CN107042683A - 任务和机器特定的对版不准确性和套准误差补偿用的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于在印刷机的印刷工艺的预印前级中通过计算机对任务和机器特定的对版不准确性以及套准误差基于模型进行补偿的方法，该方法包括以下步骤：在计算机中针对任务和机器特定的对版不准确性以及套准误差建立数学预测模型，数学预测模型包含对印刷工艺的影响参量和印刷工艺的如下参数：该参数包括机器参数、工艺参数和材料参数；在计算机中通过分析处理已测得的对版偏差和套准误差对模型的参数进行量化；在计算机中在使用已建立的预测模型和已量化的参数的情况下计算出分色的任务和机器特定的对版不准确性以及套准误差；在计算机中修改各个分色，用于补偿已计算出的任务和机器特定的对版不准确性以及套准误差。

Description

任务和机器特定的对版不准确性和套准误差补偿用的方法

技术领域

本发明涉及一种用于在印刷工艺的预印前级中对任务和机器特定的对版不准确性以及套准误差基于模型进行补偿的方法。

本发明处于胶印技术领域。

背景技术

在将信息以题材(Sujet)的形式(无所谓是图像还是文字)传送到承印材料上的情况下，可能会在印刷图像中出现几何误差，从而该题材在位置和/或形状方面与期望的几何结构具有偏差。对于这种几何形变(Verformung)经常出现的源头(特别是在胶印中)是纸张形变，该纸张形变通过印刷图像的变形(Verzerrung)变得明显。这些变形首先在多色印刷中是干扰性的，因为在多色印刷中各个分色(Farbauszüge)由于不同的变形而不再能够相互准确适配地印刷。对于这种几何误差而言，另外的原因与多种不同的参数(例如承印材料关于结构和刚性方面、关于题材的油墨分布方面的特征)有关、与应用的油墨的黏性有关、以及与印刷机关于温度和印刷速度方面的运行状态有关。另外的误差源也可能被发现于所应用的印刷机自身中，例如：在紧版装置(Plattenspannschienen)中的安装公差，印版冲压(Plattenstanzung)中的位置误差，以及在已制造的印版中的开卷(Abwicklung)和传递误差。典型地，在此涉及到机器或者工艺特定的参数，或也涉及到来自错误调节的结果，或者涉及到错误调节的工艺参数的副作用。

为了克服这些几何误差，在现有技术中存在多个方法要点。在第一方案中，在几何变形被确定和测量之后，通过印刷机的调节机构对印刷图像的已出现的几何误差(即：各个分色的对版不准确性，印刷图像自身的套准误差，以及印版变形)进行校正。这些调节机构通常包括侧向套准、周向套准和对角套准以及印版变形机构。这些调节机构与印版滚筒连接并且促成了滚筒的小的位置校正。借助这些调节机构因此能够对印刷图像中较小的偏差进行校正。然而，较大的偏差因此由原理引起地(特别是在对角套准方面)不再能够校正，因为滚筒在印刷机中的位置校正仅仅直至一定程度是可能的。此外，印刷机用的不同调节机构的协调是一个复杂的过程，该过程仅能够被经相应培训的专业人员执行，并且调节过程自身也是相应时间紧张的(zeitintensiv)，因为在每次新的调节之后需要进行试印，该试印此外也导致了提高的废页。

因此，作为现有技术的、用于避免这种几何误差的其它措施，也已知的是：在承印材料上，除了原本的印刷图像之外，也一同印刷出对版和套准用的标记，测定这些标记，由此导出已出现的几何误差，以便由此在预印前级中通过操纵仍是数字的印刷图像来反作用于几何变形。

通过该方案可能的是，在印模上在没有机械干预的情况下对已出现且已测定的几何误差进行补偿。然而对于该方法不利的是，需要准确的测量系统用于检测偏差。该测量系统总是也仅能够用于校正已经出现的偏差，也就是说，如果已经出现了不期望的废页的话。另一缺点在于，在补偿已出现的几何误差之后，必须产生一组新的印版，这意味着附加的成本和时间耗费。

为了克服该缺点，由现有技术已知一种来自德国专利文献DE19724066A1的方法。在此，基于待印刷的页面信息的、与设备无关的描述，将这些信息借助于残留图像处理器(After-Image-Prozessor)转换成与设备有关的数字矩阵。在产生各个页面用的各个矩阵之后，将这些矩阵提供给矩阵操纵机构(Matrix-Manipulationseinrichtung)，这些矩阵中的每个矩阵通过确定的参数而经受校正变换(Korrekturtransformation)。在矩阵适配之后，这些矩阵借助于矩阵变换机构(Matrix-Transfereinrichtung)提供给印刷机组中的数字插图机构(Bebilderungseinrichtung)。

另一方面，由德国专利申请DE 10 2012 020 238 A1已知，该专利申请公开了一种用于对印模进行曝光的方法，其中，预先在对印模进行曝光之前计算出变换规则，其中，为了计算出变换规则，将承印材料的已设定的(网点)覆盖面积用作工艺参数，并且与覆盖面积成比例地计算出变换规则。

然而对于这些方法的问题在于，这些方法对于正在出现的几何误差而言仅仅集中于任务特定的误差源(如材料和/或工艺参数)。由机器引起的参数(如紧版装置的安装公差、印版冲压时的位置误差、开卷误差、和转送误差、或者油墨次序、机器温度、和印刷速度)没有被检测，这些参数同样对正在出现的几何误差具有很大的影响，由此还需要时间和成本紧张地应用印刷机的调节机构。

发明内容

因此本发明的任务在于，提出一种方法和一种装置，利用该方法能够有效且时间和成本耗费没有提高地对已出现的几何误差进行补偿，该几何误差通过工艺和机器典型的工艺误差引起。

该任务的解决方案按照本发明通过用于在印刷工艺的预印前级中对任务和机器特定的对版不准确性以及套准误差基于模型进行补偿的方法和装置得以实现。

在此涉及一种用于在印刷机的印刷工艺的预印前级中通过计算机对任务和机器特定的对版不准确性以及套准误差基于模型进行补偿的方法，本方法包括以下步骤：

1.针对所述任务和机器特定的对版不准确性以及套准误差建立数学预测模型，其中，数学预测模型包含对印刷工艺的影响参量和印刷工艺的参数，该参数包括机器参数、工艺参数和材料参数。

2.在计算机中通过分析处理已测量的对版偏差和套准误差对模型的参数进行量化(Quantifizieren)。

3.在计算机中在使用已建立的预测模型和已量化的参数的情况下计算出分色的所述任务和机器特定的对版不准确性以及套准误差。

4.在计算机中修改各个分色，用于补偿已计算的所述任务和机器特定的对版不准确性以及套准误差。

在此，按照本发明的方法的决定性要点在于，建立数学模型，用于预测可能的正在出现的几何误差(即，局部对版不准确性和套准误差)。该模型描述出在印刷工艺期间正在出现的影响参量，并且该模型还包含如下参数：该参数同样影响到对版不准确性和套准误差，并且可以不同于机器参数、工艺参数和材料参数。该数学模型在此必须仅一次性建立并且随后总是又能够用于特定的印刷机。仅与相应印刷任务有关的参数(特别是材料参数和工艺参数)必须分别针对新的印刷任务而重新求取。预测模型在此包括变换方程，该变换方程包含相应的影响参量和参数。变换方程根据示例性模式构建：

F(x,y)＝ax+by+c

其中，x和y在此是影响参量，而a和b相应于工艺参数和材料参数，与此相对，c是机器参数。

利用这些参数分别描绘出所述任务和机器特定的对版不准确性。这些参数由计算机借助于该模型计算出，在该计算机中对印刷工艺的数字预印前级数据进行处理，并且在该计算机中所述数学模型也用作数字预印前级的一部分。利用如此预测的几何误差于是可能的是，在预印前级中将以数字形式存在的印刷图像数据如此适配，使得能够补偿正在出现的几何误差。因此能够例如通过相应图像区域在预印前级中所进行的数字压缩而对由于纸延伸所出现的印刷图像变形进行补偿。借助如此修改的印刷图像于是制造相应的印版，印刷机借助该印版来转移印刷图像，并且在数学预测模型正确运行的情况下尽可能无误差地施加到印刷基底上。按照本发明的方法在此必须自然地限于之前已知的和可计算的误差。非决定性的误差源(例如由于印刷机印版的错误夹紧)可以由此自然不被补偿。

本方法的有利进而优选的改进方案由所属的从属权利要求以及由具有所属附图的描述产生。

按照本发明的方法的优选改进方案在此设定，所述任务特定的对版不准确性以及套准误差与材料影响参量(如承印材料的类型、承印材料的克重、承印材料的结构、和承印材料的刚性)有关、与工艺影响参量(如题材的油墨分布、和油墨的黏性)有关、以及与任务特定的机器影响参量(如油墨次序、机器的温度、和印刷速度)有关，这些影响参量能够以相应参数的形式被输入到模型中。所述任务特定的机器影响参量包括这样的参数：该参数虽然是机器特定的，然而也明显与任务数据有关。因此，油墨次序直接与任务数据有关，机器温度和印刷速度至少间接与任务数据有关。

在此，按照本发明的方法的另一优选改进方案在于，所述机器特定的对版不准确性以及套准误差与机器影响参量有关，该机器影响参量描绘出例如紧版装置安装位置的作用或者转送元件的作用和例如开卷的公差并且能够以相应参数的形式被输入到模型中。机器参数在此必须通过测量来求取、量化、并随后引入到数学预测模型中或引入到数学预测模型的变换方程中。

在此，按照本发明的方法的另一优选改进方案在于，已量化成机器参数形式的机器影响参量就其自身而言影响到工艺参数和材料参数。机器影响参量可以影响到工艺参数和材料参数。这必须在预测模型中考虑。

在此，按照本发明的方法的另一优选改进方案在于，机器参数在执行用于基于模型进行补偿的方法时已经存在，其方式是，这些机器参数在印刷机的生产和/或交付期间已经量化。

因为机器参数不与任务数据有关，因此机器参数能够在投入使用测试的框架内不仅作为生产的一部分而且也在交付时已经求取到。这些机器参数随后必须仅提供给如下计算机：该计算机在工作流系统上实现所述预测模型。然而推荐的是，机器参数组在印刷机的应用时间上的更新，因为能够随时间改变已确定的机器参数。

在此，按照本发明的方法的另一优选改进方案在于，跨越多个印刷过程地读入参数。预测模型用的参数的量化应针对提高的(例如由于测量误差所引起的)误差公差在多个印刷过程中实现，由此能够将模型相应地读入。因为在每个印刷任务之前本来就需要执行多个试印，因此为此无需附加的耗费(例如以废页的形式)。该原理适用于所有参数类型。

在此，按照本发明的方法的另一优选改进方案在于，按照本发明的方法对正在出现的对版不准确性和套准误差进行补偿，由此代替在印刷工艺中借助所述套准调节机构中的至少一个进行对版调准。通过将按照本发明的方法应用于预测正在出现的所述任务和机器特定的对版不准确性以及套准误差，能够省去在印刷工艺中应用侧向调节机构、周向调节机构或者对角套准调节机构或者多个(或所有)这些套准调节机构。

在此，按照本发明的方法的另一优选改进方案在于，基于恒定的干扰影响的几何误差通过静态的、与时间无关的补偿进行校正。如果引起几何偏差的影响参量是恒定的(例如是恒定的印刷速度)，那么静态地执行补偿。静态(Statisch)在此表示：所述变形与时间无关，并且所述补偿对于所有随后的印刷机组而言保持恒定并且独立于已过去的时间。

在此，按照本发明的方法的另一优选改进方案在于，基于动态(dynamisch)的、与时间有关的干扰影响的几何误差通过时间变化模型进行检测并且通过与时间有关的补偿进行校正。相比之下，如果引起几何偏差的影响参量与时间有关(例如热传递)，那么通过时间变化模型在各个印刷机组中求取到印刷过程某时刻的形变并且正好针对这个时间间隔通过修改数字印刷数据而在建立印版之前进行补偿。

在此，按照本发明的方法的另一优选改进方案在于，所述方法集成到用于完成印刷工艺的工作流中，并且所述模型的参数的求取以及补偿的计算和执行均由计算机自动地执行。因为计算和补偿在执行印刷工艺之前执行，可想而知的是，将所述计算和补偿集成到印刷机的计算机和软件支持的控制过程中，该控制过程由工作流系统执行。工作流系统在此通过印刷工艺的、完整的数字预印前级(在该数字预印前级中，建立印刷数据并且将其在补偿的框架内进行修改)引导使用者，直至输出已修改的印刷数据给印版曝光器，以制造用于完成印刷任务的、已修改的印版。在用于完成印刷任务的工作流的框架内，印刷机的控制计算机自动地求取到模型的影响参量。基本配置在此对于使用者可查阅并且能够根据实施方案来手动地调整。

在此，本发明任务的另一解决方案是一种页张胶印机，该页张胶印机设置用于实现根据上述权利要求之一所述的方法。这种页张胶印机能够的是，借助于数字预印前级用的所配属的校正数据组，实现了印刷机用的大大缩短的装配时间。因为通过预印前级中的已修改的印刷图像数据能够不再需要操作周向套准、侧向套准和对角套准用的机械套准调节机构，因此这种页张胶印机在应用中与由现有技术已知的页张胶印机相比能够被更简单且更快速地调节。

在此，按照本发明的页张胶印机的优选改进方案在于，在页张胶印机中通过根据上述权利要求之一所述的方法代替了至少一个套准调节机构，其中，所述至少一个套准调节机构可以是侧向套准调节机构、对角套准调节机构或者周向套准调节机构。在按照本发明的页张胶印机的这个特别的实施变型中省去了套准调节机构，因为这些套准调节机构通过应用按照本发明的方法而绝大部分变得多余，在本方法中，在预印前级中已经对正在出现的、呈对版和套准不准确性形式的几何误差进行校正。根据几何误差的类型(这些几何误差通过按照本发明的方法能够补偿)在此能够省去侧向套准调节机构、对角套准调节机构或者周向套准调节机构。这些套准调节机构中的多个或者所有全部的省去也是可能的。

在此，按照本发明的页张胶印机的优选改进方案在于，在装配过程中省去了对版相关的调准(特别是压印滚筒直径的分级和紧版装置的准确定向)，并且将这些干扰参量通过按照本发明的方法进行补偿。在按照本发明的页张胶印机的这个另外的特别的实施变形中，通过应用按照本发明的方法，使对版相关的调准变得多余，所述对版相关的调准例如压印滚筒直径的分级和紧版装置的准确定向，它们在印刷机的装配过程中是必要的。

在此，本发明提出任务的另一解决方案是根据上述权利要求的页张胶印机用的数据组。该数据组以数字形式存在并且包含对于页张胶印机而言特定的对版和套准特性(Passer-und Registerprofil)，所述对版和套准特性与页张胶印机的全部相关的机器参数有关，并且提供给用于完成印刷任务的工作流系统。该数据组包含已经存在的机器参数。该数据组优选与印刷机一起交付，并且随后对于工作流系统的计算机可用，该工作流系统实现用于在预印前级中对所述任务和机器特定的对版不准确性以及套准误差基于模型进行补偿的方法。该数据组还应以规则的间隔通过将机器参数重新读入而更新。

附图说明

以下参照附图根据至少一个优选实施例进一步描述按照本发明的方法以及本方法功能上有利的改进方案。附图中相互对应的元件设有分别相同的附图标记。

附图示出：

图1：三个套准调节机构的示意图；

图2：所需的印刷机系统的结构方面的构型；

图3：按照本发明的示意性流程图。

具体实施方式

在此，在图3中示出按照本发明在其优选实施变型中的方法。作为第一步骤，必须建立数学预测模型7(如果仍未存在的话)。该数学预测模型包括多个变换方程，例如，分别是用于横向于和纵向于印刷方向的印刷基底延展的方程，对于该方程而言，特别是材料参数13以及印刷工艺参数12和机器特定参数11是重要的。最后的参数11分别与印刷机1的类型有关。页张胶印机1(如它应用于优选的实施变型中那样)具有其它的机器特定参数11或参数之间的、与例如卷筒纸胶印机不同的加权因素。然而，预测模型7能够适配于每个印刷机类型。如果预测模型7一次性建立，那么它可用于各种印刷任务。为此必须在下一步骤中针对当前应用的印刷机1进行简短地读入(eingelernt)，因为每个印刷机1也与环境条件有关地具有针对参数10容易改变的值。为此，针对预测模型7的投入运行，执行至少一次试印，由该试印例如由印刷机1的控制计算机8求取到参数10并且提供给计算机17，在该计算机17上作为印刷工艺的数字预印前级而运行有工作流系统9，并且在该计算机17中集成有预测模型7。这可以自动通过印刷机1的控制计算机8实现或者通过使用者实现。

在图2中可看到所描述的系统的优选构型。预测模型7在数字预印前级的计算机17上运行。在另一实施变型中也可能的是，印刷机1的控制系统和数字预印前级在同一计算机上运行。参数10在此必须在一个或多个试印的框架内读入。试印可以在新印刷任务的预运行的框架内实现。不必仅仅针对预测模型7的读入而强制地执行自身试印。如果参数10被一次性读入，那么该参数10然后被应用于不同的印刷任务。此外，这些参数也可以在另一实施变型中在印刷机1的制造或者投入使用时已经在客户处求取到。这特别是对于机器参数11是有意义的。这些参数然后能够以数据组的形式提供给计算机。然而推荐的是，在印刷机1的一定的运行持续时间之后通过重新读入来时不时更新参数10。与之相反，工艺影响参量和材料影响参量(它们被量化成相应参数12、13)与印刷任务有关并且首先在印刷任务存在的情况下才提供给预测模型7。

如果执行读入并且求取到参数10，那么针对所应用的印刷机1上的当前印刷任务借助预测模型7预测到几何偏差(即对版和套准误差14)。借助这些值能够类似于由现有技术公知的方法(在该公知的方法中，几何偏差通过测量来求取)在数字预印前级中引入对应措施。在此，数字印刷数据16根据已求取到的或已预测的误差14被处理，以便平衡该误差14。因此，例如在印刷图像16的确定的位置上预测到扩大的印刷图像的情况下，在该位置上压缩印刷图像16进而补偿误差。

假如预测到如下误差14，该误差14借助于数字预印前级中可能的补偿方法不能够校正，那么输出警告给使用者。于是，大多涉及到调节误差或来自印刷任务数据16的不可实现的规定。

如果数字印刷数据15被相应地适配，那么因此完成印刷任务用的印版。在正确应用按照本发明的方法的情况下，因此能够一开始就避免了大多数对版和套准误差14。这意味着，不通过使用者进行时间且成本耗费地使用套准调节机构4、5、6。

在另一备选实施变型中，因此能够甚至完全或者至少部分地省去了印刷机1上的套准调节机构4、5、6。在图1中以示例性印刷机组2的抽象视图再次示意地示出不同的套准调节机构4、5、6。这些不同的套准调节机构与印版滚筒3连接进而对滚筒3进行小的位置校正。

在此，关于有效的印刷任务处理方面是否能够省去所有的套准调节机构4、5、6或者仅仅省去侧向套准5、周向套准4和/或对角套准6，这与印刷机类型、其应用领域并且自然还有在按照本发明的方法的应用中的经验值有关。

附图标记列表：

1.胶印机

2.印刷机组

3.印版滚筒

4.周向套准调节机构

5.侧向套准调节机构

6.对角套准调节机构

7.数学预测模型

8.控制计算机

9.工作流系统

10.参数

11.机器参数

12.工艺参数

13.材料参数

14.对版和套准误差

15.修改后的印刷数据

16.原始的印刷数据

17.预印前级的计算机

18.印版曝光器

Claims (14)

1.用于在印刷机(1)的印刷工艺的预印前级中通过计算机(8、17)对任务和机器特定的对版不准确性以及套准误差(14)基于模型进行补偿的方法，该方法包括以下步骤：

·在所述计算机(8、17)中针对所述任务和机器特定的对版不准确性以及套准误差(14)建立数学预测模型(7)，其中，所述数学预测模型(7)包含对所述印刷工艺的影响参量和所述印刷工艺的如下参数(10)：该参数包括机器参数、工艺参数和材料参数(11、12、13)；

·在所述计算机(8、17)中通过分析处理已测得的对版偏差和套准误差(14)对所述模型(7)的参数(10)进行量化；

·在所述计算机(8、17)中在使用已建立的预测模型(7)和已量化的参数(10)的情况下计算出分色的所述任务和机器特定的对版不准确性以及套准误差(14)；

·在所述计算机(8、17)中修改各个分色，用于补偿已计算出的所述任务和机器特定的对版不准确性以及套准误差(14)。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

任务特定的对版不准确性以及套准误差与如下影响参量有关：

-材料影响参量，如：承印材料的类型、承印材料的克重、承印材料的结构、承印材料的刚性，和

-工艺影响参量，如：题材的油墨分布、油墨的黏性，和

-任务特定的机器影响参量，如：油墨次序、所述机器(1)的温度、印刷速度，

上述影响参量能够以相应参数(11、12、13)形式被输入到所述模型(7)中。

3.根据上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，

机器特定的对版不准确性以及套准误差与机器影响参量有关，该机器影响参量描绘出例如紧版装置的安装位置的作用或者转送元件的作用和例如开卷的公差，并且所述机器影响参量能够以相应参数(11)形式被输入到所述模型(7)中。

4.根据上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，

已量化成机器参数(11)形式的机器影响参量就其而言影响到所述工艺参数和所述材料参数(12、13)。

5.根据上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，

所述机器参数(11)在执行用于基于模型进行补偿的方法时已经存在，其方式是，所述机器参数在所述印刷机(1)的生产和/或交付期间已经被量化。

6.根据上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，

跨越多个印刷过程地读入所述参数(10)。

7.根据上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，

按照本发明的方法对正在出现的对版不准确性和套准误差(14)进行补偿，借此代替在印刷工艺中借助所述套准调节机构(4、5、6)中的至少一个套准调节机构所进行的对版调准。

8.根据上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，

基于恒定干扰影响的所述任务和机器特定的对版不准确性以及套准误差(14)通过静态的、与时间无关的补偿进行校正。

9.根据上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，

基于动态的、与时间有关的干扰影响的所述任务和机器特定的对版不准确性以及套准误差(14)通过时间变化的模型来检测并且通过与时间有关的补偿进行校正。

10.根据上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，

所述方法集成到用于完成印刷工艺的工作流(9)中，并且

所述模型(1)的参数(10)的求取以及所述补偿的计算和执行由所述计算机(8、17)自动地执行。

11.页张胶印机(1)，其设置用于实现根据上述权利要求之一所述的方法。

12.根据权利要求11所述的页张胶印机(1)，其特征在于，

在所述印刷机(1)中，通过根据上述权利要求之一所述的方法代替了至少一个套准调节机构(4、5、6)，其中，所述至少一个套准调节机构(4、5、6)能够是侧向套准调节机构(5)、对角套准调节机构(6)、周向套准调节机构(4)或者印版变形机构。

13.根据权利要求11或12所述的页张胶印机(1)，其特征在于，

在装配过程中省去了对版相关的调准、特别是压印滚筒直径的分级和紧版装置的准确定向，并且对干扰参量通过按照本发明的方法进行补偿。

14.用于页张胶印机(1)的数据组，所述页张胶印机是根据权利要求11至13所述的页张胶印机，其特征在于，

所述数据组以数字形式存在，所述数据组包含对于所述页张胶印机(1)特定的对版和套准特性，所述对版和套准特性与所述页张胶印机(1)的全部相关的机器参数(11)有关，并且所述对版和套准特性被提供给用于完成印刷任务的工作流系统(9)。