产生凹印雕刻数据的方法

专利名称：产生凹印雕刻数据的方法
技术领域：
本发明涉及一种产生凹印雕刻数据的方法，特别用于以矢量印刷原稿和预设网格为基础的凹版印刷滚筒。本发明还涉及一种使用所述方法产生的凹印雕刻数据对凹版印刷滚筒进行雕刻的装置。
电子机械式印版雕刻法早在七十年代即达到了较高的精度和可靠性。在公知的方法中(例如参见欧洲专利文献EP 0056829 B1)，对四色印刷中的不同颜色的网格必须进行相互匹配，以避免产生可见的色偏移(色差)。
根据公知的方法，从以数字方式存储的印刷原稿中产生凹印雕刻数据(即控制雕刻机对凹版印刷滚筒进行加工的数据)时，首先需生成一个高分辨率位图，随后再降低到印刷品委托人所规定的网格密度。
显而易见，将所述高分辨率位图转换到规定的网格密度时，必须接受出现复制精度损失的后果。在实践中这经常会导致出现细微线型和字体模糊或不均匀的现象，即莫尔效应(Moire-Effektes)。在多色印刷产品中，会在线条边界上出现不应有的偏色现象，由于使用了不同的颜色网格，所以无法避免相应出现不同的线条边界。
本发明的任务是，提供一种上述类型的方法，它可按照精细的印刷原稿实现最高的图形质量(“尖锐明晰”，“色彩精准”)。
以上任务的解决方案体现在权利要求1的特征部分中。本发明并没有简单地采用(印刷品委托人所期待或要求的)规定的印刷密度(网格密度)，而是围绕所规定的印刷密度定义一个变化范围，并且在该范围内，根据存在于具体的印刷原稿内的元素的几何形状求出一种具有最佳匹配的网格。
本发明的原理是，在所述(预)定义的变化范围内，不是简单地选择出最精细的网格，而是根据几何形状的不同类型(例如一个线条图形的重复性)，完全可以通过采用略微稀疏的网格与所述几何形状(例如重复性)相结合，从而得到具有最大清晰度的图形。其中重要的是，雕刻机原则上可产生任意的网格(例如70.65或63.88)，而且不是只接受不连续的表值(例如65，70，90)。此外还应注意，采用本发明所述方法，对没有分辨率限制的初始数据具有最佳使用效果，在此情况下，可完全省去高分辨率位图。
所述变化范围是本发明所述方法的一个适当选择的参数。该范围通常不超过规定网格分辨率的1/3，例如可以为20％或者更小。它相对于规定的网格数值不需要对称(例如+/-10％)，而是可有一些偏移的数值范围(例如预设网格的+12％/-8％)。
在第一步骤中，可测定印刷原稿中的线条元素(可根据矢量数据采用相对简单的查找命令实现)。对于该线条元素，可在所述变化范围内确定一个与线条几何形状(例如宽度、间距和/重复性)相匹配的所谓工作网格。根据不同的结果，所述工作网格可以直接作为雕刻网格使用，或者继续改变或修改。进行匹配的目的是，将网点(网格单元)和线条(元素)边界掩蔽。
在下一个步骤中对印刷原稿的字体元素进行识别，并且基于已有的字体提示数据匹配所述工作网格。也就是说，所述字体元素(具有规定字型的字母)在由字体提示数据所定义的范围内移动、延伸或者紧缩，从而将水平和垂直分段用所述工作网格掩蔽。
在公知的多色印刷中，是采用预定的网格组操作的。如果网格对于某种颜色已经根据所述方法步骤按照印刷原稿的元素进行了匹配，则从中将产生出其他颜色的工作网格(例如参见欧洲专利文献EP0056829)。根据本发明的基本思想，其他颜色的工作网格也应当与线条元素和字体元素相匹配。一般而言，并不存在这种情况。所以出于该原因，其他颜色的网格是按照所述方法与印刷原稿的元素匹配的。不能排除的情况是，虽然对一种颜色可以找到最佳匹配的网格，但是所属的其他颜色网格却不能得到足够的(即在允许界限内)延伸、紧缩、放大或者缩小，从而得到整体上能接受的效果。因此为了改善整体效果，或者需要对所述“最佳匹配”的颜色网格仅选择“准最佳”，使得其他颜色网格得到所要求的匹配精度，或者退回印刷原稿(让图形处理人员进行修改)。
为进一步改善印刷效果，可以将所述工作网格与有效部分(例如各个商标图形)相匹配。此处也采用延伸或紧缩网格几何形状工作。
最后还可以规定在各个有效部分之间，在凹版印刷滚筒的轴向上(等于雕刻头的进给方向)移动微小的距离。“微小的”距离应当理解成小于网点之间的一个间距该距离还应当位于上述网格变化区的范围内。通过这种方式可以保证，有效部分不仅基本具有相同的质量，而且是完全一致的。也就是说，在每个有效部分中，出现的残余缺陷精确地位于相同的位置，并且以同样方式被掩蔽。
在本发明的范围内，还可以在不同的网格之间改变进给方向。这种措施的意义例如在于，如果在一个滚筒上雕刻完全不同的有效部分(例如在一个瓶子上印刷不同的商标)时，也可以最佳地对每个有效部分实现相匹配的印刷质量。
输入数据可以是一个唯一的数据块(文件)或者划分成不同的部分。在第一种情况中，雕刻采用无中断方式一次完成。在第二种情况中，雕刻头可以(或者必须)在各个数据块之间作暂短停留，以便对改变的网格设定控制参数。
本发明所述方法本身与使用何种雕刻技术无关。但是它主要用于采用激光技术和电子机械式原理工作的雕刻机(后者具有一个振动的雕刻刀)。这种雕刻机的构成和控制方式是，其进给方向上的行列间距和点距(即网格单元间距)在单元内部是可以自由调节的。
在下述详细说明以及所有权利要求中给出了本发明的其他有利的实施例和特征组合。
在实施例的说明中所使用的附图如下

图1a、b表示对页面描述语言(Post Script)数据进行网格处理时的问题说明示意图；图2表示本发明的原理示意图；图3表示网格单元结构的俯视图；图4表示一个滚筒表面划分成不同有效部分和分段的实例；图5表示一个待处理的栅格图形实例。
本发明的实施例图1a和图1b简要所示出网格设定中所存在的问题。该实例中的出发点(参见图1a)是一种采用页面描述语言格式的字体(在以下说明中，“页面描述语言”的概念应当理解成字体、线条或其他图形格式的任何矢量化描述或没有分辨率限制的描述的同义词)。如果以一种所要求的网格(如图1a所表示的栅格图形所示)印刷这样一种字体，则几乎必然会产生模糊现象，因为网格没有或不能与字体元素相匹配。在一种半色调印刷方法中(例如凹版印刷方法中)，例如产生出如图1b所示的印刷效果。应当注意的是，在多色印刷中这种问题会出现在四色中的每一种颜色上，而且其表现形式各不相同。对于反复出现的线条元素而言，这种问题的影响尤其严重。
图2描述了本发明所述方法的原理。假设印刷原稿1采用的是页面描述语言格式(该格式例如在计算机内通过一种合适的程序生成，并且可作为文件使用)。所述印刷原稿1中含有不同的字体元素1.1(图中位于前景中)，以及线条元素1.2(位于背景中)。此外还有印刷品委托人，例如图形处理员规定的一个网格组2(在本实施例中有4个不同的颜色网格2.1至2.4，用于4种印刷油墨)。
根据本发明，由一个网格计算器3测定出与印刷原稿1最佳匹配的工作网格组4(在实践中所述网格计算器3是一个软件或软件模块)。所述工作网格组4与网格组2的印刷密度和/或角度有所偏离。但是该偏离处在一个预定义的变化范围内，例如+/-10％(变化范围的大小随具体情况而定，它一方面和具有预定网格组2生成的印刷图形相比不得降低质量，另一方面不得产生不必要的精细深度。该范围还与所使用的印刷油墨的性质相关，与载体材料和网格细度等因素有关)。所述工作网格在正常情况下不等于通常的网格(例如每厘米70线/40°斜角)。它可以取任意的数值(例如每厘米73.453线/38.120°斜角)。所述工作网格原则上可通过自动分析印刷原稿1的相关线条元素确定。例如若存在条状图形，则工作网格4的频率将与条状图形的频率相匹配，使线条的间距和宽度无需局部“摆动”(波动)即可再现。此时可引入所谓笔画提示(Stroke-Hinting)信息。从该信息中可得知，在何种界限内以及依照何种规则，允许对间距和宽度进行改变。
接着借助一个凹印雕刻数据计算器5对所述凹印雕刻数据6进行计算(此处应当明确指出的是，所述凹印雕刻数据计算器5和上述网格计算器3一样，可以是一个软件包的集成模块之一)。在这个处理范围内，所述字体元素在必要的情况下可利用相应的字体提示(Font-Hinting)信息(与字型相对应)对准所述工作网格组4。
最后，将所述凹印雕刻数据6传输给一台机械雕刻机7，用于制造凹版印刷滚筒8。显而易见，所述雕刻机7的结构原则上必须保证能够以任意的网格进行雕刻。换句话说，凹版印刷滚筒8的角速度(或者雕刻刀的工作频率)以及雕刻头的进给步宽必须能够以任意数值进行高精度调节。
图3表示的是网格单元9.1至9.13的一个典型结构实例，它例如相当于一台机械雕刻机在凹版印刷滚筒表面上进行雕刻操作时的情况。在下面的实例中使用了以下参数(x＝轴向，u＝周向)wx＝两个雕刻列之间的网格单元的中心距wu＝两个雕刻行之间的网格单元的中心距dx＝两个在同一雕刻行内并排的网格单元的间距图4表示一个凹版印刷滚筒表面被划分成不同图形，即不同有效部分(如具有不同尺寸的商标)的实例；N1＝在图形尺寸1内的待雕刻图形(有效部分)N2＝在图形尺寸2内的待雕刻图形(有效部分)假设各个有效部分N1.i和N2.i(i＝1-6)是相同的N1.1＝N1.2＝N1.3＝N1.4＝N1.5＝N1.6N2.1＝N2.2＝N2.3＝N2.4＝N2.5＝N2.6此外还使用了以下命名系统N1x，N2x＝有效部分的宽度N1x_mm，N2x_mm＝以mm为单位测定的有效部分的宽度；N1x_单元，N2x_单元＝以间距wx的数目为单位测定的有效部分的宽度；N1u，N2u＝有效部分的高度N1x_mm，N2x_mm＝以mm为单位测定的有效部分的高度；N1x_单元，N2x_单元＝以间距wu的数目为单位测定的有效部分的高度；X＝滚筒的宽度X_mm＝以mm为单位测定的滚筒的宽度；X_单元＝以间距wx的数目为单位测定的滚筒的宽度；
U＝滚筒的周长U_mm＝以mm为单位测定的滚筒的周长；U_单元＝以间距wu的数目为单位测定的滚筒周长；x1＝滚筒分段1x2＝滚筒分段2Fx(Ni)＝在轴向上有效部分Ni中的网格循环，单位mmFu(Ni)＝在周向上有效部分Ni中的网格循环，单位mmfx1，fu1＝图形网格的彩色分量fx2，fu2＝图形网格的白色分量以下实施例的说明所依据的任务是将有效部分N1和N2以最高的图形质量分别雕刻六次。其中的有效部分N2以2/3的比例小于有效部分N1。如图2所示也规定了一个网格组，所述工作网格组的最终效果应当近似于这个网格组的效果。因此给出了两个雕刻列或雕刻行之间的中心距wx和wu。
在印刷原稿内例如有如图5所示的栅格结构(线条元素)。由于存在不同大小的有效部分N1和N2，所以从具体的栅格结构几何形状中一共可以得到四种结构变化重复率Fx(N1)、Fu(N1)、Fx(N2)、Fu(N2)，结构重复变化的边界必须用所述工作网格掩蔽起来。
从原则上讲，所述结构的重复率Fx(N1)和Fu(N1)以及Fx(N2)和Fu(N2)之间的最大公因子ggT(英文缩写为gcd＝最大公因子)已经被确定。因为在本实施例中(由于两个有效部分有不同的大小而且就其大小比例而言不容易相互匹配)，用于调节最佳工作网格循环的间距wx和wu的修改受到很大的限制，所以根据一个优选的实施例，首先将滚筒表面分成两个分段x1和x2(数据块)，因为该分段位于轴向上，所以可采用不同的工作网格进行雕刻。这两个(本身分别是均一的)分段x1和x2可以完全相互独立(并且相互类似)地进行处理。所以下面的说明仅引用分段x1。
在下一个步骤中，必须将最大公因子ggT与一个有效部分(如N1.1)的网格结构(wx，wu)进行比较。如果该最大公因子ggT与网格结构一致或者是后者的整数倍，则可结束处理过程，而无需改变wx和wu。但是通常不会出现这种情况，所以对间距wx和wu必须加以改变，使得一方面在u方向上的最大公因子ggT和间距wu被掩蔽，另一方面在x方向上的最大公因子和wx被掩蔽(在模块操作的意义上，即直至达到一个整数倍)。(例如，如果Fu＝0.5mm并且wu＝0.11mm，则必须改变间距wu，以在循环Fu上刚好得到四个网点或者刚好得到五个网点。)作为边界条件，应当考虑的是，这种改变只能在特定的界限(变化范围)内变动，以便随后实现所要求的与预设网格的相似性。如果所述数值能够达到匹配，则可结束所述过程，也就是说，wu和wx按照所要求的尺寸进行匹配(在实践中这种匹配很小)。
如果不能达到匹配，则要选择具有更高重复性的频率重叠，从而减小莫莱效应和波动。作为该过程的结果是输出新的wu和wx值。
此时可用有效部分的尺寸N1x_mm和N1u_mm除以新测定的间距wu和wx。从而可得到尺寸N1x_单元，N1u_单元(在其基础上可产生网格图形)。如果由于以mm为单位的尺寸不能以整数被间距wu和wx除开，而产生了网格单元的间距的一个分数，则随后可通过改变网格单元的高度或宽度予以补偿。
所述凹版雕刻数据计算器首先将有效部分的其他图形元素按照所计算出的工作网格进行整理。其中使用公知的(由Adobe公司开发的)“字体提示”和“笔画提示”方法。
如果涉及的是一种单色印刷生产或者所述网格结构没有用于普通油墨印刷，而是用于特种油墨印刷，则此时可对整个印刷原稿进行网格化处理。否则需要对所有相关颜色网格的匹配进行计算，而且在必要时进行相互间的平衡(即所有颜色网格必须匹配)。如果用于所有颜色网格的方法步骤原则上是相同的，则不再赘述。
因为在图4所示的实例中不仅在轴向上，而且在周向上对若干有效部分进行雕刻，所以以上所述间距wx和wu的匹配可能会导致出现不希望的“缺陷传播”(累加)。这种缺陷可通过重新修改间距wx和wu加以补偿。在这种情况下，当然不需要重新进行网格化，只需要对网格单元(小凹坑)的形状进行修改(延伸/紧缩)。
为了在不同的颜色之间不致产生网格组合错误匹配的问题，同样也可修改间距dx。此时将插入很小的修正间距(大致小于1-2％)。
该步骤虽然可改变图形内的公制尺寸，但是大大小于以后在印刷中发生的尺寸变化例如由于纸张收缩发生的变化。
雕刻机此时得到以下信息具有所属间距wu和wx的滚筒分段x1的网格文件以及所测定的修正值；具有所属间距wu和wx的滚筒分段x2的网格文件以及所测定的修正值。
本发明可以采用多种方式加以变化。原则上可以在任何阶段插入修正值，既不仅在匹配线条和字体元素的情况下，而且在考虑了滚筒表面上有效部分的尺寸和有效部分的数量和结构的情况下进行。例如一种有利的方案是，对随后需要冲压的有效部分在冲压线内进行微小的匹配(例如通过插入一个附加的进给步骤)。此外也并不始终要求经过所有所述的阶段。
综上所述，可以确认的是通过本发明创造了新的可能，特别是通过凹版印刷滚筒的机械制造可提供高质量的印刷产品。该工艺可以采用全自动或人工干预的方式进行。
权利要求
1.产生凹印雕刻数据(6)的方法，特别用于以矢量印刷原稿(1)和预设网格(2)为基础的凹版印刷滚筒，本发明的特征是，根据印刷原稿中包含的元素的几何形状，在凹印雕刻数据(6)的一个预定义变化范围内，选择至少一种不同于所述预设网格(2)的工作网格(4)。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述印刷原稿(1)内首先选择出至少一个线条元素，并且在所述变化范围内求出一种工作网格，该网格在密度和/或角度方面与选择出的线条元素的重复性相匹配。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述工作网格额外考虑笔画提示(Stroke-Hinting)数据进行匹配。
4.如权利要求2或3所述的方法，其特征在于，在所述印刷原稿(1)中选择字体元素，该元素与所述工作网格借助字体提示(Font-Hinting)数据进行匹配。
5.如权利要求1至4中任何一项权利要求所述的方法，其特征在于，对属于不同颜色印刷油墨的网格在行方向和/或进给方向上的几何形状进行延伸或紧缩，从而对准所选择的线条元素。
6.如权利要求1至5中任何一项权利要求所述的方法，其特征在于，从所述印刷原稿(1)中选择出至少两个有效部分，并且所述工作网格通过额外的延伸或紧缩匹配所述有效部分。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述凹印雕刻数据(6)根据凹版印刷滚筒的一个尺寸进行匹配，其方式是在各个有效部分之间额外插入进给步骤。
8.如权利要求1至7中任何一项权利要求所述的方法，其特征在于，用于所述凹版印刷滚筒的凹印雕刻数据在进给方向上划分成具有不同工作网格的分段。
9.如权利要求1至8中任何一项权利要求所述的方法，其特征在于，所述变化范围是印刷厚度和/或角度的≤1/3，特别是≤1/5。
10.使用如权利要求1所述方法产生的凹印雕刻数据，对凹版印刷滚筒进行雕刻的装置，其特征在于，在轴向上有一个可自由调节的进给量，在行方向上有一个可自由调节的网格单元间隔。
全文摘要
本发明涉及一种产生凹印雕刻数据(6)的方法,特别用于以矢量印刷原稿(1)和预设网格(2)为基础的凹版印刷滚筒,根据印刷原稿中包含的元素的几何形状,在凹印雕刻数据(6)的一个预定义变化范围内,选择至少一种不同于所述预设网格(2)的工作网格(4)。在所述印刷原稿(1)内首先选择出至少一个线条元素,并且在所述变化范围内求出一种工作网格,该网格在密度和/或角度方面与选择出的线条元素的重复性阳匹配。然后在所述印刷原稿(1)中选择字体元素,该元素与所述工作网格借助字体提示(Font－Hinting)数据进行匹配。必要时对属于不同颜色印刷油墨的网格在行方向和/或进给方向上的几何形状进行延伸或紧缩,从而对准所选择的线条元素。
文档编号B41F13/10GK1348846SQ00128510
公开日2002年5月15日 申请日期2000年10月12日 优先权日2000年10月12日
发明者S·舒尔策, U·登兹勒尔, P·芬克 申请人:比伦巴赫Mdc马克斯·戴特魏勒股份公司