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Dokumentenidentifikation DE60019804T2 02.02.2006
EP-Veröffentlichungsnummer 0001242247
Titel VERFAHREN ZUM BEDRUCKEN VON TISSUE-PAPIER
Anmelder The Procter & Gamble Company, Cincinnati, Ohio, US
Erfinder FORRY, Edwin, Mark, Hamilton, US;
KINI, Mabukal, Prashanth, San Bruno, US;
JONES, K., Amanda, Cincinnati, US;
NISSING, James, Nicholas, Cincinnati, US
Vertreter Patentanwälte Rau, Schneck & Hübner, 90402 Nürnberg
DE-Aktenzeichen 60019804
Vertragsstaaten AT, BE, CH, CY, DE, DK, ES, FI, FR, GB, GR, IE, IT, LI, LU, MC, NL, PT, SE, TR
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 17.11.2000
EP-Aktenzeichen 009747106
WO-Anmeldetag 17.11.2000
PCT-Aktenzeichen PCT/IB00/01700
WO-Veröffentlichungsnummer 0001036209
WO-Veröffentlichungsdatum 25.05.2001
EP-Offenlegungsdatum 25.09.2002
EP date of grant 27.04.2005
Veröffentlichungstag im Patentblatt 02.02.2006
IPC-Hauptklasse B41M 1/36(2006.01)A, F, I, ,  ,  ,   
IPC-Nebenklasse B41M 3/00(2006.01)A, L, I, ,  ,  ,      D21H 21/22(2006.01)A, L, I, ,  ,  ,      B41M 1/00(2006.01)A, L, I, ,  ,  ,      B41F 9/00(2006.01)A, L, I, ,  ,  ,      D06P 5/00(2006.01)A, L, I, ,  ,  ,      

Beschreibung[de]
GEBIET DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Tissue-Papier mit darauf gedruckten Dekoren bzw. Informationen.

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Tissue-Papier entspricht dem Stand der Technik. Tissue-Papier wird als Gesichtstuch, Toilettenpapier, Papierhandtuch, Servietten, Tischsets usw. verwendet. Das Tissue-Papier kann mit Dekoren bzw. Aufdrucken zu entweder ästhetischen oder funktionellen Zwecken versehen werden. Dekore können auch auf Pappteller aufgebracht werden. Typischerweise sind die Dekore aufgedruckt.

Verbraucher reagieren positiv auf ästhetisch ansprechende Dekore. Aufgedruckte Dekore haben sich vom Zeilen- bzw. Liniendrucken bis zum Mehrfarbendrucken entwickelt und rufen positive Verbraucherreaktionen hervor. Das gegenwärtige Mehrfarbendrucken reicht jedoch nicht ohne weiteres aus, um originalgetreue Dekore auf Tissue-Substraten zu ergeben. High Fidelity Printing ist erforderlich, um originalgetreue Dekore zu reproduzieren, die der Vorlage für die Dekore entsprechen. Nach Stand der Technik ist die Quelle der Dekore typischerweise eine Druckvorlage. Eine Druckvorlage stammt von einem Graphiker, kann wahlweise einem Thema entsprechen, welches für den Verbraucher wünschenswert ist, und ist im Handel von mehreren Anbietern erhältlich.

In letzter Zeit werden Fotografien als Vorlage für die Dekore verwendet. Fotografien können von Landschaften, Szenerien oder sogar von Druckvorlagen gemacht werden. Fotografische Vorlagen für Dekore, die einzelne Elemente wie Tiere, Blumen usw. umfassen, können besonders wünschenswert für Verbraucher sein. Fotografien umfassen Bilder, welche digital, einschließlich durch Scannen, anderweitig elektronisch oder chemisch auf einem Film reproduziert sind. Es ist nicht entscheidend, wie die Fotografie reproduziert wurde, nur, dass sie auf einem Druckmedium reproduziert werden kann.

Das High Fidelity Printing von Dekoren, die von einer fotografischen Vorlage stammen, stellt jedoch spezielle Herausforderungen. Wenn mehrere Parameter nicht sachgerecht eingestellt sind, verfügen die Dekore nicht über eine ausreichende Originaltreue, um realistisch zu erscheinen.

Unlängst hat ein Anbieter von gewerblichen Druckanlagen Qualitätsdruck auf einem Tissue-Substrat durchgeführt. Das Substrat war jedoch offensichtlich auf herkömmliche Weise auf einem Pressfilz getrocknet worden. Das Drucken von High Fidelity-Dekoren auf einem auf herkömmliche Weise getrockneten Substrat ist eine relativ leichte Aufgabe, da solch ein Substrat glatt ist. Verbraucher wünschen jedoch häufig gebläsegetrocknete bzw. TAD-getrocknete Substrate, die strukturiert sind. Das Drucken von High Fidelity-Dekoren auf ein strukturiertes Substrat ist jedoch aufgrund der dem Substrat eigenen Rauigkeiten und Unebenheiten schwieriger.

Erfolgreiches Drucken von High Fidelity-Dekoren auf ein strukturiertes Substrat ergibt sich nicht direkt aus Erfahrungen des Druckens solcher Dekore auf ein glattes Substrat. Es treten mehrere Komplikationen auf. Zum Beispiel sind strukturierte TAD-getrocknete Substrate typischerweise stärker absorbierend. Dieses erhöhte Absorptionsvermögen führt zu einer Punktverbreiterung und damit zu einem Zusammenlaufen von Druckfarbenpunkten, wodurch das von den Dekoren dargestellte Bild unscharf wird. Die Punktverbreiterung kann ausgeglichen werden durch Verringern der Menge der Druckfarbe, die zum Drucken der Dekore verwendet wird. Eine gleichmäßige Anpassung von allen Farben nach unten führt jedoch zu Dekoren mit einem trüben oder sogar verblichenen oder ausgewaschenen Aussehen, wenn genug Farbe entfernt wird. Solche Anpassungen können entweder elektronisch mithilfe von Software oder durch Zuführen von weniger Druckfarbe zur Druckwalze erfolgen.

Das Ausgleichen der Punktverbreiterung auf einem Tissue-Papiersubstrat wird besonders erschwert durch die nichtlineare Reaktion der Punktverbreiterung als Funktion der von den Punkten zusammen bedeckten Fläche. Bezugnehmend auf 1 wird deutlich, dass die Punktverbreiterung zunimmt, je kleiner die Fläche des Tissue-Papiers ist, die bedeckt werden soll. Die nichtlineare Reaktion lässt es jedoch nicht zu, die Punktverbreiterung durch alleiniges Verringern der Druckfarbenmenge auszugleichen.

Eine weitere Herangehensweise zum Ausgleichen des erhöhten Absorptionsvermögens eines strukturierten Substrats ist der Versuch einer Farbreinigung. Die Farbreinigung ergibt sich aus der Verwendung einer geringeren Anzahl von Grundfarben zum Erreichen des gewünschten Farbtons. Zum Beispiel kann der Vierfarbendruck Magenta, Gelb, Cyan und Schwarz verwenden, um ein Spektrum an Farben zu erzeugen. Als Alternative kann der Vierfarbendruck Braun, Grün, Blau und Schwarz einsetzen, vorausgesetzt, es werden keine Farbtöne in Rot und Orange gewünscht. Wenn man eine gleichmäßig reduzierte Mischung der vier Mehrfachfarbendruckfarben verwenden würde, um die gleichen Farbtöne zu erzielen, die mit einer größeren Anzahl von Farben erzielt wurden, könnte insgesamt weniger Druckfarbe auf das strukturierte Substrat aufgetragen werden. Die Farbreinigung allein ergibt jedoch Dekore mit einem ausgebleichten und ausgewaschenen Aussehen.

Bei einer weiteren Herangehensweise könnte man die Auflösung erhöhen und das Volumen der Aniloxwalze, die zum Drucken der Dekore verwendet wird, verringern, wenn Flexographiedruck verwendet wird. Es hat sich jedoch gezeigt, dass diese Herangehensweise zu einer nicht vollständigen Bedeckung mit Druckfarbe an den Stellen führt, an denen die Dekore gewünscht sind, und dass eine höhere Pigmentkonzentration in der Druckfarbe erforderlich ist.

Es ist klar, dass in dem Fachgebiet ein Bedarf an einem verbesserten Druckvorgang besteht, besonders an einem Druckvorgang, der zu High Fidelity-Dekoren auf einem strukturierten Substrat führt. Weiterhin besteht ein Bedarf an solch einem Verfahren, welches in Verbindung mit Dekoren von fotografischen Vorlagen verwendet werden kann. Solch ein Verfahren und das durch dieses Verfahren hergestellte bedruckte Tissue-Papier werden im Folgenden beschrieben und beansprucht.

Die vorliegende Erfindung ist auch auf andere strukturierte Substrate anwendbar. Zum Beispiel können strukturierte Substrate zum Verpacken verwendet werden, um Oberflächen zu bieten, die leicht vom Benutzer gegriffen werden können. Ferner muss das Substrat nicht cellulosehaltig sein, wenn andere Materialeigenschaften gewünscht sind.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Die Erfindung umfasst ein Verfahren zum Drucken von Dekoren auf ein strukturiertes Substrat und ein Tissue nach den Ansprüchen. Die Dekore geben die Vorlage, von der sie stammen, mit hoher Farbtreue wieder. Das Verfahren umfasst die Schritte der Bereitstellung eines strukturierten Substrats. Das Substrat weist erste und zweite gegenüberliegende Oberflächen auf, von denen mindestens eine strukturiert ist. Eine Fotografie wird ebenfalls bereitgestellt. Die Fotografie weist eine erste Auflösung auf. Eine Druckwalze wird bereitgestellt. Die Druckwalze weist eine zweite Auflösung auf, welche geringer als die erste Auflösung ist. Auf der Druckwalze befindet sich ein Bild. Das Bild stammt von der Fotografie. Die Auflösung der Fotografie ist höher als die oder gleich der Auflösung der Druckwalze. Druckfarbe wird auf die Druckwalze aufgetragen und anschließend von der Druckwalze auf das Substrat übertragen. Dekore, welche die Fotografie grafisch abbilden, werden auf dem Substrat gebildet und weisen einen bestimmten Schwarzwert auf.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

1 ist eine grafische Darstellung der Punktverbreiterung als Funktion der von den Punkten abgedeckten Druckfarbmenge.

2 ist ein erfindungsgemäßer Druck eines Schmetterlings mit Blumen, der Druck ist in die vier Farben getrennt, die für den flexographischen Druckvorgang verwendet werden, mit dem der Druck durchgeführt wird.

3 ist ein dem Stand der Technik entsprechender Druck eines Schmetterlings mit Blumen, der Druck ist in die vier Farben getrennt, die für den flexographischen Druckvorgang verwendet werden, mit dem der Druck durchgeführt wird.

4 und 5 sind erfindungsgemäß flexographisch gedruckte Dekore, wie in den Beispielen 1 bzw. 2 dargestellt.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung umfasst Tissue-Papier mit aufgedruckten High Fidelity-Dekoren. Das Tissue-Papier ist strukturiert und für eine Vielzahl von Haushaltsaufgaben geeignet, wie oben erwähnt. Die gedruckten Dekore sind sichtbar für den Verbraucher und können ästhetischen Zwecken dienen, wodurch das Tissue ein optisch ansprechendes Aussehen bietet. Als Alternative können die Dekore auch funktionell sein, indem sie Gebrauchsanleitungen für das Produkt, relevante Daten usw. liefern.

Eine detailliertere Untersuchung des Tissue-Substrats ergibt, dass das Tissue-Substrat strukturiert ist. Mit „strukturiert" ist gemeint, dass das Tissue-Substrat eine physiologische Oberflächenglätte von mehr als 800 &mgr;m aufweist, vorzugsweise von mehr als 850 &mgr;m, mehr bevorzugt von mehr als 900 &mgr;m, und am meisten bevorzugt von mehr als 1000 &mgr;m.

Das erfindungsgemäße Tissue-Papier weist erste und zweite gegenüberliegende Oberflächen auf. Das Tissue-Papier wird als den oben genannten Einschränkungen entsprechend angesehen, wenn entweder die erste, die zweite oder beide der gegenüberliegenden Oberflächen die oben erwähnten Strukturwerte für physiologische Oberflächenglätte erfüllen und mindestens auf derjenigen Oberfläche Dekore vorhanden sind, welche der oben erwähnten physiologischen Oberflächenglätte entspricht. Es ist anzuerkennen, dass auch die gegenüberliegenden Oberfläche des Tissue-Papiers Dekore aufweisen kann, unabhängig davon, ob diese Oberfläche den oben erwähnten Einschränkungen für die physiologische Oberflächenglätte entspricht oder nicht.

Das erfindungsgemäße Tissue weist vorzugsweise Mikrospitzen auf, typischerweise in der Maschinenrichtung auftretend, als Ergebnis eines optionalen Verkürzungsvorgangs. Die Verkürzung kann durch Mikrokontraktion in feuchtem Zustand, Schnellübertragung bzw. Rush Transfer oder vorzugsweise Kreppen erreicht werden. Es ist jedoch anzuerkennen, dass die Verkürzung ein optionaler Vorgang ist, der nicht durchgeführt werden muss.

Eine Vielzahl der Mikrospitzen kann eine Mikrospitzenhöhe von mindestens 0,3 aufweisen, vorzugsweise von mindestens 0,6 Millimetern. Die Mikrospitzenhöhe ist die Amplitude der Welligkeiten im Tissue, in der Regel bis zur Basisebene des Tissues gemessen. Die Mikrospitzenhöhe wird als Abstand von der Basisebene des Tissues bis zum höchsten Punkt der Mikrospitze des Tissues gemessen. Die Messungen können an digitalisierten Bildern erfolgen, wie im Stand der Technik bekannt und im gemeinsam übertragenen U.S.-Patent Nr. 5,855,738, erteilt am 5. Januar 1999 an Weisman et al., illustriert. Die Mikrospitzenbreite ist orthogonal zur Mikrospitzenhöhe und gibt die laterale Ausdehnung der Mikrospitze wieder. Die Mikrospitzenbreite wird in einer Höhe gemessen, die auf der Hälfte der Mikrospitzenhöhe liegt.

Das erfindungsgemäße Tissue kann eine Mikrospitzenhäufigkeit von 3 bis 10 Mikrospitzen pro Zentimeter aufweisen. Die Mikrospitzenhäufigkeit wird an digitalisierten Bildern gemessen, wie oben dargelegt und im Stand der Technik bekannt. Ein digitalisiertes Querschnittbild von ungefähr 40× kann für die oben erwähnten Messungen verwendet werden. Typischerweise deckt das Bild ungefähr 2,0 bis 2,8 mm Tissue ab.

Für die Messung der physiologische Oberflächenglätte wird eine Probe des Tissue-Papiers ausgesucht, die keine Falten, Risse, Perforationen oder erhebliche Abweichungen von der makroskopisch einheitlichen Planheit aufweist. Das Tissue-Papier, ein Teil der Probe, auf dem sich gedruckte Dekore befinden oder das einem solchen Teil entspricht, wird geprüft. Das erfindungsgemäße Tissue-Papier wird als strukturiert angesehen, wenn eine Seite eines beliebigen Teils des Tissue-Papiers mit einem Aufdruck das oben dargelegte Kriterium für Strukturiertheit aufweist, oder wenn ein ähnlicher Teil der Probe, der sich nahe, neben oder zwischen bedruckten Elementen befindet, die oben dargelegten Einschränkungen für Strukturiertheit erfüllt. Die Probe wird mindestens zwei Stunden vor der Prüfung bei 22 bis 24°C und 48 bis 52% relativer Luftfeuchtigkeit konditioniert. Die Probe wird auf einen motorisierten Tisch gelegt und magnetisch fixiert. Für die Messung kann jede Seite der Probe ausgewählt werden, vorausgesetzt, alle Abtastungen erfolgen auf derselben Seite.

Die Physiologische Oberflächenglätte wird gemessen, indem die Tissue-Papier-Probe in einer beliebigen Richtung mit einem Profilometer abgetastet wird, um die Auslenkung in Z-Richtung als Funktion des Abstands zu erhalten. Die Auslenkung in Z-Richtung wird mittels einer Fourier-Transformierten in ein Amplitude/Frequenz-Spektrum umgewandelt. Das Spektrum wird dann mithilfe einer Reihe von Filtern an die menschliche taktile Reaktion angepasst. Die Peakhöhen der gefilterten Amplitude/Frequenz-Kurve werden von 0 bis 10 Zyklen pro Millimeter addiert, um das Ergebnis zu erhalten.

Die Tissue-Papier-Probe hat eine Größe von ungefähr 100 Millimeter × 100 Millimeter und wird auf einem motorisierten Tisch befestigt. Es würde zwar jeder geeignete Tisch ausreichen, ein Tisch mit einem Oberflächenprüfer Modell KES-FB-4NKES-SE, erhältlich von der Kato Tech Company Limited, Koyota, Japan, oder ein CP3-22-01 DCI Mini Precision-Tisch mit einem NuStep 2C NuLogic-Zweiachsen-Schrittmotor-Controller im geschlossenen Regelkreis hat sich jedoch als geeignet erwiesen. Der Tisch hat einen Motor mit konstanter Drehzahl, der sich mit einer Geschwindigkeit von 1 Millimeter pro Sekunde bewegt. Die Probe wird 30 Millimeter in Vorwärtsrichtung abgetastet, einen Millimeter in Querrichtung versetzt, und dann in Rückwärtsrichtung abgetastet. Daten werden von den mittleren 26 Millimetern des Abtastvorgangs in sowohl Vorwärts- als auch Rückwärtsrichtung gesammelt. Die ersten und letzten 2 Millimeter jedes Abtastvorgangs werden ignoriert und für die Berechnungen nicht verwendet.

Das Profilometer hat eine Prüfspitze mit einem Spitzenradius von 2,54 &mgr;m und einer Aktionskraft von 0,20 Gramm. Der Messbereich des Profilometers ist für eine Gesamtauslenkung in Z-Richtung von 3,5 mm kalibriert. Über den Abtastweg der Probe erfasst das Profilometer die Auslenkung der Abtastnadel in Z-Richtung in Millimeter. Die Ausgangsspannung des Messgeräte-Controllers wird mit einer Rate von mindestens 20 Punkten pro Sekunde digitalisiert. Über den gesamten Abtastbereich von 26 mm ergeben sich 512 Datenpunktpaare für Zeit/Oberflächenhöhe für sowohl die Vorwärtsrichtung als auch die Rückwärtsrichtung eines Abtastvorgangs. Das Profilometer ist über dem Probentisch montiert, so dass die Oberflächentopografie gemessen werden kann. Ein geeignetes Profilometer ist ein EMD 4320 WI Vertical Displacement Transducer mit einer EPT 010409-Abtastnadelspitze und einem EAS 2351 Analog Amplifier. Diese Geräte sind erhältlich von Federal Products, Providence, Rhode Island.

Die digitalisierten Datenpaare werden zur weiteren Analyse in ein Standardpaket zur statistischen Analyse importiert. Geeignete Analysesoftwarepakete waren zum Beispiel SAS, Cary, North Carolina, und vorzugsweise LabVIEW Instrument Control Software 3.1, erhältlich von National Instruments, Austin, Texas. Bei Verwendung der LabVIEW-Software werden Rohdatenpaare, die Oberflächenhöhe und Zeit der einzelnen Abtastvorgänge miteinander verbinden, mithilfe des Analysetools Mean.vi der LabVIEW-Software um den Mittelwert herum angeordnet. Die 512 Datenpunkte jedes der 16 Abtastvorgänge werden mithilfe des Tools Amplitude and Phase Spectrum.vi in 16 Amplitudenspektren umgewandelt. Jedes Spektrum wird dann mithilfe des Verfahrens PROC Spectra der SAS-Software geglättet. Es werden LabVIEW-Glättungsfilterwerte von 0,000246, 0,000485, 0,00756, 0,062997, 0,00756, 0,000485 und 0,000246 eingesetzt. Die Ausgabe dieses Tools wird als Größe des Amplitudenspektrums (Vrms) verwendet.

Die Amplitudendaten werden dann mithilfe einer Reihe von Frequenzfiltern an die menschliche taktile Reaktion angepasst, welche auf der Grundlage der Daten von Verillo zu vibrotaktilen Schwellenwerten als Funktion der Vibrationsfrequenz konzipiert sind, wie im Journal of Acoustical Society of America, im Artikel mit dem Titel „Effect Of Contactor Area On The Vibrotactile Threshold", Vol. 35, 1962 (1963) dargelegt. Die oben erwähnten Daten werden in einem Zeitbereich als Zyklen pro Sekunde erfasst und als Zyklen pro Millimeter in den räumlichen Bereich umgewandelt. Der Umrechnungsfaktor und die Filterwerte finden sich in dem Verfahren, das in International Paper Physics Conference, TAPPI Book 1, 1991, genauer im Artikel „Methods For The Measurement Of The Mechanical Properties Of Paper tissue" von Ampulski, et al., auf Seite 19, dargelegt wird, wobei das spezielle Verfahren, das auf Seite 22 dargelegt und „Physiological Surface Smoothness" betitelt ist, eingesetzt wird. Die Reaktion der Filter wird auf 0 unterhalb des Mindestschwellwerts und oberhalb der maximalen Reaktionsfrequenzen gesetzt und variiert von 0 bis 1 wie im oben erwähnten Artikel von Ampulski et al. beschrieben.

Die physiologisch angepassten Frequenzamplitudendaten werden erzielt, indem die oben beschriebenen Amplitudenspektren mit den entsprechenden Filterwerten der einzelnen Frequenzen multipliziert werden. Ein typisches Amplitudenspektrum und ein gefiltertes Amplitudenspektrum sind in 5 des oben erwähnten Artikels von Ampulski et al. illustriert. Die nach Verrillo angepasste Frequenzamplitudenkurve wird zwischen 0 und 10 Zyklen pro Millimeter Punkt für Punkt summiert. Diese Summierung wird als die physiologische Oberflächenglätte betrachtet. Aus den auf diese Weise erzielten acht Vorwärts- und acht Rückwärtswerten der physiologischen Oberflächenglätte wird anschließend der Durchschnittswert ermittelt und in Mikrometern aufgezeichnet.

Messungen der physiologischen Oberflächenglätte mithilfe der SAS-Software werden beschrieben in den gemeinsam übertragenen U.S.-Patenten Nr. 4,959,125, erteilt am 25. September 1990 an Spendel, 5,059,282, erteilt am 22. Oktober 1991 an Ampulski et al., 5,855,738, erteilt am 5. Januar 1999 an Weisman et al. und 5,980,691, erteilt am 9. November 1999 an Weisman et al.

Das strukturierte Tissue-Papier weist erste und zweite gegenüberliegende Oberflächen auf, wie oben erwähnt. Um die Struktur auf einer oder auf beiden der ersten und zweiten gegenüberliegenden Oberflächen zu erhalten, kann das Tissue TAD-getrocknet werden. TAD-getrocknetes Tissue ist offenbart in den gemeinsam übertragenen U.S.-Patenten Nr. 4,529,480, erteilt am 16. Juli 1985 an Trokhan, 4,637,859, erteilt am 20. Januar 1987 an Trokhan, 5,364,504, erteilt am 15. November 1994 an Smurkoski et al., 5,529,664, erteilt am 25. Juni 1996 an Trokhan et al., 5,679,222, erteilt am 21. Oktober 1997 an Rasch et al., 5,714,041, erteilt am 3. Februar 1998 an Ayers et al., 5,906,710, erteilt am 25. Mai 1999 an Trokhan. Als Alternative kann das Tissue-Papier TAD-getrocknet und hergestellt werden wie in den U.S.-Patenten Nr. 5,429,686, erteilt am 4. Juli 1995 an Chiu et al. und 5,672,248, erteilt am 30. September 1997 an Wendt et al., offenbart.

Als Alternative kann das Tissue-Papier durch verschiedene Bereiche mit unterschiedlichen Flächengewichten strukturiert sein, so dass ein Tissue-Papier mit mehreren Flächengewichten und sogar ein mit Öffnungen versehenes Tissue-Papier vorgelegt wird. Tissue-Papier mit mehreren Flächengewichten ist offenbart in den gemeinsam übertragenen U.S.-Patenten Nr. 5,245,025, erteilt am 14. September 1993 an Trokhan et al., 5,527,428, erteilt am 18. Juni 1996 an Trokhan et al., 5,534,326, erteilt am 9. Juli 1996 an Trokhan et al., 5,654,076, erteilt am 5. August 1997 an Trokhan et al., 5,820,730, erteilt am 13. Oktober 1998 an Phan et al., 5,277,761, erteilt am 11. Januar 1994 an Phan et al., 5,443,691, erteilt am 22. August 1995 an Phan et al., 5,804,036, erteilt am 8. September 1998 an Phan et al., 5,503,715, erteilt am 2. April 1996 an Trokhan et al., 5,614,061, erteilt am 25. März 1997 an Phan et al., 5,804,281, erteilt am 8. September 1998 an Phan et al. und 5,900,122, erteilt am 4. Mai 1999 an Huston. Ein Vliesmaterial mit Öffnungen kann als Substrat eingesetzt werden, wie im gemeinsam übertragenen U.S.-Patent Nr. 5,895,623, erteilt am 20. April 1999 an Trokhan et al., illustriert.

Als Alternative kann das Papier auf herkömmliche Weise getrocknet werden mit einer Struktur nach den gemeinsam übertragenen U.S.-Patenten Nr. 5,549,790, erteilt am 27. August 1996 an Phan, 5,556,509, erteilt am 17. September 1996 an Trokhan et al., 5,580,423, erteilt am 3. Dezember 1996 an Ampulski et al., 5,609,725, erteilt am 11. März 1997 an Phan, 5,629,052, erteilt am 13. Mai 1997 an Trokhan et al., 5,637,194, erteilt am 10. Juni 1997 an Ampulski et al., 5,674,663, erteilt am 7. Oktober 1997 an McFarland et al., 5,693,187, erteilt am 2. Dezember 1997 an Ampulski et al., 5,709,775, erteilt am 20. Januar 1998 an Trokhan et al., 5,776,307, erteilt am 7. Juli 1998 an Ampulski et al., 5,795,440, erteilt am 18. August 1998 an Ampulski et al., 5,814,190, erteilt am 29. September 1998 an Phan, 5,817,377, erteilt am 6. Oktober 1998 an Trokhan et al., 5,846,379, erteilt am 8. Dezember 1998 an Ampulski et al., 5,855,739, erteilt am 5. Januar 1999 an Ampulski et al., 5,861,082, erteilt am 19. Januar 1999 an Ampulski et al., 5,871,887, erteilt am 16. Februar 1999 an Trokhan et al., 5,897,745, erteilt am 27. April 1999 an Ampulski et al. und 5,904,811, erteilt am 18. Mai 1999 an Ampulski et al.

Als Alternative kann nach dem Auftragen der Dekore auf das Tissue-Papier dem Tissue-Papier durch Prägen Struktur verliehen werden. In der Technik ist das Noppenprägen bekannt, wie im gemeinsam übertragenen U.S.-Patent Nr. 3,414,459, erteilt am 3. Dezember 1968 an Wells, illustriert. Dem Tissue-Papier kann auch durch verschachteltes Prägen Struktur verliehen werden, wie im U.S.-Patent Nr. 4,320,162, erteilt am 16. März 1982 an Schulz et al., illustriert. Als Alternative kann dem Tissue-Papier durch Laminieren und Prägen von zwei Lagen Struktur verliehen werden, wie im gemeinsam übertragenen U.S.-Patent Nr. 5,468,323, erteilt am 21. November 1995 an McNeil, illustriert, das hierin durch Bezugnahme eingeschlossen ist. Es ist anzuerkennen, dass der Vorgang des Bedruckens von Tissue-Papier, welches glatt und nicht, wie hierin definiert, strukturiert ist, und des Prägens eines solchen Tissue-Papiers nach dem Bedrucken und das hieraus hergestellte Tissue-Papier außerhalb des Geltungsbereichs der vorliegenden Erfindung liegen. Der erfindungsgemäße Vorgang des Bedruckens des Tissue-Papiers nach dem Prägen bietet den Vorteil, dass der Druck dem Prägemuster genauer folgt. Wenn das Tissue-Papier nach dem Bedrucken geprägt wird, werden die Dekore durch den Prägevorgang verzerrt, was dazu führt, dass mehr des nicht bedruckten Substrats durchscheint, wenn das Tissue-Papier beim Prägen gedehnt wird. Eine Person mit normalem Fachwissen wird erkennen, dass das Maß der Verzerrung, und damit auch der Anteil des Substrats, der keine Dekore aufweist und sichtbar für den Benutzer ist, von der Prägeform und der Prägetiefe abhängt. Strukturiertes Papier kann nach dem Bedrucken dem Stand der Technik entsprechend geprägt werden. Jedes geeignete Verfahren zum Auftragen der Druckfarbe auf die Walze, und sogar zum direkten Auftragen der Druckfarbe auf das Substrat, kann eingesetzt werden. Geeignete Verfahren zum Auftragen der Druckfarbe auf eine Walze und dann von der Walze auf das Tissue-Papier durch Drucken sind zum Beispiel, ohne auf diese beschränkt zu sein, Lithographie, Hochdruck, Tiefdruck, Siebdruck, Intaglio-Druck und vorzugsweise Flexographie. Flexographiedruck wird bevorzugt, weil bei diesem Verfahren ein abnehmbarer Belag verwendet wird. Beläge sind zum Beispiel im Stand der Technik bekannte Platten und Hülsen. Als Alternative kann die Druckfarbe aufgesprüht oder auf eine andere, dem Stand der Technik entsprechende Weise durch Farbstrahldrucken direkt auf das Substrat aufgetragen werden.

Die in der vorliegenden Erfindung verwendete Rohfarbenzusammensetzung kann bei einer Temperatur von 20°C eine mit einem Shell-Messbecher gemessene Viskosität von vorzugsweise ungefähr 200 Centipose oder weniger aufweisen, mehr bevorzugt von ungefähr 70 Centipose oder weniger und am meisten bevorzugt von ungefähr 25 Centipose oder weniger, obwohl Viskositäten im Bereich von 5 Centipose bis zu einer pastösen Konsistenz eingesetzt werden können. Wie hier verwendet, bezieht sich „Rohfarbe" auf die Druckfarbenzusammensetzung vor dem Auftragsvorgang, in dem sie auf das Substrat aufgetragen wird. Wie in der Technik bekannt, wird ein Shell 1-Messbecher verwendet, um Viskositäten zu messen, die im Bereich von ungefähr 1 Centipose bis 10 Centipose liegen. Ein Shell 2-Messbecher wird verwendet, um Viskositäten zu messen, die im Bereich von ungefähr 7,5 Centipose bis 30 Centipose liegen. Ein Shell 3-Messbecher wird verwendet, um Viskositäten zu messen, die im Bereich von ungefähr 25 Centipose bis 80 Centipose liegen, und ein Shell 4-Messbecher wird verwendet, um Viskositäten zu messen, die im Bereich von ungefähr 60 Centipose bis 200 Centipose liegen.

Die in der vorliegenden Erfindung verwendeten Druckfarbenzusammensetzungen weisen einen pH-Wert im Bereich von ungefähr 2 bis 11 auf, vorzugsweise von ungefähr 7 bis 10. Ein oder mehrere Tensid(e) oder ein oder mehrere Dispergiermittel können der Druckfarbenzusammensetzung hinzugefügt werden, um das Bindemittel und Pigment fein zu verteilen.

Zur Verbesserung der Abriebfestigkeit der Druckfarbe kann die Druckfarbenzusammensetzung dieser Erfindung ein Wachs enthalten. Ein für diese Erfindung geeignetes Wachs ist zum Beispiel, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein, eine Polyethylenwachsemulsion. Das Hinzufügen eines Wachses zu der Druckfarbenzusammensetzung der vorliegenden Erfindung verbessert die Abriebfestigkeit, indem es ein Hindernis für das physikalische Auseinanderreißen des Druckfarbenfilms nach dem Auftragen der Druckfarbe auf den faserförmigen Bogen darstellt. Basierend auf Gewichtprozent Feststoffe der gesamten Druckfarbenzusammensetzung reichen geeignete Zugabebereiche für das Wachs von ungefähr 0,5% Feststoffe bis ungefähr 10% Feststoffe. Ein Beispiel für eine geeignete Polyethylenwachsemulsion ist JONWAX 26, erhältlich von S. C. Johnson & Sons, Inc., Racine, Wisconsin.

Der in der vorliegenden Erfindung verwendeten Druckfarbenzusammensetzung kann auch Glycerin hinzugefügt werden, um die Abriebfestigkeit zu verbessern. Basierend auf Gewichtprozent der gesamten Druckfarbenzusammensetzung reichen geeignete Zugabebereiche für das Glycerin von ungefähr 0,5% bis 20%, vorzugsweise von ungefähr 3% bis 15%, und mehr bevorzugt von ungefähr 8% bis 13%.

Verfahren zum Aushärten der in der vorliegenden Erfindung verwendeten Druckfarben sind zum Beispiel, ohne auf diese beschränkt zu sein, Aushärten durch Wärme, Elektronenstrahlen, Photonenstrahlen (zum Beispiel ultraviolettes Licht, Röntgenstrahlen und Gammastrahlen) und Kombinationen davon.

Vernetzungsmittel werden in der Regel der fertig gestellten Druckfarbenzusammensetzung oder einer Pigmentdispersion hinzugegeben. Wie hier verwendet, bezieht sich „fertig gestellte Zusammensetzung" auf eine Druckfarbenzusammensetzung, welche die wichtigsten Bestandteile, wie eine Trägersubstanz, Pigment und Bindemittel, enthält, so dass die Druckfarbenzusammensetzung bereit für die Verwendung ist. Wie hier verwendet, bezieht sich „Pigmentdispersion" auf eine Zusammensetzung, die Pigment-Feststoffe, Tensid und eine Trägersubstanz, wie Wasser oder Öl, umfasst, welcher ein Bindemittel zugegeben wird.

Es wird angenommen, dass Vernetzungsmittel die Abriebfestigkeit der Druckfarbe verbessern, indem sie sich mit der Druckfarbe vernetzen. Ein Beispiel für ein geeignetes Vernetzungsmittel, ohne auf dieses beschränkt zu sein, ist eine Lösungspolymer eines kationischen Polyamin-Epichlorhydrinpolymers. Basierend auf Gewichtprozent der gesamten Druckfarbenzusammensetzung reichen geeignete Zugabebereiche für das Vernetzungsmittel von ungefähr 3% bis 15%, und vorzugsweise von ungefähr 4% bis 8% (basierend auf dem Feststoffgehalt des Vernetzungsmittels). Ein bevorzugtes Vernetzungsmittel ist KYMENE PLUS, erhältlich von Hercules Inc., Wilmington, Delaware.

Es ist in der Technik bekannt, dass die endgültige Druckfarbendichte eine Funktion mehrerer Variablen ist, wie Substratstruktur, Punktbereich, Anilox-Zell-volumen, Anilox-Geometrie, Pigmentkonzentration und Pigmentwirksamkeit. Eine Vielzahl von Verfahren kann verwendet werden, um eine bestimmte Dichte zu erzielen, indem die Verhältnisse zwischen den oben erwähnten Variablen verändert werden. Am wichtigsten ist jedoch die auf dem Bogen abgesetzte Pigmentmenge, da die Dichte proportional zur Pigmentmenge ist. Ohne sich an eine Theorie binden zu wollen, kann die Pigmentmenge auf dem Bogen anhand der folgenden Gleichung grob geschätzt werden: Ubertragungseffizienz·Pigmentkonzentration·Anilox-Zellenvolumen·Druckbereich = Pigmentmenge auf Bogen

Daher kann man, wenn man eine höhere Druckfarbendichte erzielen möchte, die Pigmentkonzentration oder das Anilox-Zellenvolumen erhöhen. Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird eine Aniloxwalze mit einem Zellenvolumen von 4 Milliarden &mgr;m3 pro 6,45 Quadratzentimeter (pro Quadratzoll), 157 Linien pro Zentimeter (400 Linien pro Zoll) und einem Zellenwinkel von 60 Grad verwendet, um eine Druckfarbendichte von 0,65 zu erzielen. Geeignete Druckfarben sind im Handel erhältlich von der Sun Chemical Corp., Northlake, Illinois, als 16966651 oder WKIFW2618324 für Gelb, 16966652 oder WKIFW4618325 für Magenta, 16966653 oder WKIFW5618326 für Cyan und 16966654 oder WKIFW9618327 für Schwarz.

Die Farbdichte der Dekore kann mit einem Dichtemessgerät gemessen werden. Die Farbdichte, ein dimensionsloses Maß, bezieht sich auf die Dichte des Farbtons, der von der Druckfarbe oder dem Farbstoff erzeugt wird. Je höher die Farbdichte, desto höher die Intensität oder Stärke der Farbe. Mit steigender Farbdichte steigt auch der mit dem Dichtemessgerät gemessene Wert. Das Dichtemessgerät misst die Farbdichte der im Bild vorhandenen dominanten Grundfarbe. Das Dichtemessgerät zeigt dann die Farbdichte der dominanten Grundfarbe an. Wie hier verwendet, bezieht sich „Mehrfarbendruckfarbe" auf eine der vier Farben Gelb, Magenta, Cyan und Schwarz, die typischerweise in dieser Reihenfolge auf das Tissue-Papier aufgebracht werden.

Eine Liste optionaler Zusatzstoffe, die den fertig gestellten Druckfarbenzusammensetzungen der vorliegenden Erfindung hinzugefügt werden können, ohne auf diese beschränkt zu sein, enthält zum Beispiel Vernetzungsmittel, Mittel zur Druckpressen-Hygienesteuerung, Feuchthaltemittel, Korrosionssteuerungsmittel, Mittel zur Steuerung des pH-Werts, Viskositäts-Modifikationsmittel, Konservierungsstoffe und Schaumverhüter.

Das auf dem Papier erzeugte Druckbild kann aus Linien, aus Halbtonrastern, vorzugsweise einem Mehrfarbendruck, oder aus einer Kombination aus diesen bestehen. Wie hier verwendet, bezieht sich „Liniendruck" auf ein gedrucktes Bild, das aus gefüllten Flächen und Linien zusammengesetzt ist. Wie hier verwendet, bezieht sich „Mehrfarbendruck" auf einen Halbton-Farbdruck, der durch den Farbtrennvorgang erzeugt wird, wobei ein Bild, das aus einer oder mehreren transparenten Druckfarben zusammengesetzt ist, in Halbtonpunkte zerlegt wird, welche neu kombiniert werden können, um die ganze Bandbreite an Farben des ursprünglichen Bildes zu ergeben.

Der Vorteil eines Mehrfarbendruckbildes gegenüber einem Liniendruckbild ist, dass es das Mehrfarbendruckbild ermöglicht, mit wenigen Druckfarben viele Farben und Schattierungen dieser Farben zu erzeugen. Zum Beispiel kann ein Bild eines Menschen zehn oder mehr Farben umfassen. Dieses Bild kann beim Mehrfarbendrucken durch Einsatz von nur drei Farben wiedergegeben werden. Das gleiche Bild würde als Liniendruck typischerweise zehn oder mehr Druckfarben mit jeweils einer entsprechenden Druckstation auf der Druckpresse erfordern. Obwohl die bevorzugten Druckfarbenzusammensetzungen, die in der vorliegenden Erfindung verwendet werden, pigmentbasierte Prozessfarben sind, können Farbstoffe und andere Arten von pigmentbasierten Druckfarben in dieser Erfindung verwendet werden.

Färbung in einem Mehrfarbendruckbild wird erzeugt durch Variieren des Bereichs, in dem Druckfarbe in einem bestimmten Bildbereich abgelagert wird, die Häufigkeit der Druckfarbablagerung und die Anzahl der Druckfarben im Bildbereich. Der Druckfarbenablagerungsbereich kann variiert werden durch Anpassen der Häufigkeit, Größe oder Kombination von Halbtonpunkten. Geeignete Druckfarben sind in der gemeinsam übertragenen Application Serial No. 09/130,615, eingereicht am 7. August 1998, im Namen von McFarland et al., beschrieben.

Vorzugsweise weist die in der vorliegenden Erfindung verwendete Druckfarbe eine Farbdichte von mindestens ungefähr 0,50 auf, mehr bevorzugt von mindestens ungefähr 0,55, und ist geeignet für Farbdichten von 1,0 oder höher. Genauer weist die in der vorliegenden Erfindung verwendete Druckfarbe eine Farbdichte von mindestens ungefähr 0,55, vorzugsweise von 0,70 für Gelb und Schwarz, und eine Farbdichte von mindestens ungefähr 0,65, vorzugsweise von mindestens ungefähr 0,80 für Cyan und Magenta auf. Die Farbdichte kann für jede beliebige einzelne Farbe gemessen werden oder für jedes beliebige Element, das zwei oder mehr Farben umfasst.

Die Farbdichte von auf Tissue-Papier aufgetragenen Dekoren kann mithilfe eines Reflexionsdichtemessgeräts gemessen werden. Die Einstellung des Dichtemessgeräts wird angepasst, so dass die im Bild vorhandene dominante Grundfarbe gemessen wird. Die zu messende Probe wird auf vier nicht bedruckte Blätter Tissue-Papier gelegt. Die vier nicht bedruckten Blätter dienen dazu, jeglichen Einfluss des Hintergrundes einer farbigen Oberfläche auszuschließen. Vier Blätter eines weißen Substrats mit L*a*b*-Werten von ungefähr 91,17, 0,64 bzw. 4,29, wobei die L*a*b*-Werte mit einem Spektralcolorimeter gemessen werden, das auf einen Messwinkel von A10° eingestellt ist, mit einer Lichtquelle A2 im Modus CIELAB L*a*b*.

Drei Messungen der Farbdichte werden innerhalb einer bestimmten Farbe oder innerhalb einer bestimmten Farbe eines bestimmten Elements, eines Dekors mithilfe des Reflexionsdichtemessgeräts durchgeführt. Der Durchschnitt der drei Messungen wird aufgezeichnet.

Farbdichtemessungen können für jede Druckfarbe oder jeden Farbstoff, der auf ein beliebiges Substrat aufgetragen wurde, durchgeführt werden. Vorzugsweise wird die Farbdichte mit einem weißen Hintergrund gemessen, obwohl die Farbdichte auf einem Substrat gemessen wird, indem mit dem weißen Hintergrund begonnen wird, der die oben erwähnten L*a*b*-Werte aufweist.

Einen geeigneten weißen Hintergrund bieten Bounty®-Papierhandtücher, die vom Inhaber des vorliegenden Patents vermarktet werden. Ein geeignetes Dichtemessgerät für die Messung der Farbdichte ist das Reflexionsdichtemessgerät X-RITE® 418, und ein geeignetes Colorimeter ist das Spektralcolorimeter X-Rite 928, beide im Handel erhältlich von X-Rite Inc., Grandville, Michigan. Aus den L*a*b*-Werten wird eine dimensionslose Differenz errechnet, indem die L*a*b*-Werte des nicht bedruckten Hintergrunds von der durchschnittlichen L*a*b*-Messung der Dekore subtrahiert werden. Je größer diese Differenz, je höher die Farbdichte der Druckfarbe.

High Fidelity Printing erfordert einen relativ hohen Grad an Farbreinigung. Eine gleichmäßige Farbreinigung wird jedoch nicht ausreichen. Die hierin erwähnte Farbreinigung erfordert einen Schwellenwert der schwarzen Farbe, um Dekore mit der erforderlichen Originaltreue wiederzugeben. Es wird angenommen, dass die erforderliche Originaltreue erreicht wird, wenn die Dekore subjektiv Fotografien ähneln – im Rahmen der Grenzen des Druckens auf ein strukturiertes und/oder Tissue-Papier-Substrat.

Bei den hierin beschriebenen und beanspruchten Ausführungsformen weisen die Dekore einen mittleren Schwarzwert von weniger als 245, vorzugsweise von weniger als oder gleich 235, mehr bevorzugt von weniger als oder gleich 225, und am meisten bevorzugt von weniger als oder gleich 215 auf. Ferner können die Dekore einen durchschnittlichen Schwarzwert von weniger als oder gleich 235, und mehr bevorzugt von weniger als oder gleich 225 aufweisen. Der Schwarzwert wird mittels der folgenden Vorgehensweise gemessen.

Die Schwarzwertmessung ist ein Bildanalyseverfahren zur Quantifizierung der vorhandenen Schattenmenge und der durchschnittlichen Helligkeit der Dekore.

Ein Scanner wird ebenfalls bereitgestellt. Der Scanner sollte eine Auflösung von ungefähr 59 Punkten pro Zentimeter (150 Punkten pro Zoll) aufweisen und in Verbindung mit der Software zum Bearbeiten und Manipulieren von Bildern einsetzbar sein.

Ein AGFA Arcus II-Scanner und die entsprechende AGFA Fotolook 32 v3.00.00-Software (® der Agfa-Gevaert AG) sind geeignet. Außerdem wird eine optisch unterscheidbare undurchsichtige 12-Stufen-Grauskala bereitgestellt. Bildbearbeitungs- und -manipulationssoftware, wie Adobe® Photoshop® 4.0, und ein kalibriertes X-Rite® 418-Dichtemessgerät der X-Rite Corporation werden verwendet. Die Bildbearbeitungs- und -manipulationssoftware sollte eine Umwandlungsformel für RGB in CMYK bieten, welche dem Standardverfahren von Adobe® Photoshop® 4.0 entspricht. Der Arcus II-Scanner sollte die Auswahl von Twain in der Photoshop®-Software ermöglichen.

Die folgende Liste ist eine geeignete Ausgabe der Messwerte des Dichtemessgeräts basierend auf dem Graustufenstandard:

  • 1 0,05 Weiß
  • 2 0,19 gemessene Helligkeit: 215–220
  • 3 0,36
  • 4 0,51
  • 5 0,70
  • 8 0,88
  • 9 1,37
  • 10 1,54
  • 11 1,74 gemessene Helligkeit: 27–32
  • 12 1,92 Schwarz

Wenn die Variation der Dichtemessgerät-Messwerte größer als +/–0,02 ist, sollte das Dichtemessgerät erneut kalibriert werden.

Die oben erwähnte Grauskala wird gescannt, und es wird überprüft, ob die optischen Dichten bei 0,19 und 1,74 über die oben dargelegten Helligkeiten verfügen, wie sie mit der Photoshop®-Software unter Verwendung des Histogrammwerkzeugs gemessen wurden.

Der Scanner und die Software werden wie folgt eingestellt: original (Original): reflective (Reflexion) mode (Modus): color RGB (Farbe RGB) Bits per color (Bit pro Farbe): 8 bits (8 Bit) input (Eingabe): 150 ppi (150 ppi) scale to (Vergrößerung): 100% (100%) Range (Bereich): Histogram (Histogramm) Tone curve (Tonkurve): None (Keine) Sharpness (Schärfe): None (Keine) Descreen (Entrastern): None (Kein) Flavor (Charakter): None (Keiner)

Die Histogrammgrenzen werden wie folgt eingestellt: D Max: 2,000 D D Min: 0,050 D R 100% G 100% B 100%

Eine Probe des Tissue-Papiers oder eines anderen Substrats wird bereitgestellt.

Die Probe sollte mindestens 12,7 × 12,7 cm groß sein. Die Histogrammgrenzen und die Einstellungen der Fotolook-Software werden überprüft. Die Grauskala und die Probe werden auf den Scanner gelegt. Die Grauskala sollte keine Dekore abdecken, und vorzugsweise überlagert die Probe die Grauskala.

Die Probe und die Grauskala werden in Photoshop® im 24-Bit-RGB-Format eingescannt. Mit dem Auswahlwerkzeug wird ein Bereich der Probe ausgewählt, der keine Dekore aufweist. Vorzugsweise ist dieser Bereich so groß wie möglich. Wenn die gesamte Probe Dekore aufweist, kann dieser Schritt ausgelassen werden.

Das Histogramm wird angezeigt, der Helligkeitskanal wird ausgewählt. Dadurch ist es möglich, Informationen zu den nicht bedruckten Bereichen der Probe anzuzeigen.

Wenn bei 255 eine Pixelanzahl ungleich Null festgestellt wird, ist der Scanner ungeeignet und ein neuer Scanner sollte ausgewählt werden.

Mit dem Freistellwerkzeug wird ausgewählt, dass für die Probe alle Bereiche des Hintergrunds, die keine Dekore aufweisen, ausgeschlossen werden. Das ausgewählte Bild wird in den CMYK-Modus umgewandelt. Ein Filter für den Rauschmittelwert, Radius 5, wird ausgewählt. Mit dem Auswahlwerkzeug wird der Grauskala-Streifen ausgewählt und mit der Invertierfunktion invertiert. Mit dem Zauberstab wird eine Toleranz von 35 für die Antialias-Auswahl eingestellt. Dieser Schritt wird wiederholt, bis ausschließlich die Dekore ausgewählt sind. Wenn einige Elemente der Dekore weiße Bereiche enthalten, werden diese in den Auswahlvorgang einbezogen.

Aus dem Palettenmenü wird der schwarze (K) Kanal ausgewählt. Aus der Histogrammfunktion werden dann die Durchschnitts- und Mittelwerte aufgezeichnet.

Bei der hierin beschriebenen Erfindung ist ein Drei- bis Zehnfarben-Druckverfahren vorgesehen, wobei ein bevorzugtes Verfahren vier bis sechs Farben umfasst. Angenommen, ein bevorzugtes Vierfarb-Druckverfahren wird ausgewählt, so kann die Hauptfarbe 29 bis 46% des Farbtons umfassen, der ein bestimmtes Element des Dekors ausmacht. Die zweite Farbe kann mit einem Wert von 14 bis 29% aufgetragen werden, die dritte Farbe mit einem Wert von 11 bis 14% und die vierte Farbe mit einem Wert von 0 bis 11%. Die oben genannten Prozentzahlen repräsentieren den Anteil der Fläche, der auf dem bedruckten Bereich des Tissue-Papiers von Druckfarbe bedeckt ist. Erfindungsgemäß ist Schwarz häufig die dritte Grundfarbe des Druckvorgangs und kann verwendet werden, um durch Schattierung ein bestimmtes Element der Dekore zu umreißen. Schwarz sollte Schattierung, Kontrast und Tiefe von Dekoren erhöhen.

Die Dekore, wie sie sich auf dem Substrat darstellen, weisen vorzugsweise eine Gesamt-Farbkurve mit einem Ausgabewert von 3 bis 75% auf. Bei CMYK-Dekoren repräsentiert die Farbkurve den Prozentanteil der Farbe innerhalb des gesamten zur Verfügung stehenden Bereichs für die Wiedergabe der Dekore. Die Farbkurve kann auf verschiedene Art und Weise festgelegt werden. Eine Möglichkeit ist die Verwendung der PhotoShop 4.0-Software, vertrieben von Adobe Systems Inc., San Jose, California. Vorzugsweise überschreitet die Farbkurve nicht 75%, andernfalls können die Dekore verschwommen statt scharf aussehen.

Vorzugsweise weisen die erfindungsgemäßen High Fidelity-Druckdekore Farbabstufungen auf, d.h. einen Übergang von einer Farbe in eine angrenzende Farbe, so dass innerhalb der Dekore eine große Bandbreite von Farben gedruckt wird. Die erfindungsgemäßen High Fidelity Druckdekore weisen subtile Variationen des Farbtons auf, da die Farbtöne sanft von einem Farbton in den nächsten übergehen. Die Nuancierung hängt mit den Farbabstufungen zusammen und wird durch allmählichen Übergang vom Hauptteil eines Elements eines Dekors in die Randbereiche erzielt. Durch Nuancierung wird ein Schatten oder ein Schlaglicht erzeugt, welcher bzw. welches dem Element ein realistischeres Aussehen verleiht. Die erfindungsgemäßen High Fidelity-Drucke nutzen typischerweise einen hohen Anteil dunkler Farben, einschließlich Schwarz, um Schatten und Kontraste zu erzeugen. Im Gegensatz dazu verwenden typische Drucke von Druckvorlagen Schwarz oder dunkle Farben als abrupte Grenze für Dekorelemente.

Ein bequemer Weg der Kontrastanpassung ist die Verwendung des Kontrastwerkzeugs in der oben erwähnten Photoshop®-Software. Die erfindungsgemäßen gedruckten Dekore weisen einen Kontrast von 50 bis 70% auf.

Die Intensität innerhalb eines bestimmten Elements der Dekore wird angepasst, um die scheinbare Tiefe dieses Elements zu erhöhen. Der Intensitätsbereich wird angepasst, indem der Kontrast dieses Farbtons innerhalb des Elements erhöht wird. Zum Beispiel kann die hellste Farbe des Elements, also in der Regel Weiß, ungedruckt bleiben, um das realistische Aussehen zu verbessern, indem der Eindruck von Rundheit, Schlaglichtern und Strahlen vermittelt wird. Vorzugsweise wird die fotografische Quelle mit einer Farbdichte von weniger als ungefähr 0,05 bereitgestellt.

Der High Fidelity-Druck stammt von einer Fotografie, wie oben dargelegt. Die Fotografie sollte eine Mindestauflösung von mindestens 39 Punkten pro cm (100 Punkten pro Zoll), mehr bevorzugt von mindestens 240 Punkten pro cm (600 Punkten pro Zoll), aufweisen. Vorzugsweise weist die Fotografie keinen großflächigen Hintergrund, wie einen Himmel oder einen Wald, auf. Wenn die Fotografie zu viele Hintergrund-Bildelemente enthält, wird es die Menge der Druckfarbe, die für die Wiedergabe des Hintergrunds erforderlich ist, unmöglich machen, die anderen Farben anzupassen, welche die Elemente ausmachen, denen das Hauptinteresse gilt.

Die Dekore können mithilfe eines Flexographie-Druckverfahrens gedruckt werden, obwohl vermutlich auch Tiefdruck-, Tintenstrahl- oder Lithographieverfahren eingesetzt werden können. Wenn ein erfindungsgemäßes Flexographie-Druckverfahren eingesetzt wird, verwendet das Verfahren vorzugsweise eine Druckwalze mit einer Linien-Bildauflösung von 24 bis 41 (60 bis 105), vorzugsweise einer Auflösung von 26 bis 39 (65 bis 100), und mehr bevorzugt von 26 bis 33 Linien pro cm (65 bis 85 Linien pro Zoll).

Druckfarbe kann auf die Flexographie-Druckwalze durch eine dem Stand der Technik entsprechende Aniloxwalze aufgetragen werden. Zur Gewährleistung einer sachgerechten Auflösung der auf die Druckwalze aufgetragenen Druckfarbe kann die Aniloxwalze von 78,7 bis 394 Linien pro Zentimeter (200 bis 1000 Linien pro Zoll) und ein Volumen von 1 bis 10 Milliarden &mgr;m3 pro 6,45 cm2 (pro Quadratzoll) aufweisen. Es hat sich herausgestellt, dass eine geeignete Aniloxwalze 157 Linien pro Zentimeter (400 Linien pro Zoll) und ein Volumen von 4 Milliarden &mgr;m3 pro 6,45 cm2 (pro Quadratzoll) aufweist. Die Zellen weisen ein Verhältnis von Zellentiefe zu Zellenöffnung von 0,28 ± 5% auf bei Verwendung einer Linienbild-Aniloxwalze mit 65 Linien. Druckfarbe wird von der Druckwalze auf das Tissue-Papier oder von der Druckwalze auf ein anderes Substrat aufgetragen. Vorzugsweise weist die Druckrolle ein Verhältnis der Auflösung von Linienbild- zu Anilox-Zellen von nicht weniger als 5:1, vorzugsweise von nicht weniger als 6:1, auf.

Zusätzlich zur Erfüllung der Auflösungsanforderungen muss der Versatz des Drucks ebenfalls gesteuert werden. Vorzugsweise wird der Versatz mit einer Toleranz von 1,6 mm (0,063 Zoll) in jeder der beiden senkrechten Richtungen gehalten. Mehr bevorzugt wird der Versatz bei mindestens 0,8 mm (0,032 Zoll) gehalten. „Versatz" ist definiert als die Abweichung zwischen der Soll- und Istplatzierung der Punkte. Es ist bevorzugt, ein Druckverfahren zu verwenden, welches einen mittigen Druckzylinder und mehrere Druckstationen, welche in den mittigen Druckzylinder greifen, aufweist. Der Einsatz eines mittigen Druckzylinders verringert das Auftreten von Fehlversätzen der verschiedenen Farben der Dekore auf dem Substrat. Ein solcher Fehlversatz tritt bei Substraten mit geringem Flächengewicht und hoher Dehnbarkeit, wie sie bei Tissue-Papieren, Vliesmaterialien und Ähnlichem üblich sind, die für die vorliegende Erfindung zwar verwendet werden können, jedoch nicht erforderlich sind, häufiger auf.

Es ist wünschenswert, dass jedes Element der High-Fidelity-Dekor eine Schwellenwertabmessung von mindestens ungefähr 1 cm aufweist, mehr bevorzugt von 2,5 Zentimeter, und am meisten bevorzugt von 5,0 Zentimeter, abhängig vom Detailgrad der Elemente. Die Schwellenwertabmessung ist die größte lineare Abmessung gemessen in einer beliebigen einfachen Richtung. Größere Elemente tendieren zu einem lebensechteren und realistischeren Aussehen, wenn sie wie hierin beschrieben gedruckt werden. Die Druckauflösung und die Struktur des Tissue-Papiers begrenzen die optische Schärfe der sichtbaren kleineren Elemente in den Dekoren.

Bei Einsatz von erfindungsgemäßen strukturierten Substraten ist es besonders kritisch, aber auch schwierig, den gewünschten Versatz zu erhalten. Beim Druckvorgang wird der Versatz wie oben beschrieben aufrechterhalten.

Beispiel 1: Adventskranz

Bildauswahl: Wie in 4 dargestellt, wurde für dieses Bild eine elektronische Clip-Art-Datei einer hoch aufgelösten Fotografie eines Adventskranzes, der an einer Tür hängt, ausgewählt. Dieses Bild wurde zur Manipulation in Adobe® Photoshop® geöffnet.

Entfernen des Hintergrunds: Alle Hintergrundelemente wurden ausgewählt und aus dem Bild entfernt, nur der Kranz selbst blieb zurück.

Bereinigen: Um eine hohe Originaltreue zu erhalten, wurde das meiste Magenta entfernt, um die Farbe des Immergrüns beizubehalten. Die im Kranz belassenen Grundfarben waren Gelb und Cyan. Schwarz wurde beibehalten, um Tiefe und Realismus zu schaffen.

Ändern der Farbkurve: Der Ausgangswert der Farbkurve wurde auf 70% reduziert, indem der Ausgabepunkt an der rechten Achse der Farbkurve nach unten gezogen wurde, bis der Ausgabewert 70% betrug.

Kontrast: Der Kontrast wurde auf 55% eingestellt. Die Helligkeit wurde bei Null belassen.

Drucken: Diese Probe wurde mit folgenden Druckfarben bedruckt: 16966651, 16966652, 16966653, 16966654, im Handel erhältlich von der Sun Chemical Corp., Northlake, IL. Die Zielintensitäten waren Y/K = 0,55 und M/C = 0,65. Die Druckpresse bestand aus vier Stationen mit den Druckfarben in der Reihenfolge YMCK. Die Spezifikationen für die Aniloxwalze waren 4,0 BCM bei 157 Linien pro Zentimeter (400 Linien pro Zoll).

Beispiel 2: Rosafarbene Rose

Auswählen eines Bildes: Wie in 5 dargestellt, wurde für dieses Bild eine elektronische Clip-Art-Datei einer hoch aufgelösten Fotografie mehrerer Rosen in einem Garten ausgewählt. Dieses Bild wurde zur Manipulation in Adobe® Photoshop® geöffnet.

Entfernen des Hintergrunds: Alle Hintergrundelemente einschließlich zweier Originalrosen wurden ausgewählt und aus dem Bild entfernt, nur eine einzige rosafarbene Rose blieb zurück.

Bereinigen: Um eine hohe Originaltreue beizubehalten, wurde das meiste Cyan und etwas Gelb entfernt, um eine rosa Farbe beizubehalten. Schwarz wurde beibehalten, um Tiefe und Realismus zu schaffen.

Ändern der Farbkurve: Der Ausgangswert der Farbkurve wurde auf 70% reduziert, indem der Ausgabepunkt an der rechten Achse der Farbkurve nach unten gezogen wurde, bis der Ausgabewert 70 betrug.

Kontrast: Der Kontrast wurde auf 55% eingestellt. Die Helligkeit wurde bei Null belassen. Um ein realistisches Aussehen zu erzielen, wurden die vorhandenen Adern eines Blattes mit einem Schwammwerkzeug, das auf „Sättigung verringern" bei einem Druck von 50% eingestellt war, weiter manipuliert. Zusätzlich wurde Magenta aus den hellsten Teilen des Bildes (z.B. den Spitzen der Blütenblätter) entfernt, um eine größere Tiefe und Brillanz zu erhalten. Diese Manipulation wurde mithilfe des Radiergummiwerkzeugs durchgeführt.

Drucken: Diese Probe wurde mit folgenden Druckfarben bedruckt: WKIFW2618324, WKIFW4618325, WKIFW5618326, WKIFW9618327, im Handel erhältlich von der Sun Chemical Corp., Northlake, IL. Zielintensitäten waren YMCK = 0,8. Die Druckpresse bestand aus vier Stationen mit den Druckfarben in der Reihenfolge YMCK. Spezifikationen für die Aniloxwalze waren 4,0 BCM bei 400 Linien pro Zoll.

Während die in den obigen Beispielen angegebenen Intensitäten die Ziele sind, sei klargestellt, dass unter Umständen kleinste Anpassungen der Druckfarben erforderlich sein können, um bei variierenden Substraten, variierenden Anlagen, Aniloxverstopfungen, Spalteinstellungen usw. die angemessenen Intensitätsgrade zu erzielen. Wenn die Druckfarbenintensität wesentlich von den Zielen abweicht, wird empfohlen, Wasser oder Toner gemäß den Empfehlungen des Druckfarbenherstellers hinzuzufügen.

In den 2 und 3 sind zwei Drucke gezeigt. Der Druck von 2 ist erfindungsgemäß, stammt von einer fotografischen Quelle und ist subjektiv realistisch. Der Druck nach 2 weist einen durchschnittlichen Schwarzwert von 206 und einen Mittelwert für Schwarz von 221 auf. Der Druck von 3 stammt von einer handgezeichneten Druckvorlage und ist nicht subjektiv realistisch. Der Druck nach 3 weist einen durchschnittlichen Schwarzwert von 244 und einen Mittelwert für Schwarz von 255 auf.


Anspruch[de]
  1. Drei- bis zehnfarbiges Druckverfahren, umfassend die folgenden Schritte:

    Bereitstellen eines Tissue-Papiersubstrats mit ersten und zweiten einander gegenüberliegenden Oberflächen, wobei mindestens eine der Oberflächen strukturiert ist;

    Bereitstellen eines Fotos, wobei das Foto eine erste Auflösung hat,

    Bereitstellen einer Druckwalze, wobei die Walze ein Bild enthält, welches von dem Foto gemacht wurde, wobei die Druckwalze eine zweite Auflösung aufweist, wobei die zweite Auflösung geringer als die erste Auflösung oder dieser gleich ist,

    Auftragen von Druckfarbe auf die Walze,

    Übertragen von Druckfarbe von der Walze auf das Substrat zur Bildung von Aufdrucken, wobei die Aufdrucke mindestens ein Element umfassen, das eine Farbdichte von mindestens 0,5 aufweist, wobei die Aufdrucke das Foto wiedergeben und auf einer strukturierten Oberfläche des Substrats aufgebracht werden, wobei die Aufdrucke einen durchschnittlichen Schwarzwert von weniger als 245 aufweisen, und das Verfahren den Schritt der Farbreinigung umfasst.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Aufdrucke einen durchschnittlichen Schwarzwert von weniger als 235 aufweisen.
  3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 und 2, wobei die Aufdrucke einen durchschnittlichen Schwarzwert von weniger als 235 aufweisen.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1, 2 und 3, wobei der Schritt der Bereitstellung eines strukturierten Substrats die Bereitstellung eines Substrats umfasst, welches eine physiologische Oberflächenglätte von mindestens 800 &mgr;m aufweist.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1, 2, 3 und 4, wobei der Schritt des Auftragens von Druckfarbe auf das Substrat den Schritt des Flexographiedruckens umfasst.
  6. Tissue-Papier, umfassend ein Substrat mit ersten und zweiten einander gegenüberliegenden Oberflächen, wobei mindestens eine der ersten und zweiten einander gegenüberliegenden Oberflächen strukturiert ist, wobei die strukturierte Oberfläche mithilfe von drei bis zehn Farben gedruckte, darauf aufgebrachte Aufdrucke aufweist, wobei die Aufdrucke eine fotografische Quelle von Designelementen wiedergeben, wobei die Aufdrucke einen durchschnittlichen Schwarzwert von weniger als 245 aufweisen, und die Aufdrucke mindestens ein Element mit einer Farbdichte von mindestens 0,5 umfassen, und für den Druck Farbreinigung verwendet wurde.
  7. Tissue-Papier nach Anspruch 6, wobei die Farbdichte mindestens 0,55 beträgt.
  8. Tissue-Papier nach einem der Ansprüche 6 und 7, einen mittleren Schwarzwert aufweisend, wobei der durchschnittliche Schwarzwert und/oder der mittlere Schwarzwert weniger als 235 beträgt.
  9. Tissue-Papier nach Anspruch 6, wobei das Substrat mindestens eine Seite mit einer physiologischen Oberflächenglätte von mindestens 900 &mgr;m umfasst.
Es folgen 4 Blatt Zeichnungen






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