Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Voraussagen einer Druckdichte unter einer gewünschten Druckbedingung und ein Verfahren zum Voraussagen einer Druckbedingung, bei der eine gewünschte Druckdichte erzielt wird und betrifft gleichfalls hierzu bestimmte Vorrichtungen.

Im Stand der Technik ist eine Schablonendruckvorrichtung gut bekannt, bei der eine perforierte Schablone um eine Umfangsfläche einer zylindrischen Drucktrommel gelegt wird, der eine Druckfarbe zugeführt wird, und bei der die Farbe von der Drucktrommel auf einen Druckbogen über die perforierte Schablone dadurch übertragen wird, dass der Druckbogen an die Drucktrommel gedrückt wird, während die Trommel gedreht wird.

In der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 62-127276 ist es für den obigen Schablonendruck vorgeschlagen worden, die Druckdichte eines auf einen Druckbogen zu druckenden Bildes variabel dadurch festzulegen, dass variabel die Andruckkraft festgelegt wird, die am Druckbogen gegen die Drucktrommel liegt, und zwar nach Maßgabe der Druckdichteinformation, die von einer Einrichtung zum Festlegen der Druckdichteinformation, beispielsweise einer Druckdichtetaste gegeben wird, die am Bedienungsfeld vorgesehen ist.

Da sich die Druckdichte beim Schablonendruck mit der Druckgeschwindigkeit ändert, ist in der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 06-155880 bereits ein Verfahren zum Ausführen eines Schablonendrucks mit einer gewünschten Dichte unabhängig von einer Änderung in der Druckgeschwindigkeit vorgeschlagen worden. Bei diesem Verfahren wird die Andruckkraft, die am Druckbogen gegen die Drucktrommel liegt, nach Maßgabe einer Druckgeschwindigkeitsinformation variabel festgelegt, die von einer Einrichtung zum Festlegen der Druckgeschwindigkeitsinformation, beispielsweise einer Druckgeschwindigkeitsfestlegungstaste kommt, die am Bedienungsfeld vorgesehen ist.

Bei der jüngsten Vielfältigkeit in der Qualität des Druckpapiers und der Originale ist ein Bedarf an einer Schablonendruckvorrichtung entstanden, die die Druckdichte breiter und feiner steuern kann. Insbesondere dann, wenn der Schablonendruck unter Verwendung einer Fotografie als Original ausgeführt wird, ist eine Reproduktion mit einem breiten Abstufungsbereich erwünscht. Die Druckdichte muss daher angemessen nach Maßgabe der Qualität des Druckpapiers festgelegt werden, um den gewünschten Abstufungsbereich zu erzielen. Um weiterhin eine gewünschte Farbschattierung beim Mehrfarbendruck zu reproduzieren, sollte die Dichte jeder der zu mischenden Farben genau gesteuert werden. Bei einem überlagernden Drucken auf einen Bogen in derselben Farbe, würde darüber hinaus das gedruckte Produkt im Aussehen unsauber, wenn die Druckdichte des zweiten Drucks von der des ersten Drucks verschieden ist. Die Druckdichten des ersten und des zweiten Drucks müssen daher genau übereinstimmen.

Bei den herkömmlichen oben beschriebenen Druckern ist jedoch selbst dann, wenn dieselbe Druckdichte durch die Druckdichtefestlegungstaste des Druckers festgelegt ist, die tatsächliche Druckdichte in Abhängigkeit vom Druckpapier verschieden, da die Druckdichte stark durch die Qualität des Druckpapiers beeinflusst wird. Das Maß an Andruckkraft, das eine Änderung in der Druckgeschwindigkeit kompensiert, um dieselbe Druckdichte zu erhalten, muss darüber hinaus durch Versuche bestimmt werden. Um dieselbe Druckdichte beim tatsächlichen Drucken mit einer hohen Geschwindigkeit wie beim Probedruck zu erzielen, der mit einer niedrigeren Druckgeschwindigkeit ausgeführt wird, musste der Probedruck wiederholt ausgeführt werden und waren viele Versuche notwendig. Es versteht sich, dass es weiterhin schwierig war, die Druckdichten bei verschiedenen Kombinationen von Druckgeschwindigkeit und Andruckkraft genau vorherzusagen.

In Hinblick auf die obigen Probleme ist es das Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Voraussagen der Druckdichte beim Schablonendruck zu schaffen, die in der Lage sind, nicht nur fein und breit die Druckdichte unter verschiedenen Druckbedingungen zu variieren, sondern auch genau die Druckdichte bei einer gewünschten Druckgeschwindigkeit und einer gewünschten Andruckkraft vorherzusagen oder eine Druckbedingung anzuzeigen, die eine gewünschte Druckdichte liefert, indem lediglich mehrmals ein Probedruck unter Verwendung von zu bedruckenden Druckbögen ausgeführt wird.

Als Folge von intensiven Untersuchungen der vorliegenden Erfinder in Hinblick auf das obige Ziel wurde gefunden, dass die Menge an Farbe, die auf das Papier übertragen wird, das heißt die Druckdichte von einem Wert F/f abhängt (wobei F die Andruckkraft ist, mit der ein Druckbogen an die Drucktrommel gedrückt wird und f die Drehgeschwindigkeit der Trommel ist) und dass insbesondere die Menge annähern proportional zum Wert √(F/f) ist. Das heißt, dass selbst dann, wenn die Drehgeschwindigkeit der Trommel variiert wird, dieselbe Druckdichte dadurch erhalten werden kann, dass der Schablonendruck unter Verwendung einer Andruckkraft ausgeführt wird, die zu demselben Wert F/f führt. Der vorliegende Erfinder hat somit herausgefunden, dass die Funktion der Vorhersage einer Druckdichte dadurch erhalten werden kann, dass Druckdichten unter Bedingungen verschiedener F/f-Werte als Probewerte gemessen werden, dass anschließend die dadurch erhaltenen Daten bezüglich der Druckdichte statistisch verarbeitet werden und dass es somit möglich ist, eine Druckdichte unter einer gewünschten Druckbedingung ohne zu viele Probedrucke vorauszusagen.

Gemäß eines Aspektes der vorliegenden Erfindung wird dementsprechend bei einem Schablonendruck, bei dem eine perforierte Schablone um eine Umfangsfläche einer Drucktrommel gelegt wird, der eine Druckfarbe zugeführt wird, und die Druckfarbe von der Drucktrommel auf einen Druckbogen über die perforierte Schablone dadurch übertragen, dass der Druckbogen und die Drucktrommel gegeneinander gedrückt werden, während die Trommel gedreht wird, ein Verfahren zum Voraussagen einer Druckdichte geschaffen, das

• a) einen ersten Schritt, in dem die Druckdichten auf wenigstens zwei Drucken an entsprechenden bedruckten Bereichen gemessen werden, welche Drucke unter verschiedenen Bedingungen F/f erhalten wurde, wobei F die Andruckkraft ist, mit der der Druckbogen gegen die Trommel gedrückt wird, und f die Drehgeschwindigkeit der Drucktrommel ist,
• b) einen zweiten Schritt, in dem statistisch die im ersten Schritt gemessenen Druckdichten verarbeitet werden, um eine Funktion der Druckdichte und des F/f-Werts zu erhalten, und
• c) einen dritten Schritt umfasst, in dem eine Druckdichte bei einer gewünschten Andruckkraft und einer gewünschten Druckgeschwindigkeit auf der Grundlage der im zweiten Schritt erhaltenen Funktion berechnet wird.

Gemäß eines weiteren Aspektes der vorliegenden Erfindung wird bei einem Schablonendruck, bei dem eine perforierte Schablone um eine Umfangsfläche einer Drucktrommel gelegt wird, der eine Druckfarbe zugeführt wird, und die Farbe von der Drucktrommel auf einen Druckbogen über die perforierte Schablone dadurch übertragen wird, dass der Druckbogen und die Drucktrommel gegeneinander gedrückt werden, während die Trommel gedreht wird, ein Verfahren zum Berechnen einer Druckbedingung geschaffen, das

• a) einen ersten Schritt, in dem die Druckdichten auf wenigstens zwei Drucken an entsprechenden bedruckten Bereichen gemessen werden, welche Drucke unter verschiedenen Bedingungen F/f erhalten wurden, wobei F die Andruckkraft ist, mit der der Druckbogen an die Trommel gedrückt wird, und f die Drehgeschwindigkeit der Trommel ist,
• b) einen zweiten Schritt, in dem statistisch die im ersten Schritt gemessenen Druckdichten verarbeitet werden, um eine Funktion der Druckdichte und des F/f-Werts zu erhalten, und
• c) einen dritten Schritt umfasst, in dem eine Kombination aus einer Andruckkraft und einer Drehgeschwindigkeit bei der gewünschten Druckdichte auf der Grundlage der im zweiten Schritt erhaltenen Funktion berechnet wird.

Gemäß noch eines weiteren Aspektes der vorliegenden Erfindung wird eine Vorrichtung zum Voraussagen einer Druckdichte zur Verwendung bei Schablonendruck geschaffen, bei dem eine perforierte Schablone um eine Umfangsfläche einer Drucktrommel gelegt wird, der eine Druckfarbe zugeführt wird, und die Farbe von der Drucktrommel auf einen Druckbogen über die perforierte Schablone dadurch übertragen wird, dass der Druckbogen und die Drucktrommel gegeneinander gedrückt werden, während die Trommel gedreht wird, welche

• a) eine erste Einrichtung zum Messen der Druckdichten auf wenigstens zwei Drucken an entsprechenden bedruckten Bereichen, welche Drucke unter verschiedenen Bedingungen F/f erhalten wurden, wobei F die Andruckkraft ist, mit der der Druckbogen gegen die Trommel gedrückt wird, und f die Drehgeschwindigkeit der Trommel ist,
• b) eine zweite Einrichtung zum statistischen Verarbeiten der in der ersten Einrichtung gemessenen Druckdichten, um eine Funktion der Druckdichte und des F/f-Werts zu erhalten, und
• c) eine dritte Einrichtung zum Berechnen einer Druckdichte bei einer gewünschten Andruckkraft und einer gewünschten Drehgeschwindigkeit auf der Grundlage der in der zweiten Einrichtung erhaltenen Funktion umfasst.

Gemäß noch eines weiteren Aspektes der vorliegenden Erfindung wird eine Vorrichtung zum Berechnen einer Druckbedingung zur Verwendung beim Schablonendruck geschaffen, bei dem eine perforierte Schablone um eine Umfangsfläche einer Drucktrommel gelegt wird, der eine Druckfarbe zugeführt wird und die Druckfarbe von der Drucktrommel auf einen Druckbogen über die perforierte Schablone dadurch übertragen wird, dass der Druckbogen und die Drucktrommel gegeneinander gedrückt werden, während die Trommel gedreht wird, welche

• a) eine erste Einrichtung zum Messen der Druckdichten auf wenigstens zwei Drucken an entsprechenden bedruckten Bereichen, welche Drucke unter verschiedenen Bedingungen F/f erhalten wurden, wobei F die Andruckkraft ist, mit der der Druckbogen gegen die Trommel gedrückt wird, und f die Drehgeschwindigkeit der Trommel ist,
• b) eine zweite Einrichtung zum statistischen Verarbeiten der in der ersten Einrichtung gemessenen Druckdichten, um eine Funktion der Druckdichte und des F/f-Werts zu erhalten, und
• c) eine dritte Einrichtung zum Berechnen einer Kombination aus einer Andruckkraft und einer Drehgeschwindigkeit bei der gewünschten Druckdichte auf der Grundlage der in der zweiten Einrichtung erhaltenen Funktion umfasst.

Gemäß eines weiteren Aspektes der vorliegenden Erfindung wird ein Computerprogrammspeicherträger geschaffen, der ein Programm zum Voraussagen einer Druckdichte zur Verwendung bei Schablonendruck enthält, bei dem eine perforierte Schablone um eine Umfangsfläche einer Drucktrommel gelegt wird, der eine Druckfarbe zugeführt wird, und die Druckfarbe von der Drucktrommel auf einen Druckbogen über die perforierte Schablone dadurch übertragen wird, dass der Druckbogen und die Drucktrommel gegeneinander gedrückt werden, während die Trommel gedreht wird, welches Programm die folgenden Schritte umfasst

• a) Messen der Druckdichten auf wenigstens zwei Drucken an entsprechenden bedruckten Bereichen, welche Drucke unter verschiedenen Bedingungen F/f erhalten wurden, wobei F die Andruckkraft ist, mit der der Druckbogen an die Trommel gedrückt wird, und f die Drehgeschwindigkeit der Trommel ist,
• b) statistisches Verarbeiten der im Schritt a) gemessenen Druckdichten, um eine Funktion der Druckdichte und des F/f-Werts zu erhalten, und
• c) Berechnen einer Druckdichte bei einer gewünschten Andruckkraft und einer gewünschten Drehgeschwindigkeit auf der Grundlage der im Schritt b) erhaltenen Funktion.

Gemäß noch eines weiteren Aspektes der vorliegenden Erfindung wird ein Computerprogrammspeicherträger geschaffen, der ein Programm zum Berechnen einer Druckbedingung zur Verwendung beim Schablonendruck enthält, bei dem eine perforierte Schablone um eine Umfangsfläche einer Drucktrommel gelegt wird, der eine Druckfarbe zugeführt wird, und die Druckfarbe von der Drucktrommel auf einen Druckbogen über die perforierte Schablone dadurch übertragen wird, dass der Druckbogen und die Drucktrommel gegeneinander gedrückt werden, während die Trommel gedreht wird, welches Programm die Schritte umfasst

• a) Messen der Druckdichten auf wenigstens zwei Drucken an entsprechenden bedruckten Bereichen, welche Drucke unter verschiedenen Bedingungen F/f erhalten wurden, wobei F die Andruckkraft ist, mit der der Druckbogen an die Trommel gedrückt wird, und f die Drehgeschwindigkeit der Trommel ist,
• b) statistisches Verarbeiten der im Schritt a) gemessenen Druckdichten, um eine Funktion der Druckdichte und des F/f-Werts zu erhalten, und
• c) Berechnen einer Kombination einer Andruckkraft und einer Drehgeschwindigkeit bei einer gewünschten Druckdichte auf der Grundlage der im Schritt b) erhaltenen Funktion.

Bei der vorliegenden Erfindung ist die Drehgeschwindigkeit f (Umdrehungen pro Minute) der Drucktrommel im Allgemeinen zu der Häufigkeit pro Minute des wiederholten Andrückens an einem beliebigen festen Punkt der druckbaren äußeren Umfangsfläche der Drucktrommel äquivalent. Bei einem üblichen Drucker, bei dem ein einzelner Druckbogen pro Umdrehung der Trommel zugeführt wird, ist somit die Drehgeschwindigkeit f (Umdrehungen pro Minute) der Anzahl der in einer Minute gefertigten Kopien äquivalent. Wenn jedoch mehrere Druckbögen pro Umdrehung der Trommel zugeführt werden oder wenn nur ein einzelner Druckbogen zugeführt wird, während sich die Trommel mehr als einmal dreht, stimmt die Drehgeschwindigkeit der Trommel nicht notwendiger Weise mit der Druckgeschwindigkeit, nämlich der Anzahl der gefertigten Kopien pro Minute überein. Wenn weiterhin die Drehung der Trommel nicht konstant ist (beispielsweise dann, wenn die Trommel bei einer Umdrehung beschleunigt, verzögert oder anhält), wird die Drehgeschwindigkeit f (Umdrehungen pro Minute) der Trommel in der Bedeutung der vorliegenden Erfindung von der Oberflächengeschwindigkeit der Trommel an einem festen Punkt abgeleitet, die in eine Drehgeschwindigkeit f (Umdrehungen pro Minute) umgewandelt werden kann.

Bei der vorliegenden Erfindung kann irgendein Verfahren zum Zusammendrücken eines Papiers und der Trommel des Schablonendruckers ohne irgendeine Beschränkung verwandt werden. Das Papier kann beispielsweise mit einem Verfahren, bei dem das Papier von seiner Rückseite gegen die äußere Umfangsfläche der Trommel unter Verwendung einer Andruckrolle angedrückt wird, oder ein Verfahren verwandt werden, bei dem die äußere Umfangsfläche der Trommel gegen die Oberfläche des Papiers unter Verwendung der Festigkeit der Trommel selbst gedrückt wird. Es kann auch ein Verfahren verwandt werden, das in der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 07-132671 beschrieben wird und bei dem die Trommel selbst aus einem flexiblen Element besteht, während eine Andruckrolle, die im Inneren der Trommel angeordnet ist, nach außen geschoben wird, um die Trommel radial auszudehnen, wodurch die äußere Umfangsfläche der Trommel gegen das Papier gedrückt wird. Die Andruckkraft kann mit irgendeiner bekannten Einrichtung, beispielsweise einer Feder, einem Solenoid, einem Luftzylinder als hydraulischer Druck oder ähnliches erzeugt werden.

Je höher der Druck ist, der am Papier gegen die Trommel liegt, um so größer wird gemäß der vorliegenden Erfindung der Wert von F/f sein und je höher die Drehgeschwindigkeit der Trommel ist, um so kleiner ist der Wert von F/f. Das heißt, dass F/f mit einer Zunahme in der Kraft, mit der die Druckfarbe aus der Trommel gedrückt wird, zunimmt, und mit einer Abnahme der Zeit abnimmt, während der die Druckfarbe aus der Trommel gedrückt wird. F/f kann somit als ein Index genommen werden, der die Leichtigkeit der Übertragung der Druckfarbe von der Trommel auf den Druckbogen wiedergibt. Es wurde tatsächlich gefunden, dass dann, wenn Drucke, die unter Druckbedingungen verschiedener F/f-Werte unter Verwendung der gleichen Druckschablone erhalten wurden, unter einem Mikroskop an entsprechenden bedruckten Bereichen betrachtet wurden, der Flächenbereich jedes Druckflecken größer wird, wenn der Druck unter der Bedingung eines größeren F/f-Werts ausgeführt wird. Daraus ergibt sich, dass mit zunehmendem Wert von F/f der Anteil des Flächenbereiches eines Druckflecken am Oberflächenbereich des bedruckten Bereiches des Druckbogens zunimmt und dadurch die Druckdichte zunimmt. Es hat sich somit herausgestellt, dass eine gegenseitige Beziehung zwischen der Druckdichte und dem Wert von F/f geklärt werden kann, indem statistisch die Beziehung dazwischen verarbeitet wird.

Als Folge intensiver Untersuchungen durch den vorliegenden Erfinder der Beziehung zwischen der Druckdichte und der Druckbedingung, das heißt dem Wert von F/f wurde gefunden, dass die Beziehung zwischen der Druckdichte (OD) und der Druckbedingung (F/f) sich gut durch die folgende Gleichung ausdrücken lässt: OD = V·√(F/f) + W

In der obigen Gleichung sind V und W jeweils Konstanten, die vom Zustand der Perforationen der Schablone, der Qualität eines Druckbogens und der Viskosität und dem Farbgebungsmaterial der Druckfarbe abhängen. Sie können aus der Beziehung zwischen F/f und OD, die im Probedruck erhalten werden, durch ein statistisches Verfahren, wie beispielsweise das Verfahren der kleinsten Quadrate bestimmt werden.

Unter Verwendung der obigen Gleichung kann daher eine Druckdichte (OD) eines gegebenen Bereichs eines Drucks auf der Grundlage einer Kombination einer Andruckkraft F und einer Drehgeschwindigkeit f der Trommel vorausgesagt werden.

Wenn eine Solldruckdichte festgelegt ist, kann die Druckbedingung √(F/f), die notwendig ist, um die Solldruckdichte zu erhalten, durch die Verwendung der folgenden Gleichung vorausgesagt werden: √(F/f) = (OD – W)/V

Die vorliegende Erfindung wird im Folgenden mehr im Einzelnen anhand der zugehörigen Zeichnungen beschrieben, in denen:

1 eine seitliche Querschnittsansicht zeigt, die schematisch den inneren Aufbau eines Ausführungsbeispiels einer Schablonendruckvorrichtung gemäß der Erfindung darstellt,

2 eine Seitenansicht einer Antriebseinheit zeigt, die für die Andruckrolle verwandt wird, die in 1 dargestellt ist,

3 in einem Blockschaltbild ein Ausführungsbeispiel einer Steuereinheit einer Schablonendruckvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt,

4 in einem Flussdiagramm den Steuerarbeitsablauf bei dem Verfahren und der Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt,

5 in einem Flussdiagramm den Steuerarbeitsablauf beim Probedruck gemäß 4 zeigt,

6 in einem Flussdiagramm den Steuerarbeitsablauf bei der Betriebsart der Dichtevoraussage gemäß 4 zeigt und

7 in einem Flussdiagramm den Steuerarbeitsablauf bei der Betriebsart der Berechnung der Bedingung gemäß 4 zeigt.

1 zeigt ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Schablonendruckvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, das mit einer Schablonenherstellungsfunktion ausgerüstet ist. Diese Schablonendruckvorrichtung umfasst eine Originalleseeinheit 11, einen Schablonenherstellungseinheit 13 und eine Druckeinheit 15.

Die Originalleseeinheit 11 besteht im Wesentlichen aus einem Bildabtaster und umfasst einen Bildzeilensensor 17 zum Lesen eines Originalbildes eines Originalbogens, der in eine sekundäre Abtastrichtung befördert wird, und eine Originalbogenförderrolle 19. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel wird die Originalleseeinheit 11 dazu benutzt, das Bild des Originals zu lesen und kann diese Einheit als eine Einrichtung zum Messen der Druckdichte von Drucken verwandt werden, die durch die Druckeinrichtung selbst gedruckt werden. Es kann alternativ auch ein Reflexionsdichtemesser oder ähnliches separat als Einrichtung zum Messen der Druckdichte der Drucke vorgesehen sein, so dass die Messwerte durch Tastenbetätigung eingegeben oder automatisch gespeichert werden.

Die Schablonenherstellungseinheit 13 umfasst eine Schablonenrolleneinheit 21, einen Thermodruckkopf 23, der aus einer Vielzahl von punktartigen wärmeerzeugenden Elementen besteht, die in einer seitlichen Reihe angeordnet sind, Schablonenförderrollen 25 und 27, Schablonenführungsrollen 29, 31 und 33 und einem Schablonenschneider 35. Die punktartigen wärmeerzeugenden Elemente im Thermodruckkopf 23 werden wahlweise und unabhängig so aktiviert, dass gewünschte thermische Perforationen in einer Punktmatrix auf der Schablonenbahn M ausgeführt werden können, der wärmeempfindlich ist, um eine Schablone herzustellen, wobei der Schablonenschneider 35 die Schablonenbahn M abschneidet, nachdem sie perforiert worden ist.

Die Druckeinheit 15 umfasst eine zylindrische Drucktrommel 37 aus einer perforierten Metallplatte, einer Gitterkonstruktion oder einer in anderer Weise druckfarbendurchlässigen porösen Konstruktion, eine Druckfarbenzuführungseinheit 39, die im Wesentlichen aus einer Quetschrolle 38 und einer Abstreichrolle 40 besteht, die im Inneren der Drucktrommel 37 angeordnet sind, und aus einer Andruckrolle 41. Um die äußere Umfangsfläche der Drucktrommel 37 kann eine Schablonenbahn M gelegt werden, die bearbeitet und zu einer Masterschablone zugeschnitten wird.

Auf einer Seite der Druckeinheit 15 ist eine Papierzuführungseinheit 43 vorgesehen und auf der anderen Seite der Druckeinheit 15 ist eine Papierausgabeeinheit 45 vorgesehen.

Die Papierzuführungseinheit 43 umfasst einen Papierzuführungstisch 47, auf dem ein Stapel Druckpapier P liegt, Abnahmerollen 49 zum Abnehmen des Druckpapiers P auf dem Papierzuführungstisch 47 und zwar Bogen für Bogen und Zeitsteuerrollen 51 zum Abgeben des Druckpapiers P in den Spalt zwischen der Drucktrommel 37 und der Andruckrolle 41.

Die Papierausgabeeinheit 45 umfasst eine Ablöseklaue 53 zum Abnehmen des Druckpapiers von der Drucktrommel 37, ein Papierausgabeförderband 55 und einen Papierausgabetisch 57 zum Stapeln des bedruckten Druckpapiers. Wie es in 1 dargestellt ist, kann weiterhin ein Sensor 1331 für die Druckdichte als eine Einrichtung zum Messen der Druckdichte der Drucke vorgesehen sein, die durch die Druckeinrichtung selbst gedruckt werden.

Auf einer Seite der Druckeinheit 15 ist eine Schablonenausgabeeinheit 63 vorgesehen, die Schablonenausgaberollen 61 zum Ablösen der benutzten Schablone M von der Drucktrommel 37 und zum Abgeben dieser Schablone in einen Kasten 59 für ausgegebene Schablonen umfasst.

Bei dieser Schablonendruckvorrichtung wird Druckfarbe der gewünschten Farbe durch die Farbzuführungseinheit 39 zur Innenfläche der Drucktrommel 37 geliefert, während die Drucktrommel 37 entgegen dem Uhrzeigersinn in der Zeichnung um ihre mittlere Axiallinie durch eine Drehantriebseinrichtung gedreht wird, die in der Zeichnung nicht dargestellt ist. Druckpapier P wird dem Spalt zwischen der Andruckrolle 41 und der Drucktrommel 37 zugeführt, nachdem es durch die Papierzuführungszeitsteuerrollen 51 von links nach rechts synchron mit der Drehung der Drucktrommel 37 in einer geeigneten zeitlichen Steuerung zugeführt worden ist. Das Druckpapier P wird somit auf die Drucktrommel 37 durch die Andruckrolle 41 und zwar auf die Schablone M gedrückt, die auf der äußeren Umfangsfläche der Drucktrommel angeordnet ist, und der Schablonendruck erfolgt auf dem Druckpapier P unter Verwendung der Druckfarbe mit der gewünschten Farbgebung.

2 zeigt die Antriebseinheit für die Andruckrolle 41. Die Andruckrolle 41 ist von einem Träger 65 gehalten, der in axialer Richtung der Drucktrommel 37 so verläuft, dass er um seine mittlere axiale Linie drehbar ist, und der Träger 65 ist seinerseits fest an einem Andruckschaft 69 befestigt, der drehbar durch ein festes Element oder einen Rahmen gehalten ist, das oder der in der Zeichnung nicht dargestellt ist. Die Andruckrolle 41 kann somit vertikal um den Andruckschaft 69 schwingen und zwischen einer zurückgezogenen Position im Abstand von der äußeren Umfangsfläche der Drucktrommel 37 und einer Andruckposition bewegt werden, in der sie die äußere Umfangsfläche der Drucktrommel 37 erfasst. Der Andruckschaft 69 trägt einen Andruckantriebshebel 71, der fest daran angebracht ist und drehbar eine Andruckantriebsplatte 73 hält.

Ein Hakenelement 77 ist schwenkbar an der Andruckantriebsplatte 73 über einen Drehzapfen 75 gehalten und kommt wahlweise mit dem Andruckantriebshebel 71 in Eingriff, indem es durch eine Solenoid 79 gedreht wird, das an der Andruckantriebsplatte 73 angebracht ist, um wahlweise den Andruckantriebshebel 71 mit der Andruckantriebsplatte 73 in Eingriff zu bringen.

Ein Ende eines ersten Verbindungselements 83 ist schwenkbar mit einem Ende der Andruckantriebsplatte 73 über einen Drehzapfen 81 verbunden. Das erste Verbindungselement 83 ist mit zwei Schlitzen 85 versehen, die in dieselbe Richtung verlaufen, und in diesen Schlitzen 85 sind Stifte 89 eines zweiten Verbindungselementes 87 aufgenommen. Das erste Verbindungselement 81 und das zweite Verbindungselement 87 sind somit so miteinander verbunden, dass sie relativ zueinander in Längsrichtung oder vertikal in 2 in dem Bereich bewegbar sind, der durch die Schlitze 85 zugelassen wird.

Das untere Ende des ersten Verbindungselements 83 ist mit einem gebogenen Flanschteil 91 versehen, durch das eine Stellschraube 93 führt, um für eine Einstellbarkeit in Richtung der hin und her gehenden Bewegung des ersten Verbindungselements 83 zu sorgen. Die Stellschraube 93 kämmt mit einem Mutterelement 99, das mit äußeren Zähnen 97 nach Art eines Stirnrads versehen ist und durch die Unterfläche des gebogenen Flanschteils 91 mittels eines Kragens 95 gegen eine Schubkraft gehalten ist, wobei das obere Ende der Stellschraube 93 mit einem Ende einer Zugschraubenfeder 101 verbunden ist.

Die Stellschraube 93 ist somit an einer Drehung gehindert, indem sie durch ein Ende der Zugschraubenfeder 101 erfasst ist und wird axial bezüglich des ersten Verbindungselementes 83 durch die Drehung des Mutterelementes 99 versetzt.

Die Zugschraubenfeder 101 ist an ihrem anderen Ende durch einen der Stifte 89 erfasst, so dass das erste Verbindungselement 83 relativ zum zweiten Verbindungselement 87 nach oben gedrückt wird oder mit anderen Worten die Andruckantriebsplatte 73 in 2 entgegen dem Uhrzeigersinn um den Andruckschaft 69 gedrückt wird, um die Andruckrolle 41 gegen die äußere Umfangsfläche der Drucktrommel 37 zu drücken.

Das zweite Verbindungselement 87 ist schwenkbar mit einem freien Endabschnitt eines Wälzhebels 105 durch einen Drehzapfen 103 verbunden. Der Wälzhebel 105 ist drehbar an dem in der Zeichnung nicht dargestellten Rahmen durch einen Halteschaft 107 gehalten. Der Wälzhebel 105 hält drehbar eine Stößelrolle 109 in frei drehbarer Weise. Die Stößelrolle 109 steht mit einer Andruckkurvenscheibe 113 in Eingriff, die an einer Hauptwelle 111 angebracht ist. Der in der Zeichnung nicht dargestellte Rahmen hält drehbar die Hauptwelle 111.

Die Andruckkurvenscheibe 113 dreht sich synchron mit der Drucktrommel 37 und ist mit einem Kurvenscheibenprofil versehen, das die Andruckrolle 41 in ihre zurückgezogene Position bewegt, um eine Störung zwischen der Andruckrolle 41 und einer Klemmeinheit zu vermeiden, wenn sich die Klemmeinheit in einer Position befindet, die der Andruckrolle 41 entspricht. Die Klemmeinheit ist in den Zeichnungen nicht dargestellt, jedoch an der äußeren Umfangsfläche der Drucktrommel 37 angeordnet, um ein Ende der Masterschablone einzuklemmen, die um die Trommel gelegt ist, wie es bei herkömmlichen Schablonendruckmaschinen der Fall ist.

Das gebogene Flanschteil 91 trägt einen Elektromotor 1302 zum Einstellen der Andruckkraft und ein Antriebszahnrad 119 ist fest an der Ausgangswelle 117 des Elektromotors 1302 angebracht. Das Antriebszahnrad 119 kämmt mit den äußeren Zähnen 97 des Mutterelements 99, um die Drehung der Ausgangswelle 117 des Elektromotors 1302 zur Einstellung der Andruckkraft zu übertragen.

In dieser Andruckrollenantriebseinheit führt die Drehung der Drucktrommel 37 dazu, dass sich die Andruckkurvenscheibe 113 in 2 im Uhrzeigersinn dreht, wobei diese Drehung ihrerseits eine im Wesentlichen vertikal hin und her gehende Bewegung des zweiten Verbindungselementes 87 hervorruft, die auf das erste Verbindungselement 83 über die Zugschraubenfeder 101 übertragen wird. Die hin und her gehende Bewegung des ersten Verbindungselements 83 führt dazu, dass sich die Andruckantriebsplatte 73 im Winkel um den Andruckschaft 69 hin und her bewegt, und auf Grund der Tatsache, dass das Hakenelement 77 in einen Eingriff mit dem Andruckantriebshebel 71 durch das Solenoid 79 bewegt ist, wird die hin und her gehende Bewegung der Andruckantriebsplatte 73 auf den Andruckschaft 69 übertragen. Die hin und her gehenden Winkelbewegung des Andruckschaftes 69 bewirkt somit, dass die Andruckrolle 41 vertikal um den Andruckschaft 69 schwingt, so dass die Andruckrolle 41 zwischen der zurückgezogenen Position im Abstand von der äußeren Umfangsfläche der Drucktrommel 37 und der Pressposition bewegt wird, in der die Rolle 41 gegen die äußere Umfangsfläche der Drucktrommel 37 gedrückt ist.

Die Bewegung der Andruckrolle 41 in die Pressposition wird durch das zweite angehobene Verbindungselement 87 bewirkt, wobei diese Bewegung auf das erste Verbindungselement 83 durch Spannen der Zugschraubenfeder 101 und durch die Andruckantriebsplatte 73 übertragen wird, die in 2 entgegen dem Uhrzeigersinn um den Andruckschaft 69 der Andruckantriebsplatte 37 gedreht wird. Die Andruckrolle 41 wird somit gegen die äußere Umfangsfläche der Drucktrommel 37 mit dem dazwischen liegenden Druckpapier P gedrückt, wodurch jede weitere Drehung der Andruckantriebsplatte 73 in 2 entgegen dem Uhrzeigersinn um den Andruckschaft 69 begrenzt wird. Das zweite Verbindungselement 87 wird weiter angehoben, bis das zweite Verbindungselement 87 sich relativ zum ersten Verbindungselement 81 bewegt und die Zugschraubenfeder 101 gedehnt wird. Das hat zur Folge, dass die Federkraft der gedehnten Zugschraubenfeder 101 die Andruckrolle 41 gegen die äußere Umfangsfläche der Drucktrommel 37 mit dem dazwischen befindlichen Druckpapier P drückt und die Stärke der Andruckkraft durch diese Federkraft bestimmt ist.

Zum Einstellen der Andruckkraft wird der Elektromotor 1302 zum Einstellen der Andruckkraft aktiviert und wird das Antriebszahnrad 119 gedreht. Die Drehung des Antriebszahnrads 119 wird auf das Mutterelement 99 übertragen und die Drehung des Mutterelements 99 führt dazu, dass sich die Stellschraube 93 axial relativ zum ersten Verbindungselement 83 bewegt, wodurch die Position der Stellschraube 93 relativ zum ersten Verbindungselement 83 verändert wird. Das hat zur Folge, dass der Punkt der Ineingriffnahme zwischen der Zugschraubenfeder 101 und der Stellschraube 93 sich axial relativ zum ersten Verbindungselement 83 bewegt und dass diese Versetzung zu einer Änderung in der Länge der Zugschraubenfeder 101 und somit in ihrer vorgegebenen Federkraft führt. Die Änderung in der vorgegebenen Kraft der Zugschraubenfeder 101 ändert den Druck, das heißt die Andruckkraft, mit der die Andruckrolle 41 gegen die äußere Umfangsfläche der Drucktrommel 37 gedrückt wird, wie es oben beschrieben wurde. Es versteht sich ohne Weiteres, dass eine Einrichtung wie beispielsweise ein Solenoid, ein Luftzylinder oder ein hydraulischer Druck gleichfalls als Einrichtung zum Erzeugen der Andruckkraft verwandt werden kann.

Wie es in der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 62-28757 beschrieben wird, ist die Drucktrommel 37 zur Verwendung bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel an einem bewegbaren Halterahmen in Form einer Einheit zusammen mit einer Druckfarbenflasche, die die Druckfarbe aufnimmt, einer Druckfarbenabgabepumpe zum Ansaugen der Druckfarbe von der Druckfarbenflasche und zum Abgeben der Druckfarbe zur Zuführungseinheit 39 und einem Antriebsmotor für die Druckfarbenabgabepumpe gehalten. Die gesamte Einheit kann austauschbar in den Hauptteil der Schablonendruckvorrichtung geladen sein.

3 zeigt die Steuereinheit, die insgesamt die Arbeitsvorgänge der Schablonendruckvorrichtung einschließlich der Betriebssteuerung des Elektromotors 1302 zum Einstellen der Andruckkraft steuert, wobei nur Teile der Schablonendruckvorrichtung, die sich auf die vorliegende Erfindung beziehen, dargestellt sind, um die Beschreibung zu vereinfachen.

Die Steuereinheit von 3 umfasst eine Zentraleinheit CPU 1201, die aus einem Mikroprozessor oder ähnlichem besteht, einen Festspeicher ROM 2102, der die Programme zum Steuern der Arbeit der verschiedenen Einheiten der Schablonendruckvorrichtung speichert und einen Speicher mit direktem Zugriff RAM 1203, der in der erforderlichen Weise die Ergebnisse der arithmetischen Operationen, die vom Mikroprozessor ausgeführt werden, und die verschiedenen Eingabeinformationen speichert.

Die Schablonendruckvorrichtung umfasst ein Bedienungsfeld 1100, das mit zehn Tasten 1101 zum Festlegen der gewünschten Anzahl von Kopien, einer Druckgeschwindigkeitstaste 1102, einer Druckdichtetaste 1103, einer Taste 1104 zum Festlegen der Betriebsart der Voraussage, einer Druckstarttaste 1105 und einer Anzeige 1106 versehen ist, wobei die CPU 1201 beispielsweise eine Information über die gewünschte Anzahl von Kopien, die an den zehn Tasten 1101 festgelegt ist, eine Information über die Druckgeschwindigkeit, die an der Druckgeschwindigkeitstaste 1102 festgelegt ist, das heißt eine Information über die Drehgeschwindigkeit der Drucktrommel, eine Information über die relative Druckdichte, die an der Druckdichtetaste 1103 festgelegt ist, das heißt eine Information über den Wert √(F/f), eine Information über den Start des Voraussagebetriebs, der durch die Taste 1104 für die Betriebsart der Voraussage festgelegt ist, und eine Information empfängt, die den Beginn des Druckvorgangs befiehlt, der durch die Druckstarttaste 1105 bestimmt wird. Auf der Grundlage der eingegebenen Information über die Druckgeschwindigkeit steuert die CPU 1201 den Antriebsmotor 1312 für die Drucktrommel über die Motorantriebsschaltung 1311 zum Antrieb der Drucktrommel und empfängt die CPU 1201 eine Information über die aktuelle Drehgeschwindigkeit der Drucktrommel, die vom Drehgeschwindigkeitssensor 1321, beispielsweise einem Drehkodierer rückgekoppelt wird.

Die CPU 1201 empfängt die Information über die Druckdichte der Drucke, die durch die Druckvorrichtung selbst gedruckt werden, welche Druckdichte durch den Druckdichtesensor 1331 gemessen wird, der beispielsweise an der Originalleseeinheit 11 oder der Papierausgabeeinheit 45 usw. vorgesehen ist. Die CPU 1201 sammelt eine Gruppe von Informationen, die aus einem Sollwert für √(F/f), der Druckdichte eines Drucks und der Positionsinformation über die Position, an der die Druckdichte auf den Drucken gemessen wurde, besteht, bildet eine Gleichung, die √(F/f) zur Druckdichte in Beziehung setzt, und zwar über ein statistisches Verarbeitungsverfahren auf der Grundlage der Vielzahl von Informationen und sagt eine Druckdichte bei einem Wert von √(F/f) der von einem Benutzer gewünscht ist, oder eine Druckbedingung bei der Druckdichte voraus, die vom Benutzer gewünscht ist. Die CPU 1201 bestimmt auch die Andruckkraft beim Druck auf der Grundlage des Sollwerts √(F/f) und der festgelegten Drehgeschwindigkeit der Drucktrommel entweder durch Berechnung oder unter Bezug auf eine Tabelle, in der vorher berechnete Ergebnisse gespeichert sind. Die CPU 1201 bestimmt auch das Maß an Arbeit des Motors 1302 zum Einstellen einer Sollandruckkraft und gib das Maß an Arbeit an die Motorantriebsschaltung 1301 aus. Wenn weiterhin die Drehgeschwindigkeit der Drucktrommel während des Druckens erhöht oder verringert wird, wird der Motor 1302 zum Einstellen der Andruckkraft so gesteuert, dass die Andruckkraft erhöht oder herabgesetzt wird, um den vorher festgelegten Wert von √(F/f) im Wesentlichen konstant zu halten.

Eine Steuerflussdiagramm für die Voraussage der Druckdichte und den Berechnungsvorgang der passenden Druckbedingungen für die Schablonendruckvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist in den 4, 5, 6 und 7 dargestellt. Das Programm der Steuerabfolge kann auf einem anderen Aufzeichnungsträger als dem oben erwähnten ROM 1202 aufgezeichnet sein.

Was den Steuerablauf anbetrifft, so erfolgt zunächst die Schablonenherstellung (Schritt 100). Danach wird die Information über die Dichten der Drucke und ihre Druckbedingungen, die vorher gespeichert wurde, vom RAM 1203 gelöscht und wird der Zähler L, der die Anzahl der gespeicherten Information angibt, so zurückgesetzt, dass er den Wert 0 anzeigt (Schritt 110). Der Wert L wird dann dahingehend beurteilt, ob er kleiner als 2 ist oder nicht (Schritt 120), wobei dann, wenn L kleiner als 2 ist, der Benutzer informiert wird, dass die für die Voraussage notwendige Information fehlt (Schritt 130). Dann entscheidet der Benutzer, ob er Informationsteile sammelt, die zur Voraussage ausreichen, um den Voraussagebetrieb fortzusetzen, oder den Voraussagebetrieb beendet (Schritt 140).

Dann wird eine gewünschte Druckdichte durch die Druckdichtetaste 1103 festgelegt (Schritt 150). Die Druckdichte kann durch eine direkte Eingabe eines Werts √(F/f) durch die zehn Tasten 1101 festgelegt oder durch Tasten oder eine Volumenwählscheibe aus mehreren Dicht- bis Blassstufen gewählt werden, so dass der Benutzer diesen Wert leicht festlegen kann.

Im Folgenden wird als eine Beispiel für den Fall, in dem keine direkte Eingabe des Werts √(F/f) verwandt wird, ein Verfahren der indirekten Festlegung des Werts √(F/f) durch Eingabe oder Wahl einer Zahl aus einem Bereich 1 bis 20 unter Verwendung von Tasten oder einen Volumenwählscheibe beschrieben. Bei einem Drucker, der variabel die Andruckkraft in einem Bereich von 10 bis 20 kgf und die Drehgeschwindigkeit der Drucktrommel von 30 bis 120 Umdrehungen pro Minute steuern kann, ist der Wert √(F/f) im Bereich von 0,289 bis 0,816 variabel und steuerbar. Insbesondere ist die Druckdichte in einem Bereich variabel und steuerbar, dessen minimale Druckdichte diejenige Druckdichte ist, die bei einer Druckbedingung erhalten wird, die zu einem Wert 0,289 für √(F/f) führt, und dessen maximale Druckdichte diejenige Druckdichte ist, die bei einer Druckbedingung erhalten wird, die zu einem Wert 0,816 für √(F/f) führt. Bei dem obigen Drucker kann die Druckdichte durch einen Dichteindex n wiedergegeben werden, der ein Wert oder eine ganze Zahl zwischen 1 und 20 ist, die einem Wert √(F/f) nach der folgenden Gleichung genügt: √(F/f) = {(0,816 – 0,289)/20 – 1)}·(n – 1) + 0,289, wobei n ein Wert von 1 oder mehr, aber nicht größer als 20 ist.

Bei diesem Verfahren kann eine Bedingung für das Drucken mit geringster Dichte dadurch festgelegt werden, dass die Zahl 1 als Druckindex am Bedienungsfeld 1100 eingegeben wird, die dann zu 0,289 als Wert von √(F/f) umgerechnet wird. Wenn ein dichterer Druck bevorzugt ist, wird eine größere Zahl n eingegeben. Wenn die maximale Druckdichte benötigt wird, wird der Wert 20 als Dichteindex eingegeben.

Bei diesem speziellen Beispiel entspricht der mögliche Bereich zum Festlegen der Druckdichte dem gesamten Bereich des steuerbaren Werts von √(F/f), dieser kann jedoch auch auf einen Bereich begrenzt sein, der am häufigsten benutzt wird. Weiterhin kann die Zunahme von √(F/f) pro Dichteindex konstant sein oder teilweise größer oder kleiner sein. Wenn darüber hinaus der Bereich des Werts von √(F/f), der häufig benutzt wird, in Abhängigkeit von der Umgebungstemperatur, der benutzungsfreien Zeit oder der Arten der Druckfarben variiert, kann ein Sensor vorgesehen sein, um Änderungen in diesen Faktoren zu erfassen, so dass die Funktion, die den Dichteindex in einen Wert √(F/f) oder einen Koeffizienten davon umwandelt, nach Maßgabe der Veränderungen modifiziert werden kann, um es dem Benutzer zu erleichtern, die Druckdichte festzulegen.

Wie es oben beschrieben wurde, wird eine Druckdichte dadurch eingegeben, dass die Druckdichtetaste 1103 am Bedienungsfeld 1100 betätigt wird. Die dabei eingegebene Druckdichte sei n_c (Schritt 150). Die CPU 1201 wandelt den Dichteindex n_c in einen Wert √(F/f) durch eine Berechnung nach Maßgabe der folgenden Gleichung oder unter Bezug auf eine Tabelle um, in der vorher berechnete Ergebnisse gespeichert sind. Der Wert von √(F/f), der nach Maßgabe der Gleichung berechnet wird, sei C (Schritt 160): C = {(0,816 – 0,289)/(20 – 1)}·(n_c – 1) + 0,289

Wenn der Wert L gleich 1 oder größer ist, sind wenigstens eine Gruppe von Informationen bezüglich einer Bedingung des Probedrucks und dessen Ergebnis bereits im RAM 1203 gespeichert. Die CPU 1201 bestätigt, ob ein Probedruck bereits unter derselben Bedingung durchgeführt wurde, wie sie durch den Wert √(F/f) gegeben ist, der durch die Umwandlung im Schritt 160 erhalten wurde (Schritt 170). Wenn ein Probedruck bereits unter derselben Bedingung durchgeführt wurde (Schritt 180), wird das an der Anzeige 1106 angezeigt (Schritt 410) und wird der Benutzer aufgefordert, eine andere Druckbedingung festzulegen (Schritt 150). Wenn kein Probedruck unter derselben Bedingung durchgeführt wurde (Schritt 180), liest die CPU 1201 vom ROM 1202 die maximalen und minimalen Werte F_max und F_min der Andruckkraft, die durch den Drucker steuerbar sind, sowie die maximalen und minimalen Werte f_max und f_min der Drehgeschwindigkeit der Drucktrommel aus, die durch den Drucker steuerbar sind. Dann werden die Werte f_a und f_b durch eine Berechnung nach Maßgabe der folgenden Gleichung oder unter Bezug auf eine Tabelle bestimmt, in der vorher berechnete Ergebnisse gespeichert sind. f_a = F_min/C² f_b = F_max/C²

Wenn als Ergebnis der Berechnung f_a nicht größer als f_min ist, wird f_min als minimaler Wert der steuerbaren Drehgeschwindigkeit der Drucktrommel festgelegt, und wenn f_min nicht größer als f_a ist, dann wird f_a als minimaler Wert festgelegt. Wenn in ähnlicher Weise f_max nicht größer als f_b ist, wird f_max als maximaler Wert festgelegt und wenn f_b nicht größer als f_max ist, wird f_b als maximaler Wert der steuerbaren Drehgeschwindigkeit der Drucktrommel festgelegt. Dann werden der maximale Wert und der minimale Wert, die in dieser Weise bestimmt wurden, am Bedienungsfeld 1100 angezeigt (Schritt 190).

Der Benutzer gibt dann eine Information über die Drehgeschwindigkeit der Drucktrommel ein, indem er einen Wert aus dem Bereich der Drucktrommel, der am Bedienungsfeld angezeigt wird, unter Verwendung der Druckgeschwindigkeitstaste 1102 auswählt, wobei die CPU 1201 den eingegebenen Wert im RAM 1203 speichert. Die Drehgeschwindigkeit der Drucktrommel, die in diesem Schritt festgelegt wurde, sei f_c (Schritt 200).

Die Anzahl von Kopien Q, die beim Probedruck erzeugt werden, wird unter Verwendung der zehn Tasten 1101 am Bedienungsfeld 1100 festgelegt und die Information über die Anzahl der Kopien, wird im RAM 1203 gespeichert (Schritt 210). Es wird dann überwacht, ob die Druckstarttaste, die am Bedienungsfeld 1100 vorgesehen ist, betätigt wird oder nicht. Das heißt, dass überwacht wird, ob das Drucken zu starten ist oder nicht (Schritt 220).

Wenn der Druckvorgang zu starten ist, wird damit begonnen, die Drucktrommel mit der festgelegten Drehgeschwindigkeit anzutreiben. Wenn die Drehung der Drucktrommel auf die festgelegte Drehgeschwindigkeit aus dem angehaltenen Zustand oder aus einem gedrehten Zustand während des Druckens beschleunigt wird, ist ein abrupte Änderung in der Geschwindigkeit ungünstig und ist eine moderate Änderung in der Druckkgeschwindigkeit bevorzugt.

Da andererseits die Druckdichte von der Drehgeschwindigkeit der Drucktrommel abhängt, sollte die Druckdichte durch die Andruckkraft nachgestellt werden, wenn die Druckgeschwindigkeit geändert wird. Das vorliegende Ausführungsbeispiel verwendet in der unten beschriebenen Weise ein Verfahren, bei dem ein Kompensationsbetrag der Andruckkraft in passender Weise auf eine Änderung in der überwachten Drehgeschwindigkeit der Drucktrommel ansprechend festgelegt wird. Das Verfahren der Kompensation kann jedoch auch derart sein, dass es die Drehgeschwindigkeit der Drucktrommel auf eine Änderung in der Andruckkraft festlegt, die überwacht wird.

Gemäß 5 sammelt zunächst die CPU 1201 die Information über die Drehgeschwindigkeit der Drucktrommel vom Drehgeschwindigkeitssensor 1321, beispielsweise einem Drehkodierer, der an der Drucktrommel oder am Motor zum Antreiben der Drucktrommel angebracht ist (Schritt 230).

Die beobachtete Drehgeschwindigkeit der Drucktrommel sei f_t1 und die gewünschte Drehgeschwindigkeit der Drucktrommel, die im RAM 1203 gespeichert ist, sei f_e. Die CPU 1201 vergleicht f_t1 mit f_e, wobei dann, wenn der Unterschied dazwischen 30 Umdrehung pro Minute oder mehr beträgt, ein Steuersignal an die Motorantriebsschaltung 1311 zum Beschleunigen oder Verzögern der Drucktrommel um 30 Umdrehungen pro Minute ausgegeben wird. Wenn der Unterschied weniger als 30 Umdrehungen pro Minute beträgt, wird ein Steuersignal an die Motorantriebsschaltung 1311 ausgeben, um die Drucktrommel so anzutreiben, dass f_t1 zu f_e passt (Schritt 240).

Nachdem die Geschwindigkeit nach Maßgabe des Steuersignals geändert worden ist, liest die CPU 1201 die Drehgeschwindigkeitsinformation der Drucktrommel erneut ab (Schritt 250). Die beobachtete Drehgeschwindigkeit der Drucktrommel sei f_t2 und der Wert der Dichteinformation √(F/f), der im RAM 1203 festgelegt ist, sei E. Dann bestimmt die CPU 1201 eine passende Andruckkraft über eine Berechnung nach Maßgabe der folgenden Gleichung oder unter Bezug auf eine Tabelle, in der vorher berechnete Ergebnisse gespeichert sind (Schritt 260). F_t2 = f_t2·E²

Die CPU 1201 gibt dann ein Betriebssignal an die Motorantriebsschaltung 1301 aus, um die Andruckkraft so zu steuern, dass die berechnete passende Andruckkraft verwirklicht wird. Der Motor 1302 zum Einstellen der Andruckkraft wird nach Maßgabe dieses Ausgangssignals angetrieben und das Mutterelement 99 wird so gedreht, dass die Andruckkraft auf einen passenden Wert gesetzt wird, während die Spannung der Zugschraubenfeder 101 optimiert wird (Schritt 270).

Der Wert N des Zählers wird immer dann hochgestellt, wenn ein Druckvorgang auf ein Blatt eines Druckpapiers ausgeführt wird und der Zählerwert wird neu geschrieben (Schritt 280). Die Anzahl Q an Kopien, die beim Probedruck zu erzeugen ist, wird mit dem Zählerwert N verglichen, wobei dann, wenn N kleiner als Q ist, der Druckvorgang erneut ausgeführt wird, während der Wert √(F/f) gesteuert wird, bis der Druckvorgang angehalten wird, wenn N gleich einem Wert wird, der äquivalent zu oder größer als Q ist (Schritt 290).

Nach dem Ende des Probedrucks wird bestätigt, dass eine zufriedenstellende Dichte auf dem Druck erhalten wurde (Schritt 300). Diese Bestätigung kann entweder subjektiv oder objektiv, das heißt durch eine optische Beurteilung oder durch eine Messung der optischen Dichte erfolgen. Wenn Farbaufträge durch zusätzliches Drucken übereinander angeordnet werden, ist es insbesondere schwierig zu bewerten, ob das Drucken erfolgreich erfolgte oder nicht, bis alle Farben übereinander angeordnet sind. In diesem Fall muss die optische Dichte für jede der übereinander geordneten Farbaufträge gemessen werden, um zu beurteilen, ob der gewünschte Druck erhalten wurde oder nicht.

Wenn das Druckergebnis zufriedenstellend ist, wird der Druckvorgang ausgeführt, um die gewünschte Anzahl von Kopien unter der Bedingung, dass der Wert √(F/f) beibehalten wird, das heißt unter der Bedingung des Probedruckes zu erhalten.

Wenn das Druckergebnis nicht zufriedenstellend ist, wird andererseits der Druck, der beim Probedrucken erhalten wurde, an der Originalleseeinheit 11 angeordnet, um eine Information über die Dichte des Drucks und die Position zu erhalten, wo die Dichte auf dem Druck gemessen wurde (Schritt 310). Es kann auch ein Druckdichtesensor 1331 am Papierausgabeteil vorgesehen sein, um automatisch die Information über die Dichte und die Position auf dem Druck während des Druckvorgangs zu erhalten.

Der Zähler L, der die Anzahl der Dichteinformationen liefert, wird um 1 anschließend erhöht und diese Information wird gespeichert. Die Information über die gemessene Dichte des Drucks und die Position, der Wert √(F/f), der der Druckbedingung entspricht, und der Wert des Zählers, der als Identifizierungsnummer zum Unterscheiden einer Gruppe von Informationen von anderen vorliegt, werden somit im RAM 1203 als eine Gruppe von Informationen gespeichert (Schritt 320).

Wenn im Schritt 120 (4) der Zähler N einen Wert von 2 oder mehr anzeigt, kann der Voraussagebetrieb dadurch gewählt werden, dass die Taste 1104 zum Festlegen der Betriebsart der Voraussage betätigt wird, die am Bedienungsfeld 1100 vorgesehen ist (Schritt 400). Wenn der Benutzer den Wert der Druckdichte unter einer Druckbedingung √(F/f) wissen will, die vorher durch die Druckdichtetaste 1103 und/oder die Druckgeschwindigkeitstaste 1102 festgelegt wurde, kann die Betriebsart der Voraussage der Dichte gewählt werden. Wenn im Übrigen der Benutzer den Druckvorgang mit einem bestimmten Wert der Druckdichte ausführen will, kann die Betriebsart der Berechnung der Druckbedingung gewählt werden. wenn der Benutzer die Betriebsart der Voraussage nicht nutzen will, wird die Wahl einfach dadurch beendet, dass eine Rückkehrtaste betätigt wird.

Wenn die Betriebsart der Voraussage der Druckdichte gewählt ist, wie es in 6 dargestellt ist, wird die Information über die Positionen, an denen die Druckdichte gemessen wurde und die gespeichert wurde, an der Anzeige 1106 angezeigt, wobei der Benutzer eine Position wählt, an der er eine Druckdichte voraussagen will (Schritt 500).

Die Anzahl von Informationsgruppen, von denen jede aus einer Druckdichte an einer gewählten Position und ihrer Druckbedingung, das heißt dem Wert √(F/f), der in RAM 1201 gespeichert ist, besteht, ist gleich L. Dann werden die Informationsgruppen vom RAM 1201 gewonnen (Schritt 510). Anschließend wird eine Gleichung zum Voraussagen einer Druckdichte aus den in dieser Weise gewonnen Informationsgruppen nach Maßgabe der folgenden Gleichungen bestimmt (Schritt 520):

Danach wird eine Druckbedingung festgelegt, unter der eine optische Dichte vorausgesagt wird. Eine Andruckkraft F, mit der ein Druckbogen gegen die Trommel gedrückt wird, und eine Drehgeschwindigkeit f der Trommel können durch Tastenbetätigung direkt festgelegt werden, wie es oben beschrieben wurde, der Benutzer kann jedoch auch indirekt den Wert von √(F/f) festlegen, indem er den Dichteindex n mit einer Betätigung der Druckdichtetaste 1103 verwendet (Schritt 530). Die CPU 1201 wandelt dann den in dieser Weise festgelegten Dichteindex in einen Wert √(F/f) um (Schritt 540). Der Wert √(F/f) nach der Umwandlung sei G. Die CPU 1201 sagt eine Druckdichte dadurch voraus, dass sie G als Wert von √(F/f) in die obige Voraussagegleichung einsetzt (Schritt 550).

Die CPU 1201 liest dann vom ROM 1202 den maximalen und minimalen Wert F_max und F_min der Andruckkraft, die durch den Drucker steuerbar sind, sowie den maximalen und minimalen Wert f_max und f_min der Drehgeschwindigkeit der Drucktrommel aus, die durch den Drucker steuerbar sind. Dann werden die Werte f_a und f_b durch eine Berechnung nach Maßgabe der folgenden Gleichung oder unter Bezug auf eine Tabelle bestimmt, in der vorher berechnete Ergebnisse gespeichert sind. f_a = F_min/G² f_b = F_max/G²

Wenn als Ergebnis der Berechnung f_a nicht größer als f_min ist, wird f_min als minimaler Wert der steuerbaren Drehgeschwindigkeit der Drucktrommel festgelegt, und wenn f_min nicht größer als f_a ist, wird f_a als minimaler Wert festgelegt. Wenn in ähnlicher Weise f_max nicht größer als f_b ist, wird f_max als maximaler Wert festgelegt und wenn f_b nicht größer f_max ist, wird f_b als maximaler Wert der steuerbaren Drehgeschwindigkeit der Drucktrommel festgelegt (Schritt 560). Dann wird der Bereich der wählbaren Drehgeschwindigkeit für die Trommel und die vorausgesagte Dichte, die im Bereich OD_g liegt, der durch die folgende Gleichung wiedergegeben ist, an der Anzeige 1106 angezeigt (Schritt 570). 0,9·(V·G + W) ≤ OD_g ≤ 1,1·(V·G + W)

Der Benutzer beurteilt dann, ob die vorausgesagte Druckdichte mit der gewünschten übereinstimmt (Schritt 580) und erforderlichenfalls werden die Druckbedingungen erneut festgelegt (Schritt 630). Wenn die Abweichung vom gewünschten Bereich zu groß ist, um sie durch einfache Änderung der Druckbedingung zu korrigieren, erfolgt die Herstellung der Schablone erneut. Wenn die vorausgesagte Druckdichte zu der gewünschten passt, wird ein Probedruck zur Bestätigung ausgeführt. Die Drehgeschwindigkeit der Trommel wird aus dem angezeigten wählbaren Bereich der Drehgeschwindigkeit durch Betätigung der Druckgeschwindigkeitstaste 1102 gewählt und diese Information wird in den RAM 1203 durch die CPU 1201 eingegeben und dort gespeichert. Die in dieser Weise festgelegte Druckgeschwindigkeit sei f_g (Schritt 590).

Die CPU 1201 bestimmt eine passende Andruckkraft f_g durch eine Berechnung nach Maßgabe der folgenden Gleichung oder unter Bezug auf eine Tabelle, in der vorher berechnete Ergebnisse gespeichert sind (Schritt 600). F_g = f_g·G²

Anschließend wird die Anzahl an Kopien Q, die beim Probedruck zu erzeugen ist, unter Verwendung der zehn Tasten 1101 am Bedienungsfeld 1100 festgelegt und wird die Information über die Anzahl der Kopien im RAM 1203 gespeichert (Schritt 610). Es wird dann überwacht, ob die Druckstarttaste am Bedienungsfeld 1100 betätigt ist oder nicht, das heißt es wird überwacht, ob mit dem Drucken zu beginnen ist oder nicht (Schritt 620).

Die Betriebsart der Berechnung der Druckbedingung ist gemäß 7 ein Verfahren zum Voraussagen einer geeigneten Druckbedingung, unter der ein gedrucktes Bild mit der gewünschten optischen Dichte erhalten wird. Bei der Überlagerung von Farbaufträgen mit verschiedenen Farben, um ein Bild mit der gewünschten Farbschattierung und Helligkeit zu erhalten, muss der Druckvorgang in jeder Farbe bei einer bestimmten optischen Dichte ausgeführt werden.

Wenn die Betriebsart der Berechnung der Druckbedingung gewählt ist, zeigt die CPU 1201 an der Anzeige 1106 die Information über die Positionen an, an denen die optischen Dichten der Drucke gemessen und gespeichert wurden. Der Benutzer wählt eine gewünschte Position, an der die optische Dichte festzulegen ist (Schritt 700). Die Anzahl der Informationsgruppen, von denen jede aus einer Druckdichte OD und ihrer Druckbedingung, das heißt dem Wert von √(F/f) besteht, die im RAM 1201 gespeichert sind, ist gleich L. Die Informationsgruppen werden dann vom RAM 1201 zurückgewonnen (Schritt 710). Es wird dann eine Voraussagegleichung nach Maßgabe der folgenden Gleichungen bestimmt (Schritt 720):

Die Solldruckdichte wird dann festgelegt (Schritt 730). Die in dieser Weise festgelegte Druckdichte sei OD_h. Die CPU 1201 setzt den Wert OD_h in die Voraussagegleichung ein und erhält eine Kombination aus der Andruckkraft, die das Papier gegen die Trommel drückt, und der Drehgeschwindigkeit der Trommel als √(F/f)-Wert nach Maßgabe der folgenden Gleichung. Der hierbei erhaltene Wert sei H (Schritt 740). H = (OD_h – W)/V

Die CPU 1201 liest dann vom ROM 1202 den maximalen Wert und den minimalen Wert f_max und f_min der Drehgeschwindigkeit der Drucktrommel, die durch den Drucker steuerbar sind, sowie den maximalen und den minimalen Wert F_max und F_min der Andruckkraft aus, die durch den Drucker steuerbar sind. Dann wird der Bereich des Werts √(F/f), der durch den Drucker steuerbar ist, nach Maßgabe der folgenden Gleichung berechnet (Schritt 750). Die CPU 1201 vergleicht weiterhin, ob der Wert √(F/f), der in der obigen Weise als passende Druckbedingung vorausgesagt wurde, im steuerbaren Bereich liegt oder nicht (Schritt 760). √(F_min/f_max) ≤ H ≤ (F_max/f_min)

Wenn der Wert H nicht in den obigen steuerbaren Bereich fällt, wird der Benutzer informiert, dass die Druckbedingung, die zum Erzielen der gewünschten optischen Dichte notwendig ist, nicht eingestellt werden kann (Schritt 840). Wenn H im steuerbaren Bereich liegt, liest die CPU 1201 vom ROM 1202 den maximalen und den minimalen Wert F_max und F_min der Andruckkraft, die durch den Drucker steuerbar sind, sowie den maximalen und den minimalen Wert f_max und f_min der Drehgeschwindigkeit der Drucktrommel aus, die durch den Drucker steuerbar sind. Die Wert f_a und f_b werden dann durch eine Berechnung nach Maßgabe der folgenden Gleichung oder unter Bezug auf eine Tabelle bestimmt, in der vorher berechnete Ergebnisse gespeichert sind. f_a = F_min/H² f_b = F_max/H²

Wenn als Ergebnis der Berechnung f_a nicht größer als f_min ist, wird f_min als minimaler Wert der steuerbaren Drehgeschwindigkeit der Drucktrommel festgelegt, und wenn f_min nicht größer als f_a ist, wird f_a als minimaler Wert festgelegt. Wenn in ähnlicher Weise f_max nicht größer als f_b ist, wird f_max als maximaler Wert festgelegt und wenn f_b nicht größer als f_max ist, wird f_b als maximaler Wert der steuerbaren Drehgeschwindigkeit der Drucktrommel festgelegt. Diese Werte werden somit am Bedienungsfeld 1100 angezeigt (Schritt 780).

Der Benutzer beurteilt dann, ob die vorausgesagte Druckgeschwindigkeit in den gewünschten Bereich fällt oder nicht (Schritt 790) und überprüft die gewünschte Druckdichte oder führt eine neue Schablonenherstellung durch (Schritt 850). Wenn die vorausgesagte Druckbedingung zu der gewünschten passt, wird zur Bestätigung ein Probedruck ausgeführt. Eine Druckgeschwindigkeit f_h wird festgelegt (Schritt 800) und die CPU 1201 bestimmt eine passende Andruckkraft F_h über eine Berechnung nach Maßgabe der folgenden Gleichung oder unter Bezug auf eine Tabelle, in der vorher berechnete Ergebnisse gespeichert sind (Schritt 810). F_h = f_h·H²

Anschließend wird die Anzahl an Kopien Q, die beim Probedruck zu erzeugen sind, unter Verwendung der zehn Tasten 1101 am Bedienungsfeld 1100 festgelegt und speichert die CPU 1201 die Information über die Anzahl an Kopien im RAM 1203 (Schritt 820). Es wird dann überwacht, ob die Druckstarttaste, die am Bedienungsfeld 1100 vorgesehen ist, betätigt ist oder nicht, das heißt es wird überwacht, ob mit dem Drucken zu beginnen ist oder nicht (Schritt 830).

Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wurde die Druckdichte durch eine Gleichung erster Ordnung von √(F/f) approximiert. Für die Approximierung können aber auch andere Funktionen, wie beispielsweise ein Polynom oder ähnliches verwandt werden. Insbesondere können auch die Gleichungen von Murray and Davis oder von Yule and Nielsen bezüglich der Reflexionsdichte von Matrixdrucken verwandt werden.

Bei dem obigen Ausführungsbeispiel wurde weiterhin die Andruckkraft bestimmt, nachdem die Druckgeschwindigkeit festgelegt wurde, wenn eine Kombination aus einer Druckgeschwindigkeit und einer Andruckkraft bestimmt wurde, die zu dem gewünschten Wert √(F/f) führt. Die Andruckkraft kann jedoch auch vor der Festlegung der Druckgeschwindigkeit bestimmt werden.

Es wurde ein Drucken unter Verwendung der obigen Schablonendruckvorrichtung mit den Druckbedingungen zweier verschiedener Wert von √(F/f) durchgeführt. Die Werte V und W wurden nach dem Verfahren der kleinsten Quadrate aus dem beobachteten Reflexionsdichtewerten OD bestimmt, um die Gleichung OD = V·√(F/f) + W zu gewinnen, und es wurde dann eine Druckdichte unter einer Druckbedingung eines dritten Wertes von √(F/f) aus der in dieser Weise erhaltenen Gleichung vorausgesagt. Das Drucken erfolgte unter der Druckbedingung des dritten Wertes und die beobachtete Reflexionsdichte wurde mit dem vorausgesagten Wert verglichen. Dann wurde die beobachtete Reflexionsdichte als zusätzliche Daten zu denjenigen zugegeben, die unter den beiden verschiedenen Werten erhalten wurden, um eine Voraussage der Druckdichte unter einer Druckbedingung eines vierten Werts zu machen. Dann wurde die vorausgesagte Reflexionsdichte mit einer Reflexionsdichte verglichen, die beim tatsächlichen Drucken unter der Druckbedingung des vierten Werts erhalten wurde. Die beobachtete Reflexionsdichte, die unter der Druckbedingung des vierten Werts erhalten wurde, wurde als zusätzliche Daten den vorherigen drei Daten zugefügt, die unter den verschiedenen drei Werten erhalten wurden, und es wurde eine Voraussage entsprechend über die Druckdichte gemacht, die unter der Druckbedingung eines fünften Werts von √(F/f) erhalten wurde. Der vorausgesagte Wert wurde mit einer Reflexionsdichte verglichen, die beim tatsächlichen Drucken unter der Druckbedingung des fünften Werts beobachtet wurde.

Bei diesem Versuch wurden auf dem Markt erhältliche Schablonen (Modell GR76W von Riso Kagaku Corporation) so verarbeitet, dass Masterschablonen für den Schablonendruck mit fünf Schablonenbereichen unterschiedlicher Perforationsrate erhalten wurden. Unter einem Mikroskop ergab sich, dass die fünf Schablonenbereiche mit Raten von 11%, 20%, 41%, 59%, 78% und 100% perforiert waren. Der Begriff der Perforationsrate bedeutet dabei den prozentualen Anteil der perforierten Löcher in der Masterschablone für den Schablonendruck bezüglich der maximalen Auflösung der Schablonenherstellungsvorrichtung. Die Perforationsrate liegt beispielsweise bei 100%, wenn 40 Löcher pro Inch unter Verwendung einer Schablonenherstellungsvorrichtung perforiert sind, die eine Auflösung von 400 dpi hat, und liegt bei 50%, wenn 200 Löcher unter Verwendung der gleichen Schablonenherstellungsvorrichtung perforiert sind.

Eine auf dem Markt erhältliche Schablonendruckfarbe (GR Druckfarbe, schwarz von Riso Kagaku Corporation) wurde als Druckfarbe verwandt und holzfreies Papier (Riso Druckpapier Format A3 von Riso Kagaku Corporation) wurde als Druckpapier verwandt.

Die Drehgeschwindigkeit der Drucktrommel wurde in Einheiten von Umdrehungen pro Minute unter Verwendung eines Drehkodierers gemessen. Die Andruckkraft der Druckrolle wurde in Einheiten von kg·f durch eine Messzelle gemessen, die durch die gesamte Druckrolle beaufschlagt wurde, während die Druckrolle durch die Antriebseinheit angedrückt wurde. Die Druckdichte des gedruckten Bildes wurde unter Verwendung eines Reflexionsdichtemesser (Modell RD920 von Macbeth Corp.) fünfmal gemessen und der Mittelwert wurde zur Bewertung benutzt. Die Bewertungsergebnisse sind in den folgenden Tabellen 1 bis 6 dargestellt.

Aus den Ergebnissen, die in den Tabellen 1 bis 6 dargestellt sind, bestätigt sich, dass die Druckdichte unter den gewünschten Druckbedingungen auf der Grundlage der Werte derjenigen Druckdichten vorausgesagt werden, die unter Druckbedingungen von 2 oder mehr verschiedenen Werten von √(F/f) erhalten wurden. Es stellte sich gleichfalls heraus, dass die beobachteten Reflexionsdichten in einen Bereich von ±10% der vorausgesagten Reflexionsdichte fallen.

Ein Druckvorgang wurde mit derselben Schablonendruckvorrichtung wie beim Beispiel 1 unter den Druckbedingungen verschiedener Werte von √(F/f) durchgeführt. Aus den beobachteten Daten wurden V und W nach dem Verfahren der kleinsten Quadrate bestimmt, um die Gleichung √(F/f) = (OD – W)/V abzuleiten, und es wurde eine Druckbedingung, die Drucke mit der gewünschten Druckdichte liefern kann, aus der in dieser Weise erhaltenen Gleichung vorausgesagt. Das Drucken wurde unter der vorausgesagten Druckbedingung durchgeführt und anschließend wurde die Druckdichte auf dem Druck gemessen und mit der gewünschten Druckdichte verglichen. Die Ergebnisse sind in den folgenden Tabellen 7 bis 9 wiedergegeben.

Aus den Ergebnissen, die in den Tabellen 7 bis 9 dargestellt sind, wird bestätigt, dass eine Druckbedingung, die geeignet ist, einen Druck mit der gewünschten Druckdichte zu erhalten, auf der Basis der Werte der Druckdichten vorausgesagt werden kann, die unter Druckbedingungen von 2 oder mehr verschiedenen Werten von √(F/f) erhalten wurden.

Aus der obigen Beschreibung lässt sich verstehen, dass gemäß der vorliegenden Erfindung eine Druckdichte und eine Druckbedingung für den Schablonendruck ohne zuviel Probedruck vorausgesagt werden können. Die vorliegende Erfindung vermeidet somit eine Verschwendung von Druckpapier und reduziert die Druckkosten und den Verbrauch der Energiequelle.