DE102020113484A1 - Printing process with compensation print images to compensate for defects in inkjet printing - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Druckverfahren zur Herstellung eines Druckerzeugnisses, bei dem man optische Mängel beim Inkjetdruck, welche insbesondere durch inhomogenes Benetzungsverhalten des bedruckten Substrats für Inkjettinte und/oder durch mangelbehaftete Inkjetdruckdüsen hervorgerufen werden, mit Hilfe eines vor dem Inkjetdruck aufgedruckten Kompensationsdruckbildes ausgleicht.The invention relates to a printing process for the production of a printed product, in which optical defects in inkjet printing, which are caused in particular by inhomogeneous wetting behavior of the printed substrate for inkjet ink and / or by defective inkjet printing nozzles, are compensated for with the aid of a compensation print image printed before the inkjet printing.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Druckerzeugnisses, und ein durch das erfindungsgemäße Verfahren erhaltenes Druckerzeugnis.The present invention relates to a method for producing a printed product, and a printed product obtained by the method according to the invention.
Bei dem Bedrucken von Substraten, zum Beispiel bogenförmigen oder bahnförmigen Substraten wie Papier, Karton oder Kunststoffen, kommt es beim Inkjetdruck teilweise zu mangelbehafteten Druckergebnissen. Das heißt, das Druckbild aus der Druckvorstufe und das fertige Druckbild auf dem Substrat weichen in unerwünschter Weise voneinander ab. In einem solchen Fall weist das Substrat beispielsweise in manchen Bereichen zu viel oder zu wenig Farbe auf. Die Gründe für mangelbehaftete Druckergebnisse können auf das Substrat, auf das Inkjetsystem, insbesondere den Inkjetdruckkopf, oder auf beides zusammen zurückzuführen sein.When printing substrates, for example sheet-shaped or web-shaped substrates such as paper, cardboard or plastics, inkjet printing sometimes produces poor printing results. This means that the print image from the prepress stage and the finished print image on the substrate deviate from one another in an undesirable manner. In such a case, for example, the substrate has too much or too little color in some areas. The reasons for inadequate print results can be traced back to the substrate, the inkjet system, in particular the inkjet print head, or both together.
Ein bekanntes Problem bei der Herstellung von Druckerzeugnissen ist, dass die eingesetzten Substrate keine gleichmäßige, ideale Oberflächenbeschaffenheit, sondern eine inhomogene Oberfläche aufweisen. Solche Oberflächen können beispielsweise ein inhomogenes Benetzungsverhalten für Inkjettinte haben. Manchmal weisen die beim Bedrucken eingesetzten Substrate alle die gleiche inhomogene Oberfläche auf. Beim Bedrucken solcher Substrate mittels Inkjetdrucks erhält man, sofern keine besonderen Maßnahmen ergriffen werden, Druckerzeugnisse, welche alle das gleiche veränderte Druckbild mit der gleichen mangelbehafteten optischen Erscheinung zeigen.A known problem in the production of printed products is that the substrates used do not have a uniform, ideal surface quality, but an inhomogeneous surface. Such surfaces can, for example, have an inhomogeneous wetting behavior for inkjet ink. Sometimes the substrates used for printing all have the same inhomogeneous surface. When printing such substrates by means of inkjet printing, provided that no special measures are taken, printed products are obtained which all show the same changed print image with the same defective optical appearance.
Ein weiteres bekanntes Problem bei der Herstellung von Druckerzeugnissen ist auf die Inkjetdruckköpfe der Inkjetdruckmaschine zurückzuführen, welche teilweise defekte Inkjetdruckdüsen aufweisen. Solche defekten Inkjetdruckdüsen drucken dann insbesondere nicht parallel zu den benachbarten Inkjetdruckdüsen auf das Substrat, sondern schief. Somit kann es auch durch Inkjetdruckköpfe mit schief druckenden Inkjetdruckdüsen zu mangelbehafteten Druckbildern auf dem Substrat kommen.Another known problem in the production of printed products can be traced back to the inkjet printing heads of the inkjet printing machine, some of which have defective inkjet printing nozzles. Such defective inkjet printing nozzles then do not print on the substrate in particular parallel to the adjacent inkjet printing nozzles, but rather at an angle. This means that inkjet print heads with inclined printing nozzles can lead to defective print images on the substrate.
Um mangelbehafteten Druckbildern zu begegnen, sind verschiedene Vorgehensweisen vorgeschlagen worden. So ist es prinzipiell bekannt, das Substrat vor dem Bedrucken optisch mittels eines Kamerasystems auszuwerten und auf Grundlage dieser Auswertung das Druckbild der Druckvorstufe so zu modifizieren, dass im Ergebnis auf dem Substrat das gewünschte fehlerfreie Druckbild erhalten wird.Various approaches have been proposed in order to counter defective printed images. It is known in principle to evaluate the substrate optically by means of a camera system before printing and, on the basis of this evaluation, to modify the print image of the prepress stage in such a way that the desired error-free print image is obtained on the substrate.
Die
Die
Die im Stand der Technik bekannten Verfahren sind vergleichsweise aufwendig. Diese erfordern oftmals die analytische Auswertung jedes einzelnen Substrats vor dem eigentlichen Druckvorgang.The methods known in the prior art are comparatively expensive. These often require the analytical evaluation of each individual substrate before the actual printing process.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren anzugeben, mit dem man beim Inkjetdruck ein möglichst mangelfreies Druckbild erhält. Das Verfahren soll einfach mit herkömmlichen Druckmaschinen ausführbar sein und keine aufwendige Bildanalyse jedes einzelnen Substrats erfordern. Das Verfahren soll insbesondere auch zur kontinuierlichen Kompensation von auf nacheinander bedruckten Bögen oder Bahnen wiederkehrenden inhomogenen Oberflächen geeignet sein.It is the object of the present invention to provide a method with which a print image that is as free of defects as possible is obtained in inkjet printing. The method should be able to be carried out easily with conventional printing machines and not require any complex image analysis of each individual substrate. In particular, the method should also be suitable for the continuous compensation of inhomogeneous surfaces that recur on successively printed sheets or webs.
Es wurde nun gefunden, dass es auf einfache Weise möglich ist, mittels Inkjetdrucks mangelfreie Druckbilder zu erhalten, wenn man vor dem Inkjetdruck geeignete Kompensationsdruckbilder auf die Substrate aufbringt. Diese Kompensationsdruckbilder sind vorzugsweise farblos oder weisen im Wesentlichen die gleiche Farbe wie das Substrat auf, so dass der Betrachter des fertigen Druckerzeugnisses das Kompensationdruckbild im Idealfall nicht mit bloßem Auge erkennt, sondern nach dem Inkjetdruck ein optisch einwandfreies Druckbild erhält. Diese Kompensationsdruckbilder oder Zwischenbilder können einfach mit prinzipiell bekannten Druckverfahren wie beispielsweise Offsetdruck, Flexodruck oder Siebdruck auf die Substrate aufgetragen werden.It has now been found that it is possible in a simple manner to obtain print images free of defects by means of inkjet printing if suitable compensation print images are applied to the substrates before inkjet printing. These compensation print images are preferably colorless or have essentially the same color as the substrate, so that the viewer of the finished print product ideally does not see the compensation print image with the naked eye, but receives an optically perfect print image after the inkjet printing. These compensation print images or intermediate images can be applied to the substrates in a simple manner using printing processes that are known in principle, such as offset printing, flexographic printing or screen printing.
Dementsprechend betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Druckerzeugnisses, bei dem man ein Substrat mittels wenigstens eines Inkjetdruckkopfs bedruckt, wobei das Substrat und/oder der wenigstens eine Inkjetdruckkopf wenigstens einen Mangel aufweist, der zu einem mangelbehafteten Druckbild auf dem Substrat führt, dadurch gekennzeichnet, dass man durch Aufdrucken eines Zwischenbildes auf das Substrat vor dem Bedrucken mit dem wenigstens einen Inkjetdruckkopf den wenigstens einen Mangel des Substrats und/oder des wenigstens einen Inkjetdruckkopfs ausgleicht, so dass man ein im Wesentlichen mangelfreies Druckbild auf dem Substrat erhält.Accordingly, the present invention relates to a method for producing a printed product, in which a substrate is printed by means of at least one inkjet print head, the substrate and / or the at least one inkjet print head having at least one defect which leads to a defective print image on the substrate, characterized that by printing an intermediate image on the substrate before printing with the at least one inkjet printhead, the at least one defect in the substrate and / or the at least one inkjet printhead is compensated for, so that an essentially defect-free print image is obtained on the substrate.
In einer bevorzugten Ausführungsform setzt man ein Substrat mit inhomogener Oberfläche ein und wählt die Beschaffenheit des Zwischenbildes so, dass das Zwischenbild die inhomogene Oberfläche des Substrats im Wesentlichen ausgleicht. Besonders bevorzugt setzt man ein Substrat ein, das ein inhomogenes Benetzungsverhalten für die Inkjettinte des wenigstens einen Inkjetdruckkopfs aufweist. Darunter werden insbesondere Substrate verstanden, welche ein nicht über die gesamte Fläche des Substrats gleichmäßiges Benetzungsverhalten für Inkjettinte, insbesondere wässrige Inkjettinte, aufweisen. Die Oberfläche des Substrats kann dementsprechend zum Beispiel in einem Bereich leicht und in einem anderen Bereich schwer mit wässriger Inkjettinte zu benetzen sein.In a preferred embodiment, a substrate with an inhomogeneous surface is used and the nature of the intermediate image is selected such that the intermediate image essentially compensates for the inhomogeneous surface of the substrate. It is particularly preferable to use a substrate which has an inhomogeneous wetting behavior for the inkjet ink of the at least one inkjet print head. This is understood to mean, in particular, substrates which do not have a uniform wetting behavior for inkjet ink, in particular aqueous inkjet ink, over the entire surface of the substrate. The surface of the substrate can accordingly be easy to wet with aqueous inkjet ink in one area and difficult in another area, for example.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist der wenigstens eine Inkjetdruckkopf ein nicht ideales Bilderzeugungsverhalten auf. Dieses nicht ideale Bilderzeugungsverhalten des wenigstens einen Inkjetdruckkopfs kann alleine auf den wenigstens einen Inkjetdruckkopf oder weitere Komponenten des gesamten Inkjetsystems, insbesondere die elektronische Ansteuerung oder das Tintenversorgungssystem, zurückzuführen sein. Ein Beispiel für ein nicht ideales Bilderzeugungsverhalten des wenigstens einen Inkjetdruckkopfs ist das Vorhandensein von Inkjetdruckdüsen, welche ein von der Vielzahl der Inkjetdruckdüsen abweichendes Verhalten zeigen und insbesondere die Inkjettinte schief auf das Substrat aufbringen. Somit weist der Inkjetdruckkopf in dieser bevorzugten Ausführungsform insbesondere ein oder mehrere Inkjetdruckdüsen auf, welche ein nicht ideales Druckverhalten aufweisen.In a further preferred embodiment, the at least one inkjet print head has a non-ideal image generation behavior. This non-ideal image generation behavior of the at least one inkjet print head can be attributed solely to the at least one inkjet print head or other components of the entire inkjet system, in particular the electronic control or the ink supply system. An example of a non-ideal image generation behavior of the at least one inkjet print head is the presence of inkjet print nozzles, which show a behavior that differs from the plurality of inkjet print nozzles and in particular apply the inkjet ink to the substrate at an angle. Thus, in this preferred embodiment, the inkjet print head has, in particular, one or more inkjet print nozzles which do not have ideal printing behavior.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das Zwischenbild ein Raster. Besonders bevorzugt sind periodische Raster. Als periodische Raster sind solche ganz besonders bevorzugt, welche anisotrope Eigenschaften des Substrats kompensieren. Damit wird im Ergebnis eine bestmögliche Isotropie für das abschließend aufgedruckte Druckbild auf dem Substrat erhalten. Beispielsweise kann das Substrat als anisotrope Eigenschaft eine bevorzugte Tintenfließrichtung aufweisen, etwa einen Winkel von 90 Grad zu einer Bezugslinie. Dann wählt man als Zwischenbild in der Regel ein solches periodisches Raster, welches die dem Substrat innewohnende bevorzugte Tintenfließrichtung so kompensiert, dass das am Schluss erhaltene Druckbild keine Vorzugsrichtung mehr hat, also isotrop ist. Konkret kann das Substrat, beispielsweise ein Papierbogen, eine bevorzugte Tintenfließrichtung aufweisen, welche dazu führt, dass ohne Zwischenbild streifenartige Muster parallel zur Bogenkante gedruckt werden. Gewünscht ist jedoch, dass keine streifenartigen Muster entstehen. In diesem Fall wählt man in der Regel ein Zwischenbild mit senkrecht zur Bogenkante ausgerichteten streifenartigen Rastern. Dadurch kompensiert die Anisotropie des Zwischenbildes die Anisotropie des Substrats, und es wird als Gesamtergebnis ein fehlerfreies, in diesem Fall isotropes, Druckbild erhalten.In a further preferred embodiment, the intermediate image is a grid. Periodic grids are particularly preferred. Particularly preferred periodic grids are those which compensate for the anisotropic properties of the substrate. As a result, the best possible isotropy is obtained for the finally printed image on the substrate. For example, the substrate can have a preferred ink flow direction as an anisotropic property, for example an angle of 90 degrees to a reference line. Then, as an intermediate image, one usually selects such a periodic raster which compensates for the preferred ink flow direction inherent in the substrate so that the printed image obtained at the end no longer has a preferred direction, i.e. is isotropic. Specifically, the substrate, for example a sheet of paper, can have a preferred ink flow direction, which leads to strip-like patterns being printed parallel to the edge of the sheet without an intermediate image. However, it is desirable that no stripe-like patterns arise. In this case, one usually selects an intermediate image with strip-like grids aligned perpendicular to the edge of the sheet. As a result, the anisotropy of the intermediate image compensates for the anisotropy of the substrate, and the overall result obtained is an error-free, in this case isotropic, printed image.
In dem erfindungsgemäßen Verfahren druckt man ein Zwischenbild auf das Substrat. Bevorzugte Druckverfahren für das Aufdrucken des Zwischenbildes sind ausgewählt unter formgebundenen Druckverfahren, insbesondere Offsetdruckverfahren, Flexodruckverfahren, Siebdruckverfahren und Kombinationen davon.In the method according to the invention, an intermediate image is printed on the substrate. Preferred printing methods for printing the intermediate image are selected from molded printing methods, in particular offset printing methods, flexographic printing methods, screen printing methods and combinations thereof.
Als Druckmedien in dem Druckverfahren zur Aufbringung des Zwischenbildes auf das Substrat kommen grundsätzlich alle in dem jeweils verwendeten Druckverfahren üblicherweise einsetzbaren Druckmedien, insbesondere Druckfarben und Drucklacke, in Betracht. In einer bevorzugten Ausführungsform ist das wenigstens eine Druckmedium farblos. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist das wenigstens eine Druckmedium im Wesentlichen die gleiche Farbe wie das Substrat auf. Es können auch Druckmedien mit unterschiedlichen Farben eingesetzt werden, insbesondere dann, wenn das Substrat unterschiedliche Farben aufweist.As printing media in the printing process for applying the intermediate image to the substrate, in principle, all printing media that can usually be used in the printing process used, in particular printing inks and printing varnishes, come into consideration. In a preferred embodiment, the at least one printing medium is colorless. In a further preferred embodiment, the at least one print medium has essentially the same color as the substrate. Print media with different colors can also be used, especially when the substrate has different colors.
Bevorzugte Druckmedien, die zur Herstellung des Zwischenbildes eingesetzt werden können, sind wasserabstoßend. Besonders bevorzugt ist ölbasierte Offsetdruckfarbe. Mit solchen oder ähnlichen Druckmedien kommt es durch das Aufdrucken des Zwischenbildes zu einer Teilversiegelung des Substrats. Dies hat bei der Verwendung von insbesondere wasserbasierten Inkjettinten den weiteren Vorteil, dass die wasserbasierte Inkjettinte, die auf solche teilversiegelten Bereiche gedruckt wird, länger an der Substratoberfläche bleibt, ohne in das Substrat einzudringen. Die thermische Trocknung der Inkjettinte in der Druckmaschine kann dadurch leichter erfolgen. Als weiteren Effekt kommt es bei der Verwendung von Papier oder Karton als Substrat zu weniger Substratverformungen durch eingedrungenes Wasser.Preferred printing media that can be used to produce the intermediate image are water-repellent. Oil-based offset printing ink is particularly preferred. With such or similar printing media, the printing of the intermediate image results in a partial sealing of the substrate. When using, in particular, water-based inkjet inks, this has the further advantage that the water-based inkjet ink, which is printed on such partially sealed areas, remains longer on the substrate surface without penetrating the substrate. The thermal drying of the inkjet ink in the printing machine can thus be carried out more easily. As a further effect, when paper or cardboard is used as a substrate, there is less substrate deformation due to water penetration.
Das Substrat kann in dem erfindungsgemäßen Verfahren in unterschiedlichen Formen eingesetzt werden, bevorzugt in Form von Bögen oder in Form von Bahnen. Wird das Substrat bahnförmig eingesetzt, können vor oder nach der Ausführung des Druckverfahrens ein oder mehrere Schneidevorrichtungen vorgesehen sein, um die bedruckte Bahn in einzelne Bögen zu zerschneiden.The substrate can be used in various forms in the process according to the invention, preferably in the form of sheets or in the form of webs. If the substrate is used in the form of a web, one or more cutting devices can be provided before or after the execution of the printing process in order to cut the printed web into individual sheets.
Als Substrate für das erfindungsgemäße Verfahren kommen prinzipiell alle Arten von Bedruckstoffen in Betracht, die in Druckmaschinen verarbeitet werden können. Es kann sich beispielweise um Kunststoffe, insbesondere Kunststofffolien, Metalle, insbesondere Metallfolien, Papier oder Karton handeln. In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Substrat ausgewählt unter Papier, Karton und Kunststoff.In principle, all types of printing materials which can be processed in printing machines can be used as substrates for the process according to the invention. It can be, for example, plastics, in particular plastic films, metals, in particular metal foils, paper or cardboard act. In a preferred embodiment, the substrate is selected from paper, cardboard and plastic.
Gegenstand der Erfindung ist auch ein Druckerzeugnis, das durch das erfindungsgemäße Verfahren erhalten wurde.The invention also relates to a printed product obtained by the process according to the invention.
Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich auch zum kontinuierlichen Ausgleichen von sich wiederholenden inhomogenen Oberflächen bei bogenförmigen oder bahnförmigen Substraten. In einem solchen Fall weist das bogenförmige oder bahnförmige Substrat vorzugsweise auf jedem bedruckten Abschnitt die gleiche inhomogene Oberfläche auf. Dabei kann es sich beispielweise um einen Stapel Papierbögen handeln, in dem alle einzelnen Bögen das gleiche inhomogene Benetzungsverhalten für Inkjettinte aufweisen.
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1 soll das erfindungsgemäße Verfahren näher erläutern. Der linke Pfad zeigt das erfindungsgemäße Verfahren, der rechte Pfad zeigt zum Vergleich ein nicht erfindungsgemäßes Verfahren. Ausgangspunkt ist ein Substrat (1 ) mit inhomogener Oberfläche, beispielsweise ein Papierbogen, der über seine Fläche ein inhomogenes Benetzungsverhalten für wässrige Inkjettinte aufweist. Erfindungsgemäß bedruckt man den Papierbogen, also das Substrat (1 ) mit inhomogener Oberfläche, mit einem Zwischenbild (2 ), welches in Form eines periodischen Rasters aufgebaut ist (Anisotropie) (nur schematisch dargestellt). Das Bedrucken erfolgt mittels Offsetdrucks mit Offsetdruckfarbe in einer Offsetdruckmaschine (nicht dargestellt). Mittels eines Inkjetdruckkopfs (5 ) wird mit wässriger Inkjettinte dann das Bild eines Kreises als Druckbild (3 ) auf das Zwischenbild (2 ) aufgedruckt. Das Zwischenbild (2 ) kompensiert die inhomogene Oberfläche (Anisotropie) des Substrats (1 ). Im Ergebnis erhält man das optische Bild eines Kreises, also das im Wesentlichen mangelfreie Druckbild (3 ), auf dem Substrat (1 ). Die Anisotropie des Substrats und die Anisotropie des Zwischenbildes gleichen sich aus. Im Vergleich dazu erhält man das optische Bild eines verzerrten Kreises, also ein mangelbehaftetes Druckbild (4 ), wenn man das Bild eines Kreises direkt auf das Substrat (1 ) mit inhomogener Oberfläche ohne den Zwischenschritt des Zwischenbildes (2 ) mittels wässrigen Inkjetdrucks durch den Inkjetdruckkopf (5 ) aufdruckt. -
2 zeigt beispielhaft ein Zwischenbild (2 ), welches zum Ausgleichen einer inhomogenen Oberfläche eines Substrats (1 ) verwendet werden kann. Ein solches Druckbild kann einfach mittels Offsetdrucks in einer Offsetdruckmaschine aufgedruckt werden.
-
1 is intended to explain the method according to the invention in more detail. The left path shows the method according to the invention, the right path shows a method not according to the invention for comparison. The starting point is a substrate (1 ) with an inhomogeneous surface, for example a sheet of paper, which has an inhomogeneous wetting behavior for aqueous inkjet ink over its surface. According to the invention, the sheet of paper, i.e. the substrate (1 ) with inhomogeneous surface, with an intermediate image (2 ), which is built up in the form of a periodic grid (anisotropy) (only shown schematically). The printing takes place by means of offset printing with offset printing ink in an offset printing machine (not shown). Using an inkjet print head (5 ) the image of a circle is then used as a print image with aqueous inkjet ink (3 ) on the intermediate image (2 ) printed. The intermediate image (2 ) compensates for the inhomogeneous surface (anisotropy) of the substrate (1 ). The result is the optical image of a circle, i.e. the essentially defect-free printed image (3 ), on the substrate (1 ). The anisotropy of the substrate and the anisotropy of the intermediate image balance each other out. In comparison, you get the optical image of a distorted circle, i.e. a defective printed image (4th ) if you put the image of a circle directly on the substrate (1 ) with inhomogeneous surface without the intermediate step of the intermediate image (2 ) by means of aqueous inkjet printing through the inkjet print head (5 ) imprints. -
2 shows an example of an intermediate image (2 ), which is used to compensate for an inhomogeneous surface of a substrate (1 ) can be used. Such a print image can easily be printed by means of offset printing in an offset printing machine.
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 11
- SubstratSubstrate
- 22
- ZwischenbildIntermediate image
- 33
- im Wesentlichen mangelfreies Druckbildessentially flawless print image
- 44th
- mangelbehaftetes Druckbilddefective print image
- 55
- InkjetdruckkopfInkjet printhead
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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