JP2003011328A - 印刷色調管理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】簡便に印刷物の色調のずれを印刷中に測定し、
適切なインキ調節量を求めることにより、迅速に色調を
調整できる印刷色調測定装置を提供する。 【解決手段】光照射／受光手段とを備え走行中の印刷物
の表面を走行方向に繰り返し多分割測定できる分光測色
ヘッドと、分光測色ヘッドの白色校正を行なうための白
色校正用装置と、分光測色ヘッドの受光手段で受光した
反射光の検出データに基づいて、該印刷物の反射率を算
出する演算装置と、データ処理装置を備えており、デー
タ処理装置は、演算装置で算出された反射率から、色調
変動判定のための測定データを検出し、色調が変動して
いる場合には、色調変動を制御するため、印刷機のイン
キ着け量調整機構への制御量を算出し、該算出した制御
量に基づいて、印刷機のインキ着け量調整機構への制御
を行なう印刷色調管理装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は同一の絵柄が繰り返
し印刷される印刷用紙上の絵柄の色調変動を検出し、変
動がある場合は、色調を調整し、不良印刷物が発生する
ことを防止する印刷色調測定装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】各色のインキを用紙に重ね合わせて塗布
して絵柄を連続的に再現する印刷工程においては、印刷
機の幅方向（印刷物が流れる方向とは直交する方向）に
配置された多数のインキキーと呼ばれるインキ量を調節
する機構を備えており、所望の色調再現を得ており、原
則的にはインキキーの状態が一定で維持されていれば、
色調は安定するはずであるが、印刷機の状態の変化や、
温度、湿度等の環境の変化等により、印刷物の色調が徐
々に変化する。そのため、印刷開始時に校正刷りと本刷
りとの色調を合わせる、あるいは印刷中に状態変化、温
度変化、湿度変化等による印刷機の特性の変化、材料物
性（主にインキ）の変化による色調の変化を修正する必
要がある。

【０００３】従来は、出来上がった印刷物の色調を印刷
作業者が目視により常に監視し、刷出し時に定めた基準
印刷物の色調からのずれを検出している。色調の変化を
検出した場合は、インキキーの開度を調整することによ
り色調を調整している。

【０００４】このように、従来では、測定対象の印刷物
を見て、基準印刷物との色調の違いを判断するのは、熟
練した作業者の勘に頼っていた。そのため、作業者の主
観が強く影響する上、作業者間の判断のバラツキもあ
り、客観的な品質（印刷物の色調）の保証ができないと
ともに、熟練作業者の確保、熟練度の維持、向上に多大
の経費と時間がかかる欠点があった。

【０００５】さらに、印刷機では高速で印刷物が走行し
ているので、走行中の印刷物を見て色調を確認すること
は困難であり、通常は、複数枚毎に印刷物を適宜抜き取
り、色調の変化を監視している。そのため、作業者が色
調の不良を検出してから調整が完了するまでの間に大量
の不良印刷物が生じてしまう欠点がある。

【０００６】上記のような作業者の目視監視ではなく、
センサを用いて色調変化を客観的に検出することが考え
られている。すなわち、印刷物の絵柄の余白部に色調検
査用の単色のカラーパッチを印刷しておいて、濃度計や
分光測色計等のセンサを用いて走行中の印刷物のカラー
パッチを測定し、オンラインで色調の変動を測定するこ
とが考えられている。

【０００７】しかしながら、カラーパッチを印刷する為
には、カラーパッチを入れる余白が必要であり余白部が
無駄であり、しかもカラーパッチは単色、もしくは特定
の重ね刷り色であるので、パッチ色以外のハーフトーン
部分（多色重ね刷り）を測定できないので、完璧には色
の保証ができない欠点がある。また、この場合でも、測
定結果に基づいてインキ量の調整量を決めるのは、やは
り熟練作業者の勘に頼らざるをえない。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】このように従来の印刷
作業においては、色調のずれを目視で判断できる熟練作
業者の確保、熟練度の維持・向上に多大の経費と時間が
必要となっていた。また、色調ずれが発生した際に、色
調ずれを検出するのは仕上がり物の抜き取り検査による
ので、不良印刷物が発生してからインキ量の調整を行な
うまでに時間がかかり、その間に大量の色不良印刷物が
発生する欠点があった。

【０００９】本発明は、熟練および抜き取り検査を要さ
ず、簡便に印刷物の色調のずれを印刷中に測定し、適切
なインキ調節量を求めることにより、迅速に色調を調整
できる印刷色調測定装置を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
になされた、請求項１の本発明による印刷色調管理装置
は、印刷用紙を走行させる搬送ローラの近辺に該搬送ロ
ーラに接することなく且つ該搬送ローラに平行に設置さ
れた支持体に複数個が並べて設けられ、光照射手段と受
光手段とを備え走行中の印刷物の表面を該走行方向に繰
り返し多分割測定できる分光測色ヘッドと、該分光測色
ヘッドの白色校正を行なう際に、白色校正板が該分光測
色ヘッドの測定部の正面側に配置されるように、該分光
測色ヘッドか又は白色校正板の少なくともいずれか片方
を移動させる機構を備えた白色校正用装置と、該分光測
色ヘッドの受光手段で受光した反射光の検出データに基
づいて、該印刷物の反射率を算出する演算装置と、デー
タ処理装置を備えており、該データ処理装置は、演算装
置で算出された反射率データから、色調変動判定のため
の測定データを検出し、もし、色調が変動していると判
定した場合には、色調変動を制御するため、印刷機のイ
ンキ着け量調整機構への制御量を算出し、該算出した制
御量に基づいて、印刷機のインキ着け量調整機構への制
御を行なうことを特徴とする印刷色調管理装置である。
ここで、走行中の印刷物の表面とは、印刷機上で絵柄が
印刷された印刷用紙の表面のことを指す。

【００１１】また、請求項２に記載の本発明は、前記印
刷機に設けてある少なくとも１つの回転角センサー（ロ
ータリーエンコーダー）からの出力信号を、測定トリガ
に利用して測定を制御する測定制御手段を、さらに具備
することを特徴とする請求項１に記載の印刷色調管理装
置である。

【００１２】また、請求項３に記載の本発明は、前記分
光測色ヘッドの測定アパーチャーの幅を、印刷機のイン
キ着け量調整機構の１単位幅に関連付けることにより、
前記測定のデータを制御量に関連付けていることを特徴
とする請求項１又は２のいずれか１項に記載の印刷色調
管理装置である。

【００１３】また、請求項４に記載の本発明は、前記分
光測色ヘッドが並べて設置されている前記支持体の、該
分光測色ヘッドそれぞれの付近に前記白色校正板が待機
するように設けてあることを特徴とする請求項１乃至３
のいずれか１項に記載の印刷色調管理装置である。

【００１４】本発明では、分光測色ヘッドが設置されて
いる付近に、所望の位置に白色校正板が設置されてお
り、任意な時・場所で白色校正が可能であることが好適
である。

【００１５】白色校正は、実際の白色校正作業に先駆け
て、反射率を算出する演算装置の標準化を行なうための
準備処理であり、反射率が既知の白色校正板を用いて、
分光測色ヘッド内の受光手段による反射率の検出量が基
準値となるように設定される。

【００１６】また、分光測色ヘッドの測定アパーチャー
幅を、印刷機のインキ着け量調整機構の１単位幅に関連
付けることで、測定値を直接制御量に関連付けることを
特徴とする。測定値を制御量に関連付けることは、測定
値の処理を容易にすること、制御量の算出方法を簡素化
することに有効である。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下図面を参照して、本発明によ
る印刷色調管理装置の実施形態を説明する。図１は、印
刷色調管理装置が適用されるオフセット巻取り輪転印刷
機について概略を示す説明図である。

【００１８】給紙部２に配置されたロール紙が、インフ
ィード部４と冷却部（図示せず）と折り機３０を介して
一定のテンション（張力）を与えられ、Ｋ（黒）、Ｃ
（藍）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（黄）の４色の印刷ユニッ
ト６ａ〜６ｄを順次通過して、カラー印刷が行われる。
印刷ユニットの色の順番や数は、あくまで一例であり、
上記には限らない。各印刷ユニット６ａ〜６ｄは同じ構
成であり、印刷ユニット６ａの上胴のみについて詳細を
説明する。

【００１９】印刷ユニットは、印刷用紙を上下から挟む
ブランケット胴１０と接触している版胴１４と、インキ
壷１８からのインキを版胴１４に伝えるとともに水舟１
７から版胴１４に湿し水を伝える多数のインキローラ１
６とからなる。図示していないが、インキ壷１８には
「インキキー」と呼ばれるインキ付け量を調整する機構
が設けられ、このキーの開度を調整することにより、版
胴１４に与えられるインキ量が調整される。インキキー
はローラの軸方向（紙面の走行方向に垂直な方向）に沿
って多数設けられており、絵柄を紙面の走行方向に沿っ
た線で分割した細長いインキキーゾーン毎にインキ量が
調整することが可能となっている。また、図示してはい
ないが、インキ壷からインキローラ群１６にインキを供
給しているインキ元ローラによってもインキ量は調整で
きる。したがって、インキ付け量を調整する機構として
は、「インキキー」と「インキ元ローラ」とがある。

【００２０】最終段の印刷ユニット６ｄから出た印刷用
紙は、図示していない乾燥部、冷却部、折り機へと導か
れ、最終印刷物とされる。この最終段の印刷ユニット６
ｄと折り機３０との間の印刷用紙の走行路に分光測色ヘ
ッド２２が設けられる。

【００２１】分光測色ヘッド２２は、所望のアパーチャ
ー領域に入ってくる絵柄の分光反射率を測定する。分光
反射率の測定は非接触で行なわれ、そのため印刷用紙の
表面との間隔が大きいと外乱光の影響を受けるので、正
確な分光波形が得られないため、遮光などの配慮を行な
うことが望ましい。

【００２２】絵柄は周期的に連続して印刷されるので、
測定を絵柄の領域と動作させるために、印刷用紙の走行
状態を把握するロータリーエンコーダ２４が、印刷ユニ
ット内の版胴１４、折り機３０の胴、ウェブパスローラ
のいずれかに取り付けられる。図１は、ロータリーエン
コーダ２４を折り機３０の折り胴に接続した状態を示す
が、分光測色ヘッド２２が計測するローラにロータリー
エンコーダ２４を取り付けることが望ましい。

【００２３】ロータリーエンコーダ２４は、印刷用紙の
走行に同期するローラの所定回転数毎にパルスを発生す
る。ロータリーエンコーダ２４の出力パルスに応じて分
光測色ヘッド２２は測定を行なう。これにより、ロータ
リーエンコーダ２４からのパルス信号によって、測定が
開始／終了される。

【００２４】上述したように、印刷絵柄の色調の調整
は、ローラの軸方向（印刷用紙の流れる方向と直行する
方向）に配列されたインキキー開度を変えることにより
行なわれるので、分光測色ヘッド２２はインキキーゾー
ンごとの分光反射率を測定する必要がある。そのため、
分光測色ヘッド２２は測定アパーチャーの大きさを印刷
機のインキ着け調節機構の１単位幅に関連付け、制御を
行なうインキキーゾーン毎に少なくとも１つ以上設置さ
れ、走行中の印刷用紙表面の一部もしくは全面を測定可
能にし、測定値を制御値に関連付けることができる。

【００２５】分光測色ヘッド２２は、４００ｎｍから７
００ｎｍの可視波長領域を２０ｎｍ毎の１６チャンネル
で、１０００ｎｍ〜１４００ｎｍの赤外波長領域を１チ
ャンネルで測定する。赤外領域を測定するのは、黒版
（Ｂｋ）の有無を調べるためである。黒版が存在せず、
ＹＭＣの重ね合せで黒を印刷する場合は、図２（ｂ）に
示すように１０００ｎｍ〜１４００ｎｍの波長領域に吸
収が表われないが、黒版が存在する場合は、図２（ａ）
に示すように１０００ｎｍ〜１４００ｎｍの波長領域に
吸収が表われる。

【００２６】分光測色ヘッド２２からの出力は、測定デ
ータ処理部２６を経て色調管理装置２８に供給される。
測定データ処理部２６は、分光測色ヘッド２２の出力信
号から反射率を算出する。色調管理装置２８は、通常の
パーソナルコンピュータなどからなり、測定データ処理
部２６で処理された反射率からＬａｂ表色系、および各
インキに対する光学的濃度を算出する。算出したＬａｂ
表色系の値を用いて色差ΔＥを算出し、印刷絵柄の色調
のずれを検出し検出結果を表示する表示部を有する。図
示していないが、検出結果に基づくインキキー開度信号
は、印刷機の制御部へ送られ、インキキー開度などのイ
ンキ着け量の調節機構が自動的に制御される。

【００２７】分光測色ヘッド２２の測定は反射率を測定
することになるが、測定機動作環境および使用状況など
によって、経時的に変化していくことがある。このた
め、定期的に白色構成を行ない、測定値のキャリブレー
ションを行なう必要がある。

【００２８】そこで本実施例では、分光測色ヘッドが設
置されている支持体に、上下機構を有する支持体に固定
された白色校正板が設置されており、任意な時・場所で
白色校正が可能な構成とする。（図５参照）図５（左側
…測定時）は、印刷用紙３６表面の測色を行なっている
状態を示す説明図であり、分光測色ヘッド３４は印刷用
紙３６に近接しているが、白色校正を行なう際には、図
５（右側…後退時）に示すように、分光測色ヘッド３４
を紙面から後方（印刷用紙表面に垂直な方向で同図の右
方向）に移動させ、白色校正版３０を分光測色ヘッド３
４の測定アパーチャー（図示せず）に面するように移動
させて、白色校正を行なう。

【００２９】これにより、即時に白色校正を行なえるの
で、白色校正時のタクトタイムを減少させることが可能
となり、紙つなぎ（ロール紙をつなぐこと）後やブラン
ケット洗浄後に機械的な状態が安定するまでのわずかな
時間で白色校正を行なうことで、安定状態から測定を開
始できるようになる。

【００３０】次に、本実施形態による動作の詳細を説明
する。一般に印刷作業現場においては、実際の印刷作業
を行なう前に基準サンプルを印刷し、これを基準として
実際の印刷絵柄（測定サンプル）の色調を調整する。基
準サンプルとしては、顧客の校閲済みの校正刷り、顧客
の立会いの下に実際の印刷を行ない顧客の承認を得た印
刷物、あるいは熟練した検査者が確認した印刷物などが
考えられるが、以後の説明では、実際に印刷が始まり、
上記にいずれかの条件を満たした印刷作業中に得られた
印刷物を基準サンプルとして使う。

【００３１】すなわち、印刷用紙上の絵柄に所望の色調
が得られたら、作業者は色調管理装置２８へ指示を入力
し、指示が入力された時点での測定値を基準とする。図
３に示すように、色調管理装置２８には絵柄毎のインキ
キーゾーンＺ１〜Ｚｎ毎の分光反射率が取り込まれる。
インキキーゾーンの幅はインキキーの幅であり、例えば
３５ｍｍである。分光測色ヘッド２２は、ロータリーエ
ンコーダ２４から出力される測定パルスに応じて測定を
行なう。１回の測定では、３５ｍｍ×７ｍｍの領域の測
定を行なう。測定パルスごとの測定値は単独で保持し、
必要な領域部分の測定値を平均して所望領域の反射率を
求める。こうして、基準サンプルの絵柄において各イン
キキーゾーン毎の分光反射率（分光波形）が基準波形と
して色調管理装置２８に入力される

【００３２】色調管理装置２８は、分光反射率波形に等
色関数を乗算して色彩値を求める。本実施形態では、国
際照明委員会（ＣＩＥ）が規格化したＬ^*ａ^*ｂ^*表色系
を採用する。

【００３３】図４に、測定タイミングの一例を示す。カ
ットオフ信号またはエンコーダのＺ相がエンコーダカウ
ント頭出し信号として用いられる。このあと、エンコー
ダパルスから分周した測定パルスが測定頭出し信号とし
て用いられる。この例では、所望領域を測定頭出し信号
の間隔に移動する距離単位（７ｍｍ）での領域抽出が可
能である。

【００３４】通常の印刷絵柄（測定サンプル）の測定に
おいても、基準サンプルの測定範囲に対応する範囲の分
光反射率を測定する。この時の分光波形も色調管理装置
２８に供給され、色彩値が求められる。

【００３５】こうして求められた基準サンプルと測定サ
ンプルの色調の差を色彩値の差として次のように求め、
これをΔＥ^*ａｂとする。 ΔＥ^*ａｂ＝［（ΔＬ^*）²＋（Δａ^*）²＋（Δｂ^*）²］
^1/2 ここで、ΔＬ^*はＬ^*値の差、Δａ^*はａ^*値の差、Δｂ^*
はｂ^*値の差である。

【００３６】色差ΔＥ^*ａｂを色調のずれとして表示部
で表示すると共に、この差が所定の閾値以上であれば、
補正が必要と判断し、この差に応じたＫ、Ｃ、Ｍ、Ｙの
各インキ量調整信号を各色の印刷機ユニットのインキキ
ーへ開度制御信号として供給する。このため本実施形態
では、色調管理装置２８は色彩値の差ΔＥ^*ａｂとＫ、
Ｃ、Ｍ、Ｙの各インキキー開度との対応関係をあらかじ
め記憶したテーブルを用意した。このテーブルより、修
正に有効と思われるインキの色と、そのインキキー開度
調節量を算出する。ここでは、色彩値の差ΔＥ^*ａｂと
Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙの各インキキー開度との対応関係のテー
ブルを用意したが、各インキ色の光学的濃度差とインキ
キー開度調節量の関係を示す関数によるインキキー開度
調節量の算出方法など、その方法は問わない。

【００３７】尚、測定対象印刷絵柄として、基準サンプ
ルを取得した後の全ての印刷絵柄を測定すれば、すぐに
色調の変動に対応することができるが、色調の変動は緩
やかであり、インキキー開度を変化させても版胴上での
インキ量が変化するまでに時間がかかるので、測定は数
十サンプル毎でも構わない。

【００３８】以上説明したように、本実施形態によれ
ば、印刷機に分光測色ヘッド２２を取り付けることによ
り、走行中の印刷物の各インキキーに対応した所定の絵
柄領域の分光反射率を測定し、測定結果の色彩値を求
め、基準サンプルと測定サンプルとの色彩値の差に応じ
て色調のずれを検出することができる。このため、印刷
中に印刷絵柄の色調のずれを直ちに検出し、インキ量の
調整を行なうことができるので、大量の不良印刷物を発
生すること無く、印刷絵柄の色調を揃えることができ
る。高速で走行している印刷用紙上の絵柄の一点を測定
する場合には特殊な測定器が必要になるが、本実施形態
のように所定の範囲の反射率を求めるには、特殊な測定
器は必要なく、簡単な構成の分光反射率計で色調のずれ
を検出できる。また、測定する絵柄の範囲は、インキキ
ーゾーン全体でなくとも、特に重要な色調部分のみに限
定しても良い。

【００３９】尚、本発明は、上述の実施形態に限定され
ず種々変形して実施可能である。上述の説明では、絵柄
全面の反射率を比較しているが、色調的に重要な部分
（例えば人物の場合肌色の部分）だけでも良い。この場
合は、インキキーゾーンと測定パルスの位置にもとづい
て指定できる。

【００４０】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、熟
練した検査官による抜き取り検査を要さず、簡便に印刷
絵柄における色毎の色調のずれを印刷中に測定し、適切
なインキ調節量を求めることにより、迅速に色調を調整
できる印刷色調管理装置が提供される。

【００４１】

【図面の簡単な説明】

【図1】本発明による印刷色調測定装置の実施形態の構
成を示すブロック図。

【図２】黒版の有無による分光反射率特性の違いを示す
図。

【図３】分光反射率の測定原理を示す図。

【図４】測定タイミング信号の一例を示す図。

【図５】分光測色ヘッドを後退させ、白色校正を行なう
状態を示す図。

【符号の説明】

４…インフィード部 ６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ…印刷ユニット １０…ブランケット胴 １６…インキローラ １７…水舟 １８…インキ壷 ２２…分光測色ヘッド ２４…ロータリーエンコーダ ２６…測定データ処理部 ２８…色調管理装置 ３０…白色校正板 ３２…測定ヘッド支持体 ３４…測定ヘッド ３６…紙面

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2C250 DB02 EA23 EB45 2G020 AA08 DA02 DA03 DA04 DA05 DA12 DA34 DA35 DA43

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】印刷用紙を走行させる搬送ローラの近辺に
   該搬送ローラに接することなく且つ該搬送ローラに平行
   に設置された支持体に複数個が並べて設けられ、光照射
   手段と受光手段とを備え走行中の印刷物の表面を該走行
   方向に繰り返し多分割測定できる分光測色ヘッドと、 該分光測色ヘッドの白色校正を行なう際に、白色校正板
   が該分光測色ヘッドの測定部の正面側に配置されるよう
   に、該分光測色ヘッドか又は白色校正板の少なくともい
   ずれか片方を移動させる機構を備えた白色校正用装置
   と、該分光測色ヘッドの受光手段で受光した反射光の検
   出データに基づいて、該印刷物の反射率を算出する演算
   装置と、データ処理装置を備えており、該データ処理装
   置は、演算装置で算出された反射率データから、色調変
   動判定のための測定データを検出し、もし、色調が変動
   していると判定した場合には、色調変動を制御するた
   め、印刷機のインキ着け量調整機構への制御量を算出
   し、該算出した制御量に基づいて、印刷機のインキ着け
   量調整機構への制御を行なうことを特徴とする印刷色調
   管理装置。
2. 【請求項２】前記印刷機に設けてある少なくとも１つの
   回転角センサー（ロータリーエンコーダー）からの出力
   信号を、測定トリガに利用して測定を制御する測定制御
   手段を、さらに具備することを特徴とする請求項１に記
   載の印刷色調管理装置。
3. 【請求項３】前記分光測色ヘッドの測定アパーチャーの
   幅を、印刷機のインキ着け量調整機構の１単位幅に関連
   付けることにより、前記測定のデータを制御量に関連付
   けていることを特徴とする請求項１又は２のいずれか１
   項に記載の印刷色調管理装置。
4. 【請求項４】前記分光測色ヘッドが並べて設置されてい
   る前記支持体の、該分光測色ヘッドそれぞれの付近に前
   記白色校正板が待機するように設けてあることを特徴と
   する請求項１乃至３のいずれか１項に記載の印刷色調管
   理装置。