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Die Erfindung betrifft eine Registermarke zum Drucken auf einen Bedruckstoff gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 und einen Plattensatz gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 11.
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Eine Registermarke ist herkömmlicherweise aus mehreren Teilmarken zusammengesetzt, die auf mehrere Druckplatten verteilt sind, um in jeweils unterschiedlichen Druckfarben auf dem Bedruckstoff gedruckt zu werden. Aus der Platzierung der Teilmarken relativ zueinander auf dem Bedruckstoff sind Registerfehler, d.h. Abweichungen der Druckplatten von einer Sollposition in Bezug zueinander, erkennbar. Eine solche Registermarke sollte eine einfache, eine maschinelle Auswertung erlaubende Struktur haben, um Registerfehler während der Bearbeitung eines Druckauftrags erkennen und in Echtzeit, ohne eine Unterbrechung des Druckbetriebs, korrigieren zu können. Da bei fertigen Druckerzeugnissen die Registermarke nicht sichtbar sein soll, wird ein Randstreifen, auf dem die Registermarke gedruckt ist, abgetrennt und verworfen. Damit auf diese Weise nicht unnötig viel Verschnitt erzeugt wird, sollte die Registermarke außerdem kompakt sein.
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Eine bekannte Registermarke dieser Art umfasst als eine ihrer Teilmarken, im Folgenden auch als Primärmarke bezeichnet, ein Kreuz, das eine quadratische Fläche in vier Quadranten unterteilt, sowie als weitere Teilmarken jeweils quadratische Sekundärmarken, die in den Quadranten platziert werden und aus deren Abstand von den Balken des Kreuzes eventuelle Registerfehler ableitbar sind.
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Um diese bekannte Registermarke einfach und zuverlässig maschinell auswerten zu können, sollte das von einer zur Erfassung verwendeten Kamera erzeugte Bild der Registermarke möglichst frei von perspektivischer Verzerrung sein. Dazu ist es wünschenswert, dass die optische Achse der Kamera auf der Oberfläche des Bedruckstoffs senkrecht steht und die darauf gedruckte Registermarke kreuzt. Diese Bedingung ist nicht ohne weiteres erfüllbar, solange der Bedruckstoff auf einer Walze oder einer gekrümmten Bahn gefördert wird. Zwar kann die optische Achse der Kamera in Richtung des Walzen- bzw. Krümmungsradius orientiert sein, doch wenn zum Zeitpunkt der Bildaufnahme die Registermarke sich nicht exakt auf der optischen Achse befindet, wird dennoch ein perspektivisch verzerrtes Bild erhalten, dessen Auswertung mit Unsicherheiten verbunden ist.
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Ein weiteres Problem ist, dass die Formen, die Abdrucke der Primär- und Sekundärmarken auf dem Bedruckstoff annehmen, nicht ausschließlich durch die Abmessungen der entsprechenden Marken auf den Druckplatten bestimmt sind. Je nach Stärke des Farbauftrags auf den Druckplatten, Oberflächenbeschaffenheit des Bedruckstoffs und zwischen Druckplatten und Bedruckstoff wirkendem Anpressdruck kann die Linienbreite der kreuzförmigen Primärmarke oder die Kantenlänge der quadratischen Sekundärmarken variieren. Um eventuelle Registerfehler quantitativ zu erfassen und sie gegebenenfalls korrigieren zu können, genügt es daher nicht, lediglich die Abstände zwischen den Linien der Primärmarke und den Sekundärmarken zu messen.
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Die
DE 10 2009 050 047 A1 , die
DE 38 09 941 A1 , die
JP 2003-94 611 A und die
JP 3 667 375 B2 offenbaren Registermarken zum Drucken auf einen Bedruckstoff, mit einer zwei zueinander orthogonale Linie umfassenden Primärmarke in einer ersten Druckfarbe und einer Sekundärmarke in einer zweiten Druckfarbe, wobei die Primärmarke einen rechteckigen Rahmen umfasst, in dem die Sekundärmarke zentriert ist.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Registermarke und einen Plattensatz zum Drucken auf einem Bedruckstoff zu schaffen, die die Auswertung und Erfassung von Registerfehlern verbessern.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 11 gelöst.
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Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, dass der rechteckige Rahmen die Berücksichtigung einer perspektivischen Verzerrung eines Bildes der auf den Bedruckstoff gedruckten Registermarke erleichtert, so dass eine exakte Auswertung der gedruckten Registermarke auch dann noch möglich ist, wenn die Registermarke abseits der optischen Achse der Kamera liegt und/oder nicht auf dieser senkrecht steht. Des Weiteren bietet die Platzierung der Sekundärmarke in einem durch die Primärmarke gebildeten Rahmen die Möglichkeit, den Abstand zwischen der Sekundärmarke und zwei jeweils einander entgegengesetzten Rändern der Sekundärmarke gegenüberliegenden Linien des Rahmens zu messen. Anhand eines Vergleichs dieser Messwerte ist ein Registerfehler auch dann noch sicher quantitativ erfassbar, wenn im Abdruck der Registermarke die farbigen Flächen ausgewalzt, d.h. im Vergleich zu den entsprechenden Flächen auf den Druckplatten verbreitert sind.
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Um ein Auswalzen von Farbe sicher erkennen und quantitativ beurteilen zu können, ist es zweckmäßig, wenn wenigstens eine der den Rahmen bildenden Linien verdoppelt ist. In dem Maße, wie die farbigen Linien durch Auswalzen der Farbe auf dem Bedruckstoff verbreitert werden, nimmt die Breite des Zwischenraums zwischen den Linien ab. Um das Ausmaß der Linienverbreiterung zu erfassen, genügt es, die Breiten von Einzellinien und Linienzwischenraum im gedrucktem Abbild der Registermarke mit den entsprechenden, a priori bekannten Breiten auf den Druckplatten zu vergleichen.
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Vorzugsweise sind zwei zueinander orthogonale Linien des Rahmens verdoppelt. Von einer Verbreiterung durch Auswalzen der Farbe betroffen sind insbesondere Linien, die sich quer zur Laufrichtung des Bedruckstoffs in der Druckmaschine erstrecken. Daher kann eine Beurteilung der Auswalzung auch auf einem Vergleich der Breiten der zueinander orthogonalen Linien bzw. Linienzwischenräume basieren.
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Wenn die Primärmarke und die Sekundärmarke Linien in gleicher Stärke umfassen, dann können aus einem Vergleich der Linienbreiten im gedruckten Abbild der Registermarke Rückschlüsse auf die Anpressdrücke der verschiedenen Druckplatten gezogen werden, d.h. es ist möglich abzuschätzen, in wie weit eine bestimmte Druckplatte an einer Verbreiterung der Linien beteiligt ist und eventuell einer Anpassung ihres Anpressdrucks bedarf.
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Auch die Sekundärmarke sollte zweckmäßigerweise zueinander orthogonale Linien, in Laufrichtung des Bedruckstoffs bzw. quer dazu, aufweisen.
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Die orthogonalen Linien der Sekundärmarke können ein Rechteck bilden. Ein solches Rechteck sollte deutlich kleiner sein als der Rahmen, denn nur so lange das Rechteck mit den Linien des ihn umgebenden Rahmens nicht überlappt, sind gepaarte Abstandsmessungen an einander gegenüberliegenden Seiten der Sekundärmarke möglich.
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Typischerweise umfasst die Registermarke mehrere Sekundärmarken in verschiedenen Druckfarben. Die Primärmarke sollte dann mehrere Rahmen umfassen, in denen jeweils eine der Sekundärmarken zentriert ist.
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Jede der Sekundärmarken sollte eine Fangstruktur umfassen, die auch dann noch schnell und sicher maschinell erfassbar ist, wenn der Abdruck der Sekundärmarke stark gegen seine Sollposition versetzt ist und beispielsweise nur zu einem Teil innerhalb des Rahmens liegt. Um die Erkennung der Fangstruktur zu vereinfachen, ist diese vorzugsweise für jede Druckfarbe gleich.
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Wenn die Fangstruktur rahmenförmig ist, genügt bereits eine geringfügige Überlappung mit dem Rahmen der Primärmarke, um eine eventuelle Farbauswalzung anhand einer Linienverbreiterung der Sekundärmarke zu erkennen und bei der Abschätzung des zu korrigierenden Registerfehlers zu berücksichtigen.
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Jede der Sekundärmarken sollte ferner eine von der Fangstruktur umgebene innere Struktur umfassen.
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Eine solche innere Struktur kann druckfarbenspezifisch sein, um eine Beurteilung zu ermöglichen, ob eine in einem gegebenen Rahmen der Primärmarke erfasste Sekundärmarke tatsächlich die dort erwartete ist, oder ob es sich um die Sekundärmarke einer Farbe handelt, die eigentlich, bei fehlerfreier Positionierung der Druckplatten zueinander, in einem anderen Rahmen der Primärmarke zu finden sein müsste.
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Die innere Struktur kann jeweils mehrere parallele Linien umfassen, um ebenfalls eine Beurteilung der Farbauswalzung zu ermöglichen.
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Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist, einen Plattensatz für den Mehrfarbdruck zu schaffen, der die automatische Korrektur von Registerfehlern erleichtert.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch einen Plattensatz nach Anspruch 11.
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Die Vorteile dieses Plattensatzes bestehen insbesondere darin, dass er die automatische Korrektur von Registerfehlern erleichtert.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben.
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Es zeigen:
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1 eine Bogenverarbeitungsmaschine;
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2 eine erfindungsgemäße Registermarke;
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3 das von einer Kamera aufgenommene Bild einer gedruckten Registermarke.
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Die in 1 dargestellte Bogenverarbeitungsmaschine umfasst einen Bogenanleger 01, einen Bändertisch 02, eine Bogenanlage 03 und eine Bogenauslage 04. Zwischen der Bogenanlage 03 und der Bogenauslage 04 sind sogenannte Werke angeordnet, die beispielsweise als Druckwerk, Lackwerk, Trockenwerk, Kalibrierwerk oder in anderer geeigneter Weise ausgebildet sind. 1 zeigt exemplarisch zwei Druckwerke 05, 06 und ein Lackwerk 07; weitere, in der Figur nicht dargestellte Druckwerke können zwischen dem Druckwerk 06 und dem Lackwerk 07 vorgesehen sein. Die in der Figur gezeigten Druckwerke 05, 06 drucken jeweils unterschiedliche Farben auf eine gleiche Seite der durch sie hindurch laufenden Bögen.
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Die Werke 05, 06, 07 weisen jeweils mit Greifern 09 bestückte Zylinder 08 auf, die die zu bedruckenden Bögen untereinander weiterreichen. An einem dieser Zylinder 08 ist, mit radial zur Achse des Zylinders 08 orientierter optischer Achse 10, eine Kamera 11 so angeordnet, dass sie die bedruckte Seite der vor ihr durchlaufenden Bögen erfasst. In 1 ist die Kamera 11 am Zylinder 08 des Lackwerks 07 dargestellt; mindestens genau so zweckmäßig ist eine Anbringung gegenüber dem Zylinder 08 des (in 1 nicht dargestellten) letzten Druckwerks.
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Auf Plattenzylinder 12 der Druckwerke 05, 06 aufgespannte Druckplatten sind jeweils mit Marken versehen, die, wenn sie nacheinander auf einen hindurch laufenden Bogen drucken, auf diesem eine Registermarke bilden. 2 zeigt das ideale Erscheinungsbild einer solchen Registermarke, zusammengesetzt aus einer Primärmarke 13 in der Druckfarbe eines ersten der Druckwerke 05, 06, ... und Sekundärmarken 14 bis 17 in den Druckfarben der restlichen Druckwerke. Die Farbe der Primärmarke 13 ist vorzugsweise schwarz, so dass diese, falls die Kamera 11 Farbbilder liefert, in jedem Farbkanal der Bilder erkennbar ist, wohingegen die Farben der Sekundärmarken 14 bis 17 typischerweise wenigstens Gelb, Cyan und Magenta umfassen.
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Im hier betrachteten Fall gibt es vier Sekundärmarken 14 bis 17, so dass unter den Druckfarben der Registermarke auch eine willkürlich wählbare Spotfarbe sein kann.
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Die Primärmarke 13 umfasst hier ein zentrales Kreuz 18, dessen zwischen jeweils zwei Sekundärmarken hindurchlaufende vier Arme durch zwei parallele, durch einen unbedruckten Streifen 20 voneinander getrennte Linien 19, 19’ gebildet sind. Die Linien 19, 19’ sind ihrerseits Teil von rechteckigen oder quadratischen Rahmen 21, die jeweils eine der Sekundärmarken 14 bis 17 umgeben. Die hier quadratische Anordnung der vier Rahmen 21 kann wiederum von einem äußeren Rahmen 22 eingefasst sein. Auf den Druckplatten ist die Breite der Linien der Rahmen 21, 22 untereinander gleich und auch gleich der Breite der unbedruckten Streifen 20, 20’ zwischen parallelen Linien, die sich zwischen den Linien 19 bzw. 19’ oder zwischen dem Rahmen 22 und diesem benachbarten Linien 23, 23’ der Rahmen 21 erstrecken. Jeder Rahmen 21 ist vorgesehen, um genau eine der Sekundärmarken 14 bis 17 aufzunehmen.
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Wenn die Zahl der Druckwerke größer ist als 5, können die Primärmarke und die Zahl der Sekundärmarken entsprechend vergrößert werden; allgemein können die Sekundärmarken in einer Matrix mit n Zeilen und m Spalten angeordnet sein, und die Primärmarke umfasst jeweils zwischen den Zeilen und Spalten verlaufende, um jede Sekundärmarke einen Rahmen bildende Linien.
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Die Sekundärmarken 14 bis 17 setzen sich jeweils zusammen aus einer Fangstruktur 28 und einer inneren Struktur 24 bis 27. Die Fangstruktur 28 ist hier jeweils durch vier L- oder winkelförmige Elemente 29 mit je zwei zueinander orthogonalen Linienabschnitten 30, 30’ gebildet, die einander zu einem rechteckigen oder quadratischen Rahmen mit unterbrochenen Randlinien ergänzen. Die Form der Fangstruktur 28 ist bei allen Sekundärmarken 14 bis 17 identisch. Die jeweils im Zentrum der Fangstruktur 28 platzierte innere Struktur 24 bis 27 ist hier jeweils für jede Druckfarbe spezifisch, so dass eine der Kamera 11 nachgeschaltete Bildauswerteelektronik jeder Sekundärmarke 14 bis 17 die jeweilige Druckfarbe zuordnen kann, auch wenn die Kamera 11 nur Schwarz-Weiß-Bilder liefert. So kann die Auswertungseinheit verifizieren, ob sich die Sekundärmarken 14 bis 17 in dem ihnen zugedachten Rahmen 21 befinden, und kann, wenn nötig, die axiale Position und die Phasenlage der Plattenzylinder 12 korrigieren, um die Sekundärmarken 14 bis 17 im jeweils zugeordneten Rahmen 21 zu platzieren.
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3 zeigt schematisch einen von der Kamera 11 aufgenommenen Abdruck der Registermarke auf einem Bedruckstoff. Da die Kamera 11 Bilder aufnimmt, während der Bedruckstoff auf dem Zylinder 08 vor ihr durchläuft, können Ungenauigkeiten der Synchronisation von Bedruckstoffbewegung und Bildaufnahme dazu führen, dass zum Zeitpunkt der Bildaufnahme die Registermarke nicht exakt auf der optischen Achse der Kamera 11 sondern davor oder dahinter liegt. In 3 ist eine Laufrichtung des Bedruckstoffs von oben nach unten angenommen, und das Bild ist aufgenommen, kurz bevor die Registermarke die optische Achse 10 erreicht. Die Rahmen 21, 22 erscheinen daher im Bild mit zunehmender Entfernung von der optischen Achse 10 perspektivisch verkürzt. Das Ausmaß der Verkürzung an linker und rechter Seite des Rahmens 22, in 3 mit dl bzw. dr bezeichnet, ist anhand der durchgezogenen Linien des Rahmens 22 problemlos messbar.
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Wenn die Verkürzungen dl, dr sich unterscheiden, weist dies auf einen Versatz der Primärmarke 13 relativ zur optischen Achse 10 in axialer Richtung der Plattenzylinder 12 hin und kann durch eine axiale Verschiebung des die Primärmarke 13 druckenden Plattenzylinders 12 korrigiert werden.
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Die Farbe der Primärmarke 13 ist in der Darstellung der 3 in Laufrichtung des Bedruckstoffs leicht ausgewalzt, deswegen sind ihre quer zur Laufrichtung orientierten Linien 19 breiter und die Streifen 20 schmaler als die in der Laufrichtung orientierten Linien 19’ bzw. Streifen 20’. Auch dieser Unterschied kann durch die der Kamera 11 nachgeschaltete Bildverarbeitung erfasst werden und die Ausgabe eines Warnhinweises oder eine automatische Korrektur auslösen.
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Die Farbauswalzung bei der Primärmarke 13 führt dazu, dass an einer an sich exakt positionierten Sekundärmarke wie etwa der Marke 17 ein Abstand a zwischen der Fangstruktur 28 und einer benachbarten Linie 19 des inneren Kreuzes 18 gemessen wird, der unterhalb des Sollwerts liegt. Da aber gleichzeitig auch ein Abstand a´ zwischen der entgegengesetzten Seite der Fangstruktur 23 und einer benachbarten äußeren Linie 23 des Rahmens 21 gemessen werden kann und dieser in gleicher Weise wie der Abstand a den Sollwert unterschreitet, kann daraus gefolgert werden, dass kein Registerfehler, sondern Farbauswalzung vorliegt, und eine geeignete Korrekturmaßnahme kann veranlasst werden.
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Aufgrund der perspektivischen Verkürzung wird mit zunehmender Entfernung von der optischen Achse 10 der im Bild gemessene Abstand b zwischen einem in Laufrichtung verlaufenden Rand der Fangstruktur 28 und der diesem Rand gegenüberliegenden Linie 19’ ebenfalls kleiner als der Sollwert und nimmt überdies mit zunehmender Entfernung von der optischen Achse 10 ab. Auch hier kann jedoch durch Vergleich mit dem zwischen dem entgegengesetzten Rand der Fangstruktur 28 und einer gegenüberliegenden äußeren Linie 23’ des Rahmens 21 gemessenen Abstand b’ festgestellt werden, dass die Abweichung auf perspektivische Verkürzung zurückzuführen ist und keiner Korrektur bedarf.
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Bei der Sekundärmarke 15 liegt tatsächlich ein signifikanter Versatz quer zur Bogenlaufrichtung vor, wie anhand der als gestrichelter Umriss eingezeichneten Sollposition der Sekundärmarke 15 zu erkennen; der Abstand c zwischen der in Bogenlaufrichtung orientierten inneren Linie 19’ und dem gegenüberliegenden Rand der Fangstruktur 28 ist deutlich kleiner als der Abstand c´ zwischen dem gegenüberliegenden Rand der Fangstruktur 28 und der äußeren Linie 23’. Um die zum Korrigieren dieses Fehlers erforderliche axiale Verschiebung des die Sekundärmarke 15 druckenden Plattenzylinders 12 zu berechnen, muss berücksichtigt werden, dass sich mit zunehmender Entfernung von der optischen Achse 10 der Abbildungsmaßstab des von der Kamera 11 erzeugten Bildes ändert. Da die tatsächlichen Kantenlängen des äußeren Rahmens 22 bekannt sind, ist die Berechnung des Maßstabs für die Abstände c, c’ durch Interpolation problemlos möglich, indem die quer zur Laufrichtung verlaufenden Linien des Rahmens 22 im Bild vermessen, die zugehörigen Maßstäbe berechnet werden und der Maßstab entlang der Linie der Abstände c, c’ durch Interpolation zwischen den berechneten Maßstäben erhalten wird.
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Die Sekundärmarke 14 weist hier einen erheblichen Registerfehler sowohl in Bogenlaufrichtung als auch quer dazu auf. Außerdem ist sie in Bogenlaufrichtung deutlich ausgewalzt. Da ein Teil der Sekundärmarke 14 außerhalb des vom Rahmen 21 begrenzten verarbeiteten Bildbereichs liegt, können nicht mehr Paare von Abständen erfasst werden, wie oben für die Sekundärmarken 15, 17 beschrieben, sondern jeweils noch ein Abstand e quer zur Laufrichtung zwischen einer Linie 30’ der Fangstruktur 28 der Sekundärmarke 14 und einer gegenüberliegenden Linie 19’ bzw. ein Abstand f in Laufrichtung zwischen einer Linie 30 der Fangstruktur 28 und einer gegenüberliegenden Linie 19. In einem solchen Fall können jedoch zusätzlich die Stärken der Linien 30, 30’ der Fangstruktur 28 in Laufrichtung des Bedruckstoffs und quer dazu erfasst werden, um die Farbauswalzung quantitativ abzuschätzen und bei der Korrektur von Phasenlage bzw. axialer Stellung des die Sekundärmarke 14 druckenden Plattenzylinders 12 zu berücksichtigen.
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Bezugszeichenliste
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- 01
- Bogenanleger
- 02
- Greiferkette
- 03
- Bogenanlage
- 04
- Bogenauslage
- 05
- Druckwerk
- 06
- Druckwerk
- 07
- Lackwerk
- 08
- Zylinder
- 09
- Greifer
- 10
- Optische Achse
- 11
- Kamera
- 12
- Plattenzylinder
- 13
- Primärmarke
- 14
- Sekundärmarke
- 15
- Sekundärmarke
- 16
- Sekundärmarke
- 17
- Sekundärmarke
- 18
- Kreuz
- 19
- Linie
- 20
- Streifen
- 21
- Rahmen
- 22
- Rahmen
- 23
- Linie
- 24
- innere Struktur
- 25
- innere Struktur
- 26
- innere Struktur
- 27
- innere Struktur
- 28
- Fangstruktur
- 29
- winkelförmiges Element
- 30
- Linienabschnitt
