在胶印法中的一种印刷元素形式的制作方法

专利名称：在胶印法中的一种印刷元素形式的制作方法
技术领域：
本发明有关一种印刷元素(Druckelement)的形式，该印刷元素是采用胶印法、尤其是轮转式胶印法印刷时在一印刷单元上的多个由四周围绕的路径所相互隔开的印刷元素中的一个，其中各印刷元素具有一种多边形的几何形状。
自创造胶印法的复制技术以来，人们便希望替代照像制版网屏而来模仿旧的、无网屏的石版印刷术或者至少尽量接近该技术。随着照相平版印刷术的发展，人们越来越清楚地认识到，用常规技术的网屏尽管能达到相对高的印刷质量，但却不能仿制旧式的照相平版印刷。照相制版式网屏，比如象格拉达尔网屏或品红网屏非常适合于新开发的照相平版印刷术且也适合于复印技术。但这些网板种类都存在着某些技术缺陷如网板线条中断、莫尔条纹生成、二次莫尔条纹生成以及花瓣状图案的形成。因此一直希望使最初的照相平版印刷术即石版印刷能够无网屏地仅仅使用石版表面的颗粒作为印刷元素来用于胶印技术。
因此便首先产生了十分一般的任务，即制造无网板的石版。最初的想法是，将一透明胶片的彩色颗粒作为基础并通过颜色分离法来选出颗粒并用作印刷元素。这种尝试由于照相材料的不理想而终告失败。但采用计算机编程和Post Script页面描述程序却能取得部分成果。由于这些网屏程序要受到一种受控的随机发生器的作用，因而产生的问题是，所选的单元的分辩率越细，各颜色层次曲线的计算便越困难。由于该问题，这种网屏类型如同Cristall、Diamond或Harlequin-HD网屏一样均不适用于报纸轮转式印刷机。
因此在以前又回到了胶印用的常规网屏技术。在轮转式胶印中，一块印刷板被张紧在一圆筒上。该圆筒与另一覆盖有一橡胶布的圆筒一起工作，且该另一圆筒又与一反压圆筒一起工作，经该反压圆筒将待印的纸送入。印刷板的印刷位置被如下地加以准备，使得安排斥水而接受油脂性的印刷颜色。非印刷位置则被做成亲水的但排斥油脂性颜色。印刷时先将整块印刷板浸温，其中仅仅那些非印刷的、亲水的位置接收水分。由此被部分弄湿的印刷板便走过颜色辊子，该颜色辊子将含油脂的颜色传递到印刷板的非浸湿位置上。印刷图象然后被传递到橡胶布圆筒上，再从那里被转传至待印刷的纸上。
一张印刷图象的待上色位置被分成众多印刷元素，它们用肉眼是看不出来的。每个印刷元素与其相邻的元素间是靠路径分开的。这些路径不上色。一个图象点中的路径的总面积越大，该图象点便显得越亮。一个图象点的总面积中的被上色部分确定了一个灰度值，即图象点的半色调值，且通常是以百分比值给出的。
用一具有许多分散在其上的印刷元素的网屏则可通过改变印刷元素尺寸来模拟不同的半色调值。已知有将印刷元素组成为方形的、圆形的面积、椭圆的或其它的几何面积。图象的轮廓清晰度在技术上能实现的细度条件下采用已知的那些印刷元素形式却是不能令人满意的。其原因在于，即使在中等印刷元素尺寸情况下，亦即相关图象区域具有中等半色调值，便已产生了点之间的连接现象，这样印刷图象的轮廓清晰度和阴影层次变化便是不令人满意的。在待寻找的印刷元素形式中，必须将点连接尽量向“后”置于阴影深处，且必须能通过层次变化曲线来完美地控制新的印刷元素形式。
该问题的一种已知的解决方案是采用根据EP-A-0 825 490的印刷元素形式。在棋盘式配置的虚的网屏小格的每一小格中，各配置有一个印刷元素，这样在整个网屏小格上始终保持不变的任意色调值情况下，对一个印刷元素的边界线上的所有点来说，到达相邻印刷元素的各最短距离至少都近似为相同的。因此印刷元素应具有一种实质为长菱形的面积，其边界线成弧形地延伸，这样它们便形成了两个相互对角相对的锐角和两个相互对角相对的圆角或钝角。
这种印刷元素形式及其在网屏中的配置其优点是纯理论上讲，仅当在一个100％的半色调值才会发生点连接现象。唯一的缺点是，采用这种印刷元素结构时在作四色印刷时仍不可避免地要产生莫尔条纹现象。这种现象只有当印刷元素相对于普通的配置绕中点轴被旋转时才可避免，而这在调整软件中却是一件十分费力的工作。此外，在采用这种印刷元素形式时仍不可避免的是，直的、但却是斜向伸展的线条不能被复现成其原有样子，而是稍之呈“之”字形的线条。
本发明的任务是，研制一种新的印刷元素形式，用该形式可以实现更加清晰的复制品和在阴影部分中更为精细、柔和的颜色层次，尤其是可稍稍抑制莫尔图形且也能够使斜的直线和角被复制得更清晰。这一任务的一个局部解决方案在已有技术中是通过频率调制的、通过随机网目屏来实现的。但在实际中这种网目屏是不能用的。用这种网目屏所产生的图象仅仅部分地是好的，它所提供的图象分辩率同样也是很差的，因此这种型式的网目屏如所叙述的那样最终也被放弃。
为解决所提出的任务，根据本发明则提供有新的印刷元素具有一个几何上明确规定的形状，且仅仅被直线，亦即各自为六条以上的边所界限。当一个印刷点的一被规定区域中的所有印刷元素彼此不同、亦即每个印刷元素与其相邻元素在结构方面不一样时，上述情况便具有特别的优点。当该被规定区域比如具有15个不同结构形式的印刷元素，它以一种重复图案的形式在一种印刷点的尺寸上重复时，这种情况并不与相邻印刷元素始终不一样的原则相矛盾。但前提条件是在这里每个相邻印刷元素与其前头的一个不同。当比如重复图案面积最早是跟随在一第二个不同的印刷元素之后发生时，上述这一点是容易被实施的。
印刷元素应由六个以上的边、优选地为9～11条边所限定。其中它们也应具有不同的长度且一个接一个地形成角度，这些角度可包括一种锐角或也可以是钝角。甚至还可以使得一个相邻印刷元素的一条边在任一位置上沿着与之直接相邻边的长度开始。由此也保证了印刷元素在一印刷点的整个面积上的不均匀构造和分布。但所有单个的印刷元素均应具有这样一种印刷面积，该面积的大小相互间不应该有明显差别。
术语“印刷元素”或无网屏印刷图象最适合于表达这种各自不同于其相邻元素的、但几何关系上却明确规定的印刷元素。该术语可被用于任何一种可计算的细度且因此也适合于从高质量的报纸印刷到高质量的地面进给式打印的所有胶印过程。这种相邻元素间不同的印刷元素形式首次能使人们能按照类似于石版印刷的方法进行印刷。
为使印刷图象能够具有不同的明暗层次、即一种变化的色调值，因此印刷元素必须通过一个面积与其相邻的未着色的元素隔开。这些(白色的)面积在根据本思想的配置形式中始终是路径形状的，且具有如下的形式，即网屏的相互相邻配置的印刷元素-并不被配置成棋盘式图案-被这样地相互关联起来在每个且甚至是变化的色调值上，两条相邻边或者在一条边的长度上的多个相邻直边到下一个印刷元素的距离在该直边长度之上是恒定的。这种配置形式仅当出现一个约为100％的半调值时才是各相邻印刷元素出现一种点连接的先决条件。这种配置产生的结果是温和的亮度差、图象中最佳的轮廓清晰度。
这种印刷元素，它们各自为相邻的印刷元素所区分开，不仅对报纸胶印、卷筒轮胶印或走纸式胶印而且也对四色印刷具有优点。这种不同类型构造的每个印刷元素或者甚至确定的一组印刷元素能被印上述四种颜色中的一种。由此便不产生莫尔条纹，也不会看到之字形线条，不管这些线条是倾斜的还是走直向的。
根据本发明的印刷元素点中的不同形式在附图中举例加以说明。附图中

图1为一已有的胶印装置辊子截面的示意图，图2以放大多倍形式以俯视图示出一单个整体印刷元素，它具有多个围绕该印刷元素的、具有不同结构的其它印刷元素，图3以多少缩小的尺寸示出多个位于如图2所示的重复图案面积中的、具有相同色调值的印刷点，图4同样以放大多倍但稍稍小一点的形式示出多个不同大小的印刷元素，它们具有变化的距离且因此具有变化的色调值。
图5为一类似于图2所示印刷点的印刷点，具有在印刷中一较大数量的不同的且尤其是完整的印刷元素，其中5b表示一完整的印刷元素，而5a则仅仅表示这样一个印刷元素的一部分，图6以缩小形式示出多个位于根据图5的重复图案面积中的印刷点，所有点均具有相同的色调值，图7为根据本发明原理的一种印刷点，但它在虚四边形中却没有一个单一的完整印刷元素。
根据图1的胶印装置用一板式圆筒1进行工作，在该圆筒上张紧有一印刷板2。板式圆筒1一方面与一橡胶布圆筒3一起工作，橡胶布圆筒3则进一步与一张紧有如纸4那样的待印刷的印刷载体的反压圆筒5一起工作，另一方面则与一上色机构6和一湿润装置7一起工作的印刷颜色60则被上色机构6经多个压力辊子8传递至印刷板2上。水70则被湿润装置7经多个另外的传递辊子9传递。所有辊子和圆筒均相互在相反的方向上运行，如图中部分地用箭头所标记的那样。
用湿润装置7将水70传递至印刷板2的非印刷位置10，而印刷板2的印刷位置11则保持不受水的作用。湿润位置11在接触压力辊子8的接触位置12上排斥印刷颜色60，而印刷位置11则接收该印刷颜色60。印刷颜色60然后被从印刷板2传递至橡胶布圆筒3上并在那里形成颜色位置11′，该位置11′最终被印刷到印刷载体4上。
印刷位置11或颜色位置11′根据图2和图3所示是印刷元素。它们在实际中是非常小的且用肉眼是不能将它们相互分开的。图2以放大许多倍的形式示出一种具有根据本发明的多边形结构的印刷元素，位于被规定为一个重复图案面积的或者具有一个虚四边形的印刷点中央。每个印刷元素，无论是其全部面积示出于图2中的印刷元素A还是周边印刷元素B～G，它们在印刷面积中均具有差不多相同的大小，但每个都具有基本不同的构造。这一点可从图2、尤其从图3可看出来，因为在那里所有种类的印刷元素被示出它们的全部结构。
从印刷元素A～G，每个均具有组成它们边的不同长度的直线，它们在每种情况下被9～11条边所界定并因此使每一个具有多个角，每个角均具有从40～320°的不同的包容角。不仅所有的印刷元素始终具有相同的基本面积，而且相互不同的各单个印刷元素也被以下述的方式被相互配置成一个挨着一个即在一定场合下给定边和任何的相邻印刷元素的相应边之间的距离始终是恒定的。非印刷路径18始终具有相同的宽度。也是在即使色调值小于100％情况下避免产生点连接的前提条件。在印刷元素A～G的场合，它们被分布在一个印刷点的面积之上，该印刷点未考虑棋盘式布置，这种情况下从不会有点连接产生，除非该特殊的印刷点要被印成绝对的黑色。
当每个印刷元素A～G相互间也不同时且将它们分隔开的路径18在相同的色调值时全部且始终等宽时，这些印刷元素A～G则在一个较大的印刷点面积上按照一种重复图案进行重复，这些图案的面积可从图2看到。
为对上述内容加以补充，必须参考图4，其中照样示出各不同的印刷元素A～G，然而在图4或印刷点的面积之上印刷元素之间的各距离、亦即路径18的宽度则发生了改变。由此色调值也跟着改变。形成的图形在该图的下方便变得更亮。路径的拓宽可以如上所述地是连续地或如下所述地以较大百分比突跳地进行。在图下方的百分比突跳仅仅是较大的，要使得图象在这种分辨率之下能被看得十分清晰。
图5示出在一印刷点中一种更好的分辨率，该印刷点在其虚四边形中具有多个不同结构的完整印刷元素A1～A14。每个印刷元素A1～A14在其面积之中具有一个用一白点表示的中点Mp，从该点出发可看到角Ep的线条，如图5a和5b所示。由此各自产生的三角形并不相互相交、相互覆盖，而是始终清晰地被构造成三角形形状。从该中点Mp出发，该中点Mp在根据图5的一印刷点之中由其座标所确定，印刷元素的上色面积的大小和路径18的宽度则被确定。每一个印刷元素A1～A14则在数学上也以其中点Mp出发被构造出来。
除了图5b所示的完整印刷元素外，一个印刷元素还可由如图5a所示的元素B这样的部分印刷元素B、C、D所限定，其中点Mp则位于虚四边形的一条线之上。一种这样的部分印刷元素根据图6则补充成一个完整的印刷元素B，它具有在相邻印刷点边上的用相同字母所表示的姐妹元素。
从图7a～7c重新看到另一种具有另外结构形式的印刷元素，其中却没有离开本发明的基本思想。根据图7，一个印刷点由四个部分印刷元素M、N、O和P所组成，它们的中点Mp不仅位于虚四边形的一条线上，而且也位于其角上。为此来参照图7b。一个具有多个角点Ep的印刷元素的这种多边形构造尤其可从图7c中看清，其中部分印刷元素M、N、O和P被示出为转动了90°。图中的白线如因其它所有结构形式情况一样代表了路径18，它们各根据所需的色调值是较宽的。印刷元素的主要结构及其多条边18则仍保持未变。
权利要求
1.一种用于模拟在一印刷载体上的色调值的印刷元素，具有多个分布在网屏面积上的印刷元素，其特征在于各印刷元素(A～G；A·～A14；M～P)具有一几何上明确规定的形式且仅由直线条、亦即各自由六条以上的边所界限。
2.如权利要求1所述的印刷元素，其特征在于印刷元素(A～G；A1～A14；M～P)由9～11条边所界限。
3.如权利要求1或2所述的印刷元素，其特征在于印刷元素(A～G；A1～A14；M～P)由具有不等边长的边所界限。
4.如上述权利要求之一所述的印刷元素，其特征在于该元素为一种多边形(A～G；A1～A14；M～P)，它由任意不同长度的边连接成任意不同大小的角度所组成。
5.如权利要求4所述的印刷元素，其特征在于位于多边形角点(EP)上的边之间形成的角度在5°～175°之间，任何情况下不大于180°。
6.如权利要求4或5所述的印刷元素，其特征在于一个印刷元素(A～G；A1～A14；M～P)的相互相接的边先是包括一锐角，其后则包括一钝角。
7.如上述权利要求之一所述的印刷元素，其特征在于每个印刷元素(A～G；A1～A14；M～P)其结构与其相邻元素不同。
8.如上述权利要求之一所述的印刷元素其特征在于在一代表一种印刷点的虚四边形中仅仅配置有被多条边所界限的一个印刷元素的一部分(A～D；M～P)。
9.如权利要求8所述的印刷元素，其特征在于虚四边形仅被一印刷元素的部分(M～P)所填满。
10.如上述权利要求之一所述的印刷元素，其特征在于在该虚四边形中被配置有一完整的四周为边所界限的印刷元素(A)。
11.如上述权利要求之一所述的印刷元素，其特征在于在该虚四边形中被配置有一个以上、优选地为六个完整的四周为边所界限的印刷元素(A1～A14)。
12.如上述权利要求之一所述的印刷元素，其特征在于始终不一样的印刷元素(A～G；A1～A14；M～P)的结构以一种相应于虚四边形的重复图案面积(图2，6)进行重复。
13.如权利要求10～12之一所述的印刷元素，其特征在于该完整的印刷元素的一相邻印刷元素(A4，A8)具有至少一条平行于虚四边形的界限边。
14.如上述权利要求之一所述的印刷元素，其特征在于一个相邻印刷元素(A，C)的一条边沿一相邻印刷元素(B)的边长出发。
15.如上述权利要求之一所述的印刷元素，其特征在于所有的印刷元素(A～G；A1～A14；M～P)尽管其结构各自完全不同，但其印刷面积则完全一样。
16.如上述权利要求之一所述的印刷元素，其特征在于在每个印刷元素中被规定有一中点(Mp)，其在虚四边形中的配置形式当色调值变化时并不改变。
17.如权利要求16所述的印刷元素，其特征在于中点(Mp)到多边形角(Ep)的虚线条包围住被清晰限定的三角形，这些三角形因而并不相互重叠。
18.如权利要求17所述的印刷元素，其特征在于一个印刷元素的中点(Mp)位于矩形(图5a，7b)的虚线条上。
19.如上述权利要求之一所述的印刷元素，其特征在于网屏的相邻配置的印刷元素(A～G；A1～A14；M～P)不具有一种棋盘式配置形式，它们被以如下的方式相互关联即在每种色调值且在变化的色调值情况下，两相邻直边(18)至下一个印刷元素的距离在直边(18)的长度之上是恒定不变的。
20.如权利要求19所述的印刷元素，其特征在于多边形大小根据所要达到的色调值从其中点(Mp)均匀地变化到角点(Ep)且因此在四周的到相邻印刷元素的各相邻边(18)的均匀宽距离也均匀地增加或减小。
21.如上述权利要求之一所述的印刷元素，其特征在于相邻的、且结构上各不相同的印刷元素(A～G；A1～A14；M～P)为上述任何所需的颜色。
全文摘要
印刷元素的形式在每种情况下在一重复的面积中均不相同。所有在一印刷点中的印刷元素具有围绕它的直边且这些边的每条长度均不相同并包括不同大小的角度。相邻印刷元素之间的路径在一印刷元素四周均具有恒定的宽度。由于采用这种具有许多形状的印刷元素,即多边形的配置来形成任何给定的印刷点,所得的线条不管它们在面积上延伸的方向如何总是直的。在四色印刷中因此也消除了莫尔条纹的产生。
文档编号G03F5/00GK1365319SQ00810987
公开日2002年8月21日 申请日期2000年6月20日 优先权日1999年6月29日
发明者托马斯·汉尼 申请人:桑迪网屏股份公司