JP6732974B2 - 突き通しによる色間見当 - Google Patents

Description

本発明は、多色両面印刷プロセスでの印刷基材変形を補償する方法に関する。

本発明は、産業上の印刷技術の技術分野に属する。

産業上の印刷プロセスでは、使用される印刷基材に種々のタイプの印刷基材変形が発生する。通常、これは基材膨張または基材収縮である。これらは印刷プロセスにおいて種々の問題を引き起こす。重大な問題は、例えば、個々の色分解で発生する色間見当ずれまたは表裏見当ずれである。なぜなら、印刷基材変形によって個々の色分解が、もはや上下方向で正確に見当合わせして印刷できなくなるからである。このことは、基材フォーマットに関して、枚葉紙印刷にもロール紙印刷にも該当する。この場合、印刷プロセスの形式に関しては、オフセット印刷から、例えばいわゆるファンアウト現象が知られている。ここで、殊には、印刷プロセスにおいて印刷基材に印刷版を塗布することで形成される印刷により、印刷基材の膨張が進行する。その際、印刷方向で、印刷される印刷基材の僅かな台形状の膨張が進行していく。当該基材膨張に注意が払われないと、多色印刷のケースでは、後続の色分解が膨張した基材に塗布されてしまい、先行して既に印刷された色分解の上方での正確な見当合わせがもはや行われない。相応に色間見当誤差が発生する。したがって、従来技術から、発生した基材膨張を、各印刷機構の後方で測定し、ひいては基材膨張の規模に関するデータを取得することが公知である。相応に、こうしたデータにより、適応化印刷データひいては新たな印刷版が形成される。理想的には、発生する基材膨張が予め既に計算可能であって、これにより、最初から既に、色間見当誤差が起きないように後続の色分解に適応化された印刷版を形成できるとよい。

独国特許第１０２０１５／２１９２４５号明細書（ＤＥ１０２０１５／２１９２４５Ｂ３）からは、オフセット印刷機で効率的に紙の膨張を補償する方法が公知である。ここでは、全ての色分解で発生する色間見当ずれが調整され、これにより最大色間見当ずれを有する色分解が求められる。最大色間見当ずれを有する色分解は、通常、最初の色分解が最も大きな基材膨張を引き起こすため、当該最初の色分解となる。よって、当該最初の色分解のみの補償により、特に効率的かつリソースを節約した基材膨張の補償が行われることが開示されている。

インクジェット印刷においても印刷基材膨張の問題が発生する。ここでは、印刷基材の幾何学寸法に影響する２つの主要な因子が知られている。その１つとして、インクジェット印刷においても、ここではたいてい水性のインキの塗布に起因する僅かな基材膨張が知られている。また、この場合には、規模の点で水性インキに起因する基材膨張よりも格段に強く基材に影響する基材収縮の現象も知られている。その原因は、水性インキを用いるインクジェット印刷において、印刷される基材のさらなる処理を可能にするために、インキから水分を除去する乾燥器を使用しなければならないことにある。こうした乾燥器は、インキから水分を除去するだけでなく印刷基材からも水分を除去するので、この印刷基材に認知可能な収縮が発生してしまう。したがって、当該収縮も同様に補償しなければならない。

こうして、例えば、独国特許出願公開第１０２０１４／０１３３７０号明細書（ＤＥ１０２０１４／０１３３７０Ａ１）から、インクジェット印刷機において局所的な色間見当の不正確性を補償する方法が公知であり、ここでは、インクジェット印刷プロセスにおける色分解の幾何学ずれを計算するための数学モデルにより、当該数学モデルの影響量、特にプロセスパラメータおよび材料パラメータを求めることで、基材膨張または基材収縮により発生する幾何学ずれが計算され、印刷基材につき計算された幾何学ずれが相応に補償されるよう、インクジェット印刷プロセスに対する個々の色分解が修正される。

ここで、発生する印刷基材膨張を補償する公知の各方法は、考慮すべきプロセスパラメータに関して、オフセット印刷では印刷版を適応化しなければならないが、インクジェット印刷ではディジタルで用意される目標印刷画像を直接に適応化できるという点で、オフセット印刷とインクジェット印刷とに対して区別される。ただし、基本的な問題点は同じである。双方のケースとも色間見当ずれが基材膨張または基材収縮に起因して発生し、双方のケースで、ディジタルで設けられる印刷画像を印刷前に修正しなければならない。

ただし、基板膨張または基板収縮に関して、これまでの従来技術ではオフセット印刷分野からもインクジェット印刷においても扱われていないさらなる問題領域が存在する。これは、いわゆる両面印刷、すなわち印刷基材の表面および裏面双方の印刷である。これまでの従来技術では、適用領域にしたがって、基材膨張の組み合わせに適した手法が、それぞれ表面と裏面とで相互に独立に使用されるように構成されていた。しかし、ここでは、特に表面および裏面の印刷が時間的に特に近接して行われる場合に、印刷基材の表面の印刷時に発生する基材膨張が印刷基材の裏面の印刷時にもいまだ存在していることが考慮されない。つまり、印刷基材の表面の印刷時に発生する基材変形が、裏面の印刷にも影響する。しかしこれまでの従来技術で公知の方法ではこのことが充分に考慮されない。公知の各方法では、裏面の印刷時に発生する基材変形しかプロセスによって考慮されず、そのため、結果として、印刷基材変形の補償が最適な結果をもたらさない。

したがって、本発明の課題は、両面印刷の際に発生する印刷基材変形を補償する方法を開示することである。

この課題は、本発明の、コンピュータにより、多色両面印刷プロセスでの印刷基材変形を補償する方法であって、自動色間見当補正として、個々の色分解の印刷時に印刷機構で発生する基材変形を、それぞれ印刷基材の表面および裏面の印刷時に求めて補償する方法において、印刷基材の表面につき求められた変形パラメータから、コンピュータにより、別の色分解の印刷時に裏面に発生する基材変形の予測を計算し、ついで、この予測を裏面の基材変形の補償のための入力パラメータとして使用することを特徴とする方法により解決される。つまり、本発明の中心となるのは、従来技術から既に公知の方法によって求められた、基材膨張パラメータまたは基材収縮パラメータの形態の基材変形パラメータから、表面の印刷時に発生する全基材変形を計算もしくは特定し、ついで、表面の印刷時に発生する基材変形が裏面の基材変形を補償する方法の入力パラメータとして相応に考慮されるよう、基材変形を補償する方法を裏面の印刷に適応化することである。この場合、本発明の方法では、印刷基材が枚葉紙もしくはロール紙であるか、または印刷プロセスが枚葉紙印刷であるかもしくはロール紙印刷であるかは問題とならない。

本方法の有利でありしたがって好ましい実施形態は、添付の各従属請求項および添付図についての説明から得られる。

ここで、本発明の方法の好ましい実施形態では、各印刷機構が発生させる基材変形が、それぞれ後続の印刷機構において、少なくとも１つの画像センサを用いた見当標の測定により検出され、最後に使用される印刷機構での表面の基材変形であって、裏面の基材変形の補償のための入力パラメータとして用いられる基材変形が、前方の印刷機構につき検出された基材変形値に基づいて計算される。表面の印刷時の全基材変形を求めることの重要点は、各色分解に起因する基材変形が、論理的にはつねに、それぞれの印刷機構における当該色分解の印刷の発生後にしか求められないということにある。これは、最後の印刷機構での最後の色分解の塗布に起因する基材変形が従来技術から公知の方法では求められないことを意味する。なぜなら、従来技術から公知の方法では片面印刷しか考慮されておらず、したがって最後の印刷機構での印刷後に別の色分解のさらなる適応化は必要とされていないことから、最後の印刷機構での印刷後に発生している基材変形の評価は行われないためである。よって、全基材変形を求めるには、本発明の方法において、最後の印刷機構での最後の色分解の塗布に起因する基材変形が求められる。通常、両面印刷では最後の色分解の塗布後またはインクジェット印刷の場合には乾燥後に印刷基材が既に反転され、裏面の印刷が準備されるので、測定技術的に最後の色分解の塗布に起因する基材変形を求めることは有意でないから、最後の印刷機構に起因する基材変形は計算によって求めなければならない。このことは、通常、前方の印刷機構につき求められた既知の基材変形値に基づいて行われる。ここから、印刷機構ごとの基材変形の展開について或る程度の法則性を求めることができ、これを最後の印刷機構の後方での基材変形の計算に用いることができる。

ここで、本発明の方法の別の好ましい実施形態では、最後に使用される印刷機構での表面の基材変形の計算が、前方の印刷機構に対して求められた基材変形の外挿によって行われる。この場合、最後の印刷機構の後方での基材変形値の計算は、好ましくは、前方の印刷機構を通して求められた基材変形の外挿により行われる。ここでは、数学的アプローチにより、前方の印刷機構での基材変形の展開から、前方の印刷機構での基材変形の値曲線の形態の法則性が形成され、ついでこの値曲線が、最後の色分解を有する最後の印刷機構に対して続行され、すなわち外挿される。

ここで、本発明の方法の別の好ましい実施形態では、上記外挿のために、前方の印刷機構に対して求められた基材変形に起因する色間見当ずれが正規化網点面積率へ換算され、この正規化網点面積率と最後の印刷機構での色分解の実際の網点面積率値とが差引計算される。外挿を正確に実行できるようにするには、前方の印刷機構につき求められた基材変形を、塗布された色もしくはインキの正規化網点面積率へ換算しなければならない。このように前方の印刷機構を経て基材変形の展開が既知となっている前方の印刷機構での値を表す当該正規化網点面積率により、最後の色分解に対する最後の色づけ機構で得られた既知の網点面積率値との差引計算の実行が可能となり、よって、最後の印刷機構に起因する基材変形を計算することができる。

ここで、本発明の方法の別の好ましい実施形態では、裏面の基材変形の補償のための入力パラメータを計算する際に、印刷基材の、がんどう返しおよびだるま返しを含む反転方式が考慮される。重要なのは、印刷基材の表面の印刷による基材膨張の入力パラメータの純粋な計算のほか、印刷基材の裏面の印刷のためにこの印刷基材がどのように反転されるかという形式も考慮されるということである。例えば印刷基材のがんどう返しおよびだるま返しであってよい当該反転方式に対し、入力パラメータのうち、裏面の基材変形を補償する方法において本発明により利用されるさらなる部分が追加される。

ここで、本発明の方法の別の好ましい実施形態では、印刷基材の前処理の際に、当該前処理に起因する基材変形も計算され、ついでこれが表面の基材変形の計算のために印刷プロセスにおいて入力パラメータとして使用される。本発明の方法は、印刷基材が前処理されるケース、および当該前処理によって同様に基材変形が起こるケースにも使用可能である。したがって、当該ケースでは、印刷基材の前処理に起因する基材変形が求められ、ついでこれが入力パラメータとして、本発明により、表面の印刷による基材変形を補償するための計算プロセスへ供給される。

ここで、本発明の方法の別の好ましい実施形態では、印刷基材の前処理は、印刷基材へのホットスタンピングおよび／またはフィルムコーティングである。ホットスタンピングおよび／またはフィルムコーティングの２つの前処理方式は種々の基材変形を引き起こすので、前処理による基材変形を可能な限り正確に求めるには、前処理の形式はもちろん既知でなければならない。当該前処理は、プライマが必要でありかつ印刷基材の製造時にこれが設けられていない場合、特定のプライマの塗布を含んでもよい。

ここで、本発明の方法の別の好ましい実施形態では、オフセット印刷プロセスのケースでの基材変形は基材膨張であり、インクジェット印刷プロセスのケースでの基材変形は基材収縮である。相応に、基材変形は、基材膨張にも基材収縮にも関連しうる。導入部分で既に述べたように、オフセット印刷プロセスの場合、特に、ファンアウト現象においては基材膨張が支配的であり、一方、インクジェット印刷プロセスでは、同様に僅かな基材膨張も発生しうるが、特に乾燥器の使用時に水性インキの使用によって必然的に発生する基材収縮が主体となる。

本発明およびその構造的かつ／または機能的に有利な実施形態を、以下に、添付図を参照しながら、少なくとも１つの好ましい実施例に即して詳細に説明する。図中、相互に対応する要素にはそれぞれ同じ参照番号を付してある。

ファンアウト現象の原理を示す概略図である。 発生した局所的な色間見当ずれの結果を示す図である。 本発明の方法を示す概略図である。

印刷プロセスで発生する補償すべき色間見当ずれまたは表裏見当ずれ４は、主に紙の変形によって発生するが、図２にはこれが種々の色分解の適正な重ね刷りの精度を測定するための見当標３の形態で概略的に示されている。図２の例では、種々の色分解のずれ４が、局所的な見当合わせの不正確性においてきわめて明瞭に見て取れる。当該局所的な見当合わせの不正確性の原因がプロセスに起因する印刷材の変形でありうることは図１において良好に見て取れ、この例ではこれはファンアウト現象による紙の膨張である。ここでは、印刷方向に対する横断方向で発生する変形力２と印刷方向に沿って発生する変形力１とがきわめて明瞭に見て取れる。また、これらの変形力は相互にも作用し合うので、全方向での合成変形１，２も発生する。これらの変形１，２を、良好な印刷性能の保証のために考慮しなければならない。そのために、従来技術から公知の、制御コンピュータ８による片面印刷での紙の膨張を補償する方法が提供されている。

図３に、本発明の両面印刷で発生する紙の膨張を補償する方法の好ましい実施形態のバリエーションが概略的に示されており、以下に多色枚葉紙オフセット印刷プロセスのケースの例に即して詳細に説明する。つまり、ここで印刷される印刷基材は、印刷枚葉紙６である。まず、当然ながら、表面に対する印刷プロセスを実行しなければならない。この場合、複数の印刷機構において、印刷前段からの印刷画像データ５が個々の色分解の形式で印刷される。印刷される印刷枚葉紙６の膨張は、印刷機構を離脱する際に起こる。よって、２つの機構間の色間見当ずれまたは表裏見当ずれ４が、前方の機構を通した枚葉紙の膨張量として得られる。以下に、多色印刷プロセスの標準カラーシーケンスＢ，Ｃ，Ｍ，Ｙを基礎とした例を示す。

Ｂ＝ブラックを基準色とする。例示の測定シーケンスは、

となる。つまり、ブラックの印刷機構では紙が０．１ｍｍ長くなり、シアンの印刷機構では０．２ｍｍ長くなる、といったようになる。

Ｙでの長さの膨張は、レジスタ測定によって求めることはできない。なぜなら、Ｙは最後の色分解であるからである。しかし、印刷試行で、各印刷機構が近似的に同様にふるまうことが示されている。よって、構造差を最小化するために、最後の機構の長さ膨張１として、前方の機構の平均値を仮定できる。これは次式から得られる。

‐これにより、個々の機構ｎが行った色づけが求められる。

‐これにより、最後の機構で推定される膨張が得られる。

‐これは、枚葉紙６の全膨張１である。

同様のことが側方方向の膨張２であるΔＢｇｅｓについても当てはまる。

このように、表裏見当ずれ４が既知である全ての点について、変形していない枚葉紙に対するずれが、

として求められる。

この場合、印刷形式に応じて、裏面の画像を始値７でプリディストーションしなければならない。印刷形式は、ここでは特に、枚葉紙６の反転方式を含む。この場合、画像の右上隅に対し、表面の左上隅の値がプリディストーションとして仮定されることが該当する。だるま返しの場合、右下隅を相応に適応化しなければならない。

したがって、枚葉紙裏面の任意の点

の変換プロトコルは、だるま返しで

となり、がんどう返しで

となる。

当該モデルにより、発生する印刷基材変形の補償のための開始パラメータ７を、印刷枚葉紙６の裏面の印刷時に求めることができる。つまり、表面の印刷によって既に発生している印刷基材変形１，２を裏面の印刷時の補償において考慮可能であり、これによって両面印刷での補償の効率が著しく改善される。

１ 印刷方向に沿った基材膨張
２ 印刷方向に対して垂直な基材膨張
３ 見当標（トンボ）
４ 色分解のずれをともなう見当標
５ 印刷前段からの印刷画像データ
６ 印刷される印刷基材
７ 基材裏面の基材膨張を表す開始パラメータ
８ コンピュータ

Claims (7)

1. コンピュータ（８）により多色両面印刷プロセスでの印刷基材変形（１，２）を補償する方法であって、
   自動色間見当補正として、個々の色分解の印刷時に印刷機構内で発生する基材変形（１，２）を、それぞれ印刷基材（６）の表面および裏面の印刷時に求めて補償し、
   前記印刷基材（６）の表面につき求められた変形パラメータ（１，２）から、前記コンピュータ（８）により、別の色分解の印刷時に裏面に発生する基材変形（１，２）の予測を計算し、ついで、前記予測を、裏面の基材変形（１，２）の補償のための入力パラメータ（７）として前記コンピュータ（８）で使用する、方法において、
   各印刷機構が発生させる基材変形（１，２）を、それぞれ後続の印刷機構において、少なくとも１つの画像センサを用いた見当標（３）の測定により検出し、
   最後に使用される印刷機構での表面の基材変形であって、裏面の基材変形（１，２）の補償のための入力パラメータとして用いられる基材変形を、前方の印刷機構につき検出された基材変形値（１，２）に基づいて前記コンピュータ（８）により計算する、
   ことを特徴とする方法。
2. 前記最後に使用される印刷機構での表面の基材変形の前記計算を、前記前方の印刷機構に対して求められた基材変形（１，２）の外挿を用いて、前記コンピュータ（８）により行う、
   請求項１記載の方法。
3. 前記外挿のために、前記前方の印刷機構に対して求められた基材変形（１，２）に起因する色間見当ずれ（４）を、正規化網点面積率へ換算し、
   前記正規化網点面積率と、前記最後に使用される印刷機構での色分解の実際の網点面積率値と、を差引計算する、
   請求項２記載の方法。
4. 裏面の基材変形（１，２）の補償のための前記入力パラメータ（７）を計算する際に、前記印刷基材（６）の、がんどう返しおよびだるま返しを含む反転方式を考慮する、
   請求項１から３までのいずれか１項記載の方法。
5. 前記印刷基材（６）の前処理の際に、前記前処理に起因する基材変形を計算し、ついで、表面の基材変形（１，２）の計算のために印刷プロセスにおいて前記入力パラメータ（７）として使用する、
   請求項１から４までのいずれか１項記載の方法。
6. 前記印刷基材（６）の前記前処理は、前記印刷基材（６）へのホットスタンピングおよび／またはフィルムコーティングである、
   請求項５記載の方法。
7. 基材変形（１，２）は、基材膨張（１，２）または基材収縮である、
   請求項１から６までのいずれか１項記載の方法。

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