METHOD OF POSITIONING PRINTING PLATES BEFORE CUTTING REGISTRATION HOLES AS WELL AS DEVICE FOR CARRYING OUT THE METHOD

Abstract: 1. A process for the positioning of printing forms by means of guide marks, in which, during the exposure of the printing form through an original, at the same time measurement marks in a predetermined position relative to the printing area of the original are exposed, which are subsequently developed with the printing form by means of toner, wherein at least two measurement marks are exposed on the printing form, of which one measurement mark consists of a circular black surface with a circular white surface in the center and the other measurement mark consists of two lines extending parallel to one edge of the printing form with a white surface between the lines, wherein a respective measurement light beam illuminates the two developed measurement marks, and wherein the light refelected from the measurement marks is measured and the printing form is positioned, in dependence upon the intensity of the reflected light, until a maximum intensity of the reflected light is reached.

Description: Verfahren zum Positionieren von Druckformen vor dem Stanzen von Registerlochungen sowie Anordnung zum Durchführen des Verfahrens Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Positionieren von Druckformen vor dem Stanzen von Registerlochungen. Druckformen, wie z. B. Druckplatten, werden nach der Belichtung und Entwicklung in einem Druckplattenentwicklungsgerät automatischen Plattenstanzen zugeführt, in denen Registerlochungen in die einzelne Druckplatte gestanzt werden, die es ermöglichen, die Druckplatte jeweils exakt ausgerichtet auf einen Druckzylinder für den Druckvorgang aufzuspannen. Bei bekannten halbautomatischen Plattenstanzen, wie sie die Firma Barenschee, Lüneburg, Bundesrepublik Deutschland, herstellt, werden die Platten manuell eingelegt und entnommen, während der Stanzvorgang automatisch erfolgt, ausgelöst über eine Dreipunktkontaktanlage, sobald die Druckplatte an drei Konstaktstellen der Anlage anliegt. Die Registerlochungen von Druckplatten werden u.a. auch für die registerhaltige Plattenabkantung, die für das Aufspannen der Druckplatten auf die Rotationsmaschine verlangt wird, vorgenommen. Für die registerhaltige Plattenabkantung wird im allgemeinen ein automatischer Abkantautomat eingesetzt, der sich aus einer Sammeleinheit, einer Eintakteinheit und einer Abkanteinheit zusammensetzt. Die Sammeleinheit des Automaten schliesst an das Druckplattenentwicklungsgerät an, von dem die Platten je nach Bedarf in gerader Weiterführung oder mit einer Richtungsumsetzung übernommen werden. In der Abkanteinheit wird die Druckplatte mittels Registerstifte genauestens positioniert und anschliessend exakt abgekantet. Das Stanzen von Registerlochungen wird im allgemeinen nach der Entwicklung der Druckplatte vorgenommen, da ein Stanzen vor dem Entwickeln der Druckplatte deren Betonerung erschwert und u.U. zum Zusammenbruch der Aufladespannung infolge von Kriechströmen führen kann, die sich über die Stanzung von der zu entwickelnden Schicht der Druckplatte in Richtung Rückseite der Druckplatte ausbilden. Ein Zusammenbruch dieser Aufladespannung führt im allgemeinen auch zu einem unerwünschten Austrag an Trägerteilchen des Entwicklers. Erfolgt das Stanzen nach dem Entwickeln der Druckplatte ist es notwendig, die Lage der Druckplatte während des Belichtens und des Stanzens exakt zu positionieren. Bei bekannten Stanzautomaten ist es im allgemeinen nur mit einer aufwendigen Mechanik möglich, die erforderliche Genauigkeit einzuhalten. Dabei besteht die Gefahr, dass es zu Deformationen der Plattenkanten kommen kann, da bei einer Dreipunktkontaktanlage stets die gleichen Anlegepunkte angefahren werden müssen, beispielsweise in der Weise, dass die beiden Längskanten und eine Schmalkante durch mechanisches Verstellen in einem Arbeitsvorgang grob und fein bis zum Anliegen an den drei Anlege punkten ausgerichtet werden. Es treten dabei mechanische Kräfte auf, die zu Deformationen der Plattenkanten führen können, woraus sich an den Anlegepunkten unterschiedliche Positionen der Druckplatte ergeben können. Wenn dieser Fall eintritt, so stimmt der Satzspiegel der Druckplatte nicht mit den Registerlochungen überein. Es liegt auf der Hand, dass bei einem Vierfarbendruck Fehler auftreten, wenn der Satzspiegel nur einer einzigen Druckplatte mit den Registerlochungen nicht übereinstimmt. Die Deformationen treten vor allem deswegen auf, weil die Dreipunktkontaktanlage herkömmlicher Plattenstanzen die Druckplatte möglichst schnell und mit entsprechender Kraft in einem Arbeitsgang so ausrichtet, dass die Druckplatte mit den Anlegepunkten in Kontakt gelangt. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren sowie eine Anordnung zum Positionieren von Druckplatten mit grosser Genauigkeit zu schaffen, die ohne mechanische Deformation an den Plattenkanten der Druckplatte und zumindest so schnell wie herkömmliche Positionierverfahren und Plattenstanzen arbeiten. Diese Aufgabe wird verfahrensgemäss dadurch gelöst, dass während der Belichtung der Druckform durch eine Vorlage gleichzeitig Messmarken in vorgegebener Lage zum Satzspiegel der Vorlage aufbelichtet werden, die anschliessend mit der Druckform durch Toner entwickelt werden, dass die entwickelten Messmarken optisch vermessen werden und dass die Druckform zuerst grob und danach so lange durch die von den Messmarken empfangenen Messwerte fein ausgerichtet wird, bis die Messwerte einen Maximalwert erreichen. In Ausführung der Erfindung werden zumindest zwei Messmarken auf die Druckform aufbelichtet, von denen die eine Messmarke aus einer kreisrunden Schwarz fläche mit einer kreisrunden Weissfläche im Zentrum und die andere Messmarke aus zwei parallel zu einer Kante der Druckform verlaufende Linien mit einer Weissfläche von 0,05 bis 0,4 mm Breite zwischen den Linien besteht. Zweckmässigerweise leuchtet je ein Messlichtstrahl die beiden entwickelten Messmarken aus, wobei das von den Messmarken reflektierte Licht gemessen und die Druckform entsprechend der Intensität des reflektierten Lichtes bis zum Auftreten einer maximalen Intensität des reflektierten Lichtes positioniert wird. Als Messlichtstrahl wird bevorzugt ein Laserstrahl mit Gauss'scher Intensitätsverteilung verwendet. Dabei wird der Durchmesser bzw. die Breit#e der Weissfläche jeder Messmarke gleich einer Strahlbreite des Messlichtstrahls gewählt, die zwischen dem Pegel der Halbwertsbreite und dem Pegel der 1/e2-Intensität des Messlichtstrahls liegt. Die Anordnung zum Durchführen des Verfahrens zeichnet sich dadurch aus, dass ein lagefester Laser, ein Strahlteiler im Strahlengang des Lasers zum Aufteilen des Strahls in zwei Laserstrahlen, Linsen und ein Umlenkspiegel in den Strahlengängen der Laserstrahlen vorhan den sind, dass jeder Laserstrahl ein ringförmiges lichtempfindliches Element in der Mitte durchstrahlt, dessen lichtempfindliche Schicht der Druckform zugewandt ist, und dass die Laserstrahlen auf die Messmarken auftreffen und von diesen auf die lichtempfindliche Schicht des zugehörigen ringförmigen Elements reflektiert werden. Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine Draufsicht auf eine Druckform in Gestalt einer Druckplatte, die Messmarken und Registerlo chungen aufweist, Fig. 2 eine Draufsicht auf eine mit Toner entwickelte, kreisrunde Messmarke, die sich auf der Druckplatte nach Fig. 1 befindet sowie den Zusammenhang zwi schen einer Weissfläche der Messmarke und der Intensitätsverteilung eines Messlichtstrahls, der die Messmarke aus leuchtet, Fig. 3 eine prinzipielle Anordnung zum Positionieren der Druckplatte, und Fig. 4 eine schematische Darstellung von Einzelheiten der Anordnung nach Fig. 3. Eine in Fig. 1 gezeigte Druckplatte 5 weist entlang ihrer Schmalseiten Registerlochungen 18, 20 und 19 auf, die unterschiedliche Formen besitzen. Eine Messmarke 21 nahe der einen Registerlochung 20 besteht aus einer kreisrunden Schwarz fläche von 1 bis 3 mm Durchmesser, die im Zentrum eine Weissfläche von 0,05 bis 0,4 mm Durchmesser aufweist. Eine dieser Messmarke 21 gegenüberliegende Messmarke 22 besteht aus zwei parallel zur Längskante der Druckplatte 5 verlaufende Linien von 2 bis 5 mm Länge, die bei einer Breite von 1 bis 3 mm eine Weissfläche von 0,05 bis 0,4 mm Breite einschliessen. Die Breite dieser Weissfläche bzw. der Abstand zwischen den beiden Linien dieser Messmarke 22 ist gleich dem Durchmesser der Weissfläche der anderen Messmarke 21. Obwohl dies nicht dargestellt ist, können auch mehr als zwei Me#marken auf der Druckplatte 5 angeordnet sein. Den Messmarken 21 und 22 befinden sich gegenüberliegend die beiden Abkantflächen der Druckplatte 5, in denen auch die Registerlochungen 18, 20 bzw. 19 liegen. Bei der registerhaltigen Plattenabkantung, die für das Aufspannen der Druckplatte auf die Rotationsmaschine im allgemeinen notwendig ist, werden in der Abkanteinheit eines Abkantautomaten die Abkantflächen entlang der in Fig. 1 gestrichelten parallelen Linien zu den Schmalseiten der Druckplatte 5 abgekantet, nachdem zuvor die Druckplatte mit Registrierstiften, die die Registerlochungen 18, 20 bzw. 19 durchsetzen, mit grosser Genauigkeit positioniert wurde. Die Messmarken 21 und 22 werden in vorgegebener Lage zum Satzspiegel der Vorlage, die auf die aufgeladene Druckplatte 5 projiziert wird, aufbelichtet, und anschliessend wird die Druckplatte 5 mit Toner entwickelt. Anschlie ssend werden die entwickelten Messmarken 21 und 22 fixiert und entschichtet und sind dem Satzspiegel lagegenau zugeordnet. Die Vorlagen für die Messmarken 21, 22 befinden sich beispielsweise auf der Glasplatte einer Vorlagenhalterung, in welche die auf die Druckplatte 5 aufzubelichtende Vorlage eingelegt wird. Eine andere Möglichkeit des Aufbelichtens der Messmarken besteht darin, diese auf eine Messfolie oder eine Montagefolie aufzudrucken, die vor dem Belichten auf die Vorlage in der Vorlagenhalterung aufgelegt wird. Die entwickelten Messmarken 21, 22 werden, wie nachstehend noch näher beschrieben wird, optisch vermessen, um die Druckplatte 5 mit grosser Genauigkeit für das Stanzen der Registerlochungen 18, 20 bzw. 19 zu positionieren. Das Ausrichten der Druckplatte 5 erfolgt zunächst durch eine Grobverstellung, an die sich eine Feinverstellung anschliesst, die aufgrund der von den Messmarken empfangenen Messwerte der reflektierten Messlichtstrahlen so lange erfolgt, bis die Messwerte einen Maximalwert erreicht haben. Bevor auf das Messverfahren bzw. auf die Positionierung der Druckplatte 5 im einzelnen eingegangen wird, wird anhand von Fig. 2 der Zusammenhang zwischen der kreisrunden Messmarke 21 und der Intensitätsverteilung des Messlichtstrahls, der die Messmarke 21 ausleuchtet, erläutert. Als Messlichtstrahl, der die Messmarke 21 ausleuchtet, wird ein Laserstrahl mit Gauss'scher Intensitätsverteilung verwendet. Der Durchmesser d der Weissfläche der Messmarke 21, 22 ist einerseits grösser als die Halbwertsbreite des Messlichtstrahls und andererseits kleiner als die Breite des Messlichtstrahls bei einem Pegel, welcher der 1/e2-Intensität des Messlichtstrahls entspricht. In analoger Weise gilt, obgleich dies nicht dargestellt ist, für die Messmarke 22, dass der Abstand bzw. die Breite der Weissfläche zwischen den beiden zueinander parallelen Linien diese Messmarke einerseits grösser als die Halbwertsbreite des Messlichtstrahls ist und andererseits kleiner als die Breite des Messlichtstrahls bei einem Pegel gleich der 1te2-Intensität des Messlichtstrahls. Zum Positionieren der Druckplatte 5 leuchtet je ein Messlichtstrahl die beiden entwickelten Messmarken 21 und 22 aus, und das von den Messmarken reflektierte Licht wird gemessen und die Druckplatte entsprechend der Intensität des reflektierten Lichtes bis zum Auftreten einer maximalen Intensität des reflektierten -#Lichtes positioniert. Dabei wird davon Gebrauch gemacht, dass das Reflexionsvermögen der Weissfläche der Messmarken etwa gleich dem zwanzigfachen Betrag des Reflexionsvermögens der Schwarzflächen, d.h. der mit Toner entwickelten Flächen, der Messmarken ist. Wird der einzelne Messlichtstrahl teils von der Schwarz fläche und teils von der Weissfläche reflektiert, so nimmt die Intensität des reflektierten Messlichtstrahls einen bestimmten Wert an, der mit steigendem Anteil der Weissfläche an der Ausleuchtung der Messmarke bzw. an der Reflexion des Lichtmessstrahls grösser wird und einen Maximalwert dann erreicht, wenn durch eine zu dem Anstieg der gemessenen Intensität des reflektierten Lichtmessstrahls korrespondierende Ausrichtung der Druckplatte und damit der Messmarke, die Weissfläche der Messmarke in bezug auf den Messlichtstrahl zentriert ist. Fig. 3 zeigt schematisch eine prinzipielle Anordnung zum Positionieren der Druckplatte 5, während in Fig. 4 Einzelheiten dieser Anordnung schematisch dargestellt sind. Die Anordnung umfasst einen lagefesten Laser 1, einen Strahlteiler 2 im Strahlengang des Ausgangsstrahls des Lasers 1, der den Ausgangsstrahl in zwei zunächst senkrecht zueinander verlaufende Laserstrahlen 6 und 8 aufteilt, von denen der Laserstrahl 6 durch einen Umlenkspiegel 7 parallel zu dem anderen Laserstrahl 8 gelenkt wird. In den Strahlengängen der Laserstrahlen 6 und 8 befinden sich Linsen 3 und 4, die vor ringförmigen lichtempfindlichen Elementen 9 und 10 angeordnet sind. Diese ringförmigen Elemente 9 und 10 werden in der Mitte von dem jeweiligen Laserstrahl 6 bzw. 8 durchstrahlt, und ihre lichtempfindlichen Schichten sind der Druckplatte 5 zugewandt. Die Laserstrahlen 6 und 8 treffen auf die Messmarken 21 und 22 auf und werden von diesen auf die lichtempfindliche Schicht des jeweiligen zugehörigen ringförmigen Elements 9 bzw. 10 reflektiert. Die ringförmigen Elemente 9 und 10 können Fotodetektoren sein, die aus einer Anzahl von Fotozellen bestehen, die ringförmig um den Laserstrahl angeordnet sind. Bei den Fotozellen kann es sich beispielsweise um grossflächige Siliciumzellen handeln. Anstelle eines einzigen Lasers, dessen Strahl mittels eines Strahlteilers in zwei Laserstrahlen aufgeteilt wird, können auch zwei Laser vorgesehen werden, von denen jeder direkt einen Messlichtstrahl auf die Druckplatte 5 richtet. Sind mehr als zwei Messmarken auf der Druckplatte 5 vorhanden, so müssen entsprechend viele Laserstrahlen vorgesehen werden. Die Intensitätsverteilung in jedem einzelnen Laserstrahl ist gaussförmig. Wie schon zuvor erwähnt wurde, ist der Durchmesser des einzelnen auftretenden Messlichtstrahls grösser als der Durchmesser bzw. die Breite der Weissfläche der Messmarken. Bevorzugt wird dabei eine Strahlbreite, bei der der Durchmesser bzw. die Breite der Weissfläche der einzelnen Messmarke den Messlichtstrahl zwischen dem 1/e2- und dem Halbwerts-Intensitätspegel schneidet. Die Messlichtstrahlen treffen senkrecht auf die Druckplatte 5 auf und sind in einer lagefesten Beziehung zu dem Stanzwerkzeug in der Abkanteinheit eines Abkantautomaten angeordnet. Wie aus Fig. 4 ersichtlich ist, sind die elektrischen Ausgänge der ringförmigen Elemente 9 und 10 mit Strom-/ Spannungswandlern 11 und 12 verbunden. In den Spannungswandlern wird der von dem reflektierten Messlichtstrahl erzeugte Fotostrom in dem jeweiligen ringförmigen lichtempfindlichen Element in eine Gleichspannung umgewandelt, die den Steuerschaltungen 13 und 14 zugeleitet wird. Die Steuerschaltung 13 ist mit Linearverstellelementen 15 und 16 zum Positionieren der Druckplatte 5 in x- und y-Richtung verbunden. Die Steuerschaltung 14 steht in Verbindung mit einem Rotationsverstellelement 17 zum Positionieren der Druckplatte 5 um einen Dreh winkel 9 in der x-y-Ebene. Bei den Linearverstellelementen und dem Rotationsverstellelement handelt es sich um bekannte Bauteile, wobei eine Bewegungskette im allgemeinen aus Motor, Drehgeber, Reduktionsgetriebe und einem Spindel-Mutter-Getriebe besteht. Die Grobpositionierung einer Druckplatte erfolgt entlang einer Schmalseite und einer Längsseite auf etwa 0,2 bis 0,3 mm genau. Dabei werden die Messmarken 21 und 22 durch den jeweiligen Laserstrahl 6 bzw. 8 teilweise ausgeleuchtet. Für die Feinpositionierung wird beispielsweise zunächst die Messmarke 21 mittels der Linearverstellelemente 15 und 16 mit grosser Genauigkeit ausgerichtet, wobei diese Messmarke den Drehpunkt für die nachfolgende Feinverstellung mit Hilfe des Rotationsverstellelements 17 bildet. Dazu wird das Rotationsverstellelement 17 so lange betätigt, bis der von der Messmarke 22 reflektierte Messlichtstrahl ein Maximum erreicht hat. Die Weissflächen der Messmarken 21 und 22 werden im allgemeinen von dem anodisierten Aluminium der Druckplatte 5 gebildet, das eine gegenüber den tonerentwickelten Stellen der Druckplatte 5 wesentlich erhöhte Reflexion besitzt. Durch die rauhe Oberfläche der Druckplatte 5 werden die Laserstrahlen unter verschiedenen Winkeln reflektiert, so dass sichergestellt ist, dass der reflektierte Laserstrahl auf das zugehörige lichtempfindliche Element 9 bzw. 10 auftrifft und nicht exakt in seinen Strahlengang zurückreflektiert wird. Die Messmarken können auf die Druckplatte 5 auch mit Hilfe einer geeigneten Optik eingespiegelt werden, falls die Montagefolie keinen Platz mehr zum Auftragen der Messmarken aufweist. Eine weitere Möglichkeit des Anbringens der Messmarken besteht darin, dass die Vorlagen für die auf die Druckplatte zu projizierenden Messmarken auf den Stirnflächen der Registerstifte für die Druckvorlage in der Vorlagenhalterung angeordnet sind.

Claims: Patentansprüche 1. Verfahren zum Positionieren von Druckformen vor dem Stanzen von Registerlochungen, dadurch gekennzeichnet, dass während der Belichtung der Druckform durch eine Vorlage gleichzeitig Messmarken in vorgegebener Lage zum Satzspiegel der Vorlage aufbelichtet werden, die anschliessend mit der Druckform durch Toner entwickelt werden, dass die entwickelten Messmarken optisch vermessen werden und dass die Druckform zuerst grob und danach so lange durch die von den Messmarken empfangenen Messwerte fein ausgerichtet wird, bis die Messwerte einen Maximalwert erreichen. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwei Messmarken auf die Druckform aufbelichtet werden, von denen die eine Messmarke aus einer kreisrunden Schwarzfläche mit einer kreisrunden Weissfläche im Zentrum und die andere Messmarke aus zwei parallel zu einer Kante der Druckform verlaufende Linien mit einer Weissfläche von 0,05 bis 0,4 mm Breite zwischen den Linien besteht. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass je ein Messlichtstrahl die beiden entwickelten Mess- marken ausleuchtet, dass das von den Messmarken reflektierte Licht vermessen und die Druckform entsprechend der Intensität des reflektierten Lichtes bis zum Auftreten einer maximalen Intensität des reflektierten Lichtes positioniert wird. 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass als Messlichtstrahl ein Laserstrahl mit Gauss'scher Intensitätsverteilung verwendet wird. 5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser bzw. die Breite der Weissfläche jeder Messmarke gleich einer Strahlbreite des Messlichtstrahls gewählt wird, die zwischen dem Pegel der Halbwertsbreite und dem Pegel der 1/e2-Intensität des Messlichtstrahls liegt. 6. Anordnung zum Durchführen des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein lagefester Laser (1), ein Strahlteiler (2) im Strahlengang des Lasers (1) zum Aufteilen des Strahls in zwei Laserstrahlen (6,8), Linsen (3,4) und ein Umlenkspiegel (7) in den Strahlengängen der Laserstrahlen (6,8) vorhanden sind, dass jeder Laserstrahl (6,8) ein ringförmiges lichtempfindliches Element (9,10) in der Mitte durchstrahlt, dessen lichtempfindliche Schicht der Druckform (5) zugewandt ist, und dass die Laserstrahlen auf die Messmarken (21,22) auftreffen und von diesen auf die lichtempfindliche Schicht des zugehörigen ringförmigen Elements (9,10) reflektiert werden. 7. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass jedes ringförmige Element (9,10) aus einer Anzahl von Fotozellen besteht. 8. Anordnung nach den Ansprüchen 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrischen Ausgänge der ringförmigen Elemente (9,10) mit Strom-/Spannungswandlern (11,12) verbunden sind. 9. Anordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der eine Strom-/Spannungswandler (11) mit einer Steuerschaltung (13) verbunden ist, die mit Linearverstellelementen (15,16) zum Positionieren der Druckform (5) in x- und y-Richtung zusammenarbeitet und dass der andere Strom-/Spannungswandler (14) mit einer Steuerschaltung (14) in Verbindung steht, die mit einem Rotationsverstellelement (17) zum Positionieren der Druckform (5) um einen Drehwinkel (f) in der x-y-Ebene verbunden ist. 10. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorlagen für die Messmarken (21,22) auf einer Glasplatte einer Vorlagenhaltung für die auf die Druckform aufzubelichtende Vorlage, auf einer Messfolie oder einer Montagefolie angeordnet sind. 11. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorlagen für die auf die Druckplatte (5) zu projizierenden Messmarken (21,22) auf den Stirnflächen von Registerstiften angeordnet sind, die die Druckvorlage in der Vorlagenhalterung registrieren.

Inventors: REUTER, KLAUS, SCHON, KLAUS-PETER, Schön, Klaus-Peter
Applicants: HOECHST AKTIENGESELLSCHAFT
Application year: 1985
Main classification: G03F9
IPC codes: G03F9, B41F27