JP2009518205A - 印刷機での湿し液の搬送を制御する装置および方法 - Google Patents

Abstract

本発明による装置および方法は自動的に湿し設定を制御する。とりわけ装置および方法は、印刷材料上の地汚れを検出し、この情報を使用して湿し溶液流を設定する。

Description

背景
本発明は、印刷機、より詳細には、印刷機での湿し液の搬送を制御する装置および方法、ならびにこのような装置を備える印刷機に関する。

印刷機の印刷品質はインキング、およびこのインキングに適合された湿し溶液の供給に依存する。これらの変数は他のパラメータに依存する。他のパラメータとは温度、インキ成分、印刷版の形式、紙の品質、環境条件の変化、装置摩耗等である。インキングは印刷製品の色彩効果を決定するが、印刷画像のコントラスト、シャープネスおよび光沢は湿し溶液の正しい供給により影響を受ける。

印刷品質は、湿し溶液の搬送がスミアリング限界として知られる値よりもちょうど上であるように行われると最適となる。湿し条件がこの限界よりも低下すると、印刷版の非印刷領域に地汚れが発生する。地汚れは、非画像エリアにインキが付着しないようにするための湿し溶液が印刷版上に十分に存在しないと発生する。しかし湿し溶液が過度に多量に供給されると、印刷品質が低下する。適切な量または最適の量の湿し溶液を測定および監視する必要がある。

回転ローラ上の水膜を測定する装置が存在するが、対象となる水膜は非常に薄く、この装置を使用して測定するのは困難である。さらに、既存の装置システムは効果であり、印刷環境のような産業環境には適さない。さらに、１つの湿しローラごとに１つまたは複数のセンサを設けることはコスト的に非現実的である。

現在、印刷される光学濃度を最適化するために使用される閉ループシステムが存在する。しかし、湿し水膜をセンシングし、湿し溶液のレベルを適切に自動設定するための光学濃度測定システムは公知でない。

発明の概要
本発明は、印刷のための湿し液流を制御する装置を提供するものであり、この装置は、
・印刷材料上のインキを検出するためのセンサと、
・湿し液を所定の色に対して供給するための湿し液調量装置と、
・前記センサに接続されているプロセッサとを有し、このプロセッサは湿し液の調量を制御し、印刷材料上の所定の色の地汚れを検出し、湿し液調量装置を、地汚れの関数として制御する。

本発明はまた、印刷機での湿し液流を制御する方法を提供するものであり、この方法は次のステップを有する：
印刷機を通過する材料エリアが所定の色で印刷されないように印刷機を作動するステップ；
所定の色に対する湿し液の供給を低減するステップ；
エリアが所定の色により地汚れすることをプロセッサを使用して検出するステップ；そして
湿し液の供給を、プロセッサを使用して増量し、前記エリアが所定の色により地汚れしないようにするステップ。

さらに本発明は、印刷機での湿し液流を制御する方法を提供するものであり、この方法は次のステップを有する：
印刷機を通過すべき印刷材料エリアの第１の光学濃度を検出するステップ、このエリアには所定の色のインキが付着しない；
このエリアが所定の色により印刷されないように印刷機を作動し、このエリアの光学濃度を監視するステップ；
所定の色に対する湿し液の供給を、前記光学濃度が第１の光学濃度を上回るまで低減するステップ；そして
湿し液の供給を、前記エリアが所定の色により地汚れしないように増大するステップ。

図面の簡単な説明
本発明のさらなる特徴および利点は以下の詳細な説明と添付図面とから明らかとなる。図面のうち、
図１は、本発明の１つの実施形態による印刷機の概要を示す。
図２は、本発明の１つの実施形態によるシステムを詳細に示す。
図３は、本発明の１つの実施形態による制御システムを示す。
図４は、本発明の１つの実施形態による湿し溶液のレベルを自動的に制御し設定するためのプロセスを説明するフローチャートを示す。
図５は、本発明の１つの実施形態による印刷ターゲットを示す。

詳細な説明
図１は、本発明の実施形態による印刷機１００とセンサ１０−１および１０−２の外観を示し、センサは紙６０の両側でインキを検出することができる。図１に示されるようにセンサ１０−１と１０−２は、ドライヤ区間３０と印刷ユニット２０−１から２０−ｎの下流に配置されている。より詳細には、センサ１０−１と１０−２は冷却区間４０と折り畳み装置５０の間に配置されている。同様に図１には、フィードバックループ（例えば通信リンク７０）とウェブ６０が示されており、ウェブはセンサ１０−１と１０−２の間を通過する。図１には図示を簡単にするため、制御システム、および制御システムとセンサ１０および印刷ユニット２０−１から２０−ｎとの関係は示されていない。制御システムを以下で詳細に説明する。

図２は、本発明の実施形態による印刷ユニットと湿し液センシングシステムを詳細に示す。印刷ユニットは、ブランケット胴２１０と２１５、版胴２２０、インキローラ２３５、および湿しローラ２２５を有する。明瞭にするため上記の印刷ユニットコンポーネントだけが図示されている。

湿し液センシングシステムは、センサ１０−１、コントロールシステム２０５、通信リンク７０、および湿し溶液調量装置２３０を有する。センサ１０−１は印刷ユニットの下流に配置されており、紙、例えばウェブ６０上のインキを検出することができる。紙の上のインキをセンシングすることのできるセンサの１つは光学濃度（ＯＤ）センサであり、光学濃度測定システムの一部である。この実施形態では、測定される量は光学濃度である。

図２の実施形態で、湿し溶液調量装置２３０は溶液源および溶液パイプと接続されている。この溶液は例えば印刷機の印刷ユニットの湿しシステムで使用される湿し水とすることができ、溶液源から溶液パイプを通り、湿し溶液調量装置２３０に流れる。湿し溶液調量装置２３０に入った後、液体はスプレーノズルに入り、ここから一連の湿しローラへと出て行く。この湿しローラは液体を１つまたは複数の別の湿しローラ（正確には湿しローラ２２５）に引き渡し、次にこの別の湿しローラが液体を版胴２２０の印刷版に引き渡す。例えば図２に概略的に示すように、スプレーノズルは湿しローラ２２５の軸方向にわたって配置されており、印刷ユニットの版胴２２０に配置された印刷版に液体を分散させる。インキローラ２３５は１つまたは複数のインキ源を有し、インキを印刷胴２２０に配置された印刷版に引き渡すために複数のローラを有することができる。印刷版画像はブランケット胴２１５に転写され、ブランケット胴２１５からウェブ６０に転写される。そこで光学濃度を下流のセンサ１０−１により検出することができる。

印刷ユニットの下半分に１つの湿し溶液調量装置２３０だけが示されているが、印刷機は複数の印刷ユニットと湿し溶液調量装置を印刷カップルごとに有するべきである。本発明のこの実施形態で、湿し溶液調量装置２３０は、スプレーノズルを備えるスプレーバー、ノズルからの流量を制御するためのノズル電磁弁、および通信リンク７０とのインタフェースを有し、通信リンク７０は制御信号をコントロールシステム２０５から受信する。しかし別の湿し溶液調量装置、例えばブラシまたは清潔なローラを備える装置も使用することができる。

湿し溶液調量装置２３０はコントロールシステム２０５により通信リンク７０を介して、センサ１０−１に応答して制御することができる。例えばセンサ１０−１に応答してコントロールシステム２０５は湿し溶液調量装置２３０に信号を送信し、ノズルの電磁弁周波数を上昇または降下することができ、これにより湿し溶液の流量が増加または低減される。

本発明の実施形態では、コントロールシステム２０５は自動的に適切な湿し溶液レベルを設定し、調整する。図３を参照すると、コントロールシステム２０５はメモリ３１５とインタフェース３２０に接続された従来通りの設計のプロセッサ３１０を有している。メモリ３１５はプログラムとデータの両方を記憶することができる。本発明によれば、プロセッサ３１０は、ウェブの光学濃度の測定量を表すデータをセンサ１０−１から、インタフェース３２０および通信リンク７０を介して受信する。プロセッサはまた、ターゲットストリップの位置を例えばセンサ１０−１または他のセンサにより検出または供給することができ、このターゲットストリップに対する印刷装置の角度位置も検出することができる。

光学濃度の測定量はプロセッサ３１０にインタフェース３２０を介して送信され、メモリ３１５に記憶することができる。このようなデータは、メモリ３１５に格納されているプログラムに従ってプロセッサ３１０により処理される。このプログラムについては以下で説明する。このようなデータに応答してプロセッサ３１０は湿し溶液調量装置２３０を制御し、スプレーノズルからの溶液の流量を調整する。

図４に示された本発明の有利な方法では、未印刷材料、例えば紙の光学濃度（ＯＤ_pap）が有利にはセンサ１０−１により検出されステップ４０５で入力される。択一的にＯＤ_papは記憶された値から、またはオペレータにより入力することができる。

印刷はステップ４１０で始まり、センサ１０−１はウェブ６０の既知のエリアの光学濃度（ＯＤ）を検出する。ここでは少なくとも１つの色の印刷は望まれない。ターゲットストリップ２４０の従来どおり印刷されたカラーバー２４２に隣接する、意図的に印刷されないストリップ２４４が図５に示されている。センサ１０−１によりコントロールシステム２０５は、ＯＤ、ＯＤ_tempを表す信号を得ることができる。プロセッサ３１０は、センサ１０−１のＯＤ信号をインタフェース３２０を介して受信する。

次にプロセッサはステップ２４０で、１つの特定の色、すなわち１つの印刷カップルに対する調量装置２３０からの湿し溶液を、プロセッサ３１０がＯＤ_tempがＯＤ_papより大きいことを検出するまで減量する。ＯＤ_tempがＯＤ_papより大きい場合、この色に対する印刷が地汚れしていると推定される。

応答としてブロック４３０で、プロセッサ３１０はインタフェース３２０および通信リンク７０を介して制御信号を湿し溶液調量装置２３０に制御信号を送信し、湿し溶液を増量させる。湿し溶液調量装置２３０はインタフェースを介して制御信号を受信し、電磁弁周波数を調整して、ノズルからの湿し溶液の流量を増量する。

プロセッサ３１０は、リアルタイムＯＤ_tempデータとＯＤ_papデータを比較し、制御信号を湿し溶液調量装置２３０に連続的に送信し、湿し溶液を増量させる。この増量は有利には、湿し液調量装置がプロセッサ３１０から、ＯＤ_tempがＯＤ_papに等しいことを指示する信号を受信するまで行われる。このときに最適の湿し設定が行われたと判断することができる。付加的に、湿し溶液の有利な増量は、オペレータによる設定値により行うこともできる。

多色印刷の場合、このプロセスは印刷すべき各色に対して、ウェブ６０の両面で連続して行うことができる。

以上は単に本発明の原理を説明するためだけのものである。したがって、当業者であれば、本発明の趣旨および範囲の中で本発明の原理を具体化した他の多くの組合せを考案することが可能であることが理解されなければならない。

例えば開示された実施形態ではＯＤセンサが使用される。しかし本発明の別の実施形態では、センサは光強度測定システムの一部とすることができる。この光強度測定システムは小さな地汚れを検出するために使用することができる。このことは、ＯＤセンサ以上にＳ／Ｎ比を改善することができる。しかしながら紙上のインキを検出することのできるセンサであればいずれも、本発明により使用することができる。

別の実施例では上記の開示に基づき、本発明の原理を有利な印刷機に簡単に適用することができる。この場合、湿し液センシングシステムがウェブ両面での最適の湿し設定を決定することができる。

所定の色はブラックとすることができ、印刷機は単色印刷機である。

多色印刷機では、ＯＤ測定装置を非画像エリアの種々のインキをそれぞれ検出するために使用することができる。したがってこのシステムはすべての印刷カップルでの最適の湿し設定を決定することができる。

さらにこのシステムは、ウェブでの任意の数の位置において湿し設定を最適にするために使用することができる。コントロールシステムは、ウェブでの最適の湿しプロフィールを決定するために使用することができる。このプロフィールは湿し設計の関数である。例えばダブル湿しローラの場合、パン回転速度を液体の容量全体を増大させるために使用することができる。傾斜調整を、センタラインからエッジへの湿しプロフィールの変更のために使用することができる。スプレー湿し器では、最適の流量を各水ゾーンごとに決定することができる。ウェブで行うべき測定の数は、所望の精度および湿し器の自由度により決定される。測定個所は、ウェブでのインキ範囲により決定することができる。

さらに、マルチプルセンサを、ウェブでの最適の湿し設定を決定するために使用することができる。またはセンサヘッドを、ウェブを横に移動させ、多重読み出しを行うことができる。

印刷機にオンラインＯＤ測定システムが装備されていれば、既存の設備を湿しセンシングシステムと共に本発明で使用することができる。最小の付加的ハードウエアにより、ＯＤ測定システムの機能を拡張することができる。

さらに印刷フォームに専用のノーインキバンドは必要ない。センサは、地汚れを検出できるエリアならどのエリアでも読み出すことができる。例えばシアンの地汚れはイエローまたはマゼンタターゲットで検出することができる。地汚れはオープンスクリーン（ドットゲインおよびコントラストテストのために必要なスクリーン）でも検出することができる。

付加的に「地汚れ以上の湿しパーセント」パラメータを、安全な地汚れファクタを提供するために値設定することができる。この値は固定であるか、またはオペレータが調整することができる。

湿し設定は新たなジョブの開始時に、またはジョブ中に印刷機コマンドで最適化することができる。最適化プロセスは、最小付加的セットアップ時間が生じるように時間設定される。

液体はここでは溶液を含むものとして使用される。

最後に、上記のシステムと方法は個々の機能ブロックが果たす様々な機能という形で開示されている。しかし、これらの機能はいずれも、これらブロックの任意の機能を、あるいは実際にすべての機能を実現する装置において、例えばデジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）、マイクロコントローラ、マイクロプロセッサ、またはＳｏＣ（system on a chip）のような適切にプログラムされた１つまたは複数のプロセッサにより等しく具体化可能である。したがって、例えば、コントロールシステム２０５は、１つまたは複数のＤＳＰ、マイクロコントローラ、マイクロプロセッサまたはＳｏＣ、および／または、デジタル論理素子とソフトウェアを実行するまたはファームウェアにプログラムされた機能を有する他のコンポーネントとの組合せにより実現されるものとしてもよい。

図１は、本発明の１つの実施形態による印刷機の概要を示す。 図２は、本発明の１つの実施形態によるシステムを詳細に示す。 図３は、本発明の１つの実施形態による制御システムを示す。 図４は、本発明の１つの実施形態による湿し溶液のレベルを自動的に制御し設定するためのプロセスを説明するフローチャートを示す。 図５は、本発明の１つの実施形態による印刷ターゲットを示す。

Claims (17)

1. 印刷のための湿し液流を制御する装置において、
   印刷材料上のインキを検出するためのセンサと、
   湿し液を所定の色に対して供給するための湿し液調量装置と、
   前記センサに接続されているプロセッサとを有し、該プロセッサは湿し液の調量を制御し、印刷材料上の所定の色の地汚れを検出し、湿し液調量装置を、地汚れの関数として制御する、ことを特徴とする装置。
2. 請求項１記載の装置において、
   前記センサは光学濃度センサである装置。
3. 請求項１記載の装置において、
   前記センサは光強度センサである装置。
4. 請求項１記載の装置を有するオフセットリソグラフウェブ印刷機。
5. 印刷機での湿し液流を制御する方法において、
   印刷機を通過する材料エリアが所定の色で印刷されないように印刷機を作動するステップ；
   所定の色に対する湿し液の供給を低減するステップ；
   エリアが所定の色により地汚れすることをプロセッサを使用して検出するステップ；そして
   所定の色に対する湿し液の供給を、プロセッサを使用して増量し、前記エリアが前記所定の色により地汚れしないようにするステップ、
   を特徴とする方法。
6. 請求項５記載の方法において、
   前記増量ステップは、プロセッサを使用して前記エリアがいつ地汚れしないかを検出するステップを含む方法。
7. 請求項６記載の方法において、
   湿し液の供給は、前記エリアが地汚れしなくなるまで増量される方法。
8. 請求項７記載の方法において、
   前記供給は、所定の量だけ増量される方法。
9. 請求項５記載の方法において、
   いつエリアが地汚れするかの検出は、光学濃度の測定の関数である方法。
10. 請求項５記載の方法において、
    前記エリアまたは別のエリアが第２の色により地汚れするか否かを検出するステップを有し、ただし前記エリアまたは別のエリアは当該第２の色により印刷されることを意図しないエリアである方法。
11. 請求項５記載の方法において、
    印刷機はオフセットリソグラフウェブ印刷機である方法。
12. 請求項５記載の方法において、
    印刷材料の品質を予検出し、予検出された品質をいつエリアが地汚れするかの検出に使用する方法。
13. 請求項５記載の方法において、
    印刷材料は紙である方法。
14. 請求項５記載の方法において、
    前記エリアはいずれの色によっても印刷されない方法。
15. 請求項５記載の方法において、
    前記エリアは所定の色以外の色によって印刷される方法。
16. 請求項５記載の方法において、
    前記所定の色はブラックである方法。
17. 印刷機での湿し液流を制御する方法において、
    印刷機を通過すべき印刷材料エリアの第１の光学濃度を検出するステップ、該エリアには所定の色のインキが付着しない；
    該エリアが所定の色により印刷されないように印刷機を作動し、該エリアの光学濃度を監視するステップ；
    所定の色に対する湿し液の供給を、前記光学濃度が第１の光学濃度を上回るまで低減するステップ；そして
    湿し液の供給を、前記エリアが所定の色により地汚れしないように増大するステップ、
    を特徴とする方法。

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