JP2000356552A

JP2000356552A - 印刷面の色彩・濃度測定方法および装置

Info

Publication number: JP2000356552A
Application number: JP11165111A
Authority: JP
Inventors: Susumu Moriya; 進守屋; Koji Kondo; 孝司近藤; Takeshi Akiyama; 武司秋山
Original assignee: Kawatetsu Techno Research Corp
Current assignee: JFE Techno Research Corp
Priority date: 1999-06-11
Filing date: 1999-06-11
Publication date: 2000-12-26

Abstract

(57)【要約】【課題】印刷面の比較的広い面積における色彩や印刷
濃度を、高精度に、しかも効率よく測定する技術を提案
する。【解決手段】印刷面の色彩・濃度を測定するに当た
り、印刷面に線状の光を照射して、その反射光を、１ラ
イン上で分割した微小領域について同時に分光し、得ら
れた分光データから１ライン上の色彩・濃度を同時に求
める。また、印刷面が走行している場合には、上記操作
を走行方向に移動しつつ繰り返して行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、印刷面の色彩や印
刷濃度を１次元または２次元的に測定する技術に関し、
特に、この色彩・印刷濃度を高精度かつ高能率に行うた
めの色彩・印刷濃度測定方法およびこの方法に用いる装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】印刷装置を用いて印刷された印刷面の品
質の測定には、見当監視といわれる印刷色の位置ずれの
測定、印刷の抜けおよび黒点などの印刷不良の測定、イ
ンキの濃さやインキ供給装置のつまりなどによる印刷濃
度不良の測定など、多岐にわたっている。これらの品質
を測定するために、従来は、次のような方法がとられて
きた。見当監視は、カラーカメラなどの撮像器を用い
て、間欠的な照明により静止画像として撮像し、モニタ
画面を操作者が観察することにより行われる。印刷の抜
け、黒点などの印刷面の一部に生じる不良は、ラインセ
ンサカメラと呼ばれる線状領域の撮像を行うカメラを用
いて、印刷の走行方向に繰り返し走査することにより印
刷面の画像を測定し、正規の印刷面の画像と比較するこ
とにより不良部を測定している。

【０００３】インキの濃さ、インキ供給装置の詰まりの
不良は、印刷面の色彩異常あるいは印刷濃度と呼ばれる
印刷面の色の濃さのわずかな変化として現れ、その測定
には測色技術が用いられる。このような印刷面の色彩あ
るいは印刷濃度を測定するためには、分光器を用いてス
ポット的に分光測定を行い、その測定結果から色彩を演
算する方法がある。また、カラーカメラを用いてそのＲ
ＧＢ信号から色彩を演算する方法、同様な方法として、
ＲＧＢ信号を出力するラインセンサカメラを用いて色彩
を演算する方法などがある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
印刷品質を表す特性の中で、印刷面の色彩異常あるいは
印刷濃度はいずれも、従来から、点領域の分光しかでき
ない分光器を用いて測定していた。それ故、この分光器
で１度に測定できる領域は必要な測定面積に比べ極めて
小さいこと、分光測定された領域が明確ではないことな
どの問題があった。そして、限られた一部の点領域の色
彩測定しかできず、印刷面全面にわたる分光測定は現実
には不可能であり、したがって印刷機等の設備に組み入
れて能率的に分光測定することはできなかった。一方、
カラーカメラあるいはＲＧＢの信号出力をもつラインセ
ンサカメラによる方法は、印刷機内で用いることはでき
る。しかし、これらのカメラは、Ｒ、Ｇ、Ｂという３つ
の波長領域に分けた光学フィルターを用いて色を分解す
る方式であるため、高精度な色彩測定、印刷濃度測定を
行うことはできない。この３つの領域に分けて色彩を測
定する方法と分光方式によって波長を分解し測定する方
法とは、前者が色彩計、後者が分光測色計として明確に
区別され、精度の上で大きな違いがある。印刷面の色彩
測定、印刷濃度測定には高精度な測色方法が必要とされ
るので、カラーカメラあるいはＲＧＢラインセンサカメ
ラを用いることは現実的ではなかった。

【０００５】本発明の目的は、印刷面の色彩・印刷濃度
を測定する際における従来技術が抱えていた上記問題を
解決することにあり、印刷面の比較的広い面積における
色彩や印刷濃度を、高精度に、しかも効率よく測定する
ことが可能な、印刷面の色彩・濃度の測定方法と、この
方法に用いて好適なび測定装置を提案することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記従来技術
の問題点を解消するべく、最近開発された、直線状の１
ラインの領域をライン上で線方向に分割し、分割した各
微小領域を１ラインで同時に分光しうる分光器を、印刷
面の色彩・濃度の測定に利用することに着目して完成し
たものであり、その要旨は以下のとおりである。 (1)印刷面の色彩・濃度を測定するに当たり、印刷面に
線状の光を照射して、その反射光を、１ライン上で分割
した微小領域について同時に分光し、得られた分光デー
タから１ライン上の色彩・濃度を同時に求めることを特
徴とする、印刷面の色彩・濃度測定方法。

【０００７】(2)走行状態にある印刷面の色彩・濃度を
測定するに当たり、印刷面に線状の光を照射して、その
反射光を、１ライン上で分割した微小領域について同時
に分光し、得られた分光データから１ライン上の色彩・
濃度を同時に求める、操作を走行方向（測定ラインに垂
直な方向）に変位した位置で繰り返して行うことを特徴
とする、印刷面の色彩・濃度測定方法。 (3)上記 (2)に記載の印刷面の色彩・濃度測定方法にお
いて、光を間欠的に照射して、１ライン毎の分光を印刷
面の走行方向について間欠的に行なうことを特徴とす
る、印刷面の色彩・濃度測定方法。 (4)上記 (2)に記載の印刷面の色彩・濃度測定方法にお
いて、光を連続的に照射するとともに、反射光の分光器
への受光時間を制御することにより、色彩・濃度の測定
面積を可変にしたことを特徴とする、印刷面の色彩・濃
度測定方法。

【０００８】(5)印刷物表面に線状の光を照射する光源
と、その反射光を１ライン上で分割した、微小領域につ
いて同時に分光することができる分光器と、得られた分
光データから各微小領域の色彩値・印刷濃度を計算する
色彩計算機を具備することを特徴とする、印刷面の色彩
・濃度測定装置。 (6)上記 (5)に記載の印刷面の色彩・濃度測定装置にお
いて、光源が間欠的に点灯する照明器であることを特徴
とする印刷面の色彩・濃度測定装置。 (7)上記 (5)に記載の印刷面の色彩・濃度測定装置にお
いて、光源が連続的に点灯する照明器であり、分光器は
受光時間を制御するための制御器を具えていることを特
徴とする印刷面の色彩・濃度測定装置。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明する。本発明による印刷面の色彩・印刷濃度の測
定方法の基本形態を図１に例示する。印刷面１の表面を
測定視野をカバーする線状光源（図１で、紙面に垂直な
方向に所定の長さを有する光源）２により照射する。そ
の反射光をレンズおよびスリットからなる集光光学系３
により線状に集光する。そして、線状領域を長手方向に
沿って微小領域に分割し、この各微小領域について、線
状領域の位置情報を保持しながら、同時に分光すること
ができるイメージング分光器４により分光する。このと
き、例えばＸ軸方向に位置情報、Ｙ軸方向に分光情報と
なるように分光し、これを２次元のモノクロＣＣＤカメ
ラで撮像する。この撮像された画像は、レンズ視野上の
微小な領域におけるスペクトルの集合であり、それぞれ
のスペクトルは各領域の反射スペクトルとなる。

【００１０】このようにして測定した印刷面の反射スペ
クトルから、光源のスペクトル情報、およびＣＣＤ素子
の測定感度のばらつきの影響を除去するために、あらか
じめ測定された基準白色面の反射スペクトルとの相対比
を計算することにより、各領域の基準白色面に対する相
対反射率が計算できる。相対反射率から色彩を演算する
方法については、JIS Z8729 に規定されており、本発明
においてもこの規定に基づき相対反射率から各領域の色
彩値の計算を行う。また、印刷濃度の演算については、
JIS K7653 に相対反射率から濃度を測定する方法が規定
されており、本発明においてもこの規定に基づき印刷濃
度を計算する。

【００１１】以上は本発明の基本形態であり、印刷面が
静止もしくは走行いずれの状態でも適用可能である。印
刷ラインでの印刷物は、通常、回転版胴により連続的ま
たは間欠的に印刷されることが多いので、印刷面の色彩
・濃度測定も必然的に印刷面の走行に適応しうるものが
必要となる。このように走行状態の印刷面に対して、印
刷面の色彩・濃度を測定するには、とくに、以下に述べ
る方法によるのが好ましい。

【００１２】その一つの方法は、照明光源として間欠的
に点灯する光源を用いることにより、高速で走行する印
刷面の静止分光画像を撮像することを可能とするもので
ある。この間欠的に点灯する光源の点灯タイミングは、
印刷機の版胴の回転角度から求めることができ、これに
より、走行方向の任意の位置で、印刷面の色彩あるいは
印刷濃度を測定することが可能となる。また他の方法と
して、連続的に点灯する照明光源を用いるとともに、分
光器の反射光の受光時間を制御することにより、高速で
走行する印刷面の、走行方向の任意の長さ（領域）につ
いて色彩を測定することが可能となる。

【００１３】以上説明したように、本発明では、連続的
あるいは間欠的に印刷される印刷物について、印刷面の
色彩・印刷濃度を、印刷ライン内で連続的に、あるいは
印刷面の走行方向／走行直角方向の任意の領域について
測定できる。そして、本発明による印刷面の色彩・印刷
濃度の測定方法は、従来技術による方法、すなわち点領
域での分光測定、あるいはＲＧＢカメラを用いた測定の
方法に比べて、格段に高精度で広範囲の印刷面を効率的
に測定できるという利点を有している。なお、本発明で
得られる空間的な分解能は，200 mm幅の印刷面に対し、
約 0.5mmである。

【００１４】

【実施例】次に、本発明を実施例により，具体的に説明
する。図１は、本発明に従う印刷機等の中に組み込める
色彩・印刷濃度測定装置の一例である。このように、本
発明装置は、印刷面１に対し線状の光を照射できる照明
光源２、集光光学系３、イメージング分光器４、画像メ
モリ装置５、スぺクトル解析装置６、色彩・印刷濃度演
算表示装置７から構成される。照明光源２はキセノンア
ークランプの照明光を、光フアイバーを用いて、印刷面
に対し45°の方向から印刷面を線状に照明できるように
したものである。集光光学系３およびイメージング分光
器４は、印刷面に対し垂直な方向から反射光を受光す
る。受光した反射光は、イメージング分光器４で分光さ
れて、画像データとして出力された分光データは、画像
メモリ装置５に送られる。その後、スペクトル解析装置
６によりスペクトル解析を行って、解析データから色彩
・印刷濃度を計算するための色彩・印刷濃度演算器とそ
の結果を表示する表示機能とを具えた色彩・印刷濃度演
算表示装置７上に、印刷面１の測定ライン上における色
彩・印刷濃度のデータが表示される。

【００１５】このような装置によれば、印刷面１の測定
ライン上の色彩・印刷濃度は、同時にかつ迅速に測定で
きる。したがって、印刷ラインで走行する印刷面に対し
て連続的にこの操作を行えば、２次元の印刷面の色彩・
印刷濃度の測定が極めて能率的に行えることになる。

【００１６】図２は、照明光源２にフラッシュランプを
用いて、走行する印刷面の任意の位置で、色彩・印刷濃
度を測定する装置の構成例である。照明光源２は、図１
に示したと同様に、フラッシュランプからの照明光を、
光ファイバーを用いて印刷面に対し45°の方向から印刷
面を線状に照明できるようにしたものである。走行する
印刷面の位置は印刷機版胴に具えられた版胴回転角検出
器８により検出される。また、色彩・印刷濃度の測定装
置は、集光光学系３、イメージング分光器４、光源間欠
点灯・画像取り込み信号装置９、画像メモリ装置５、ス
ペクトル解析装置６、色彩・印刷濃度演算表示装置７か
ら構成される。

【００１７】図２において、版胴回転角検出器８により
印刷面の走行位置が検出され、あらかじめ設定された位
置に印刷面がイメージング分光器４の撮像位置にくる
と、光源間欠点灯・画像取り込み信号装置９によりフラ
ッシュランプ点灯信号、画像取り込み信号が同時に出力
され、走行する印刷面１の静止分光画像が画像メモリ装
置５に取り込まれる。この静止分光画像は、実施例１と
同様の処理により、色彩・印刷濃度演算表示装置７によ
り結果が表示される。以上の装置を用いることにより、
走行方向の任意の位置で、また一定インターバルのもと
で、印刷面の色彩・印刷濃度を精度良くかつ能率的に測
定することができる。

【００１８】図３は、照明光源２にキセノンアークラン
プを用いて、走行する印刷面の、走行方向の任意領域
（長さ）の色彩・印刷濃度を測定する装置の構成例であ
る。照明光源２は図１のものと同様、キセノンアークラ
ンプからの照明光を、光ファイバーを用いて印刷面に対
し45°の方向から印刷面を線状に照明できるようにした
ものである。走行する印刷面の位置は印刷機版胴に具え
られた版胴回転角検出器８により検出される。測定装置
は、集光光学系３，イメージング分光器４、画像取り込
み時間制御装置10、画像メモリ装置５、スペクトル解析
装置６、色彩・印刷濃度演算表示装置７から構成され
る。

【００１９】図３において、版胴回転角検出器８により
印刷面の走行位置が検出され、あらかじめ設定された位
置に印刷面がイメーシ寸分光器４の撮像位置にくると、
画像取り込み時間制御装置10によりイメージング分光器
４に具えられたＣＣＤカメラの撮像開始信号が出力され
るとともに、あらかじめ設定された時間だけ撮像が行わ
れる。その結果、あらかじめ設定された、走行方向の任
意領域の分光画像が画像メモリ装置５に取り込まれる。
この取り込まれた分光画像の結果は、図１で説明したと
同様の処理により、色彩・印刷濃度演算表示装置７によ
り表示される。このような装置によれば、走行方向の任
意の領域について、印刷面の色彩・印刷濃度を、２次元
的に精度良く能率的に測定できる。

【００２０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
従来は、印刷ラインで、高精度かつ高分解能で能率よく
測定することができなかった、印刷面の色彩・印刷濃度
を、線状領域を微小な領域に分割し、その微小な領域の
分光を同時に測定できる分光器（イメージング分光器）
を用いることにより、高精度かつ高分解能で能率よく測
定することができる。また、この線状領域に対して、印
刷面が走行する場合には、線状領域での測定操作を走行
方向に繰り返して行うことにより、印刷面の色彩・印刷
濃度測定を２次元的に極めて高能率的に測定することは
できる。したがって、本発明によれば、印刷機等のライ
ン内で、走行中の印刷面の部分的な色彩異常や、インキ
の供給不良による全面的な印刷濃度不良／変動を短時間
で検出することができる。また、あらかじめ測定してお
いた基準となる印刷面の色彩・印刷濃度と測定された結
果を比較することにより、早期に異常を検出することが
できるので、印刷不良の発生に起因する印刷コストの上
昇を防ぐことが可能となる。さらに、本発明装置を、イ
ンキ供給を含めた調色装置と呼ばれる印刷機内の色彩調
節装置と連動させることにより、調色作業の能率向上を
図ることも可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明における色彩・印刷濃度測定装置の例を
示す図である。

【図２】本発明における間欠光源を用いた任意位置の色
彩・印刷濃度測定装置の例を示す図である。

【図３】本発明における連続光源を用いた任意領域の色
彩・印刷濃度測定装置の例を示す図である。

【符号の説明】

１印刷面２照明光源３集光光学系４イメージング分光器５画像メモリ装置６スペクトル解析装置７色彩・印刷濃度演算表示装置８版胴回転角検出器９光源間欠点灯・画像取り込み信号装置 10 画像取り込み時間制御装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者秋山武司千葉県千葉市中央区川崎町１番地川鉄テクノリサーチ株式会社内Ｆターム(参考） 2G020 AA08 DA02 DA03 DA12 DA24 DA34 DA43

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】印刷面の色彩・濃度を測定するに当た
り、印刷面に線状の光を照射して、その反射光を、１ラ
イン上で分割した微小領域について同時に分光し、得ら
れた分光データから１ライン上の色彩・濃度を同時に求
めることを特徴とする、印刷面の色彩・濃度測定方法。
【請求項２】走行する印刷面の色彩・濃度を測定する
に当たり、印刷面に線状の光を照射して、その反射光
を、１ライン上で分割した微小領域について同時に分光
し、得られた分光データから１ライン上の色彩・濃度を
同時に求める、操作を走行方向に変位した位置で繰り返
して行うことを特徴とする、印刷面の色彩・濃度測定方
法。
【請求項３】請求項２に記載の印刷面の色彩・濃度測
定方法において、光を間欠的に照射して、１ライン毎の
分光を間欠的に行なうことを特徴とする、印刷面の色彩
・濃度測定方法。
【請求項４】請求項２に記載の印刷面の色彩・濃度測
定方法において、光を連続的に照射するとともに、反射
光の分光器への受光時間を制御することにより、色彩・
濃度の測定面積を可変にしたことを特徴とする、印刷面
の色彩・濃度測定方法。
【請求項５】印刷物表面に線状の光を照射する光源
と、その反射光を１ライン上で分割した、微小領域につ
いて同時に分光することができる分光器と、得られた分
光データから各微小領域の色彩値・印刷濃度を計算する
色彩計算機を具備することを特徴とする、印刷面の色彩
・濃度測定装置。
【請求項６】請求項５に記載の印刷面の色彩・濃度測
定装置において、光源が間欠的に点灯する照明器である
ことを特徴とする印刷面の色彩・濃度測定装置。
【請求項７】請求項５に記載の印刷面の色彩・濃度測
定装置において、光源が連続的に点灯する照明器であ
り、分光器は受光時間を制御するための制御器を具えて
いることを特徴とする印刷面の色彩・濃度測定装置。