EP0802047A1 - Halbtonschablone sowie Verfahren und Vorrichtung zu ihrer Herstellung - Google Patents

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EP0802047A1
EP0802047A1 EP96106203A EP96106203A EP0802047A1 EP 0802047 A1 EP0802047 A1 EP 0802047A1 EP 96106203 A EP96106203 A EP 96106203A EP 96106203 A EP96106203 A EP 96106203A EP 0802047 A1 EP0802047 A1 EP 0802047A1
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EP
European Patent Office
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permeability
reference hole
degree
hole structure
stencil
Prior art date
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EP96106203A
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English (en)
French (fr)
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EP0802047B1 (de
Inventor
Heinz Mungenast
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Schablonentechnik Kufstein GmbH
Original Assignee
Schablonentechnik Kufstein GmbH
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Priority to EP96106203A priority patent/EP0802047B1/de
Priority to ES96106203T priority patent/ES2119529T3/es
Priority to US08/833,531 priority patent/US5740733A/en
Priority to JP9093965A priority patent/JP3040732B2/ja
Priority to CN97104203A priority patent/CN1115246C/zh
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41CPROCESSES FOR THE MANUFACTURE OR REPRODUCTION OF PRINTING SURFACES
    • B41C1/00Forme preparation
    • B41C1/14Forme preparation for stencil-printing or silk-screen printing
    • B41C1/145Forme preparation for stencil-printing or silk-screen printing by perforation using an energetic radiation beam, e.g. a laser

Definitions

  • the invention relates to a method for producing a halftone stencil according to the preamble of patent claim 1, a device for carrying out the method according to the preamble of patent claim 15 and a halftone stencil produced according to the method according to the preamble of patent claim 22.
  • Stencils for textile printing which, for example and due to the pattern to be produced, apply different amounts of color per unit area (halftone printing) are generally known.
  • the invention has for its object to provide halftone stencils or to provide a method for their production, with which halftone printing can be carried out more accurately or more true to color.
  • the aim of the invention is also to provide a device suitable for producing such halftone stencils.
  • a method according to the invention is characterized in that a plurality of uniform reference hole structures, which each have different degrees of permeability, are engraved into the template base body and lie outside the template pattern area.
  • the reference hole structures can also be referred to as halftone marks or area marks. These reference hole structures or surface marks can lie directly against one another, but can also be spaced apart or separated from one another.
  • the aforementioned reference hole structures are generated at the edge of the halftone stencil, with which certain predetermined color intensities are to be achieved when printing with the stencil.
  • These reference hole structures consist of small areas, e.g. B. squares, rectangles or circles, which are engraved with different but predetermined permeability and with a nominally correct permeability and with the correct setting of all parameters on the printing machine when printing later with such a halftone stencil, a defined and therefore verifiable sequence of color intensity values from the intensity range from 0 to 100%.
  • the degree of permeability of each reference hole structure is compared with a respective desired degree of permeability in order to re-engrave the uniform reference hole structures depending on the respective deviation in such a way that the mentioned deviation is reduced, this sequence of steps being carried out at least once.
  • the parameter "degree of permeability" can be brought to its target value (or at least approximated to it) even before the actual printing, so that later the actual printing parameters no longer change to such a large extent need to be, which might not be possible under certain circumstances, in order to arrive at the desired color intensities for the respectively given permeability levels (target permeability levels).
  • the nominally correct opening ratio of the halftone stencil is to be understood here as the target degree of permeability.
  • the actual degree of permeability then relates to the actually achieved opening ratio of the halftone stencil.
  • the template pattern hole structure lying in the template pattern area is engraved as a function of the above-mentioned deviations. If the actual permeability differs from the target permeability, not only is the new reference hole structure re-engraved, but the engraving parameters are also changed in order to achieve an improved template pattern hole structure.
  • the degrees of permeability in different areas of the template pattern hole structure do not necessarily have to be identical to the degrees of permeability of the reference hole structures.
  • the former are rather related to the latter, so that when changed of the degree of permeability of the reference hole structure as a result of a deviation from the corresponding target permeability is also to be changed accordingly.
  • the respectively old reference hole structures are eliminated after their degree of permeability has been compared with the target degree of permeability.
  • the old reference hole structures can be removed before new ones are engraved.
  • the elimination is e.g. B. possible by simply cutting off the old reference hole structures from the template body. However, it is more advantageous to paint over them and to engrave new reference hole structures in the corresponding areas.
  • the degree of permeability of a respective reference hole structure is measured automatically.
  • the comparison between permeability and target permeability of a respective reference hole structure can be made visually, i.e. by the engraver.
  • an automated control is more useful because it can be carried out faster and more precisely.
  • the reference hole structures must also be relatively extensive, i.e. the rectangles, squares or circles already mentioned at the beginning, for example, must be relatively large.
  • the respective reference hole structure then comprises a large number of template openings.
  • the degree of permeability is measured automatically, this can be done by using relatively fewer template openings or smaller reference hole structures, which saves time and space on the template base body.
  • a sieve can be used, on which a cover layer comes to rest, which leaves the sieve openings free to form a reference hole structure at least in certain areas.
  • the covering layer can be a lacquer layer covering the sieve, which is burned away in regions with the aid of a laser beam in order to expose the sieve openings. It can also have polymerizable properties in order to be achieved by point exposure by means of e.g. B. to be cured by a laser beam. The unexposed are then exposed in a subsequent development process Areas of the varnish layer removed to expose the screen openings. However, if it has polymerizable properties, the covering layer can also be covered point by point with the aid of a liquid which is opaque. This is followed by a large-area exposure and curing of the uncovered layer areas and then a development process to remove the unhardened layer areas. Alternatively, the lacquer layer can also be produced by spraying a liquid covering material onto the screen using a nozzle. Wherever stencil openings are to be created, the nozzle is switched off.
  • a template with a closed surface can be used as the template base body, on which a covering layer comes to lie, which leaves the surfaces exposed in regions to form the reference hole structure.
  • the cover layer can be produced by burning it away using a laser beam, by spot exposure and subsequent development (if it can be polymerized) or by spraying liquid onto the surface of the template base body with the aid of a nozzle.
  • the covering layer can first be covered point by point with liquid which is opaque. A large-area exposure can then again be carried out in order to harden the layer regions not covered by the liquid. Then there is a development process for removing the uncured layer regions.
  • the covering layer with the corresponding several reference hole structures After the covering layer with the corresponding several reference hole structures has been completed, these are measured in order to determine the degree of permeability of the respective reference hole structures. If the degree of permeability finally agrees with the target degree of permeability or if it has been sufficiently approximated, metallic material is applied to the cover layer in order to obtain a sieve, which is then removed from the template base body. Is this z. B. made of nickel, nickel can be galvanically deposited on its surface to form sieves. The finished screen then contains not only the multiple reference hole structures, but also the finished template pattern.
  • the permeability becomes the reference hole structure is measured by means of a light beam passing through the screen openings, which is essentially perpendicular to the stencil surface and can penetrate it in one direction or the other.
  • the light beam is focused, with the focus being on the stencil surface.
  • the degree of permeability of the reference hole structure can also be measured in this case by means of a gas flow passing through the sieve openings.
  • the degree of permeability of the reference hole structure in the lacquer layer lying on this surface is measured by means of a light beam reflected on the exposed surface.
  • the amount of the reflected intensity changes, which is a measure of the size of these openings.
  • the sieve openings of the sieve which is subsequently applied come to lie where the cover layer material is still present during the measurement. This must be taken into account when determining the degree of permeability.
  • the pulse ratio of the laser beam or an on / off cycle of the nozzle spraying the liquid are preferably changed in order to adjust the degree of permeability to the target degree of permeability.
  • the stencil base body can be designed as a hollow cylinder, so that halftone rotary printing stencils can also be produced by the method according to the invention.
  • a device for producing a halftone stencil contains a bearing device for rotatably supporting a hollow cylinder; means for machining the outer peripheral surface of the hollow cylinder; a slide which can be displaced parallel to the hollow cylinder axis and carries at least part of the processing device; and a control device for controlling the processing device and for moving the carriage with rotating hollow cylinder.
  • This device is characterized in that it has a measuring device for measuring the degree of permeability of reference hole structures located in a predetermined template area.
  • the reference hole structures are preferably located at only one end of the hollow cylinder, so that the location of the measuring device is selected accordingly. You can therefore z. B. attached to the storage facility.
  • a halftone stencil with an approximately central stencil pattern area is characterized in that it has a plurality of uniform reference hole structures, each with a different degree of permeability, outside the stencil pattern area.
  • the halftone stencil can be hollow-cylindrical in order to obtain a rotary printing stencil.
  • the reference hole structures can lie directly on one another or be arranged separately from one another.
  • reference hole structure is understood to mean an area in which there are a plurality of uniformly or uniformly opened sieve openings or a plurality of uniform or uniform structures which serve to form sieve openings.
  • sieve openings the different degrees of permeability are achieved in that these sieve openings are more or less covered by the cover layer.
  • different degrees of permeability are achieved in the sieve to be formed later by making the structures more or less wide.
  • the halftone stencil 1 shows a hollow cylindrical rotary printing stencil 1 produced according to the invention for halftone printing, which is equipped in its central part or stencil pattern area 2 with an engraving or stencil pattern hole structure to form a stencil pattern 3.
  • the template pattern 3 has different permeability ratios in different areas.
  • the halftone stencil 1 consists of a hollow cylindrical sieve with a covering layer on which the stencil pattern hole structure has been engraved in order to expose sieve openings in the cylindrical carrier sieve at least in some areas.
  • 1 shows four surface marks 4, which each have permeabilities of 10, 50, 75 and 100% and are arranged separately from one another.
  • the permeability depends not only on the extent to which the respective screen openings of the cylinder screen located below the cover layer have been exposed, but also on the type and viscosity of the paint that later passes through the stencil openings, on the liquid pressure, etc.
  • the permeability in the area of the area marks 4 Furthermore, they do not have to be identical to those which are present in the respective areas of the template pattern 3.
  • a print mark 5 (Pico) is provided, which is realized here by a circular ring. Its task is to assist in the adjustment of several halftone templates to one another in a rotary printing press.
  • a reference standard can be stopped at the surface marks 4 or uniform reference hole structures shown here for the purpose of visual assessment of the engraving.
  • B. also from paint-coated, engraved sieve pieces, for. B. nickel screen pieces.
  • the engraving system must of course be stopped.
  • the comparison can be carried out with the engraving system running, that is to say the comparison between the degree of permeability and the desired degree of permeability for the respective area mark 4.
  • FIG. 2 shows a rotary printing press 6 on which stencils 1 produced according to the invention are used.
  • the stencils 1 are driven by gears 7 and repeat gear 8, so that they run synchronously with the web 9 guided under the stencils 1 by the machine 6.
  • the gear wheels 7 are attached to template heads which are glued into the end faces of the templates 1.
  • the web 9 is glued to the printing blanket 10 with a very easily removable adhesive and held by the printing blanket 10 during printing.
  • the printing blanket 10 is a very wide rubber fabric transport belt; it is driven by two deflecting rollers 11, which are wrapped in the printing blanket 10. With this arrangement, the mentioned synchronous operation between stencils 1 and web 9 to be printed is achieved.
  • the surface marks 4 of each stencil 1 are printed together with the pattern on the web 9 and there result in surface mark images 12.
  • a video camera 13 is mounted at the end of the printing machine 6 on its side wall 14 and continuously measures the color intensities of the surface mark images 12. If there is a deviation in the color tone or the color intensity is determined, then either an acoustic or an optical signal is emitted or the inking unit to be readjusted can be influenced by means of a servomechanism, if there is one.
  • a laser engraving system is shown in FIG. 3.
  • the template 1 to be engraved is centered and held between two clamping cones 15 and 16.
  • Of the Clamping cone 15 is rotatably driven and mounted in a gear box 17 in which the drive motor is also located.
  • the left end face of the template 1 is pushed onto this.
  • the clamping cone 16 is rotatably mounted in a tailstock 18 and is not driven in this embodiment.
  • the tailstock 18 can be adjusted on guides 19 in the direction of the connecting axis 20 between the two clamping cones 15 and 16 and thus any lengths of the template 1 can be set.
  • Torsionally rigid connected to the clamping cone 15 is an encoder 21 which provides the pulse or rotational position signals for the engraving system computer 22 via a line 21a.
  • the laser beam 23 is clocked according to the requirements of the pattern 3 via a line 22a by the computer 22, ie switched on or off, and accordingly a lacquer layer 1a is removed from the cylinder screen 1b or cured.
  • the template 1 rotates at approximately 500 to 1200 rpm and at the same time a carriage 28, which carries the optics 26, is advanced in the direction of the connecting axis 20 by an invisible feed spindle. The carriage is shifted under the control of the computer 22 via a line 22b.
  • the area marks 4 are first engraved. These are subjected to an inspection immediately after they have been manufactured, even before the actual pattern 3 is engraved.
  • a measuring or inspection device 27 is attached to the tailstock 18 in this embodiment. However, it may well be expedient to mount this device 27 on the gearbox 17 and then to provide the surface marks 4 on the opposite edge side of the template 1.
  • the inspection device 27 can show one of the designs described in the following figures. Its output signals are transmitted to the computer 22 via a line 22c.
  • the tailstock 18 contains not only the tension cone 16 mounted on ball bearings 29, but also a projection device 30 for generating an aerial image 31. This is approximately in the area of the jacket of the template 1.
  • a tube 33 carries a lamp house 32 from its right end Tube 33 is held by a conical clamping sleeve 34 in a matching conical receiving hole in the tailstock 18.
  • a pressure plate 35 presses the clamping sleeve 34 into this receiving bore.
  • a projection lamp 36 is provided within the lamp house 32 and is held by a holder 37.
  • a concave mirror 38 serves to increase the luminous efficiency of the projection lamp 36.
  • a part of the useless emitted light quantity is reflected back into the condenser 39 by this concave mirror 38.
  • a metallic screen 40 contains an aperture in the form of a circle or a square. This aperture 40 is illuminated as evenly as possible by the condenser 39. The aperture is projected through an optic 41 (achromatic) over a deflecting mirror 42 as an aerial image 31 onto the jacket of the template 1. From this aerial image 31, only those points are visible from the outside that fall on the exposed positions of the template 1.
  • a semiconductor camera 44 is carried by a holder 43 on the tailstock 18 and images the visible parts of the aerial image 31 via further optics 45 onto a light-sensitive semiconductor (photo diode, photo transistor, photo resistor) 46. The output signal of this semiconductor 46 triggered by the incidence of light is amplified by an integrated preamplifier 47 and serves as a measure of the permeability of the engraving measured in this way.
  • FIG. 5 shows a further inspection device 27 'working on an optical basis, which uses the radiation reflected from the area of the area mark 4 to measure the quality of the engraving.
  • This device 27 ' is used when the engraving is to be introduced into a layer 1c on a closed (ie not sieve-like) hollow cylinder 1d.
  • the lighting area of a lamp 49 is imaged on the surface of the area mark 4 via an optical system 48 of a lamp house 32.
  • this lamp house 32 can also be designed to be somewhat more complex - approximately as shown in FIG. 4.
  • the area mark 4 is illuminated in such a way that the entire area it occupies is illuminated as evenly as possible.
  • the light reflected by the area mark 4 or rather the intensity thereof is measured by the semiconductor camera 44 and used to assess the degree of transmission of the area mark 4.
  • An image of the area mark 4 is projected by the optics 45 onto the light-sensitive semiconductor 46 and its output signal is amplified by the integrated amplifier 47 and passed on to the evaluation unit 22, which is no longer shown.
  • FIG. 6 shows an inspection device 27 ′′ that works in terms of flow technology and is designed as a measuring nozzle for determining the quality of the engraving or the degree of permeability of the surface marks 4.
  • the interior of the template 1 is in this embodiment under a slightly excessive air pressure, approximately in the size of 0.1 to 0.3 bar overpressure. This pressure arises from the supply of compressed air through a hollow shaft 55 which carries the clamping cone 16.
  • a radial fan which is no longer shown and possibly multi-stage, serves as the source for this compressed air. Although the pressure can only be maintained as long as larger sample areas are not exposed, this compressed air can be provided with little energy as long as long as the area marks 4 are the only open areas of the template 1.
  • the engraving of these surface marks 4 must take place at the beginning of the engraving work anyway, because the result of the measurement of these marks 4 must be available before the actual pattern engraving can be carried out for any necessary correction of the setting parameters of the engraving machine. Therefore, the restriction mentioned does not constitute an obstacle.
  • the air emerging from the exposed areas of the area mark 4 is caught by the mouth 49 of the pneumatically operating inspection device 27 ′′.
  • the distance of the mouth 49 from the outer jacket of the template 1 is preferably less than 1/4 of the mouth diameter.
  • the air collected by the mouth 49 flows through a taper 51 of the flow channel 50. It is known from flow mechanics that the speed increases in the taper and the static pressure drops if the flow channel 50 does not have an opening to the outside here.
  • first temperature-dependent resistor 52 (NTC resistor) which is arranged as centrally as possible in the channel and which is fastened in such a way that no leaks occur as a result of the fastening.
  • This resistance 52 is greatly cooled here by the high flow rate.
  • the channel 50 is then widened again in a diffuser-like manner so that no high energy losses occur and as much air as possible flows through the measuring nozzle and as little air as possible exits into the outside atmosphere through the gap in front of the mouth 49.
  • a second temperature-dependent resistor 53 (NTC resistor) is then provided in an edge position of the flow channel 50 which is expanded as possible and is protected against flow. This is only washed around by a weak current and cooled only a little.
  • the amount of air let through the area marks 4 could also be determined via a measuring orifice arrangement known per se or via a likewise known differential pressure load cell. In the latter case, the static differential pressure between the points of the highest and lowest flow velocity of the measuring nozzle shown in Fig. 6 is measured.

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Abstract

Bei der Herstellung einer Halbtonschablone (1) wird in einem vorbestimmten Schablonenmusterbereich (2) eines Schablonengrundkörpers eine Schablonenmuster-Lochstruktur zur Bildung eines Schablonenmusters (3) eingraviert. Ferner werden in den Schablonengrundkörper mehrere außerhalb des Schablonenmusterbereichs (2) liegende, gleichmäßige Referenzlochstrukturen (4) eingraviert, die jeweils unterschiedliche Durchlässigkeitsgrade aufweisen. Diese Referenzlochstrukturen werden beim späteren Druck zur Erzeugung von Druckmustern herangezogen, welche ihrerseits zur Beurteilung der Qualität bzw. Farbtreue eines Schablonenmusterdrucks dienen. <IMAGE>

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Halbtonschablone gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 15 sowie eine nach dem Verfahren hergestellte Halbtonschablone gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 22.
  • Schablonen für den Textildruck, welche beispielsweise und bedingt durch das zu erzeugende Muster unterschiedliche Farbmengen pro Flächeneinheit auftragen (Halbtondruck), sind allgemein bekannt.
  • Beim Halbtondruck besteht allerdings die Schwierigkeit, daß viele Einstellungen von Betriebsparametern sowohl an der zur Herstellung der Schablone verwendeten Gravureinrichtung als auch an der Druckmaschine der Beurteilung und dem Geschick des Graveurs oder des Druckers überlassen bleiben und dadurch gerade im Bereich des Halbtondrucks unbeabsichtigte, starke Abweichungen vom angestrebten Intensitätsverlauf des Halbtondrucks entstehen. So kann z. B. durch Halbtonschablonen, die nicht mit den nominell richtigen Öffnungsverhältnissen graviert wurden, oder infolge einer unbeabsichtigt falsch eingestellten Druckmaschine oder einer der Druckstationen ein Teil der Farben mit falscher Intensität aufgetragen werden. Insbesondere bei polychromatischen Drucken führt dies sofort zu einer empfindlichen Störung der Farbwiedergabe, was nichts anderes heißt, als daß jene Farben, deren richtige Wiedergabe auf die Einhaltung genauer Mengenverhältnisse der einzelnen Komponenten beruht, farblich vollkommen falsch reproduziert werden.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Halbtonschablonen zu schaffen bzw. ein Verfahren zu deren Herstellung anzugeben, mit denen sich ein Halbtondruck genauer bzw. farbgetreuer durchführen läßt. Ziel der Erfindung ist es darüber hinaus, eine zur Herstellung solcher Halbtonschablonen geeignete Vorrichtung zu schaffen.
  • Ein Verfahren nach der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß in den Schablonengrundkörper mehrere außerhalb des Schablonenmusterbereichs liegende, gleichmäßige Referenzlochstrukturen eingraviert werden, die jeweils unterschiedliche Durchlässigkeitsgrade aufweisen.
  • Die Referenzlochstrukturen können auch als Halbtonmarken oder Flächenmarken bezeichnet werden. Diese Referenzlochstrukturen bzw. Flächenmarken können unmittelbar aneinander liegen, können aber auch voneinander beabstandet bzw. getrennt sein.
  • Erfindungsgemäß werden also am Rand der Halbtonschablone zusätzlich zu einer eventuell schon vorhandenen Druckmarke (Pico) die genannten Referenzlochstrukturen erzeugt, mit welchen bestimmte vorgegebene Farbintensitäten erzielt werden sollen, wenn mit der Schablone gedruckt wird. Diese Referenzlochstrukturen bestehen aus kleinen Flächen, z. B. Quadraten, Rechtecken oder Kreisen, die mit unterschiedlichem, aber vorbestimmtem Durchlässigkeitsgrad graviert werden und die bei nominell richtigem Durchlässigkeitsgrad und bei richtiger Einstellung aller Parameter an der Druckmaschine beim späteren Druck mit einer solchen Halbtonschablone eine festgelegte und daher überprüfbare Folge von Farbintensitätswerten aus dem Intensitätsbereich von 0 bis 100 % ergeben.
  • Durch Überprüfung der Intensitätswerte der mit Hilfe der Referenzlochstrukturen erhaltenen Druckbilder und gegebenenfalls durch Änderung der Druckparameter in Abhängigkeit des Überprüfungsergebnisses läßt sich somit ein verbesserter Halbtondruck auch im Schablonenmusterbereich erzielen, da die dort vorhandene Schablonenmuster-Lochstruktur in Beziehung zur Referenzlochstruktur (beide müssen nicht notwendigerweise identisch sein) steht.
  • Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird der Durchlässigkeitsgrad einer jeden Referenzlochstruktur mit einem jeweiligen Soll-Durchlässigkeitsgrad verglichen, um abhängig von der jeweiligen Abweichung die gleichmäßigen Referenzlochstrukturen neu einzugravieren, derart, daß sich die genannte Abweichung verringert, wobei diese Schrittfolge mindestens einmal ausgeführt wird.
  • Der Vorteil dieser Maßnahme ist darin zu sehen, daß schon vor dem eigentlichen Druck der Parameter "Durchlässigkeitsgrad" auf seinen Sollwert gebracht werden kann (oder diesem wenigstens angenähert wird), so daß später beim tatsächlichen Druck die restlichen Druckparameter nicht mehr in so großem Umfang verändert zu werden brauchen, was unter Umständen vielleicht auch gar nicht mehr möglich wäre, um zu den gewünschten Farbintensitäten für die jeweils vorgegebenen Durchlässigkeitsgrade (Soll-Durchlässigkeitsgrade) zu kommen. Als Soll-Durchlässigkeitsgrad soll hier das nominell richtige Öffnungsverhältnis der Halbtonschablone verstanden werden. Der tatsächliche Durchlässigkeitsgrad bezieht sich dann auf das tatsächlich erreichte Öffnungsverhältnis der Halbtonschablone.
  • Nach einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird die im Schablonenmusterbereich liegende Schablonenmuster-Lochstruktur in Abhängigkeit der genannten Abweichungen graviert. Es erfolgt also bei Abweichung des tatsächlichen Durchlässigkeitsgrads vom Soll-Durchlässigkeitsgrad nicht nur eine Neugravur der jeweiligen Referenzlochstruktur, sondern es wird auch eine Änderung der Gravurparameter vorgenommen, um zu einer verbesserten Schablonenmuster-Lochstruktur zu kommen. Wie bereits erwähnt, müssen die Durchlässigkeitsgrade in verschiedenen Bereichen der Schablonenmuster-Lochstruktur nicht unbedingt mit den Durchlässigkeitsgraden der Referenzlochstrukturen identisch sein. Erstere stehen vielmehr in Beziehung zu letzteren, so daß bei Änderung des Durchlässigkeitsgrads der Referenzlochstruktur infolge einer Abweichung vom entsprechenden Soll-Durchlässigkeitsgrad die genannte Beziehung ebenfalls entsprechend zu ändern ist.
  • Nach einer Ausgestaltung der Erfindung werden die jeweils alten Referenzlochstrukturen, nachdem ihr Durchlässigkeitsgrad mit dem Soll-Durchlässigkeitsgrad verglichen wurde, beseitigt. Dabei kann die Beseitigung der alten Referenzlochstrukturen erfolgen, bevor neue eingraviert werden. Die Beseitigung ist z. B. dadurch möglich, daß die alten Referenzlochstrukturen einfach vom Schablonengrundkörper abgeschnitten werden. Vorteilhafter ist es jedoch, sie zu überlacken und in den entsprechenden Bereichen jeweils neue Referenzlochstrukturen einzugravieren.
  • Nach einer sehr vorteilhaften weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird der Durchlässigkeitsgrad einer jeweiligen Referenzlochstruktur automatisch gemessen. Grundsätzlich kann der Vergleich zwischen Durchlässigkeitsgrad und Soll-Durchlässigkeitsgrad einer jeweiligen Referenzlochstrukturvisuell erfolgen, also durch den Graveur. Zweckmäßiger ist jedoch eine automatisierte Kontrolle, da sie schneller und genauer ausgeführt werden kann. Für den visuellen Vergleich müssen darüber hinaus die Referenzlochstrukturen relativ ausgedehnt sein, also die bereits eingangs beispielsweise erwähnten Rechtecke, Quadrate oder Kreise relativ groß sein. Die jeweilige Referenzlochstruktur umfaßt dann sehr viele Schablonenöffnungen. Wird der Durchlässigkeitsgrad jedoch automatisch gemessen, so kann dies schon unter Heranziehung relativ weniger Schablonenöffnungen bzw. kleinerer Referenzlochstrukturen erfolgen, was Zeit und Platz auf dem Schablonengrundkörper spart.
  • Als Schablonengrundkörper kann z. B. ein Sieb verwendet werden, auf dem eine Abdeckschicht zu liegen kommt, die Sieböffnungen zur Bildung einer Referenzlochstruktur wenigstens bereichsweise frei läßt.
  • Die Abdeckschicht kann eine das Sieb bedeckende Lackschicht sein, die mit Hilfe eines Laserstrahls bereichsweise weggebrannt wird, um die Sieböffnungen freizulegen. Sie kann auch polymerisierbare Eigenschaften aufweisen, um durch punktförmige Belichtung mittels z. B. eines Laserstrahls ausgehärtet zu werden. In einem nachfolgenden Entwicklungsvorgang werden dann die nicht belichteten Bereiche der Lackschicht entfernt, um die Sieböffnungen freizulegen. Die Abdeckschicht kann aber auch, sofern sie polymerisierbare Eigenschaften aufweist, punktweise mit Hilfe von Flüssigkeit abgedeckt werden, die lichtundurchlässig ist. Danach erfolgt eine großflächige Belichtung und Aushärtung der nicht abgedeckten Schichtbereiche und anschließend ein Entwicklungsvorgang zur Entfernung der nicht ausgehärteten Schichtbereiche. Alternativ kann die Lackschicht aber auch durch Aufspritzen eines flüssigen Abdeckmaterials auf das Sieb mittels einer Düse hergestellt werden. Dort, wo Schablonenöffnungen entstehen sollen, wird die Düse ausgeschaltet.
  • Als Schablonengrundkörper kann darüber hinaus auch ein solcher mit geschlossener Oberfläche verwendet werden, aufder eine Abdeckschicht zu liegen kommt, die zur Bildung der Referenzlochstruktur die Oberflächen bereichsweise freiläßt.
  • Auch hier kann die Abdeckschicht durch Wegbrennen mittels eines Laserstrahls, durch punktförmiges Belichten und anschließendes Entwickeln (sofern sie polymerisierbar ist) oder dadurch hergestellt werden, daß Flüssigkeit mit Hilfe einer Düse auf die Oberfläche des Schablonengrundkörpers aufgespritzt wird. Ebenso kann auch hier die Abdeckschicht zunächst punktweise mit Flüssigkeit abgedeckt werden, die lichtundurchlässig ist. Danach kann wiederum eine großflächige Belichtung erfolgen, um die nicht durch die Flüssigkeit abgedeckten Schichtbereiche auszuhärten. Sodann erfolgt ein Entwicklungsvorgang zum Herauslösen der nicht ausgehärteten Schichtbereiche.
  • Nachdem die Abdeckschicht mit den entsprechenden mehreren Referenzlochstrukturen fertiggestellt ist, werden diese ausgemessen, um den Durchlässigkeitsgrad der jeweiligen Referenzlochstrukturen zu bestimmen. Stimmt der Durchlässigkeitsgrad schließlich mit dem Soll-Durchlässigkeitsgrad überein oder wurde er diesem hinreichend angenähert, so wird auf die Abdeckschicht metallisches Material aufgebracht, um ein Sieb zu erhalten, das anschließend vom Schablonengrundkörper abgenommen wird. Besteht diese z. B. aus Nickel, so kann zur Siebbildung Nickel galvanisch auf seiner Oberfläche abgeschieden werden. Das fertige Sieb enthält dann nicht nur die mehreren Referenzlochstrukturen, sondern auch das fertige Schablonenmuster.
  • Für den Fall eines von vornherein vorhandenen Siebes wird die Durchlässigkeit der Referenzlochstruktur mittels eines die Sieböffnungen durchlaufenden Lichtbündels gemessen, das im wesentlichen senkrecht zur Schablonenoberfläche verläuft und diese in der einen oder anderen Richtung durchsetzen kann. Das Lichtbündel ist fokussiert, wobei der Fokus in der Schablonenoberfläche zu liegen kommt.
  • Alternativ kann in diesem Fall der Durchlässigkeitsgrad der Referenzlochstruktur auch mittels eines durch die Sieböffnungen hindurchtretenden Gasstroms gemessen werden.
  • Für den Fall eines Schablonengrundkörpers mit geschlossener Oberfläche wird der Durchlässigkeitsgrad der Referenzlochstruktur in der auf dieser Oberfläche liegenden Lackschicht mittels eines an der freiliegenden Oberfläche reflektierten Lichtbündels gemessen. Je nach Größe der zur Referenzlochstruktur gehörenden Öffnungen ändert sich der Betrag der reflektierten Intensität, was ein Maß für die Größe dieser Öffnungen ist. Hier muß allerdings berücksichtigt werden, daß die Sieböffnungen des später aufgebrachten Siebs dort zu liegen kommen, wo bei der Messung noch Material der Abdeckschicht vorhanden ist. Dies muß bei der Ermittlung des Durchlässigkeitsgrads berücksichtigt werden.
  • Wird nach Ausmessung des Durchlässigkeitsgrads festgestellt, daß dieser vom Soll-Durchlässigkeitsgrad abweicht, so werden je nach Herstellungsvariante vorzugsweise das Taktverhältnis des Laserstrahls oder ein Ein/Ausschalt-Zyklus der die Flüssigkeit aufspritzenden Düse verändert, um den Durchlässigkeitsgrad an den Soll-Durchlässigkeitsgrad anzugleichen.
  • In Weiterbildung der Erfindung kann der Schablonengrundkörper als Hohlzylinder ausgebildet sein, so daß nach dem erfindungsgemäßen Verfahren auch Halbton-Rotationsdruckschablonen herstellbar sind.
  • Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Herstellung einer Halbtonschablone enthält eine Lagereinrichtung zur drehbaren Lagerung eines Hohlzylinders; eine Einrichtung zur Bearbeitung der äußeren Umfangsfläche des Hohlzylinders; einen parallel zur Hohlzylinderachse verschiebbaren Schlitten, der wenigstens einen Teil der Bearbeitungseinrichtung trägt; und eine Steuereinrichtung zur Steuerung der Bearbeitungseinrichtung sowie zur Verschiebung des Schlittens bei sich drehendem Hohlzylinder. Diese Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, daß sie eine Meßeinrichtung zum Ausmessen des Durchlässigkeitsgrads von in einem vorgegebenen Schablonenbereich liegenden Referenzlochstrukturen aufweist.
  • Die Referenzlochstrukturen liegen dabei vorzugsweise an nur einem stirnseitigen Ende des Hohlzylinders, so daß der Ort der Meßeinrichtung entsprechend gewählt ist. Sie kann daher z. B. an der Lagereinrichtung befestigt sein.
  • Nicht zuletzt zeichnet sich eine Halbtonschablone mit einem etwa mittig liegenden Schablonenmusterbereich dadurch aus, daß sie außerhalb des Schablonenmusterbereichs mehrere gleichmäßige Referenzlochstrukturen mit jeweils unterschiedlichem Durchlässigkeitsgrad aufweist. Dabei kann die Halbtonschablone hohlzylindrisch ausgebildet sein, um eine Rotationsdruckschablone zu erhalten. Die Referenzlochstrukturen können unmittelbar aneinander liegen oder getrennt voneinander angeordnet sein.
  • Es sei nochmals daraufhingewiesen, daß unter dem Begriff Referenzlochstruktur ein Bereich verstanden wird, in welchem sich mehrere einheitlich bzw. gleichmäßig geöffnete Sieböffnungen befinden oder mehrere einheitliche bzw. gleichmäßige Strukturen, die zur Bildung von Sieböffnungen dienen. Im Falle von Sieböffnungen werden die unterschiedlichen Durchlässigkeitsgrade dadurch erreicht, daß diese Sieböffnungen mehr oder weniger weit durch die Abdeckschicht abgedeckt werden. Im Falle der genannten Strukturen zur Bildung der Sieböffnungen werden unterschiedliche Durchlässigkeitsgrade im später zu bildenden Sieb dadurch erreicht, daß die Strukturen mehr oder weniger breit ausgebildet werden.
  • Die Zeichnung stellt Ausführungsbeispiele der Erfindung dar. Es zeigen:
  • Fig. 1
    eine Halbton-Rotationsdruckschablone mit mehreren Referenzlochstrukturen jeweils unterschiedlichen Durchlässigkeitsgrads;
    Fig. 2
    eine Rotationsdruckmaschine, bei der Halbton-Rotationsdruckschablonen nach Fig. 1 zum Einsatz kommen:
    Fig. 3
    eine Laser-Gravieranlage zur Herstellung der in Fig. 1 gezeigten HalbtonRotationsdruckschablone;
    Fig. 4
    einen Axialschnitt durch den rechten Lagerbereich der Laser-Gravieranlage nach Fig. 3;
    Fig. 5
    eine optische Reflexions-Meßeinrichtung zur Ausmessung des Durchlässigkeitsgrads einer Referenzlochstruktur auf der Oberfläche eines Schablonenrohlings, auf den zur Bildung einer Siebdruckschablone metallisches Material galvanisch aufgebracht wird: und
    Fig. 6
    einen Axialschnitt im rechten Lagerbereich der Laser-Gravieranlage nach Fig. 3 mit einem strömungstechnisch arbeitenden Meßgerät zur Messung des Durchlässigkeitsgrads einer Referenzlochstruktur.
  • Die Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemäß hergestellte, hohlzylindrische Rotationsdruckschablone 1 für den Halbtondruck, welche in ihrem mittleren Teil bzw. Schablonenmusterbereich 2 mit einer Gravur bzw. Schablonenmuster-Lochstruktur zur Bildung eines Schablonenmusters 3 ausgestattet ist. Das Schablonenmuster 3 weist unterschiedliche Durchlässigkeitsverhältnisse in unterschiedlichen Bereichen auf. Im vorliegenden Fall besteht die Halbtonschablone 1 aus einem hohlzylindrischen Sieb mit darauf liegender Abdeckschicht, in die die Schablonenmuster-Lochstruktur eingraviert worden ist, um Sieböffnungen im zylindrischen Trägersieb wenigstens bereichsweise freizulegen.
  • Außerhalb des Schablonenmusterbereichs 2 befinden sich z. B. an einem stirnseitigen Rand der Halbtonschablone 1 Flächenmarken 4, die jeweils eine gleichmäßige Referenzlochstruktur aufweisen, sich jedoch hinsichtlich des Durchlässigkeitsgrads unterscheiden. In Fig. 1 sind vier Flächenmarken 4 gezeigt, die jeweils Durchlässigkeiten von 10, 50, 75 und 100% aufweisen und getrennt voneinander angeordnet sind. Dabei hängen die Durchlässigkeiten nicht nur davon ab, inwieweit die jeweiligen Sieböffnungen des unterhalb der Abdeckschicht befindlichen Zylindersiebs freigelegt worden sind, sondern auch von der Art und Viskosität der später durch die Schablonenöffnungen hindurchtretenden Farbe, vom Flüssigkeitsdruck, usw. Die Durchlässigkeiten im Bereich der Flächenmarken 4 müssen darüber hinaus nicht identisch sein mit denjenigen, die in den jeweiligen Bereichen des Schablonenmusters 3 vorhanden sind.
  • Zudem ist noch eine Druckmarke 5 (Pico) vorgesehen, die hier durch einen Kreisring verwirklicht ist. Sie hat die Aufgabe, bei der Justierung mehrerer Halbtonschablonen zueinander in einer Rotationsdruckmaschine behilflich zu sein.
  • An die hier gezeigten Flächenmarken 4 bzw. gleichmäßigen Referenzlochstrukturen kann zum Zweck der visuellen Beurteilung der Gravur ein Vergleichsnormal angehalten werden, welches z. B. ebenfalls aus lackbeschichteten, gravierten Siebstücken, z. B. Nickelsiebstücken, besteht. Bei einem solchen visuellen Vergleich muß die Gravieranlage natürlich stillgesetzt werden. Erfolgt jedoch die Messung des Durchlässigkeitsgrads einer jeweiligen Referenzlochstruktur bzw. Flächenmarke 4 automatisch, so kann der Vergleich bei laufender Gravieranlage durchgeführt werden, also der Vergleich zwischen Durchlässigkeitsgrad und Soll-Durchlässigkeitsgrad für die jeweilige Flächenmarke 4.
  • In Fig. 2 ist eine Rotationsdruckmaschine 6 gezeigt, auf welcher erfindungsgemäß hergestellte Schablonen 1 eingesetzt werden. Bei einer solchen Maschine 6 werden die Schablonen 1 über Zahnräder 7 und Rapportiergetriebe 8 angetrieben, so daß diese synchron mit der unter den Schablonen 1 durch die Maschine 6 geführten Warenbahn 9 laufen. Die Zahnräder 7 sind an Schablonenköpfen befestigt, die in die Stirnseiten der Schablonen 1 eingeklebt werden. Die Warenbahn 9 wird auf die Druckdecke 10 mit einem sehr leicht ablösbaren Kleber aufgeklebt und von der Druckdecke 10 während des Drucks festgehalten. Die Druckdecke 10 ist ein sehr breites Gummigewebe-Transportban; sie wird durch zwei Umlenkwalzen 11 angetrieben, welche von der Druckdecke 10 umschlungen werden. Durch diese Anordnung wird der erwähnte Synchronlaufzwischen Schablonen 1 und zu bedruckender Warenbahn 9 erreicht. Die Flächenmarken 4 jeder Schablone 1 werden zusammen mit dem Muster auf die Warenbahn 9 aufgedruckt und ergeben dort Flächenmarkenabbilder 12. Eine Videokamera 13 ist am Ende der Druckmaschine 6 aufderen Seitenwand 14 montiert und mißt laufend die Farbintensitäten der Flächenmarkenabbilder 12. Wird eine Abweichung des Farbtons oder der Farbintensität festgestellt, dann wird entweder ein akustisches oder ein optisches Signal abgegeben oder es kann das nachzujustierende Farbwerk über eine Servomechanik beeinflußt werden, sofern eine solche vorhanden ist.
  • In Fig. 3 ist eine Lasergravieranlage dargestellt. Die zu gravierende Schablone 1 wird zwischen zwei Spannkonen 15 und 16 zentriert und festgehalten. Der Spannkonus 15 ist drehbar angetrieben und in einem Getriebekasten 17 gelagert, in welchem sich auch der Antriebsmotor befindet. Auf diesem wird die Schablone 1 mit ihrer linken Stirnseite aufgeschoben. Der Spannkonus 16 ist in einem Reitstock 18 drehbar gelagert und wird in diesem Ausführungsbeispiel nicht angetrieben. Der Reitstock 18 kann auf Führungen 19 in Richtung der Verbindungsachse 20 zwischen den beiden Spannkonen 15 und 16 verstellt und so aufbeliebige Längen der Schablone 1 eingestellt werden. Drehsteif verbunden mit dem Spannkonus 15 ist ein Encoder 21, welcher über eine Leitung 21a die Puls- oder Drehlagensignale für den Gravieranlagenrechner 22 bereitstellt. Zum Gravieren wird ein Laserstrahl 23, der aus dem Laser 24 emittiert wird, über Umlenkspiegel 25 und eine Optik 26 auf die Oberfläche der Schablone 1 fokussiert. Der Laserstrahl 23 wird entsprechend den Erfordernissen des Musters 3 über eine Leitung 22a vom Rechner 22 getaktet, d. h. ein- oder ausgeschaltet, und entsprechend wird eine Lackschicht 1a vom Zylindersieb 1b abgetragen oder ausgehärtet. Während der Gravur dreht sich die Schablone 1 mit etwa 500 bis 1200 U/min und gleichzeitig wird durch eine nicht sichtbare Vorschubspindel ein Schlitten 28, welcher die Optik 26 trägt, in Richtung der Verbindungsachse 20 vorgeschoben. Die Schlittenverschiebung erfolgt unter Steuerung des Rechners 22 über eine Leitung 22b.
  • Zu Beginn der Gravurarbeit werden zuerst die Flächenmarken 4 graviert. Diese werden unmittelbar nach ihrer Herstellung, noch bevor mit der Gravur des eigentlichen Musters 3 begonnen wird, einer Inspektion unterzogen. Ein Meß- bzw. Inspektionsgerät 27 ist bei diesem Ausführungsbeispiel auf dem Reitstock 18 befestigt. Es kann aber durchaus zweckmäßig sein, dieses Gerät 27 auf dem Getriebekasten 17 anzubringen und dann die Flächenmarken 4 auf der gegenüberliegenden Randseite der Schablone 1 vorzusehen. Das Inspektionsgerät 27 kann eine der in den folgenden Figuren beschriebenen Bauweisen zeigen. Seine Ausgangssignale werden über eine Leitung 22c zum Rechner 22 übertragen.
  • In Fig. 4 wird ein Inspektionsgerät 27 gezeigt, welches eine optische Meßmethode zur Bestimmung des Durchlässigkeitsgrads der gravierten Flächenmarken 4 benützt. Der Reitstock 18 enthält nicht nur den auf Kugellagern 29 gelagerten Spannkonus 16, sondern auch eine Projektionseinrichtung 30 für die Erzeugung eines Luftbildes 31. Dieses liegt etwa im Bereich des Mantels der Schablone 1. Ein Tubus 33 trägt ab seinem rechten Ende ein Lampenhaus 32. Dieser Tubus 33 wird durch eine kegelförmige Klemmhülse 34 in einer dazu passenden konischen Aufnahmebohrung im Reitstock 18 festgehalten. Eine Druckplatte 35 drückt die Klemmhülse 34 in diese Aufnahmebohrung. Innerhalb des Lampenhauses 32 ist eine Projektionslampe 36 vorgesehen, welche von einer Fassung 37 gehalten wird. Ein Hohlspiegel 38 dient zur Steigerung der Lichtausbeute der Projektionslampe 36. Ein Teil der nutzlose abgestrahlten Lichtmenge wird durch diesen Hohlspiegel 38 in den Kondensor 39 zurückreflektiert. Eine metallische Blende 40 enthält eine Blendenöffnung in Kreisform oder in Form eines Quadrats. Diese Blende 40 wird durch den Kondensor 39 möglichst gleichmäßig ausgeleuchtet. Die Blendenöffnung wird durch eine Optik 41 (Achromat) über einen Umlenkspiegel 42 als Luftbild 31 auf den Mantel der Schablone 1 projiziert. Von diesem Luftbild 31 sind von außen nur jene Stellen wahrnehmbar, die auf die offengelegten Stellen der Schablone 1 fallen. Von einem Halter 43 am Reitstock 18 wird eine Halbleiterkamera 44 getragen, welche die sichtbaren Teile des Luftbilds 31 über eine weitere Optik 45 auf einen lichtempfindlichen Halbleiter (Fotodiode, Fototransistor, Fotowiderstand) 46 abbildet. Das durch den Lichteinfall ausgelöste Ausgangssignal dieses Halbleiters 46 wird durch einen integrierten Vorverstärker 47 verstärkt und dient als ein Maß für die Durchlässigkeit der auf diese Weise ausgemessenen Gravur.
  • In Fig. 5 ist ein weiteres, auf optischer Basis arbeitendes Inspektionsgerät 27' gezeigt, welches die vom Bereich der Flächenmarke 4 reflektierte Strahlung zur Ausmessung der Gravurgüte benützt. Dieses Gerät 27' wird dann verwendet, wenn die Gravur in eine Schicht 1c auf einem geschlossenen (also nicht siebartigen) Hohlzylinder 1d eingebracht werden soll. Über eine Optik 48 eines Lampenhauses 32 wird der Leuchtbereich einer Lampe 49 auf die Oberfläche der Flächenmarke 4 abgebildet. Natürlich kann dieses Lampenhaus 32 auch wieder etwas aufwendiger - etwa so, wie in Fig. 4 gezeigt wurde - ausgebildet werden. Auf jeden Fall erfolgt die Ausleuchtung der Flächenmarke 4 so, daß möglichst die ganze von ihr vereinnahmte Fläche möglichst gleichmäßig ausgeleuchtet ist. Das von der Flächenmarke 4 reflektierte Licht oder vielmehr die Intensität desselben wird durch die Halbleiterkamera 44 gemessen und zur Beurteilung des Durchlässigkeitsgrads der Flächenmarke 4 verwendet. Ein Bild der Flächenmarke 4 wird von der Optik 45 auf den lichtempfindlichen Halbleiter 46 projiziert und dessen Ausgangssignal durch den integrierten Verstärker 47 verstärkt und an die nicht mehr dargestellte Auswerteeinheit 22 weitergeleitet.
  • In Fig. 6 wird ein strömungstechnisch arbeitendes und als Meßdüse ausgebildetes Inspektionsgerät 27'' zur Ermittlung der Gravurgüte bzw. des Durchlässigkeitsgrads der Flächenmarken 4 gezeigt. Das Innere der Schablone 1 steht bei diesem Ausführungsbeispiel unter einem etwas überhöhten Luftdruck, etwa in der Größe von 0,1 bis 0,3 bar Überdruck. Dieser Druck entsteht durch die Zuführung von Druckluft durch eine Hohlwelle 55, welche den Spannkonus 16 trägt. Als Quelle für diese Druckluft dient ein nicht mehr dargestelltes und eventuell mehrstufiges Radialgebläse. Der Druck kann zwar nur so lange aufrechterhalten werden, solange nicht größere Musterbereiche freigelegt sind, jedoch kann diese Druckluft so lange mit geringem Energieaufwand bereitgestellt werden, solange die Flächenmarken 4 die einzigen offenen Bereiche der Schablone 1 sind. Die Gravur dieser Flächenmarken 4 muß aber sowieso zu Beginn der Gravurarbeit erfolgen, weil das Ergebnis aus der Vermessung dieser Marken 4 für eine allenfalls notwendige Korrektur der Einstellparameter der Gravurmaschine noch vor Beginn der eigentlichen Mustergravur verfügbar sein muß. Deshalb stellt die erwähnte Beschränkung kein Hindernis dar. Die aus den offengelegten Bereichen der Flächenmarke 4 austretende Luft wird vom Mund 49 des pneumatisch arbeitenden Inspektionsgeräts 27'' aufgefangen. Der Abstand des Mundes 49 vom Außenmantel der Schablone 1 ist vorzugsweise kleiner als 1/4 des Munddurchmessers. Anschließend strömt die vom Mund 49 aufgefangene Luft durch eine Verjüngung 51 des Strömungskanals 50. Es ist aus der Strömungsmechanik bekannt, daß in der Verjüngung die Geschwindigkeit steigt und der statische Druck abfällt, wenn der Strömungskanal 50 hier keine Öffnung nach außen hat. In dieser Verjüngung befindet sich ein erster temperaturabhängiger Widerstand 52 (NTC-Widerstand), der möglichst mittig im Kanal angeordnet ist und der so befestigt ist, daß keine Undichtigkeiten durch die Befestigung auftreten. Dieser Widerstand 52 wird hier durch die hohe Strömungsgeschwindigkeit stark abgekühlt. Anschließend wird der Kanal 50 wieder diffusorartig erweitert, damit keine hohen Energieverluste auftreten und möglichst viel Luft durch die Meßdüse strömt und möglichst wenig Luft über den Spalt vordem Mund 49 in die Außenatmosphäre austritt. In einer möglichst strömungsgeschützten Randlage des diffusorartig erweiterten Strömungskanals 50 ist dann ein zweiter temperaturabhängiger Widerstand 53 (NTC-Widerstand) vorgesehen. Dieser wird durch eine nur schwache Strömung umspült und nur wenig abgekühlt. Schaltet man diese beiden Widerstände 52, 53 in eine Halbbrücke und ergänzt die Halbbrücke durch zwei weitere Widerstände zur Vollbrücke, dann kann man deren Diagonalspannung als Meßsignal für den Durchlässigkeitsgrad der Gravur der Flächenmarke 4 verwenden. Diese Einrichtung 27'' reagiert bereits auf sehr kleine Strömungsgeschwindigkeiten äußerst empfindlich. Natürlich kann man auch jeweils zwei temperaturabhängige Widerstände in der verjüngten und erweiterten Strömungskanalposition anordnen und diese in Form einer Vollbrücke verschalten, wodurch man eine Erhöhung des Meßsignals erhält.
  • Natürlich könnte man die durch die Flächenmarken 4 hindurchgelassene Luftmenge auch über eine an sich bekannte Meßblendenanordnung oder über eine ebenfalls bekannte Differenzdruckmeßdose ermitteln. Im letzteren Fall wird der statische Differenzdruck zwischen den Stellen der höchsten und geringsten Strömungsgeschwindigkeit der in Fig. 6 gezeigten Meßdüse vermessen.

Claims (24)

  1. Verfahren zur Herstellung einer Halbtonschablone (1), bei dem in einem vorbestimmten Schablonenmusterbereich (2) eines Schablonengrundkörpers (1a, 1b; 1c, 1d) eine Schablonenmuster-Lochstruktur zur Bildung eines Schablonenmusters (3) eingraviert wird, dadurch gekennzeichnet, daß in den Schablonengrundkörper (1a, 1b; 1c, 1d) mehrere außerhalb des Schablonenmusterbereichs (2) liegende, gleichmäßige Referenzlochstrukturen (4) eingraviert werden, die jeweils unterschiedliche Durchlässigkeitsgrade aufweisen.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchlässigkeitsgrad einer jeden Referenzlochstruktur (4) mit einem jeweiligen Soll-Durchlässigkeitsgrad verglichen wird, um abhängig von der jeweiligen Abweichung die gleichmäßigen Referenzlochstrukturen neu einzugravieren, derart, daß sich die genannte Abweichung verringert, wobei diese Schrittfolge mindestens einmal ausgeführt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die im Schablonenmusterbereich (2) liegende Schablonenmuster-Lochstruktur in Abhängigkeit der genannten Abweichungen graviert wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweiligen alten Referenzlochstrukturen (4), nachdem ihr Durchlässigkeitsgrad mit dem Soll-Durchlässigkeitsgrad verglichen wurde, beseitigt werden.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Beseitigung der alten Referenzlochstrukturen (4) erfolgt, bevor neue eingraviert werden.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchlässigkeitsgrad einer jeweiligen Referenzlochstruktur (4) automatisch gemessen wird.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß als Schablonengrundkörper ein Sieb (1b) verwendet wird, auf dem eine Abdeckschicht (1a) zu liegen kommt, die Sieböffnungen zur Bildung einer Referenzlochstruktur (4) wenigstens bereichsweise freiläßt.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß als Schablonengrundkörper ein solcher (1d) mit geschlossener Oberfläche verwendet wird, auf der eine Abdeckschicht (1c) zu liegen kommt, die zur Bildung der Referenzlochstruktur (4) die Oberfläche bereichsweise freiläßt.
  9. Verfahren nach Anspruch 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchlässigkeitsgrad der Referenzlochstruktur (4) mittels eines die Sieböffnungen durchlaufenden Lichtbündels gemessen wird.
  10. Verfahren nach Anspruch 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchlässigkeitsgrad der Referenzlochstruktur (4) mittels eines durch die Sieböffnungen hindurchtretenden Gasstroms gemessen wird.
  11. Verfahren nach Anspruch 6 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchlässigkeitsgrad der Referenzlochstruktur mittels eines an der freiliegenden Oberfläche reflektierten Lichtbündels gemessen wird.
  12. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bildung der Referenzlochstruktur (4) ein Laserstrahl (23) verwendet wird, dessen Taktverhältnis in Übereinstimmung mit der Abweichung zwischen Durchlässigkeitsgrad und Soll-Durchlässigkeitsgrad der Referenzlochstruktur (4) verändert wird.
  13. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bildung der Referenzlochstruktur (4) eine Düse zum Ausspritzen von Abdecklack verwendet wird, deren Ein/Ausschalt-Zyklus in Übereinstimmung mit der Abweichung zwischen Durchlässigkeitsgrad und Soll-Durchlässigkeitsgrad der Referenzlochstruktur (4) verändert wird.
  14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Schablonengrundkörper als Hohlzylinder ausgebildet ist.
  15. Vorrichtung zur Herstellung einer Halbtonschablone mit
    - einer Lagereinrichtung (15, 16) zur drehbaren Lagerung eines Hohlzylinders (1a, 1b; 1c, 1d);
    - einer Einrichtung (24 bis 26) zur Bearbeitung der äußeren Umfangsfläche des Hohlzylinders;
    - einem parallel zur Hohlzylinderachse (20) verschiebbaren Schlitten (28), der wenigstens einen Teil der Bearbeitungseinrichtung trägt; und
    - einer Steuereinrichtung (22) zur Steuerung der Bearbeitungseinrichtung sowie zur Verschiebung des Schlittens ()28) bei sich drehendem Hohlzylinder,
    dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Meßeinrichtung (27, 27', 27'') zum Ausmessen des Durchlässigkeitsgrads von in einem vorgegebenen Schablonenbereich liegenden Referenzlochstrukturen (4) aufweist.
  16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (22) eine Vergleichseinrichtung zum Vergleichen des ausgemessenen Durchlässigkeitsgrads mit einem Soll-Durchlässigkeitsgrad aufweist und die Bearbeitungseinrichtung (24 bis 26) in Abhängigkeit des Vergleichsergebnisses ansteuerbar ist.
  17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßeinrichtung (27) eine Strahlenquelle (36) zur Aussendung eines Strahlenbündels sowie einen Strahlendetektor (47) aufweist, die bezüglich der Hohlzylinderwand in Transmissionsanordnung positioniert sind.
  18. Vorrichtung nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßeinrichtung (27') eine Strahlenquelle (49) zur Aussendung eines Strahlenbündels sowie einen Strahlendetektor (47) aufweist, die bezüglich der Hohlzylinderwand in Reflexionsanordnung positioniert sind.
  19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlenquelle (49) zur Aussendung eines monochromatischen Strahlenbündels ausgebildet ist.
  20. Vorrichtung nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßeinrichtung eine Meßdüse (27'') aufweist, die außen im wesentlichen radial zum Hohlzylinder (1a, 1b) steht, und daß die Lagereinrichtung (16) mit einem Gaszuführkanal (55) zum Einleiten eines unter Überdruck stehenden Gases ins Innere des Hohlzylinders (1a, 1b) versehen ist.
  21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßeinrichtung (27, 27', 27'') an der Lagereinrichtung (16) befestigt ist.
  22. Halbtonschablone mit einem etwa mittig liegenden Schablonenmusterbereich (2), dadurch gekennzeichnet, daß sie außerhalb des Schablonenmusterbereichs (2) mehrere gleichmäßige Referenzlochstrukturen (4) mit jeweils unterschiedlichem Durchlässigkeitsgrad aufweist.
  23. Halbtonschablone nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß sie hohlzylindrisch ausgebildet ist.
  24. Halbtonschablone nach Anspruch 22 oder 23, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweiligen Referenzlochstrukturen getrennt voneinander angeordnet sind.
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