JP4256862B2 - オフセット印刷機械における製版方法及び製版装置 - Google Patents

Description

本発明は、圧胴と中間胴からなる各色の印刷ステーションを通過させながら、ウエブ状若しくは枚葉の印刷用紙にカラー印刷を行うオフセット印刷機械における製版方法及び製版装置に関する。

従来より圧胴と中間胴からなる各色の印刷ステーションを通過させながら、ウエブ状若しくは枚葉の印刷用紙にシアン、マゼンダ、イエロー及びブラックの対応するインキを転移させるオフセットカラー印刷機械は公知であり、かかる印刷機械には、シアン、マゼンダ、イエロー及びブラックの各色毎に、版胴と圧胴を含む４つの印刷ステーションを具え、前記各色を順次転移するタンデム型ステーション型印刷機が（特表平６−５０７３５３等）が主流である。

そしてこのような印刷機の内、特にオフセット印刷機においては、湿し水を使用するために、印刷用紙の含有水分や表面性の不均一により、一般に用紙のくわえじりの印刷画像が扇状に拡がるファンアウト現象が生じる。
然も多印刷ステーション型の印刷機においては、給紙部より供給された印刷用紙の先端を圧胴の爪で保持しながら中間胴を介して順次、次の印刷ステーションに受け渡しさせながら搬送するものであるために、各ステーション毎でファンアウト量が異なる。

より具体的には図２に示すように、第１印刷ステーション１Ｃ（例えばシアン）、第２印刷ステーション１Ｍ（例えばマゼンダ）、第３印刷ステーション１Ｙ（例えばイエロー）及び第４印刷ステーション１Ｂ（例えばブラック）に進むにつれ用紙の尻が順に徐々に拡がる。（図１の（Ａ）は枚葉式印刷用紙のファンアウト現象、（Ｂ）はウエブ式印刷用紙のファンアウト現象を夫々示す。）

一方上記印刷機に用いる刷版の版面上に書き込まれる絵柄は原画に基づいて製作されるラスターデータを可能な限り忠実に再現する事を原則としているために、原稿元データと同一縮尺となる。
特表平６−５０７３５３

即ち、各印刷ステーション毎にファンアウト量が異なるにも拘わらず、同一縮尺で版面が作成されるために、各印刷ステーション毎で印刷された各色の絵柄は、夫々のファンアウト分だけ色間見当がずれる結果になる。

かかる色間見当のずれを補正するために、従来はファンアウト万力を用いて前記刷板の尻側を引き延ばし、色間見当を合せるようにしているが、前記ファンアウト量に対応する尻拡げ量は版胴左右幅が９００ｍｍの場合、その拡げ量が最大２００μｍ前後と極めて少ないために、その調整に熟練を要す。

本発明はかかる技術的課題に鑑み、シアン、マゼンダ、イエロー及びブラック等の各色の印刷ステーション毎にファンアウト量が異なる場合にも、各印刷ステーション毎で印刷された各色の絵柄を、夫々のファンアウトに対応させて容易に色間見当を一致させることの出来るオフセット印刷機械における製版方法及び製版装置を提供することを目的とする。

本発明はかかる課題を解決するために、請求項１記載の発明は、版面部と非版面部とを有する刷版が巻装される回転胴に対面配置される書込み装置により、画像データからのラスターデータを該版面部に描画するオフセット印刷機械における製版方法において、
前記ラスターデータに、原画に基づいて製作された原稿元データと同一縮尺となる、ファンアウト量が考慮されていないラスターデータ（図１に示すオリジナルラスターデータ３２）を用いて、前記回転胴に巻装されている刷版の版面部に描画する際に
前記書込み装置を前記回転胴の軸方向と平行な方向の移動速度を変化させることにより描画ラインの傾きを回転胴の回転ごとに変化させて、版面部のくわえ尻側の描画幅を副走査方向に伸ばした形で描画させることを特徴とする。
尚、前記副走査方向の描画ライン間隔の算出は、複数種の紙種毎にテスト印刷した実測値のデータベースにより行われるのがよく、又前記データベースは前記紙種、画線率毎に項目分けしてなるデータベースであるのがよい。

例えば機上製版機に適用させたタンデム型オフセットカラー印刷に使用する製版方法において、各印刷ステーション毎の予想ファンアウト量を算出し、該予想ファンアウト量と対応させてラスターデータの色間見当を異ならせた版を機上にて作成して、前記製版した版にて所定の印刷を行うのがよく、この場合、前記ファンアウト量の算出は、必ずしも一次関数で算出できるものとは限らず、複次関数若しくは、補間、関数近似、ファージ、ニューラルネットワーク等で算出したテーブルを用いてファンアウト量を決定しても良く、特に前記予想ファンアウト量の算出が、複数種の紙種毎にテスト印刷した実測値のデータベース、具体的にはデータベースが各印刷ステーション、紙種、画線率毎に項目分けしてなるデータベースに基づいて行う。

かかる発明を効果的に実施する装置として、版面部と非版面部とを有する刷版を巻装する回転胴と、該回転胴に対面配置され画像データからのラスターデータを該版面部に描画する書込み装置と、該書込み装置の移動速度を制御する制御装置と、を有するオフセット印刷機械における製版装置において、
前記制御装置が、原画に基づいて製作された原稿元データと同一縮尺となる、ファンアウト量が考慮されていないラスターデータを用いて、前記回転胴に巻装されている刷版の版面部に描画する際に、前記回転胴の軸方向と平行な方向における前記書込み装置の移動速度を変化させることにより描画ラインの傾きを回転胴の回転ごとに変化させて、前記版面部のくわえ尻側の描画幅を副走査方向に伸ばした形で描画させる制御装置であることを特徴とするオフセット印刷機械における製版装置を提案する。

以上記載のごとく本発明によれば、印刷用紙のファンアウトに対応させて容易にドット見当を一致させることの出来る刷板を得ることが可能であり、各印刷ステーション毎に印刷された各色の絵柄を、夫々のファンアウトに対応させて容易に一致させることが出来る。

以下、図面を参照して本発明の好適な実施例を例示的に詳しく説明する。但しこの実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例に過ぎない。

図１は本発明の基本構成図で、予め準備したテスト用絵柄にて数種類の紙種で印刷を行い、各印刷ステーション１Ｃ…毎に紙種及び画線率毎のファンアウト量を実測してデータベース２９を作成する。このとき紙種は、「コート紙」などのカテゴリの中で比重、紙厚などで細分化する。実測結果はデータベース２９に蓄積する。符号３２はオリジナルラスタデータである。

前記データベース２９作成後、通常のジョブの製版時には、データベース２９中よりジョブで使用する紙種から選択された補正マップ２９Ａ（表）より原稿画線率や紙厚等の項目別に振り分けられた各印刷ステーション毎の予想ファンアウト量を演算回路２８で算出する。
前記データベース２９には、全ての紙種のマップや紙厚／画線率毎のファンアウトデータが入っている訳でないので、データベースのマップや項目の空白部については、補間、関数近似、ファジ、ニューラルネットワーク等を用いて演算を行う。
前記ファンアウト量に基づいて版書込み装置２１により色間見当を補正した刷版１３０を作成し、該刷版１３０を版胴１３に巻き付けて所定の印刷を行う。

図４はかかる発明に基づいて製造された本発明の実施例にかかる機上製版装置の概略構成図で、１は、インキ供給装置１１より版胴１３に巻回されている刷版１３０の絵柄部分にインキを転移させ、該インキを圧胴１４上に搬送されている印刷用紙に転移する印刷機本体で、シアン、マゼンダ、イエロー及びブラックの各色毎の印刷機ステーション１Ｃ、１Ｍ、１Ｙ、１Ｂが直列状に並んでおり、中間胴を挟んで次の印刷機本体１の圧胴１４に印刷用紙を搬送しながら４色の印刷を行うように構成されている。

シアン、マゼンダ、イエロー及びブラックの各色毎の印刷機本体１は、対応する色のインキ供給装置１１、刷板１３０を巻装させた版胴１３、版胴１３に対面配置させた製版装置２、インキ供給装置１１より刷版１３０の絵柄部分に転移させたインキをゴム胴１５を介して圧胴１４に転移し、供給された印刷用紙を圧胴６上でゴム胴５からインキを受けて印刷が行われる。
一方上記刷版１３０は、版胴１３に対面配置させた製版装置２により、版胴１３表面、若しくは版胴１３表面に取り付けられた未露光の刷板１３０に前記製版装置２を利用して印刷機上で印刷絵柄を露光・現像するもので、版書込み装置２１と、該書込み装置２１をコントロールする書き込み装置コントローラ２２よりなる。

版胴１３に対面する版書込み装置２１はレーザを用いて前記ファンアウト量に基づいて色間補正されたドットパターンを書き込みながら刷版１３０に焼き付けるもので、レーザ露光装置、現像装置、定着装置などで構成され、そして上記製版モードで未露光刷板１３０に露光する場合、露光信号出力タイミングに合わせて版胴１３の同期回転と前記書込み装置２１を支持している移動軸２３の回転により前記書込み装置２１を副走査方向（版胴軸１２方向と平行な方向）に移動させながら露光するものである。この時精度の良い版面１３Ａのドットパターンを得るために、版胴１３の回転パルスと前記移動軸２３の幅方向位置パルスを書込み装置コントローラ２２側で取り込んで、制御装置３内のデータサーバ３１よりシリアルに読み出された描画データ（ラスターデータ）と同期をとってその位置補正と出力補正を行いながら前記書込み装置２１内の半導体レーザ発信器（不図示）に出力する。

尚、図３（Ａ）及び図４に示すように、版胴１３の回転角パルス（回転位相角）は、版胴軸１２に取り付けた版胴駆動モータ２５の軸端に設けた版胴エンコーダ１２Ｂからの回転角信号により高精度に取得され、又前記移動軸２３の幅方向位置パルス（副走査方向）は前記移動軸２３の軸端若しくは移動軸２３を駆動するサーボモータ２４等の軸端に設けたエンコーダ２３Ｂの回転数と回転位相角により高精度に取得される。

３０は本印刷機の制御装置本体で、描画データ生成部３２よりの絵柄情報に基づいてインキ供給装置１１のインキキー開度調整と圧胴１４や版胴１３、移動軸２３等の回転を行う駆動モータ２５やサーボモータ２４の回転制御を行う。
より具体的には、制御装置本体３０は、図３（Ａ）に示すように、版胴駆動モータ２５の速度一定制御部３０Ｂと、移動軸サーボモータ２４について、版胴エンコーダ１２Ｂよりの信号を受けて版面部１３Ａと非版面部１３Ｂで速度切り替えを行う速度切り替え制御部３０Ａよりなる。そして前記速度切り替え制御部３０Ａの速度設定は、紙種や版材種類等に基づいて前記データベース２９内の補正マップ２９Ａより得られる補正信号により演算回路２８で設定される。

図４に戻り、描画データ生成部３２は、客先上流システム３５より対応する各色の画像データ（現像データ）を取り込んで、これをビットマップ状に展開してラスター状の描画データを作成する。そして前記作成された描画データは、データサーバ３１に蓄えられる。
そしてデータサーバに書き込まれた描画データはデータクロックに基づいてシリアルに書き込み装置コントローラ２２側に送信される。

次にかかる構成に基づく、特に本発明の対応する部分を図３〜図６に基づいて説明する。
先ず図５（Ａ）及び図６で示すように、製版を行う「版」には、版面部１３Ａと非版面部１３Ｂが存在し、版胴１３の一回転周期では副走査方向の画素ライン間隔ｍを一致させる必要があり、このため前記書込み装置２１の版胴に対する相対的移動速度を版面１３Ａ部側で増加し、非版面部１３Ｂ側で減少するように、版胴１３の回転速度と書込み装置２１の副走査方向の移動速度を制御する。（その逆でも良い）
即ち図６に示すように、前記版胴のほぼ中心位置を基準速度（平均速度Ａｖ）とした場合、書き込み装置位置が「主走査方向始端側」、「中央」「主走査方向終端側」との夫々の位置において、その増減速変化量は、版面部相対速度側においては、「ｎ−α」、「ｎ」、「ｎ＋α」のように変化し、一方非版面部相対速度側においては、「ｎ＋β」、「ｎ」、「ｎ−β」、のように変化させるのがよい。後者の場合はその逆に変化させればよい。
又ファンアウト量は各ステーションの上流側より下流側に向け大きくなるために、これに対応させて前記各ステーション毎の書込み装置の版胴に対する相対的移動速度を前記版面部と非版面部間で逆比例的に速度変化させるとともに、その速度変化量を、各ステーションの上流側より下流側に向け順次大きくさせている。

かかる条件下において、先ず前記版胴軸１２側のエンコーダ１２Ｂは版胴１３の回転角検出手段に、又、版書込み装置２１における移動軸２３Ａのエンコーダ２３Ｂは、副走査方向の移動速度検出手段に、書き込み装置コントローラ２２は版胴一回転周期毎の版面への書込みタイミングを検知するタイミング検知手段に、夫々信号を送る。前記タイミング検知手段の信号に基づいて前記版胴１３と書き込み装置２１の駆動速度を制御する速度制御手段は、制御装置本体３０、サーボモータ２４及び版胴の駆動モータ２５からなる。

そして本実施例においては、前記版胴１３には版面部１３Ａ（ここで版面部とは版胴１３に巻回された刷版１３０の位置若しくは該刷版１３０にデータが書き込まれる版面位置のいずれか一方を指す。）と非版面部相互間に移行する際に、速度切り替えが行われるが、その速度切り替えはファンアウト量に対応して行われるために、基本的にはデータの描画ライン方向（主走査方向）と直交する方向（副走査方向）のライン間の幅を制御すればよい。そしてこのような副走査方向の制御は、版書込み装置２１が移動軸２３により副走査方向に移動制御されているために、書込み装置２１よりのデータ出力クロックと版胴の回転速度を高精度に一定に維持しつつ、移動軸２３に基づく書込み装置２１の移動速度を変化させればよいことが理解できる。

そして前記非版面部１３Ｂから版面部１３Ａへの速度切り替え、及び前記版面部１３Ａから非版面部１３Ｂへの移動軸２３の回転速度切り替えは前記制御装置本体３０内の速度切り替え制御部３０Ａにより行われるが、この場合、版胴一回転周期毎に書き込みコントローラ２２より得られる版面への書込み開始又は終期タイミングを検知する垂直同期信号等により行ってもよく、又、版胴エンコーダ１２Ｂの回転角位相パルスのいずれから行っても良い。
特に本発明では、版面上における版胴回転周期毎の各書込み開始位置を同一間隔に設定する必要から版面部１３Ａへの速度切り替えは垂直同期信号に基づいて精度良く行うのがよく、一方、前記版面部１３Ａから非版面部１３Ｂへの速度切り替えは、ファンアウト量に基づいて版面部１３Ａで遅延（増速）した遅延量を戻すための速度切り替えであるために、特別な高精度は必要なく、版胴エンコーダ１２Ｂの回転角位相パルスにより速度切り替え行えばよい。

次に本発明の実施形態の動作を図３〜図６に基づいて具体的に説明する。
即ち、各印刷ステーション１Ｃ…では、前記版胴の副走査方向始端側より終端側に進むに連れ、前記書込み装置２１の版胴に対する相対的移動速度を版面部１３Ａ側で増加し、非版面部１３Ｂ側で減少するように、版胴の回転速度と書込み装置の副走査方向の移動速度を制御する。
例として夫々の版胴軸と平行な移動軸２３を１０ｍｍ／ｓｅｃの速度（副走査方向の速度）で移動しながらデータを書き込む版書込み装置２１がシアン、マゼンダ、イエロー及びブラックの各色毎の印刷ステーション（１Ｃ、１Ｍ、１Ｙ、１Ｂ）に配置されている場合、前記各ステーション毎の版書込み装置２１の版胴に対する相対的移動速度を版面部１３Ａと非版面部１３Ｂ間で逆比例的に速度変化させるとともに、その速度変化量を、各ステーションの上流側より下流側に向け順次大きくさせた補正を行うことによりファンアウトに対応して、色間見当を合せることができる。

そして図３（Ｂ）に示すように、加減速度を無視すれば、「版面部１３Ａ」と、「非版面部１３Ｂ」における移動速度は、
副走査方向書き始めライン側では、
「版面部１３Ａ」＝Ｍ−（αｎ／２）ｍｍ／ｓｅｃ
「非版面部１３Ｂ」＝Ｍ＋（αｎ）ｍｍ／ｓｅｃ
副走査方向中央ライン位置では、
「版面部１３Ａ」＝Ｍｍｍ／ｓｅｃ
「非版面部１３Ｂ」＝Ｍｍｍ／ｓｅｃ
副走査方向最終ライン側では、
「版面部１３Ａ」＝Ｍ＋（αｎ／２）ｍｍ／ｓｅｃ
「非版面部１３Ｂ」＝Ｍ−（αｎ）ｍｍ／ｓｅｃ
となる。

この場合、印刷用紙毎にファンアウト量は異なるために、図３（Ａ）に示すように、前記したデータベースより各印刷ステーションの紙種毎の補正データを納めた補正マップ２９より得られた補正データに基づいて演算回路２８で、印刷データ書込時に印刷条件から最適な補正量を算出することでファンアウトに起因する見当ずれに対応する版データを得ることが出来る。
例えば版面上の絵柄は図５（Ｂ）に示すように各色の印刷ステーション（１３Ｃ、１３Ｍ、１３Ｙ、１３Ｂ）毎にくわえ尻側だけ順次５０μｍずつ副走査方向に伸びた形で描画されるとすると、第１印刷ステーション１３Ｃでは５０μｍ、第２印刷ステーション１３Ｍでは１００μｍ、第３印刷ステーション１３Ｙでは１５０μｍ、第４印刷ステーション１３Ｂでは２００μｍ広げる必要がある。
そして前記各ステーション（１３Ｃ、１３Ｍ、１３Ｙ、１３Ｂ）毎の版胴周長は９００ｍｍで、そのうち版が存在するのは６００ｍｍ、版胴は３００ｍｓｅｃ（主走査方向）で１回転すると、版胴中の版面が存在する「版面部１３Ａ」と、版胴中の版が存在しない部分にあたる「非版面部１３Ｂ」との間の主走査方向の時間比が、「２００ｍｓｅｃ／１００ｍｓｅｃ」＝２／１であるとする。

尚、例えば図６に示すように、前記Ｍが１０ｍｍ／ｓｅｃの場合、第１ステーションではα１：０．２５ｍｍ／ｓｅｃ、第２ステーションではα２：０．５ｍｍ／ｓｅｃ、第３ステーションではα３：０．７５ｍｍ／ｓｅｃ、第４ステーションではα４：１ｍｍ／ｓｅｃとなるように設定する。
より具体的には、例えば、
第２ステーションにおける副走査方向書き始めライン側では、
「版面部１３Ａ」＝９．５ｍｍ／ｓｅｃ、「非版面部１３Ｂ」＝１１ｍｍ／ｓｅｃ
副走査方向中央ライン位置では、
「版面部１３Ａ」＝１０ｍｍ／ｓｅｃ、「非版面部１３Ｂ」＝１０ｍｍ／ｓｅｃ
副走査方向最終ライン側では、
「版面部１３Ａ」＝１０．５ｍｍ／ｓｅｃ、「非版面部１３Ｂ」＝９ｍｍ／ｓｅｃ
となるように副走査方向の速度制御を徐々に１回転毎に行って製版を行う。これにより前記速度変化にも関わらず、版胴回転毎の書込み開始位置は常に版面上で同じ間隔を維持するように厳密な速度及び位置制御を行う事が出来る。

これにより図６に示すように、各印刷ステーションの版面の主走査方向始端側の各回転周期毎の副走査方向のライン間隔はｍと一定になるように設定し、一方主走査方向終端側の各回転周期毎の副走査方向のライン間隔は、描画開始ラインでは、その傾き量は（ｎ−α：第１ステーション、ｎ−２α：第２ステーション、…）、描画中央ラインでは、その傾き量は（ｎ：第１ステーション、ｎ：第２ステーション、…）、描画最終ラインでは、その傾き量は（ｎ＋α：第１ステーション、ｎ＋２α：第２ステーション、…）ｍとなるように設定した版を得ることが出来る。

尚、本方式では、厳密にはくわえ頭側とくわえ尻側でドットの間隔が一部で異なるが、その量は充分に小さいために問題とならない。

本発明によれば、ファンアウトに対応する刷板を製造でき、特にシアン、マゼンダ、イエロー及びブラック等の各色の印刷ステーション毎にファンアウト量が異なる場合にも、各印刷ステーション毎で印刷された各色の絵柄を、夫々のファンアウトに対応させて容易に色間見当を一致させることの出来るオフセット印刷機械における製版方法、特にタンデム型オフセットカラー印刷に使用する製版方法とその装置を得ることができる。

本発明の基本構成図である。 各印刷ステーション毎の印刷用紙のファンアウト状態を示す作用図で、（Ａ）は枚葉タイプ、（Ｂ）はウエブタイプである。 （Ａ）は本発明の要部構成に係る制御ブロック図、（Ｂ）はそのタイムチャート図である。 本発明の実施形態にかかる機上製版装置の概略構成図である。 （Ａ）はラスターデータ書き込み装置の概略図とその書き込み状態を示す。（Ｂ）は各印刷ステーション毎の印刷用紙のファンアウト状態を示す作用図である。 本発明の実施例に係る版胴上における書き込み速度を示す作用図である。

符号の説明

１Ｃ〜１Ｍ 各印刷ステーション
１３ 版胴
１３Ａ 版面部
１３Ｂ 非版面部
２１ 版書込み装置

Claims (4)

1. 版面部と非版面部とを有する刷版が巻装される回転胴に対面配置される書込み装置により、画像データからのラスターデータを該版面部に描画するオフセット印刷機械における製版方法において、
   前記ラスターデータに、原画に基づいて製作された原稿元データと同一縮尺となる、ファンアウト量が考慮されていないラスターデータを用いて、前記回転胴に巻装されている刷版の版面部に描画する際に
   前記書込み装置を前記回転胴の軸方向と平行な方向の移動速度を変化させることにより描画ラインの傾きを回転胴の回転ごとに変化させて、版面部のくわえ尻側の描画幅を副走査方向に伸ばした形で描画させることを特徴とするオフセット印刷機械における製版方法。
2. 前記副走査方向のライン間隔の算出は、複数種の紙種毎にテスト印刷した実測値のデータベースにより行われることを特徴とする請求項１に記載のオフセット印刷機械における製版方法。
3. 前記データベースが前記紙種、画線率毎に項目分けしてなるデータベースであることを特徴とする請求項２に記載のオフセット印刷機械における製版方法。
4. 版面部と非版面部とを有する刷版を巻装する回転胴と、該回転胴に対面配置され画像データからのラスターデータを該版面部に描画する書込み装置と、該書込み装置の移動速度を制御する制御装置と、を有するオフセット印刷機械における製版装置において、
   前記制御装置が、原画に基づいて製作された原稿元データと同一縮尺となる、ファンアウト量が考慮されていないラスターデータを用いて、前記回転胴に巻装されている刷版の版面部に描画する際に、前記回転胴の軸方向と平行な方向における前記書込み装置の移動速度を変化させることにより描画ラインの傾きを回転胴の回転ごとに変化させて、前記版面部のくわえ尻側の描画幅を副走査方向に伸ばした形で描画させる制御装置であることを特徴とするオフセット印刷機械における製版装置。

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