JP2019018571A - インク印刷用の被印刷物を前処理する方法 - Google Patents

Abstract

【課題】印刷イメージの品質を改善する方法であって、故障したノズルによる不都合な筋形成を減じるか、または回避することを可能にする方法を提供する。【解決手段】被印刷物１上のインク印刷点１５の拡がりに影響を与える、インク印刷用の被印刷物を前処理する方法であって、インク印刷点１５が異方的に拡がるように、拡がり特性に影響を与える。異方性の拡がりにより、有利な形式で、たとえば故障したインクノズルによる印刷イメージの望ましくない品質低下が減じられるか、または阻止され得る。拡がり特性に影響を与えることは、被印刷物上への液体１１、特に下地剤またはラッカを異方的に塗布することにより、または被印刷物を異方的にエンボシングするか、または印刷することにより、または荷電粒子、特にプラズマまたはコロナ、あるいは電磁ビーム、特にレーザビームにより被印刷物を異方的に処理することにより行われる。【選択図】図１

Description

本発明は請求項１の前提部に記載の特徴を有する方法に関する。

本発明は、グラフィック産業の技術領域に関し、この技術領域において、特に平坦な基板上への産業インク印刷（インクジェット）の領域、つまり液状のインクを、好適には紙、厚紙またはプラスチックから成るシートまたはウェブ状の被印刷物上に塗布する分野に関する。

液状インクの塗布は、公知のＤＯＤ（ドロップ・オン・デマンド）インク印刷法では、印刷イメージを平坦な被印刷物上に形成することにより行われる。この場合に、個別に制御可能な複数のノズルを備えたインク印刷ヘッド（略：ヘッド）が、印刷すべきイメージに対応して極めて微細なインク滴を、好適にはピコリットルの範囲において形成し、このインク滴を、印刷点として被印刷物上に非接触式に転写する。ノズルの制御はピエゾアクチュエータにより行うことができる。

各ヘッドは、通常、個別に制御可能な複数のノズルを有している。これらのノズルは、通常、１つのノズル列または複数のノズル列において、被印刷物搬送方向に対して平行に（または僅かに傾斜して）配置されている。各ノズルは、制御時にインク滴を形成する。ノズルが持続的に制御される場合、ノズルは、インク色において可視の線を被印刷物に印刷する。

他方では、ノズルが故障した場合、たとえばノズルのノズル開口が硬化したインクにより詰まっている場合にも同様の可視の線が生じてしまう。故障したノズルは持続的にインク滴を形成しないので、被印刷物の色、大抵は白地が、線として印刷イメージ内に透けて見える。このような筋形成（英語では「missing nozzle」または「missing line」と云う）は、印刷イメージ、ひいては印刷製品の品質を損なうので望ましくない。

欧州特許出願公開第１９５５８５８号明細書（EP1955858A1）および欧州特許出願公開第１９５８７８２号明細書（EP1958782A1）は、インクよりも時間的に先に基板上に全面的に塗布されて、基板上におけるインク滴の拡がり特性に影響を与える液体が記載されている。米国特許出願公開第２０１００５３２３６号明細書（US2010053236A1）は、やはり拡がり特性に影響を与える水性のプレコートの全面的な使用について記載している。

このような背景から、本発明の課題は、形成された印刷イメージ、ひいては印刷製品の品質を改善し、特に故障したノズルによる不都合な筋形成を減じるか、または回避することを可能にする、先行技術に対して改善された方法を提供することにある。

この課題は、本発明により、請求項１に記載の装置により解決される。本発明の有利な、したがって好適である態様は、従属請求項ならびに明細書および図面から判る。

本発明は、被印刷物におけるインク印刷点の拡がりに影響を与える、インク印刷用の被印刷物を前処理する方法に関し、インク印刷点が異方的に拡がるように、拡がり特性に影響を与えることを特徴とする。

本発明は、有利な形式で印刷イメージ、ひいては印刷製品の品質を改善することを可能にし、特に故障したノズルによる不都合な筋形成を減じるか、または回避することを可能にする。

本発明の好適な態様は、液体、特に下地剤またはラッカを被印刷物上に異方的に塗布することによって、拡がり特性に影響を与える点において優れていてよい。この塗布は、少なくとも１つの印刷ヘッド（インク印刷ヘッドに類似しているか、またはインク印刷ヘッドと同一）を用いて行うことができる。ラッカはＵＶラッカであってよく、特にＵＶ硬化インクを印刷する場合には、部分硬化（「位置固定（gepinnt）」）され得る。下地剤は、特に水ベースのインクを印刷する場合には、いわゆるプレコート（水と酸を含む）であってよい。

本発明の好適な態様は、被印刷物に異方性のエンボシング（Praegen）をするかまたは印刷することによって、拡がり特性に影響を与える点において優れていてよい。エンボシングまたは印刷は、異方的に構造体化されたエンボシング型もしくは刷版、特にフレキソ版（またはオフセットまたは凹版）により行われ得る。エンボシングは、特にマイクロエンボシングであってよく、つまり０．１μｍ〜１０μｍのサイズオーダの構造体、特に約１μｍのサイズ（たとえば線幅）および間隔の構造体がエンボシングされ得る。エンボシングにより影響を与えられた異方性の拡がりは、たとえばエンボシング構造体の毛細管作用をインクに与えることができる。フレキソ印刷では、それぞれ約６μｍの線幅および線間隔が形成され得る。

本発明の有利な態様は、荷電粒子、特にプラズマもしくはコロナ、または電磁ビーム、特にレーザビームにより被印刷物を異方的に処理することによって、拡がり特性に影響を与える点において優れていてよい。レーザビームでは、それぞれ約１μｍ以下の線幅および線間隔が生ぜしめられ得る。

本発明の特に有利な態様は、被印刷物の側縁に対してほぼ垂直に延びる方向への横方向の拡がり特性が、側縁に対してほぼ平行に延びる方向への長手方向の拡がり特性に比べて高められるように、拡がり特性に影響を与える点において優れていてよい。横方向の拡がりに関連する印刷点の拡幅（つまり、たとえば長手方向の線の拡幅）が補償されるという点において、横方向の高められた拡がり特性を、既に印刷前段階においてインク印刷ヘッド用の印刷データを生成する際に考慮することが、有利には行われていてもよい。さらに長手方向に印刷点が互いにより近傍に印刷される（または相応して被印刷物搬送速度が減じられる）ことが有利には行われていてもよく、これにより、場合によっては横方向の拡がりにより発生する不都合な（「白い」）横線を防止することができる。

本発明の有利な態様は、被印刷物の側縁に対してほぼ垂直に延びる方向への横方向の拡がり特性が、側縁に対してほぼ平行に延びる方向への長手方向の拡がり特性に比べて減じられるように、拡がり特性に影響を与える点において優れていてよい。

本発明の有利な態様は、被印刷物の側縁に対してほぼ平行に延びる方向への長手方向の拡がり特性が、側縁に対してほぼ垂直に延びる方向への横方向の拡がり特性に比べて高められるように、拡がり特性に影響を与える点において優れていてよい。

本発明の有利な態様は、被印刷物の側縁に対してほぼ平行に延びる方向への長手方向の拡がり特性が、側縁に対してほぼ垂直に延びる方向への横方向の拡がり特性に比べて減じられるように、拡がり特性に影響を与える点において優れていてよい。

本発明の好適な態様は、側縁が被印刷物の搬送方向に対して平行に向けられている点において優れていてよい。

本発明およびその好適な態様を、以下に有利な実施例に基づく図面を用いて詳しく説明する。

本発明に係る方法の好適な実施例もしくは本発明に係る方法を実施するための装置を示す図である。 本発明により拡がり特性に影響を与えるための異方性のパターンを示す図である。 本発明により拡がり特性に影響を与えるための異方性のパターンを示す図である。 本発明により拡がり特性に影響を与えるための異方性のパターンを示す図である。

図１は、本発明に係る方法の好適な実施例を示している。図１は同時にこの方法を実施する場合の好適な装置の好適な実施の形態も示している。

被印刷物１、たとえば紙、厚紙またはフィルムは、側縁２を有している。被印刷物は、装置に沿って搬送方向３に送られる。装置は、インク印刷機の部分であってよく、被印刷物用の少なくとも１つの搬送エレメント、特に搬送胴または搬送ベルトを含んでいてよい。横方向４は、側縁２に対して垂直に延びており、長手方向５は、側縁２に対して平行に延びている。

本発明に係る方法を実施するために適した装置は、個別に制御可能なノズル７の（横方向に対してほぼ平行に延びる）列を備えたインク印刷ヘッド６を含んでいる。インク印刷ヘッドは、隣接した複数のヘッドのアセンブリとして、いわゆる印刷バー（Ｄｒｕｃｋｂａｌｋｅｎ）として形成されていてよく、特に被印刷物１の（横方向４で測定した）幅にわたって延びていてよい（略：頁幅である）。ヘッド６の個別のノズル７ａ〜７ｄは、本発明を理解するために拡大して図示されている。

装置は、被印刷物１を前処理するためのユニット８も含んでいる。このユニット８は、たとえば処理液用の印刷ヘッド８ａ、またはエンボシングユニットまたは印刷ユニット８ｂ（またはプラズマユニットまたはコロナユニットあるいはレーザ８ｃ）であってよい。印刷ヘッド６と同様に、ユニット８も頁幅であってよい。以下に、印刷ヘッド８ａを有する好適な実施の形態を詳細に説明する。このような印刷ヘッド８ａは、印刷ヘッド６と類似して、一列に配置されかつ個別に制御可能な複数のノズル９を有している。処理液は、インク、特に無色または白色のインクであるか、または下地剤（たとえば、いわゆる「プレコート」）、特にラッカ、またはインクと反応させるための水と酸とを含む液体であってよい。

被印刷物１は、図１では、第１の領域１ａと、第２の領域１ｂとを有して図示されている。第１の領域では、ユニット８が作動されておらず、したがって拡がり特性に影響が与えられていない。第２の領域では、ユニット８が作動させられており、したがって、インク印刷点が異方的に拡がるように、拡がり特性に影響が与えられている。両方の領域は、本発明に係る方法の効果をはっきりと認識できるように、（純粋に本発明を理解するために）相並んで図示されている。その代わりに製造状況においては、ユニット８が好適には被印刷物１の全領域を処理する。

図１では、第２の領域１ｂにおいて、ユニット８が、特に規定された幅および規定された間隔の異方性の構造部またはパターン１０を形成していることが判る。異方性の構造部は、好適にはユニット８もしくは８ａによる液体１１の塗布により形成される。択一的には、異方性の構造部１０は、エンボシング構造部、印刷構造部、プラズマ構造部、コロナ構造部、レーザ構造部１２として、つまり、エンボシング処理、印刷処理、プラズマ処理、コロナ処理および／またはレーザ処理により形成された構造部として形成されてもよい。

第１の領域１ａでは、ノズル７ａが制御され、したがってインク滴、結果としてインク印刷点１３が被印刷物１上に形成されることが判る。さらに、隣り合ったノズル７ａのインク印刷点が、被印刷物１上で、インクの拡がりにより合流し、まとまった（閉じた）インク面を形成していることが判る。

ノズル７ｂは、同様に別個に制御されるが、例示的に故障しているか、または硬化したインクにより詰まっている。したがって、ノズル７ｂはインク滴、ひいてはインク印刷点１３を形成しない。ノズル７ｂの故障により、可視の線１４が長手方向５で生じる。たとえば黒色インクが白紙に印刷される場合、白い線１３が黒い周辺部内に知覚可能である。このことは望ましくない。これに関して、実施例における普遍性を制限することなしに、白い被印刷物、したがって場合によっては認識可能である白い線を起点としていることを述べておく。

第２の領域１ｂでは、ノズル７ｃが制御され、したがってインク滴、結果としてインク印刷点１５が被印刷物１上に形成されることが判る。さらに、隣り合ったノズル７ｃのインク印刷点が、被印刷物１上で、インクの拡がりにより合流し、まとまったインク面を形成していることも判る。

第２の領域１ｂでは、インク印刷点１５の拡がり特性が、形成された異方性の構造部１０により影響を与えられている。インク印刷点は異方的に拡がる、つまりたとえば横方向４と長手方向５とを比べると種々異なって拡がる（この例では、印刷点はほぼ楕円形である）。図示の例では、インク印刷点１５の横方向の拡がり特性は、長手方向の拡がり特性に対して高められている。この高まりは、たとえば、ユニット８により液体１１が異方的に塗布され、かつこれにより増強された横方向の拡がりが達成されることによってもたらすことができる。

第２の領域１ｂでは、たとえばノズル７ｄが故障しており、したがってインク印刷点１５が形成されない。しかし、高められた横方向の拡がり特性により、閉じた白い線１６がもたらされることが判る。図１では、線の閉鎖および線の位置を認識可能にするために、線１６は、完全に閉じられたものとしては図示されていない。しかし、好適な場合に、線１６が完全に閉じられていて、ひいてはもはやたとえば白い線として視認可能ではないように、横方向の拡がり特性に影響が与えられる。

両方の領域１ａおよび１ｂにおいて、それぞれ上側（図１に向かった視点で「上側」）に、長手方向で間隔を空けた印刷点１３もしくは１５を形成する液滴塗布が図示されている。この図は、単に本発明の理解のために役立ち、（直接に隣り合う印刷点を有しない）個別の印刷点が、本発明による拡がりへの影響がない場合にどのように挙動するか、かつ本発明による拡がりへの影響がある場合にどのように挙動するかを示すものである。領域１ａの上側に図示された印刷点は、約４０μｍの大きさ（平均直径）を有している。領域１ａおよび１ｂに図示された異方性の構造部（線）は、好適には約１０μｍ〜約２０μｍの線幅と、約４０μｍの間隔（中心点から中心点）とを有している。

印刷ヘッド６およびユニット８の制御は、コンピュータ１７を介して行われる。コンピュータ１７は、両ユニットに各線路１８を介して接続されている。印刷ヘッド６は、印刷すべき印刷イメージまたは相応するデータにより制御される。ユニット８は好適には、異方性を有しているか、またはその処理時に異方性をもたらすデータまたはパターンにより制御される。

図２ａ〜図２ｃはそれぞれ、本発明により拡がり特性に影響を与えるための異方性のパターンを示している。このようなパターンは、たとえばユニット８の印刷イメージに類似して使用することができる。ユニット８が印刷ヘッド８ａである場合、この印刷ヘッド８ａは、それぞれのパターンを異方性の構造部１０として被印刷物上に塗布することができる。

図２ａは、平行な、好適には同一の幅および同一の間隔の平行な線から成る異方性のパターンを示している。線間隔（線中心から線中心）は、特に約５μｍであってよい。

図２ｂおよび図２ｃは、付加的にノイズが重ねられている場合に、図２ａに示したパターンから生じるパターンを示している。ノイズにより、パターンの異方性が隠されるので、好適には被印刷物１上に目で知覚可能な構造部が生じない。パターンとして、まずたとえば０〜２５５の乱数を有するビットマップを生成することができる。次いでこのビットマップに、たとえば２ビットマップセルの波長の余弦波が加えられる（異方性に対応する）。最終的に、ビットマップに閾値オペレータが適用され得るので、ビットマップは０か１だけを有する、すなわち、０〜１２７のセル値は０、１２８〜２５６のセル値は１になる。

１ 被印刷物
１ａ 第１の領域
１ｂ 第２の領域
２ 側縁
３ 搬送方向
４ 横方向
５ 長手方向
６ インク印刷ヘッド
７ ノズル
７ａ 印刷するノズル
７ｂ 故障したノズル
７ｃ 印刷するノズル
７ｄ 故障したノズル
８ 被印刷物を前処理するユニット
８ａ 処理液用の印刷ヘッド
８ｂ エンボシングユニットまたは印刷ユニット
８ｃ プラズマユニット／コロナユニットまたはレーザ
９ ノズル
１０ 異方性の構造部
１１ 液体
１２ エンボシング構造部／印刷構造部／プラズマ構造部／コロナ構造部／レーザ構造部
１３ インク印刷点
１４ 白い線
１５ インク印刷点
１６ 閉じた白い線
１７ コンピュータ
１８ 線路
２０ａ−２０ｃ 異方性のパターン

Claims (9)

1. 被印刷物（１）におけるインク印刷点（１５）の拡がりに影響を与える、インク印刷用の被印刷物を前処理する方法において、
   前記インク印刷点（１５）が異方的に拡がるように、拡がり特性に影響を与えることを特徴とする、インク印刷用の被印刷物を前処理する方法。
2. 液体（１１）、特に下地剤またはラッカを前記被印刷物（１）上に異方的に塗布することによって前記拡がり特性に影響を与える、請求項１記載の方法。
3. 前記被印刷物に異方的にエンボシングするかまたは印刷（１２）、特にフレキソ印刷することによって、前記拡がり特性に影響を与える、請求項１記載の方法。
4. 荷電粒子、特にプラズマもしくはコロナまたは電磁ビーム、特にレーザビームにより前記被印刷物を異方的に処理（１２）することによって、前記拡がり特性に影響を与える、請求項１記載の方法。
5. 前記被印刷物の側縁（２）に対してほぼ垂直に延びる方向（４）への横方向の拡がり特性が、前記側縁に対してほぼ平行に延びる方向への長手方向の拡がり特性に比べて高められるように、前記拡がり特性に影響を与える、請求項１から４までのいずれか１項記載の方法。
6. 前記被印刷物の側縁（２）に対してほぼ垂直に延びる方向（４）への横方向の拡がり特性が、前記側縁に対してほぼ平行に延びる方向への長手方向の拡がり特性に比べて減じられるように、前記拡がり特性に影響を与える、請求項１から４までのいずれか１項記載の方法。
7. 前記被印刷物の側縁（２）に対してほぼ平行に延びる方向（５）への長手方向の拡がり特性が、前記側縁に対してほぼ垂直に延びる方向への横方向の拡がり特性に比べて高められるように、前記拡がり特性に影響を与える、請求項１から４までのいずれか１項記載の方法。
8. 前記被印刷物の側縁（２）に対してほぼ平行に延びる方向（５）への長手方向の拡がり特性が、前記側縁に対してほぼ垂直に延びる方向への横方向の拡がり特性に比べて減じられるように、前記拡がり特性に影響を与える、請求項１から４までのいずれか１項記載の方法。
9. 前記側縁（２）は、前記被印刷物（１）の搬送方向（３）に対して平行に向けられている、請求項５から８までのいずれか１項記載の方法。