsändern oder
Umformen erzeugbar sind. Als Emitter sind besonders Lichtquellen
oder Wärmequellen
geeignet.
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Die
Auswahl von Einzelstrahlen wird zweckmäßig so vorgenommen, dass diese
zusammenhängend
benachbart oder einzeln oder in Gruppen gleichabständig liegen.
Nicht verwendete Einzelstrahlen können nicht angesteuert oder
ausgeblendet oder vom Aufzeichnungsträger abgelenkt werden.
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Die
Auswahl der zur Bilderzeugung verwendeten Einzelstrahlen wird vorzugsweise
in Abhängigkeit
von einem Rasterparameter, wie Rasterweite oder Rasterwinkel, der
zu erzeugenden Bildpunkte getroffen.
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Die
Periodizität
der Anordnung der zu erzeugenden Bildpunkte kann aus einer herkömmlichen Analyse
von Bilddaten bestimmt werden. Hierzu können die Bilddaten verwendet
werden, die zur Ansteuerung von Einzelstrahlungsquellen dienen.
Die Auswahl der zur Bilderzeugung verwendeten Einzelstrahlen geschieht
dabei automatisch.
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Die
Periodizität
der Anordnung der zu erzeugenden Bildpunkte kann weiterhin einem
Datensatz entnommen werden, der neben den Bilddaten zur Ansteuerung
von Einzelstrahlurigsquellen Daten zur Periodizität enthält.
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Die
Erfindung ist insbesondere bei einer Vorrichtung zur Herstellung
von Druckformen anwendbar. Diese Vorrichtung kann eine Vielzahl
von in einer Hilfsabtastrichtung in Linie angeordneten Einzelstrahlungsquellen
enthalten und einen Druckformrohling, der senkrecht zur Abtastrichtung
in einer Hauptabtastrichtung positionierbar ist. Während der Druckformrohling
auf einer Kreisbahn in der Hauptabtastrichtung umläuft, können die
Einzelstrahlungsquellen in Hilfsabtastrichtung verschoben werden,
wobei die Auswahl der zur Bilderzeugung verwendeten Einzelstrahlen
zusätzlich
in Abhängigkeit vom
Abstand der Einzel strahlungsquellen in Hilfsabtastrichtung getroffen
wird. Der Vorschub der Einzelstrahlungsquellen kann entsprechend
der getroffenen Auswahl an Lichtsendern eingestellt werden.
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Die
Erfindung ist beim Bebildern von amplitudenmodulierten- und/oder
frequenzmodulierten Rastern anwendbar. Als Lichtquellen sind insbesondere Laserdioden
anwendbar. Beim Einsatz von Laserdioden in einem sogenannten Interleave-Schreibverfahren
besitzen die Laserdioden einen größeren Abstand als die Bildpunkte.
Das Verfahren kann bei Vorrichtungen zur Druckformherstellung angewendet werden,
die innerhalb oder außerhalb
einer Druckmaschine angeordnet sind. Als Aufzeichnungsmaterial dienen
herkömmliche
Druckplatten, Folien, Filme oder Schichten auf einem Träger.
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1 zeigt
in schematischer Darstellung ein Druckwerk einer Druckmaschine mit
integrierter Bebilderungsvorrichtung. Zwischen Seitenwänden 1, 2 ist
ein Druckformzylinder 3 drehbar in Lager 4, 5 gehalten.
Auf dem Druckformzylinder 3 ist ein Druckformrohling 6 aufgespannt.
Zur Erzeugung von Druckfarbe annehmenden Bildpunkten auf der Oberfläche des
Druckformrohlings 6 sind vier Bebilderungsköpfe 7–10 vorgesehen.
Die Bebilderungsköpfe 7–10 sind
auf einer Längsführung 11 angeordnet.
Die Längsführung 11 liegt
parallel zur Rotationsachse 12 des Druckformzylinders 3.
Die Bebilderungsköpfe 7–10 sind
gemeinsam mit einem Spindeltrieb 13 in Richtung der Rotationsachse 12 positionierbar.
Der Spindeltrieb 13 ist in den Seitenwänden 1, 2 in
Lager 14, 15 drehbar gehalten.
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Die
Bebilderungsköpfe 7–10 enthalten
Laserdiodenarrays 16–19 einschließlich optisch
abbildender Elemente. Ein Laserdiodenarray 16–19 umfasst
64 einzeln ansteuerbare Laserdioden 20, die entlang einer
Linie parallel zur Rotationsachse 12 ausgerichtet sind.
Der Abstand a der Laserdioden 20 in Richtung der Rotationsachse 12 ist
größer als
der minimale Abstand zweier zu erzeugender Bildpunkte. Beim Ansteuern
einer Laserdiode 20 entsteht ein Laserstrahl 21 senkrecht
zur Rotationsachse 12.
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Der
Druckformzylinder 3 und der Spindeltrieb 13 sind
jeweils mit Motoren 22, 23 und Drehgebern 24, 25 gekoppelt.
Die Bebilderungsköpfe 7–10, die
Motoren 22, 23 und die Drehgeber 24, 25 sind
mit einer Steuereinrichtung 26 verbunden. Die Steuereinrichtung 26 enthält rechentechnische
Mittel zum Steuern der Druckmaschine beim Drucken und beim Bebildern.
Eine Tastatur 27 ermöglicht
die Eingabe von Daten durch eine Bedienperson. Ein Bildschirm dient
zur Anzeige von Steuerinformationen.
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Mit
dem oben beschriebenen Mitteln kann das Verfahren wie folgt durchgeführt werden.
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Der
Bediener der Druckmaschine gibt über die
Tastatur Daten zum Druckauftrag ein. Mit diesen Daten ist die Rasterweite
und die Rasterwinkelung des zu erzeugenden Druckbilds vorgegeben.
Wenn z. B. mit dem Druckwerk die Teilfarbe Gelb in einem Raster
von 200 Linien pro 2,54 cm (lpi) unter einem Winkel von 0° gedruckt
werden soll, dann sind diese Daten in der Steuereinrichtung
26 gespeichert.
Mit den Bebilderungsköpfen
soll nach dem Interleave-Verfahren bebildert werden, wie es z. B.
in der
DE 100 31 915
A1 beschrieben ist. Beim Interleave-Verfahren ist die Anzahl
der benutzten Laserdioden
20 entscheidend für die Abfolge
der auf den Druckformrohling nebeneinander schreibenden Laserdioden
20.
Bei einem Abstand a der Laserdioden
20 von 170 Mikrometern
ist die Abfolge benachbarter Laserdioden
20 bei der Verwendung
von 50 Laserdioden
20 eines Laserdiodenarrays
16–
19:
1, 4, 7, 10, 13, 16, 19, 22, 25, 28, 31, 34, 40, 43, 46, 49; 2,
5, 8, 11, 14, 17, 20, 23, 26, 29, ....
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Die
Ziffern benennen die Zählnummer
der Laserdioden 20 von 1–50. Die Ziffernfolge bedeutet, dass
nach einer ersten Umdrehung des Druckformzylinders 3 und
bei gleichzeitigem Vorschub der Bebilderungsköpfe 7–10 die
Laserdiode 20 mit der Zählnummer
46 neben die Laserdiode 20 mit der Zählnummer 49 schreibt. Bei der
nächsten
Umdrehung schreibt die Laserdiode 20 mit der Zählnummer
43 neben die Laserdiode 20 mit der Zählnummer 46. Nach 16 Umdrehungen
ist in diesem Beispiel ein Bereich des Druckformrohlings 6 in
Richtung der Rotationsachse 12 dicht beschrieben; in der
letzten Umdrehung schreibt die Laserdiode 20 mit der Zählnummer
1 neben die Laserdiode 20 mit der Zählnummer 4.
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Die
Anzahl der verwendeten Laserdioden 20 ist von Teilfarbe
zu Teilfarbe wegen der Rasterwinkelung verschieden. Wenn z. B. für eine Teilfarbe
64 Laserdioden 20 verwendet werden, dann ergibt sich eine
andere Abfolge bei gleichem Abstand a der Laserdioden 20 innerhalb
eines Laserdiodenarrays 16–19:
1, 50, 35,
20, 5, 54, 39, 24, 9, 58, 43, 28, 13 ....
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Alle
Abfolgen besitzen eine eigene Periodizität, welche sich über die
Abstände
der Zählnummern der
einzelnen Laserdioden 20 ausdrücken lässt. In den oben angeführten Beispielen
betragen die Periodizitäten
bei 50 Laserdioden 20: 3, 3, 3, ...., –47, 3, 3,
Und bei 64
Laserdioden 20:
49, –15, –15, –15, 49, –15, –15, 49, –15, –15, –15, ....
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Ein
zu bebilderndes Raster ist streng periodisch. Z. B. beträgt die Periodizität eines
200 Ipi-Rasters
unter einem Winkel von 0° für die Teilfarbe
Gelb 160 Mikrometer. Beim Bebildern werden die Periodizitäten der
Abfolgen verwendeter Laserdioden 20 und die Rasterperiodizität überlagert,
was in der Regel nicht im Druckbild sichtbar ist. Beim Antrieb der Druckformzylinder 3 mit
dem Motor 22 und beim Vortrieb der Bebilderungsköpfe 7–10 mit
dem Spindeltrieb 13 treten infolge von Schwingungen und
Ungenauigkeiten beim Vorschub der Bebilderungsköpfe 7–10 Positionsfehler
der Bildpunkte auf. Diese Fehler werden beim Interleave-Schreibverfahren
periodisch fortgesetzt. Dies führt
dazu, dass die Sichtbarkeitsgrenze überschritten wird. Im Druckbild
wird ein Moiré sichtbar,
dass aus einer Schwebung der Periodizitäten und der periodischen Positionierfehler
entsteht. Das Moiré ist
sowohl im Zusammendruck mehrerer Teilfarben als auf einer Druckform
einer Teilfarbe sichtbar.
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Die
Sichtbarkeitsgrenze ist je nach Frequenz des störenden Musters im Druckbild
unterschiedlich hoch. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren wird die Frequenz
des Moirés
in einem für
das Auge unkritischen Bereich verschoben. Die Verschiebung in den
unkritischen Bereich geschieht durch Auswahl einer geeigneten Anzahl
von Laserdioden 20 in Abhängigkeit der Rasterweite und
Rasterwinkelung des zu erzeugenden Druckbilds. Mit der gewählten Anzahl
von Laserdioden 20 ergibt sich eine bestimmte Periodizität des Interleave-Schreibverfahrens,
so dass für
dieses spezielle Raster die Intensität des Moirés minimiert wird.
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Eine
Möglichkeit
der Auswahl von Laserdioden 20 besteht durch harmonische
Analyse von Bilddaten. Die Bilddaten sind in einem Speicher der
Steuereinrichtung 26 abgelegt. Die Bilddaten werden in den
Frequenzbereich überführt. Die
Darstellung in dem Frequenzbereich entspricht der im analogen Bildbereich.
Anhand der Darstellung mit einem Frequenzspektrum werden mit einer
Fouriertransformation die Bildeigenschaften analysiert. Die Fouriertransformation
erfolgt mit einem Programm auf einem Rechner in der Steuereinrichtung 26.
Im Ergebnis der Analyse erhält
man Daten zur Periodizität
der Anordnung der zu erzeugenden Bildpunkte. Aus den Daten zur Periodizität der Bildpunkte
kann mit einem Programm die Anzahl der zu verwendenden Laserdioden 20 bestimmt
werden.
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Wenn
in der Steuereinrichtung 26 neben den reinen Bilddaten
bereits Daten zur Periodizität,
insbesondere zur Rasterart, Rasterweite, und Rasterwinkelung, vorhanden
sind, dann können
diese Daten direkt zur Bestimmung der Auswahl der Laserdioden 20 verwendet
werden.
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- 1,
2
- Seitenwand
- 3
- Druckformzylinder
- 4,
5
- Lager
- 6
- Druckformrohling
- 7–10
- Bebilderungskopf
- 11
- Längsführung
- 12
- Rotationsachse
- 13
- Spindeltrieb
- 14,
15
- Lager
- 16–19
- Laserdiodenarray
- 20
- Laserdiode
- 21
- Laserstrahl
- 22,
23
- Motor
- 24,
25
- Drehgeber
- 26
- Steuereinrichtung
- 27
- Tastatur
- 28
- Bildschirm