DE2726329C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Kopiergerät zur Herstellung einer nahtlosen Kopie von einem nicht verbundenen Original mit durch einen Spalt getrennten voreilenden und nachlaufenden Kanten, das eine Abtasteinheit für das Original und eine Wiedergabeeinheit aufweist, mit einer Speichereinheit für Zusatzwerte zur lückenlosen Wiedergabe.

Das Kopiergerät ist für die Produktion von flexographischen Walzen und von Gravierzylindern durch Lasereingravierung oder durch eine Fotowiderstandsmethode anwendbar sowie auf übliche Kopierverfahren.

Es ist bekannt, flexographische Druckwalzen mittels eines Lasers zu gravieren, wobei eine Hauptwalze, die das ur­ sprüngliche Werkstück oder Kunstwerk trägt, mit einer Druckwalze, die mit einem speziellen polymeren Material bedeckt ist, das ohne nachteilhafte Kantenbeschädigungs­ effekte durch einen Laserstrahl scharf abgeschnitten werden kann, koaxial und auf derselben Antriebswelle montiert ist. Das ursprüngliche Kunstwerk wird auf die Oberfläche der Druckwalze entweder durch optische Abtastung oder durch ein eine Kupfermaske benutzendes System über­ tragen.

Optisches Abtasten benötigt eine Hauptwalze und eine Druck­ walze mit identischen Dimensionen, die gleichzeitig rotieren. Eine fotoelektrische Abtastvorrichtung liefert ein Ausgangs­ signal vom Abtasten des Kunstwerks, um den Laser im Puls­ betrieb zu betreiben. Diese Methode hat den Nachteil, daß entweder die Walze langsam und kontinuierlich an der Ab­ tastvorrichtung und dem Laser vorbeibewegt werden muß, oder (wenn die Walzen besonders schwer sind), die Vorrichtung und der Laser an den Walzen vorbeibewegt werden müssen. Diese mechanische Einrichtung hat einen verlängerten, sper­ rigen Apparat zur Folge, der recht viel Platz in Anspruch nimmt. Außerdem entstehen Trägheitsprobleme beim Starten oder Stoppen der Rotations- und Schwenkbewegungen der rela­ tiv schweren Gegenstände. Auch das genaue Ausrichten der angrenzenden Teile bereitet Schwierigkeiten. Darüber hinaus entstehen unvermeidbar Schwankungen in der Geschwindigkeit bei der Verzahnungsfrequenz, wenn Getriebeantriebe verwendet werden. Schließlich, wenn es einmal erforderlich sein sollte, die Walzen durch Walzen unterschiedlicher Dimensionen auszutauschen, hat dies einen mühsamen Austauschvorgang zur Folge.

Das Maskensystem erfordert die Vorbereitung einer Maske durch eine Fotoätz-Technik, die als Resultat ein dem ursprünglichen Kunstwerk entsprechendes Muster ergibt, welches aus einer Kupferfolie und einem nicht durch Kupfer geschützten Plastikfilm besteht. Die Maske wird dann auf die Druckwalze gebracht. Das Kupfer reflektiert den Laser­ strahl, während der Plastikfilm abgenutzt wird und der Laserstrahl so die polymere Walzenoberfläche angreifen kann. Diese Methode hat nahezu alle die Mängel des oben erwähnten optischen Abtastsystems und hat zusätzlich den Nachteil, daß für die zunächst notwendige Maske ein extra Aufwand getrieben werden muß, darüber hinaus kann die Maske nicht wieder verwendet werden.

Die oben erwähnten Nachteile beider Methoden sind schwer­ wiegend genug, jedoch ist ihr hervortretendster Nachteil, daß sie sehr viel kostbare Arbeitszeit geübter Techniker in Anspruch nehmen, bevor eine verfugte, nahtlos erschei­ nende, Druckoberfläche von einem nicht verfugten Original hergestellt ist.

Durch die in der US-PS 37 60 098 dargestellte Lösung wird der Versuch unternommen, über Schieberegister eine naht­ lose Walze zu erreichen. Mit dem bekannten Geräten kann jedoch nur dann eine nahtlose Druckwalze von einem nicht verbundenen Original hergestellt werden, wenn der Spalt zwischen den Kanten sehr gering ist und damit nur eine geringe Anzahl von zu übertragenden Punkten vorliegt. Nur eine festgelegte Zahl von zusätzlichen Speicherstellen steht zur Verfügung.

Die vorliegende Erfindung versucht die oben erwähnten Nachteile zu eliminieren oder wenigstens zu reduzieren, ein allgemeines Kopiersystem zu liefern und in einer speziellen Anwendung ein Kopiergerät zu schaffen, mit dem eine flexographische oder Gravierdruckwalze herge­ stellt werden kann, welche die mechanische Anordnung sehr vereinfacht. Bei dem Kopiergerät wird die mechanische Anordnung vereinfacht und weniger Raum in Anspruch genommen. Unabhängig oder zusätzlich hierzu ist die Möglichkeit gegeben, die Kunstwerk-Abtastung und Kopieherstellung örtlich und zeitlich zu trennen, z. B. können die bei der Abtastung erhaltenen Informationen mittels Magnetband­ speicher in geeigneter Weise gespeichert werden und an einer anderen Stelle zur Kopieherstellung eingesetzt werden.

In bevorzugten Ausführungsbeispielen, die eine Verfeinerung der allgemeinen Gesichtspunkte darstellen, ist es nicht notwendig, schwere Laser oder Zylinder zu bewegen. Ein kontinuierlich druckender Zylinder kann von einem nicht zusammenhängenden Original hergestellt werden. Es wird ein Direktkopiersystem benutzt, das eine Masken- oder Scha­ blonenherstellung unnötig macht. Die Gestaltungsinformation kann durch eine geeignete Transformation komprimiert werden, so daß Wiederholungen, spiegelbildliche und andere vom Original-Kunstwerk abgeleitete "Stücke" zu erhalten sind, die im Kunstwerk nicht gezeichnet werden müssen. Darüber hinaus ist durch geeignete und einfache ausführbare Wechsel in der Steuer-Elektronik eine große Flexibilität bei den wählbaren Merkmalen gegeben.

Ausgehend von dem in der oben erwähnten US-PS bekannten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde beliebige Spaltbreiten allein durch Messung von Vorlagen- und Wiedergabegröße und entsprechende Füllung des Speichers überbrücken zu können.

Die Lösung der gestellten Aufgabe wird bei einem Kopier­ gerät der eingangs genannten Gattung erfindungsgemäß durch ein RAM in der Größe der Zeilenlänge der Wiedergabe­ einheit erreicht, in das einmal die Signale von der Abtast­ einheit Signale zur lückenlosen Wiedergabe des Originals eingegeben werden, die gewonnen werden durch Eingaben von Zusatzadressen, in die der Nachbarwert eingeschrieben wird, wobei diese Zusatzadressen gewonnen werden durch einen Zähler für die effektive Vorlagenlänge und die Wiedergabe­ länge und einen Vergleicher für diese beiden Werte.

In Fortführung des Erfindungsgedankens weisen die Meß­ mittel einen Vorlage-Zähler zur Speicherung einer Zahl auf, die die Umfangslänge repräsentiert, und die Speicher-Steuer- Mittel einen Schreibzähler und einen Vergleicher zum Ver­ gleichen des Ausgangs des Vorlage-Zählers mit dem Inhalt des Schreibzählers, wobei ein Taktgeber an dem RAM zum Einleiten von Schreib-Speicher- und Lese-Speicher-Opera­ tionen während des Abtastens angeschlossen ist und der Vergleicher ein Einleiten einer zusätzlichen Schreibspeicher- Operation bewirkt, die auch den Inhalt des Schreibzählers erhöht.

Eine völlig gleichmäßige Verteilung aller zusätzlichen Signale (Punkte) auf der Kopie wird in sehr einfacher Weise dadurch erreicht, daß der Vergleicher eine der Bedeu­ tung der anzuwendenden Eingangssignale entsprechenden Viel­ zahl von Eingangsanschlüssen hat, der Schreibzähler eine der Bedeutung der davon ausgehenden Ausgangssignale ent­ sprechenden Vielzahl von Ausgangsanschlüssen hat, und die am meist bedeutenden bzw. zweitmeistbedeutenden Ausgangs­ anschlüsse des Schreibzählers mit den letzten bzw. vor­ letzten bedeutenden Eingangsanschlüssen des Vergleichers verbunden sind und so weiter in Reihenfolge mit dem letzten bedeutenden Ausgangsanschluß des Schreibzählers verbunden mit dem meist bedeutenden Eingangszähler des Vergleichers.

Bevorzugt werden die Walzen getrennt angetrieben und besitzen jeweils eine Taktsteuerung für den Datentransfer. Die Abtasteinheit und die Wiedergabeeinheit können mechanisch verbunden sein.

Der Erfindungsgedanke kann auch bei der Verwendung des Kopiergerätes zu in Umfangsrichtung verzerrter Wiedergabe einer Vorlage zur Anwendung kommen. Es ist dann nicht erforderlich, daß die Kopie endlos ist.

Schließlich können die Wiedergabewerte in einem zusätz­ lichen Speicher dauernd abgelegt werden.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachfolgend anhand der Zeichnungen dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 eine schematische Anordnung der mechanischen Teile des Gerätes,

Fig. 2 ein Übersichtsschaubild in Funktionseinheiten unterteilt und

Fig. 3 ein Blockschaltbild eines Teils des Gerätes.

Die in Fig. 1 gezeigte Hauptwalze 10 wird vom Antriebs­ element 11 in Rotation versetzt. Die Überwachungseinheit 12 gibt Informationen über die momentane Position der Walze 10. Ein unterbrochenes Kunstwerk oder Werkstück 13 ist auf der Walze 10 montiert, das zwischen seiner Vorder­ kante und Hinterkante in Umfangsrichtung eine Lücke auf­ weist.

Das Werkstück 13 wird von einem Helium-Neon Laser 14 über einen Abtastkopf 15, der auf einer Laufbühne 16 montiert ist, abgetastet, der periodisch (intermittierend) mit sehr kleinen Schritten entlang einer von einem Schrittschalt­ motor 18 angetriebenen Führungsschraube 17 verschoben wird. Eine Überwachungseinrichtung 19 ist dem Schrittschaltmo­ tor 18 zugeordnet, um Informationen über die momentane Lage der Laufbühne 16 zu liefern.

Die Laufbühne 16 trägt auch einen Schreibkopf 20, der den pulsierenden Strahl eines Leistungs-(CO₂)Lasers 21 empfängt und diesen Strahl auf die Druckoberfläche des Druckzylin­ ders 22 weiterleitet, der einen größeren Durchmesser hat als der Hauptzylinder 10. Die Achsen der Zylinder 10, 22 sind parallel. Der Zylinder 22 wird unter Verwendung eines Motors 23 in Rotation versetzt, und die Information bezüg­ lich seiner momentanen Lage wird von einer Überwachungs­ einrichtung 24 geliefert. Die Zylinderdurchmesser sind un­ gleich.

Das Schaubild in Fig. 2 zeigt das Gerät in Funktionsein­ heiten. Eine einzelne durchgezogene Linie mit massivem Pfeil stellt eine elektrische Verbindung dar. Die einzelne unterbrochene Linie mit Pfeil stellt das "Lesen" oder den Helium-Neon-Laser dar; die doppelte unterbrochene Linie mit Pfeil stellt das "Schreiben" oder den CO₂-Leistungs­ laser dar; und die doppelte durchgezogene Linie stellt eine mechanische Verbindung dar. Ein Block 25, der den Verbindungsfaktor repräsentiert, hat Eingänge, die mit der der Hauptwalze zugeordneten Überwachungseinrichtung 12 und dem Abtaster 15 verbunden sind und einen Ausgang, der über ein Eingangstor 26 mit einem Speicher 27 ver­ bunden ist. Das Eingangstor 26 ist auch mit dem Abtaster 25 und der dem axialen Abtaster zugeordneten Überwachungs­ einrichtung 19 verbunden. Der Speicher 27 ist ein einzei­ liger Speicher, so daß die Leseabtastung und die Schreib­ abtastung eine Zeile Phasenunterschied aufweisen. Dieser Speicher unterscheidet sich von dem möglichen großmaß­ stabigen Dauerspeicher, z. B. Bandspeicher, bezüglich obigem. Die punktierte vertikale Linie 27 a zwischen dem einzeili­ gen Speicher 27 und dem nachfolgenden Ausgangstor 28 (in Fig. 2) zeigt schematisch die bevorzugte Stelle der physi­ kalischen Trennung der beiden Abschnitte des Verfahrens wie oben erwähnt.

Während die Funktionseinheiten 25, 26, 27 und 28 unten mit Bezug auf Fig. 3 erklärt sind, ist noch kurz zu er­ wähnen, daß die Funktionseinheit 29 eine Einrichtung zur manuellen Einstellung des Schrittmotors 18 bezüglich der Rasterart darstellt und daß die Funktionseinheit 30 stell­ vertretend für eine Vielfalt von zusätzlichen Einheiten steht, wie Einrichtungen zur Energieversorgung (Netzge­ räte), manuelle Eingänge, Hauptmotorkontrolle, Synchro­ nisation der Walzenantriebe, Sicherheitsvorrichtungen (z. B. um eine Lasertätigkeit zu verhindern, wenn der An­ trieb ausgeschaltet ist oder wenn kein Werkstück auf der Walze 10 aufliegt) und Mittel zur Entziehung von Rauch/ Dampf.

In Fig. 3 speist der Ausgang des Abtasters 15 den einen Eingang eines Vergleichers 31, um einen Vergleich mit einer vorgesehenen Vergleichsgröße, die am Vergleichereingang 32 empfangen wird, vorzunehmen, um ein binäres Ausgangssignal abzugeben. Das Ausgangssignal wird von einem D-Flip-Flop 32 a empfangen, um es konstant zu halten, außer während die Fortschaltimpulse von einem nicht dargestellten Oszillator eintreffen. Von diesem wird es an einen Speicher 27 (random access memory) mit wahlfreiem Zugriff zugeführt, der dazu benutzt wird, um eine einzelne Datenzeile zu speichern. Um die Originalmatrize "auszudehnen", werden zusätzliche Bits (Dateninformationen) in den wahlfreien Zugriffspeicher 27, wie gefordert, eingeschrieben, um eine Zeile ganz aufzu­ füllen, und keine Daten werden eingeschrieben, während eine Lücke der Matrize abgetastet wird. Die gesamte Anzahl der "Auffüllbits" entspricht der Länge der Lücke. Diese Anzahl ist bestimmt durch die Datenübertragung von der Haupt­ walzenüberwachungseinrichtung 12 zu den beiden Registern 34, 35, die die jeweilige Lage vom Anfang und Ende der Lücke speichern. Die Differenz zwischen den Werten in diesen bei­ den Registern wird von einem Subtrahierer 36 berechnet, und diese Differenz wird dazu benutzt, eine geeignete Zahl von "Einfüllbits" zu erzeugen, durch Vergleichen des Er­ gebnisses mit dem Wert, der in einem Schreibzähler 38 gehalten wird. Wenn ein Digitalvergleicher 37, der mit zwei Eingän­ gen jeweils mit dem Substrahierer 36 und dem Zähler 38 ver­ bunden ist, anzeigt, daß der Ausgang des Subtrahierers 36 größer ist als der des Schreibzählers 38, wird das Zähler­ gebnis des Zählers erhöht und ein zusätzlicher Schreib­ zyklus wird am wahlfreien Zugriffspeicher 37 ausgeführt, um ein zusätzliches Bit einzufügen. Um sicherzustellen, daß die Einfüllbits einheitlich entlang dem Umfang zuge­ teilt werden, ist die Folge der Wichtigkeit der Daten­ zeilen vom Schreibzähler 38 zu dem Vergleicher 37 umge­ kehrt, so daß das bedeutendste Bit des Schreibzähleraus­ gangs (in parallel binärer Form) behandelt wird wie das unbedeutendste Bit und umgekehrt bei der Verbindung des unbedeutendsten Biteingangs des Vergleichers. Ein Adres­ senauswähler 39 erlaubt den wahlfreien Zugriffspeicher 27 zum "Schreiben" zu benutzen, wenn die Hauptwalzenüber­ wachungseinrichtung 12 zunimmt (ihren Wert erhöht) oder wenn ein Einfüllbit erforderlich ist und ist auch zum "Lesen" zu benutzen, unter der Kontrolle der Druckwalzen­ überwachungseinrichtung 24. Die Daten vom Speicher 27 wer­ den von einem Flip-Flop 33 a aufgenommen, um Schreibzy­ linder ohne Datenzerstörung zu erlauben. Der Ausgang dieses Flip-Flops 33 a schaltet den Laser 21 ein und aus, wie er­ forderlich.

Deshalb, unter Verwendung des gezeichneten bevorzugten Aus­ führungsbeispiels, ist das Ausgangssignal des Abtasters 15 in eine 16werte Grauskala digitalisiert und vorüber­ gehend in den Speicher 27 abgespeichert. Nach einer kom­ pletten Zeilenabtastung von der Vorderkante zur Hinterkante des nicht verbundenen Werkstückes wird in der Schaltung 25 ein räumlicher Maßstabsfaktor für die Verbindung bestimmt. Die Inhalte der Speicher sind maßstabskorrigiert für die Verbindung und für "Gamma" die optisch elektrische Dichte- Ausgangs-Antwortkurve, und werden dann über das Ausgangstor 28 über­ tragen, um den Leistungslaser 21 während der nächsten Um­ drehung zu modulieren.

Der Antrieb kann so koordiniert sein, daß für jede Um­ drehung des Tragezylinders 10 und Druckzylinders 22 der Schrittschaltmotor 18 die Laufbühne 16 um einen Schritt fortbewegt, und eine ganze kreisförmige Linie wird bei jeder solchen Umdrehung eingraviert; alternativ kann je­ doch veranlaßt werden, daß zwei oder mehr vollständige Zylinderumdrehungen die Gravierung einer vollständigen Um­ fangslinie bewirken, während die Laufbühne axial um einen Zuwachs, der kleiner ist als der axiale Schritt, der der normalen Leseabtastung entspricht, bewegt wird, wobei die Schreibauflösung des Systems ausgenutzt wird; während einer zusätzlichen Drehung wird die Laufbühne 16 für einen nachfolgenden Abtastvorgang weitergeschaltet.

Für ein Halblton-Drucken muß die Auflösung der Leseabtastung größer sein als die Auflösung der Schreibabtastung. Demzu­ folge kann ein diagonales (transversales) Schwanken oder Oszillieren durch irgendwelche geeignete Mittel dem Lese­ abtaster überlagert werden, um zu ermöglichen, daß die gesamte Breite des Abtastschrittes der Trageplatte, die die Abtastköpfe trägt, untersucht wird, und so einen Ausgangs­ punkt herzustellen, der die mittlere optische Dichte einer abgetasteten Flächeneinheit repräsentiert.

Für die ursprüngliche Ausrichtung des Systems mit dem Lese­ abtaststrahl können Mittel vorgesehen sein und ebenso für die schnelle Feststellung und Anzeige von abweichender Aus­ richtung zwischen der Führungskante und der Hinterkante der Verbindung, z. B. Registermarkierungen (Speichermarkierungen).

Claims (7)

1. Kopiergerät zur Herstellung einer nahtlosen Kopie von einem nicht verbundenen Original mit durch einen Spalt getrennten voreilenden und nachlaufenden Kanten, das eine Abtasteinheit für das Original und eine Wiedergabe­ einheit aufweist, mit einer Speichereinheit für Zusatz­ werte zur lückenlosen Wiedergabe, gekennzeichnet durch ein RAM (27) in der Größe der Zeilenlänge der Wieder­ gabeeinheit, in das einmal die Signale von der Abtast­ einheit eingeschrieben werden und in das weiterhin zusätzliche Signale zur lückenlosen Wiedergabe des Originals (13) eingegeben werden, die gewonnen werden durch Eingeben von Zusatzadressen, in die der Nachbarwert eingeschrieben wird, wobei diese Zusatzadressen gewonnen werden durch einen Zähler für die effektive Vorlagen­ länge und die Wiedergabelänge und einen Vergleicher für diese beiden Werte.

2. Kopiergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßmittel einen Vorlagezähler (34, 35, 36) zur Spei­ cherung einer Zahl aufweisen, welche die Umfangslänge repräsentiert, und daß die Speicher-Steuer-Mittel einen Schreibzähler (38) und einen Vergleicher (37) zum Ver­ gleichen des Ausgangs des Druckstock-Zählers (34, 35, 36) mit dem Inhalt des Schreibzählers (38) enthalten; und daß ein Taktgeber an dem RAM (27) zum Einleiten von Schreib-Speicher- und Lese-Speicher-Operationen während des Abtastens angeschlossen ist und der Vergleicher (37) ein Einleiten einer zusätzlichen Schreibspeicher-Opera­ tion bewirkt, die auch den Inhalt des Schreibzählers (38) erhöht.

3. Kopiergerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Vergleicher (37) eine der Bedeutung der anzuwendenden Eingangssignale entsprechende Vielzahl von Eingangsan­ schlüssen hat, der Schreibzähler (38) eine der Bedeutung der davon ausgehenden Ausgangssignale entsprechende Viel­ zahl von Ausgangsanschlüssen hat, und die am meist bedeu­ tenden bzw. zweitmeistbedeutenden Ausgangsanschlüsse des Schreibzählers (38) mit den letzten bzw. vorletzten bedeu­ tenden Eingangsanschlüssen des Vergleichers (37) verbunden sind und so weiter in Reihenfolge mit dem letzten bedeu­ tenden Ausgangsanschluß des Schreibzählers (38) verbunden mit dem meist bedeutenden Eingangszähler des Vergleichers (37).

4. Kopiergerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Walzen (10, 22) getrennt angetrie­ ben werden und jeweils eine Taktsteuerung für den Daten­ transfer aufweisen.

5. Kopiergerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtasteinheit (15) und die Wieder­ gabeeinheit (20) mechanisch verbunden sind.

6. Verwendung des Kopiergerätes nach Anspruch 1 zu in Umfangs­ richtung verzerrter Wiedergabe einer Vorlage (13).

7. Kopiergerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch einen zusätzliche Speicher zur dauernden Ablage der Wiedergabewerte.