JP2003136681A - 被印刷体を処理する機械におけるインキ供給を制御するためのインキ制御モデル - Google Patents
被印刷体を処理する機械におけるインキ供給を制御するためのインキ制御モデルInfo
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Abstract
応じてインキ供給を印刷開始前からすでに調節すること
ができるようにする。 【解決手段】 少なくとも印刷インキおよび/または被
印刷体12の物理特性がデータとしてコンピュータに既
知であり、記憶されたデータがコンピュータに記憶され
ているインキ制御モデルに読み込まれ、このインキ制御
モデルを用いて、インキ供給に関して最善の調整が印刷
開始前または印刷工程中に行われる。
Description
インキ装置とコンピュータとを備える、被印刷体を処理
する機械におけるインキ供給を制御する方法、およびこ
の方法を実施するのに適した装置に関する。
から出てくる完成した製品を、顧客から提供された原画
にできるだけ一致させることが重要である。このこと
は、特に枚葉紙印刷機の場合、コストのかかる調整作業
につながる。なぜなら枚葉紙印刷機では、ウェブ輪転印
刷機に比べてジョブの変更がはるかに頻繁に行われるか
らである。ジョブの変更があるたびに印刷機の設定を変
えなくてはならず、このことは時間的に非常にコストが
かかる。これには、印刷機の個々の印刷ユニットでの版
の交換だけでなく、特にインキ装置のインキを交換しな
ければならない場合には、各印刷ユニットのインキ装置
の調整も含まれる。このとき、インキ装置の調整、およ
びこれに伴う色調整は多くのパラメータに左右され、こ
れには被印刷体や印刷インキの特性に加えて、印刷機の
印刷速度や、湿度、温度といった環境要因も含まれる。
A1
いようにするために、従来の印刷機は特定の印刷インキ
および特定の紙に合わせて較正され、それによって、こ
れらの特定の消費材料を使ったときの損紙を減らすこと
が可能である。しかし、このことは、非常に限定された
成果にしかつながらない。なぜなら印刷インキの特性は
比較的幅広く変動するために、較正がしてあっても著し
い損紙が発生するからである。この理由から、多くの印
刷機は、印刷が完了した枚葉紙または枚葉紙の一部を、
多くの場合スペクトルを用いて光電式に測定する測定シ
ステムを備えて稼動しており、次いでその測定結果が、
同じようにして測定された原画と比較される。そして、
この比較のときに判明した原画と印刷製品の差異は、原
画と印刷製品が要求どおりに一致するまで、インキ装置
のインキ供給を相応に制御するために利用される。そう
なったときにOKシートが出来あがったことになり、本
刷りを始めることができる。このような方法は、個々の
印刷インキまたは印刷全体の網点階調が光電式に走査さ
れ、そのときに得られた拡散反射率が特性曲線に変換さ
れる、特許文献1から公知である。それによって求めら
れた特性曲線が、印刷プロセスへの相応の介入によっ
て、所定の目標特性曲線に合わせて調節される。所定の
目標特性曲線に実際特性曲線を合わせる作業は、実際目
標曲線のパラメータを変えてみて、それによって得られ
た実際目標曲線の中から、品質基準を用いて、目標特性
曲線と特に良く一致する実際目標曲線を選択することに
よって行われる。すなわちこれは、印刷製品の拡散反射
率を測定し、それに基づいて印刷機に記憶されている特
性曲線を相応に変更する制御ループである。しかしこの
ような制御ループは、インキや紙といった消費パラメー
タを制御によって考慮することができないので、反応を
することしかできず、そのためOKシートが得られるま
でに著しい損紙が発生してしまう。
考慮し、その特性に応じて色調整を印刷開始前からすで
に調節することができる方法、およびこの方法を実施す
る装置を提供することである。
ば、請求項1に記載の方法、および請求項12に記載の
当該方法を実施する装置によって達成される。その他の
有利な実施態様は、従属請求項および図面から明らかで
ある。
インキ装置を制御するために信号を交換することができ
る制御コンピュータを備えている印刷機で適用可能であ
る。あるいは、インキ制御モデルによって最適な設定を
計算する別個のコンピュータを設け、データがこのコン
ピュータから印刷機に伝送され、もしくは印刷機にデー
タを手作業で入力することも考えられる。また、インキ
制御モデルが、制御コンピュータに追加して印刷機に設
けられたコンピュータで具体化されていてもよい。さら
に、データを前段階で計算することもでき、計算をする
場所は問題ではなく、決定的に重要なのは、コンピュー
タのインキ制御モデルから消費材料の物理特性にアクセ
スすることができ、引き続いて、その結果が印刷機の制
御に利用されるということだけである。
タには、印刷インキや被印刷体ないし紙といった消費材
料の物理特性、ならびに湿度や温度といった環境パラメ
ータが数学的に関係づけられたインキ制御モデルが記憶
されている。それにより、コンピュータに格納されてい
るインキ制御モデルは、印刷インキや被印刷体の物理特
性ならびに環境要因を参照しながら、できるだけ少ない
損紙しか発生せず、ジョブを変更するときのセットアッ
プ時間を最低限に抑えることができるように、インキ装
置のインキ供給を制御することができる。そのために
は、消費材料の納入業者から納品時に知らされるのであ
れ、消費材料を印刷前に相応に測定し、その測定に基づ
いて物理特性を知るのであれ、消費材料の物理特性がわ
かっていなくてはならない。消費材料のさまざまな特性
や環境パラメータがわかっており、これを印刷機の制御
に取り込むことができるので、印刷機のインキ制御関数
を最適に調節することができ、従来技術では印刷見本が
印刷中に初めて測定され、その際に状況によっては著し
い原画との差異が発見されざるを得ないのに比べて、期
待される印刷結果からの差異がはるかに少ないと予想さ
れる。特に、印刷インキや被印刷体の物理特性が通常の
標準と大きく違っている場合、従来技術では、印刷製品
の品質が満足のいく程度に達するまでに、非常に長い時
間がかかる可能性がある。この問題は、本発明の方法で
は、被印刷体や印刷インキの特性が事前にわかっている
ことによって、およびインキ制御モデルによって、ほぼ
回避することができる。
いるインキが、インキ制御モデルによって、最適なイン
キ予備調整のために利用される。最適なインキ予備調整
は、迅速かつできるだけ少ない損紙で良好な印刷結果を
得るために、1つの重要な側面である。インキ制御モデ
ルによって、印刷工程のときに従来技術のようなコスト
のかかる再調整が必要なくなるように、インキ予備調整
を最適な設定することができる。
制御モデルによって、印刷速度が変わったときの速度補
償をするために利用されてもよい。それぞれの印刷速度
について、最善の印刷製品につながるインキ装置の設定
がある。印刷速度が変わるとすぐに、色調整を相応に変
更しなくてはならない。そうしないと印刷品質が落ちる
からである。したがって、できるだけ迅速な速度補償を
実現するために、印刷速度も入力されているインキ制御
モデルが、実現されるべき印刷速度に必要なインキ装置
設定を、インキ制御モデルによって予め計算できること
は大きな利点である。それにより、速度変化があったと
きの損紙を効果的に減らすために、高いコストのかかる
制御ループを開始する必要がなくなる。
ているデータが、インキ制御モデルによって、印刷ジョ
ブの変更時またはインキ装置の洗浄後にインキ流入およ
び/またはインキプロフィル除去を最適化するために利
用されることによって得られる。印刷ジョブを変更する
ときが近づくと、インキ装置では、次の印刷ジョブに備
えたインキ装置の調整を行える程度にまで、残っている
印刷インキを取り除かなくてはならない。インキ装置の
洗浄をした後にも、インキを再びあらためて構築しなく
てはならない。印刷ジョブを変更するときのセットアッ
プ時間を最少に抑えるためには、インキの除去を、どう
しても必要な程度でのみ行うことが重要である。そうし
ないと、後続するインキ流入のときに、次の印刷ジョブ
に必要なインキ塗布がなされるまで、不必要に長い時間
を考慮に入れなくてはならなくなる。したがって、イン
キ制御モデルによって、インキ除去とインキ流入につい
ての相応の値を予め計算することができれば、後続する
印刷ジョブにのためのインキ除去とインキ流入にとっ
て、大きなメリットになる。このことは、被印刷体が変
更され、それに合わせてインキ装置の設定を調節するこ
とができる場合に特に、重要である。
特性のデータが、印刷工程に用いられる被印刷体での、
印刷インキのスペクトル拡散反射率を含んでいる。印刷
インキの拡散反射率は、特に、その印刷インキがどのよ
うな被印刷体に塗布されているか、インキがどのような
乾燥状態にあるか、そしてインキがどれだけの層厚で印
刷されているかに左右される。したがって、インキ制御
モデルで拡散反射率を最適に考慮することは、印刷イン
キの拡散反射率が、印刷機で使用される被印刷体でも測
定されている場合にのみ可能である。このことは、使用
する印刷素材で印刷インキのスペクトル予備測定をする
ことで、行うことができる。
は、標準化された被印刷体での印刷インキのスペクトル
拡散反射率を含んでいるのが有利である。印刷機で使用
される被印刷体での印刷インキのスペクトル拡散反射率
がわからないときは、その被印刷体で、印刷インキの予
備測定をすることが必要である。このような予備測定を
行わずにすませるために、標準化された被印刷体での印
刷インキの拡散反射率を表す値を使うこともできる。そ
して、印刷工程に実際に使用される被印刷体のデータを
参照しながら、標準化された被印刷体の印刷インキのス
ペクトル拡散反射率を相応に換算し、それによって、実
際に使用される被印刷体についても印刷インキの拡散反
射率に関する情報が得られる。
特性のデータが、印刷インキの少なくとも2種類の層厚
についてのスペクトル拡散反射率を含んでいる。それに
より、所望の目標色調のために、インキ制御モデルによ
って最善のインキ装置設定を計算することができる。
が、標準化された条件のもとでのレオロジー特性を含ん
でいてもよい。レオロジーの研究は、特に液体材料の流
動挙動や変形挙動を対象とするものである。レオロジー
の特性量には、特に、インキの粘性やタックなども含ま
れる。すなわちインキのレオロジー特性は、特に、粘性
や環境温度によって左右される。標準化された条件のも
とで、たとえば特定の環境パラメータのときの特定の粘
性の範囲で、印刷インキのレオロジー特性がわかってい
れば、条件が変わったときでも、インキ制御モデルによ
って換算により印刷インキのレオロジー特性を得ること
ができる。それにより、印刷インキのレオロジー特性を
インキ供給に取り入れることができる。
は、標準化された条件のもとでの最大の湿し水吸収容積
および/または最大の湿し水吸収速度を含んでいるのが
有利である。インキ調量装置に加えて、印刷機の通常の
インキ装置に、湿し水調量部も設けられる。このように
して、印刷インキが印刷ユニットの版胴に達する前に、
インキ装置のローラの上で湿し水が印刷インキに供給さ
れる。湿し水によって、印刷インキの特性を調整するこ
とができるので、湿し水の特性もインキ制御モデルで考
慮されるのが有利である。この場合にも、標準化された
条件下で測定された値から、変化した条件下での値を推
定することが可能である。
理特性が、たとえば印刷ジョブに使用される被印刷体の
表面特性やスペクトル拡散反射率、あるいは被印刷体の
類別を含んでいる。それにより、さまざまな被印刷体の
特性をインキ制御モデルに取り込み、インキ供給で考慮
することができる。使用する被印刷体の特性がわからな
い場合、状況によっては、光沢のある塗工紙、つや消し
した塗工紙、非塗工紙といった被印刷体の類別が少なく
ともわかっていれば十分な場合がある。
および/またはゾーンごとの絵柄面積率といったさらに
別の印刷パラメータを、コンピュータがデータとして利
用できることが特に重要である。これらのデータは、印
刷ジョブにとって最適のインキ供給を保証することがで
きるようにするために、きわめて重要である。印刷速度
は単に印刷機の機械データから得て、コンピュータに供
給することができる。インキ装置の温度については、コ
ンピュータのためのセンサとしての役目をし、相応のデ
ータをコンピュータに送る相応の温度計が設けられる。
ゾーンごとの絵柄面積率は、印刷プロセスが開始する前
にコンピュータに入力しなければならない。
て図面を参照して説明する。
化するのに十分に性能の高いコンピュータを備える、あ
らゆる印刷機で適用することができる。インキ制御モデ
ルを別個のコンピュータで具体化し、算出されたデータ
を印刷機の制御装置に送ることも可能である。図1に
は、枚葉紙オフセット印刷機の一部として、1つの印刷
ユニットが付属のインキ装置とともに図示されている。
この印刷ユニットは、印刷されるべきモチーフの色分解
版で予め露光されている版が上に張り渡された版胴17
を備えている。版胴17の下には、図1ではブランケッ
ト胴として構成され、印刷インキを版胴17から被印刷
体12の表面に転移するオフセット印刷胴16がある。
版胴17の上の印刷インキを正しい調量で塗布すること
ができるように、版胴17の前には、インキ調量部14
と湿し水調量部13とを有するインキ装置が配置されて
いる。インキ調量部14には印刷インキがあり、湿し水
調量部13には湿し水がある。印刷インキと湿し水はそ
れぞれの調量装置を出た後、インキ装置や湿し装置のロ
ーラ15を経由して相互に接触し、それによって、版胴
17と接触するインキ装置ローラ15は所望のインキ層
を版胴に塗布する。印刷インキは、こうして版胴17の
版のインキをとどめる部分に配分され、そこから印刷画
像としてオフセット印刷胴16に転移される。オフセッ
ト印刷胴16は被印刷体12の上で転動し、そのように
して印刷画像を被印刷体12に塗布する。印刷機の印刷
速度を考慮しながら、湿し水調量部およびインキ調量部
13,14を相応に制御することで、被印刷体12の上
には決められた層厚11をもつ印刷画像が生じる。イン
キ調量部14と湿し水調量部13は、印刷画像を変化さ
せることができるように、印刷機のコンピュータから信
号を受け取ることができる。さらに、コンピュータは、
版胴17、オフセット胴16、およびここには図示しな
い搬送胴を駆動する印刷機のメイン駆動装置にも作用
し、それによって印刷機全体の印刷速度を調節する。
び被印刷体12の消費パラメータは印刷画像に大きな影
響を与えるので、インキ装置を制御するときには、印刷
インキおよび被印刷体12の特性を考慮することがきわ
めて望ましい。このことは、特に、特色インキを使用す
る場合にも当てはまる。なぜならこの場合、製造公差が
いっそう大きくなるからである。印刷インキおよび被印
刷体12は、印刷開始前にデータとしてコンピュータに
送られる多数の物理特性を有している。そのためには、
当然ながら、印刷インキおよび被印刷体12の物理特性
がわかっていることが前提となる。たとえば、現在の被
印刷体でのスペクトル拡散反射率などは、印刷インキの
重要な物理特性であると考えられる。本実施形態では、
使用する被印刷体12でのインキのスペクトル拡散反射
率は、2通りの層厚11について用意されている。層厚
11は、本例では0.9マイクロメートルと1.3マイ
クロメートルである。これに代えて、標準化された被印
刷体12での印刷インキのスペクトル拡散反射率を用い
ることもでき、この場合にも、0.9および1.3マイ
クロメートルの2種類の層厚について拡散反射率が用意
されるのが望ましい。さらに、標準化された条件のもと
での印刷インキのレオロジー特性、ならびに被印刷体の
物理特性もわかっていなくてはならない。標準化された
条件として、本実施形態では、周囲温度が28度のと
き、10−300l/sのせん断速度の範囲の粘性であ
るとみなされる。さらに、同じく標準化された外的条件
のもとでの、使用する湿し水についての最大の湿し水吸
収量と湿し水吸収速度もわかっている。
ついての特性しかわかっていないので、被印刷体12に
おいても、使用する被印刷体12の物理特性が用意され
なくてはならない。本発明の要部をなすインキ制御モデ
ルにとっては、使用する被印刷体の物理特性がわからな
い場合、これに代えて、光沢がある塗工紙、つや消しさ
れた塗工紙、非塗工紙といった被印刷体の類別がわかっ
ている必要がある。図2に基づいて、ベタ濃度での所与
の目標色調について、現在の被印刷体12のインキの拡
散反射率から、または、標準化された被印刷体および被
印刷体12の拡散反射特性および表面特性での拡散反射
率に換算することによって、必要な目標層厚11が算出
される。そして、目標層厚11およびレオロジー特性量
が、インキ装置の温度、印刷速度、ゾーンごとの絵柄面
積率といった他の印刷パラメータとともにインキ制御モ
デルに取り込まれるので、インキ予備調整、印刷速度が
変わったときの速度補償、ならびにジョブ変更関数につ
いて最適な設定を割り出すことができる。印刷ジョブ変
更時の関数は、たとえば、初回のインキ流入と、2回目
のインキ流入と、インキプロフィル除去とで構成されて
いる。
スペクトルから目標層厚を計算する代わりに、所与の目
標濃度で、いわゆるTollenaar曲線から目標層
厚を求めることができる。このようなTollenaa
r曲線を、インキの光学濃度がインキ層厚に対してプロ
ットされている図4に示す。図示しているTollen
aar曲線は、シアンの印刷インキを印刷した塗工紙に
ついてのものである。目標濃度が1.45であれば、図
4のTollenaar曲線から、1.03マイクロメ
ートルのインキ層厚が得られる。
印刷速度が1時間あたり6000枚の印刷であり、被印
刷体12として塗工紙を用いたときの、%で表した絵柄
面積率に対してプロットされたインキゾーン開度を示し
ている。図2中の小さな円は、70%のインキストライ
プ幅についての測定値を表し、×印は30%インキスト
ライプ幅についての測定を表わしている。下側の曲線
は、インキストライプ幅が70%の場合に、インキ制御
モデルに基づいて算出された値を表すものであり、それ
に対して上側の曲線は、30%のインキストライプ幅に
ついてインキ制御モデルから算出された値を示してい
る。図2に示すインキ予備設定のための特性曲線を求め
ることが、インキ制御モデルの1つの目的である。
償の特性曲線がある。ここでは、印刷枚数/時間を単位
とする印刷速度に対して、%を単位とするインキストラ
イプ幅がプロットされている。上側の曲線は70%のイ
ンキストライプ幅に相当しており、下側の曲線は30%
のインキストライプ幅に相当している。
標インキ漬けに必要なインキ層厚だけでなく、インキの
粘性を知っておくことも必要である。インキの粘性は、
製造者から知らされていない場合には、円錐/プレート
式レオメーターで測定することができる。インキ制御モ
デルの目標量としては、インキ層厚SDに対するインキ
ゾーン開度の比率FZ/SDを計算する。影響量として
は、絵柄面積率FD、インキストライプ幅fb、印刷速
度V、インキの粘性η、およびこれらの二重相互作用を
考慮する。
て表される。
下に掲げる値が得られる。これらの値は、1時間あたり
3,000から15,000印刷枚数の印刷速度V、0
から100パーセントの絵柄面積率FD、および5から
95パーセントの印刷ストライプ幅bfについて有効で
ある。このとき印刷インキの粘性ηは、30から80P
asの間を変動する。
のことは、前述した条件下でのインキ制御モデルの精度
にとって十分であることが判明している。
および図3に示す速度補償に関する曲線、ならびに、コ
ンピュータがインキ制御モデルによって算出したインキ
流入についてのパラメータを用いて、コンピュータが湿
し水調量部13、インキ調量部14、および印刷機の駆
動モータを相応に制御することで、目下の印刷ジョブの
ための印刷機の色調整を最適に制御することができる。
す図である。
他のパラメータを考慮した上で相互に関係づけたグラフ
である。
Claims (13)
- 【請求項1】 少なくとも1つのインキ装置を備える、
被印刷体(12)を処理する機械におけるインキ供給を
制御する方法において、 印刷インキおよび/または被印刷体(12)の少なくと
も物理特性がデータとしてコンピュータに入っており、
記憶されたデータが、コンピュータに記憶されているイ
ンキ制御モデルに読み込まれ、このインキ制御モデルを
用いて、インキ供給に関して最適な設定が印刷開始前ま
たは印刷工程中に行われることを特徴とする、被印刷体
を処理する機械におけるインキ供給を制御する方法。 - 【請求項2】 記憶されたデータが、インキ制御モデル
によって、最適なインキ予備調整のために使用される、
請求項1に記載の方法。 - 【請求項3】 記憶されたデータが、インキ制御モデル
によって、印刷速度が変わったときの速度補償のために
使用される、請求項1または2に記載の方法。 - 【請求項4】 記憶されたデータが、インキ制御モデル
によって、印刷ジョブが変更されたとき、またはインキ
装置を洗浄した後のインキ流入および/またはインキプ
ロフィル除去を最適化するために使用される、請求項1
から3までのいずれか1項に記載の方法。 - 【請求項5】 印刷インキの物理特性のデータが、印刷
工程で使用される被印刷体(12)での印刷インキのス
ペクトル拡散反射率を含んでいる、請求項1から4まで
のいずれか1項に記載の方法。 - 【請求項6】 印刷インキの物理特性のデータが、標準
化された被印刷体(12)での印刷インキのスペクトル
拡散反射率を含んでいる、請求項1から5までのいずれ
か1項に記載の方法。 - 【請求項7】 印刷インキの物理特性のデータが、印刷
インキの少なくとも2種類の層厚(11)についてのス
ペクトル拡散反射率を含んでいる、請求項5または6に
記載の方法。 - 【請求項8】 印刷インキの物理特性のデータが、標準
化された条件のもとでのレオロジー特性を含んでいる、
請求項1から7までのいずれか1項に記載の方法。 - 【請求項9】 印刷インキの物理特性のデータが、標準
化された条件のもとでの最大の湿し水吸収容量および/
または最大の湿し水吸収速度を含んでいる、請求項1か
ら8までのいずれか1項に記載の方法。 - 【請求項10】 被印刷体(12)の物理特性のデータ
が、印刷ジョブに使用される被印刷体(12)のスペク
トル拡散反射率、または被印刷体の類別を含んでいる、
請求項1から9までのいずれか1項に記載の方法。 - 【請求項11】 被印刷体(12)の物理特性のデータ
が、印刷ジョブに使用される被印刷体(12)の表面特
性を含んでいる、請求項1から10までのいずれか1項
に記載の方法。 - 【請求項12】 インキ装置の温度および/または印刷
速度(V)および/またはゾーンごとの絵柄面積率など
のさらに別の印刷機パラメータがデータとしてコンピュ
ータに利用される、請求項1から11までのいずれか1
項に記載の方法。 - 【請求項13】 請求項1から9までのいずれか1項に
記載の方法を実施する装置。
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