DE2739977B2

DE2739977B2 - Graviervorrichtung zur Herstellung von Druckformen

Info

Publication number: DE2739977B2
Application number: DE2739977A
Authority: DE
Inventors: Juergen Dipl.-Ing. 2300 Kiel Doelves
Original assignee: Dr.-Ing. Rudolf Hell Gmbh, 2300 Kiel
Current assignee: Heidelberger Druckmaschinen AG
Priority date: 1977-09-06
Filing date: 1977-09-06
Publication date: 1980-05-22
Also published as: JPS5723593B2; FR2401772A1; NL7809102A; CA1121732A; IT7827276A0; JPS5449201A; GB2006568A; DE2739977C3; NL175044B; IT1098439B; GB2006568B; FR2401772B1; DE2739977A1; US4259697A; NL175044C

Description

Die Erfindung betrifft eine Graviervorrichtung zur Herstellung von Druckformen, bei welcher ein elektromagnetisch angetriebener Gravierstichel eine Grundschwingung (Rastsignal) ausführt und eine von der Vorlagenabtastung abhängige, taktmäßig erfolgende Steuerung erfährt.

In der DE-OS 26 09 643 wird bereits eine Graviereinrichtung zur Herstellung gerasteter Druckformen von Vorlagen beschrieben.

Die Vorlagen können Halbtonvorlagen, sogenannten Strichvorlagen mit Schriften und StrichdarsteUungen oder Kombinationen von beiden sein.

Die zu reproduzierende Vorlage, die auf einem rotierenden Abtastzylinder aufgespannt ist, wird von einem Lichtpunkt eines parallel zum Abtastzylinder entlanggeführten Abtastorgans nach einem Abtastraster abgetastet ]e nach Tonwert der abgetasteten Bildpunkte wird mehr oder weniger Licht von der Vorlage in das Abtastorgan reflektiert und dort optoelektronisch in ein Bildsignal umgewandelt das mittels einer Abtasttaktfolge digitalisiert wird.

Anschließend wird das digitale Bildsignal nach einer vorgegebenen Logarithmus- und/oder Gradationskurve durch Umcodieren mittels eines programmierten Festwertspeichers modifiziert wobei sich die Gradationskurve nach dem anschließenden Druckprozeß und nach gewünschten redaktionellen Änderungen der Reproduktion gegenüber dem Original richtet

Das modifizierte digitale Bildsignal wird dann wieder in ein analoges Bildsignal zurückgewandelt und als Bildsignal-Steuerstrom einem elektromagnetischen Gravierorgan mit einem Gravierstichel als Schneidwerkzeug zugeführt das sich axial an einem ebenfalls rotierenden Druckzylinder entlang bewegt

Bei der Druckformherstellung graviert das Gravierorgan eine Folge von nahtlos in einein Druckraster angeordneten Näpfchen, deren Tiefe sich jeweils nach dem Tonwert des zugeordneten Bildpunktes richtet

Zur Aufrasterung wird dem Bildsignal-Steuerstrom ein Grundschwingungs-Steuerstrom als Rastersignal überlagert, dessen Frequenz sich nach dem aufzuzeichnenden Druckraster und nach der Oberflächengeschwindigkeit des Druckzylinders richtet.

Während das Rastersignal eine dem Druckraster entsprechende vibrierende Hubbewegung des Gravierstichels erzeugt und die Zeitpunkte für die Gravur der Näpfchen festlegt, bestimmt der momentane Bildsignal-Steuerstrom die Eindringtiefe des Gravierstichels in das betreifende Näpfchen.

Der gravierte Druckzylinder bildet die Druckform für den späteren Druckprozeß in einer Tiefdruck-Rotationsmaschine.

Ein besonderes Problem bei der gerasterten Druckkernherstellung stellt die exakte Wiedergabe von Konturen in der Vorlage dar. Bei der in der DE-OS 26 09 643 beschriebenen Gravieranlage sind die Positionen der Näpfchen auf der Druckform durch das Druckraster fest vorgegeben. Auf der Abtastseite verlaufen die Konturenlinicn in der Vorlage dagegen willkürlich zum Abtastraster, das zu dem aufzuzeichnenden Druckraster kongruent ist Feine Kon türen verlaufe können daher in einer starren Näpfchenanordnung nur mangelhaft wiedergegeben werden. Schräg zur Abtastrichtung verlaufende feine Konturen weisen beispielsweise störende Treppenstrukturen auf. Hinzu kommt daß bei der beschriebenen Gravieranlage die Tonwerte im Bereich einer Kontur aufgrund der Übertragungseigenschaften eines massebehafteten elektromagnetisehen Gravierorgans verändert wiedergegeben werden, was ebenfalls als nachteilig angesehen wird.

Prinzipiell ließe sich eine schärfere Konturenwiedergabe bereits durch ein feineres Druckraster erzielen. Ein feineres Druckraster hat aber den Nachteil, daß im späteren Druckprozeß die Farbabgabe aus den Näpfchen auf den Druckträger des geringeren Näpfchenvolumens mangelhaft ist

Ferner ist es bereits bekannt eine Konturenverbesse-

rung durch eine Lageverschiebung von Rasierpunktcn im Bereich der Kontur zu erreichen.

Bei dem dort beschriebenen Reproduktionsgerät zum Belichten von Rasterbildern auf ein lichtempfindliches Medium werden zum Zwecke einer schärferen Konturenwiedergabe diejenigen Rasterpunkte, die Konturenverläufe wiedergeben, derart gegenüber den durch das Druckraster vorgegebenen Positionen verschoben, daß sie im wesentlichen auf die Konturenlinien fallen. In diesem Reproduktionsgerät werden Vorlagen zusätzlich mit einer quer zur Abtasirichtung angeordneten Fotodiodenzeile abgetastet Diese Fotodiodenzeile liefert bei Auftreten einer in Abtastrichtung verlaufenden Kontur in der Vorlage ein Steuersignal an das Aufzeichnungsorgan. Das Steuersignal lenkt einen im Strahlengang der Aufzeichnungslichtquelle befindlichen drehbaren Spiegel aus, wodurch die Rasterpunkte im Konturenbereich senkrecht zur Aufzeichnungsrichtung /erschoben aufbelichtet werden.

Diese Reproduktionseinrichtung hat Jen Nachteil, daß lediglich in Abtastrichtung verlaufende Konturen verbessert wiedergegeben werden können. Eine genaue Ortsbestimmung für eine Kontur ist nicht möglich.

Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß das Verfahren nicht für elektromagnetische Gravierorgane Verwendung finden kann, da der Gravierstichel weder in Aufzeichniingsrichtung noch quer dazu schnell auslenkbar ist, sondern lediglich eine raJial zum Druckzylinder gerichtete Hubbewegung ausführt.

Der im Anspruch 1 angegebenen Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Graviervorrichtung zur Herstellung von gerasterten Druckformen anzugeben, bei der eine genauere Konturenerkennung erfolgt, bei der zum Zwecke der verbesserten Konturenwiedergabe eine Lageverschiebung der Näpfchen auch mit einem elektromagnetischen Gravierorgan durchgeführt wird und bei der die Tonwerte im Bereich einer Kontur unverfälscht wiedergegeben werden.

Die Erfindung wird anhand der Fig. 1 bis 5 näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 ein Blockschaltbild einer Graviervorrichtung; F i g. 2 ein Zeitdiagramm;

Fig.3 eine grafische Darstellung der Gravur einer Kontur;

Fig.4 ein Ausführungsbeispiel für einen Raster-Generator;

F i g. 5 ein weiteres Zeitdiagramm.

F i g. 1 zeigt ein Blockschaltbild einer Gravieranlage zur Durchführung des Verfahrens.

Ein Abtastzylinder 1 und ein Druckzylinder 2 sind über eine Kupplung 3 miteinander verbunden und werden von einem Synchronmotor 4 in Richtung eines Pfeiles 5 angetrieben. Der Synchronmotor 4 wird aus einem Kunstnetz 6 mit der Frequenz h gespeist, die durch einem Umrichter 7 aus dem Primärnetz 8 mit der Frequenz f\ gewonnen wird. Die Frequenz h des Kiinstnetzes 6 und damit auch die Drehzahl des Synchronmotors 4 ist von der Frequenz der Führungstaktfolge Ti des Umlaufrichters 7 abhängig.

Die Führungstaktfolge T\ wird durch Frequenzteilung aus einer Taktfolge To eines Steueroszillators 9 gewonnen. Dazu ist zwischen Steueroszillator 9 und Umrichter 7 eine Teilerstufe IO geschaltet, deren Teilungsfaktor 171 entsprechend der gewünschten Drehzahl des Synchronmotors 4 einstellbar ist.

Der Umrichterantrieb schafft eine absolut starre Zeitbeziehung zwischen der Taktfolge 7b und der Umfangsgeschwindigkeit der Zylinder. Selbstverständlich können die Zylinder auch getrennt durch je einen Synchronmotor angetrieben werden. Anstelle von Synchronmotoren kann auch ein mit Gleichlaufschwankungen behafteter Antriebsmotor für die gekoppelten Zylinder Anwendung finden. In diesem Falle ist der Steueroszillator 9 als Impulsgeber ausgebildet, der mit der Welle der Zylinder verbunden ist. Die Erfindung kann auch bei Flachbett-Gravieranlagen angewendet werden.

κι Auf dem Abtastzylinder 1 ist eine zu reproduzierende Vorlage ! 1 befestigt, die Halbtonbereiche und Schriftbereiche aufweisen möge.

In einem Halbtonbereich, der z. B. Bilder enthält, werden zwischen »Schwarz« und »Weiß« eine Vielzahl > in sich verlaufender Dichtestufen unterschieden. Dichtesprünge treten nur an Konturen auf. Im Schriftbereich, mit Texten und Strichdarstellung, werden lediglich zwei Dichtewerte, nämlich »Schwarz« und »Weiß« unterschieden, wobei an den Schwarz-Weiß-Übergängen

2» (Konturen) steile Dichtesprünge auftreten.

Zur Gewinnung eines Bildsignal wird die Vorlage 11

von einem optoelektronischen Abtastorgan 12 punkt- und bildlinienweise nach einem Abtast raster abgetastet.

Das Abtastorgan 12 bewegt sich mit Hilfe einer

r> Spindel 13 und eines Motors 14 parallel zum Abtastzylinder 1 in Richtung eines Pfeiles 15. Der Motor 14 wird über eine Motorsteuerstufe 16 von einer Taktfolge T₂ gespeist. Die Taktfolge T2 entsteht durch Teilung der Taktfolge 7"₀ des Steueroszillators 9 in einer

«ι Teilerstufe 17 mit dem Teilungsfaktor «72.

Das Bildsignal wird einem Verstärker 18 zugeführt, indem es verstärkt und logarithmiert wird, so daß das Bildsignal der abgetasteten Vorlagendichte proportional ist.

r. Das verstärkte Bildsignal gelangt auf einen A/D-Wandler 19. Der A/D-Wandler 19, z. 3. vom Typ ADC 8S der Firma Analog Devices, hat eine Auflösung von 8 bit, d. h. ein von Null (Schwarz.) bis zum Maximalwert (Weiß) ansteigendes analoges Bildsignal

4i) wird in 256 diskrete Dichtewerte (Bildwerte) von 0 bis 255 digitalisiert.

Die Analog-Digital-Wandlung des Bildsignals wird durch eine Abtasttaktfolge T\ mit der Frequenz A gesteuert, wobei jedem Takt ein abgetasteter Bildpunkt

·"> zugeordnet ist. Die Abtasttaktfolge Ta wird durch Frequenzteilung der Taktfolge 7ö in einer weiteren Teilerstufe 20 mit dem Teiliingsfaktor q\ erzeugt und einem Steuereingang 21 des A/D-Wandlers 19 zugeführt.

"·» Dem A/D-Wandler 19 ist eine Speichereinrichtung 22 nachgeschaltet.

Diese Speichereinrichtung 22 kann eine Gradationsstiife in Form eines programmierbaren Festwertspeichers (PROM) sein, in dem die digitalen Bildwerte nach

·">·"· einer vorgegebenen Gradationsfunktion modifiziert werden.

Die Gradation ist in Form digitaler Werte unter den zugeordneten Adressen des Festwertspeichers abgespeichert. Häufig erfolgt auch die Logarithmierung des

wi Bildsignals in der Gradationsstufe. Dann ist der Festwertspeicher mit einer aus der Logarithmus- und Gradationsfunktion gebildeten Summenfunktion programmiert, und die Logarithmierung im Verstärker 18 entfällt.

<>'"> Zum Zwecke einer Mallstabsänderung zwischen Vorlage und Reproduktion 1 t Jie Speichereinrichtung 22 z.B. nach der DK-PS 1193 534 aufgebaut. Das Verhältnis von Schreib- und l.esetakt bestimmt dann

den Reproduktionsmaßstab.

Zum Zwecke eines elektronischen Ausgleichs unterschiedlicher Durchmesser von Abtast- und Druckzylinder bei einer Reproduktion im Maßstab 1 :1 kann die Speichereinrichtung 22 z. B. nach der DE-PS 25 08 734 aufgebaut sein.

Ebenso ist es denkbar, in der Speichereinrichtung 22 die Binärdaten der gesamten Vorlage zu speichern, um sie zeitversetzt oder ggf. an einem anderen Ort zur Steuerung des Gravierorgans auszulesen.

Die aus der Speichereinrichtung 22 ausgelesenen digitalen Bildwerte werden in einem nachfolgenden D/A-Wandler 23 wieder in ein analoges Bildsignal zurückgewandelt.

Das in einem Gravierverstärker 24 verstärkte und mit einem Rastersignal überlagerte Bildsignal wird einem elektromagnetischen Gravierorgan 25 mit einem Gravierstichel als Schneidwerkzeug zugeführt, das die Gravur der Näpfchen auf dem Druckzylinder 2 vornimmt.

Das Gravierorgan 25 wird mit Hilfe einer Spindel 26 und eines Motors 27 parallel zum Druckzylinder 2 in Richtung eines Pfeiles 28 bewegt. Der Motor 27 wird von einer Motorsteuerstufe 29 gespeist, die ebenfalls mit der Taktfolge Ti beaufschlagt ist.

Zur Erzeugung des Rastersignals ist ein Raster-Generator 30 vorgesehen, in dem aus einer Taktfolge Ti eine dem aufzuzeichnenden Druckraster entsprechende Wechselspannung mit der Frequenz t_G als Rastersignal erzeugt wird. Die Wechselspannung kann z. B. Sinusoder Sägezahn-Form haben.

An einem Programmiereingang 31 kann eine Phasenverschiebung φ_ο zwischen dem Rastcrsignal und der Taktfolge Tj eingestellt werden.

Die Taktfolge Tz wird mittels einer weiteren Teiierstufe 32 mit dem Teilungsfaktor qi aus der Taktfolge Todes Steueroszillators9 abgeleitet.

Während das Rastersignal eine vibrierende Hubbewegung des Gravierstichels erzeugt, wobei dieser jeweils bei einem periodisch wiederkehrenden Amplitudenwert des Rastersignals die größte Auslenkung in Richtung der Druckform erfährt und ein Näpfchen graviert, bestimmt das Bildsignal die Eindringtiefe des Gravierstichels in die Oberfläche der Druckform und damit den aufzuzeichnenden Tonwert.

Es wird die Vorlage 11 in Abtastrichtung nach einem gegenüber dem Druckraster feineren Abtastraster abgetastet, so daß eine genauere Lagebestimmung einer Kontur erreicht und mehrere Bildinformationen pro Näpfchen erzeugt und weiterverarbeitet werden.

Im Ausführungsbeispiel ist die Abtastfeinheit doppelt so groß gewählt, wodurch für jedes zu gravierende Näpfchen zwei zeitlich versetzte Helligkeitsinlormationen zur Verfügung stehen. Die Haupt-Bildwerte repräsentieren die Helligkeitsinformationen der den Näpfchen im aufzuzeichnenden Raster geometrisch zugeordneten Bildpunkte in der Vorlage und die Zwischen-Bildwerte zwischen diesen Bildpunkten abgetastete Helligkeitsinformationen.

Die höhere Auflösung in Abtastrichtung wird im Ausführungsbeispiel durch eine gegenüber der Frequenz ic des Rastersignals höhere Frequenz Ia der Abtasitaktfolge Ta erreicht.

Allgemein ist der Zusammenhang zwischen der Frequenz Ia der Abtasttaktfolge Tc des Tastersignals durch die Formel (a = π χ m χ lc gegeben, wobei mit »n« die Abtastfeinheit und mit »m« ein Proportionalitätsfaktor bezeichnet wird.

Da die Abtastfeinheit im Ausführungsbeispiel doppelt so groß ist, keine Maßstabsänderung erfolgen soll, und die Zylinder gleiche Durchmesser aufweisen mögen, ist π = 2 und m = 1.

ί Zur Gewinnung der Zwischen-Bildwerte könnte auch ein zweiter A/D-Wandler mit einer entsprechenden Taklsteuening vorgesehen werden. Ebenso könnte die Vorlage 11 auch mit einer in Abtastrichtung ausgerichteten Fotodiodenzeile abgetastet werden, wobei die

κι Bildsignale zwischenzuspeichern wären.

Da die Abtasttaktfolge T_A und das Rastersignal aus einem gemeinsamen Steueroszillator 9 abgeleitet sind, stehen beide Signale in einer festen Phasenbeziehung zueinander derart, daß die Takte der Abtasttaktfolge Τ_Λ und damit die Zeitpunkte für die Analog-Digital-Wandlung des Bildsignais in die periodisch wiederkehrenden Amplitudenwerte des Rastersignals fallen, wobei der Zwischen-Bildwert eines Näpfchens jeweils vor, und der zugeordnete Haupt-Bildwert jeweils bei der Gravur des Näpfchens dem Rastersignal überlagert und dem Gravierorgan zugeführt wird. Die zeitliche Zuordnung ist ausführlich in Fi g. 2 dargestellt.
Diese Maßnahme hat folgende Vorteile:
Bekanntlich weist ein elektromagnetisches Gravier-

r> organ eine Tiefpaßcharakteristik auf, welche seine Übertragungseigenschaft, d. h. das Zusammenwirken von Eingangssignal und Bewegung des Gravierstichels, bestimmt Bei einem Bildsignalsprung nimmt der Gravierstichel daher seine durch den neuen Bildsignal-

j<> wert vorgegebene Sollage bei der Gravur eines Näpfchens mit einer gewissen Zeitverzögerung ein. Durch eine in bezug auf die Phasenlage des Rastersignals gesteuerte Überlagerung der Bildsignalsprünge an einer Kontur läßt sich daher der Einstich und der

i'i Ausstich des Gravierstichels in die Druckform und seine Eindringtiefe bei der Gravur der Näpfchen beeinflussen, wodurch eine Lageverschiebung der Näpfchen gegenüber dem Druckraster erzielt wird, die zur verbesserten Konturenwiedergabe ausgenutzt wird.

■«ι Im Falle eines Dichtesprunges (Kontur) in der Vorlage wird der zugehörige Bildsignalsprung beim Anmeidungsgegenstand in zwei Teilsprünge aufgeteilt, die als Zwischen- und Haupt-Bildwerte nacheinander innerhalb einer Periode dem Rastersignal überlagert

■»> werden. Dabei gibt der Zwischen-Bildwert die »Tendenz« für die Bewegungsrichtung des Gravierstichels an, in die er durch den nachfolgenden Haupt-Bildweri ausgelenkt wird.
Die Verschiebung der Näpfchen erfolgt in dem Sinne

V) daß Näpfchen, deren Größen Zwischenwerte zwischen zwei aneinandergrenzenden Dichteniveaus an einei Kontur entsprechen, dichter an diejenigen Näpfchen herangerückt werden, welche das höhere Dichteniveai repräsentieren, was in F i g. 3 näher dargestellt ist.

In einer bevorzugten Ausführungsform besteht zwischen dem Rastersignal und der Abtasttaktfolge T, eine konstante Phasenverschiebung φ_α so daß be Abtastung einer Kontur der zweite Teilsprung de; Bildsignals (Haupt-Bildwert) jeweils zeitlich vor dei

w) Gravur eines Näpfchens dem Rastersignal Überlager wird, wodurch eine exaktere Tonwertwiedergabi erfolgt

Zweckmäßig wird die Phasenverschiebung ψ_ο etwi gleich der Einschwingzeit des Gravierstichels bei einen

to Bildsignalsprung gewählt, so daß der Gravierstiche jeweils in den periodisch wiederkehrenden Amplituden werten des Rastersignals bereits die durch dei Bildsignalsprung vorgegebene Endlage erreicht hat Dii

Amplitudenwerte sind vorzugsweise die Extremwerte des Rastersignals, im Ausführungsbeispiel jeweils die Minimalwerte der Wechselspannung.

Fig.2 zeigt ein Impulsdiagramm zum Verdeutlichen des zeitlichen Ablaufes der Bildsignalverarbeitung zwischen Abtastung und Aufzeichnung.

In A) ist ein willkürlicher Bildsignalverlauf bei Abtastung einer Bildlinie dargestellt, wobei der hohe Signalpegel dem Tonwert »Weiß« und der niedrige Signalpegel dem Tonwert »Schwarz« entpricht. Der Bildsignalverlauf weist einen Weiß/Schwarz-Übergang 38 und einen Schwarz/Weiß-Übergang 39 auf.

B) zeigt die Abtasttaktfolge T_A, mit der die Analog-Digital-Wandlung des Bildsignals durchgeführt wird.

ir. C) ist das Rastersigna! als Wechselspannung dargestellt Jeweils im Minimum der Wechselspannung wird ein Näpfchen graviert, beispielsweise zur Zeit das n-te Näpfchen.

Die Frequenz (a der Abtasttaktfolge Ta ist doppelt so groß wie die Frequenz f_c des Rastersignals gewählt, so daß auf eine Periode des Rastersignals zwei Takte der Abtasttaktfolge Ta entfallen.

Zur Zeit t\ wird der Zwischen-Bild wert und zur Zeit ti der Haupt-Bildwert des n-ten Näpfchens innerhalb des Oberganges 38 ermittelt.

D) zeigt ein Rastersignal, das gegenüber der Abtasttaktfolge Ta um den Phasenwinkel φ_ο verschoben ist

In E) ist der Verlauf des rückgewandelten analogen Bildsignals dargestellt, das dem Rastersignal überlagert wird.

Der bei Abtastung des Überganges 38 erzeugte große Bildsignalsprung zwischen »Weiß« und »Schwarz« ist in zwei kleinere Teilsprünge 40 und 41 aufgeteilt, die dem Rastersignal zur Gravur den n-ten Näpfchens nacheinander zu den Zeiten i| und h überlagert werden.

am Falle der konstanten Phasenverschiebung φ_ο des Rastersignals wird der zweite Teilsprung 41 ebenfalls zur Zeit <2 überlagert, das n-te Näpfchen aber erst später zur Zeit f2 graviert.

Fig.3 zeigt zur Verdeutlichung des Erfindungsgedankens Signalverläufe, die Bewegung des Gravierstichels und die Gravur von Näpfchen bei der Wiedergabe einer Kontur.

In Fig.3a ist der Vorgang für den Weiß/Schwarz- Obergang 38 dargestellt

In A) ist der Bildsignalverlauf in Abtastrichtung bei dem Weiß/Schwarz-Übergang 38 aufgezeichnet, wobei auf der Abszisse die Zeitpunkte für die Analog-Digital- Wandlung des Bildsignals angedeutet sind.

Dabei ergibt sich nach der Rückwandlung der digitalen Bildwerte in ein analoges Bildsignal der in B) wiedergegebene Signalverlauf mit den Teilsprüngen 40 und 41. Als gestrichelte Linie 42 ist der volle Signalsprung angedeutet

In C) ist die Bahn des Gravierstichels von einem Niveau Si (Weiß) auf ein zweites Niveau 52 (Schwarz) ohne Berücksichtigung des Rastersignals dargestellt Im Falle der Teilsprünge 40 und 41 ergibt sich der Verlauf eo 43, dagegen bei dem vollen Bildsignalsprung 42 der Verlauf 44.

D) zeigt das Rastersignal mit der Phasenverschiebung ψο gegenüber den Abtasttakten.

In E) ist ein abgewickelter Schnitt durch die Oberflächenschicht des Druckzylinders entlang einer Umfangslinie im Bereich einer Kontur aufgezeichnet

Zur Zeit Io wird ein Näpfchen 45 mit dem Tonwert »Weiß« und zur Zeit h ein Näpfchen 46 mit dem Tonwert »Schwarz« graviert. Im Übergangsbereich zwischen »Weiß« und »Schwarz« entsteht ein Näpfchen 47 mit einem Grauwert. Durch die Teilsprünge 40 und 41 des Bildsignals bleibt der Gravierstichel bei der Gravur des Näpfchens 47 länger im Material, so daß sein Ausstich 49 flacher als normal verläuft Bezogen auf die Markierungen 50, die das Druckraster kennzeichnen sollen, ist das Näpfchen 47 in Richtung auf den dunkleren Tonwert der Kontur hin verschoben aufgezeichnet worden, wodurch die schärfere Konturenwiedergabe erreicht ist.

Zur Veranschaulichung der erreichten Verbesserung ist ein Näpfchen 47' angedeutet, das nach dem herkömmlichen Gravierverfahren bei einem vollen Büdsignalspning 42 entstehen würde. Dieses Näpfchen 47' bringt keine Konturenverbesserung und erreicht auch nicht die Solltiefe, so daß ein verfälschter Tonwert entsteht

Fig.3b zeigt den Vorgang für den Schwarz/Weiß-Übergang 39.

Aufgrund der Teilsprünge 40 und 41 wird jetzt das Näpfchen 47 mit einem flacheren Einstich 48 und einem steileren Ausstich 49 des Gravierstichels graviert so daß das Näpfchen 47 ebenfalls in Richtung des dunkleren Tonwertes der Kontur verschoben aufgezeichnet wird.

F i g. 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel für den Raster-Generator 30 der F i g. 1.

Der Raster-Generator 30 wandelt die Taktfolge T₃ in eine sinusförmige Wechselspannung als Rastersignal um.

Der Raster-Generator 30 besteht im wesentlichen aus zwei 16-stufigen Schieberegistern 54 und 55, die z. B. aus 8-bit-Schieberegistern vom Typ SN 74 198 aufgebaut sind

Jedem Ausgang Q_A bis Qp des Schieberegisters 54 ist ein Inverter 56, ein fester Arbeitswiderstand 57 und ein nach der Sinusfunktion gewichteter Widerstand 58 zugeordnet Die Arbeitswiderstände 57 sind an eine Spannungsquelle 59 angeschlossen, die außerdem über einen Widerstand 60 mit dem nichtinvertierenden Eingang eines Operationsverstärkers 61 verbunden ist Die gewichteten Widerstände 58 stehen gemeinsam mit dem invertierenden Eingang des Operationsverstärkers 61 in Verbindung. Im Operationsverstärker 61 wird über einen Widerstand 62 ein Strom /1 von einer weiteren Spannungsquelle 63 eingeprägt

An dem Ausgang des Operationsverstärkers 81 entsteht die stufige Sinusspznnung. Durch eine frequenzabhängige Rückkopplung, welche hochfrequente Frequenzanteile unterdrückt kann die stufige Sinusspannung geglättet werden.

Als Schiebetakt für beide Schieberegister 54 und 55 dient die Taktfolge T₃, die über eine Leitung 64 zugeführt wird.

Die Vorbereitungseingänge A/B des Schieberegisters 55 sind mit einer Taktfolge Tt auf einer Leitung 65 beaufschlagt, deren Frequenz U der Frequenz fc der Wechselspannung bzw. des Rastersignals entspricht

Im Ausführungsbeispiel ist /3 = 32 χ /i, so daß sich eine Periode der Wechselspannung aus zweiunddreißig Stufen zusammensetzt

Die Ausgänge Qa bis Qp des Schieberegisters 55 sind wahlweise mit den Vorbereitungseingängen A/B des Schieberegisters 54 verbindbar.

Dadurch kann die Phasenlage der Wechselspannung gegenüber der Takfolge 7} bon 0 bis 180° in sechszehn Stufen verschoben werden, wobei eine Stufe der

Taktperiode von T3 entspricht.

Der Schiebetakt T₃ schiebt die Takte der Taktfolge T< fortlaufend durch das Schieberegister 55, wobei jeweils nach zweiunddreißig Schiebetakten ein Durchlaufzyklus beendet ist. Dadurch erscheint an den Vorbereitungseingängen A/E des Schieberegisters 54 eine Taktfolge T₄, die aber gegenüber der Taktfolge Γ4 um einen ausgewählten Betrag phasenverschoben ist. Wenn z. B. eine Phasenverschiebung von 45° gewünscht wird, ist der Ausgang Q_D des Schieberegisters 55 mit den Vorbereitungseingängen A/B des Schieberegisters 54 verbunden.

Die phasenverschobene Taktfolge T\ wird durch den Schiebetakt 7} durch das Schieberegister 54 geschoben, wobei ebenfalls nach zweiunddreißig Schiebetakten jeweils ein Durchlaufzyklus beendet ist.

Jeder Ausgang Q des Schieberegisters 54 kann die logischen Zustände »L« und »H« einnehmen. Im Falle, daß an einem Ausgang Q L-Signal anliegt, fließt durch

den zugeordneten gewichteten Widerstand 58 ein Teilstrom, deren Größe von dem Widerstandswert abhängig ist. Die Teilströme aller gewichteten Widerstände 58 überlagern sich am invertierenden Eingang des Operationsverstärkers 61 zu einem Summenstrom /2, der entsprechend den sechszehn möglichen Zuständen der Ausgänge Qa bis Qp des Schieberegisters 54 sechszehn verschiedene Werte annehmen kann, so daß an dem Ausgang des Operationsverstärkers 61 ebenfalls sechszehn verschiedene Spannungswerte innerhalb einer Halbperiode der Wechselspannung erzeugt werden.

F i g. 5 zeigt ein Diagramm zur Verdeutlichung der zeitlichen Abläufe bei der Erzeugung der Wechselspannung.

In A) ist die Taktfolge T₃ dargestellt, in B) die Taktfolge Ta, und in C) die pasenverschobene Taktfolge T\. D) zeigt den Verlauf der gestuften Sinusspannung.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Graviervorrichtung zur Herstellung von Druckformen, bei welcher ein elektromagnetisch angetriebener Gravierstichel eine Grundschwingung (Rastersignal) ausführt und eine von der Vorlagenabtastung abhängige, taktmäßig erfolgende Steuerung erfährt dadurch gekennzeichnet, daß der Bildsignal-Steuerstrom gegenüber dem Grundschwingungs-Steuerstrom im Sinne einer Phasenverschiebung voreilend überlagert wird.

2. Graviervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Phasenverschiebung in bezug auf einen periodisch wiederkehrenden Amplitudenwert des Grundschwingungs-Steuerstromes, bei dem der Gravierstichel die größte Auslenkung in Richtung der Druckform erfährt besteht

3. Graviervorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet daß der Amplitudenwert einem Extremwert des Grundschwingungs-Steuerstromes entspricht

4. Graviervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet daß das durch die Vorlagenabtastung gewonnene Bildsignal mit der Frequenz des Grundschwingungs-Steuerstromes in Bildwerte (Haupt-Bildwerte) digitalisiert und die digitalen Bildwerte taktmäßig nach einer Rückwandlung in den analogen Bildsignal-Steuerstrom dem Grundschwingungs-Steuerstrom voreilend überlagert werden.

5. Graviervorrichtung nach einem der Ansprüche I bis 4, dadurch gekennzeichnet daß die Phasenverschiebung etwa gleich der Einschwingdauer des Gravierstichels bei einem Sprung des Bildsignal-Steuerstromes gewählt wird.

6. Graviervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorlagenabtastung mit einer in Abtastrichtung höheren Auflösung als die des Druckrasters erfolgt, indem zwischen den taktmäßig gewonnenen digitalen Haupt- Biidwerten zusätzliche digitale Zwischen-Bildwerte erzeugt und dem Grundschwingungs-Steuerstrom nach einer Rückwandlung in den analogen Bildsignal-Steuerstrom zu den Zeitpunkten ihrer Entstehung überlagert werden.

7. Graviervorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet daß die Auflösung in Abtastrichtung doppelt so groß wie die des Druckrasters gewählt wird.

8. Graviervorrichtung nach einem der Ansprüche I bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die digitalen Bildwerte zwischen Abtastung und Aufzeichnung zwischengespeichert und mit der entsprechenden Phasenverschiebung gegenüber dem Grundschwingungs-Steuerstrom ausgelesen werden.