WO2001031911A1 - Verfahren zur gravur von druckzylindern - Google Patents

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WO2001031911A1
WO2001031911A1 PCT/DE2000/003581 DE0003581W WO0131911A1 WO 2001031911 A1 WO2001031911 A1 WO 2001031911A1 DE 0003581 W DE0003581 W DE 0003581W WO 0131911 A1 WO0131911 A1 WO 0131911A1
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Ernst-Rudolf-Gottfried Weidlich
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Heidelberger Druckmaschinen Aktiengesellschaft
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Definitions

  • the invention relates to the field of electronic reproduction technology and relates to a method for engraving printing cylinders in an electronic engraving machine, in which at least two engraving strands lying next to one another in the axial direction are each engraved with one engraving member on a printing cylinder.
  • an electronic engraving machine for engraving printing cylinders by means of an engraving member is already known.
  • the engraving element with an engraving stylus controlled by an engraving control signal as a cutting tool moves in the axial direction along a rotating printing cylinder.
  • the engraving stylus cuts a series of cups arranged in a printing grid into the outer surface of the printing cylinder.
  • the engraving control signal is formed in an engraving amplifier by superimposing a periodic raster signal, also called vibration, with image signal values which represent the print densities to be reproduced between "light" and "depth". While the raster signal causes an oscillating stroke movement of the engraving stylus to engrave the cells arranged in the printing raster, the image signal values determine the depths of cut of the engraved cells in accordance with the tonal values to be reproduced.
  • a large number of axially adjacent, strip-shaped cylinder areas, called engraving strands often have to be engraved on a printing cylinder or on the printing cylinders of a color set, which are engraved in succession in an engraving machine or simultaneously in several engraving machines, with one engraving element each , For example, the different print pages of a print job are produced in the individual engraving strands.
  • the engraving control signals for the individual engraving organs are generated in separate electronic units, called engraving channels.
  • a prerequisite for good reproduction quality is that the engraved print densities in the individual engraving strands match, ie that a called strand equality is achieved.
  • the engraving styluses Even if the individual engraving channels are electrically balanced, the engraving styluses often have a different degree of wear. The result is that wells with different geometrical dimensions or volumes are engraved in the individual engraving strands, as a result of which disruptive differences in printing density occur in the engraving strands. Worn engraving styluses also produce cells with a rougher inner surface, which changes the ink acceptance behavior in the printing press and thus the printing density.
  • Different printing densities in the engraving lines can also be attributed to influences in the printing machine, e.g. if the contact pressure between the printing cylinder and the impression cylinder varies in the axial direction or if the doctor blade with which the excess printing ink is wiped does not lie equally close to the printing cylinder.
  • the differences in printing density in the engraving strands can occur with respect to a printing density value or with respect to a printing density range and can be of different sizes for each engraving strand.
  • the engraving properties on the circumference of the printing cylinder can change, so that differences in printing density can also occur within an engraving strand.
  • the engraved printing cylinder is in practice chemically post-treated in a time-consuming and labor-intensive work process, particularly when the quality of the printed products printed with the cylinder is high.
  • the invention is therefore based on the object of improving a method for engraving printing cylinders in an electronic engraving machine, in which at least two engraving strands lying next to one another in the axial direction, each with an associated engraving member, are engraved on a printing cylinder in such a way that disturbing differences in printing density in the engraving strands automatically be compensated.
  • FIG. 1 shows the relationship between signal value and pressure density for three characteristic target density values
  • FIG. 2 shows the relationship between the target pressure densities and the corresponding transverse diagonals (standard calibration function) corresponding to them
  • FIG. 3 shows the residual deviations of the actual pressure densities for three characteristic
  • FIG. 4 the residual deviations between actual printing densities and target printing densities in an engraving strand
  • FIG. 6 the corrected calibration function for an engraving strand
  • FIG. 7 the correction of the signal values
  • FIG. 8 shows the assignment between signal values and corrected signal values
  • FIG. 9 shows the change in the geometric values over time.
  • target printing densities D so n are used for characteristic tonal values of a test wedge to be engraved specified in each engraving strand of a printing cylinder.
  • a test wedge with the specified signal values S is engraved in a engraving cylinder in each engraving strand.
  • the test wedges can be engraved on the printing cylinder separately or simultaneously with the engraving of the actual printing form in cylinder areas lying outside the printing form.
  • Areas of production engraving can also be used for calibration if they contain the characteristic tonal values.
  • the engraved impression cylinder is printed on in a printing machine.
  • the actual pressure densities Dj S t of the test wedges engraved in the individual engraving strands are measured with a suitable density measuring device and the deviations from the target pressure densities D so n are determined (FIG. 1).
  • These deviations are compensated for by a suitable calibration of the transfer function of the engraving systems in the individual engraving lines, for example by setting the signal amplification and the starting point of the amplification of the engraving systems.
  • the actual pressure densities Dj St are derived from the measurement of geometric values of the engraved test wedge cells.
  • the specified nominal pressure densities D so n correspond to nominal geometry values which define the desired shape and size of the cells to be engraved.
  • Geometric values can be the longitudinal diagonals, the transverse diagonals, the areas or the volumes of the wells, depending on which measuring method is used to measure the engraved well sizes.
  • the transverse diagonals of the cells are preferably used, since they are easy to measure. Fig.
  • the target print densities D so n are converted into the corresponding signal values for controlling the engraving amplifiers assigned to the individual engraving strands, in which the engraving control signals for controlling the engraving stylus of the engraving members are generated.
  • the actual geometry values of the wells are measured in each engraved test wedge of an engraving strand. The measurement of the geometry values can take place with the aid of a measuring microscope or in a video image recorded by a video camera.
  • the engraving systems of the individual engraving strands are set in such a way that the actual geometry values reach the target geometry values which correspond to the predetermined target printing densities.
  • correction values are derived from the residual deviations for the individual engraving strands, which are included in the calibration of the next engraving of a printing cylinder with the same engraving system in the respective engraving strand, so that the calibration takes into account the strand-specific influences and differences, and thus the Desired print densities in all engraving lines can be achieved more reliably and more precisely.
  • the method is explained below using the example of engraving strand No. 1.
  • FIG. 4 shows the target pressure densities D so n and the actual pressure densities D, s t achieved in this engraving line according to the standard calibration as a function of the transverse diagonal Q.
  • FIG. 4 shows the target pressure densities D so n and the actual pressure densities D, s t achieved in this engraving line according to the standard calibration as a function of the transverse diagonal Q.
  • the dashed curve of the actual pressure densities is obtained.
  • This correction function can also be included in the standard calibration function according to FIG. 2, as a result of which a strand calibration function is obtained which is used for this engraving strand during the next production engraving (FIG. 6).
  • the actual pressure densities D actual obtained are again determined by means of the wells engraved in the test wedges and any remaining deviations from the target pressure densities D so n (FIG. 3). From this, an improved strand calibration function is calculated in the manner described above (FIG. 6), which is then used in the subsequent production engravings.
  • a new strand calibration is expediently calculated when the residual deviations between the target pressure densities D so n and the actual pressure densities D, st have exceeded a predetermined tolerance limit.
  • the calibration of the engraving strands thus takes place in a process of "self-learning", in which the settings of the engraving amplifiers in the individual engraving channels are continuously optimally adapted to the changing technical boundary conditions, such as different degrees of wear of the engraving stylus used.
  • the calibration method according to the invention for adjusting the density of the engraving strands was explained using the example of setting the engraving channels by means of the transverse diagonals of the engraved cells.
  • the method can be carried out in the same way if a different geometry value of the engraved test wedge cells is used instead of the transverse diagonals, for example the longitudinal diagonal, the area or the volume of the cells.
  • a standard calibration function is used which relates the geometry value used to the target pressure densities D so n.
  • An improved accuracy of the calibration method according to the invention can be achieved if the geometry value used is set not only for three characteristic target pressure densities but for additional intermediate levels, for example for tonal values in a gradation of 10% between light and depth.
  • the signal values S with which the engraving channels are controlled are individually corrected for each individual strand. This is illustrated in FIG. 7, where the relationship between the signal values S and the print densities D is shown (cf. FIG. 1).
  • the target pressure densities D so n and the actual pressure densities Dj St achieved in a specific engraving line after the standard calibration are plotted as a function of the control signal values S.
  • a signal value S 80 was used for control (point E).
  • the actual pressure density thus achieved is higher by the residual deviation ⁇ D (point F).
  • This correction function can be implemented, for example, by a table memory in each engraving channel, with which a corrected signal value S k0 rr is assigned to each input signal value S.
  • This condition can be ensured, for example, by increased pigmentation of the printing ink, the pigmentation having to be increased to such an extent that the above condition is met in all strands.
  • the temporal change in the residual deviations between the actual printing density Djst and the target printing density D so n in the individual engraving lines is additionally taken into account in order to make a prediction about the expected residual deviations and thus about the expected changes in the To make strand calibration function.
  • One reason for the change over time is the progressive wear of the engraving stylus with the age or frequency of use of the engraving stylus. A different degree of wear on the engraving stylus can be due to the fact that previously differently large areas were engraved in the engraving strands and / or the engraving strands have different engraving properties, which can be attributed, for example, to an uneven galvanizing of the printing cylinder.
  • the change in the geometry values relevant for the calibration can also be applied, for example, depending on the frequency of use of the engraving stylus in order to derive a prediction of the setting values for the next engravings.
  • the frequency of use can be measured, for example, by adding up the cumulative number of engraved cells in a counter that is present in each engraving channel. Alternatively, this number can also be determined and stored in the control software.
  • the measurements of the actual print densities and the set geometry values are carried out by automatic measuring devices. Furthermore, it is advantageous to store and manage the measured values and the determined setting values for the individual strand calibrations as well as the time-dependent dependencies and development trends in a central computer, so that the density adjustment between the individual engraving strands takes place automatically and also over a longer period Time is automatically adapted to the changing technical conditions.

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Gravur von Druckzylindern in einer elektronischen Graviermaschine, bei dem auf einem Druckzylinder mindestens zwei in Achsrichtung nebeneinander liegende Gravierstränge mit jeweils einem zugeordneten Gravierorgan graviert werden, wobei die elektrischen Eigenschaften der Gravierorgane mit einer Standard-Kalibrierungsfunktion so eingestellt werden, dass bei Ansteuerung der Gravierorgane mit zu charakteristischen Soll-Druckdichten Dsoll gehörenden Signalwerten S Näpfchen mit durch die Standard-Kalibrierungsfunktion vorgegebenen Geometriewerten graviert werden. Zur Angleichung der Druckdichten in den einzelnen Graviersträngen werden Abweichungen zwischen den Soll-Druckdichten Dsoll und den Ist-Druckdichten Dist ermittelt und für den jeweiligen Gravierstrang eine korrigierte Strang-Kalibierung abgeleitet. Die korrigierten Strang-Kalibrierungen werden erzeugt, indem aus den Abweichungen korrigierte Geometriewerte bzw. korrigierte Signalwerte S bestimmt werden. Mittels der korrigierten Strang-Kalibrierungen wird die Kalibrierung laufend automatisch an die sich verändernden Eigenschaften der Gravierorgane und der Gravierstränge angepasst.

Description

Verfahren zur Gravur von Druckzylindern
Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der elektronischen Reproduktionstechnik und betrifft ein Verfahren zur Gravur von Druckzylindern in einer elektronischen Graviermaschine, bei dem auf einem Druckzylinder mindestens zwei in Achsrichtung nebeneinander liegende Gravierstränge mit jeweils einem Gravierorgan graviert werden.
Aus der DE-C-25 087 34 ist bereits eine elektronische Graviermaschine zur Gravur von Druckzylindern mittels eines Gravierorgans bekannt. Das Gravierorgan mit einem durch ein Graviersteuersignal gesteuerten Gravierstichel als Schneidwerkzeug, beispielsweise in Form eines Diamanten, bewegt sich in axialer Richtung an einem rotierenden Druckzylinder entlang. Der Gravierstichel schneidet eine Folge von in einem Druckraster angeordneten Näpfchen in die Mantelfläche des Druck- Zylinders. Das Graviersteuersignal wird in einem Gravierverstärker durch Überlagerung eines periodischen Rastersignals, auch Vibration genannt, mit Bildsignalwerten gebildet, welche die zu reproduzierenden Druckdichten zwischen "Licht" und "Tiefe" repräsentieren. Während das Rastersignal eine oszillierende Hubbewegung des Gravierstichels zur Gravur der in dem Druckraster angeordneten Näpfchen bewirkt, bestimmen die Bildsignalwerte entsprechend den zu reproduzierenden Tonwerten die Schnittiefen der gravierten Näpfchen.
Für den Magazindruck müssen oft auf einem Druckzylinder bzw. auf den Druckzylindern eines Farbsatzes, die nacheinander in einer Graviermaschine oder aber gleichzeitig in mehreren Graviermaschinen graviφrt werden, gleichzeitig eine Vielzahl von axial nebeneinander liegenden, streifenförmigen Zylinderbereichen, Gravierstränge genannt, mit jeweils einem Gravierorgan graviert werden. In den einzelnen Graviersträngen werden beispielsweise die verschiedenen Druckseiten eines Druckauftrages hergestellt. Die Graviersteuersignale für die einzelnen Gra- vierorgane werden dabei in separaten elektronischen Einheiten, Gravierkanäle genannt, erzeugt.
Voraussetzung für eine gute Reproduktionsqualität ist, daß die gravierten Druckdichten in den einzelnen Graviersträngen übereinstimmen, d.h. daß eine söge- nannte Stranggleichheit erreicht wird. Auch wenn die einzelnen Gravierkanäle elektrisch abgeglichen sind, weisen die Gravierstichel oft einen unterschiedlichen Abnutzungsgrad auf. Die Folge ist, daß in den einzelnen Graviersträngen Näpfchen mit unterschiedlichen geometrischen Abmessungen bzw. Volumina graviert werden, wodurch störende Druckdichteunterschiede in den Graviersträngen auftreten. Abgenutzte Gravierstichel erzeugen auch Näpfchen mit einer rauheren Innenfläche, wodurch das Farbannahmeverhalten in der Druckmaschine und damit die Druckdichte verändert wird. Unterschiedliche Druckdichten in den Graviersträngen sind auch auf Einflüsse in der Druckmaschine zurückzuführen, z.B. wenn die Anpresskraft zwischen Druckzylinder und Gegendruckzylinder in axialer Richtung variiert oder wenn das Rakelmesser, mit dem die überschüssige Druckfarbe abgestrichen wird, nicht überall gleich dicht am Druckzylinder anliegt.
Um in den Graviersträngen gleiche Druckdichten zu erzielen, werden heute für die Gravur Gravierstichel mit einem möglichst gleichen Abnutzungsgrad ausgesucht. Vorsorglich werden die Gravierstichel auch nach einer bestimmten Anzahl von Betriebsstunden gegen neue Gravierstichel ausgetauscht, was relativ aufwendig und teuer ist.
Selbst dann, wenn neue Gravierstichel verwendet werden, können in den einzelnen Graviersträngen bald Dichteunterschiede aufgrund von unterschiedlich großen gravierten Flächen und damit verbunden unterschiedlich schneller Abnutzung der Gravierstichel entstehen. Unterschiedliche Graviereigenschaften wie die Härte des Materials und das Schneidverhalten des Gravierstichels im Material, wobei das Material im allgemeinen Kupfer ist, können beispielsweise aufgrund einer ungleichmäßigen Galvanisierung des Druckzylinders entstehen.
Die Druckdichteunterschiede in den Graviersträngen können bezüglich eines Druckdichtewertes oder bezüglich eines Druckdichtebereichs auftreten und für jeden Gravierstrang unterschiedlich groß sein. Zusätzlich können sich die Graviereigenschaften am Umfang des Druckzylinders ändern, so daß Druckdichteunterschiede auch innerhalb eines Gravierstranges auftreten können. Zur Angleichung derartiger Druckdichteunterschiede wird der gravierte Druckzylinder in der Praxis heute in einem zeit- und arbeitsintensiven Arbeitsprozeß chemisch nachbehandelt, insbesondere bei hohen Qualitätsanforderungen an die mit dem Zylinder gedruckten Druckprodukte.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Gravur von Druckzylindern in einer elektronischen Graviermaschine, bei dem auf einem Druckzylinder mindestens zwei in Achsrichtung nebeneinander liegende Gravierstränge mit jeweils einem zugeordneten Gravierorgan graviert werden, derart zu verbessern, daß störende Druckdichteunterschiede in den Graviersträngen automatisch kompensiert werden.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben. Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Figuren 1 bis 9 näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 den Zusammenhang zwischen Signalwert und Druckdichte für drei charakteristische Soll-Dichtewerte, Fig. 2 den Zusammenhang zwischen den Soll-Druckdichten und den ihnen entsprechenden Soll-Querdiagonalen (Standard-Kalibrierungsfunktion), Fig. 3 die Restabweichungen der Ist-Druckdichten für drei charakteristische
Tonwerte und für die einzelnen Gravierstränge, Fig. 4 die Restabweichungen zwischen Ist-Druckdichten und Soll-Druckdichten in einem Gravierstrang,
Fig. 5 die Korrekturfunktion ΔQ = f(Q) für einen Gravierstrang, Fig. 6 die korrigierte Kalibrierungsfunktion für einen Gravierstrang, Fig. 7 die Korrektur der Signalwerte,
Fig. 8 die Zuordnung zwischen Signalwerten und korrigierten Signalwerten, und Fig. 9 die Veränderung der Geometriewerte über die Zeit.
Nach dem Stand der Technik werden zur Kalibrierung der Druckdichte D Soll- Druckdichten Dson für charakteristische Tonwerte eines zu gravierenden Testkeiles in jedem Gravierstrang eines Druckzylinders vorgegeben. Der Testkeil umfaßt beispielsweise drei charakteristische Tonwerte mit den Soll-Druckdichten Dson = (0,25; 0,5; 0,8). Dazu gehören die Signalwerte S = (161 ; 80; 1 ), mit denen das Graviersystem angesteuert wird. Fig. 1 zeigt den Zusammenhang zwischen den Signalwerten S und den Druckdichten D. Auf einem Druckzylinder wird in jedem Gravierstrang ein Testkeil mit den vorgegebenen Signalwerten S graviert. Die Gravur der Testkeile auf dem Druckzylinder kann separat oder gleichzeitig mit der Gravur der eigentlichen Druckform in außerhalb der Druckform liegenden Zylinderbereichen erfolgen. Ebenso können auch Bereiche der Produktionsgravur zur Kalibrierung herangezogen werden, wenn sie die charakteristischen Tonwerte enthalten. Nach der Gravur des Druckzylinders wird der gravierte Druckzylinder in einer Druckmaschine angedruckt. In dem Andruck werden die erreichten Ist- Druckdichten DjSt der in den einzelnen Graviersträngen gravierten Testkeile mit einem geeigneten Dichtemeßgerät ausgemessen und die Abweichungen zu den Soll-Druckdichten Dson festgestellt (Fig. 1 ). Diese Abweichungen werden durch eine geeignete Kalibrierung der Übertragungsfunktion der Graviersysteme in den einzelnen Graviersträngen kompensiert, z.B. durch Einstellung der Signalverstärkung und des Einsatzpunktes der Verstärkung der Graviersysteme.
Da aus Aufwandsgründen während der Einstellung der Graviersysteme nicht ständig neue Andrucke gemacht werden können, um die bereits erreichten Ist- Druckdichten DjSt zu ermitteln, werden die Ist-Druckdichten DjSt aus der Messung von Geometriewerten der gravierten Testkeil-Näpfchen abgeleitet. Den vorgegebenen Soll-Druckdichten Dson entsprechen Soll-Geometriewerte, welche die ge- wünschte Form und Größe der zu gravierenden Näpfchen definieren. Geometriewerte können die Längsdiagonalen, die Querdiagonalen, die Flächen oder die Volumina der Näpfchen sein, je nachdem welches Meßverfahren zum Ausmessen der gravierten Näpfchengrößen verwendet wird. Vorzugsweise werden die Querdiagonalen der Näpfchen herangezogen, da sie einfach zu messen sind. Fig. 2 zeigt den Zusammenhang zwischen den Soll-Druckdichten DSOιι und den ihnen entsprechenden Soll-Querdiagonalen Qson der Näpfchen. Bei der Standard- Kalibrierungsfunktion entsprechen den charakteristischen Soll-Druckdichten Dson = (0,25; 0,5; 0,8) die Soll-Querdiagonalen Qson = (30μm; 100μm; 170μm).
Die Soll-Druckdichten Dson werden in die entsprechenden Signalwerte zur Ansteue- rung der den einzelnen Graviersträngen zugeordneten Gravierverstärker umgesetzt, in dem die Graviersteuersignale zur Steuerung der Gravierstichel der Gravierorgane erzeugt werden. In jedem gravierten Testkeil eines Gravierstranges werden die erreichten Ist-Geometriewerte der Näpfchen ausgemessen. Das Ausmessen der Geometriewerte kann mit Hilfe eines Meßmikroskops oder in einem von einer Videokamera aufgenommenen Videobild erfolgen. Die Graviersysteme der einzelnen Gravierstränge werden so eingestellt, daß die Ist-Geometriewerte die Soll-Geometriewerte erreichen, die den vorgegebenen Soll-Druckdichten entsprechen.
Für diese Kalibrierung nach dem Stand der Technik wird eine Standard-Kalibrierungsfunktion zwischen den Soll-Druckdichten DSOιι und beispielsweise den ihnen entsprechenden Soll-Querdiagonalen Qson verwendet (Fig. 2), die für einen neuen Gravierstichel ermittelt wurde und die durch Mittelung über mehrere gravierte Testkeile und Andruckversuche bestimmt wurde. Das hat zur Folge, daß die eingangs erläuterten von Gravierstrang zu Gravierstrang unterschiedlichen Einflüsse, wie Abnutzungsgrad des Gravierstichels, Farbannahmeverhalten, Materialhärte, Schneidverhalten, usw., bei der Kalibrierung nicht berücksichtigt werden. Deshalb können auch nach der Kalibrierung die Ist-Druckdichten Dιst in den einzelnen Graviersträngen noch von den Soll-Druckdichten Dson abweichen. Fig. 3 zeigt diese Restabweichungen der Ist-Druckdichten DjSt für die drei charakteristischen Tonwerte und für die einzelnen Gravierstränge.
Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren werden aus den Restabweichungen für die einzelnen Gravierstränge Korrekturwerte abgeleitet, die bei der nächsten Gravur eines Druckzylinders mit dem gleichen Graviersystem in dem jeweiligen Gravierstrang bei der Kalibrierung eingerechnet werden, so daß die Kalibrierung die strangindividuellen Einflüsse und Unterschiede berücksichtigt, und somit die Soll-Druckdichten in allen Graviersträngen sicherer und genauer erreicht werden. Das Verfahren wird nachfolgend am Beispiel des Gravierstrangs Nr.1 erläutert. Fig. 4 zeigt dazu die Soll-Druckdichten Dson und die in diesem Gravierstrang nach der Standard-Kalibrierung erreichten Ist-Druckdichten D,st in Abhängigkeit von der Querdiagonalen Q. In der Fig. 4 sind die Restabweichungen zwischen Soll- Druckdichten Dsoii und Ist-Druckdichten D,st stark übertrieben eingezeichnet worden, um das erfindungsgemäße Verfahren deutlich darstellen zu können. Für den Wert Dson = 0,5 der Soll-Druckdichte wird nach der Standard-Kalibrierung eine Querdiagonale von Qson = 100 μm eingestellt (Punkt A). Die damit erreichte Ist- Druckdichte D,st ist um die Restabweichung ΔD höher (Punkt B). Entsprechende Abweichungen ergeben sich für die anderen charakteristischen Tonwerte, für die bei der Gravur die Querdiagonalen QSOιι = 30 μm bzw. Qson = 170 μm eingestellt worden waren. Verbindet man in diesem Diagramm die erreichten Punkte der Ist- Druckdichten D,st für die drei charakteristischen Tonwerte, so erhält man die gestri- chelte Kurve der Ist-Druckdichten. Nach der Kurve der Ist-Druckdichten wird der Soll-Druckdichtewert DSOιι = 0,5 im Punkt C erreicht, d.h. mit einer um ΔQ = - 16 μm abweichenden Querdiagonalen. Wenn man also bei der nächsten Gravur in diesem Gravierstrang für den Soll-Druckdichtewert Dson = 0,5 die korrigierte Querdiagonale Q orr = 100 μm + ΔQ = 84 μm einstellt, erreicht man den Soll- Druckdichtewert Dson exakt oder zumindest sehr viel genauer. Nach der gleichen Überlegung kann man aus dem Vergleich der Kurven für die Soll-Druckdichte Ds0n und Ist-Druckdichte D,st Korrekturwerte ΔQ für die verschiedenen Werte der Querdiagonalen ableiten. Daraus ergibt sich schließlich für jeden Gravierstrang eine individuelle Korrekturfunktion ΔQ = f(Q), die für das erläuterte Beispiel in Fig. 5 dargestellt ist. Diese Korrekturfunktion kann auch gleich in die Standard- Kalibrierungsfunktion nach Fig. 2 eingerechnet werden, wodurch man eine Strang- Kalibrierungsfunktion erhält, die bei der nächsten Produktionsgravur für diesen Gravierstrang angewendet wird (Fig. 6).
Nach einer oder mehreren erneuten Produktionsgravuren eines Druckzylinders mit den gleichen Graviersystemen in den einzelnen Graviersträngen oder auch in gewissen regelmäßigen Zeitabständen werden die erreichten Ist-Druckdichten Dlst mittels der in den Testkeilen gravierten Näpfchen und die eventuell verbliebenen Restabweichungen zu den Soll-Druckdichten Dson wiederum festgestellt (Fig. 3). Daraus wird in der zuvor beschriebenen Weise eine verbesserte Strang-Kalibrie- rungsfunktion berechnet (Fig. 6), die dann bei den folgenden Produktionsgravuren verwendet wird. Zweckmäßigerweise erfolgt die Berechnung einer neuen Strang- Kalibrierung, wenn die Restabweichungen zwischen den Soll-Druckdichten Dson und den Ist-Druckdichten D,st eine vorgegebene Toleranzgrenze überschritten haben. Die Kalibrierung der Gravierstränge erfolgt somit in einem Prozeß des "Selbstlernens", bei dem die Einstellungen der Gravierverstärker in den einzelnen Gravierkanälen laufend optimal an die sich verändernden technischen Randbedingungen, wie beispielsweise unterschiedliche Abnutzungsgrade der verwendeten Gravierstichel, angepaßt werden.
Das erfindungsgemäße Kalibrierungsverfahren zur Dichteangleichung der Gravierstränge wurde am Beispiel der Einstellung der Gravierkanäle mittels der Querdiagonalen der gravierten Näpfchen erläutert. Das Verfahren kann in gleicher Weise durchgeführt werden, wenn anstelle der Querdiagonalen ein anderer Geometriewert der gravierten Testkeil-Näpfchen verwendet wird, z.B. die Längsdiagonale, die Fläche oder das Volumen der Näpfchen. Dazu wird analog zu der Beziehung von Fig. 2 eine Standard-Kalibrierungsfunktion verwendet, die den verwendeten Geometriewert mit den Soll-Druckdichten Dson in Beziehung setzt. Nach Einstellung der Soll-Geometriewerte gemäß dieser Standard-Kalibrierungsfunktion werden die Ist-Druckdichten D,st der gravierten Test-Keile gemessen und daraus für die ein- zelnen Gravierstränge individuelle Korrekturen des verwendeten Geometriewertes abgeleitet, um eine Strang-Kalibrierungsfunktion aufzustellen (analog zu Fig. 4 und Fig. 5).
Eine verbesserte Genauigkeit des erfindungsgemäßen Kalibrierungsverfahrens läßt sich erreichen, wenn die Einstellung des verwendeten Geometriewertes nicht nur für drei charakteristische Soll-Druckdichten erfolgt sondern für weitere Zwi- schenstufen, beispielsweise für Tonwerte in einer Abstufung von 10% zwischen Licht und Tiefe.
In einer anderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kalibrierungsverfah- rens werden anstelle des verwendeten Geometriewertes die Signalwerte S, mit denen die Gravierkanäle angesteuert werden, für jeden einzelnen Strang individuell korrigiert. Das ist in Fig. 7 veranschaulicht, wo der Zusammenhang zwischen den Signalwerten S und den Druckdichten D gezeigt ist (vgl. Fig. 1 ). Die Soll- Druckdichten Dson und die in einem bestimmten Gravierstrang nach der Standard- Kalibrierung erreichten Ist-Druckdichten DjSt sind in Abhängigkeit von den Ansteuersignalwerten S aufgetragen. Für den Wert Dson = 0,5 der Soll-Druckdichte wurde zur Ansteuerung ein Signalwert S = 80 angewendet (Punkt E). Die damit erreichte Ist-Druckdichte ist um die Restabweichung ΔD höher (Punkt F). Entsprechende Abweichungen ergeben sich für die anderen charakteristischen Tonwerte, für die bei der Gravur zur Ansteuerung die Signalwerte S = 1 bzw. S = 161 angewendet worden waren. Verbindet man in diesem Diagramm die erreichten Punkte der Ist- Druckdichten Djst für die drei charakteristischen Tonwerte, so erhält man die gestrichelte Kurve der Ist-Druckdichten. Nach der Kurve der Ist-Druckdichten wird der Soll-Druckdichtewert Dson = 0,5 im Punkt G erreicht, d.h. mit einem um ΔS = 15 abweichenden Signalwert. Wenn man also bei der nächsten Gravur in diesem Gravierstrang für den Soll-Druckdichtewert Dson = 0,5 den korrigierten Signalwert Skorr = 80 + ΔS = 95 anwendet, erreicht man den Soll-Druckdichtewert Dson exakt oder zumindest sehr viel genauer. Nach der gleichen Überlegung kann man aus dem Vergleich der Kurven für die Soll-Druckdichte DS0n und die Ist-Druckdichte Dist Korrekturwerte ΔS für alle Signalwerte S ableiten. Daraus ergibt sich schließlich für jeden Gravierstrang eine individuelle Korrekturfunktion Skorr = g(S) für die Signalwerte, die für das erläuterte Beispiel in Fig. 8 dargestellt ist. Diese Korrekturfunktion kann beispielsweise durch einen Tabellenspeicher in jedem Gravierkanal realisiert werden, mit dem jedem Eingangssignalwert S ein korrigierter Signalwert Sk0rr zugeordnet wird. Bei dieser Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kalibrierungsverfahrens ist darauf zu achten, daß die Ist-Druckdichte DjSt für kleinste Signalwerte S höhere oder gleich große Werte als die Soll-Druckdichte Dson hat, da sonst durch die Kalibrierung negative Signalwerte erzeugt werden müßten. Diese Bedingung kann beispielsweise durch eine gesteigerte Pigmentierung der Druckfarbe sichergestellt werden, wobei die Pigmentierung soweit gesteigert werden muß, daß in allen Strängen die obige Bedingung erfüllt wird.
In einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Kalibrierungsverfahrens wird die zeitliche Veränderung der Restabweichungen zwischen Ist-Druckdichte Djst und Soll-Druckdichte Dson in den einzelnen Graviersträngen zusätzlich berück- sichtigt, um eine Vorhersage über die zu erwartenden Restabweichungen und damit über die zu erwartenden Änderungen der Strang-Kalibrierungsfunktion zu machen. Ein Grund für die zeitliche Veränderung ist die fortschreitende Abnutzung des Gravierstichels mit dem Alter bzw. der Nutzungshäufigkeit des Gravierstichels. Eine unterschiedliche starke Abnutzung der Gravierstichel kann dadurch begründet sein, daß in den Graviersträngen zuvor unterschiedlich große Flächen graviert wurden und/oder die Gravierstränge unterschiedliche Graviereigenschaften aufweisen, die beispielsweise auf eine ungleichmäßigen Galvanisierung des Druckzylinders zurückzuführen sind.
Fig. 9 zeigt für einen Strang die zeitliche Abhängigkeit der bei der Strang- Kalibrierung nach dem erfindungsgemäßen Verfahren einzustellenden Querdiagonalen Q für die drei charakteristischen Tonwerte. Es ist angenommen, daß bereits für zwei Anpassungsperioden der Strang-Kalibrierung jeweils im Zeitabstand T die einzustellenden Querdiagonalen Q neu bestimmt wurden. Aus der Steigung, die die Kurven dann im Zeitpunkt 2T erreicht haben, kann eine Voraussage für die Veränderung der bei den nächsten Gravuren einzustellenden Querdiagonalen Q getroffen werden (gestrichelter Teil der Kurven), bis zum Zeitpunkt 3T die genauen Werte wieder aus der Messung der Ist-Druckdichten DjS bestimmt werden. Durch diese Extrapolation braucht die Messung und Anpassung der Strang-Kalibrierung nicht so oft durchgeführt zu werden. Statt in Abhängigkeit von der Zeit kann die Veränderung der für die Kalibrierung relevanten Geometriewerte auch z.B. in Abhängigkeit von der Nutzungshäufigkeit der Gravierstichel aufgetragen werden, um eine Vorhersage über die Einstellwerte für die nächsten Gravuren abzuleiten. Die Nutzungshäufigkeit kann beispielsweise gemessen werden, indem die kumulierte Zahl der gravierten Näpfchen in einem Zähler aufsummiert wird, der in jedem Gravierkanal vorhanden ist. Alternativ kann diese Zahl auch in der Steuersoftware ermittelt und gespeichert werden.
In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung werden die Messungen der Ist-Druckdichten und der eingestellten Geometriewerte durch automatische Meßeinrichtungen vorgenommen. Weiterhin ist es vorteilhaft, die Meßwerte und die ermittelten Einstellwerte für die individuellen Strang-Kalibrierungen sowie die zeit- liehen Abhängigkeiten und Entwicklungstendenzen in einem zentralen Rechner zu speichern und zu verwalten, so daß die Dichteangleichung zwischen den einzelnen Graviersträngen automatisch abläuft und auch über eine längere Zeit automatisch an die sich verändernden technischen Randbedingungen angepaßt wird.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Gravur von Druckzylindern in einer elektronischen Graviermaschine, bei dem - auf einem Druckzylinder mindestens zwei in Achsrichtung nebeneinander liegende Gravierstränge mit jeweils einem zugeordneten Gravierorgan graviert werden,
- zur Ansteuerung der Gravierorgane Signalwerte S erzeugt werden, die zu erreichende Soll-Druckdichten DSOιι repräsentieren, - die mit den Signalwerten S angesteuerten Gravierorgane in den Druckzylinder Näpfchen gravieren, deren Geometriewerte erreichte Ist-Druckdichten Dιst repräsentieren,
- eine Standard-Kalibierungsfunktion vorgegeben ist, die den Zusammenhang zwischen den Geometriewerten und den Soll-Druckdichten Dson beschreibt, und
- die elektrischen Eigenschaften der Gravierorgane so kalibriert werden, daß bei Ansteuerung der Gravierorgane mit zu charakteristischen Soll-Druckdichten Dson gehörenden Signalwerten S Näpfchen mit den durch die Standard-Kalibrierungsfunktion vorgegebenen Geometriewerten graviert werden, dadurch gekennzeichnet, daß zur Angleichung der Druckdichten in den einzelnen Graviersträngen
- in den Graviersträngen Näpfchen graviert werden, mit denen die vorgegebenen charakteristischen Soll-Druckdichten Dson erreicht werden sollen,
- nach dem Drucken die erreichten Ist-Druckdichten D,st durch Messung be- stimmt werden,
- aus den Abweichungen zwischen den Soll-Druckdichten Dson und den Ist- Druckdichten Dιst für den jeweiligen Gravierstrang eine korrigierte Strang- Kalibierung abgeleitet wird, und
- in jedem Gravierstrang die zugeordnete korrigierte Strang-Kalibierung an- gewendet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die korrigierte Strang-Kalibierung erzeugt wird, indem in der Standard-Kalibrierungsfunktion zu den Soll-Druckdichten Dson korrigierte Geometriewerte bestimmt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Geometriewerte eines Näpfchens die Querdiagonale, die Längsdiagonale, die Näpfchenfläche oder das Näpfchenvolumen sind.
4. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die korrigierte Strang-Kalibierung erzeugt wird, indem zu den Signalwerten S korrigierte
Signalwerte S orr bestimmt werden.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß verbesserte korrigierte Strang-Kalibrierungen erneut bestimmt werden, wenn die Abweichungen zwischen den Soll-Druckdichten Dson und den Ist-
Druckdichten Djst eine Toeranzgrenze überschreiten.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß verbesserte korrigierte Strang-Kalibrierungen nach einem vorgegebenen Zeit- intervall T, nach einer vorgegebenen Anzahl von gravierten Druckzylindern oder nach einer vorgegebenen Nutzungshäufigkeit des Gravierorgans erneut bestimmt werden.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß aus der zeitlichen Veränderung der ermittelten korrigierten Geometriewerte bzw. der korrigierten Signalwerte S verbesserte korrigierte Strang-Kalibrierungen durch Extrapolation bestimmt werden.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Messung der Ist-Druckdichten DjSt und der Geometriewerte durch automatische Meßeinrichtungen durchgeführt werden.
. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßwerte und die ermittelten korrigierten Strang-Kalibrierungsfunktionen sowie die zeitlichen Abhängigkeiten in einem zentralen Rechner gespeichert und verwaltet werden.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die korrigierten Strang-Kalibrierungen laufend automatisch an die sich verändernden Eigenschaften der Gravierorgane und der Gravierstränge angepaßt werden.
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