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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der elektronischen
Reproduktionstechnik und betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung
zur Bebilderung von Druckformen wobei Bebilderungselemente auf einem
Träger angeordnet sind und mittels einer Vorschubspindel
in eine Vorschubsrichtung angetrieben werden. Die Vorschubspindel
wird dabei von einem Spindelmotor angetrieben und die Druckformen
werden von den Bebilderungselementen in Abhängigkeit von
zugeführten Bilddaten bebildert. Zum rotierenden Antreiben
der Vorschubspindel in Vorschubsrichtung ist vorrichtungsmäßig
weiter eine Ansteuerungselektronik zum Ansteuern des Spindelmotors
mittels Ansteuerungssignalen vorgesehen.
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In
der Reproduktionstechnik werden Druckvorlagen für Druckseiten
erzeugt, die alle zu druckenden Elemente wie Texte, Grafiken und
Bilder enthalten. Für den farbigen Druck wird für
jede Druckfarbe eine separate Druckvorlage erzeugt, die alle Elemente
enthält, die in der jeweiligen Farbe gedruckt werden. Für
den Vierfarbdruck sind das die Druckfarben Cyan, Magenta, Gelb und
Schwarz (CMYK). Die nach Druckfarben separierten Druckvorlagen werden auch
Farbauszüge genannt. Die Druckvorlagen werden in der Regel
gerastert und mit einem Gelichter auf Filme belichtet, mit denen
dann Druckplatten für das Drucken hoher Auflagen hergestellt
werden. Alternativ können die Druckvorlagen in speziellen
Belichtungsgeräten auch gleich auf Druckplatten belichtet
werden oder sie werden direkt als digitale Daten an eine digitale
Druckmaschine übergeben. Dort werden die Druckvorlagendaten
dann beispielsweise mit einer in die Druckmaschine integrierten
Belichtungseinheit auf Druckplatten belichtet, bevor unmittelbar anschließend
der Auflagendruck beginnt.
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Nach
dem heutigen Stand der Technik werden die Druckvorlagen elektronisch
reproduziert. Dabei werden Bilder in einem Farbscanner gescannt und
in Form von digitalen Daten gespeichert oder liegen gleich ausschließlich
in digitaler Form vor. Texte werden mit Textverarbeitungsprogrammen
erzeugt und Grafiken mit Zeichenprogrammen. Mit einem Layoutprogramm
werden die Bild-, Text- und Grafik-Elemente zu einer Druckseite
zusammengestellt. Nach der Separation in die Druckfarben liegen
die Druckvorlagen dann in digitaler Form vor. Als Datenformate zur
Beschreibung der Druckvorlagen werden heute weitgehend die Seitenbeschreibungssprachen Postscript
und PDF (Portable Document Format) verwendet. Die Postscript- bzw.
PDF-Daten werden vor der Aufzeichnung der Druckvorlagen in einem
Raster-Image-Prozessor (RIP) in einem ersten Schritt in Farbauszugswerte
für die Farbauszüge CMYK umgerechnet. Dabei entstehen
für jeden Bildpunkt vier Farbauszugswerte als Tonwerte
im Wertebereich von 0 bis 100%. Die Farbauszugswerte sind ein Maß für die
Farbdichten, mit denen die vier Druckfarben Cyan, Magenta, Gelb
und Schwarz auf dem Bedruckstoff gedruckt werden. In Sonderfällen,
in denen mit mehr als vier Farben gedruckt wird (Schmuckfarben), ist
jeder Bildpunkt durch so viele Farbauszugswerte beschrieben, wie
es Druckfarben gibt. Die Farbauszugswerte können z. B.
mit 8 bit je Bildpunkt und Druckfarbe als Datenwerte gespeichert
sein, womit der Wertebereich von 0% bis 100% in 256 Tonwertstufen
unterteilt ist.
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Die
Daten mehrerer Druckseiten werden mit den Daten weiterer Elemente,
wie Passkreuzen, Schnittmarken und Falzmarken sowie Druckkontrollfeldern,
zu Druckvorlagen für einen Druckbogen zusammengefasst.
Diese Druckbogendaten werden ebenfalls als Farbauszugswerte (CMYK)
bereit gestellt.
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Unterschiedliche
Tonwerte eines zu reproduzierenden Farbauszugs lassen sich im Druck
nur durch eine Flächenmodulation der aufgetragenen Druckfarben,
d. h. durch eine Rasterung, wiedergeben. Die Flächenmodulation
der Druckfarben kann beispielsweise nach einem Verfahren zur Punktrasterung
erfolgen, bei dem die verschiedenen Tonwertstufen der Farbauszugsdaten
in Rasterpunkte unterschiedlicher Größe umgewandelt
werden, die in einem regelmäßigen Raster mit sich
periodisch wiederholenden Rasterzellen angeordnet sind. Eine Rasterzelle
für ein typisches 60er Raster umfasst ein Quadrat mit 1/60
cm Kantenlänge, d. h. eine Rasterzelle hat die Abmessungen
166 μm × 166 μm. Bei der Aufzeichnung
der Farbauszüge auf eine Druckplatte werden die Rasterpunkte
in den einzelnen Rasterzellen aus Belichtungspunkten zusammengesetzt,
die um eine Größenordnung kleiner als die Rasterpunkte sind.
Eine typische Auflösung der Belichtungspunkte ist beispielsweise
1000 Belichtungspunkte je Zentimeter, d. h. ein Belichtungspunkt
hat die Abmessungen 10 μm × 10 μm. Die
Umsetzung der Farbauszugswerte in Rasterpunkte geschieht in einem
zweiten Schritt bei der weiteren Verarbeitung der Farbauszugsdaten
im Raster-Image-Prozessor, wodurch die Farbauszugsdaten in hochaufgelöste
Binärwerte mit nur zwei Helligkeitswerten (belichtet bzw.
nicht belichtet) umgewandelt werden, die das Muster des modulierten
Punktrasters bilden. Auf diese Weise werden die Druckvorlagendaten
jedes Farbauszugs in Form einer hochaufgelösten Rasterbitmap
beschrieben, die für jeden der Belichtungspunkte auf der
Druckfläche ein Bit enthält, das angibt, ob dieser
Belichtungspunkt zu belichten ist oder nicht.
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In
den Aufzeichnungsgeräten, die in der elektronischen Reproduktionstechnik
zur Belichtung von Druckvorlagen und Druckformen eingesetzt werden,
wird ein Belichtungsstrahl erzeugt, beispielsweise mit einer Laserdiode
ein Laserstrahl, durch optische Mittel geformt und auf das Aufzeichnungsmaterial
fokussiert und mittels eines Ablenksystems Punkt- und Linienweise über
das Aufzeichnungsmaterial abgelenkt. Es gibt auch Aufzeichnungsgeräte, die
zur Erhöhung der Belichtungsgeschwindigkeit ein Bündel
von Laserstrahlen erzeugen, z. B. mit einer separaten Laserlichtquelle
für jeden Laserstrahl, und mit jedem Überstreichen
des Aufzeichnungsmaterials mehrere Aufzeichnungslinien der Druckform gleichzeitig
belichten. Die Druckformen können auf Filmmaterial belichtet
werden, so dass sogenannte Farbauszugsfilme entstehen, die anschließend
mittels eines fotografischen Umkopierverfahrens zur Herstellung
von Druckplatten dienen. Statt dessen können auch die Druckplatten
selbst in einem Plattenbelichter oder direkt in einer digitalen
Druckmaschine belichtet werden, in die eine Einheit zur Plattenbelichtung
integriert ist. Das Aufzeichnungsmaterial kann sich auf einer ebenen
Fläche befinden (Flachbettbelichter), in einer zylindrischen
Mulde (Innentrommelbelichter) oder auf einer Trommel (Außentrommelbelichter).
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Flachbettbelichter
arbeiten überwiegend mit einem schnell rotierenden Polygonspiegel,
dessen Spiegelflächen den Laserstrahl quer über
das Aufzeichnungsmaterial lenken, während gleichzeitig
das Aufzeichnungsmaterial senkrecht zur Ablenkrichtung des Laserstrahls
bewegt wird. Auf diese Weise wird Aufzeichnungslinie für
Aufzeichnungslinie belichtet. Da sich bei der Bewegung des Laserstrahls über
das Aufzeichnungsmaterial die Länge des Lichtwegs ändert,
ist eine aufwendige Abbildungsoptik erforderlich, die die dadurch
bedingte Größenänderungen des Belichtungspunktes
kompensiert.
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Bei
einem Innentrommelbelichter wird das zu belichtende Material auf
der Innenfläche eines teilweise offenen Hohlzylinders montiert
und mit einem Laserstrahl belichtet, der entlang der Zylinderachse auf
eine Ablenkvorrichtung gerichtet wird, die den Laserstrahl senkrecht
auf das Material reflektiert. Die Ablenkvorrichtung, ein Prisma
oder ein Spiegel, rotiert im Betrieb mit hoher Drehzahl und wird
dabei in Richtung der Zylinderachse bewegt, so dass der abgelenkte
Laserstrahl kreisförmige oder schraubenförmige
Aufzeichnungslinien auf dem Material beschreibt.
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Bei
einem Außentrommelbelichter wird das zu belichtende Material
in Form von Filmen oder Druckplatten auf eine drehbar gelagerte
Trommel montiert. Während die Trommel rotiert, wird ein
Belichtungskopf in einem relativ kurzen Abstand axial an der Trommel
entlang bewegt. Der Belichtungskopf wird in der Vorschubrichtung
mittels einer Vorschubspindel bewegt, mit der er formschlüssig
verbunden ist und die mit einem Vorschubantrieb in Drehbewegung
versetzt wird. Der Belichtungskopf fokussiert einen oder mehrere
Laserstrahlen auf die Trommeloberfläche, die die Trommeloberfläche
in Form von Schraubenlinien überstreichen. Auf diese Weise
werden bei jeder Trommelumdrehung eine bzw. mehrere Aufzeichnungslinien
auf das Aufzeichnungsmaterial belichtet.
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Um
die Belichtungszeit zu verkürzen und damit die Wirtschaftlichkeit
des Gelichters zu erhöhen, arbeiten Außentrommelbelichter
bevorzugt mit einem oder mehreren Belichtungsköpfen, die
jeder ein Bündel von N Laserstrahlen mittels einer Belichtungsoptik
als ein in Achsrichtung der Belichtungstrommel orientiertes lineares
Array von Belichtungspunkten auf der Oberfläche des Aufzeichnungsmaterials
abbilden. Wenn mehrere Belichtungsköpfe vorhanden sind,
sind die Belichtungsköpfe beispielsweise auf einem Belichtungskopfträger
angeordnet, der mit der Vorschubspindel verbunden ist, so dass durch
die Drehbewegung der Vorschubspindel alle Belichtungsköpfe
gemeinsam in Vorschubrichtung an der Belichtungstrommel entlang
bewegt werden. Die Belichtungsköpfe sind in Achsrichtung
der Belichtungstrommel in einem Abstand angeordnet, der ein Bruchteil
der axialen Trommellänge ist, zum Beispiel bei drei Belichtungsköpfen
ein Drittel der axialen Trommellänge. Um eine Druckvorlage über
die gesamte Trommellänge aufzuzeichnen, braucht der Belichtungskopfträger
dann mittels der Vorschubspindel nur über eine Strecke
bewegt zu werden, die dem Abstand der Belichtungsköpfe
entspricht. Jeder Belichtungskopf belichtet dann nur ein Aufzeichnungsband
der Druckvorlage. Entsprechend kurz ist die Aufzeichnungszeit für
die Druckvorlage.
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Die
Zahl der Laserstrahlen, die jeder Belichtungskopf auf das Aufzeichnungsmaterial
abbildet, beträgt beispielsweise N = 64, kann aber auch
eine beliebige andere Zahl sein. Wenn die Belichtungstrommel rotiert,
werden dann mehrere Gruppen von jeweils N Aufzeichnungslinien parallel
belichtet, die sich schraubenförmig um die Oberfläche
der Belichtungstrommel winden. Die Vorschubgeschwindigkeit der Belichtungsköpfe
ist so eingestellt, dass sie sich nach einer Trommelumdrehung um
eine Strecke in Achsrichtung der Trommel bewegt haben, die der Breite
der N Aufzeichnungslinien entspricht. Dadurch schließen
sich die bei der nächsten Trommelumdrehung zu belichtenden
N Aufzeichnungslinien unmittelbar an die bei der vorangegangenen
Trommelumdrehung belichteten N Aufzeichnungslinien an. Bei einer
anderen Arbeitsweise, dem sogenannten Interleave-Schreibverfahren,
werden die Laserstrahlen nicht als N Belichtungspunkte mit dem Abstand
von jeweils einer Aufzeichnungslinienbreite abgebildet sondern mit
einem größeren Abstand, der einem Vielfachen P
der Breite einer Aufzeichnungslinie entspricht. Für geeignete
Verhältnisse von N und P werden bei aufeinanderfolgenden
Trommelumdrehungen nach und nach die Lücken zwischen den
zunächst belichteten Aufzeichnungslinien mit weiteren Aufzeichnungslinien
gefüllt.
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Bei
der hohen Auflösung von 1000 Aufzeichnungslinien je Zentimeter
beträgt der Abstand der Aufzeichnungslinien 10 μm.
Dieser Abstand muss stets mit einer hohen Präzision eingehalten
werden. Insbesondere müssen sich die nächsten
N Aufzeichnungslinien nach einer Trommelumdrehung an die zuvor belichteten
Aufzeichnungslinien lückenlos anschließen. Wenn
mit mehreren Belichtungsköpfen belichtet wird, muss dieser
Abstand außerdem zwischen der letzten Aufzeichnungslinie
eines Belichtungskopfes und der ersten Aufzeichnungslinie des benachbarten
Belichtungskopfes eingehalten werden, d. h. dort wo die durch die
einzelnen Belichtungsköpfe belichteten Aufzeichnungsbänder
aneinander grenzen. Wird der Linienabstand nicht genau eingehalten,
entstehen störende Muster in der aufgezeichneten Druckvorlage,
für die das Auge besonders empfindlich ist. Das bedeutet,
dass die Vorschubstrecke der Belichtungsköpfe je Trommelumdrehung
unabhängig von Störeinflüssen z. B. auf Grund
der Spindelgeometrie immer im Wesentlichen konstant sein muss. Insbesondere
beträgt die geforderte Genauigkeit für die Vorschubstrecke
zur Belichtung eines Aufzeichnungsbandes ±1 μm.
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Üblicherweise
wird als Antrieb für die Vorschubspindel ein Schrittmotor
verwendet, und die Vorschubstrecke wird durch die Zahl der Schrittmotortakte
eingestellt, die der Schrittmotor während einer bestimmten
Zahl von Trommelumdrehungen von einer Ansteuerungselektronik erhält.
Ein Bebilderungsfehler durch die auf einem Träger angebrachten Belichtungsköpfe
kann dann durch einen Positionierfehler auftreten, welcher durch
einen relativen Spindelsteigungsfehler entsteht.
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Der
Träger für die Belichtungsköpfe ist mit der
Spindel gekoppelt und wird durch die Rotation der Spindel in Vorschubsrichtung
bewegt. Die tatsächliche Position des Trägers,
d. h. der Belichtungsköpfe hängt dann von der
jeweiligen örtlichen Spindelsteigung der Spindel ab. Die örtliche
Spindelsteigung ist allerdings nicht immer identisch mit einer vorgegebenen
Soll-Steigung, sondern weist in der Regel eine davon abweichende
Steigung auf, welche dazu führt, dass der Träger
wenn er über eine Soll-Position der Spindel hinwegfährt
entsprechend langsamer oder schneller bewegt wird. Aus der
DE 19725502 B4 ist
es bekannt, eine Druckmaschine mit einer Vorrichtung zur Kompensation
solcher Spindelsteigungsfehlern zu bestücken. Hierfür
ist zum einen ein Winkeldrehgeber vorgesehen, welcher an dem Formzylinder
angeordnet ist um den genauen Winkel der Formzylinder vorzugeben.
In Abhängigkeit von der Position des Druckkopfes auf der
Traversierachse, d. h. auf der Spindel wird in einer Tabelle ein
Tabellenwert abgelegt, an welcher Position sich der Belichtungskopfträger
in Abhängigkeit von dem Rotationswinkel und der Vorschubsrichtung
der Spindel tatsächlich befindet. Diese hinterlegten Tabellenwerte werden
in Abhängigkeit von den Signalen des Winkelgebers abgerufen
und mittels eines Zählers in Vorschubsignale für
die Antriebsvorrichtung der Vorschubspindel umgesetzt. Es handelt
sich dabei um ein relativ komplexes Verfahren, welches eine genaue
Abstimmung zwischen Spindelantrieb und Belichtertrommel inklusive
Aufnahme aller Positionen der Belichtungsköpfe relativ
zur Stellung der Vorschubspindel und der Belichtertrommel erfordert.
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Es
ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren
und eine Vorrichtung zur Kompensation von Bebilderungsfehlern aufgrund von
Soll-Werten abweichenden Spindelsteigungen aufzuzeigen, welche einfacher
gestaltet ist.
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Diese
Aufgabe der Erfindung wird gemäß einer gattungsgemäßen
Vorrichtung nach Anspruch 9 und einem gattungsgemäßen
Verfahren nach Anspruch 1 gelöst.
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Weitere
Ausführungsformen finden sich in den Unteransprüchen.
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Verfahrensmäßig
wird dabei ein Positionsfehler der Bebilderungselemente zur Bebilderung
eines vorgegebenen Ortes der von einem Spindelsteigungsfehler der
Vorschubspindel abhängt korrigiert, indem der Vorschubsbewegung
der Vorschubspindel eine Korrekturbewegung überlagert wird,
die durch eine Splinefunktion beschrieben ist und dem Spindelsteigungsfehler
entgegengesetzt ist. Eine komplexe Abstimmung zwischen Winkelposition
der Bebilderungstrommel und der Position der Vorschubspindel zum
Auslesen von Tabellenwerten ist nicht mehr notwendig.
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Hierfür
ist entsprechend eine Ansteuerungselektronik vorgesehen, welche
ein Korrekturelement umfasst, welches den Ansteuerungssignalen des Spindelmotors
ein Korrektursignal zum Ausgleich eines Spindelsteigungsfehlers
aufaddiert, wobei das Korrektursignal in Form von einer Splinefunktion
vorgegeben ist.
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Hierfür
hat das Korrekturelement weiter ein Speichermittel zugeordnet, in
dem Kenngrößen der Korrekturfunktion, d. h. der
Splinefunktion hinterlegt sind und wodurch das Korrektursignal auf
Basis dieser Kenngrößen durch das Korrekturelement
dem Ansteuerungssignal hinzugefügt wird. Dem Korrekturelement
ist in einer alternativen Ausführungsform weiter ein Speichermittel
zugeordnet, welches eine Stützwerttabelle aufweist, wobei
die Stützwerttabelle Stützwerte des Korrektursignals
beinhaltet und das Korrekturelement die Stützwerttabelle
während eines Bebilderungsverfahrensn zyklisch adressiert
und die so gewonnenen Korrekturdaten auf das Ansteuerungssignal
der Ansteuerungselektronik zum Ansteuern des Spindelmotors aufaddiert.
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Hierdurch
wird in Verfahrenshinsicht die Korrektur des Spindelsteigungsfehlers
durch eine Überlagerung der Vorschubsfunktion des Spindelmotors mit
der Splinefunktion als Korrekturfunktion erfolgen.
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Besonders
vorteilhafterweise soll die Splinefunktion dabei eine Frequenz aufweisen,
die der Soll-Spindelsteigung entspricht.
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Es
hat sich herausgestellt, dass überraschenderweise die Splinefunktion
durch eine Sinusfunktion mit der Frequenz der Spindelsteigung und einer
konstanten Amplitude gebildet werden kann. Hierdurch kann durch
eine einfach zu ermittelnde Sinusfunktion mit bereits vorgegebener
Frequenz, welche eine Eigenschaft der Spindel selber ist und eine einmalig
zu ermittelnden konstanten Amplitude, der Spindelsteigungsfehler,
der durch Abweichung der Ist-Spindelsteigung von der Soll-Spindelsteigung
auftritt, einfach ausgeglichen zumindest aber reduziert werden.
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Nach
Vorgabe dieser Kenngrößen der vorgegebenen Sinusfunktion
ist es verfahrensmäßig in einer Weiterbildung
vorgesehen, dass die Sinusfunktion eine konstante Phasenbeziehung
zur Rotationsbewegung der Vorschubspindel aufweist. Alleine durch
diese Vorgabe der konstanten Phasenbeziehung kann bei der Ansteuerung
der Vorschubspindel jeweils der örtliche Spindelsteigungsfehler
einfach ausgeglichen werden.
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Um
die Kenngrößen der Splinefunktionen und/oder der
Sinusfunktionen zu ermitteln ist es in einer Weiterbildung des Verfahrens
vorteilhafterweise vorgesehen, dass in einem ersten Bebilderungsverfahren
eine erste Druckform oder ein erster Bereich einer Druckform bebildert
wird, wobei für diese Bebilderung der Vorschubsfunktion
des Spindelmotors eine Korrekturfunktion mit fester Amplitude, fester Frequenz
und vorgegebener erster Phasenlage bezogen auf die Rotation der
Vorschubspindel überlagert wird und wenigstens eine zweite
Druckform oder ein zweiter Bereich einer Druckform bebildert wird und
für diese Bebilderung der Vorschubsfunktion des Spindelmotors
die gleiche Korrekturfunktion mit der gleichen festen Amplitude,
der gleichen festen Frequenz und einer vorgegebenen zweiten Phasenlage, bezogen
auf die Rotation der Vorschubspindel überlagert wird, wobei
anschließend die Bebilderungsergebnisse visuell beurteilt
werden, und aus dieser Beurteilung eine Vorzugsphasenlage bestimmt
wird, welche einem visuell bevorzugten Ergebnis entspricht. Wenigstens
diese Vorzugsphasenlage, die vorgegebene Frequenz und die feste
Amplitude werden dann als Kenngrößen der Korrekturfunktion
und in einem Speichermittel, das der Ansteuerelektronik des Spindelmotors
zugeordnet ist, abgelegt und werden dann für nachfolgende
Belichtungen von Druckformen zur Ermittlung einer Korrekturfunktion
auf Basis der abgelegten Kenngrößen zur Ansteuerung
des Spindelmotors verwendet.
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Auf
eine entsprechend analoge Weise können für unterschiedliche
Bereiche einer Druckform oder unterschiedliche Druckformen im ersten
und zweiten Bebilderungsverfahren verschiedene Amplituden und/oder
verschiedene Frequenzen vorgegeben, visuell beurteilt und schließlich
bevorzugte Amplituden und Frequenzen ermittelt werden. Besonders
bevorzugt kann die Frequenz aber konstant als Frequenz der Spindelsteigung
vorgegeben sein.
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In
einer besonders bevorzugten Verfahrensweise ist es vorgesehen, dass
die Kenngrößen in der Art einer eindeutigen Beschreibung
einer Sinusfunktion abgelegt werden, wobei die Sinusfunktion dem Ansteuerungssignal
Spindelmotors gegenphasig zum Spindelsteigungsfehler aufaddiert
wird. Es reicht daher eine Sinusfunktion mit Amplitude und Phasenlage
in einem Speichermittel zu hinterlegen, wobei ein Korrekturelement
auf diese Sinusfunktion oder die die Sinusfunktion beschreibenden
Kenngrößen zurückgreift, um den Spindelmotor
entsprechend zusätzlich zu dem Ansteuerungssignal anzusteuern.
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Zusätzlich
oder ergänzend können statt der kompletten Sinusfunktion
Stützwerte dieser Korrekturfunktion in einer Stützwertetabelle
abgelegt werden, die Stützwerttabelle kann dann während
der Bebilderung zyklisch adressiert werden und die entsprechenden
Korrekturdaten dem Ansteuerungssignal des Spindelmotors hinzugefügt
werden.
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Ein
Beispiel der vorliegenden Erfindung, auf das die Erfindung aber
nicht beschränkt ist und aus dem sich weitere erfindungsgemäße
Merkmale ergeben können, ist in den folgenden Figuren dargestellt. Es
zeigen:
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1 einen
Außentrommelbelichter mit Belichtungsköpfen auf
einer Vorschubspindel,
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2 einen
Ausschnitt einer Vorschubspindel,
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3a eine
graphische Darstellung der Vorschubsbewegung eines Belichtungskopfträgers
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3b eine
Korrekturfunktion um einem Taumelfehler der Vorschubspindel entgegenzuwirken und
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3c eine
resultierende Vorschubsbewegung nach Taumelfehlerkorrektur.
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Die 1 zeigt
einen Ausschnitt eines Außentrommelbelichters mit einer
Belichtungstrommel 1.
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Die
Belichtungstrommel 1 wird über nicht dargestellte
Antriebe in Richtung des Rotationspfeil 2 rotierend angetrieben.
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Auf
der Oberfläche der Belichtungstrommel 1 ist eine
Druckplatte 3 über eine Klemmleiste 9 befestigt. Über
Anlagestifte 8 ist die Druckplatte relativ zur Bewegungsrichtung
der Belichtungstrommel 1 ausgerichtet. Über die
Klemmleiste 9 wird die Vorderkante 4 der Druckplatte 3 eingespannt.
Eine Hinterkante 7 der Druckplatte 3 wird über
Klemmstücke 10 auf der Oberfläche der
Belichtungstrommel 1 aufgespannt.
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Parallel
zur Belichtungstrommel 1 ist einer Vorschubspindel 13 angeordnet,
welche mittels des Vorschubsantriebs 14 rotierend angetrieben
wird. Auf der Vorschubspindel 13 gelagert, befindet sich
ein Belichtungskopfträger 16, welcher durch die
rotierende Bewegung der Vorschubspindel 13 in Vorschubsrichtung
Y vorangetrieben wird. Auf dem Belichtungskopfträger 16 befinden
sich zwei Belichtungsköpfe 11, welche einen Abstand
W zueinander aufweisen.
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Die
Belichtungsköpfe 11 weisen jeweils eine Vielzahl
von Laserdioden zur Bebilderung der Druckplatte 3 auf.
In Abhängigkeit von vorliegenden Bebilderungsdaten werden
die Belichtungsköpfe 11 mit einer hier nicht dargestellten
Ansteuerungselektronik mit Bebilderungsdaten versorgt. In Abhängigkeit
dieser Bebilderungsdaten wird die Druckplatte 3 im Bereich
eines Bildes 15 belichtet, d. h. bebildert.
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Die 2 zeigt
einen Ausschnitt der Vorschubspindel 13.
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Die
Vorschubspindel 13 weist einen Durchmesser 20 und
eine Spindelsteigung 21, 21' auf. Die Spindel 13 weist
weiter eine Gesamtlänge 17 auf. Über
die Gesamtlänge 17 variiert die Spindelsteigung 21, 21' örtlich
von Steigung zu Steigung.
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Wie
beschrieben, wird die Spindel 13 über den Vorschubantrieb 14 rotierend
angetrieben. In die Spindelsteigung greift der Belichtungskopfträger 16 ein.
Die Geschwindigkeit mit der der Belichtungskopfregler 16 in
Richtung der Vorschubsrichtung Y bewegt wird, ist abhängig
von der lokalen Spindelsteigung. Eine Veränderung der Spindelsteigung 21, 21' resultiert
auch in einer Geschwindigkeitsänderung des Belichtungskopfträgers 16 in
Vorschubsrichtung Y. Die Ansteuerungssignale für die Belichtungsköpfe 11 sind
dabei in Abhängigkeit von der Winkelposition der Belichtungstrommel 1 vorgegeben.
Hierbei wird insbesondere eine konstante Vorschubsbewegung des Belichtungskopfträgers 16 in Vorschubsrichtung
Y vorausgesetzt. Variationen in der Vorschubsgeschwindigkeit des
Belichtungskopfträgers 16 resultieren dann in
Schwankungen der Belichtungslinien des Bildes 15 auf der
Druckplatte 3.
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Um
die so verursachten Fehler aufgrund der Spindelsteigungsabweichungen 21, 21' auszugleichen,
ist wie in 1 dargestellt, eine Ansteuerungseinrichtung 18 als Korrekturelement
oder umfassend ein Korrekturelement und als Ansteuerungselektronik für
den Vorschubsantrieb 14 fungierend vorgesehen.
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Es
hat sich überraschenderweise herausgestellt, dass zum Ausgleich
der Fehler der Spindelsteigungen 21, 21' eine
sinusoidale Korrekturfunktion zur Ansteuerung und Überlagerung
des gleichförmigen rotativen Antriebs des Vorschubsantriebs 14 ausreicht,
um eine hinreichend fehlerfreie Fortbewegung des Belichtungskopfträgers 16 zu
ermöglichen. Hierfür ist ein Speicher 19 vorgesehen,
auf den die Ansteuerungseinrichtung 18 zugreifen kann,
um diese sinusoidale Korrekturfunktion bzw. Kennwerte zur Erzeugung
dieser sinusoidalen Korrekturfunktion auszulesen.
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Die 3 zeigt eine graphische Darstellung der
Soll-Vorschubsbewegung 30 des Belichtungskopfträgers 16.
Hierfür ist der Vorschubsweg Y gegen die Zeit t aufgetragen.
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Der
linearen Vorschubsbewegung, welche durch fehlerfreie Spindelsteigungen 21, 21' erreicht würde,
ist eine Taumelbewegung überraschenderweise überlagert,
welche durch die Fehler der Spindelsteigungen 21, 21' erzeugt
wird. Diese Taumelbewegung 31 überlagert die Vorschubsbewegung 30, so
dass die gewünschte Vorschubsbewegung 30 in einer
Ist-Vorschubsbewegung 32 resultiert.
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Die
Taumelbewegung 31 hat sich überraschenderweise
im Experiment als im Wesentlichen sinusförmig ergeben.
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Die 3b zeigt
eine Ansteuerungsfunktion 33, welcher von der Ansteuerungseinrichtung 18 der linearen
Vorschubsfunktion als Korrekturfunktion zum Ansteuern des Vorschubspindelantriebs 14 überlagert
wird. Die Korrekturfunktion 33 weist die gleiche Frequenz
wie die Taumelbewegung 31 auf und ist ihr entgegengesetzt
gerichtet. Die Korrekturfunktion 33 weist eine Phasendifferenz 34 zur
Ansteuerungsfunktion des Vorschubsantriebs 14 auf. Diese
Ansteuerungsfunktion sorgt als Vorschubsfunktion für die
rotativen Bewegungen der Vorschubspindel und resultiert in die Vorschubsbewegung 30 des
Belichtungskopfträgers 16.
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Die
genauen Werte für die Phasendifferenz 30 und die
Amplitude der Korrekturfunktion 33 können ebenso
wie die Frequenz experimentell optimiert werden, indem mit unterschiedlichen
Phasendifferenzen, unterschiedlichen Amplituden und gegebenenfalls
unterschiedlichen Frequenzen jeweils Teile von Druckformen oder
unterschiedliche Druckformen belichtet werden und optisch verglichen
werden, bis ein optimaler Parametersatz gefunden ist.
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Es
kann alternativ und bevorzugt auch möglich sein, dass als
Frequenz die Ortsfrequenz der Spindelsteigung 21, 21' gewählt
wird und nur die Phasendifferenz und die Amplitude experimentell
bestimmt werden.
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Die 3c zeigt
dann eine korrigierte Vorschubsbewegung 35. Auch diese
korrigierte Vorschubsbewegung ist über den Weg Y gegenüber
der Zeit t aufgetragen. Durch die gewählte Sinusfunktion der
Korrekturfunktion 33 mit der optimierten Phasendifferenz 34 wird
der Taumelfehler der Ist-Vorschubsbewegung 32 soweit minimiert,
dass eine annähernd lineare Vorschubsbewegung 35 erreicht
wird.
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- 1
- Belichtungstrommel
- 2
- Rotationspfeil
- 3
- Druckplatte
- 4
- Vorderkante
- 7
- Hinterkante
- 8
- Anlagestift
- 9
- Klemmleiste
- 10
- Klemmstück
- 11
- Belichtungskopf
- 12
- Laserstrahl
- 13
- Vorschubspindel
- 14
- Vorschubantrieb
- 15
- Bilder
- 16
- Belichtungskopfträger
- 17
- Gesamtlänge
- 18
- Ansteuerungseinrichtung
- 19
- Speicher
- 20
- Durchmesser
- 21,
21'
- Spindelsteigung
- 30
- Vorschubsbewegung
- 31
- Taumelbewegung
- 32
- Ist-Vorschubsbewegung
- 33
- Korrekturfunktion
- 34
- Phasendifferenz
- 35
- korrigierte
Vorschubsbewegung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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