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Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung von
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Soll-Werten für die insbesondere automatische Voreinstellung von Druckmaschinen
Durch eine automatische Voreinstellunvonz. B.
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und Bogendruckmaschinen/ Rotationsdruckmaschinen«vor dem Andruck
mit vorher ermittelten Soll-Werten können bekanntlich in der Regel Einrichtzeiten
erheblich verkürzt, Makulatur vermindert, gleichartige,wiederkehrende Druckaufträge
rationeller abgewickelt und die Arbeitszeit des Bedienungspersonals vereinfacht
werden. Hauptsächlich werden mit den Soll-Werten die Farbgebung,der Papiereinzug
und die Register voreingestellt, wobei jedoch die Farbzonenvoreinstellung die Priorität
einnimmt. Die Voreinstellung ist demgemäß vornehmlich auf Druckverfahren beschränkt,
die mit Walzenfarbwerken arbeiten. Insbesondere eignen sich dabei Druckmaschinen,
die mit einer Farbferneinstellung ausgerüstet sind.
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Es ist bereits ein Verfahren zur Bestimmung von Soll-Werten für die
automatische Voreinstellung von Druckmaschinen bekannt.-Dabei dient der Soll-Wert
insbesondere
zur Voreinstellung des Messerabstandes zum Duktor
des Farbwerkes, so daß die Farbmenge bestimmt wird, die in jeder Zone gebraucht
wird, um die gewünschte Form zu drucken. Die Farbmenge ist eine Funktion der gedeckten
Fläche des zu druckenden Bildes innerhalb einer Farbzone über den Plattenzylinderumfang.
Der Soll-Wert für diesen sogenannten Flächendeckungsgrad wird bei den bekannten
Verfahren aus dem Litho-Film, von dem die Druckplatte kopiert wird, mit einer densitometrischen
Messung ermittelt.
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Dazu dient ein im Durchlicht arbeitendes Densitometer, mit dem in
einer Filmabtastanlage ein zonenbreiter Flächendeckungsgrad in der Filmvorlage erfaßt
wird. Es können Negativ- und Positivfilme oder Klebemontagen benutzt werden. Die
zonenbreite Abtastung erfolgt über Glasfaseroptiken oder Lichtschächte, wobei die
Meßwerte über die Filmlänge elektronisch aufintegriert und gespeichert werden. Bei
Maschinen mit zwei Platten oder bei Vorlagen mit mehreren Filmen hintereinander
muß pro Zone der Mittelwert aus den verschiedenen Vorlagen bzw. Filmen genommen
werden. Die gemittelten Meßwerte werden anschließend mit verschiedenen elektronischen
Geräten entsprechend dem Automatisierungsgrad des Verfahrens in die Soll-Werte umgewandelt
und die Soll-Werte zur manuellen oder automatischen Voreinstellung benutzt. Dabei
werden zahlreiche Einflußfaktoren berücksichtigt und mit Mikroprozessoren koordiniert.
Ein derartiges Verfahren und eine Vorrichtung dazu werden z. B. in "Der Polygraph",
30.
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Jahrgang, Heft 8, vom 20.4.1977, Seite 489 - 492, beschrieben.
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Ein wesentlicher Nachteil der bekannten Verfahren und Vorrichtungen
ist die zonenbreite Abtastung, die nur
in bestimmten Fällen mit
der Breite der Zoneneinstellung der Farbwerke einer Druckmaschine übereinstimmt.
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Insofern können sich Uberschneidungen der Zonen ergeben, die zu einer
Verfälschung des Soll-Wertes bzw.
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des Flächendeckungsgrades führen können. Die zonenbreite Abtastung
hat ferner den Nachteil, daß sie nicht in Jedem Fall ein ganzes Vielfaches der Vorlagenbreite
bzw. Plattenbreite beträgt, so daß Randzonen vorliegen können, in denen der Mittelwert
der Meßwerte der Abtastzone verfälscht ist. Eine weitere Mittelwertsverfälschung
ergibt sich dann, wenn ein und dieselbe Vorlage zahlreich neben- und/oder untereinander
auf eine Platte kopiert werden muß und lediglich der Mittelwert der Zonen der Vorlage
ermittelt worden ist, was z. B. bei der Herstellung einer Druckplatte für einen
Schutzumschlag oder dergleichen für ein Buch in der Regel der Fall ist oder wenn
nur ein Teil der gesamten Fläche der Vorlage bedeckt ist, jedoch die gesamte Zone
gemessen werden muß,oder bei mehrfacher unabhängiger Abtastung der Vorlage, z. B.
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des Bildteils, des Textteils oder der Vorlage mit 1 bis 3 Masken usw.
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Darüber hinaus ist nachteilig, daß bei mehreren übereinander zu kopierenden
Vorlagen für eine Druckplatte mehrfach, d.h. zumindest entsprechend der Anzahl der
Vorlagen eine densitometrische Messung durchgeführt werden muß, was zeitaufwendig
ist.
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Der wichtigste Nachteil der bekannten Verfahren ist jedoch der, daß
beim Kopieren der Vorlagen Einflußfaktoren derart wirksam werden können, daß die
Druckplatte nicht das Druckbild erzeugt, das man erwartet.
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Beispielsweise kann durch Belichtungsfehler ein Raster verfälscht
bzw. über- oder unterbelichtet sein.
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Aufgabe der Erfindung ist, ein einfaches, schnell arbeitendes Verfahren
zur Soll-Wert-Bestimmung aufzuzeigen, das brauchbarere Werte für die Voreinstellung
liefert, sowie eine Vorrichtung anzugeben, mit der das Verfahren besonders leicht
durchgeführt werden kann.
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Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zur Bestimmung von Soll-Werten
für die insbesondere vollautomatische Voreinstellung von Druckmaschinen gelöst,
wobei die Energieänderung eines Energiestrahls gemessen wird und die Meßwerte zu
Soll-Werten, ggf. mit Hikroprozessoren, moduliert werden, dadurch gekennzeichnet,
daß auf die Oberfläche der zu druckenden Druckplatte ein laufender Energiestrahl
projiziert und dessen von der Oberfläche reflektierte Energie gemessen wird.
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Vorzugsweise wird ein Laserstrahl benutzt; es kann aber auch Halogen-
oder Halogendampflicht verwendet werden. Dabei wird insbesondere die Flächendeckung,
d.h. die druckende Fläche bestimmt, die den Strahl reflektiert.
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Im Rahmen der Erfindung können an sich bekannte Systeme benutzt werden.
Diese bestehen aus einem Lichtsender, der einen Fahrstrahl aussendet. Der Fahrstrahl
wird auf die Oberfläche der Druckplatte gelenkt und die reflektierte Lichtenergie
gemessen. Dabei kann der Lichtstrahl in sich reflektiert (Autokollimation) und einem
Empfänger im Optikkopf zugeführt werden, oder er wird infolge Remission in einem
frei einstellbaren Winkel zum Sendestrahl durch ein Lichtleitstabsystem empfangen
und dem Signalwandler zugeführt.
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Die Meßwerte der Meßgeräte werden in an sich bekannter Weise zu Soll-Werten
moduliert und die Soll-Werte in an sich bekannter Weise zur Voreinstellung benutzt.
Eine
bekannte Vorrichtung weist einen Scanner auf, dessen Aufgabe es ist, einen feingebündelten
Lichtstrahl kontinuierlich und stets achsparallel über die Druckplattenoberfläche
zu bewegen. Der Scanner arbeitet mit der optischen Empfangseinheit zusammen, die
entweder in den Scanner integriert ist oder im Reflexionsverfahren die von der Druckplattenoberfläche
abgegebenen optischen Signale aufnimmt und in ein Videosignal umsetzt. Die Empfangseinheit
ist mit einer elektronischen Auswerteinheit gekoppelt, die die empfangenen elektrischen
Signale über Videoprozessoren und ggf. Mikrocomputer auswertet und ggf. zur Steuerung
der Farbferneinstellung der Druckmaschine aufbereitet.
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Mit dem Lichtstrahl hoher Laufgeschwindigkeit des automatischen Oberflächen-Inspektions-Systems
wird die Oberfläche der Druckplatte zeilenweise abgetastet. Besonders vorteilhaft
ist dabei, daß bedingt durch die hohe Laufgeschwindigkeit des Lichtstrahls das Abtasten
der Druckplatte in der Bewegung möglich ist. Der Abtaststrahi bewirkt eine konstante
Lichtfleckgröße über die gesamte Abtastbreite der Druckplatte, wobei die Lichtfleckgroße
bzw. die Lichtfleckbahn des Strahls im Vergleich zur Zonenstellbreite des Farbwerkes
relativ gering ist. Insofern ist es möglich, über die Oberfläche der Druckplatte
verteilt Abtastfelder festzulegen, die der Breite der Zoneneinstellung der Farbwerke
entsprechen.
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Dadurch werden die aufgezeigten Nachteile der bekannten Verfahren
im Zusammenhang mit der zonenbreiten Abtastung vermieden.
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In der Regel sind Scanner und Empfänger mit einem analogen Videoprozessor
gekoppelt, der mit einem
digitalen Extraktor verbunden ist, wobei
der digitale Extraktor an einen Mikroprozessor angeschlossen ist.
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Dem Mikroprozessor können in an sich bekannter Weise Einflußfaktoren,
insbesondere druckmaschinenspezifierte Daten, einprogrammiert sein, die durch einen
Bediendialog zusammen mit den Meßwerten verarbeitet werden können.
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Die ermittelten und ausgegebenen Daten sind die Solldaten zur Druckmaschinenvoreinstellung.
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Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht die Ermittlung der Soll-Werte
in einem Arbeitsgang durch die Abtastung der Druckplatte, was eine erhebliche Zeitersparnis
bedeutet. Hinzukommt, daß das Element abgetastet wird, was tatsächlich druckt, d.h.
Kopiertoleranzen werden mit berücksichtigt. Außerdem ist das Handling einer Platte
wesentlich leichter als das von Filmen oder Vorlagen; denn die Beschädigung eines
Filmes ist wahrscheinlicher als die einer Druckplatte. Die Abtastzonenbreite kann
individuell gewählt werden, so daß die Anlage für verschiedene Druckmaschinen in
bezug auf Farbzonenbreite und Plattengröße benutzt werden kann. Ferner kann durch
die Wahl der Strahlpunktgröße und des Vorschubs die Integrierung der Meßwerte optimiert
werden. Zudem erlaubt die relativ geringe Punktgröße,zusätzliche Informationen zu
ermitteln, z. B. ob die abgetastete Zone vorwiegend unbedruckt oder vorwiegend mit
Rastern bzw. vorwiegend vollflächig bedruckt ist und diese Informationen ebenfalls
bei der.Soll-Wert Berechnung einschließen zu lassen.
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Da bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ein Prozeßrechner angeschlossen
werden kann, können die Meßwerte in an sich bekannter Weise über Datenträger (Tonband,
Magnetplatte, Lochstreifen usw.) ausgegeben oder direkt an die Druckmaschine weitergeleitet
werden.
Bekanntlich gibt es verschiedene Druckplattensorten.
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Sie unterscheiden sich stofflich und farblich. Z. B.
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werden Druckplatten verwendet, die eine Aluplatte als nicht druckende
Trägerplatte mit einer Kunststoffbeschichtung als druckendes Element aufweist. Die
Kunststoffbeschichtung kann z. B. gelb, braun, blau oder violett sein. Außerdem
kann die nich , Kupfer oder Messung bestehen, auf der eine druckende Chromschicht
sitzt. Aus diesem Grunde sind die Reflexionswerte für den Lichtstrahl unterschiedlich.
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Die Erfindung ist jedoch auch auf diese unterschiedlichen Druckträger
anwendbar. Nach einer besonderen Ausführungform der Erfindung wird nämlich das Meßgerät
vor dem Scannen einer Druckplatte entsprechend geeicht. Zu diesem Zweck werden am
Rand der Druckplatte, insbesondere am Einspannrand, der bekanntlich beim Druckvorgang
nicht benötigt wird, eine oder mehrere Eichmarkierungen angeordnet. Beispielsweise
wird am oberen Randteil eine schmale vollflächige Markierung angeordnet, die einer
100%-igen Druckfläche entspricht. Es kann ein unbedruckter Bereich mit einer 0 %-igen
Druckfläche folgen, dem sich im unteren Randteil eine Druckfläche mit einem 50%-igen
Raster anschließt. Mit dem Meßgerät werden zunächst diese Markierungen abgetastet,
wobei die Abtastwerte eine Aussage über die Sorte und Farbe der Platte zulassen.
Die Abtastwerte werden z. B.
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im Mikroprozessor verarbeitet und dienen zur Umrechnung der anschließend
ermittelten Meßwerte auf der Druckplatte oder zur Voreinstellung des Meßgerätes
in bezug auf die Energiedichte.
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Es ist offensichtlich, daß das neue Verfahren unabhängig arbeiten
kann von der Plattengröße, der- Zonenbreite und der Zonenanzahl der Farbwerke Mit
den
Kennwerten der Druckmaschine und der Druckplatte können die
Scannbreiten und Scannfrequenzen mit Hilfe des Mikroprozessors festgelegt werden.
Das meßgerät eicht sich vor jedem Scannen praktisch selbsttätig aufgrund der sehr
originellen Anordnung von Eichmarkierungen auf der Druckplatte an eier Stelle, die
ohnehin nicht zum Drucken verwendet wird.
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Gegenstand der Erfindung ist ferner eine Vorrichtung zur Durchführung
des Verfahrens gemäß den Ansprüchen 13 und 14.
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Anhand der Zeichnung wird die Erfindung beispielhaft näher erläutert.
Es zeigen: Fig. 1 ein bekanntes Scanngerät, das nach dem Autokollimationsverfahren
arbeitet, Fig. 2 schematisch eine Druckplattenentwicklungsvorrichtung mit Scanngerät.
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Das in Fig. 1 dargestellte Scanngerät arbeitet vorzugsweise mit Laserstrahlen.
Diese werden im Lichtsender 1 erzeugt, über einen Spiegel 2 umgelenkt und einer
Spaltoptik 3 mit einem lichtdurchlässigen Spiegel 4 zugeführt. Von dort gelangen
die Strahlen über einen Spiegel 5 und ein Objektiv 6 auf ein schnell laufendes,
mehrflächiges Spiegelrad 7, wobei sie durch die Drehung des Rades bewegt und zum
Planspiegel 8 geschickt werden. Vom Planspiegel 8 werden die Strahlen zum Planspiegel
9 und von dort zum Hohlspiegel 10 reflektiert, der sie durch eine Zylinderlinse
11 auf die Druckplatte 12 fokussiert. Von dort werden die Strahlen entsprechend
den Reflexionswerten der Platte am jeweiligen
Ort des Lichtfleckes
in sich reflektiert und wandern denselben Weg bis zum teildurchlässigen Spiegel
4 zurück. Vom Spiegel 4 werden sie in den fotoelektronischen Empfänger 13 geleitet
und als Meßwerte registriert. Vom Empfänger 13 können die Meßsignale in einen analogen
Videoprozessor,von dort in einen digitalen Extraktor und von diesem in einen Mikroprozessor
geleitet werden und erscheinen danach als gemittelte Soll-Werte für eine bestimmte
Farbzoneneinstellung.
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In Fig. 2 ist eine besonders günstige Möglichkeit aufgezeigt, das
erfindungsgemäße Verfahren zu verwirklichen. Die dargestellte Vorrichtung besteht
aus der Druckplattenentwicklungsvorrichtung 14 mit verschiedenen an sich bekannten
Bädern 15 zur Entwicklung der Druckplatte 12. Zwischen den Bädern sind in an sich
bekannter Weise Transportwalzen 16 angeordnet, die die Druckplatte durch die Entwicklungsvorrichtung
transportieren. Die Druckplatte durchwandert die einzelnen Entwicklungsbäder und
gelangt dann zum Meßtisch 17, auf dem sie vor der Gummierung abgetastet wird. Nach
dem Abtasten, das in der Bewegung der Druckplatte erfolgt, gelangt sie in das Gummierungsbad
18, in dem sie schließlich in an sich bekannter Weise gummiert wird. Wesentlich
ist also, daß die Druckplatte vor der Gummierung abgetastet wird, da andernfalls
die Oberfläche der Druckplatte zu stark verändert ist.
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Zur Abtastung wird beispielsweise die dargestellte an sich bekannte
Scannanlage verwendet, die nach dem Reflexionsprinzip arbeitet. In der Zeichnung
sind für die gleichen Teile die gleichen Ziffern wie in Fig. 1 verwendet worden,
so daß die sich eine ins
Detail gehende Beschreibung erübrigt.
Der an sich bekannte Empfänger 19 ist als selektives Empfangssystem ausgebildet
und außerhalb der Sendevorrichtung angeordnet. Er kann im wesentlichen drei Lichtstäbe
20 aufweisen.Durch Remission wird das auf die Druckplatte auftreffende Licht in
den mittleren Lichtleitstab gelenkt. Bei Abweichungen von einer bestimmten Oberflächenbeschaffenheit
der Druckplatte wird ein Teil des remitierten Lichts in die seitlich angeordneten
Lichtleitstäbe abgelenkt. Die optischen Signale aller drei Lichtleitstäbe werden
in der Elektronik ausgewertet.
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Es hat sich in überraschender Weise gezeigt, daß die verschiedenen
Flächendeckungsgerade der Druckplatten ausreichend differenzierbare Reflexionen
liefern; dies war nicht ohne weiteres zu erwarten, weil die druckende Oberfläche
der Platten sehr unterschiedlich strukturiert sein kann. Bei richtiger Wahl der
Lichtfleckgröße können daher sehr genaue Werte für verschiedene Deckungsgerade erhalten
werden.
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Insbesondere für Metallplatten kann es ausreichen, die Reflexion in
der Hellzone mit nur einem Lichtmeßstab (Fig. 2) zu messen, der im Bereich der direkten
Reflexion - im dargestellten Fall im Bereich des mittleren Stabs 20 - angeordnet
ist. Die beiden seitlich angeordneten Stäbe befinden sich im diffusen Bereich des
reflektierten Strahls und können ggf. entfallen oder zur Kontrolle der Messung dienen.
Ebenso kann die direkte Reflexion beim Autokollimationsverfahren gemessen werden.
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Besonders vorteilhaft ist, im Bereich der Winkelhalbierenden zwischen
dem einfallenden und dem reflektierten
Strahl die diffuse Reflexion
beim Remissionsverfahren oder entsprechena/ beim Autokollimationsverfahrenfi eitlich
neben der direkten Reflexion zu messen; denn es konnte in überraschender Weise festgestellt
werden, daß im Bereich der Winkelhalbierenden bzw. in einem bestimmten Winkel neben
der direkten Reflexion die größten Energieunterschiede in Abhängigkeit vom Flächendeckungsgrad
auftreten. Dabei hat sich ferner gezeigt 9 daß mit dieser Meßmethode die Oberflächen
aller bisher bekannten Druckplattensorten, also auch die von Platten aus Kunststoff
oder dergleichen, analysiert werden können.
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Darüber hinaus hat sich gezeigt daß der Energiestrahl nicht nur zur
Integration der Meßwerte für den zonenbreiten Flächendeckungsgrad, sondern auch
zur Abgabe einer diskreten Aussage am Meßort im Bereich des z. B.
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Laserflecks verwendet werden kann.