DE68917309T2 - Verfahren und vorrichtung zum drucken. - Google Patents

Description

• Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Drucken, insbesondere eine verbesserte Vorrichtung zum Ausdruck von farbigen Kopien mit hoher Qualität und das mit einer derartigen Vorrichtung ausführbare Druckverfahren.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
• Es sind eine Vielfalt von Verfahren zur Herstellung von Papierausdrucken bekannt. Um einige dieser Verfahren zu nennen, wird auf die traditionellen Herstellungstechniken wie Photogravurdruck und Offset- Lithographie verwiesen. Diese beiden Druckverfahren erfordern eine Platte, die eine Abbildung des Originals oder ein zu kopierendes Bild trägt. Normalerweise wird diese Platte an einem Plattenzylinder einer Rotationsdruckpresse angeordnet, so daß Kopien in effizienter Weise hergestellt werden können. Im Falle eines Gravüredrucks wird der Plattenzylinder mit Druckfarbe versehen und das darauf vorgesehene Bild wird direkt auf Papier oder ein anderes Kopiermedium gedruckt. Im Falle der Lithographie ist das Bild auf einer Platte oder Matte in Form von hydrophilen oder hydrophoben Oberflächenbereichen vorhanden. Wasser tendiert dazu, an den Wasser anziehenden oder hydrophilen Bereichen der Platte anzuhaften, wodurch eine dünne Wasserschicht gebildet wird, die keine Druckfarbe aufnimmt. Die Druckfarbe haftet an den hydrophoben Bereichen der Platte an. Diese mit Druckfarbe versehenen Bereiche, die gewöhnlich den Druckbereichen des Originals (Direktdruck) entsprechen, werden auf einen verhältnismäßig weichen Drucktuchzylinder übertragen. Dieser überträgt das Bild auf das Papier oder ein anderes Kopiermedium, das mit der Oberfläche des Drucktuchzylinders mit Hilfe eines Druckzylinders in Berührung gelangt.
• Obwohl gewisse Merkmale der Erfindung für beide Druckarten anwendbar sind und eine an sich beliebige Anzahl von Farben vorgesehen werden können, wie im folgenden später erläutert werden soll, soll die Erfindung im Zusammenhang mit einer Offsetpresse für vier Farben näher erläutert werden, der Blätter zugeführt werden.
• Die Platten für eine Offsetpresse werden normalerweise photographisch erzeugt. Bei einem typischen subtraktiven Verfahren mit Negativen wird das Original photographiert, um ein photographisches Negativ zu erzeugen. Das Negativ wird auf einer Aluminiumplatte mit einer Wasser aufnehmenden Oxidoberfläche angeordnet, die mit einem photopolymerem Material beschichtet ist. Nach Belichtung durch das Negativ werden diejenigen Bereiche der Beschichtung, auf die Licht aufgefallen ist (entsprechend den dunklen oder bedruckten Bereichen des Originals), in einen beständigen oleophilen oder Druckfarbe aufnehmenden Zustand gehärtet. Die Platte wird dann einem Entwicklungsverfahren ausgesetzt, wobei die nicht gehärteten Bereiche der Beschichtung entfernt wurden, die nicht belichtet wurden (entsprechend den hellen oder Hintergrundbereichen des Originals), welche nicht gehärteten Bereiche hydrophil (Wasser anziehend) werden. Die resultierende Platte trägt dann ein Positiv oder eine direkte Abbildung des Originals.
• Wenn eine Presse mit mehr als einer Farbe ausdrucken soll, wird eine getrennte Druckplatte für jede Farbe benötigt, von denen jede in der beschriebenen Weise auf photographischem Wege hergestellt wird. Zusätzlich zu der Herstellung der geeigneten Platten für die unterschiedlichen Farben müssen die Platten in geeigneter Weise auf den Plattenzylindern in der Presse angeordnet werden und die Positionen der Zylinder müssen koordiniert werden, so daß die durch die unterschiedlichen Zylinder gedruckten Farbkomponenten auf den bedruckten Kopien fluchten.
• Bei den meisten konventionellen Pressen ist es erforderlich, daß die Druckstationen zum Ausdrucken der unterschiedlichen Farben geradlinig oder wie bei einer Flachdruckpresse angeordnet werden. Jede dieser Stationen enthält alle Elemente, die zum Ausdrucken einer einzigen Farbe benötigt werden, nämlich einen Druckzylinder, einen Drucktuchzylinder, einen Plattenzylinder und die erforderlichen Druckfarbe- und Wasser-Systeme zur Zufuhr von Druckfarbe und Wasser zu dem Plattenzylinder. Die einen gleichen Durchmesser aufweisenden Platten- und Drucktuchzylinder in jeder Station sind mit Zahnrädern mit dem Druckzylinder verbunden, welcher über Zahnräder mit den Druckzylindern in den anderen Stationen verbunden ist, so daß alle Zylinder der Presse sich gemeinsam drehen, um das Fluchten der unterschiedlichen Farbkomponenten jeder Kopie beizubehalten.
• Um auf einer derartigen Presse eine Kopie herzustellen, wird ein Blatt Papier der ersten Druckstation zugeführt, wo dessen führende Kante ergriffen wird und das Blatt um den Druckzylinder in dieser Station angelegt wird. Die Presse bedruckt dann das Blatt, wobei beispielsweise die Cyan-Komponente des Originals kopiert wird, wonach dieses Blatt an die zweite Druckstation der Presse abgegeben wird. In der zweiten Station wird die führende Kante des Blatts durch einen zweiten Greifer ergriffen und um den Druckzylinder dieser Station angelegt. Die Presse druckt dann eine zweite Farbkomponente des Originals auf das Blatt, zum Beispiel Gelb, wonach das Blatt an die dritte Druckstation abgegeben wird, die das Blatt ergreift und die dritte Farbkomponente, beispielsweise Magenta, auf das Blatt ausdruckt. Beim Vierfarbendruck wird das Blatt durch eine vierte Station transportiert, die ein schwarzes Bild das Blatt druckt. Deshalb werden Blätter aufeinanderfolgend der Presse zugeführt, werden in den Druckstationen davon bedruckt und treten aus der Presse aus, wobei sie eine dreifarbige oder vierfarbige Abbildung des Originals oder Bilds aufweisen.
• Konventionelle Pressen dieser Art haben eine Reihe von Nachteilen. Da eine derartige Presse im wesentlichen aus drei oder vier Pressen für jeweils eine einzige Farbe besteht, welche Pressen hintereinander angeordnet sind, ist in erster Linie nachteilig, daß die Presse eine verhältnismäßig große Bodenfläche erfordert. Bei derzeitigen Pressen dieser Art für Vierfarbendruck kann eine Länge von beispielsweise 610 cm (20 Fuß) erforderlich sein. Zweitens muß das Blatt ergriffen und um den Druckzylinder in jeder Druckstation der Presse herumgelegt werden. Bei einer Presse für Vierfarbendruck werden deshalb vier getrennte Operationen benötigt, um das Blatt für das Drucken zu positionieren. Dies bedeutet, daß jede Druckstation einen eigenen Mechanismus für die Zufuhr und den Transport des Papiers aufweisen muß. Dadurch werden nicht nur die Kosten der Presse erhöht, sondern es ergeben sich auch Fehler bei den bedruckten Kopien hinsichtlich einer fluchtenden Anordnung.
• Normalerweise werden in einer Presse Abweichungen von der Ausrichtung dadurch korrigiert, daß die relativen Positionen der Plattenzylinder in den verschiedenen Druckstationen hinsichtlich der Rotationslage und der axialen und schiefwinkligen Orientierung manuell oder automatisch einjustiert werden. Es wurde vorgeschlagen, daß durch die Abbildung der Platten auf der Presse die Zeit zum Korrigieren von Fehlausrichtungen beträchtlich verringert werden kann. Das Abbilden der Platten kann durch zugeführte Bildsignale gesteuert werden, welche das Original repräsentieren, das mit sehr hohem Durchsatz kopiert oder reproduziert werden soll. Es wurde sogar vorgeschlagen, eine Offsetplatte auf der Presse unter Verwendung eines Tintenstrahldruckers abzubilden. Der Tintenstrahldrucker wird dabei derartig gesteuert, daß er auf die Plattenoberfläche eine Abbildung aus thermoplastischem Harz oder Material ausbildet, welche die gewünschte Affinität für die Druckfarbe zum Drucken der Kopien aufweist.
• Während dieses vorgeschlagene System für gewisse Anwendungszwecke als zufriedenstellend angesehen werden kann, ist es nicht immer möglich, thermoplastisches Material zur Abbildung zu verwenden, das als Strahl aufgetragen werden kann und auch die gewünschte Affinität (anziehend oder abstoßend) für die Druckfarben aufweist, die normalerweise zur Herstellung lithographischer Kopien benutzt werden. Ferner ist es mit Hilfe von Tintenstrahldruckern im allgemeinen nicht möglich, hinreichend kleine Punkte herzustellen, um die Produktion von glatten, kontinuierlichen Farbtönen auf den bedruckten Kopien zu ermöglichen, weil das Auflösungsvermögen nicht groß genug ist.
• In jedem Falle sind derartige manuelle, automatische oder elektronische Korrekturen der Ausrichtung nicht ausreichend zufriedenstellend für eine Presse mit Blattzufuhr, weil die Ausrichtungsfehler aufgrund des mehrfachen Ergreifens jedes Blatts statistische Fehler sind, die nicht vollständig durch einmalige Einjustierungen der Plattenzylinder oder der Abbildungen darauf korrigiert werden können. Ferner sind derartige Verfahren nicht geeignet, Fehlausrichtungen aufgrund von statistischen Fehlern zu korrigieren, die durch unterschiedliche Zahnprofile der im Eingriff stehenden Zahnräder verursacht werden können, welche die Zylinder der Presse antreiben. Diese Änderungen der Zahnprofile entstehen bei der Herstellung der Zahnräder und sind bei Zahnrädern mit großem Durchmesser bedeutsamer.
• Da derartige statistische Fehler normalerweise nicht korrigiert werden können, mußten sich die Hersteller von Pressen damit begnügen, die Probleme möglichst gering zu halten, indem sehr genaue Mechanismen für die Papierzufuhr und Präzisionsgetriebe benutzt wurden. Derartige Präzisionsteile sind jedoch ziemlich teuer und führen zu einer beträchtlichen Erhöhung der Gesamtkosten der Presse. Wie oben angedeutet wurde, kann eine Fehlausrichtung nicht vollständig vermieden werden, so daß derartige Fehler auch bei Pressen auftreten, die im vorliegenden Fall von besonderem Interesse sind, um ein Ausdrucken von Kopien mit hoher Qualität und großem Auflösungsvermögen zu ermöglichen.
• Obwohl bereits beträchtliche Bemühungen erfolgten, um die unterschiedlichen Aspekte des Druckens zu verbessern, auch bei lithographischen Druckverfahren, wurde bisher keine kompakte, relativ kostensparend herstellbare Druckvorrichtung oder Presse bekannt, deren Druckplatten oder Druckzylinder direkt auf der Presse ausgebildet werden können, wobei digitale Daten benutzt werden können, welche die Originale oder Bilder repräsentieren, um das Ausdrucken in langen oder kurzen Durchgängen bei der Herstellung von Farbreproduktionen oder Farbkopien mit hoher Qualität und kontinuierlicher Tönung zu ermöglichen. Es wäre deshalb sehr wünschenswert, eine derartige Vorrichtung zur Verfügung zu stellen, insbesondere in der Form einer relativ kompakten Presse mit einer Blattzufuhr, welche im Rahmen wirtschaftlich akzeptabler Kosten an Drucker und andere Geschäftsleute vertrieben werden kann, die in ihrem Betrieb Abdrucke mit hoher Qualität herstellen und vertreiben wollen.
• Es sind spezielle Konstruktionen von Druckpressen bekannt, die einen Druckzylinder mit hohem Durchmesser aufweisen, der relativ zu einer Anzahl von Druckstationen rotiert, von denen jede einen Plattenzylinder und einen Drucktuchzylinder aufweist (US-A-4 375 190). Einrichtungen zur Ausbildung von Abbildungen auf den zum Drucken benutzten Platten werden dort nicht beschrieben. Neben dem oben beschriebenen Verfahren zur Herstellung von Druckplatten sind auch Druckplatten bekannt, die mit einem Halbleitermaterial beschichtet sind, und bei denen mit Hilfe einer Belichtung eine Änderung zwischen einem amorphen und einem kristallinen Zustand bewirkt werden kann (US-A-3678 852).
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
• Es ist Zielsetzung der Erfindung, eine Druckvorrichtung in der Art einer Presse anzugeben, mit der in wirtschaftlicher Weise sowohl mit langen als auch kurzen Durchläufen Kopien hoher Qualität in Schwarz- Weiß und in Farbe hergestellt werden können.
• Ferner soll eine Presse dieser Art angegeben werden, deren Druckplatten direkt in der Presse unter Verwendung von Bildsignalen von irgend einer verfügbaren Einrichtung mit einer Abbildung versehen werden können.
• Ferner soll eine Offsetpresse angegeben werden, bei der Fehlausrichtungen in den bedruckten Kopien möglichst weitgehend vermieden werden sollen.
• Ferner soll durch die Erfindung eine Druckvorrichtung dieser Art geschaffen werden, die elektronisch und mechanisch Fehlausrichtungen kompensiert, die bei dem Druckverfahren auftreten können.
• Ferner soll eine Farbpresse mit Blattzufuhr angegeben werden, die Dreifarbendrucke oder Vierfarbendrucke herstellt, wobei nur ein einziger Druckzylinder erforderlich ist, um den Aufwand für die Kompensation von Fehlausrichtungen zu verringern, die sonst bei dem Ausdrucken der Kopien auftreten können.
• Ferner soll eine Druckvorrichtung geschaffen werden, die eine vollständige Computersteuerung des gesamten Druckverfahrens ermöglicht, einschließlich der Plattenerzeugung, der Druckfarbenregulierung, sowie des Starts, des Druckens, des Anhaltens, der Betriebsunterbrechung und der Reinigungsstufen der eigentlichen Druckoperation.
• Ferner soll ein Verfahren zum Farbdrucken angegeben werden, durch das Fehlausrichtungen bei den Ausdrucken minimal gehalten werden können.
• Andere zum Teil offensichtliche Zielsetzungen sollen teilweise im folgenden erläutert werden.
• Die Erfindung umfaßt deshalb die verschiedenen Schritte in der Relation eines oder mehrerer derartiger Schritte im Hinblick auf jeden der anderen, sowie die Vorrichtung, welche die Merkmale der Konstruktion, der Kombination von Elementen und der Anordnung von Teilen umfaßt, welche die Durchführung von Schritten ermöglicht, wie in der folgenden detaillierten Beschreibung beispielsweise erläutert ist. Der Schutzbereich des Patents wird durch den Inhalt der Patentansprüche bestimmt.
• Eine Druckvorrichtung gemäß der Erfindung ermöglicht den Empfang elektronischer Signale, welche nach Farben getrennte Abbildungen repräsentieren, die ausgedruckt werden sollen. Die Presse ist als Offsetpresse mit Blattzufuhr ausgeführt. Während bekannte Pressen dieser Art eine Serie von mehr oder weniger unabhängigen Druckstationen aufweisen, die hintereinander in einer Linie angeordnet sind, sind bei der Presse gemäß der Erfindung die Druckstationen um einen einzigen Druckzylinder mit großem Durchmesser angeordnet, und es ist für jede Farbe eine Station vorgesehen. Deshalb weist eine Vierfarbendruckpresse vier Offsetdruckstationen auf, die um den Druckzylinder angeordnet sind. Die Stationen sind alle gleich ausgebildet und die den gleichen Durchmesser aufweisenden Platten und Drucktuchzylinder sind direkt mit dem Druckzylinder über ein Getriebe verbunden. Beim Betrieb der Presse werden die zu bedruckenden Papierblätter aufeinanderfolgend von einem Stapel zu dem Druckzylinder bei der Rotation dieses Zylinders zugeführt. Im Umfangsrichtung versetzt angeordnete Klemmechanismen auf dem Zylinder ergreifen die aufeinanderfolgend zugeführten Blätter derart, daß die Blätter entlang dem Umfang des Druckzylinders angelegt und geeignet angeordnet werden. Die Blätter werden aufeinanderfolgend an den Druckstationen vorbei bewegt, derart daß jedes Blatt mit einer Mehrzahl von Farben bedruckt werden kann. Die bedruckten Blätter werden dann aufeinanderfolgend von dem Druckzylinder abgezogen und in konventioneller Weise gestapelt.
• Um eine maximale Druckrate zu erzielen, ist die Presse derart ausgebildet, daß aufeinanderfolgende Blätter in allen Druckstationen gleichzeitig bedruckt werden. Dies bedeutet, daß der Umfang des Druckzylinders so groß sein muß, daß eine Anzahl von Blättern entsprechend der Anzahl von beispielsweise vier Druckstationen, also vier Blätter um den Zylinder gleichzeitig aufgewickelt werden können. Unter der Voraussetzung, daß der Plattenzylinder in jeder Druckstation groß genug ist, um eine Abbildung voller Größe auf ein Blatt drucken zu können, bedeutet dies, daß der Durchmesser des Druckzylinders mindestens gleich dem Durchmesser des Plattenzylinders multipliziert mit der Anzahl von Druckstationen sein muß. In der Praxis bedeutet dies, daß der Durchmesser des Druckzylinders größer als dieses Produkt sein kann, so daß während des Bedruckens der Blätter in den vier Druckstationen die Presse auch ein neues Blatt auf dem Druckzylinder aufnehmen und ein vollständig bedrucktes Blatt von diesem Zylinder abziehen kann. Deshalb kann bei einer Vierfarbenpresse der Durchmesser des Druckzylinders mehr als das Vierfache größer als der Durchmesser des Plattenzylinders sein. Aus später noch näher zu erläuternden Gründen sollen sich die Durchmesser auch um ein ganzzahliges Vielfaches unterscheiden. Deshalb sollte bei einer Vierfarbenpresse der Druckzylinder genau um das Vierfache, Fünffache, Sechsfache etc. größer als der Plattenzylinder sein. Bei einer Dreifarbenpresse sollte das Vielfache Drei, Vier, Fünf etc. betragen.
• Es ist ersichtlich, daß ein klarer Vorteil bei Anordnung aller Druckstationen entlang einem einzigen Druckzylinder mit großem Durchmesser darin besteht, daß jedes zu bedruckende Blatt an dem Druckzylinder nur einmal festgeklemmt wird und vorbei an allen vier Druckstationen gedreht wird, bevor es am Ausgabeende der Presse freigegeben wird. Da jedes Blatt auf dem Druckzylinder während des gesamten Druckvorgangs festgeklemmt ist, ist die Gefahr von Fehlausrichtungen aufgrund der Bewegung oder Fehlpositionierung der Blätter geringer. Die Anordnung der Druckstationen um einen einzigen Druckzylinder verringert ferner den Bedarf an Bodenfläche für die Presse. Eine Presse gemäß der Erfindung benötigt lediglich etwa 1/3 des linearen Bodenraums, der für die Anordnung einer konventionellen Vierfarben-Offsetpresse erforderlich ist.
• Jede Druckstation der Presse enthält Platten- und Drucktuchzylinder mit gleichen Durchmesser und die üblichen Druckfarbe- und Wassersysteme, welche Druckfarbe und Wasser der lithographischen Platte auf dem Plattenzylinder zuführen. Vorzugsweise ist das Druckfarbensystem derart ausgeführt, daß eine automatische Einjustierung des Durchflusses der Druckfarbe möglich ist. Die Zylinder aller Druckstationen sind über ein Getriebe direkt mit einem Einheitsgetriebe an dem Druckzylinder verbunden, so daß sich alle Zylinder gemeinsam drehen. Anstelle der Ausführung als Einheitsgetriebe besteht die Konstruktion dieses Getriebes aus fünf identischen bogenförmigen Abschnitten, die auf dem Druckzylinder zusammengebaut sind, um ein kreisförmiges Zahnrad mit im wesentlichen dem gleichen Durchmesser wie derjenige des Druckzylinders zu bilden. Das Zahnrad unterteilt deshalb den Umfang des Druckzylinders in fünf bogenförmige Drucksektoren (einen für jeden der vier zu bedruckenden Blätter und einem zusätzlichen, um Blätter aufzunehmen und abzugeben), von denen jeder gleich einer Druckperiode ist, das ist eine Umdrehung jedes Plattenzylinders. Dies bedeutet, falls irgendwelche Getriebefehler in der Kupplung der Plattenund Druckzylinder vorhanden sind, daß die Fehler periodisch entlang dem Umfang des Zahnkranzes vorhanden sind. Da diese Fehler nicht zufallsverteilt sind, können diese nun korrigiert oder kompensiert werden, indem die relativen Phasen der Plattenzylinder oder der Abbildungen darauf, einjustiert werden.
• Obwohl die lithographischen Platten auf dem Plattenzylinder in den Druckstationen konventioneller Art sein können, sind sie vorzugsweise derart ausgebildet, daß die Abbildungen "auf der Presse" durch eine Abbildungsvorrichtung wie einen Laser in der jeweiligen Druckstation ausgebildet werden können, welche Laser auf die zugeführten Bildsignale ansprechen, welche die betreffenden Farbkomponenten des Originals oder des in den Stationen zu druckenden Bilds repräsentieren. Eine derartige Abbildung an der Presse vermeidet Fehlausrichtungen aufgrund einer Fehlanordnung der Platten auf dem Plattenzylinder. Dadurch können auch nicht zufallsverteilte oder periodische Fehlausrichtungen automatisch durch elektronische Steuerung der relativen Phasen der Plattenzylinder oder der Taktsteuerung der Bildsignale korrigiert werden, welche der Abbildungseinrichtung in den Druckstationen zugeführt werden, so daß die auf die Platten aufgebrachten Abbildungen eine zweckmäßige Phasenverschiebung ermöglichen. Falls die Druckplatten auf der Presse durch eine Abbildungseinrichtung in jeder Druckstation eine Abbildung erhalten, können Fehlausrichtungen aufgrund von zufallsverteilten Fehlern der Verzahnung ferner durch eine geeignete Anordnung der Abbildungseinrichtung minimal gemacht werden. Insbesondere kann die Funkenentlandungselektrode des Abbildungs- oder Schreibkopfs (der zum Beispiel ein Laser sein kann) vorteilhafterweise gegenüber dem Plattenzylinder angeordnet werden, so daß ein diesem Zylinder zugeführter Bildpunkt zu dem Druckzylinder versetzt ist oder speziell zu einem Papierblatt darauf, nachdem sich der Plattenzylinder genau um 360º gedreht hat. Wenn bei dieser Beschränkung irgendwelche zufallsverteilte Getriebefehler in irgend einer speziellen Druckstation vorhanden sind, werden die selben Fehler in jedem identischen Sektor des Zahnrads des Druckzylinders wiederholt, der eine Druckperiode oder einen Sektor auf diesem Zylinder definiert. Daraus resultiert, daß der selbe Abbildungspunkt zu genau der selben Stelle zu dem Druckzylinder bei jedem Drucksektor davon versetzt ist. Als Folge davon werden die statistischen Getriebefehler zyklisch oder periodisch wiedergegeben, so daß diese Fehler elektronisch durch eine geeignete Steuerung des Zeittakts des Signals kompensiert werden können, das dem Abbildungskopf zugeführt wird, der diesen Bildpunkt erzeugt.
• Vorzugsweise enthält unsere Presse einen Computer-Terminal oder eine Arbeitsstation, welche einem Operateur die Eingabe von Daten ermöglicht, welche ein Original oder ein zu druckendes Bild repräsentieren, sowie ein Tastenfeld enthält, das es dem 0perateur ermöglicht, dem speziellen Pressenlauf entsprechende Befehle einzugeben, zum Beispiel die Anzahl von zu druckenden Kopien, die Anzahl von Farben in den ausgedruckten Kopien etc. Der Computer ermöglicht ferner eine vollständige Steuerung der Betriebsarten der Presse, ggf. einschließlich der Abbildung auf der Druckpaltte, des Startverfahrens für die Presse, der Regelung des Durchflusses der Druckfarbe, des Befeuchtens, des Druckens, der Haltezeit sowie der Abschalt- und Reinigungssequenzen. Zweckmäßigerweise enthält die Arbeitsstation ein CRT-Display und die erforderlichen Speichereinrichtungen, um die Speicherung der Druck- und Bilddaten zu ermöglichen, so daß eine vorhergehende Beobachtung der zu druckenden Abbildung vor dem Ausdrucken erfolgen kann.
• Die Presse enthält auch Mittel zum automatischen Einjustieren der Druckfarbe in Abhängigkeit von der tatsächlichen Anzahl von Punkten jeder Farbe in unterschiedlichen Bändern durch die Abbildung, im Gegensatz zu der durchschnittlichen Anzahl von Farbpunkten über der gesamten Bildfläche. Dadurch wird eine sehr genaue Steuerung des Druckfarbenverbrauchs ermöglicht und vermieden, daß ein erfahrener Techniker anwesend sein muß> um die Einstellung des Druckfarbenverbrauchs manuell durchzuführen. Dadurch wird auch beim Einstellen der Papierverbrauch im Zusammenhang mit unbrauchbaren, wegzuwerfenden Kopien minimal gehalten.
• Eine Presse gemäß der Erfindung ermöglicht das Ausdrucken von Kopien mit 1016 1016 Punkten/2,54cm (Pixel/Zoll), wobei jeder Punkt nur eine Größe von 3,25 10&supmin;³cm² (1/2000 Zoll²) aufweist. Die Punkte können nebeneinander oder sich überlappend gedruckt werden, um glatte kontinuierliche Farbtöne in den gedruckten Kopien zu erzeugen. Die Presse ermöglicht das schnelle Ausdrucken von Testkopien sowie einer großen Anzahl von Restkopien, falls eine Verteilung der Testkopien für eine Anzahl von unterschiedlichen Personen benötigt wird. Wenn Korrekturen erforderlich sind, können diese in die Arbeitsstation eingegeben werden, um neue Platten herzustellen, welche die erforderlichen Änderungen aufweisen. Dann können korrigierte Kopien in kleinen oder großen Mengen ausgedruckt werden. Wenn ungewöhnlich lange Druckdurchläufe benötigt werden, zum Beispiel die Herstellung von mehr als 10.000 Kopien, können mit den vorherigen Druckplatten identische neue Platten mit Hilfe der Daten hergestellt werden, die bereits in der Arbeitsstation der Presse gespeichert sind. Aufgrund dieser Vorteile unserer Presse nehmen wir an, daß diese umfangreich Verwendung finden kann, wenn ein Bedarf zum Ausdrucken von Farbkopien mit hoher Qualität bei verhältnismäßig niedrigen Kosten und mit einem großen Ausmaß der Flexibilität der Druckoperation besteht.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
• Anhand der Zeichnung soll die Erfindung und deren Zielsetzungen näher erläutert werden. Es zeigen:
• Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer Offsetpresse gemäß der Erfindung zur Herstellung von Farbkopien,
• Fig. 2 eine Endansicht eines Teils der Presse in Fig. 1,
• Fig. 3 eine schematische Seitenansicht der gegenüberliegenden Seite eines Teils der Presse in Fig. 1,
• Fig. 4 eine isometrische Ansicht zur Erläuterung der Herstellung des Zahnkranzes in Fig. 3; und
• Fig. 5 eine schematische Ansicht der Seite der Presse mit dem Zahnkranz, zur Erläuterung der Arbeitsweise der Presse.
BESCHREIBUNG DES BEVORZUGTEN AUSFtiHRUNGSBEISPIELS
• Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Offsetpresse 10 gemäß der Erfindung, die frei stehend ausgeführt ist und der Blätter zugeführt werden, um Vierfarbendrucke herzustellen. Die Komponenten der Presse sind auf einem Maschinenrahmen 12 angeordnet, der normalerweise auf dem Boden aufliegt und eine Länge von lediglich etwa 213 cm (7 Fuß) aufweist. Die Presse enthält einen internen Controller 14, der Eingangsdaten und Steuersignale von einer getrennten Arbeitsstation 16 enthält, die mit dem Controller 14 über geeignete Kabel verbunden ist. Die Presse spricht auf digitale Signale an, die ein Original oder ein Bild repräsentieren. Da die Presse eine Vierfarbenpresse ist, treten bis zu vier getrennte Strings von Farbsignalen auf, welche die Farbtrennungen für Cyan, Gelb, Magenta und Schwarz repräsentieren. Diese Bildsignale können auf einer Magnetplatte gespeichert werden und der Presse über einen Plattenantrieb 16a in der Arbeitsstation 16 zugeführt werden. Wahlweise können von einem Computer, einer Telefonleitung oder einer anderen Quelle Signale empfangen werden. Steuersignale für die Presse werden durch einen Operateur über ein Tastenfeld 16b in der Arbeitsstation eingegeben. Durch die Benutzung des Tastenfelds kann der Operateur Befehle für die Ausbildung der Abbildungen auf den Druckplatten in der Presse eingeben, beispielsweise Befehle, welche die Pressensteuerung betreffen, wie beispielsweise die Einstellung der Strömungsrate der Druckfarbe und der Anzahl von zu druckenden Kopien.
• Wie aus den Fig. 1 und 2 ersichtlich ist, ist auf dem Rahmen 12 ein Druckzylinder 22 mit großem Durchmesser drehbar angeordnet, der eine zentrale Achse 24 aufweist, die auf gegenüberliegenden Seiten des Maschinenrahmens 12 gelagert ist. Typischerweise hat der Druckzylinder 22 einen Durchmesser in der Größenordnung von 240 cm (94 Zoll). Um den Zylinder 22 sind vier im wesentlichen gleich ausgebildete Druckstationen 24a,24b,24c und 24d angeordnet, welche die vier Farben Cyan, Gelb, Magenta bzw. Schwarz ausdrucken. Vorzugsweise sind die Stationen durch den Rahmen 12 als Spiegelbildpaare auf gegenüberliegenden Seiten des Zylinders 22 abgestützt, wie in Fig. 1 dargestellt ist.
• Wie am besten aus den Fig. 2 und 3 ersichtlich ist, ist ein Ende des Zylinders 22 bearbeitet, um eine Schulter 22a mit verringertem Durchmesser zu bilden, auf der ein spezieller ringförmiger Zahnkranz 28 sitzt, der im folgenden noch näher beschrieben werden soll. Es genügt an dieser Stelle zu erwähnen, daß der Zahnkranz 28 an dem Ende des Zylinders 22 durch Bolzen 30 (Fig. 3) befestigt ist und praktisch den gleichen Außendurchmesser wie der Zylinder aufweist. Mit dem Zahnkranz 28 kämmt ein Antriebszahnrad 32, das drehbar an dem Maschinenrahmen an der Hauptantriebswelle angeordnet ist. Koaxial mit dem Zahnrad 32 ist eine Rolle 34 angeordnet, die über ein Band 36 mit einer Rolle 38 verbunden ist, die an der Abtriebswelle 42a einer Transmission 42 befestigt ist, die am Boden des Rahmens 12 angeordnet ist. Die Transmission 42 wird durch einen Elektromotor 44 angetrieben, dessen Abtriebswelle 44a eine Rolle 46 trägt, die über ein V-Band 48 mit einem Rad 52 auf der Eingangswelle (nicht dargestellt) der Transmission 42 verbunden ist. Bei der dargestellten Presse wird der Zylinder 22 im Gegenuhrzeigersinn gedreht, wie durch den Pfeil A in Fig. 1 angedeutet ist.
• Einzelne Papierblätter S werden dem Druckzylinder 22 aus einem Trog 54 auf der rechten Seite der Presse 10 in Fig. 1 zugeführt. An geeigneten Stellen der Drehung der Zylinders 22, wird während der Rotation des Zylinders das oberste Blatt S in dem Trog 54 von dem Stapel abgezogen und entlang einer Führung 46 transportiert, die zu dem Zylinder 22 über einen mehr oder weniger konventionellen Mechanismus 58 zugeführt. Die Papierzuführeinrichtung 58 weist eine Anzahl von Rollen 62 auf, die an dem Maschinenrahmen angeordnet sind, und über denen ein Band oder mehrere Bänder 64 geführt sind. Die unterste Rolle 62 wird durch einen Antriebsriemen 66 gedreht, der sich nach unten zu einer Rolle 66a auf der Abtriebswelle 42a der Transmission 42 erstreckt. Die Zuführeinrichtung 58, die fingerförmige Greifer oder eine Ansaugeinrichtung an jedem Band 64 aufweisen kann, ergreift jedes Blatt S in dem Trog 54 und transportiert diese zu dem Druckzylinder 22.
• Die Papierzuführeinrichtung liefert das Papier an eine Ausrichtstation 77. In dieser Station wird die führende Kante des Papiers durch in vertikaler Richtung bewegliche Finger 77a angehalten, um eine parallele Ausrichtung zu der Achse des Druckzylinders zu bewirken. Sobald dies erfolgt ist, wird das Papier zu einer nicht dargestellten seitlichen Führung mit Hilfe einer konventionellen Einrichtung bewegt, um sicherzustellen, daß es rechtwinklig ausgerichtet ist und sich in der korrekten axialen Lage relativ zu dem Druckzylinder befindet. Da es sich um eine Vierfarbenpresse handelt, hängt die Genauigkeit der Ausrichtung dieser Station davon ab, daß ein Drucken auf beiden Seiten eines Blatts möglich ist, im Gegensatz zu der hohen Genauigkeit, die für die örtliche Bestimmung eines Farbpunkts benötigt wird.
• Bevor jedes Blatt S den Druckzylinder 22 erreicht, wird dessen führendes Ende durch ein nach oben gekrümmtes linkes Endsegment 56a der Führung 56 durch den Spalt von einem oder mehreren Paaren von oberen und unteren beschleunigenden Rollen oder rädern 72a und 72b geführt. Diese Rollen werden durch konventionelle nicht dargestellte Mittel derart gedreht, daß ihre Oberflächengeschwindigkeiten diejeniedes Druckzylinders 22 überschreiten. Unmittelbar vor dem Erreichen des Zylinders wird deshalb das führende Endsegment jedes Blatts nach oben direkt zu der Oberfläche des Zylinders 22 beschleunigt.
• Wie in den Fig. 1 und 2 dargestellt ist, ist der Zylinder entlang seinem Umfang mit einer Anordnung von Klemm- oder Greifereinrichtungen 76 für das Papier versehen. Jede Anordnung 76 enthalt einen länglichen Greifer 78, der drehbar an einem Zapfen 8O an seinen gegenüberliegenden Enden in einem Längsschlitz 82 in dem Zylinder 22 angeordnet ist. Jeder Greifer weist eine Ausnehmung 78a auf, um Spielraum für die Rollen 72a zu bilden. Wie am besten aus Fig. 1 ersichtlich ist, erstreckt sich der Zapfen 80 am linken Ende des Greifers 78 durch die angrenzende Endwand des Schlitzes 82 und ist drehbar am einen Ende eines Nockenfolgerhebels 86 befestigt, der angrenzend an das linke Ende des Zylinders 22 angeordnet ist. Das gegenüberliegende Ende des Hebels 86 kann deshalb radial nach innen und außen geschwenkt werden. Wenn sich das freie Ende jedes Hebels 86 in seiner an der Unterseite des Zylinders 22 in Fig. 1 dargestellten äußeren Lage befindet, befindet sich der zugeordnete Greifer 78 in seiner offenen Lage, wie dort dargestellt ist, so daß er das führende Ende eines Blatts S aufnehmen kann. Wenn sich andererseits das freie Ende jedes Hebels 86 in der radial inneren Lage befindet, wie auf der Oberseite des Zylinders 22 in Fig. 1 dargestellt ist, befindet sich der zugeordnete Greifer 78 in seiner geschlossenen Lage, in der er glatt an der Oberfläche des Zylinders anliegt.
• Jeder Greifer 78 ist in seine geschlossene Lage durch Federkraft vorgespannt und wird nur geöffnet, wenn der zugeordnete Hebel 86 durch einen bogenförmigen Nocken 88 betätigt wird, der an dem Rahmen 12 angrenzend an das linke Ende des Zylinders 22 bei Betrachtung von Fig. 2 befestigt ist. Der Nocken ist angrenzend an einen unteren Winkelsektor des Zylinders (also zwischen 5 und 7 Uhr) vorgesehen, derart daß beim Drehen des Zylinders zum Positionieren eines der Hebel 86 gegenüber dem Nocken der zugeordnete Greifer 78 in seine geöffnete Lage bewegt wird. Bevor er also entgegengesetzt zu dem Endsegment 56a der Papierführung vorgeschoben wird, kann dieser Greifer die führende Kante des Blatts S aufnehmen, welches dann durch die Papierzuführeinrichtung 58 zu dem Zylinder 22 transportiert wird. Unmittelbar danach verläßt der Hebel 86 die Kurvenfläche des Nockens 88, so daß der Greifer 78 in seine geschlossene Lage schnappen kann, wodurch das Blatt ergriffen wird und um den Zylinder bei dessen weiterer Drehung angelegt wird.
• Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, sind an dem Zylinder 22 in der Presse 10 fünf derartige Greifereinrichtungen 76 unter gleichen Winkeln verteilt um den Zylinder angeordnet. Jedesmal wenn ein Blatt S dem Zylinder zugeführt und durch einen Greifer 78 ergriffen wird, wird dieses Blatt an allen vier Druckstationen 24a bis 24d vorbeibewegt, bevor es in einer Ausgabestation 92 für gedruckte Kopien auf der entgegengesetzten Seite der Presse unter der Druckstation 24d freigegeben wird. Ein Förderer 92 enthält einen konventionellen Mechanismus zum Transport eines Blatts S von der Oberfläche des Zylinders 22 zu einem Behälter 94 für gedruckte Kopien. Der Förderer ist hier mit Hilfe von zwei Rollen 94a und 96b dargestellt, die endlose Förderbänder 98 führen, die nicht dargestellte Aufnehmer oder Saugeinrichtungen aufweisen können, um die nachlaufende Kante eines Blatts S von der Oberfläche des Zylinders 22 abzuziehen, nachdem dieses Blatt von dem untersten Greifer 78 freigegeben wird, der durch den Eingriff seines Hebels 86 mit dem Nocken 88 geöffnet wird, wie auf der Unterseite des Zylinders 22 in Fig. 1 dargestellt ist.
• Die Presse 10 kann deshalb vier aufeinanderfolgende Blätter S gleichzeitig in den vier Druckstationen 24a bis 24d bedrucken, während ein fünftes vollständig bedrucktes Blatt von dem Zylinder in der Ausgabestation 92 abgenommen wird und ein neues Blatt dem Zylinder durch die Zuführeinrichtung 58 zugeführt werden kann. Die Presse kann andere bekannte Mechanismen wie Papierführungen, Rollen, Greifer, Saugmechanismen etc. enthalten, um das Beladen und Entladen der Blätter zu vereinfachen. Jedes Blatt S kann eine Anzahl von Seiten von Dokumenten oder Bildbereichen P aufweisen, wie in Fig. 2 dargestellt ist. Die tatsächliche Anzahl hängt von der Länge der Pressenzylinder und der Größe des Abbildungen ab.
• Wie bereits erwähnt wurde, sind die Druckstationen 24a bis 24d im wesentlichen gleich ausgebildet. Deshalb soll nur die Druckstation 24c detailliert beschrieben werden. Die Station 24c enthält einen Plattenzylinder 102, der in Berührung mit einem Drucktuchzylinder 104 mit dem gleichen Durchmesser steht, und auch in Berührung mit dem Druckzylinder 22 steht. Mehr oder weniger konventionelle Druckfarben- und Wassersysteme 106 und 108 dienen zur Zufuhr von Druckfarbe bzw. Wasser auf die Oberfläche des Plattenzylinders 102. Vorzugsweise enthält das Reservoir für Druckfarbe des genannten Systems eine Einrichtung zur automatischen Steuerung des Durchflusses der Druckfarbe, so daß die Menge und Verteilung der dem Plattenzylinder zugeführten Druckfarbe durch Signale von dem Controller 14 der Presse resuliert werden kann. Ein dazu geeignetes Reservoir ist in der US-PS 4 058 058 beschrieben. Vorzugsweise ist die Druckstation 24c gleitend verschiebbar oder schwenkbar an dem Maschinenrahmen 12 angeordnet, wie durch die Doppelpfeile in Fig. 1 angedeutet ist, so daß der Drucktuchzylinder 14 in und aus der Berührung mit dem Druckzylinder 22 bewegt werden kann.
• Während gewisse Merkmale der Erfindung in Pressen vorgesehen werden können, die konventionelle Druckstationen enthalten, besitzen die Druckstationen 24a bis 24d der Presse 10 die in EP 431 054 oder
• US-A 4 911 075 mit gleichem Anmeldetag beschriebene Konstruktion mit der Bezeichnung "LITHOGRAPHISCHE PLATTEN UND VERFAHREN UND EINRICHTUNG ZUR ABBILDUNG", welche Anmeldungen auf den gleichen Anmelder wie bei der vorliegenden Anmeldung zurückgehen. Deshalb wird durch diese Bezugnahme der Inhalt dieser Anmeldungen in die Offenbarung der vorliegenden Anmeldung aufgenommen. Es ist an dieser Stelle ausreichend zu sagen, daß die dort beschriebene Druckstation die Abbildung auf einer lithographischen Platte 112 durch eine Abtast-Abbildung oder durch einen Schreibkopf 114 ermöglicht, wenn die Platte auf dem Plattenzylinder 102 angeordnet ist. Obwohl der in der genannten Anmeldung benutzte Schreibkopf auf dem Prinzip der Funkenentladung beruht, kann für die Zwecke der Erfindung auch irgend eine andere Abbildungseinrichtung vorgesehen werden, wie beispielsweise ein Laser, ein Schreibstift oder eine Elektrode, womit durch Belichtung oder sonstige Änderung der Oberfläche der Platte 12 eine Abbildung erfolgen kann, um diese auf der Platte in Abhängigkeit von Signalen einzuprägen, die durch den Controller 14 zugeführt werden.
• Die die Abbildung des zu kopierenden Original-Dokuments oder Bilds tragende Platte 112 wird mit Druckfarbe versehen und in üblicher Weise durch die Systeme 106 und 108 befeuchtet und die mit Druckfarbe versehene Abbildung wird auf den Drucktuchzylinder 104 und von diesem auf die Blätter S übertragen, die um den Druckzylinder 22 angeordnet sind. Für gewissen Arten von lithographischen Platten 112 werden die Oberflächen der Platten sowohl mit Wasser als auch mit Druckfarbe von den Systemen 108 und 106 beschichtet. Andere Arten von Platten 112 benötigen kein Wasser von dem Wassersystem 108, weshalb dieses System abgeschlatet werden kann. Beispiele derartiger Platten 112, die bei der sogenannten feuchten oder trockenen Lithographie benutzt werden, sind in der oben genannten Patentanmeldung beschrieben. Bei beiden Arten der Lithographie ist jedoch die Zielsetzung vorhanden, eine mit Druckfarbe versehene Abbildung von dem Plattenzylinder 102 über den Drucktuchzylinder 104 auf das Papier oder das sonstige Aufzeichnungsmedium auf den Druckzylinder 22 zu übertragen.
• Wie bereits beschrieben wurde, hat der Druckzylinder 22 eine solche Größe, daß die vier Druckstationen 24a bis 24d vier unterschiedliche Farbbilder auf vier getrennten Blättern S gleichzeitig drucken können. Um dies in effizienter Weise zu erzielen, ist es wesentlich, daß die relativen Lagen der auf die Blätter S in den vier Druckstationen zu druckenden Bilder genau bekannt sind und gesteuert werden, da sonst die auf jedes Blatt S zu druckenden vier unterschiedlichen Farbbilder nicht zueinander ausgerichtet sind.
• Die Tatsache, daß alle Blätter S auf einem einzigen großen Druckzylinder während des Druckvorgangs in allen vier Druckstationen 24a bis 24d angeordnet sind, trägt wesentlich dazu bei, daß die Presse 10 die vier Farbkomponenten jedes Abdrucks in einer geeignet ausgerichteten Lage drucken kann. Wie bereits erwähnt wurde, ist dies der Fall, weil jedes Blatt S auf der Oberfläche des Plattenzylinders 22 nur einmal festgeklemmt wird. Deshalb ist die Position dieses Blatts fixiert, während das Blatt in Berührung mit dem Drucktuchzylinder 104 aller vier Druckstationen gedreht wird. Erst dann wird das Blatt in die Ausgabestation 92 freigegeben. Dies steht in scharfem Gegensatz zu der Situation bei bekannten Serienpressen, die jedes Blatt auf den getrennten Druckzylindern der vier Druckstationen der Serie ergreifen und frei geben. Es ist ersichtlich, daß das mehrfache Ergreifen und Freigeben jedes Blatts Änderungen der Position des Blatts von Station zu Station zur Folge haben kann. Diese Positionsänderungen erfolgen mehr oder weniger zufällig. Deshalb ist eine mechanische oder elektronische Kompensation dieser Änderungen schwierig. Die übliche Lösung bestand bisher darin, den Versuch zu unternehmen, das Problem möglichst gering zu halten, indem komplizierte und teure Mechanismen zur Zufuhr und Positionierung in den verschiedenen Druckstationen vorgesehen wurden. Derartige Lösungen sind jedoch nicht geeignet, wenn eine der primären Zielsetzungen darin besteht, eine relativ preisgünstige Presse anzugeben, mit der Kopien mit hoher Qualität ausgedruckt werden können.
• Die Verwendung eines großen Druckzylinders 22 in der Presse 10 ergibt einen zusätzlichen Vorteil, weil die Position oder der Phasenwinkel des Zylinders 22 zu jedem gegebenen Zeitpunkt mit hoher Genauigkeit erfaßt oder nachgewiesen werden kann. Bei der dargestellten Presse wird dies mittels eines magnetischen Detektors 122 erzielt, der an dem Maschinenrahmen 12 gegenüber einem Stahlstreifen oder Band 124 angeordnet werden kann, das sich um das linke Ende des Zylinders 22 in Fig. 2 erstreckt. Das Band 124 hat eingeätzte Linien oder Markierungen 124a entlang seinem Umfang. Der Detektor 122 erfaßt diese Markierungen und erzeugt Positionssignale, die dem Controller 14 zugeführt werden. Der Controller kann deshalb die Winkellage des Druckzylinders 22 überwachen und kann auf der Basis dieser Informationen den Arbeitstakt der unterschiedlichen Funktionen der Presse steuern. Bei dem dargestellten Band 124 weisen die Markierungen 124a einen Abstand von 200 um (0,0008 Zoll) auf. Ein Phase-Lock-Oszillator in dem Controller 14 teilt die Signale von dem Detektor 122 in achtzig Teile, so daß Positionssignale nach jeweils 2,5 um (0,0001 Zoll) oder angenähert nach jeweils 0,0004 Grad der Drehung des Zylinders 22 geliefert werden. Da die Drucktuchzylinder 104 und die Plattenzylinder 102 direkt mit dem Zahnrad 28 des Druckzylinders gekuppelt sind, sind die relativen Positionen dieser Zylinder mit einem hohen Ausmaß an Genauigkeit bekannt.
• Das Zahnrad 28 hat nicht nur eine beliebig große Größe, sondern sein Durchmesser bezieht sich genau auf die Durchmesser der Zahnräder 105 und 107 auf den Platten- und Drucktuchzylindern 102 bzw. 104. Wie bereits erwähnt wurde, hat der Druckzylinder 22 mindestens so viele Blatt-Positionierungs- oder Drucksektoren, wie Druckstationen vorhanden sind. Der Zylinder 22 hat fünf derartige Sektoren, wobei der zusätzliche für die Papierzufuhr und die Abgabe dient, wie oben beschrieben wurde. Gemäß der Erfindung hat das Zahnrad 28 einen Durchmesser, der exakt fünf Mal größer als die gleichen Durchmesser der Platten- und Drucktuchzylinder-Zahnräder 105 und 107 ist. Dies bedeutet, daß das Zahnrad 28 und der Druckzylinder 22 in fünf Druckperioden oder Sektoren unterteilt werden kann, jeweils einen für jeden Sektor an dem Zylinder 22, an dem ein Blatt S zum Drucken positioniert werden kann. Die Sektoren werden von der führenden Kante zu der führenden Kante der Blätter gemessen. Wenn sich ferner das Zahnrad 28 und der Zylinder 22 entsprechend einer Druckperiode oder einem Sektor drehen, machen die Platten- und Drucktuchzylinder 102 und 104 in den vier Druckstationen eine vollständige Umdrehung, um fertige Abbildungen auf die Blätter S in den Zylindersektoren gegenüber diesen betreffenden Stationen zu übertragen. Nach einer Drehung des Zahnrads 28 entsprechend einer Druckperiode oder einem Sektor hat sich theoretisch jedes Platten- und Drucktuchzylinder-Zahnrad 105 und 107 um genau 360º gedreht, um ihre Zähne genau in denselben Positionen vis- -vis der nächsten Periode des Druckzylinder- Zahnrads 28 zu positionieren, welche diese bei Beginn der ersten Periode hatten, so daß die Positionen der mit Druckfarbe versehenen Abbildungen auf der Platte und den Drucktuchzylindern relativ zu den Blättern S auf dem Zylinder 22 bei allen Druckperioden gleich sind.
• In der Praxis kann jedoch diese enge Beziehung gewöhnlich nicht beibehalten werden, weil sich beim Schneiden der Zahnräder Getriebefehler ergeben. Wenn also die Zahnräder gefräst werden, sind die Zahnprofile nicht gleich entlang dem gesamten Umfang des Zahnrads, was insbesondere bei großen Durchmessern der Zahnräder der Fall ist. Obwohl derartige Getriebe- Ungenauigkeiten bei den meisten Anwendungsfällen nicht von Bedeutung sind, sind sie im vorliegenden Fall von Bedeutung, weil Winkeländerungen der Zylinder von lediglich 0,0008 Grad vermieden werden müssen. Wenn ferner die Getriebefehler bei einem satellitenartigen Getriebe der in der Presse 10 benutzten Art auftreten, werden dadurch Ausrichtfehler beim Drucken veranlaßt, die ihrer Art nach als Zufallsfehler zu bezeichnen sind, weshalb diese weder mechanisch noch elektronisch korrigiert oder kompensiert werden können. Bisher bestand die einzige Lösung dieses Problems darin, teure Präzisionsgetriebe in Farbpressen dieser allgemeinen Art zu verwenden.
• Die Presse 10 verringert weitgehend Fehlausrichtungen aufgrund derartiger Getriebefehler, indem das Zahnrad 28 aus fünf gleichen bogenförmigen Segmenten 28a bis 28e hergestellt wird, jeweils eines für jede Druckperiode, wie in den Fig. 3 und 5 dargestellt ist. Die Zahnsegmente 28a bis 28e erhalten eine identische Ausbildung, indem die Segmentrohlinge in der Fräsmaschine parallel gestapelt werden, wie in Fig. 4 dargestellt ist, so daß die entsprechenden Zähne jedes Zahnsegments alle gleichzeitig gefräst und deshalb identisch ausgebildet werden können. Jedes Zahnsegment wird zu der Mitte der Basis eines Zahns ausgefräst, so daß beim Zusammenbau der Segmente auf der Schulter 22a in Fig. 3 von diesen ein vollständiges kreisförmiges Zahnrad gebildet wird. Nach der richtigen Winkelanordnung der Zahnsegmente auf der Schulter 22a des Zylinders, werden sie durch Bolzen 30 verankert, welche sich durch Öffnungen in den Zahnsegmenten erstrecken und mit dem Ende des Zylinders 22 verschraubt sind. Ein Verfahren und eine Vorrichtung zum gleichzeitigen Fräsen einer Mehrzahl von zu bearbeitenden Rohlingen ist aus US-A-3 520 087 bekannt.
• Durch die beschriebene Unterteilung des Zahnrads 28 in Segmente werden nicht alle Getriebefehler in der Presse 10 vollständig vermieden. Da die Zahnsegmente 28a bis 28e identisch ausgebildet sind und jedes Segment einer vollständigen Umdrehung der Zahnräder 108 und 107 der Platten- und Drucktuchzylinder entspricht, wiederholen sich vorhandene Getriebefehler während jeder Druckperiode und wirken sich als zyklische oder periodische Fehlausrichtungen bei den gedruckten Kopien aus. Diese periodischen Getriebefehler können jedoch elektronisch kompensiert werden, wenn die Abbildungen auf die Druckplatten 112 aufgebracht werden, wie in der oben erwähnten Anmeldung beschrieben ist.
• Wenn die Platten 112 in der Presse mit einer Abbildung versehen werden, sollten der Plattenzylinder 102 und der Schreibkopf oder abbildende Kopf 114 relativ zu dem Druckzylinder 104 derart lokalisiert werden, daß ein auf den Plattenzylinder aufgebrachtes Bildelement oder ein Punkt in der gemeinsamen Tangente des Drucktuchzylinders und des Druckzylinders ausgebildet wird, nachdem sich der Plattenzylinder um exakt 360º gedreht hat. In dieser Weise wird derselbe Punkt zu dem Druckzylinder abgegeben, oder speziell zu einem darauf angeordneten Blatt S in genau demselben mechanischen Getriebepunkt bei jedem Drucksektor des Zylinders 22. Dieses Merkmal hinsichtlich der Ausrichtungskorrektur kann am besten in Verbindung mit Fig. 5 erläutert werden, wo die Winkelbeziehungen des Zahnrads 28 des Druckzylinders und der Zahnräder 105 und 107 der Platten- und Drucktuchzylinder und der Abbildungskopf 114 in jeder Druckstation 24a bis 24d dargestellt sind. Es ist zu beachten, daß in dieser Figur wie bei Fig. 3 die Seite der Presse gegendber der in Fig. 1 dargestellten Seite gezeigt ist.
• Wenn in der Druckstation 24c das Zahnrad 105 des Plattenzylinders, das Zahnrad 107 des Drucktuchzylinders und der Abbildungskopf 114 alle entlang einer geraden Linie auf einem Radius des Zahnrads 28 des Druckzylinders angeordnet wären, wie in Fig. 5 fiktiv mit den Bezugszeichen 102', 105', 114' dargestellt ist, wäre ein Bildpunkt I, der durch den Kopf 114' auf den Zylinder 102' aufgebracht wird, auf dem Zylinder 22 versetzt, insbesondere auf dem daran angeordneten Blatt S, nachdem sich die Zahnräder 105', 107 (und die Zylinder 102', 104) um geau 360º gedreht haben, so daß ein gedruckter Punkt P&sub1; genau an der gleichen Stelle bei dem folgenden Drucksektor des Zylinders 22 auftreten würde. Da die Da die Zahnsegmente 28a bis 28e identisch ausgebildet sind, besagt dies mit anderen Worten, daß identische Zähne sowohl zum Zeitpunkt der Abbildung als auch zum Zeitpunkt der Übertragung in Eingriff stehen würden.
• Aus praktischen Gründen (wenn man Anordnungs-Begrenzungen berücksichtigt) kann es nicht möglich sein, eine derartige geradlinige Anordnung der Zylinder und des Kopfs 114 in jeder Druckstation 24a bis 24d vorzusehen. Aufgrund der Anforderungen hinsichtlich des Aufbringens von Druckfarbe und der Befeuchtung und hinsichtlich der Beschränkung des Raumbedarfs in jeder Station können die Platten- und Drucktuchzylinder gewöhnlich nicht beide mit ihren Achsen auf einer Geraden von dem Zentrum des Druckzylinders positioniert werden. Wenn jedoch der Druckkopf 14 in jeder Druckstation derart positioniert wird, daß er dieselbe Winkelbeziehung zu der Linie hat, die durch die Achsen der Plattenund Drucktuchzylinder-Zahnräder 105,107 definiert wird, wie diese Linie zu der Linie hat, die durch das Zentrum der Zahnräder 107,28 definiert wird, ist jede Fehlausrichtung aufgrund von Getriebefehlern in dieser Druckstation genau die gleiche, wenn in allen Druckperioden oder Sektoren des Andruckzylinders gedruckt wird.
• In anderen Worten besagt dies, daß der Abbildungskopf 114 winkelig versetzt um den Plattenzylinder entsprechend demselben Betrag sein sollte, um den die Achse dieses Zylinders zu der Linie versetzt ist, die sich von dem Zentrum des Druckzylinders durch das Zentrum des Drucktuchzylinders erstreckt. In Fig. 5 beträgt dieser Versetzungswinkel beispielsweise 300, weshalb der Abbildungskopf 114 mit der dargestellten Versetzung von 300 positioniert werden sollte. Da die Druckstationen 24a bis 24d im wesentlichen identisch ausgebildet sind, sind die anderen Köpfe 114 in entsprechender Weise um 300 versetzt (im entgegengesetzten Sinne im Falle der spiegelbildlichen Stationen 24a und 24b).
• Zyklische mechanische Fehler, die entsprechend den obigen Ausführungen nicht mechanisch kompensiert werden können (d.h. axiale Fehlausrichtung und Asymmetrie), können elektronische kompensiert werden. Insbesondere kann eine Punktpositions-Tabelle in dem Controller 14 enthalten sein, welcher die x und y Koordinaten aller Punktpositionen speichert. Durch Durchführung eines sogenannten Ende-zu-Ende-Tests unter Benutzung von Platten, auf denen einfache Testmuster (z.B. vertikale und horizontale Linien) vorhanden sind, werden Kopien gedruckt. Wenn gewisse Farblinien von der theoretisch richtigen Lage abweichen, werden die Differenzen gemessen und geeignete y und x Offset-Werte werden in die Tabelle an denjenigen Stellen darin eingegeben, welche den ungeeigneten Punkten der speziellen Farbe entsprechen. Dieser Eichschritt wird nur einmal in der Fabrik während der schließlichen Prüfphase der Herstellung der Presse durchgeführt und die korrigierten Punktpositionen für jede Farbe werden permanent in dem Controller der Presse als Pedigree für jede der vier Druckstationen gespeichert. Ein darauffolgender ähnlicher Eichvorgang wäre nur dann erforderlich, wenn gewisse Teile der Presse wie das Getriebe ersetzt werden müssen.
• Zur Betätigung der Presse 10 bei der Abbildungs-Betriebsart setzt der 0perateur eine Magnetplatte, ein Magnetband oder dergleichen digitales Speichermedium ein, das die digitalen Daten enthält, welche die Farbtrennungen des zu kopierenden Originaldokuments repräsentieren und diese Daten in den internen Speicher der Arbeitsstation 16 und/oder des Controllers 14 eingeben. Der Operateur kann dann diese Daten abrufen und vor dem Ausdrucken auf dem Display 16c beobachten. Durch einen Operateurbefehl wird veranlaßt, daß der Controller 14 die Abbildungsköpfe 114 unter Verwendung dieser Abbildungsdaten betätigt, wodurch entsprechende Abbildungen den Platten 112 auf dem Plattenzylinder 102 zugeführt werden. Die Presse kann dann in der Druck-Betriebsart betrieben werden, um Probekopien des Originaldokuments herzustellen, deren Anzahl durch die Befehle bestimmt wird, die der Operateur über das Tastenfeld l6b eingibt. Wenn die Farben der ausgedruckten Kopien zufriedenstellend sind, kann derOperateur der Presse Befehle eingeben, daß die gewünschte Anzahl endgültiger Kopien ausgedruckt werden soll. Wenn Änderungen erforderlich werden, können neue Druckplatten 112 unter Verwendung geeignet korrigierter Abbildungsdaten hergestellt werden.
• Es ist ferner möglich, jeden Plattenzylinder 102 derart auszubilden, daß er eine Kassette mit Plattenmaterial enthält, aus einer flexiblen Schicht oder einem Film, der automatisch um den Plattenzylinder transportiert werden kann, um neue Segmente der Schicht oder des Films auf der Zylinderoberfläche anzuordnen. In dieser Weise kann eine Platte 112 mit einer zufriedenstellenden und genau ausgerichteten Abbildung sehr schnell und effizient hergestellt werden. Die alte Abbildung wird innerhalb des Plattenzylinders dann aufgerollt, wenn das neue Material abgegeben wird.
• Der Operateur kann auch den Durchfluß der Druckfarbe in jeder Druckstation unter Verwendung des Tastenfelds 16b regulieren, wenn dies aufgrund einer Prüfung der ausgedruckten Kopien bei einem Druckdurchlauf ratsam erscheint. Ferner kann der Controller 14 programmiert werden, daß automatisch die Justierschrauben entlang jedem Rakelmesser des Reservoirs für Druckfarbe kontrolliert werden, um die Schrauben entsprechend der Menge von Druckfarbe einzustellen, die für die Abbildung auf der Basis einer Zählung der Anzahl von Punkten jeder zu druckenden Farbe in dem Band benötigt werden, was durch jede Einstellschraube gesteuert wird.
• Wahlweise kann durch Hinzufügen eines Densitometers ein voll automatisches Farbeinstellsystem mit einem Regelkreis gebildet werden. Die anfänglichen Einstellungen der Rakelmesser können auf einer Punktzahlung basieren, die durch den Controller/Computer in der beschriebenen Weise durchgeführt werden. Bei Verwendung eines "fliegenden" Farbdensitometers können die verschiedenen Farben (innerhalb des Farbbalkens) abgetastet werden und die Resultate können zu dem Computer rückgekoppelt werden. Der Computer vergleicht dann die Meßergebnisse des Densitometers mit der Zählanalyse der Originalpunkte und bewirkt erforderlichenfalls neue Einstellungen der Rakelmesser. Diese Schritte können so oft wie erforderlich wiederholt werden. Sobald der Prozess vervollständigt ist, können die Daten (pro Druckstation) als Pedigree jeder Farbstation gespeichert werden. Dieser Farb-Pedigree oder Fingerabdruck (unverwechselbares Kennzeichen) kann dann für die Vorbereitung der nächsten Druckaufgabe benutzt werden. Bei einem derartigen Vorgehen kann bei jeder folgenden Druckaufgabe die schließliche Einstellung beim Beginn besser angenähert werden.
• Der Controller wird auch so programmiert, daß automatisch die anderen üblichen Operationen der Presse wie Start, Unterbrechung oder Reinigung gesteuert werden.
• Es ist deshalb ersichtlich, daß die oben genannten und auch die aus der Beschreibung hervorgehenden Zielsetzungen in effizienter Weise erzielt werden können. Da gewisse Änderungen bei der Durchführung der oben beschriebenen Methode und Konstruktion ohne Abweichung aus dem Schutzbereich der Erfindung durchgeführt werden können, soll alles, was in der obigen Beschreibung oder in den Zeichnungen dargestellt ist, als beispielhaft und nicht als beschränkend interpretiert werden.
• Ferner sollen die folgenden Patentansprüche alle allgemeinen Oberbegriffe und spezifischen Merkmale der beschriebenen Erfindung umfassen.

Claims (12)

1 . Vorrichtung zum Drucken mit

a. einem Maschinenrahmen (12);

b. einem Druckzylinder (22) mit großem Durchmesser, der drehbar an dem Rahmen angeordnet ist;

c. einer Mehrzahl von Druckstationen (24a-24d), die in einem Abstand voneinander um den Druckzylinder angeordnet sind, wobei jede Druckstation einen Drucktuchzylinder (104) enthält, der drehbar an dem Rahmen und in einem rollenden Kontakt mit dem Druckzylinder angeordnet ist, sowie einen lithographischen Plattenzylinder (102) mit einer Einrichtung zum Abstützen einer lithögraphischen Platte (112) enthält, der sich in einem rollenden Kontakt mit dem Drucktuchzylinder befindet, wobei die Durchmesser aller Platten- und Drucktuchzylinder im wesentlichen gleich sind und der Druckzylinder einen Durchmesser aufweist, der gleich oder größer als das Produkt des Durchmessers des Plattenzylinders niultipliziert mit der Anzahl der Druckstationen in der Presse ist;

d. mit einer eine gemeinsame Rotation aller Zylinder ermöglichenden Kupplung;

e. einer Einrichtung (32) zum Antrieb mindestens eines der Zylinder;

f. einer jeder Druckstation zugeordneten Abbildungseinrichtung (114), welche

1) eine Entladungseinrichtung enthält, die Entladungen erzeugen kann, die bei der Zufuhr zu dem Material der lithographischen Platte (112) mindestens eine Schicht des Plattenmaterials abtragen, um die Affinität des Plattenmaterials für Wasser oder Druckfarbe und/oder für Wasser und Druckfarbe zu ändern,

2) eine Einrichtung zur Verursachung einer Relativbewegung zwischen Entladungseinrichtung und dem Plattenmaterial enthält, um eine Abtastung des Plattenmaterials durch die Entladungseinrichtung zu bewirken, sowie

3) eine Einrichtung (14) zur Steuerung der Entladungen entsprechend elektronischen Signalen enthält, die ein Bild repräsentieren, so daß die Entladungen zu ausgewählten Zeitpunkten bei der Abtastung auftreten, wodurch direkt auf der Platte (112) eine Anordnung von Bildpunkten erzeugt wird, die mit Druckfarbe versehen werden können, um Kopien der Abbildung herstellen zu können, die durch die elektronischen Signale repräsentiert wird.

2. Vorrichtung zum Drucken nach Anspruch 1, wobei der Durchmesser des Druckzylinders (22) ein geradzahliges Vielfaches des Durchmessers des Plattenzylinders (102) ist.

3. Vorrichtung zum Drucken nach Anspruch 2, wobei das Vielfache Vier oder mehr beträgt und die Einrichtung zum Antrieb den Druckzylinder (22) antrei bt.

4. Vorrichtung zum Drucken nach Anspruch 1, wobei jeder Zylinder (22,102,104) ein entsprechend bemessenes Zahnrad (28,105,107) aufweist, das koaxial an dem Zylinder befestigt ist und sich mit diesem dreht, wobei das Zahnrad (107) des Drucktuchzylinders jeder Druckstation sowohl mit dem Zahnrad (105) des Plattenzylinders an dieser Stelle als auch mit dem Zahnrad (28) des Druckzylinders kämmt, und wobei das Zahnrad des Druckzylinders eine Mehrzahl von Zahnsegmenten (28a-28e) aufweist, deren Anzahl gleich oder größer als die Anzahl der Druckstationen (24a-24d) in der Druckerpresse ist.

. Vorrichtung zum Drucken nach Anspruch 4, wobei alle Zahnsegmente (28a-28e) gleichzeitig geschnitten werden, während sie parallel zueinander in der Abschneidemaschine angeordnet sind, so daß ihre entsprechenden Zahnprofile im wesentlichen identisch ausgebildet sind.

6. Vorrichtug zum Drucken nach Anspruch 4, wobei die Anzahl von Zahnsegmenten (28a-28e) gleich oder eine geradzahlige Zahl mehr als die Anzahl der Druckstationen (24a-24d) ist.

7. Vorrichtung zum Drucken nach Anspruch 1, wobei ferner eine Einrichtung (76) an dem Druckzylinder (22) vorgesehen ist, um die führende Kante eines Blatts lösbar zu ergreifen, welche Greifereinrichtung zwischen einer Greif- und einer Freigabelage beweglich ist, wobei eine Einrichtung (58) zur aufeinanderfolgenden Zufuhr von Blättern zu dem Druckzylinder vorgesehen ist, um diese durch die Greifereinrichtung (76) zu ergreifen, wenn diese sich in ihrer Freigabelage befindet, wobei eine Einrichtung zum Abziehen jedes Blatts von dem Druckzylinder vorgesehen ist, wenn die Greifereinrichtung sich in ihrer Freigabelage befindet, und wobei eine Einrichtung (88) zum Bewegen der Greifereinrichtung zwischen den genannten beiden Lagen vorgesehen ist, derart daß die Greifereinrichtung sich in ihrer Freigabelage nur entlang einem verhältnismäßig kleinen ausgewählten Sektor der Winkelbewegung des Druckzylinders befindet, die nicht gegenüber einer Druckstation vorgesehen ist, wodurch jedes zugeführte Blatt nach dem Ergreifen durch die Greifereinrichtung um den Druckzylinder gewickelt und vorbei an allen Druckstationen bewegt wird, bevor es von dem Druckzylinder durch die Abzieheinrichtung abgezogen wird.

8. Vorrichtung zum Drucken nach Anspruch 7, wobei der Druckzylinder eine Mehrzahl von Greifereinrichtungen (76) trägt, die entlang dessen Umfang angeordnet sind, und wobei deren Anzahl mindestens gleich der Anzahl von Druckstationen (24a-24d) in der Druckerpresse ist.

9. Vorrichtung zum Drucken nach Anspruch 8, wobei die Anzahl der Greifereinrichtungen (76) gleich dem Vielfachen ist, entsprechend dem der Druckmesser des Druckzylinders (22) größer als der Durchmesser des Plattenzylinders (102) ist.

10. Vorrichtung zum Drucken nach Anspruch 1, wobei jede Abbildungseinrichtung (114) eine Abtast-Engergiequelle enthält, die ein Laser, eine Funkenelektrode oder eine Lichtquelle sein kann.

11. Vorrichtung zum Drucken nach Anspruch 1, wobei die Steuereinrichtung (14) die Signale verarbeitet, um die Abbildungen auf der die Abbildungen empfangenden Einrichtung derart zu positionieren, daß zyklische Fehler der Kupplungseinrichtung kompensiert werden, welche die Winkellagen der Plattenzylinder relativ zu dem Druckzylinder beeinflussen.

12. Vorrichtung zum Drucken nach Anspruch 1, wobei jede Druckstation (24a-24d) ein Druckfarbensystem (106) zur Zufuhr von Druckfarbe zu dem Plattenzylinder (102) daran enthält, welches Druckfarbensystem eine auf Steuersignale ansprechende Einrichtung zum Regulieren der Menge der Druckfarbe aufweist, die dem entsprechenden Plattenzylinder entlang dessen Länge zugeführt wird, und wobei eine Steuereinrichtung vorgesehen ist, um der Regeleinrichtung jeder Druckstation Steuersignale zuzuführen.