説明

印刷された材料を乾かす方法

【課題】被印刷体を迅速かつ効率的に乾かすことができる方法を提供する。
【解決手段】印刷された材料を乾かす方法は、個々にまたはグループごとに制御可能な放射源の1次元または2次元のアレイ(119,219)によって作業が行われる。このとき、印刷画像または版(4)の内容を表す個々の色分解版(4m)についての高解像度の画像データをそれより解像度の低い画像データに変換する。搬送方向における印刷画像の位置を表す位置データを被印刷体を搬送する装置(7)から取得する。解像度の低い前記画像データと上記の位置データとからアレイ(119,219)の放射源(119aから119n,219aから219n)の個々の強度またはこれらの放射源のグループの強度を変調するための制御データを生成する。高解像度の印刷画像の複数の画点をそれぞれ含む時間的に変調された複数の放射点(171)で、搬送方向における被印刷体(121)を覆う。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、例えば印刷された枚葉紙、紙ウェブまたは材料ウェブ、あるいはプラスチックフィルム、ラベルなどの印刷された材料を乾かす方法および装置に関する。
【背景技術】
【0002】
特に多色刷りの場合、次の色で印刷されたり塗料塗布によって処理されたりする前に、または印刷機で裏面を印刷する目的のために裏返される前に、被印刷体を迅速かつ効率的に乾かすのは難しい。というのも、各印刷ユニット間を被印刷体が通過する時間が比較的短いので、例えば過熱などによって印刷画像を損なわずに、必要な放射出力を被印刷体に作用させるのが容易ではないからである。
【0003】
実際にインキで印刷されている被印刷体の部分だけが照射されるという形態で、乾燥出力を引き下げることがすでに提案されている。例えば特許文献1には、いわゆる紫外線硬化型インキを乾かすために紫外線導波路のアレイを使用することが記載されており、この場合、個々のファイバから出射する紫外線の放射の強度は、通過した画像のインキ被覆度を識別するセンサによって制御される。
【0004】
特許文献2には、赤外線吸収体を備える印刷インキを、赤外線レーザダイオードからなる2次元のアレイを用いて乾かし、その際には画像内容を考慮することができると記載されているが、それがどのように行われるかについて具体的には記されていない。
【0005】
特許文献3で開示のインクジェットプリントにより、ミラーホイールスキャナを用いて被印刷体の表面にレーザ放射を照射することで印刷点を乾かすことが公知であり、インキで印刷されている被印刷体の箇所にだけその放射が到達することが意図される。この場合にも、それが具体的にどのように行われるかについて詳しくは記載されていない。
【0006】
更に特許文献4により、紫外線硬化型インキで印刷された枚葉紙を乾かすために、紫外線レーザダイオードの1次元または2次元のアレイを使用することが公知である。しかし同文献では、画像内容に依存する乾燥ではなく、紫外線放射によって被印刷体をできる限り均等に照射することが望まれている。
【特許文献1】欧州特許出願公開第0355473号明細書
【特許文献2】独国特許出願公開第10234076号明細書
【特許文献3】欧州特許出願公開第0993378B1号明細書
【特許文献4】独国特許出願公開第102004015700A1号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
本発明は、被印刷体を迅速かつ効率的に乾かすことができる方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
この目的は、請求項1に記載の特徴によって達成される。
【0009】
被印刷体、すなわち材料、例えば枚葉紙や材料ウェブなどは、放射源の1次元または2次元のアレイによって乾かされる。このとき、例えばインキゾーン開度を前もってセットするためにオフセット印刷機で用いられるような、製版のときすでに生成される解像度の低い印刷画像が、画像内容に依存して被印刷体を乾かすためにも利用される。それに応じて、インキ被覆度を印刷画像において初めて識別するためのセンサ類は必要なくなる。更に、乾燥ユニットで光源または光源のグループを画像内容に応じて制御するために必要な制御・調整技術上のコストは、是認できるオーダーである。これは、解像度の低い画像データが使用されて、ラスター化されたビットマップの各印刷点または各ピクセルを個々に扱わなくて済むからである。被印刷体の表面に放射源を焦点合せするために必要な光学コストについても、同様のことが当てはまる。
【0010】
解像度の低い画像データは、必ずしもアレイの放射源の網目間隔に対応していなくてよい。というのも、製版から受け継がれる「粗い」画像データは、第2のステップで初めて、解像度が更に引き下げられたデータへ変換されるのが好都合だからであって、この更に引き下げられた解像度が放射源の網目間隔に対応する。このような2段階の方法の利点は、製版から送られてくるデータを、まったく異なる調整工程または作業工程のために統一的に印刷機で利用することができ、すなわち何度も利用できるという点にある。アレイの放射源は、例えば導波路の端面や、発光ダイオードまたはレーザダイオードなどの半導体放射ユニットであってよい。使用するインキの種類に応じて、乾燥プロセスに必要な放射の波長が選択される。例えば反応性硬化型インキには紫外線放射、オフセットインキには印刷用インキの色素による吸収に合わせて調整された可視光、あるいは赤外線吸収体が混入されたインキには赤外線放射が選択される。
【0011】
本発明のその他の利点は、添付図面の図1から図7を参照した以下の実施形態の説明から明らかであり、また、従属請求項に記載されている。
【発明を実施するための最良の形態】
【0012】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【0013】
図1は、製版から印刷機へのデータフローを本発明の方法との関連で説明するための原理図である。
【0014】
図1では、印刷されるべき画像の組み付けが行われる作業ステーションが符号1で示されている。この箇所では印刷ページのデータは、通常600dpiの解像度で例えばプリンタで校正刷りとして出力することができるベクタグラフィックスとして存在しており、この場合、校正刷りの画像のピクセルは、通常、16ビットの色深度を有することができる。このデータは、特に、図1に符号4が付されたブラック、シアン、マゼンタ、イエローの色で4枚の版を作成するための基礎として用いられる。これらの版の露光のために、いわゆるラスターイメージプロセッサ2で、データが4つの色分解版にラスター化される。ラスター化された色分解版におけるラスターピクセルの解像度は、通常2,400dpiであり、すなわち、はるかにきめ細かくなっている。これは、各画点が、色深度に応じて異なる数のラスターピクセルへ分解されるからである。ラスター画像データは、いわゆる「CTP」機器である版露光器3へ送られ、そこで、前述した基本色の4つの版が順次露光される。
【0015】
露光されるべき領域の大きさと位置は4つの版についてそれぞれ異なっており、その様子は図2に例示されている。
【0016】
図2は、独国の有名な大学都市のカラー画像20を左側に示すとともに、その隣りの右側には、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(B)の色分解版を縮小して示している。対応する版にインキ着けされるべき領域は暗く示されているのに対して、インキのない領域は明るく示されている。
【0017】
組み付けられたカラー画像から、色分解版およびラスター化された色分解版を生成し、保存し、表示させることができる作業ステーション5(図1参照)も、同じくまだ製版に属している。本実施形態では、データはこの作業ステーション5でいわゆるPPFフォーマット(print production format)で存在しているものと想定しており、このフォーマットは、印刷製品を製造するときに使用されるさまざまな機器の間でのデータ交換のために特別に生成されたものである。更に、このフォーマットを基本とするCIP3/CIP4の規格に基づき、組み付けられた印刷画像のデータから、いわゆる「ラフ画像」(プレビュー画像)の生成が意図されている。このプレビュー画像は、はるかに粗い50dpiの解像度を有しているのが通常であり、4つの色分解版としても利用可能である。
【0018】
CIP3/CIP4仕様は、このラフ画像のデータをインキゾーン開度のプリセットのために利用することを推奨しており、印刷機7の4つのインキユニット7aから7dの各々、またはそこに含まれるインキユニット16aから16d(図5参照)は、印刷機の判型幅に応じてこれを16個から32個有しているのが通常である。このことは、さまざまな印刷機メーカーにおいて、いわゆる製版インターフェース(PPI)で行われるのが通常である。これは、プレビュー画像のデータから個々のインキゾーン内部のインキ被覆の割合を合算し、ゾーン開度を操作する個々のインキユニットにおけるモータに対する調節値へと換算するパーソナルコンピュータまたは産業用コンピュータである。この調節値は機械制御ユニット8へと伝送され、そこでモータ制御部に対する制御信号へと変換される。
【0019】
本発明の1つの実施形態では、解像度の粗いプレビュー画像のデータが、印刷機7で印刷された枚葉紙または(ウェブ印刷機の場合には)印刷されたウェブを画像に依存して乾かすためにも、すなわち、実際に印刷インキが存在している箇所で実質的に放射を作用させるためにも、利用されることを意図している。
【0020】
これについて具体的に詳しく説明する前に、後方に配置された塗布ユニットを備えた典型的な4色刷り枚葉紙印刷機の図5に示す原理図について説明する。図5は、印刷されていない用紙パイルがある給紙ユニット9と、4つの基本色のための4つの印刷ユニット7aから7dと、を備えるタンデム型のオフセット印刷機7を示している。各印刷ユニットは、圧胴13aと、ブランケット胴14aと、版胴15aと、インキユニット16aとを有し、このモジュールは第1の印刷ユニット7aについてのみ符号が付されている。それぞれの印刷ユニット間の渡し胴21aから21dが、印刷された枚葉紙を1つの印刷ユニットから次の印刷ユニットへ運ぶ。第4の印刷ユニット7dの後には、「チャンバ型ドクター」の型式の塗布ユニット7eが続いており、すなわち、この塗布ユニットはスクリーンセルローラ19eとチャンバ型ドクター20eとを有する。符号22eは、いわゆる「星形スクリーンローラ(Rasterwalzenstern)」を表しており、星形スクリーンローラは、セルサイズがそれぞれ異なる3つの別のスクリーンローラを含んでいるとともに、これらのローラとスクリーンローラ19eとを交換し、このようにして塗布されるべき塗料の量を規定する。塗布ユニット7eでは、使用する塗工版の種類(ブランケットまたはフレキソ形式)に応じて、印刷された枚葉紙が塗料塗布胴21eにより全面的に塗料で被覆されるか、あるいはスポット塗料で被覆される。
【0021】
塗布ユニット7eの後には乾燥塔7fが続いている。この乾燥塔では、例えば印刷された枚葉紙に水性の分散性塗料が塗布ユニット7eで塗布されたときに、機械を通過して運ばれた枚葉紙が、胴37fの領域で熱風と赤外線放射によって乾かされる。
【0022】
乾燥ユニット7fの後には印刷機の排紙ユニット10が続いている。この内部では、くわえづめブリッジがチェーンガイド11によって回転運動をする。このくわえづめブリッジ18は塗工された枚葉紙を引き取り、これを差込式乾燥ユニット110aおよび110bへ差し入れ、そこで枚葉紙は赤外線放射および/または熱風によって再度乾かされ、その際に塗布された塗料が固まる。こうして乾かされた枚葉紙は、次いで、排紙ユニット10で枚葉紙パイル12上に積み置かれる。
【0023】
上述した実施形態では、印刷機7はいわゆる紫外線硬化型インキで印刷することを意図しており、すなわち、オフセット印刷で通常であるように、熱または赤外線放射の作用によって酸化して乾いたり、紙への浸透によって乾いたりはしないインキであり、紫外光で照射されることによって硬化するインキである。このような種類のインキと、印刷用として特別な装備をもつ紫外線硬化型インキを備えたオフセット印刷機とは、それ自体公知である。インキを乾かすために、圧胴13aから13dを介しての枚葉紙搬送経路には、必要な紫外線放射を提供する、いわゆる面間乾燥ユニット17aから17dがそれぞれ配置されている。このような面間乾燥ユニット17eは、塗布ユニット7eの圧胴13e上にも設けられている。この面間乾燥ユニット17eにより、例えば紫外線硬化型スポット塗料を乾かすことができ、すなわち面間乾燥ユニット17aから17dの場合と同じように印刷画像に依存して、すなわち本実施形態では塗工画像に依存して乾かすことができる。
【0024】
例えば印刷画像の全面にわたって塗布されることもある水性塗料が塗布ユニット7eで塗布される場合には、水性塗料から水蒸気が追い出される熱風乾燥ユニット27aを含んでいる、塗布ユニット7eの後に配置された乾燥塔7fを作動させることができる。
【0025】
印刷されて塗工された枚葉紙を更に乾かすために、それ自体公知かつ周知のように、排紙ユニット10のチェーンガイドの領域に追加の乾燥ユニット110aおよび110bが設けられていてよい。これは、塗布されるインキまたは塗料の種類に応じて、排紙パイル12に積み置かれる前にこれをいっそう乾かすために、例えば赤外線乾燥ユニットまたは紫外線乾燥ユニットであってよい。このような乾燥ユニット110aおよび110bは、差込式ユニットとして構成されているのが通常であり、これにより、この箇所でさまざまな乾燥ユニットのタイプを必要に応じて利用することができる。
【0026】
本発明のこの実施形態では、面間乾燥ユニット17aから17eは図6(a)を参照して説明するように構成されており、例えばN2などの不活性ガスで洗浄される、閉じたハウジング118の中に、紫外線放射ユニットの1つまたは複数のアレイ119をそれぞれ含んでいる。これは、紫外線硬化型インキを重合させる光重合開始剤を活性化するのに必要な370から385ナノメートルの波長領域の紫外線放射を放出する発光ダイオード119aから119nである。このような光重合開始剤、例えばBASF社(居所:独国、ルートヴィヒスハーフェン)が提供しているLucirin(登録商標)TPOは、380ナノメートルの波長領域に吸収最大値を有している。
【0027】
このスペクトル領域の紫外線ダイオードは、現在、数マイクロワットから数ワットまでの範囲内の出力で提供されており、例えばRoithner Lasertechnik社(居所:オーストリア、ウィーン)を通じて購入することができる。紫外線ダイオードは、それが別個のダイオードである場合、直径が3または5ミリメートルの通常のハウジング寸法を有し、さまざまなビーム発散角120で購入することができる。このようなダイオードによって、別個に扱うことが可能な紫外光源からなるリニアアレイを構成することができる。このリニアアレイは、特別な補助光学系なしに、数センチメートルの作業間隔で直径d=約3から10ミリメートルの照明スポットを印刷された枚葉紙121に生成する。これにより、このようなアレイの下を通過していく枚葉紙121が幅全体にわたってアレイで覆われるようにアレイは枚葉紙を照射できるようになっている。
【0028】
ハウジング118には、発光ダイオード119aから119nを制御するための電子制御ユニット123も格納されている。更に、各面間乾燥ユニットに付属する制御コンピュータ122も格納されており、制御コンピュータ122は、図5では図面を見やすくする都合から模式的にブロック図として抜き出して図示されており、機能については後でまた説明する。ハウジング118は、発光ダイオード119aから119nの良好な冷却を確保するために、発光ダイオードアレイ119の領域にリブのあるアルミニウムで製作されている。発光ダイオード119aから119nは、熱的に接触するように、ハウジング118の穴に挿入されている。発光ダイオード119aから119nは、両側に突出する条片118bおよび118cによって汚れから守られており、各条片の間のスリットから流出していく不活性ガスN2は、発光ダイオード119aから119nの端面の手前にある空間へ、霧状のインキや水分が浸入するのを防止する。これに代えて、各条片118bおよび118cの間に、発光ダイオード119aから119nの端面を汚れから防護する、例えば取外し可能な放射窓が取り付けられていてもよい。
【0029】
複数列の発光ダイオード219aから219n,219bから219nを面間乾燥ユニット218内に配置することもできる。複数列、例えば50列の発光ダイオードを印刷された枚葉紙の搬送方向に相前後して配置し、対応する発光ダイオードが一直線上に並ぶようにすれば、印刷画像の同じ画点を何度も順次照射することができる。これにより乾燥ユニットの性能を高めることができる。更に、適切に選択された円錐状のビームで覆うことで、乾かされるべき枚葉紙上での輝度を均等にすることができる。
【0030】
その様子は図3に再度明らかに示されている。上側領域には、紫外線ダイオード構造のリニアアレイ119の端面が平面図として簡略的に示されている。その下に、色分解版マゼンタの粗いプレビュー画像が示されている。この色分解版上には、説明のためだけに用いる方形の補助網目がかけられている。この補助網目のそれぞれの正方形のセルは、b=10ミリメートルの寸法を有している。発光ダイオードアレイ119のダイオード119aが配置された間隔aは5ミリメートルであり、すなわち補助網目の各セルは、発光ダイオードのスイッチが入ったときに、部分的に重なり合う2つの紫外線帯129aおよび129bによって覆われる。これにより、紫外線帯129a,129bの中心軸130a,130bから周辺部にかけての強度低下が補償される。
【0031】
図6(c)に示すように、網目間隔の半分であるa/2=2.5ミリメートルだけ第1のアレイ119に対してオフセットされた、紫外線発光ダイオード219の別のアレイが設けられていると、いっそうの均等化を実現することができる。その場合、補助網目の各セルに4つの発光ダイオードが割り当てられ、隣接する発光ダイオードを適宜制御すれば、乾かされるべき枚葉紙上で、いっそう高い出力密度といっそう均等な紫外線放射の分布とを実現することができる。
【0032】
補助セル上を覆うために必要な各ビームの長さは、機械速度すなわち印刷された枚葉紙121が面間乾燥ユニット117または紫外線発光ダイオードアレイ119の下を通り過ぎていく速度と、該当する発光ダイオードのスイッチが入っている時間とから算出される。機械速度が全速のとき、枚葉紙はおよそ5メートル/秒で移動するので、スイッチオン時間が2ミリ秒ならば、紫外線帯129aおよび129bの長さは10ミリメートルと算出される。500mWの光出力を放出する発光ダイオードを使うときは、枚葉紙が通過するとき補助網目の各セルに、2つのダイオード×2ミリ秒×0.5ワット=2ミリワット秒のエネルギーをもつ紫外線放射が注入され、これは2mJ/cm2の線量に相当している。この線量は、紫外線硬化型インキを乾かすのにすでに十分である。枚葉紙搬送方向に相前後して複数の発光ダイオードアレイを配置することによって、いっそう高い放射線量を実現することができる。
【0033】
本発明の機能にとって決定的に重要なのは、面間乾燥ユニット17aから17dの下を通過する印刷された枚葉紙の運動と、アレイ119の紫外線発光ダイオードのオン・オフ時点との間の同期化であって、印刷機の胴に関して軸方向での印刷画像に対するダイオードの正確な割当である。これについて、以下、図7を参照しながら具体的に説明する。図7は、面間乾燥ユニット17aから17eにおける発光ダイオードアレイ119を制御するための主要な電子的要素を示すブロック図であって、面間乾燥ユニットのアレイにおける個々の発光ダイオードを制御するための信号スペクトルの一例を示す図である。
【0034】
すでに冒頭で図1を説明する際に述べたように、機械制御ユニット8は、市販のパーソナルコンピュータまたは産業用コンピュータである、いわゆる製版インターフェース(PPI)6を備えたデータ回線を介して、相応の画像評価ソフトウェアと接続されているとともに、印刷機のインキユニットでインキゾーン開度をプリセットするために製版インターフェース6で算出されたインキゾーン開度の値を画像評価ソフトウェアから受けとる。この値が送られるモータ制御部には、符号31が付されている。モータ制御部は、4つの印刷ユニット7aから7dのインキユニット16aから16dのそれぞれが備えている、例えば32個のインキゾーンモータの各々に対する制御信号を供給する。この値が送られた後に、または場合によりその前に、製版インターフェース6から、面間乾燥ユニットに付属している機械制御ユニット8のモジュール32へ、面間乾燥ユニット17aから17eの発光ダイオード119aから119nのオン・オフを記述するデータが送られる。このデータは、画像のラスター化の後にCTP装置3のRIP2(図1参照)によって製版データで露光された、または露光されるべき、4つの版4のそれぞれの座標系に関連づけられている。
【0035】
制御モジュール32では、このデータが機械固有に前処理され、引き続いて面間乾燥ユニット17aから17eの乾燥ユニット制御部122aから122eへと送られる。これには、一方では使用開始時点の指定が含まれており、すなわち、最初の枚葉紙が例えば印刷ユニット7cへ入って付属の面間乾燥ユニット17cでの乾燥が始まる時点の指定が含まれている。この値は、印刷機のメイン駆動装置が作用する胴13cにあるエンコーダ34(図5参照)が供給する角度値φから計算される。各印刷ユニットの相対的な位置、および、歯車を介して相互に連結された個々の印刷ユニット7aから7dの間での枚葉紙の搬送経路差が、モジュール32に記憶されている。また、機械角度に対する個々の面間乾燥ユニット17aから17eの位置の空間的な割り当ても同様に記憶されている。
【0036】
機械定数を通じて印刷画像の先頭部をコンピュータによって割り当てる代わりに、各印刷ユニットにセンサを設け、このセンサを通じて、各中間カバー印刷機の下を通過して運ばれる枚葉紙における印刷画像の先頭部を認識し、または枚葉紙のエッジを認識することも、当然ながら同じく可能である。
【0037】
更に、印刷された枚葉紙の乾燥は、印刷されているインキの層厚にも左右される。これは、例えば試し刷りを用いて相応の測定機器で判定することができる。それに応じて機械制御ユニット8の制御モジュール32は、インキ層厚ρが測定される測光器33と接続されている。この測定値は、アレイ119または219の発光ダイオード119aから119nの強度をプリセットするために利用される。更に、発光ダイオードの強度を調整するための手動による修正手段が設けられている。これは例えばポテンショメータ39のような任意の入力ツールであってよく、あるいは、例えば機械制御ユニット8のここには図示しないスクリーン上のタッチスクリーンによる入力であってよい。
【0038】
更に、発光ダイオード119aから119nを、そこから発せられる放射出力に関して検査するのが好都合な場合がある。このことは、例えば発光ダイオードアレイ119の領域で放射出力を常時監視する受光器のアレイによって行うことができ、または、定期的に、例えば印刷ジョブの前ごとに、意図されるキャリブレーション工程によって行うことができる。
【0039】
次いで、面間乾燥ユニット17aから17eの乾燥ユニット制御部122aから122eに、簡略化した図面で示すように、製版インターフェース6でそれぞれの版について計算されたアレイ119または219の個々の発光ダイオードについての信号スペクトルが、機械制御ユニット8のモジュール32による相応の改変のあとに送られる。ただし、この信号の時間的推移は機械速度vによって左右される。信号の強度についても同様のことが言える。というのも機械が低速で運転されていれば、面間乾燥ユニットの個々の発光ダイオードの放射の作用領域内に印刷枚葉紙が長くとどまるので、紫外線発光ダイオードの強度を下げることができ、または、パルス間の休止時間が長いパルス化によって発光ダイオードを作動させることができるからである。
【0040】
枚葉紙の乾燥サイクルの内部で、個々の発光ダイオードのオン・オフ時点は、エンコーダ34が供給する機械角度を通じても同じく制御される。そのために、乾燥ユニット制御部122aから122eは同じくエンコーダ34につながれており、そのようにして機械制御ユニット8の制御モジュール32を介して迂回することなく、機械角度φと直接的に同期化される。これにより、機械の始動時や減速時にも印刷画像の乾燥が、印刷胴の円周レジスタを基準とする正しい見当で行われることが保証される。
【0041】
更に、自動化されたオフセット印刷機は、通常、版胴の軸方向の位置に作用する、すなわち印刷画像を側方へ変位させることができる自動式のレジスタ制御部と、対角線レジスタ調節部も有している。画像に依存する乾燥が高い解像度で行われる場合に特に重要となる、印刷画像に依存する乾燥に対するレジスタ制御部36の影響を排除または補償するために、レジスタ制御部36の信号Δxを、同じく乾燥ユニット制御部122aから122eへ直接送ることができる。そして、例えばレジスタ制御部が版胴を5ミリメートルだけ軸方向に変位させ、発光ダイオードの網目間隔が2.5ミリメートルであるときには、乾燥ユニット制御部122aから122eで記憶されている信号スペクトルが「2つの発光ダイオード位置」の分だけ変位させられ、すなわち新たに割り当てられ、そのために、例えば7番目の発光ダイオードが5番目の発光ダイオードの信号スペクトルによって制御され、以下同様となる。
【0042】
面間乾燥ユニット122aから122eの個々の発光ダイオードについての、製版インターフェース6での制御データの前処理は次のようにして行われる。すなわち、50dpiで解像された個々の色分解版のプレビュー画像から、例えば各紫外線発光ダイオード119aから119nについて、版胴の長さに関して規格化された信号スペクトルが生起される。そのために図3に示すように版に補助網目がかけられ、その網目要素は例えば軸方向で1つまたは複数の、例えば2つの発光ダイオードを含んでいる。版が張り渡された胴に関する円周方向では、補助網目の解像度または各要素の長さは、その方向に対して横方向の解像度または長さと等しくなくてよい。すなわち、この解像度は発光ダイオードのオン時間により規定されるので、例えば円周方向の解像度は横方向の解像度より粗く選択することもできる。ただし、搬送方向におけるいっそうきめ細かい解像度は、補助光学系が使用される場合にのみ有意義である。各発光ダイオードで生起される照明区域は、円形または楕円形なのが通常だからである。しかしながら、例えば発光ダイオードアレイの長さ全体にわたって延びる円柱レンズの形態をなす補助光学系によって、搬送方向に対して横向きに線状の焦点を生成することもできる。この場合、搬送方向における解像度は、これに対して横方向における解像度よりも低く選択することもできる。
【0043】
本実施形態では、両方の座標方向で等しい解像度が想定されている。発光ダイオードについての制御信号は50dpiのプレビュー画像から生成され、これは1センチあたり約20個の画像ピクセルに相当しているが、発光ダイオードの網目間隔はこれよりも粗く、例えば2.5ミリメートルほどなので、複数のピクセル、例えばプレビュー画像の50×50個の画点が1つのセルにまとめられ、このセルが単位としてみなされる。
【0044】
そして製版インターフェース6で、着目する色分解版について、補助網目のそれぞれのセルに色割合が含まれているかどうか、そこに露光器3によって網点が付けられているかどうか、あるいは付けられていたかどうかが判定される。これが当てはまらないとき、該当する発光ダイオードは相応の時間インターバルまたは機械角度インターバルの間暗いままに保たれる。少なくとも1つの網点が補助網目のセルの領域に存在している別のケースでは、対応する発光ダイオードが該当する時間インターバルまたは機械角度インターバルの間オンになる。ただしインキゾーンプリセットとは異なり、乾燥ユニット制御部では、版に露光された網点の量や大きさが問題になるのではなく、露光のときに補助網目の各セルで版に網点がつけられているかどうか、または、印刷された枚葉紙上に相応の色点が印刷されているかどうかが問題になる。というのも、各色点が乾くために紫外線放射を必要とするので、発光ダイオードの強度は、網点の大きさだけでなく、その層厚も減っている場合にのみ引き下げることができるからである。このことは通常は該当しない。それは簡略化した図4の略図を見れば明らかである。この図には、個々の発光ダイオードによって乾かされるべき、印刷されて乾かされるべき枚葉紙4mの一部が、大幅に拡大された形態で示されている。発光ダイオードの放射点171は、図面から明らかなように、網点の非常に多くの列にわたって延びている。この部分の上側領域におけるインキ被覆度は下側領域よりもはるかに高いにもかかわらず、覆われるすべての網点を十分に乾かすためには、放射点171を生成する発光ダイオードの強度が維持されなくてはならない。
【0045】
ただし、発光ダイオードの放射強度の引き下げ、またはパルス化されて作動する発光ダイオードの場合におけるパルス時間の短縮は、印刷時の網点のインキ層厚が減少し、更には紫外線硬化型インキの硬化に対する散乱放射の影響が増加する程度まで網点を小さくした場合には可能である。このような機能面の事実関係も同じく製版インターフェース6で考慮に入れることができる。そのために、枚葉紙の搬送方向yにおける個々の発光ダイオードについて製版インターフェース6が位置に依存して計算する、該当箇所での画像明度を含んでいる強度推移I(y)に、事前に求められて例えば表に記憶された、要求される機能面の事実関係を記述する修正値が与えられる。
【0046】
上ですでに詳しく説明したとおり、隣接する発光ダイオードの放射源は重なり合っている。このとき、照射される区画の縁部領域における強度は中心部よりも低いだけでなく、その一方で、照明される放射点171の縁部領域では割線が短いので、動いている枚葉紙に対する照射時間も短くなることに留意すべきである。したがって、補助網目のセルが各発光ダイオードによって生成される照明スポットよりも小さくなるように補助網目を選択するのが好適であり、このことは、少なくとも運動方向に対して垂直の寸法については当てはまる。
【0047】
以上、紫外線硬化型インキで印刷された枚葉紙を乾かすために紫外光を放出する発光ダイオードを用いて本発明を説明した。しかしながら、オフセットインキで印刷が行われる場合には、可視波長領域で放射を行う、印刷されたインキの色素の吸収性質に合わせて調整された光源または発光ダイオードを使用することも可能であり、本発明の範囲に含まれる。同様に、例えば印刷インキに混入されている吸収物質に合わせて赤外線放射の波長が調整されていれば、赤外線放射を発する放射源からなるアレイを用いることも可能である。
【0048】
更に、各印刷ユニットに付属する面間乾燥ユニットをとりあげて本発明を説明したが、塗布されたインキを全体として乾かすために、例えば4つの印刷ユニットの後に続けて乾燥ユニットを設けることも同様に可能である。この場合には、個々の色分解版についてのデータを個別に処理する必要はない。これは、例えば排紙ユニット10にある差込式乾燥ユニットであってよく、この差込式乾燥ユニットは、この場合には紫外線最終乾燥ユニットとして構成されており、画像内容に依存して乾燥を行うために別個に制御可能な紫外光源を備えているか、または、場合により全面的に乾燥を行う。
【0049】
別の実施形態では、上述した方法に代えて、次のように手順が進められる。
【0050】
第1のステップでは、製版インターフェースがRIP2から、すでにラスター化されているカラー画像分解版のデータを、例えば2,400dpiの網目画像の解像度で場合により順次受けとる。次いで、製版インターフェースはこの高い解像度の画像データを直接、発光ダイオードの網目間隔にほぼ相当する解像度の粗い画像データにする。このとき、第1の実施形態を用いて方法に関して説明したように強度調節を行えるようにするために、対応する粗い補助網目の各セルについて、補助セルのなかに網点があるかどうか、場合により網点がどれぐらいの大きさかが判定されるようにして手順が進められる。そして、この情報を用いて、製版インターフェースのプロセッサが信号スペクトルI(y)を個々の発光ダイオードについて計算し、これを保存して機械制御ユニット8へ送り、そこでこの信号スペクトルが、機械角度φに依存する信号スペクトルへと変換される。それ以後、この方法は別の実施形態を用いて上で説明したように進行する。
【図面の簡単な説明】
【0051】
【図1】製版から印刷機へのデータフローを本発明の方法との関連で説明するための原理図である。
【図2】露光されるべき領域の大きさと位置が4つの版についてそれぞれ異なる様子を示す図である。
【図3】紫外線ダイオード構造のリニアアレイの端面を示す平面図、および色分解版マゼンタの粗いプレビュー画像を示す図である。
【図4】枚葉紙上の網点と発光ダイオードの放射点との位置関係を示す図である。
【図5】塗布ユニットが後方に配置された典型的な4色刷り枚葉紙印刷機を示す原理図である。
【図6】乾燥ユニット内における発光ダイオードアレイの配置を示す断面図および平面図である。
【図7】乾燥ユニットにおける発光ダイオードアレイを制御するための主要な電子的要素を示すブロック図であって、個々の発光ダイオードを制御するための信号スペクトルの一例を示す図である
【符号の説明】
【0052】
1 作業ステーション
2 ラスターイメージプロセッサ
3 版露光器
4 版
5 作業ステーション
6 製版インターフェース
7 印刷機
7a−7d 印刷ユニット
7e 塗布ユニット
7f 乾燥ユニット
8 機械制御ユニット
9 給紙ユニット
10 排紙ユニット
11 チェーンガイド
12 枚葉紙パイル
13a−13e 圧胴
14a ブランケット胴
15a 版胴
16a−16d インキユニット
17a−17d 面間乾燥ユニット
18 くわえづめブリッジ
19e スクリーンセルローラ
20 カラー画像
20e チャンバ型ドクター
21e 塗料塗布胴
22e 星形スクリーンローラ
27a 熱風乾燥ユニット
31 モータ制御部
32 制御モジュール
33 測光器
34 エンコーダ
36 レジスタ制御部
37f 胴
39 ポテンショメータ
110a−110b 差込式乾燥ユニット
117 面間乾燥ユニット
118 ハウジング
118b−c 条片
119 アレイ
119a−119n 発光ダイオード
120 ビーム発散
121 印刷された枚葉紙
122 制御コンピュータ
122a−122e 乾燥ユニット制御部
123 電子制御ユニット
129a−129b 紫外線帯
130a−130b 中心軸
171 放射点
218 面間乾燥ユニット
219 発光ダイオード
ρ インキ層厚
v 機械速度
Δx 信号
I 強度推移
y 搬送方向
φ 機械角度
2 不活性ガス

【特許請求の範囲】
【請求項1】
個々にまたはグループごとに制御可能な放射源の1次元または2次元のアレイ(119,219)によって印刷された材料を乾かす方法であって、
印刷画像または版(4)の内容を表す個々の色分解版(4m)についての高解像度の画像データをそれより解像度の低い画像データに変換し、
搬送方向における印刷画像の位置を表す位置データを、被印刷体を搬送する装置(7)から取得し、
前記解像度の低い画像データと前記位置データとから前記アレイ(119,219)の放射源(119aから119n,219aから219n)の個々の強度または該放射源のグループの強度を変調するための制御データを生成し、
高解像度の印刷画像の複数の画点をそれぞれ含む時間的に変調された複数の放射点(171)で、前記搬送方向における前記被印刷体(121)を覆う、
方法。
【請求項2】
第1のステップにおいて前記高解像度の画像データを前記解像度の低い画像データへ変換し、
第2のステップにおいて前記解像度の低い画像データを前記放射源の前記アレイ(119,219)の網目に合わせて調整された更に解像度が低いデータへ変換する、
請求項1に記載の方法。
【請求項3】
前記高解像度の画像データはラスター化された色分解版の画像データであり、
前記解像度の低い画像データは前記放射源アレイ(119,219)の網目に合わせて調整される、
請求項1に記載の方法。
【請求項4】
前記印刷画像は紫外線放射のもとで硬化するインキで印刷されており、
前記放射源の前記1次元または2次元のアレイは、紫外線導波路の端面または紫外線を放出する半導体光源(119,219)からなっている、
請求項1に記載の方法。
【請求項5】
前記印刷画像は可視光のもとで硬化するインキで印刷されており、
前記放射源の前記1次元または2次元のアレイは、可視光を放出する導波路の端面または可視光を放出する半導体光源からなっており、
前記可視光の波長は印刷インキの色素に合わせて調整される、
請求項1に記載の方法。
【請求項6】
前記印刷画像は赤外線放射のもとで硬化するインキで印刷されており、
前記放射源の前記1次元または2次元のアレイは、赤外線導波路の端面または赤外線を放出する半導体光源からなっており、
前記赤外線放射の波長は印刷インキ中にある赤外線吸収体に合わせて調整される、
請求項1に記載の方法。
【請求項7】
低解像度の色分解版画像の画像データは、前記被印刷体の搬送方向における解像度が該搬送方向に対して横方向の解像度よりも粗くなっている、請求項1に記載の方法。
【請求項8】
前記放射源の強度を変調するための制御データは、前記被印刷体の搬送方向における解像度が該搬送方向に対して横方向の解像度よりも粗くなっている、請求項1に記載の方法。
【請求項9】
前記アレイの光源または該光源のグループは、それから発せられる放射に関して検査される、請求項1に記載の方法。
【請求項10】
多次元の前記アレイ、または個々に相前後して配置された、前記光源の直線状の複数のアレイが使用され、
前記被印刷体の搬送方向に相前後して配置された前記光源は、前記印刷画像の同じ画点をそれぞれ照射するように制御される、
請求項1に記載の方法。
【請求項11】
前記光源(119aから119n)の放射の強度は、連続的または段階的に制御可能である、請求項1に記載の方法。
【請求項12】
前記印刷画像の乾燥は印刷機(7)内で行われる、請求項1に記載の方法。
【請求項13】
前記印刷機は互いに異なったインキ用の複数の印刷ユニット(7aから7d)を有し、
個々の前記印刷ユニットの後または内部に乾燥ユニット(17aから17d)がそれぞれ設けられている、
請求項12に記載の方法。
【請求項14】
特に前記印刷画像上に塗られた塗料層を全体的に乾かす役割を果たす1つまたは複数の更なる乾燥ユニット(17f)が設けられている、請求項13に記載の方法。
【請求項15】
前記乾燥ユニットの制御部には、印刷された画像または印刷された色分解版(YMCB)の層厚(ρ)を表す指標となる追加的なデータが供給される、請求項1に記載の方法。
【請求項16】
前記制御部には、印刷用インキのコントラストまたは印刷用インキの層厚の局所的変動を表す追加的なデータが供給される、請求項1に記載の方法。
【請求項17】
前記1次元または2次元のアレイ(119)は、カプセルとしての前記放射源(119aから119n)によって封じられている、請求項1に記載の方法。
【請求項18】
前記カプセルは取外し可能な放射窓を備えている、請求項17に記載の方法。
【請求項19】
前記カプセル(118)の内部空間および/または前記アレイ(119)と被印刷体との間の空間には不活性ガス(N2)が充填されるか、またはこの空間は洗浄される、請求項17に記載の方法。
【請求項20】
前記解像度の低い画像データの解像度は5から100dpiの間である、請求項1に記載の方法。
【請求項21】
前記解像度の低い画像データの解像度は約50dpiである、請求項1に記載の方法。
【請求項22】
前記放射源(119aから119n)の網目間隔は0.2ミリメートルから8ミリメートルの範囲内、特に2から5ミリメートルの範囲内にある、請求項2または3に記載の方法。

【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【公開番号】特開2009−137302(P2009−137302A)
【公開日】平成21年6月25日(2009.6.25)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−311767(P2008−311767)
【出願日】平成20年12月8日(2008.12.8)
【出願人】(390009232)ハイデルベルガー ドルツクマシーネン アクチエンゲゼルシヤフト (347)
【氏名又は名称原語表記】Heidelberger Druckmaschinen AG
【住所又は居所原語表記】Kurfuersten−Anlage 52−60, Heidelberg, Germany
【Fターム(参考)】