CN101259785B - 印刷机的色带的色浓度测定方法及装置 - Google Patents

Abstract

一种印刷机的色带的色浓度测定方法，所述印刷机构成为：到所印刷的印刷物被排出为止的期间对该印刷物进行摄像，对该摄像的印刷物的色浓度进行测定，在该印刷机的色浓度测定方法中，存储所述摄像的印刷物的整个区域的图像，基于预先存储的基本色片的形状和色信息，对该存储的图像中包括构成该印刷物的色带的基本色片的特定区域进行扫描，来查找该印刷物的基本色片，存储该印刷物中的基本色片的位置，基于该存储的基本色片的位置来识别色带整体的位置，测定该色带的色浓度。由此，提供一种能以简单的构成高精度地进行色带的检测的印刷机的色带的色浓度测定方法、印刷机的色带的色浓度测定装置以及包括色浓度测定装置的印刷机。

Description

印刷机的色带的色浓度测定方法及装置

技术领域

本发明涉及直至所印刷的印刷物被排出为止的期间对印刷物的色浓度进行测定用的印刷机中的色带(color bar)的色浓度测定方法、及印刷机中的色带的色浓度测定装置，进而涉及包括用于根据所测定的色浓度值来进行反馈的色浓度测定装置的印刷机。

背景技术

以往，提出了一种在印刷中色浓度发生变化的情况下，能对该浓度差自动进行修正使其恢复至所设定的色浓度的结构。具体而言，对依次印刷的印刷物的色浓度进行测定，并按照使该测定的色浓度与预先设定的色浓度一致的方式调整每个墨水壶按键(インキツボキ一)的墨液供给量。若详细叙述，则在印刷物上印刷位于由多个色片(color patch)构成的色带与相邻的色片之间的十字状基准标记，首先，在存储了印刷物的图像数据之后，对基准标记的交点进行检测，基于该检测信息来推断色带的相对位置。接着，根据该相对位置信息，提取构成所述存储的多个色片中的一个色片及其周边的像素。从这些提取出的像素中，将由预定个数的像素的值构成的数据列提取出预定的数量，对所提取的像素的值的分布状况进行计算，基于该分布状况来检测色片的中心位置。然后，将该中心位置的色片的像素从所述存储的图像数据中取出，对该取出的图像数据的色片的色浓度进行测定(参照专利文献1)。

专利文献1：日本特开2003-103762号公报

根据上述专利文献1的构成，在从图像数据中取出中心位置的色片的图像数据的期间，首先不仅需要对基准标记的交点进行检测的步骤、根据该检测步骤来推断色带的相对位置的步骤、根据该推断步骤来提取构成一个色带及其周边的像素并对色片的中心位置进行检测的步骤等多个步骤，而且，由于是对基准标记进行检测之后来推断色带的位置的构成，因此，存在着需要高精度的控制装置的不良情况。

发明内容

本发明鉴于上述问题而提出，其目的在于，提供一种能以简单的构成高精度地进行色带的检测的印刷机的色带的色浓度测定方法、印刷机的色带的色浓度测定装置以及包括色浓度测定装置的印刷机。

在本发明的印刷机的色浓度测定方法中，所述印刷机构成为：到所印刷的印刷物被搬送而排出为止的期间对该印刷物进行摄像，来测定该摄像的印刷物的色浓度，在该印刷机的色浓度测定方法中，存储所述摄像的印刷物的整个区域的图像，基于预先存储的基本色片的形状和色信息，对该存储的图像中包括构成该印刷物的色带的基本色片的特定区域进行扫描，来查找该印刷物的基本色片，存储该查找的印刷物中的基本色片的位置，并基于该存储的基本色片的位置来识别色带整体的位置，测定该色带的色浓度。

另外，提供一种印刷机的色浓度测定装置，其设置有到所印刷的印刷物被搬送而排出为止的期间对该印刷物进行摄像的摄像机构，用于对由该摄像机构摄像的印刷物的色浓度进行测定，该印刷机的色浓度测定装置包括：基本色片存储机构，其对构成所述印刷物的色带的基本色片进行存储；图像存储机构，其对由所述摄像机构摄像的印刷物的整个区域的图像进行存储；扫描机构，其对该存储机构存储的图像中包含所述基本色片的特定区域进行扫描；位置存储机构，其基于所述基本色片存储机构中存储的基本色片的形状和色信息，通过所述扫描机构进行扫描来查找该印刷物的基本色片，并存储该查找的印刷物中的基本色片的位置；位置识别机构，其基于该位置存储机构所存储的基本色片的位置，识别色带整体的位置；和色浓度测定机构，其对由该位置识别机构识别出的色带的色浓度进行测定。

当例如是4色印刷机的情况下，基本色片由蓝绿色(C)、品红色(M)、黄色(Y)、黑色(K)按顺序排列的形状(外形)的长方形形状构成，该基本色片在任何尺寸的纸张中均位于纸宽度方向(与搬送方向垂直的左右方向)上的相同位置，发明者着眼于此，若利用这一点预先存储基本色片，则可基于该存储的基本色片的形状和色信息(例如色浓度)，容易且迅速地检测出所印刷的印刷物的基本色片的位置。即，在预先存储印刷物的基本色片之后，通过基于该存储的基本色片的形状和色信息来扫描所摄像的印刷物整个区域的图像中包括基本色片的特定区域，能基于所存储的基本色片立即查找出该基本色片。由于在该基本色片的两侧旁边存在其他色片，因此，能立即识别色带整体，可迅速测定构成色带的所有色片的色浓度。

可以在印刷物图像的存储次数为第二张以后，对所述特定区域进行扫描，来确认基本色片的位置是否与第一张存储的印刷物图像的基本色片的位置一致，在不一致的情况下，计算出X轴方向和Y轴方向的偏移量，基于该计算结果进行坐标的插值。

所述特定区域可以是具有比位于印刷物的左右宽度方向中央的所述基本色片的左右宽度大的左右宽度的区域，对所述被搬送的印刷物在搬送方向上以包含所述基本色片的特定区域的左右宽度进行扫描。

还可以提供一种印刷机，具备技术方案2～4中任一项所述的印刷机的色浓度测定装置，包括：运算机构，对由所述色浓度测定机构测定的色浓度与预先设定的色浓度的浓度差进行运算；和墨液供给量调整机构，基于由该运算机构运算出的浓度差，调整多个墨水壶按键每一个的墨液供给量。

所述印刷物通过在纸张上印刷而得到，包括：第一检测机构，对该印刷物的搬送方向始端进行检测；第二检测机构，从该第一检测机构检测到的时刻开始经过设定时间后，对该印刷物的搬送方向始端进行检测；和摄像开始指示机构，用于基于所述第一检测机构的接通信号和所述第二检测机构的接通信号，向所述摄像机构输出摄像开始信号。

也可以在向印刷机供给印刷前的纸张的给纸部中设置对该纸张的搬送速度进行检测的搬送速度检测机构，该印刷机设置有速度限制机构，用于基于来自所述搬送速度检测机构的搬送速度值，对给纸部的搬送速度的最大搬送速度进行限制，使得由所述摄像机构进行摄像时不会达到临界摄像速度以上。

通过预先存储印刷物的基本色片的外形和色信息，对摄像并存储的印刷物的整个区域的图像中包括基本色片的特定区域进行扫描，与如以往那样在对基准标记的交点进行检测之后检测色带的位置的构成相比，可提供不仅能以简单的构成立即查找出基本色片，并且能根据所存储的基本色片容易且高精度地测定所有色片的色浓度的、印刷机的色带的色浓度测定方法、印刷机的色带的色浓度测定装置、以及包括色浓度测定装置的印刷机。

在印刷物图像的存储次数为第二张以后，对所述特定区域进行扫描，确认基本色片的位置是否与第一张存储的印刷物图像的基本色片的位置一致，在不一致的情况下，计算X轴方向和Y轴方向的偏移量，基于该计算结果进行坐标的插值，由此，能对偏移进行吸收，即使在无法进行测定的出错情况下也能良好地进行浓度测定。

插值是指当算出值是分散的值时对其间进行合理连接的方法。最简单的是将各个算出值用直线连接的方法，但有时所获得的结果并不圆滑，一般是指将算出值之间的值圆滑地连接的方法。

所述特定区域是具有比位于印刷物的左右宽度方向中央的所述基本色片的左右宽度大的左右宽度的区域，通过对所述被搬送的印刷物在搬送方向上以所述左右宽度进行扫描，由此，只要将摄像机构始终固定在所设定的位置上，就能伴随印刷物的搬送可靠地扫描特定区域。

在印刷机包括：对由所述色浓度测定机构测定的色浓度与预先设定的色浓度的浓度差进行运算的运算机构、和基于由该运算机构运算的浓度差来调整多个墨水壶按键每一个的墨液供给量的墨液供给量调整机构的情况下，能按照与预先设定的色浓度一致的方式自动调整墨液供给量。

在印刷机包括：对该印刷物的搬送方向始端进行检测的第一检测机构、从该第一检测机构检测到的时刻开始经过设定时间后对该印刷物的搬送方向始端进行检测的第二检测机构、和用于基于所述第一检测机构的接通信号和所述第二检测机构的接通信号来向所述摄像机构输出摄像开始信号的摄像开始指示机构的情况下，能通过两个检测机构可靠地识别印刷物的存在，可实现不存在错误输出摄像开始信号的可靠性高的印刷机。

通过在向印刷机供给印刷前的纸张的给纸部中设置对该纸张的搬送速度进行检测的搬送速度检测机构，并且该印刷机设置有速度限制机构，用于基于来自所述搬送速度检测机构的搬送速度值，对给纸部的搬送速度的最大搬送速度进行限制，使得由所述摄像机构进行摄像时不会达到临界摄像速度以上，由此，在由摄像机构进行摄像时，不会在临界摄像速度以上搬送纸张，因此始终能进行良好的摄像，可在无障碍的状态下进行色浓度测定。

附图说明

图1(a)是色浓度测定装置的概略的控制框图，(b)是根据来自编码器的输出信号对驱动电动机进行控制用的控制框图。

图2是进行色浓度测定用的流程图。

图3是印刷部的概略图。

图4是两个传感器的输出信号的时间图。

图5是表示CCD照相机与两个传感器的配置的图，(a)是其侧视图，(b)是其立体图。

图6是印刷物的俯视图。

图7是详细表示色浓度测定装置的控制框图。

图中：1-编码器(搬送速度检测机构)；2-接近传感器(第一检测机构)；3-光电传感器(第二检测机构)；4-摄像装置(CCD照相机)；5-摄像期间设定部；6-数据存储部；7-基准图像部；8-片检测部；8A-扫描机构；8B-位置存储机构；8C-位置识别机构；9-色浓度测定部(色浓度测定机构)；10-速度限制机构；11-驱动电动机；12-图像存储机构；13-基本色片存储机构；14-特定区域；14H-左右宽度；15-运算机构；16-墨液供给量调整机构；17-压筒体；18-检测物体；19-版筒体；20-橡胶筒体；21-过渡筒体；I-印刷部；J-给纸部；B-色带；P-基本色片；P1～P6-色片；S-印刷物。

具体实施方式

下面，参照附图，对本发明的实施方式进行说明。图1是本发明的色浓度测定装置的控制框图(概略图)，该色浓度测定装置包括：在给纸部J(参照图3)处设置的编码器1、在印刷部I(参照图3)的终端侧设置的印刷用纸用的(对刚刚印刷之后的印刷物进行检测)接近传感器2、在印刷部I的终端侧设置的印刷用纸用的(对刚刚印刷之后的印刷物进行检测)的光电传感器3、和摄像装置4，还包括色检查装置，其被输入来自所述摄像装置4的摄像数据及来自所述编码器1、接近传感器2、光电传感器3的输出信号。所述色检查装置包括：摄像期间设定部5，其用于对作为摄像装置的CCD照相机4设定摄像期间；数据存储部6，其用于将由所述CCD照相机4摄像的印刷物的整个区域的图像存储为数据；基准图像部7，其用于将所述数据存储部6中成为基准的图像(基本色片图像)作为数据进行输入；片检测部8，其用于根据来自基准图像部7的基准图像(基本色片)的形状(外形)及色信息，从所述数据存储部6所存储的数据(图像)中查找基本色片；和色浓度测定部9，其对由片检测部8查找到的(检测出的)基本色片，测定成为横向排列的色带整体的色浓度；但所述色检查装置也可采用其他构成。由所述色浓度测定部9测定的色浓度值的数据被送到对各墨水壶按键的开度进行调整的控制部，并且利用打印机等输出结果。也可取代所述CCD照相机4，而利用线性传感器(line sensor)等。

若对所述色检查装置进行详述，则如图7所示，所述数据存储部6包括图像存储机构12，该图像存储机构12对由所述摄像机构摄像的印刷物的整个区域的图像进行存储，所述基准图像部7包括对印刷物的基本色片进行存储的基本色片存储机构13。另外，所述片检测部8包括：扫描机构8A，其对特定区域14(参照图6)进行扫描，该特定区域14包括由所述图像存储机构12存储的图像中的位于该印刷物的左右宽度方向中央的基本色片；位置存储机构8B，其基于由所述基本色片存储机构13存储的基本色片的形状和色信息，由所述扫描机构8A进行扫描后查找该基本色片，对印刷物中的基本色片的位置进行存储；和位置识别机构8C，其根据由该位置存储机构8B存储的基本色片的位置，对色带整体的位置进行识别。所述色浓度测定部9由色浓度测定机构构成，该色浓度测定机构测定由所述位置识别机构8C识别出的色带的色浓度。并且，通过运算机构15对色浓度测定机构9所测定的色浓度和预先设定的目标色浓度进行运算，基于该运算结果向墨液供给量调整机构16进行输出，来调整墨液供给量。

如图6所示，所述基本色片P在长方形状的框内从左侧开始由蓝绿色(C)、品红色(M)、黄色(Y)、黑色(K)四色的基本色墨构成，该基本色片P与纸张的大小无关地位于纸张的左右宽度方向中央位置，在该基本色片P的两侧旁边分别包括多个色片P1～P6，构成色带B。并且，基于预先存储的基本色片P的形状(这里为长方形状)和色浓度(蓝绿色、品红色、黄色、黑色的色浓度)，查找由CCD照相机4摄像的基本色片P，从而在发现基本色片P时如图6所示，按照在距纸张的端部20mm的位置具有色带B的方式存储到控制装置中。所述扫描的左右宽度14H被设定为比所述基本色片P的横向宽度稍大的尺寸，通过向箭头方向搬送印刷物S，使CCD照相机4以所述左右宽度14H取入图像来进行扫描。这里，作为基本色片P的色信息，对色浓度进行了测定，但也可测定色调。

所述编码器1如图3所示，可作为对给纸部J的终端部处的纸张的用纸位置进行检测的传感器而使用，但在单元数量(这里单元数量为4个)变化时、或包括翻转部件时等由于相位差并不恒定，所以，控制变得复杂。因此，这里如图1(a)所示，来自编码器1的输出信号被输出给CCD照相机4的摄像期间设定部5。并且，如图1(b)所示，编码器1被用作对纸张的搬送速度进行检测的搬送速度检测机构。为了在由所述CCD照相机4进行摄像时不会达到临界摄像速度以上，将来自所述编码器(搬送速度检测机构)1的搬送速度值输入到速度限制机构10，对给纸部的搬送速度的最大搬送速度进行限制。因此，通过所述速度限制机构10，能够在CCD照相机4进行摄像时不以临界摄像速度以上来搬送纸张。通过采用这样的构成，可始终进行良好的摄像，能够在无障碍的状态下进行色浓度测定，但也可采用其他方法。实际上构成为；当来自所述编码器1的输出信号被输入到速度限制机构10时，在判断为速度达到临界摄像速度以上的情况下，通过使对给纸部的搬送进给器(feeder)进行驱动的驱动电动机11减速，来将纸张的搬送速度旋转控制为小于临界摄像速度。

所述接近传感器2构成对印刷物的搬送方向始端进行检测的第一检测机构，由所述光电传感器3构成从由该第一检测机构2检测到的时刻开始经过设定时间后对该印刷物的搬送方向始端进行检测的第二检测机构。并且，如图4的时间图所示，基于所述第一检测机构2的接通信号和所述第二检测机构3的接通信号，从所述摄像期间设定部5向所述CCD照相机4输出摄像开始信号，从而不会因印刷物的误检测而输出摄像开始信号。即，在接近传感器2变为接通之后，通过光电传感器3变为接通，来输出用纸检测信号、即摄像开始信号。所述摄像期间设定部5包括摄像开始指示机构，从摄像期间设定部5向CCD照相机4输出摄像开始信号。由CCD照相机4开始摄像之后，在取入了捕捉板(capture board)中设定的行数的时刻结束摄像。

作为所述接近传感器2，一般采用利用了电磁感应的高频振荡型、利用了磁铁的磁型、利用了静电电容的变化的静电电容型这三种，但也可使用任何类型的接近传感器。在采用了高频振荡型的情况下，如图3和图5(a)、(b)所示，通过设置安装在压筒体17的周方向两个位置的由金属等构成的检测物体18、18，并向压筒体17搬送印刷物，由此在所述检测物体18、18上由接近传感器2振荡的高频振荡的频率会变化，通过由接近传感器2对该变化进行检测，能够检测到印刷物的前端。

另外，所述光电传感器3由发光元件和受光元件构成，通过将从发光元件照射的光碰撞到印刷物而反射后的反射光由受光元件进行接收，可检测印刷物的前端。并且，按照在接近传感器2对印刷物的前端进行检测之后经过规定时间后，能由光电传感器3对该印刷物的前端进行检测的方式，配置了这两个传感器2、3。如上所述，通过使用不同种类的传感器2、3，来消除由同一原因引起的误检测，可提高传感器的可靠性，但也可利用同一种传感器来实施。

接着，对检测由所述印刷机印刷的印刷物的色浓度进行说明。

如图2的流程图所示，通过接近传感器2检测印刷物的前端(搬送方向始端)，接近传感器2变为接通，然后，通过光电传感器3对印刷物的前端(搬送方向始端)进行检测，光电传感器3变为接通，从而从摄像期间设定部5向CCD照相机4输出摄像开始信号，由CCD照相机4开始印刷物的摄像，并且将该摄像的整个区域的图像作为数据进行存储。当摄像结束时，使张数加1，然后，基于预先存储的基本色片的形状及色信息(这里为色浓度)，对摄像并存储的印刷物的基本色片进行查找。此时，确认所摄像的印刷物是否出现位置偏移，在位置发生偏移的情况下，将偏移量作为X坐标、Y坐标进行求取，对求出的偏移量进行坐标插值之后再次查找基本色片。此外，在即使进行了5次插值处理也无法插值的情况下，显示出错并中断此后的处理。并且，在进行插值处理后查找到基本色片的位置之后，存储相对于基本色片横向排列而构成的色带整体的位置，将色带的数据相加。此时，确认是否达到了指定张数，在未达到的情况下进行所述同样的处理直至达到指定张数，在已达到的情况下，根据相加后的相加数据通过计算来求取色带的浓度。然后，将张数清零并将所述存储的色带的数据清零。接着，基于所述求出的浓度值来调整墨水壶按键的开度，结束控制。

构成所述印刷部I的各印刷单元未详细图示，可采用通用的部件。例如，如图3所示，分别构成为以版筒体19、橡胶筒体20和压筒体17为主要构成要素的一组，在印刷后经由过渡筒体21被搬送到下一个印刷单元或排纸部，在各印刷单元的版筒体19上配置印刷用的版。向该版供给墨液和水，按照版将墨液转印到橡胶筒体20上。然后，转印在橡胶筒体20上的墨液进一步被转印到由橡胶筒体20和压筒体17夹持着搬送来的印刷用纸上。由此，对从给纸部J供给的印刷用纸，能够利用分别设置在版筒体19上的版来进行印刷。此处的各版在印刷用纸上空出外缘的非印刷区域来印刷C、M、Y、K的基本色图像，并且如图6所示，在所述非印刷区域中的搬送方向终端部处与印刷用纸的搬送方向垂直的左右方向上印刷色带B(该情况下为4色，也可以是3色或2色、或5色，根据情况还可以是1色)。也可不在搬送方向终端部而在搬送方向始端部印刷色带B，或在搬送方向始端部和搬送方向终端部均印刷色带B。

采用了在将所述CCD照相机4固定的情况下搬送所印刷的印刷物，从而开始进行用于将印刷物的图像取入的摄像的构成，但也可按照在使印刷物停止的状态下移动CCD照相机4从而能取入印刷物的图像的方式，设置针对CCD照相机的特别的移动机构来实施。

Claims (9)

1.一种印刷机的色带的色浓度测定方法，所述印刷机构成为：到所印刷的印刷物被搬送而排出为止的期间对该印刷物进行摄像，对该摄像的印刷物的色浓度进行测定，

在该印刷机的色带的色浓度测定方法中，存储所述所摄像的印刷物的整个区域的图像，基于预先存储的基本色片的形状和色信息，对该存储的图像中包括构成该印刷物的色带的基本色片的特定区域进行扫描，来查找该印刷物的基本色片，存储该查找出的印刷物的基本色片的位置，并基于该存储的基本色片的位置来识别色带整体的位置，测定该色带的色浓度。

2.根据权利要求1所述的印刷机的色带的色浓度测定方法，其特征在于，

在印刷物图像的存储次数为第二张以后，对所述特定区域进行扫描，确认基本色片的位置是否与第一张存储的印刷物图像的基本色片的位置一致，在不一致的情况下，计算出X轴方向和Y轴方向的偏移量，基于该计算结果进行坐标的插值。

3.根据权利要求1或2所述的印刷机的色带的色浓度测定方法，其特征在于，

所述特定区域是具有比位于印刷物左右宽度方向中央的所述基本色片的左右宽度大的左右宽度的区域，对被搬送的印刷物在搬送方向上以包含所述基本色片的特定区域的左右宽度进行扫描。

4.一种印刷机的色带的色浓度测定装置，设置有到所印刷的印刷物被搬送而排出为止的期间对该印刷物进行摄像的摄像机构，用于对由该摄像机构摄像的印刷物的色浓度进行测定，

该印刷机的色带的色浓度测定装置包括：

基本色片存储机构，其存储构成所述印刷物的色带的基本色片；

图像存储机构，其存储由所述摄像机构摄像的印刷物的整个区域的图像；

扫描机构，其对该图像存储机构所存储的图像中包含所述基本色片的特定区域进行扫描；

位置存储机构，其基于所述基本色片存储机构中存储的基本色片的形状和色信息，通过所述扫描机构进行扫描来查找该印刷物的基本色片，并存储该印刷物中的基本色片的位置；

位置识别机构，其基于该位置存储机构所存储的基本色片的位置，识别色带整体的位置；和

色浓度测定机构，其对由该位置识别机构识别出的色带的色浓度进行测定。

5.根据权利要求4所述的印刷机的色带的色浓度测定装置，其特征在于，

还包括插值机构，在印刷物图像的存储次数为第二张以后，对所述特定区域进行扫描，确认基本色片的位置是否与第一张存储的印刷物图像的基本色片的位置一致，在不一致的情况下，计算出X轴方向和Y轴方向的偏移量，基于该计算结果进行坐标的插值。

6.根据权利要求4或5所述的印刷机的色带的色浓度测定装置，其特征在于，

所述特定区域是具有比位于印刷物左右宽度方向中央的所述基本色片的左右宽度大的左右宽度的区域，对被搬送的印刷物在搬送方向上以包含所述基本色片的特定区域的左右宽度进行扫描。

7.一种印刷机，包括权利要求4～6中任一项所述的印刷机的色带的色浓度测定装置，还包括：

运算机构，其对由所述色浓度测定装置测定的色浓度与预先设定的色浓度的浓度差进行运算；和

墨液供给量调整机构，其基于由该运算机构运算的浓度差，调整多个墨水壶按键每一个的墨液供给量。

8.根据权利要求7所述的印刷机，其特征在于，

所述印刷物通过在纸张上印刷而得到，

该印刷机包括：

第一检测机构，其对该印刷物的搬送方向始端进行检测；

第二检测机构，其从由该第一检测机构检测到的时刻开始经过设定时间后，对该印刷物的搬送方向始端进行检测；和

摄像开始指示机构，其用于基于所述第一检测机构的接通信号和所述第二检测机构的接通信号，向所述摄像机构输出摄像开始信号。

9.根据权利要求8所述的印刷机，其特征在于，

在向印刷机供给印刷前的纸张的给纸部中设置对该纸张的搬送速度进行检测的搬送速度检测机构，

该印刷机设置有速度限制机构，用于基于来自所述搬送速度检测机构的搬送速度值，对给纸部的搬送速度的最大搬送速度进行限制，使得由所述摄像机构进行摄像时不会达到临界摄像速度以上。

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