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Die
Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der elektronischen Reproduktionstechnik
und betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Erkennung der Kante
eines Aufzeichnungsmaterials, beispielsweise einer Druckplatte,
in einem Belichter zur Aufzeichnung von Druckvorlagen.
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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 Belichter 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. 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 Datenwert 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.
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 Hellig keitswerten
(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 beispielsweise
ein Laserstrahl von einer Laserdiode erzeugt, 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 Laserdiode
für jeden
Laserstrahl, und mit jedem Überstreichen
des Aufzeichnungsmaterials mehrere Bildlinien 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 Trommel befinden (Außentrommelbelichter),
in einer zylindrischen Mulde (Innentrommelbelichter) oder auf einer
ebenen Fläche
(Flachbettbelichter).
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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 fokussiert einen
oder mehrere Laserstrahlen auf die Trommeloberfläche, die die Trommeloberfläche in Form
einer engen Schraubenlinie überstreichen.
Auf diese Weise werden bei jeder Trommelumdrehung eine bzw. mehrere
Bildlinien auf das Aufzeichnungsmaterial belichtet.
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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
Bildlinien auf dem Material beschreibt.
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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 Bildlinie für
Bildlinie 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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Unabhängig von
der Bauform des Belichters werden die Laserstrahlen bei der Belichtung
der Druckvorlagen nicht mit einem kontinuierlich variierenden Signal
moduliert, sondern sie werden abhängig von einem aus der Rasterbitmap
gewonnenen binären
Bildsignal ein- und ausgeschaltet, so dass ein der Rasterbitmap
entsprechendes Muster von Rasterpunkten aufgezeichnet wird.
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Bei
der Belichtung der Druckvorlagen muss dafür gesorgt werden, dass die
Lage der Belichtungsfläche
bezogen auf die Kanten des Aufzeichnungsmaterials oder mit Bezug
auf die in die vordere Kante gestanzten Löcher für alle Farbauszüge eines
Druckbogens immer gleich ist, da die Farbauszüge später in der Druckmaschine deckungsgleich übereinander gedruckt
werden sollen. Die Stanzlöcher
in den Druckplatten dienen zur richtigen Positionierung beim Aufspannen
der Druckplatten auf den Plattenzylinder in der Druckmaschine. Die
Lage der Belichtungsfläche
und die Lage der Stanzlöcher
werden bezogen auf eine vordere Kante und eine oder beide seitliche
Kanten des Aufzeichnungsmaterials bestimmt.
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Der
immer gleiche Bezug zur vorderen Kante wird zum Beispiel durch Anschlagstifte
gewährleistet, an
die die vordere Kante des Aufzeichnungsmaterials vor der Belichtung
beim Einspannen des Materials in das Belichtungsgerät angelegt
wird. Dabei kann jedoch durch mechanische Toleranzen der Einspannvorrichtung
eine seitliche Verschiebung des Aufzeichnungsmaterials vorkommen.
Deshalb ist es erforderlich, die genaue Lage der seitlichen Kanten nach
dem Einspannen zu ermitteln, damit die so ermittelten Kantenpositionen
in Beziehung zur Position des Belichtungskopfes beim Start der Belichtung
gesetzt werden kann. Durch eine entsprechende Verschiebung des Startpunkts
der Belichtung kann die beim Einspannen verursachte seitliche Verschiebung kompensiert
werden, so dass die Lage der Belichtungsfläche auch mit Bezug auf die
seitlichen Kanten des Aufzeichnungsmaterials immer gleich ist.
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In
der Patentanmeldung
EP
0 015 553 A1 wird eine Vorrichtung in einem Drucker zur
Erkennung der seitlichen Kante eines Druckmediums, das auf eine
Druckwalze gespannt ist, beschrieben, bei der ein Lichtstrahl auf
die Druckwalze bzw. das Druckmedium gerichtet wird. Während der
Lichtstrahl in axialer Richtung an der Druckwalze entlang bewegt
wird, wird die Intensität
des reflektierten Lichts gemessen. Unter der Voraussetzung, dass
die Oberfläche
der Druckwalze und das Druckmedium unterschiedliche Reflexionseigenschaften
haben, kann die Lage der Kante des Druckmediums ermittelt werden.
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In
der Patentanmeldung
EP
1 081 458 A2 wird eine Vorrichtung in einem Druckplattenbelichter zur
Erkennung der seitlichen Kante einer Druckplatte, die auf eine Belichtungstrommel
gespannt ist, beschrieben. Eine Laserdiode speist Licht in eine
Lichtfaser ein, die das Licht radial auf die Belichtungstrommel
bzw. die Druckplatte richtet. Mit einer Linsenanordnung wird das
Licht auf die Oberfläche
der Druckplatte fokussiert. Neben der Licht aussendenden Lichtfaser
ist eine Licht aufnehmende Lichtfaser angeordnet, die mit einem
Fotodetektor verbunden ist. Mit der gleichen Linsenanordnung wird
das reflektierte Licht auf die Stirnfläche der aufnehmenden Lichtfaser
fokussiert. Durch die Dicke der Druckplatte ergibt sich ein Höhenunterschied
zwischen der Oberfläche
der Belichtungstrommel und der Oberfläche der Druckplatte, und das
ausgesendete Licht ist defo kussiert, wenn es auf die Belichtungstrommel
trifft. Dadurch wird eine größere Lichtmenge
in die aufnehmende Lichtfaser zurückgeworfen als wenn das ausgesendete
Licht auf die Druckplatte trifft. Infolge des Unterschieds der reflektierten
Lichtmenge kann die Lage der Plattenkante erkannt werden, wenn die
Anordnung axial an der Belichtungstrommel entlang bewegt wird. Da
die Erkennung auf dem Höhenunterschied
beruht, wird die Kante auch erkannt, wenn die Oberflächen der
Belichtungstrommel und der Druckplatte die gleichen Reflexionseigenschaften
haben.
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In
der Patentschrift
US
5,220,177 A wird eine Vorrichtung zur Erkennung der Kanten
eines bandförmigen
lichtundurchlässigen
oder halbtransparenten Materials beschrieben. Unterhalb des Materials ist
ein Array von Licht emittierenden Dioden (LED) angeordnet, das auf
beiden Seiten über
das Bandmaterial hinausragt. Die LED haben einen Abstand von etwa
2,5 mm zueinander. Über
dem Material ist ein Fotodetektor angeordnet. Die LED werden der Reihe
nach eingeschaltet, wobei das Licht der LED, die sich in der Nähe einer
Kante befinden, teilweise oder ganz durch das Bandmaterial abgedeckt
wird. Dadurch wird das Signal im Fotodetektor um so mehr geschwächt, je
dichter die LED an der Kante liegt. Nach einer Filterung und Glättung der
Abschwächungskurve
kann die Position der Kante genauer bestimmt werden, als es dem
Abstand der LED entspricht.
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In
der Patentanmeldung
DE
42 40 804 A1 wird die Lage und/oder Breite eines Aufzeichnungsträgers gemessen,
indem eine Lichtquelle, die einen fokussierten Lichtstrahl erzeugt, über die
Unterlage mit dem Aufzeichnungsträger geführt wird. Der Lichtstrahl wird
beim Verlassen des Aufzeichnungsträgers auf einen Lichtwellenleiter
gelenkt, in dem er auf fluoreszierende Lichtleitermittel trifft.
Das Fluoreszenz-Licht wird als Signaländerung in einem Fotodetektor
erfasst und die Signaländerung
wird ausgewertet.
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Die
herkömmlichen
Vorrichtungen zur Erkennung der Kante eines Aufzeichnungsmaterials
erfordern eine aufwendige optische und mechanische Anordnung. Nachteilig
ist bei einigen Vorrichtungen auch, dass Licht auf das Aufzeich nungsmaterial
gerichtet wird, um das reflektierte Licht auszuwerten. Dadurch kann
lichtempfindliches Material störend
belichtet werden, selbst wenn vorsorglich Sensorlicht verwendet
würde,
dessen Wellenlänge
außerhalb des
spektralen Empfindlichkeitsbereichs des Aufzeichnungsmaterials liegt.
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Es
ist deshalb die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine einfache
und kostengünstige
Vorrichtung zur Erkennung der Kante eines Aufzeichnungsmaterials
anzugeben, die bei der Aufzeichnung von Druckvorlagen mit Vorteil
verwendet werden kann. Eine weitere Aufgabe ist, ein mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung
ausführbares
Verfahren anzugeben.
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Nachfolgend
werden die Vorrichtung und das Verfahren am Beispiel eines Außentrommelbelichters
für Druckplatten
erläutert.
Die Vorrichtung und das Verfahren sind aber prinzipiell ebenso auf
Innentrommelbelichter oder Flachbettbelichter sowie auch auf andere
Aufzeichnungsmaterialien anwendbar, wobei lediglich Details der
konstruktiven Ausführung angepasst
werden müssen.
Die Erfindung wird anhand der Figuren näher beschrieben.
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Es
zeigen:
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1 den Aufbau eines Außentrommelbelichters,
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2 eine Ausführungsform
der Erfindung, und
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3 die Signalverarbeitung
des Messlichts.
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1 zeigt den prinzipiellen
Aufbau eines Außentrommelbelichters.
Eine Belichtungstrommel 1 ist drehbar gelagert und kann
mit einem nicht gezeigten Rotationsantrieb in Richtung des Rotationspfeils 2 in
eine gleichmäßige Rotationsbewegung
versetzt werden. Auf die Belichtungstrommel 1 ist eine
unbelichtete, rechteckige Druckplatte 3 gespannt, die eine Vorderkante 4,
eine linke Seitenkante 5, eine rechte Seitenkante 6 und
eine Hinterkante 7 aufweist. Die Druckplatte 3 wird
so aufgespannt, dass ihre Vorderkante 4 Anlagestifte 8 berührt, die
mit der Belichtungstrommel 1 fest verbunden sind und über die Oberfläche der
Belichtungstrommel 1 hinausragen. Eine Klemmleiste 9 drückt die
Vorderkante 4 außerdem
fest auf die Oberfläche
der Belichtungstrommel 1 und fixiert dadurch die Vorderkante 4 der
Druckplatte 3. Die Druckplatte 3 wird flächig mittels
einer in 1 nicht gezeigten
Vakuumeinrichtung, die die Druckplatte 3 durch Löcher in
der Trommeloberfläche ansaugt,
auf der Trommeloberfläche
gehalten, damit die Druckplatte 3 nicht durch die Fliehkräfte bei
der Rotation abgelöst
wird. Zusätzlich
wird die Hinterkante 7 der Druckplatte 3 mit Klemmstücken 10 fixiert.
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Ein
Belichtungskopf 11 wird in einem relativ kurzen Abstand
axial an der Belichtungstrommel 1 entlang bewegt, während die
Belichtungstrommel 1 rotiert. Der Belichtungskopf 11 fokussiert
einen oder mehrere Laserstrahlen 12 auf die Trommeloberfläche, die
die Trommeloberfläche
in Form von engen Schraubenlinien überstreichen. Auf diese Weise
werden bei jeder Trommelumdrehung eine bzw. mehrere Bildlinien in
der Umfangsrichtung x auf das Aufzeichnungsmaterial belichtet. Der
Belichtungskopf 11 wird in der Vorschubrichtung y mittels
einer Vorschubspindel 13 bewegt, mit der er formschlüssig verbunden
ist und die mit einem Vorschubantrieb 14 in Drehbewegung
versetzt wird. Vorzugsweise ist der Vorschubantrieb 14 mit
einem Schrittmotor aufgebaut. Durch Zählen der Schrittmotortakte
kann dann ausgehend von einer bekannten Referenzposition die aktuelle axiale
y-Position des Belichtungskopfes 11 sehr genau ermittelt
werden. Alternativ kann auf der Drehachse des Vorschubantriebs 14 ein
in 1 nicht gezeigter
Drehwinkelgeber angebracht sein, der nach einem bestimmten Drehwinkelinkrement
der Vorschubspindel 13 jeweils ein Taktsignal erzeugt. Durch
Zählen
dieser Takte kann ebenfalls die y-Position des Belichtungskopfes 11 ermittelt
werden.
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Die
auf der Druckplatte 3 zu belichtende Druckvorlage 15 bedeckt
nur einen Teil der gesamten zur Verfügung stehenden Aufzeichnungsfläche. Die Druckvorlage 15 muss
jedoch für
alle Farbauszüge, die
nacheinander auf verschiedene Druckplatten 3 belichtet
werden, immer die gleiche Lage bezüglich der Kanten der Druckplatte 3 haben,
damit später beim Übereinanderdruck
der Farbauszüge
keine Passerfehler auftreten, d.h der Abstand sx des vorderen Rands
der Druckvorlage 15 zur Vorderkante 4 der Druckplatte 3 und
der Abstand sy des linken Rands der Druckvorlage 15 zur
linken Seitenkante 5 der Druckplatte 3 müssen für alle Farbauszüge gleich sein.
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Die
Einhaltung des Abstands sx wird dadurch erreicht, dass die Druckplatte 3 beim
Aufspannen auf die Belichtungstrommel 1 an die Anlagestifte 8 angelegt
wird und ausgehend von dieser bekannten Umfangsposition der Startpunkt
der Belichtung für
die Bildlinien um den Abstand sx in x-Richtung verschoben wird.
Die Verschiebung erfolgt beispielsweise durch das Zählen von
Umfangstakten, die von einem in 1 nicht
gezeigten mit der Trommelachse verbundenen Drehwinkelgeber abgeleitet
werden.
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Bei
der Einhaltung des Abstands sy tritt das Problem auf, dass die Druckplatte 3 beim
Aufspannen auf die Belichtungstrommel 1 durch mechanische
Toleranzen der Einspannvorrichtung eine kleine Verschiebung in y-Richtung
erfahren kann. Um den Abstand sy genau einhalten zu können, ist
es deshalb erforderlich, die genaue Lage der linken Seitenkante 5 der
Druckplatte 3 nach dem Einspannen zu ermitteln. Die ermittelte
Kantenposition kann dann in Beziehung zur Position des Belichtungskopfes 11 gesetzt
werden und durch eine entsprechende Verschiebung des Startpunkts
der Belichtung in y-Richtung kann die beim Einspannen verursachte
axiale Verschiebung der Druckplatte 3 kompensiert werden. Die
Bestimmung des richtigen Startpunkts für die Belichtung geschieht
durch Zählen
der Takte, mit denen der Vorschubantrieb 14 gesteuert wird.
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Nach
der erfindungsgemäßen Vorrichtung und
für das
Verfahren zur Bestimmung der Lage einer Seitenkante der Druckplatte 3 ist
eine Lichtfaser 16 vorgesehen, die in einer passenden Nut
in die Oberfläche
der Belichtungstrommel 1 eingelassen ist und sich in axialer
Richtung der Belichtungstrommel 1 erstreckt.
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2 zeigt eine Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Vorrichtung
in einer Längsschnittsansicht
der Belichtungstrommel 1. An einem Ende der Lichtfaser 16 befindet
sich eine Lichtquelle 27, beispielsweise eine Laserdiode
oder eine Licht emittierende Diode (LED), die Licht in die Lichtfaser 16 einstrahlt,
das sich in Längsrichtung
der Lichtfaser 16 ausbreitet. In der Lichtfaser 16 wird
das eingestrahlte Licht gestreut oder im Fall einer fluoreszierenden Lichtfaser
in gestreutes Licht einer anderen Wellenlänge umgewandelt. Das gestreute
Licht wird radi al durch die Mantelfläche der Lichtfaser 16 abgestrahlt, so
dass die Lichtfaser leuchtet. Das abgestrahlte Licht wird von einem
Lichtdetektor 28, der aus einem Fotodetektor 29 und
einer Fokussierungsoptik 30 besteht, aufgefangen und in
ein elektrisches Signal umgewandelt. Der Lichtdetektor 28 ist
am Belichtungskopf 11 angebracht und wird bei still stehender
Belichtungstrommel 1 axial in y-Richtung an der Belichtungstrommel 1 entlang
bewegt. Sobald der Lichtdetektor 28 bei seiner Bewegung
in y-Richtung die linke Seitenkante 5 der Druckplatte 3 überschreitet,
wird das abgestrahlte Licht von der Druckplatte 3 abgedeckt,
und das vom Fotodetektor 29 abgegebene elektrische Signal
wird stark abgeschwächt.
Durch Zählen
der Takte des Vorschubantriebs 14 kann die y-Position ermittelt
werden, bei der die Signaländerung
eintritt.
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Für die erfindungsgemäße Vorrichtung
wird vorzugsweise eine Lichtfaser 16 verwendet, die das eingestrahlte
Licht streut. Die Lichtstreuung in der Lichtfaser 16 kann
unterstützt
werden, indem die dem Lichtdetektor 28 abgewandte Seite
der Lichtfaser 16 aufgeraut und verspiegelt wird. Ein gezielt
verunreinigtes Fasermaterial, z.B. mit kleinen Lufteinschlüssen, kann
ebenfalls zur Erhöhung
der Lichtstreuung beitragen. Alternativ kann auch eine fluoreszierende
Lichtfaser 16 verwendet werden, die mittels eingebrachter
Farbstoffe das eingestrahlte Licht in Streulicht einer anderen Wellenlänge umwandelt. Um
den Signal-Rausch-Abstand
des vom Lichtdetektor 28 erzeugten Signals zu verbessern,
ist es vorteilhaft, das Licht der Lichtquelle 27 zu modulieren,
beispielsweise mit einem hochfrequenten Rechtecksignal.
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3 zeigt die Signalverarbeitung
für die Modulation
und Demodulation als Blockschaltbild. Mit einem Oszillator 21 wird
ein hochfrequentes Signal erzeugt, das mit einem Modulator 22 auf
das Licht der Lichtquelle 27 aufmoduliert wird. Das vom
Lichtdetektor 28 abgegebene elektrische Signal wird mit einem
Verstärker 23 verstärkt. Mit
einem Bandfilter 24 wird das Modulationssignal herausgefiltert,
und mit einem Gleichrichter 25 wird es in eine Gleichspannung
umgewandelt. Anschließend
wird mit einem Komparator 26 festgestellt, ob die Gleichspannung
eine Schwelle überschreitet
oder nicht, so dass man ein zweiwertiges Signal erhält, dessen
Pegelwechsel das Überschreiten
einer Kante der Druckplatte 3 signalisiert.
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In
der Ausführungsform
nach 2 könnte die
Lichtfaser 16 auch durch organische Licht emittierende
Dioden (OLED) in Form eines oder mehrerer langer Streifen ersetzt
werden. In einer OLED werden organische Farbstoffmoleküle, die
in ein Polymermaterial eingebettet sind, durch Stromfluss zur Lichtemission
durch sogenannte Elektrolumineszenz angeregt. Die Lichtquelle 27 kann
dann entfallen, da der OLED-Streifen selbst leuchtet. Eine weitere
mögliche
Variante ist die Verwendung einer leuchtenden Nanostruktur in Form
eines langen Streifens anstelle der Lichtfaser 16. Eine
leuchtende Nanostruktur wird hergestellt, indem mit Hilfe eines
fokussierten lonenstrahls in einem vordotierten Siliziumsubstrat
laterale npn- oder pnp-Übergänge erzeugt
werden. Im Durchbruchmodus der Halbleiterübergänge tritt ein Leuchten der
mit dem lonenstrahl eingeschriebenen Struktur auf. Für die hier
vorliegende Anwendung könnte eine
leuchtende linienförmige
Struktur erzeugt werden.
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In
der Ausführungsform
der 2 würde es genügen, eine
kürzere
Lichtfaser 16 zu verwenden, die sich nur über den
axialen Bereich der Belichtungstrommel 1 erstreckt, in
dem für
die unterschiedlichen Formate der zu belichtenden Druckplatten 3 die
Position der linken Seitenkante 5 zu erwarten ist. Wenn
sich die Lichtfaser 16 über
beide Seitenkanten der Druckplatte 3 hin erstreckt oder
wenn im Bereich der linken und der rechten Seitenkante jeweils eine separate
Lichtfaser 16 vorgesehen wird, kann zusätzlich die Position der rechten
Seitenkante 6 der Druckplatte 3 und damit auch
die Breite der Druckplatte 3 bestimmt werden. In allen
Ausführungsformen
hat die erfindungsgemäße Vorrichtung
und das Verfahren zu ihrer Anwendung den Vorteil, dass die Messung
der Lage der Seitenkante auf der Abdeckung des Messlichts durch
die Druckplatte 3 beruht, so dass die Reflexion bzw. Absorption
der Druckplatte 3 für
das Messlicht keine Rolle spielt.
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- 1
- Belichtungstrommel
- 2
- Rotationspfeil
- 3
- Druckplatte
- 4
- Vorderkante
- 5
- linke
Seitenkante
- 6
- rechte
Seitenkante
- 7
- Hinterkante
- 8
- Anlagestift
- 9
- Klemmleiste
- 10
- Klemmstück
- 11
- Belichtungskopf
- 12
- Laserstrahl
- 13
- Vorschubspindel
- 14
- Vorschubantrieb
- 15
- Druckvorlage
- 16
- Lichtfaser
- 21
- Oszillator
- 22
- Modulator
- 23
- Verstärker
- 24
- Bandfilter
- 25
- Gleichrichter
- 26
- Komparator
- 27
- Lichtquelle
- 28
- Lichtdetektor
- 29
- Fotodetektor
- 30
- Fokussierungsoptik