DE10143119B4

DE10143119B4 - Verfahren für den Druck von Unikaten oder individuell zusammengestellten Druckerzeugnissen auf Rotationsdruckmaschinen

Info

Publication number: DE10143119B4
Application number: DE10143119A
Authority: DE
Inventors: Alfons Schuster; Josef Dr. Schneider; Horst Dauer
Original assignee: MAN Roland Druckmaschinen AG
Current assignee: Manroland Web Systems GmbH
Priority date: 2001-09-03
Filing date: 2001-09-03
Publication date: 2006-08-10
Anticipated expiration: 2021-09-04
Also published as: US20030041764A1; US6755129B2; CA2401090A1; DE10143119A1; CH695938A5; JP4018489B2; CA2401090C; JP2003127514A

Abstract

Verfahren zum Drucken von Unikaten oder von individuell zusammengestellten Druckerzeugnissen auf Rotationsdruckmaschinen unter Verwendung mehrerer Druckformzylinder, mittels dieser mind. zwei Datenströme zu einem Bildsujet zusammengeführt werden, dadurch gekennzeichnet, dass das zu übertragende Bildsujet in Form von segmentartigen Bilddaten in vorzugsweise zeilen- und spaltenweiser Anordnung, d.h. in einer Matrixanordnung vorformatiert auf mind. zwei Druckformen aufgebracht wird, jedes Segment mittels mind. zweier zusammengeführter Matrixelemente darstellbar ist (b = Breite und a = Höhe des Segments), so dass die Druckbreite der verwendeten Druckformzylinder durch B = n·b(n = Anzahl der Spalten der Matrixanordnung) und der jeweilige Umfang der verwendeten Druckformen durch das Produkt aus der jeweiligen Zeilenzahl (i, j) der Matrixanordnung und der Höhe eines Segments, d.h. einer Matrixelementhöhe a definiert wird, in der Weise, dass auf einer ersten Druckform eine erste Teilinformation eines jeden Segments des Bildsujets (Information <a> mit entsprechenden Indexmerkmalen) und auf mind. einer zweiten Druckform eine weitere Teilinformation des...

Description

Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet des konventionellen Drucks auf einer Rotationsdruckmaschine (z.Bsp. Offset, Tiefdruck, Flexo- oder Siebdruck) und betrifft ein Verfahren zum Drucken von Unikaten oder von individuell zusammengestellter Druckerzeugnissen auf Rotationsdruckmaschinen gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs 1 auf einer Druckseite.

Bekanntlich lassen sich mittels der beispielsweise von der Anmelderin entwickelten Digitaldruckmaschinen bei jeder Zylinderumdrehung Textpassagen, Grafiken und Bilder austauschen, sofern auf solchen Seiten entsprechende Bereiche vordefiniert wurden. Das kann in Verbindung mit unterschiedlichen Templates (vorgefertigte Gestaltungsmuster mit Schriftvorgaben) oder durch seitenweises Umstrukturieren ganzer Dokumente realisiert werden, so dass ganz spezifisch zugeschnittene Druckprodukte entstehen, deren Einzelexemplare hinsichtlich Informationsinhalt und Aussehen absolut nichts mehr miteinander gemein haben. In diesem Sinne werden mehrere, d.h. mindestens zwei Datenströme zusammengeführt. Diese können beispielsweise zum einen aus wiederkehrenden und zum anderen aus einmaligen Seitenelementen bestehen. Die mehrfach genutzten Elemente werden in modernen Workflows (Arbeitsabläufe) vorgeript (Verarbeiten aller grafischen Elemente in einen speziellen Rastermodus, d.h. einzelne Bildpunkte/Pixel), gespeichert und bei Bedarf als Bitmap (Rasterfeld im RIP-Speicher) abgerufen. Die variablen Daten werden einem sogenannten RIP/Front-end (Raster Image Processor/Eingangsstufe) aus Datenbanken zugeführt. Welche Datenbanken Verwendung finden, spielt eine eher untergeordnete Rolle, denn deren Inhalte müssen ohnehin in einem für das Drucksystem verarbeitbaren Format vorliegen oder konvertiert werden. Wegen dieser technischen Möglichkeiten wird der Digitaldruck in der Fachwelt auch als dynamischer Druck bezeichnet.

Die US 4 368 665 behandelt ein Druckverfahren zum Drucken auf gewölbte Oberflächen von kegelartigen oder kegelstumpfartigen Trinktassen, das durch die Forderung einer maximalen Anzahl von Permutationen von Teilinformationen für Pokerkarten bedingt ist. Es werden hier zwar mehrere Datenströme zu einem Bildsujet zusammengeführt, jedoch kommt hier eine Druckvorrichtung besonderer Bauart zum Einsatz, die mit den der vorliegenden Erfindung zu Grunde liegenden Rotationsdruckmaschinen nicht vergleichbar sind.

Variantendruck oder Unikatdruck ist bisher nur mit elektronischen, d.h. digitalen Druckverfahren (Laser/Farbstrahl/Thermotransfer) möglich. „Image one – print one" (für jeden einzelnen Druck ist eine eigene Bebilderung erforderlich) erfordert also die direkte Bebilderung aus einem Datenbestand für jedes Unikat, z.Bsp. bei elektrofoto-, thermografischen oder Ink-Jet (Farbstrahl-)-Systemen. Der Vorteil liegt eben darin, dass die Daten für jeden Druck variiert werden können – etwa für die Erzeugung von Barcodes (Strichcode) auf Preisauszeichnungen, von Nummerierungen oder auch von individualisierten Flugtickets.

Der tendenziell steigende Wunsch nach Unterscheidbarkeit, d.h. Individualisierung kann im produktiven konventionellen Druck (z.Bsp. Offset, Tiefdruck, Flexo- oder Siebdruck) im Moment nicht erfüllt werden (alle Exemplare sind gleich). Das ist bisher das Manko des konventionellen, oder deshalb auch des „statischen" Drucks, der aufgrund seiner Kostenstruktur eher auf Massenvervielfältigung ausgerichtet ist. „Image one – print many" (jede Bebilderung ist für mehrere Drucke vorgesehen) bedeutet das Bebildern einer Platte oder eines beschreibbaren Zylinders für die Herstellung mehrerer gleicher gedruckter Exemplare. Die Bebilderung selbst kann durchaus digital mittels „Computer-to-Film" (beinhaltet das Herstellen eines digital ausgeschossenen Films, mit der Möglichkeit, auch weiterhin konventionell zu drucken), oder „Computer-to-Plate" (also ein Verfahren für das Belichten eines Druckbildes direkt auf die Druckform, bzw. Platte), oder „Computer-to-Press" (das Verfahren benötigt weder Film noch Platte, wie bspw. in der DE 199 39 240 A1 oder der DE 196 24 441 C1 beschrieben ist) bewerkstelligt werden. Allerdings ist die Druckgeschwindigkeit des konventionellen Drucks vergleichsweise sehr hoch und aufwendige Front-end-systeme (Vorverarbeitungssysteme), die der Einsatz von variablen Daten erforderlich macht, kein Thema.

Beim konventionellen Druck übernimmt das Druckwerk als zentrale Baugruppe jeder Rotationsdruckmaschine die Funktion der Druckbildübertragung von der Druckform auf dem Druckformzylinder (beim Offset-Druck über das Gummituch) an den Bedruckstoff. Beispiele von gängigen Druckwerkformen sind das 3-Zylinder-System je Druckwerk zum einfarbigen Bedrucken eines Bedruckstoffes, oder das 4-Zylinder-System für ein sogenanntes Doppeldruckwerk zum beidseitigen Bedrucken eines Bedruckstoffes, oder ein 6-Zylinder-System, bei dem je Druckwerk ein Bedruckstoff zwischen drei Gummituchzylinder geführt und 2/1-farbig bedruckt wird, d.h. auf einen Gummituchzylinder sind zwei Systeme Gummituch-/Druckformzylinder je Druckwerk angeordnet. Rotationsdruckmaschinen drucken bekanntlich von zylindrischen Druckformen, so dass Druckform und Gegendruckzylinder je Druckwerk kontinuierlich und jeweils miteinander synchronisiert abrollen. Rotationsdruckmaschinen werden sowohl für Hoch- wie auch für Tief- und Offsetdruck eingesetzt, wobei ihre Konstruktion, insbesondere die Anzahl der Druckwerke, selbstverständlich vom verwendeten Verfahren abhängt. Desweiteren ist die Variation der Druckwerke bei der Konzipierung einer Druckmaschine sehr umfangreich und kann durch Aggregat- oder Baukastenweise entsprechend dem vorgesehenen Produktionsprofil differenziert werden.

Aufgabe vorliegender Erfindung ist es deshalb, ein Verfahren für den Druck von Unikaten oder individuell zusammengestellter Druckerzeugnissen auf Rotationsdruckmaschinen vorzuschlagen, das für den konventionellen Druck Offset, Tiefdruck, z.Bsp.) verwendet werden kann.

Durch ein Verfahren zum Drucken von Unikaten oder von individuell zusammengestellten Druckerzeugnissen auf Rotationsdruckmaschinen unter Verwendung mehrerer Druckformzylinder, bei dem das zu übertragende Bildsujet in Form von segmentartigen Bilddaten vorzugsweise in zeilen- und spaltenweiser Anordnung vorformatiert auf mindestens zwei Druckformen aufgebracht wird, in der Weise, dass auf einer ersten Druckform eine erste Teilinformation eines jeden Segments des Bildsujets (Information (a) mit entsprechenden Indexmerkmalen) und auf einer zweiten Druckform eine weitere Teilinformation des entsprechenden Segments des Bildsujets (Information (b) mit entsprechenden Indexmerkmalen) vorgesehen wird, durch synchrone Abrollung der Druckformzylinder die Teilinformationen zu einer Vollinformation (<a,b> mit den jeweils kombinierten Indexmerkmalen) für jedes Segment des Bildsujets auf der Druckseite zusammengeführt werden, und pro Druckformzylinderumdrehung die Indexmerkmale für jedes Segment des Bildsujets (Information <a,b>) schrittweise permutationsartig neu kombiniert werden, so dass jedes gedruckte Segment ein Unikat darstellt, ist, abgesehen von gängigen Unikaten wie Barcodes und Ziffern aus vorformatierten Datensätzen, sogar das Drucken von individueller Polymerelektronik, also die Erzeugung von individuellen elektronischen Mustern durch Aufdruck von z.B. Brücken, die den Stromkreis bitweise schließen, geeignet gepolten Dioden oder anderen Halbleitern oder geeignet ausgeführten Zuleitungen für jeweils identische Elektronik machbar.

Die Herstellung von Transponder-Chips (Antwortgeräten), die mittels entsprechender Elektronik beschrieben und gelesen werden kann, ist vielfach bekannt (siehe bspw. EP 0 865 640 B1 oder EP 1 079 397 A1 ). Als vergleichsweise billig herstellbare Elektronik sind bereits Polymere mit einer gewissen Leitfähigkeit bekannt geworden, mittels dieser polymere Leiter, Isolatoren und Halbleiter erzeugbar sind. Polymere Leiter, Isolatoren und Halbleiter sind also heute verfügbar (wie insbesondere die EP 1 079 397 A1 aufzeigt), preislich attraktive Verfahren zur Massenproduktion von derartiger Polymerelektronik (z.Bsp. Radio-Tags (Funk-Etikette)) sind jedoch bislang nicht bekannt. Hier setzt vorliegende Erfindung an. Substrate und Materialien gestatten eine Billigproduktion durch Drucken mit dem Verfahren gemäss Anspruch 1 vorliegender Erfindung, so dass eine preiswerte Kombination von Individualität und Massenproduktion angeboten werden kann.

Dadurch, dass pro Umdrehung der Druckformzylinder die Indexmerkmale für jedes Segment des Bildsujets (Information <a,b>) schrittweise permutationsartig neu kombiniert werden, so dass jedes gedruckte Segment einer Produktion ein Unikat darstellt, können eben segmentweise vorformatierte individuelle Brücken, die den Stromkreis einer elektrischen Struktur bitweise schliessen, aufgedruckt werden oder Dioden oder auch Halbleiter oder geeignet ausgeführte Zuleitungen für ein immer wiederkehrendes elektrisches Muster (z.Bsp. ein Grundmuster eines Transponders oder Radio-Tags (Funk-Etikett)) eingedruckt werden.

In einem ersten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemässen Verfahrens ist vorgesehen, dass mindesten zwei Druckformzylinder mit unterschiedlichen Umfängen verwendet werden, derart dass die erste Druckform aus Teilinformationen (a_ik) in einer A_(m,m)-Matrixanordnung mit der Zeilenzahl i = 1,2,...,m und der Spaltenzahl k = 1,2,...,n, die zweite Druckform aus Teilinformationen (b_jk) in einer B_(m+1,n)-Matrixanordnung mit der Zeilenzahl j = 1,2,...m+1 und der Spaltenzahl k = 1,2,...,n hergestellt wird, so dass bei der Druckbildübertragung von beiden Druckformen auf den Bedruckstoff die Teilinformationen derart miteinander kombiniert werden, dass bei jeder Umdrehung der Druckformzylinder jeweils ein Segment aus dem Element (a_ik) und einem um mindestens eine Zeilenzahl j veränderten Element (b_jk) gedruckt wird, bis nach m+1 Druckformzylinderumdrehungen die Produktion beendet ist. Dies kann beispielsweise in zwei Druckwerken mit jeweils unterschiedlich vorformatierten Druckformen realisiert werden. Druckform 1 trägt in Matrixanordnung über ihre Mantelfläche verteilt m·n unterschiedliche Indexmerkmale und benachbart zu diesen je einen Platzhalter ( ) für die Information von Druckform 2 (in 1: „Druckform 1" ist gekennzeichnet mit <m,n> und ( ) für die segmentweise Information (a_ik)). Druckform 2 trägt an den zu den Platzhaltern korrespondierenden Positionen j in Umfangsrichtung in Spalten angeordnete, jedoch zeilenweise gleiche Indexmerkmale (die selbstverständlich im Informationsgehalt auch beliebig sein können) und an den zu den Indexmerkmalen von Druckform 1 korrespondierenden Positionen Platzhalter < > (in der 1: „Druckform 2" ist gekennzeichnet mit < > (j) für die Information (b_jk)). Als Indexmerkmal kann ein Barcode, eine Ziffernkombination oder eine Strukturinformation für elektronische Schaltungen in beliebiger Kombination verwendet werden. Optional kann zu jeder Matrixzelle, bzw. Segment ein festes Merkmal hinzugefügt werden, das etwa der Unterscheidung der Produktionen dient (Chargennummern), eine Speicherfunktion bereitstellt (egal auf welchem Zylinder). Dieses Merkmal kann für die Unterscheidung der Produktionen ein Barcode, eine Ziffernkombination oder eine Strukturinformation für elektronische Schaltungen (auch inklusive Übertagungsfunktion) in beliebiger Kombination sein. Als Speicherfunktion kann nur eine Strukturinformation verwendet werden. Die Druckformen übertragen ihre Vorformatierung so auf den Bedruckstoft, daß die in 2 gezeigte Kombination <a,b> der Vorformatierungen auf dem Bedruckstoff entsteht.

Durch die Größe der verwendeten Strukturen, d.h. Segmente ist die Größe pro Individuum, d.h. Unikat (b=Breite, h=Höhe) gegeben. Die Druckbreite beider Druckformen 1 und 2 ist B=n·b, der Umfang von Druckform 1 ist U1=m·h, der Umfang von Druckform 2 ist U2=j·h, also = (m+1)·h. Die Werte für B, U1 und U2 sind wie in der Druckbranche üblich (B=0.5 bis 1.5 m, U1 und U2=0.5 bis 1.5 m) anzusetzen. Die Werte für b, h (Struktur- bzw. Segmentgröße) liegen je nach Kombination typischereise zwischen 1 mm und 5 cm, selbstverständlich lassen sich jedoch sehr viel kleinere oder grössere Werte für b, h realisieren.

Beispiel: Für B=1 m, U1=1 m und b=h=1 cm ist z.B m=n=1,2,...,100 und es befinden sich 10.000 Segmente auf der Druckform 1. Sei nun U2=1.01 m und damit j=1,2,...,101, d.h. es befinden sich 101 identische Spalten auf der Druckform 2. Im Druck übertragen beide Zylinder ihre vorformatierte Information wegtreu auf den Bedruckstoff, so daß die in 2 skizzierte Abfolge der Indexmerkmale entsteht. Nach 101 Umdrehungen von Druckform 1, oder 100 Umdrehungen von Druckform 2 ist die Produktion zu Ende. Es wurden 1.010.000 Unikate gedruckt.
Im Allgemeinen können m·n·j Unikate durch Kombination der Vorformatierung gedruckt werden (ohne zu rüsten). Sofern j≠m ist U1≠U2, Druckform 1 und 2 haben unterschiedliche Drehzahlen aber gleiche Oberflächengeschwindigkeiten. Dies wird z.B. mit einzeln angetriebenen Druckwerken oder Zylindern realisiert.
Im zweiten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemässen Verfahrens ist vorgesehen, dass bei Verwendung von Druckformzylindern mit identischen Umfängen die erste Druckform aus Teilinformationen (a_ik) in einer einer A_(m,n)-Matrixanordnung mit der Zeilenzahl i = 1,2,...,m und der Spaltenzahl k = 1,2,...,n, die zweite Druckform aus Teilinformationen (b_ik) in einer B_(m,n)-Matrixanordnung mit der Zeilenzahl i = 1,2,...m und der Spaltenzahl k = 1,2,...,n hergestellt wird, dann nach jeder Umdrehung der Druckformzylinder einer der Druckformzylinder mittels eines Einzelantriebes um eine Matrixelementhöhe im Umfang schrittweise verdreht wird, so dass bei der Druckbildübertragung von beiden Druckformen auf den Bedruckstoff die Matrixelemente (a_ik) und (b_ik) derart miteinander kombiniert werden, dass bei jeder Umdrehung der Druckformzylinder jeweils ein Segment aus dem Element (a_ik) und einem um mindestens eine Zeilenzahl i veränderten Element (b_ik) gedruckt wird, bis nach m Druckformzylinderumdrehungen und m–1 schrittweisen Verdrehungen eines der Druckformzylinder die Produktion beendet ist. Damit wird also j=m, oder U1=U2 gewählt und über Einzelantriebe eine Art „Schrittbetrieb" möglich, in dem nach jeder Umdrehung von beispielsweise Druckform 1 eben Druckform 2, oder umgekehrt, um eine Struktur- oder, Segmenthöhe h im Umfangsregister verdreht wird (ggf. bei intermittierend reduzierter Pressung).
Ein höherer Grad der Individualisierung kann analog durch weitere Druckwerke erfolgen
Die Individualisierung kann auch mit herkömmlichen Druckanwendungen kombiniert werden (um z.B. intelligente Verpackungen zu drucken), indem nur die für das aktuelle Exemplar benötigte Untermenge des Sets verwendet wird. Die unbenötigten Teile können z.B. elektronisch nicht aktiviert oder zerstört werden oder durch überdrucken mit leitfähiger Farbe unbrauchbar gemacht werden. Alternativ ist es möglich, nur die benötigten Teile zu kontaktieren oder mit einer Antenne zu versehen.

Claims

Verfahren zum Drucken von Unikaten oder von individuell zusammengestellten Druckerzeugnissen auf Rotationsdruckmaschinen unter Verwendung mehrerer Druckformzylinder, mittels dieser mind. zwei Datenströme zu einem Bildsujet zusammengeführt werden, dadurch gekennzeichnet, dass das zu übertragende Bildsujet in Form von segmentartigen Bilddaten in vorzugsweise zeilen- und spaltenweiser Anordnung, d.h. in einer Matrixanordnung vorformatiert auf mind. zwei Druckformen aufgebracht wird, jedes Segment mittels mind. zweier zusammengeführter Matrixelemente darstellbar ist (b = Breite und a = Höhe des Segments), so dass die Druckbreite der verwendeten Druckformzylinder durch B = n·b(n = Anzahl der Spalten der Matrixanordnung) und der jeweilige Umfang der verwendeten Druckformen durch das Produkt aus der jeweiligen Zeilenzahl (i, j) der Matrixanordnung und der Höhe eines Segments, d.h. einer Matrixelementhöhe a definiert wird, in der Weise, dass auf einer ersten Druckform eine erste Teilinformation eines jeden Segments des Bildsujets (Information <a> mit entsprechenden Indexmerkmalen) und auf mind. einer zweiten Druckform eine weitere Teilinformation des entsprechenden Segments des Bildsujets (Information <b> mit entsprechenden Indexmerkmalen) vorgesehen wird, das durch synchrone Abrollung der Druckformzylinder die Teilinformationen zu einer Vollinformation (<a, b> mit den jeweils kombinierten Indexmerkmalen) für jedes Segment des Bildsujets auf der Druckseite zusammengeführt werden, und dass pro Druckformzylinderumdrehung die Indexmerkmale für jedes Segment des Bildsujets (Information <a, b>) schrittweise permutationsartig neu kombiniert werden, so dass jedes gedruckte Segment ein Unikat darstellt und das Produkt aus allen Zeilenzahlen und der Spaltenzahl (i·j·n) der verwendeten Druckformzylinder die Anzahl der möglichen Unikate durch Kombination der Vorformatierung ohne Umrüstung vorgibt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindesten zwei Druckformzylinder mit unterschiedlichen Umfängen verwendet werden, derart dass die erste Druckform aus Teilinformationen (a_ik) in einer A_(m,n)-Matrixanordnung mit der Zeilenzahl i = 1,2,...,m und der Spaltenzahl k = 1,2,...,n, die zweite Druckform aus Teilinformationen (b_jk) in einer B_(m+1,n)-Matrixanordnung mit der Zeilenzahl j = 1,2,...m+1 und der Spaltenzahl k = 1,2,...,n hergestellt wird, so dass bei der Druckbildübertragung von beiden Druckformen auf den Bedruckstoff die Teilinformationen derart miteinander kombiniert werden, dass bei jeder Umdrehung der Druckformzylinder jeweils ein Segment aus dem Element (a_ik) und einem um mindestens eine Zeilenzahl j veränderten Element (b_jk) gedruckt wird, bis nach m+1 Druckformzylinderumdrehungen die Produktion beendet ist.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei Verwendung von Druckformzylindern mit identischen Umfängen die erste Druckform aus Teilinformationen (a_ik) in einer A_(m,n)-Matrixanordnung mit der Zeilenzahl i = 1,2,...,m und der Spaltenzahl k = 1,2,...,n, die zweite Druckform aus Teilinformationen (b_ik) in einer B_(m,n)-Matrixanordnung mit der Zeilenzahl i = 1,2,...m und der Spaltenzahl k = 1,2,...,n hergestellt wird, nach jeder Umdrehung der Druckformzylinder einer der Druckformzylinder mittels eines Einzelantriebes um eine Matrixelementhöhe im Umfang schrittweise verdreht wird, so dass bei der Druckbildübertragung von beiden Druckformen auf den Bedruckstoff die Matrixelemente (a_ik) und (b_ik) derart miteinander kombiniert werden, dass bei jeder Umdrehung der Druckformzylinder jeweils ein Segment aus dem Element (a_ik) und einem um mindestens eine Zeilenzahl i veränderten Element (b_ik) gedruckt wird, bis nach m Druckformzylinderumdrehungen und m–1 schrittweisen Verdrehungen eines der Druckformzylinder die Produktion beendet ist.
Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass über die Indexmerkmale der Segmente des Bildsujets Barcodes gedruckt werden.
Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass über die Indexmerkmale der Segmente des Bildsujets Ziffernkombinationen zum Herstellen individueller Etikette gedruckt werden.
Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichent, dass über die Indexmerkmale der Segmente des Bildsujets elektrisch leitfähige und isolierende Muster zum Herstellen individueller Schaltungen gedruckt werden.
Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichent, dass über die Indexmerkmale der Segmente des Bildsujets individuelle polymere Leiter, Isolatoren und Halbleiter zur Herstellung individueller polymerer Elektronik (z.B. Radio-Tags) gedruckt werden.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Grad der Individualisierung einzelner Segmente des Bildsujets durch die Einbeziehung weiterer Druckformzylinder gesteigert wird.