Ziel der Entwicklung

Das Ziel des Vorhabens bestand in der Entwicklung und Erprobung neuartiger Messstrukturen und Messelementen für die Bestimmung der Position des Druckbildes zu einer Bedruckstoffkante mit einer Messgenauigkeit im Bereich von 10 µm. Das Messelement sollte neben dem Offsetdruck auch in anderen Druckverfahren verwendbar sein und eine Kodierung für eine eindeutige Zuordnung enthalten. Die Messung und Auswertung des neuen Messelementes sollte in die LUCHS-IV Software integriert werden.
Es wurde eine vollkommen neue Messelementstruktur für die Bestimmung der Position des Druckbildes zur Bedruckstoffkante entwickelt, welche gegenüber verfahrensbedingten Übertragungsfehlern auch bei anderen Druckverfahren als dem Offsetdruck angewendet werden kann. Besonders geeignet ist sie zum Beispiel für den Einsatz im niedrig auflösenden Digitaldruck oder im Flexodruck. Die Messelementstruktur wurde hinsichtlich des Punktdurchmessers, des größten und kleinsten wiedergebbaren und erfassbaren Abstands und der notwendigen Mindestunterschiede der einzelnen Abstände optimiert, um den vorgegebenen Anforderungen zu genügen.
Jedes der auf dieser neuen Struktur basierenden Messelemente beinhaltet eine in der Struktur verborgene auslesbare Kodierungsnummer.
Das Passermesssystem LUCHS-IV wurde um die Option erweitert, diese Messelementform zu erkennen und auswerten zu können.
Zur Erzeugung der neuen Messelemente in Form von Grafikdateien wurde ein Programm erstellt, so dass die Elemente an die Anforderungen des jeweiligen Ausgabemediums angepasst ausgegeben werden können.

Vorteile und Lösungen

Tests zeigten, dass die Messgenauigkeit im Bereich von 10 µm auch bei ungünstigen Verhältnissen (Drucke mit niedriger Auflösung) eingehalten wird. Das Messelement wird als detektionssicher und wenig fehleranfällig bewertet.
Es wurde eine neue Messelementstruktur für die Bestimmung der Position des Druckbildes zur Bedruckstoffkante entwickelt, welche gegenüber verfahrensbedingten Übertragungsfehlern auch bei anderen Druckverfahren als dem Offsetdruck robust ist und daher auch zum Beispiel im niedriger auflösenden Digitaldruck oder Flexodruck angewendet werden kann.
Zusätzlich zur eigentlichen Messfunktion beinhaltet jedes der auf dieser Struktur basierenden Messelemente eine auslesbare Kodierungsnummer.
Tests zeigten, dass die Messgenauigkeit im Bereich von 10 µm auch bei ungünstigen Verhältnissen (Drucke mit niedriger Auflösung) eingehalten wird.
Das Passermesssystem LUCHS-IV wurde um die Option erweitert, diese Messelementform zu erkennen und auswerten zu können.

Zielgruppe und Zielmarkt

Die entwickelte Messmethode dient der Qualitätskontrolle von Druck- und Weiterverarbeitungsmaschinen sowie bei der Herstellung von Druckerzeugnissen. Die exakte Einhaltung der Position des Druckbildes auf dem Bedruckstoff beziehungsweise zu Positionen der Weiterverarbeitung, wie zum Beispiel Falzen, Schneiden oder Stanzen, ist im Zuge immer höherer Qualitätsanforderungen von wachsender Bedeutung. Mit der Zunahme des Automatisierungsgrades von Druckmaschinen und Weiterverarbeitungsaggregaten werden die Ansprüche an mechanische Justage und intelligente Steuerung der Maschinen immer größer.
Neben dem Offsetdruck als Hauptdruckverfahren haben alternative Druckverfahren wie Digitaldruck oder Flexodruck in den vergangenen Jahren deutlich an Bedeutung gewonnen. Die heute mit diesen Verfahren erreichbaren Druckqualitäten eröffnen diesen Technologien den Zugang zu Druckprodukten auf hohem und höchstem Qualitätsniveau. Für die verschiedenen Digitaldrucktechnologien ist es eine essentielle Zielstellung, mindestens das Qualitätsniveau des Offsetdrucks zu erreichen und damit in verschiedenen Marktbereichen eine Ablösung dieses klassischen Druckverfahrens zu bewirken. Verbunden mit dieser Entwicklung in Richtung höherer Qualitäten ist gleichzeitig die Notwendigkeit, aus dem Offsetdruckverfahren bekannte Prüf- und Kontrollprozeduren bei diesen alternativen Druckverfahren einzusetzen.
Bisher standen für Digital- und Flexodruck jedoch nur Möglichkeiten zur Farbpassermessung zur Verfügung. Der nächste Schritt zur Einführung und Verbreitung der Passermesstechnologie im Flexo- und Digitaldruck ist jedoch zwingend mit der Bereitstellung einer technologischen Lösung zur Vermessung des Druckbildes im Bezug zu Schnitt-, Falz-, oder Stanzpositionen verbunden, was im Ergebnis des beantragten Projektes zur Verfügung stehen soll.
Zur Verdeutlichung der Marktpotenziale für die neue Technologie ist darüber hinaus festzuhalten, dass es sich bei den Produkten im Flexodruck vorwiegend um Verpackungen und Etiketten handelt. Bei diesen Erzeugnissen sind grundsätzlich immer Weiterverarbeitungsprozesse nachgeschaltet, um Etiketten zu stanzen, zu schneiden, zu prägen oder um Materialbahnen längs zu schneiden, Beutel daraus zu formen oder Kartonagen auszustanzen. In jedem Fall ist die Genauigkeit der Positionierung der Weiterverarbeitungsprozesse zum Druckbild von außerordentlich großer Bedeutung. Gleiches gilt für Erzeugnisse des Digitaldrucks, der zum Teil auch für Verpackungen und Etiketten eingesetzt wird. Jedoch wird auch eine Vielzahl anderer Erzeugnisse im Digitaldruck produziert, bei denen eine Weiterverarbeitung des Druckproduktes erforderlich wird.
Da die neu entwickelte Messmethode zur hochgenauen Bestimmung der Position des Druckbildes zu einer Bezugskante, insbesondere im Digital- und Flexodruck, Anwendern zur Verfügung gestellt wird, die mit der bisherigen im Offsetdruck angewandten Technologie noch nicht vertraut sind, ist es besonders wichtig, dass die Erfassung und Auswertung der Messwerte mit hoher Effektivität und Genauigkeit erfolgt. Die komplexen Auswertealgorithmen müssen im Hintergrund ablaufen, so dass für den Benutzer sofort Vorgaben für entsprechende Eingriffe oder Korrekturen an der Maschineneinstellung erkennbar werden.
Die neu entwickelte Methode wird neben den klassischen Offsetanwendern mit Passer-Messsystemen LUCHS IV zusätzlich auch dem kontinuierlich wachsenden Markt der Digitaldrucker und Flexodrucker zur Verfügung stehen, so dass Zusatzpotentiale für diese Technologie, aber auch für das Passer-Messsystem LUCHS IV selbst entstehen.
Für die neue Messmethode kommen folgende Anwendungsbereiche in Frage:
- Montage und Justage von Druckmaschinen im Werk und in der Druckerei
- Montage und Justage von Weiterverarbeitungsmaschinen oder Weiterverarbeitungsaggregaten im Werk und im Anwenderbetrieb
- F&E-Bereiche im Maschinenbau
- Einsatzmöglichkeiten im Offsetdruck, Flexodruck und Digitaldruck
- Servicedienstleister, die Druckmaschinen oder Weiterverarbeitungsaggregate prüfen, umsetzen, montieren, reparieren bzw. vorbeugende Wartung und Instandhaltung betreiben
- Sachverständige, die unabhängige Gutachten über die Arbeitsgenauigkeit von Maschinen erstellen
- Forschungsinstitute und Lehreinrichtungen für die Druckbranche