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Die Erfindung betrifft ein Passermesselement nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Bei Offsetdruckmaschinen mit mehreren Druckwerken in Reihenbauweise werden mehreren Teilfarbenbilder auf die Oberfläche eines Bogens gedruckt. Jedes Teilfarbenbild ist ein gerasterter Farbauszug aus einem Soll-Druckbild. Ein Teilfarbenbild entsteht durch Einfärben einer Druckform und Übertragen der Druckfarbe auf den Bogen mittels eines elastischen Aufzuges auf einem Übertragungszylinder. Im Idealzustand laufen die Bogen führenden Zylinder bzw. Trommeln mit gleicher Umfangsgeschwindigkeit um, und die Teilfarbenbilder haben eine gewünschte Lage zueinander. Um die Lage der Teilfarbenbilder relativ zueinander einstellen zu können, sind Registereinstellvorrichtungen vorgesehen, mit der die Teilfarbenbilder in Umfangsrichtung und Seitenrichtung verschoben und um eine Achse verdreht werden können. Um den Abstand der Teilfarbenbilder zueinander zu kontrollieren, werden neben dem eigentlichen Sujet strich- oder dreieckförmige Passermarken gedruckt. Die Lage der Passermarken, welche die Lage des jeweiligen Teilfarbenbildes wiedergeben, wird mit einer Passermessanordnung überwacht. Die Passermarken sind annähernd in der Schichtdicke des jeweiligen Teilfarbenbildes erzeugt. Linienförmige Passermarken sind ca. 0,03 bis 0,15 mm stark.
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Wenn die Bogen fördernden Zylinder bzw. Trommeln nicht synchron laufen oder Schwingungen im Antriebsstrang auftreten, dann entstehen um die Rasterpunkte im Sujet und in den Passermarken Schatten, die durch ein nicht deckungsgleiches Rückübertragen von Druckfarbe durch ein nachfolgendes Gummituch verursacht sind. Die Schattenbildung um Rasterpunkte wird auch Dublieren genannt. Dublieren an Passermarken verursacht Fehler bei der Passermessung.
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Die
DE 10143942 A1 zeigt ein Prüfmittel zur Kontrolle eines Offsetdrucks, bei dem Punktcluster mit einer Kamera erfasst werden. Mittels einer Bildanalyse werden drucktechnische Parameter, wie Passerfehler, direkt aus den Punktmustern bestimmt. Die Mittelpunkte aller Punktcluster ergeben sich als arithmetisches Mittel aus den x-y-Koordinaten der zu den Punktclustern gehörenden Pixel. Die Schichtdicke in der Mitte der Punktcluster liegt in etwa so hoch, wie im Nutzsujet, weil neben den Passerfehlern auch die Volltondichte und die Farbwerte der Einzelfarben bestimmt wird. Wegen des Dublierens werden die Mittelpunkte der Punktcluster nur unzureichend genau bestimmt.
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Die
EP 127831 B1 offenbart eine Registerregelanordnung, bei der mittels einer Analyse eines Kamerabildes der Ist-Abstand von Druckpunkten verschiedener Farbe bestimmt wird. Weicht der Ist-Abstand von einem Soll-Abstand ab, wird eine Registereinstellvorrichtung kompensierend betätigt. Die Druckpunkte haben einen Durchmesser von ca. 0,1 mm, so dass die Schichtdicke der Druckfarbe in der Mitte der Druckpunkte so groß ist, dass Dublieren auftritt.
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Aufgabe der Erfindung ist es, ein Passermesselement zu entwickeln, bei dem die Passermessgenauigkeit verbessert ist.
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Die Aufgabe wird mit einem Passermesselement gelöst, welche die Merkmale nach Anspruch 1 aufweist. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Gemäß der Erfindung wird ein Passermesselement auf einem Bedruckstoff mit einer Schichtdicke erzeugt, die geringer als die Schichtdicke in einem ebenfalls auf dem Bedruckstoff erzeugten Druckbild ist. Es ist vorteilhaft, wenn das punkt- oder linienförmige Passermesselement eine laterale Ausdehnung von weniger als 25 μm hat. Beim Drucken mit einer Offsetdruckmaschine ist das Passermesselement so erzeugt, dass keine Rückspaltung von Druckfarbe an einem nachfolgenden Gummituch auftritt und dass kein Dublieren des Passermesselements auftritt.
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Die Erfindung soll nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen erläutert werden, es zeigen:
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1: ein Schema einer Offsetdruckmaschine,
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2: einen Bogen mit einem Aufdruck und
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3 bis 7: Ausführungen von Passermesselementen
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8: ein herkömmliches Passermesselement
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9 bis 12: weitere Ausführungen von Passermesselementen gemäß der Erfindung
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13 bis 16: Diagramme, in denen die Signalverläufe und Registerabweichungen von Messungen mit herkömmlichen (13, 14) und erfindungsgemäßen Passermesselementen (15, 16) dargestellt sind.
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1 zeigt vier Druckwerke einer Offsetdruckmaschine. Jedes Druckwerk 1 bis 4 enthält einen Druckzylinder 5.1 bis 5.4, einen Übertragungszylinder 6.1 bis 6.4 und einen Plattenzylinder 7.1 bis 7.4. Jedem Plattenzylinder 7.1 bis 7.4 ist ein Farbwerk 8.1 bis 8.4 und ein Feuchtwerk 9.1 bis 9.4 zugeordnet. Zum Transport von Bogen 10.1 bis 10.4 befinden sich zwischen den Druckzylindern 5.1 bis 5.4 Übertragungstrommeln 11 bis 13. Auf den Übertragungszylindern 6.1 bis 6.4 sind Gummitücher 14.1 bis 14.4 aufgezogen. Auf die Plattenzylinder 7.1 bis 7.4 sind Druckplatten 15.1 bis 15.4 aufgespannt. Während eines Druckens rotieren die Zylindern und Trommeln in Richtung der Pfeile 16.
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Beim Drucken werden den Druckplatten 15.1 bis 15.4 mittels des jeweiligen Farbwerks 8.1 bis 8.4 und Feuchtwerks 9.1 bis 9.4 bildgemäß eingefärbt. Die Druckfarben C, M, Y, K eines Teilbildes gelangt von der Druckplatte 15.1 bis 15.4 auf das Gummituch 14.1 bis 14.4. Wenn im Druckspalt 17 zwischen einem Gummituch 14.1 bis 14.4 und einem Druckzylinder 5.1 bis 5.4 ein Bogen 10.1 bis 10.4 gefördert wird, dann wir die Druckfarbe C, M, Y, K vom Gummituch 14.1 bis 14.4 auf den Bogen 10.1 bis 10.4 übertragen.
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Beim Durchlauf durch die Offsetdruckmaschine erhalten die Bogen 10.1 bis 10.4 einen vierfarbigen Aufdruck 18, was näher in 2 dargestellt ist. Mit den Koordinaten x und y sind die Seitenrichtung und die Umfangsrichtung bzw. Transportrichtung an einem Druckzylinder 5.1 bis 5.4 bezeichnet. Der Aufdruck 18 enthält unter anderem ein Nutzbild 19, einen Farbkontrollstreifen 20 und Passerkontrollelemente 21.1 bis 21.6. Das Nutzbild 19 ist als Übereinanderdruck der vier Teilfarbenbilder erzeugt. Ein Teilfarbenbild besteht aus einer bildgemäßen Anordnung von kleinsten Bildelementen, den sogenannten Pixeln. Um einen gewünschten Farbeindruck zu erhalten, ist das Nutzbild 19 mit einer vorgegebenen mittleren Schichtdicke sN erzeugt, wobei die Lage der Teilfarbenbilder relativ zueinander mit einer Registereinstellvorrichtung so genau wie möglich eingestellt wurde. Die beim Drucken verwendeten Zylinder besitzen Fertigungstoleranzen, werden verformt und in Schwingungen versetzt, so dass an den Pixeln Schatten auftreten. Diese Dublierschatten mit lateralen Abmessungen zwischen 0,01 mm und 0,02 mm treten in Erscheinung, wenn die Schichtdicke sN so groß ist, dass die ein Pixel repräsentierende Druckfarbe auf dem Weg zum nächsten Druckwerk 2 bis 4 nicht im Material des Bogens 10 wegschlägt oder trocknet. Die Druckfarbe der Pixel im Nutzbild 19 ist beim Durchlaufen eines Druckspaltes 17 eines jeweils nachfolgenden Druckwerks 2 noch feucht, so dass es zu einer Rückspaltung der Druckfarbe C, M, Y, K am Gummituch 14.2 bis 14.4 des nachfolgenden Druckwerks 2 bis 4 kommt.
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Gemäß der Erfindung sind die Passerkontrollelemente 21.1 bis 21.6 mit einer Schichtdicke sP erzeugt, die geringer als die Schichtdicke sN im Nutzbild 19 ist. Im Offsetdruckbetrieb beträgt die Schichtdicke sN im Nutzbild 19 typisch 1 μm. Die Passerkontrollelemente 21.1 bis 21.6 besitzen eine geringe laterale Ausdehnung von typisch 0,01 mm bis 0,02 mm, so dass diese Passerkontrollelemente 21.1 bis 21.6 mit einer geringen Schichtdicke sP übertragen werden, die sicher unterhalb der Schichtdicke sN liegt. Die die Passerkontrollelemente 21.1 bis 21.6 erzeugende Druckfarbe C, M, Y, K ist auf dem Weg zum nachfolgenden Gummituch 14.2 bis 14.4 so weit weggeschlagen, dass keine Rückspaltung mehr auftreten kann. Aufgrund ihrer lateralen Größe erreichen die Passerkontrollelemente 21.1 bis 21.6 nur Schichtdicken sP, wie sie in Randbereichen größerer ausgedehnterer Teile des Nutzbildes 19 erreicht werden.
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Es ist von Vorteil, wenn die Passerkontrollelemente 21.1 bis 21.6 punktförmig ausgebildet sind. Ein punktförmiges Passerkontrollelement 21.1 bis 21.6 besitzt gegenüber einem linienförmigen Passerkontrollelement 21.1 bis 21.6 ein größeres Verhältnis des Randes zur Fläche des Passerkontrollelementes 21.1 bis 21.6. In den 3 bis 7 sind mögliche Ausführungen von Passerkontrollelementen 21.1 bis 21.6. Alternativ können die Passerkontrollelemente 21.1 bis 21.6 linienförmig ausgebildet sein, wobei die Linienbreite 0,01 bis 0,02 mm nicht überschreitet. Dabei kann die Linienlänge mehr als 0,2 mm betragen. In den 3 bis 7 sind mögliche Ausführungen von Passerkontrollelementen 21.1 bis 21.6 bei einer Auflösung von 2540 dpi in einem Teilfarbenbild gezeigt.
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Ein Passerkontrollelement 21 nach 3 ist quadratisch mit einer Seitenlänge von 10 μm erzeugt. Die 4 und 5 zeigen rechteckförmige Passerkontrollelemente 21 mit den Abmessungen 10 μm × 20 μm mit einer Längserstreckung in Umfangsrichtung Y und in Seitenrichtung X. Ein quadratisches Passerkontrollelement 21, welches in 6 dargestellt ist, besitzt eine Seitenlänge von 20 μm × 20 μm. Die Seitenkanten liegen parallel zu den Koordinatenrichtungen X, Y. In 7 ist ein winkelförmiges Passerkontrollelement 21 dargestellt, dessen Schenkellängen in Richtung der Koordinaten X, Y jeweils 20 μm betragen.
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Für eine Passermessung werden mittels optischer Sensoren die Positionen der Passerkontrollelemente 21 auf dem Bogen 10 gemessen. Bei der Positionsmessung der Passerkontrollelemente 21 treten keine Messfehler in Folge von Dublierschatten auf. Zum Messen der Positionen der Passerkontrollelemente 21 können einfache Mess- und Auswerteverfahren mit Schwellwertbildung eingesetzt werden. Eine Fehlerkompensation, wie z. B. durch eine Auswertung von Schichtdickenverhältnissen und die Erkennung und Eliminierung von Dublierschattenbildern der Passermesselemente 21, ist nicht erforderlich.
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Die Passerkontrollelemente 21 nach den 3 bis 7 können solo erzeugt sein oder zu komplexen Passerkontrollelementen 21 zusammengesetzt sein.
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Beispiele dafür sind in den 9 bis 12 dargestellt. Für die Passermessung bei Offsetdruckmaschinen werden üblicherweise linienförmige Passermesselemente eingesetzt, wobei in jedem Druckwerk der Offsetdruckmaschine derartige Elemente in der Farbe dieses Druckwerks auf den Druckbogen aufgedruckt werden. Die in den 9 bis 12 dargestellten linienförmigen Passermesselemente zur Messung der Positionen der Bogen in den Druckwerken werden üblicherweise mit ihrer Längsseite quer zur Druckrichtung verwendet.
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Erfindungsgemäß besteht das in 9 dargestellte Passermesselement aus zwei 10 μm breiten parallelen Linien, die ebenfalls um ca. 10 μm voneinander beabstandet sind. Aufgrund der geringen Breite der beiden bedruckten Einzellinien bleibt die Schichtdicke so gering, dass kein Dublieren auftritt. Entsprechend wird ein Passermessgerät, das die Position des Passermesselements auf dem Bogen detektiert, die mit P1 bezeichnete, gestrichelt gezeichnete Symmetrielinie als Ist-Position erkennen.
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Gleiches gilt für die im Beispiel nach 10 dargestellte 10 μm breite Einzellinie, aus der das Passermesselement dort besteht.
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Gemäß 11 besteht das Passermesselement aus mehreren übereinander angeordneten 30 μm langen Linienabschnitten, die parallel zueinander sich längs zur Druckrichtung erstrecken. Ein solches zusammengesetztes Passermesselement hat zwar insgesamt eine Breite in Druckrichtung von etwa 30 μm, kann allerdings aufgrund der parallelen Unterbrechungen zwischen den Linienstücken keine große Farbschichtdicke aufbauen und besitzt deshalb ein Mittel eine Farbschichtdicke, die nicht zum Dublieren führt. Deshalb wird auch ein solches Passermesselement dublierschattenfrei gedruckt, wenn es nachfolgende Druckwerke durchläuft.
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Das in 12 dargestellte Passermesselement besitzt eine schachbrettartige Struktur aus ca. 10 μm großen rechteckigen oder gegebenenfalls auch runden Druckpunkten. Es ist zwar insgesamt in der Summe aller Einzelelemente 30 μm breit, neigt jedoch ebenso wie die anderen in den 9, 10 und 11 dargestellten Passermesselementen nicht zum Dublieren und liefert mit den üblichen eingesetzten Passermessgeräten ebenfalls einen korrekten Positionwert P1.
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Letzteres ganz im Gegensatz zu dem in 8 dargestellten bisher üblichen vollflächigen linienförmigen Passermesselement von 30 μm oder mehr Breite. Ein solches Passermesselement produziert je nach Stärke des Dublierens einen mehr oder weniger weit beabstandeten Dublierschatten 22, wenn es nachfolgende Druckwerke durchläuft. Nun ist aber die Lage der Passermesselemente, die von den verschiedenen Druckwerken in den verschiedenen Farben in Druckrichtung und quer dazu auf den Druckbogen aufgedruckt werden, ein Maß für die Positionierung der Farbauszüge zueinander. Bei der Passermessung werden mit Hilfe eines Messgerätes z. B. einer Kamera oder eines Sensors, die Position der Ränder oder der Schwerpunkte oder Mittelpunkte der Passermesselemente in Druckrichtung berechnet. Aus diesen Kennwerten werden dann die Positionen der Farbauszüge zueinander ermittelt. Wenn nun aber das Passermesselement wie in 8 dargestellt dubliert, ergibt sich für die Lage des Passermesselementes ein falscher, durch das Dublieren vorgetäuschte Positionsmesswert P2, der von dem korrekten Positionsmesswert abweicht, wie es ein dublierfreies Passermesselement nach den 9 bis 12 liefern würde.
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Aufgrund dieses Effekts werden die Fortruckschwankungen der Farbauszüge zueinander bei dublierenden Passermesselementen wie dem in 8 als zu gering berechnet. Dieser Fall ist in den 13 und 14 dargestellt. In der 13 ist der Passerverlauf in aufeinanderfolgenden Bogen für die jeweils aufeinanderfolgenden Druckwerke 1/2, 2/3 und 3/4 für 30 aufeinanderfolgenden Bogen so dargestellt, wie ihn das Passermessgerät liefert. Die daraus berechnete mittlere Standardabweichung der Passerdifferenz zwischen den Druckwerken 1/2, 2/3 und 3/4 ist in 14 dargestellt. Sie liegt bei 18, bei 6 und 6,5 μm jeweils.
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Im Vergleich dazu sind in der 15 die entsprechenden Relativmesswerte dargestellt, wie man sie erhält, wenn man ein dublierfreies Passerelement wie das nach 9 auf die durchlaufenden Druckbögen aufdruckt. Wie man sieht, sind die auf diese Weise ermittelten korrekten mittleren Standardabweichungen der Passerdifferenzen sehr viel höher und liegen für die Druckwerke 2/3 und 3/4 zueinander bei 15 μm, also mehr als dem doppelten Betrag des Wertes, der mit herkömmlichen dublierenden Passermesselementen ermittelt wurde.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Druckwerk
- 2
- Druckwerk
- 3
- Druckwerk
- 4
- Druckwerk
- 5.1–5.4
- Druckzylinder
- 6.1–6.4
- Übertragungszylinder
- 7.1–7.4
- Plattenzylinder
- 8.1–8.4
- Farbwerk
- 9.1–9.4
- Feuchtwerk
- 10.1–10.4
- Bogen
- 11
- Übertragungstrommel
- 12
- Übertragungstrommel
- 13
- Übertragungstrommel
- 14.1–14.4
- Gummituch
- 15.1–15.4
- Druckplatte
- 16
- Pfeil
- 17
- Druckspalt
- 18
- Aufdruck
- 19
- Nutzbild
- 20
- Farbkontrollstreifen
- 21.1–21.6
- Passerkontrollelement
- 22
- Dublierschatten
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 10143942 A1 [0004]
- EP 127831 B1 [0005]
