JP2003107008A - 印刷シ−トの濃度、表面性状の検出方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 印刷シ−トの図柄などの濃度のほか、印刷紙
面のよごれ、その他の付着物を検出できる印刷シ−トの
濃度、表面性状の検出方法を提案する。 【解決手段】 印刷機などから連続的に排紙される印刷
シ−ト１の表面に光を照射し、その反射光７を印刷シ−
トの表面を区分した単位エリア毎に集め、この単位エリ
ア毎の集光を交互にプリズム屈折１０１による分散、回
折格子１０２による回折して、各分光の分散が同じか若
しくは同じ程度になるように、波長分布として求め、さ
らに、このような分光分布を印刷シ−トの全面にわたっ
て求め、これによって印刷シ−ト１の図柄などの濃度の
ほか、印刷紙面のよごれ、その他の付着物を検出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は印刷シ−トの濃度、表面
性状の検出方法に係り、詳しくは、印刷機などから連続
的に排紙される印刷シ−トの表面に光を照射し、その反
射光を印刷シ−トの表面を区分した単位エリア毎に集
め、この単位エリア毎の集光を交互にプリズム屈折によ
る分散、回折格子による回折して、各分光の分散が同じ
か若しくは同じ程度になるように、波長分布として求
め、さらに、このような分光分布を印刷シ−トの全面に
わたって求め、これによって印刷シ−トの図柄などの濃
度のほか、印刷紙面のよごれ、その他の付着物を検出で
きる印刷シ−トの濃度、表面性状の検出方法に係る。

【０００２】なお、この明細書で表面性状とは印刷イン
キによる紙面のよごれ、オフセット印刷では印刷に関与
する水による汚染、そのほか、印刷の上で紙面に生じる
不所望な付着や現象が含まれる。

【０００３】

【従来の技術】一般に、例えばオフセット、グラビアな
どの印刷方式を取っても、凸版、平版、凹版などのよう
な版を用いようとも、印刷では原稿のもつ色調、濃度が
どの程度まで印刷シ−ト上の図柄に再現されたかがきわ
めて重要である。さらに、印刷のときに紙面に印刷イン
キが不所望に付着してよごれたり、水によって濡れて紙
面の性状が劣化したり変化したりすることもあるため、
これを検出して除去乃至解消するように印刷することが
重要である。

【０００４】そこで、前者の面をみると、とくに、絵画
・写真などのような色調や濃度が重要視されるものを原
稿としてその複製を印刷により得ようとするときには、
その複製の品質に原稿のもつ色調や濃度がいかに再現さ
れているかはきわめて重要である。

【０００５】このような原稿のもつ色調や濃度の再現性
は原稿から製版プロセスを経て印刷にいたるまでの各工
程において厳格に検討すべきものであるが、各工程、な
かでも印刷工程においてインラインで色調や濃度を検出
する技術は未だ実施されてもいないし、提案されてすら
いない。

【０００６】すなわち、写真版・オフセット印刷におい
ては色調や濃度の再現は主として網点に依存し、グラビ
アなどにおいてはインキ濃度に依存しているといわれて
いる。また、前者の網点に依存する場合には、原稿から
平版印刷までの各工程において原稿の色調や濃度がひき
つがれてゆくところを厳格に検討する必要があって、こ
の面からの研究も行なわれ、現在に至っている。

【０００７】オフセットその他の平版印刷では、原稿を
３原色に色分解して網ネガチブ（網ポジチブ）をつく
り、これを鋼板などの平版に焼付けて固定し、この平版
により印刷シ−トに印刷される。

【０００８】したがって、この印刷工程において印刷シ
−トは原稿と比較し、原稿の色調や濃度の再現性につい
て検討し、客観的に評価する必要があり、なかでも、原
稿の色調や濃度をひきつぐ網ネガチブや平版で特に考慮
し、調整することが行なわれている。

【０００９】すなわち、網ネガチブやポジチブにおいて
は、色調や濃度そのものは測定できる。この測定される
網ネガチブの網点は不透明度をもっており、透過光また
は反射光が減ぜられている。その割合は単位面積内に占
める網点面積に左右される。

【００１０】例えば、ガラス交線スクリ−ンを支持体と
して作られた網ネガチブは、スクリ−ン線で規定される
単位面積の区域内にそれぞれ１個ずつの網点が生じ、こ
の単位区域の全域にわたって印刷インキをのせて印刷す
るのが所謂ベタ刷りである。また、単位区域全体に印刷
インキがのせられる網点となるところから、１００％網
点ともいわれている。

【００１１】このため、網ネガチブにおける濃度や色調
はスクリ−ン線で囲まれる区域の単位面積に対する一つ
の網点の面積比によって支配されることから、それにひ
きつがれて印刷される印刷シ−ト色調や濃度も、同様
に、網点面積比によって支配されると考えられている。

【００１２】しかし、印刷シ−トになると、その色調や
濃度を支配する主なものとなると、網点面積比のほか
に、印刷シ−トそのものの紙質、網点への印刷インキの
のり、それにともなって印刷インキの粘度および流動
性、湿し水の供給などがある。

【００１３】例えば、ベタ刷りのあらわす反射濃度（最
大）にとってみても、印刷シ−トの紙質により大差があ
る。ちなみに、ア−ト紙に写真版墨インキで印刷された
印刷シ−トでは大きくなるのに反し、ザラ紙などでの印
刷シ−トではその半分程度に低くなる。

【００１４】このように原稿から印刷までの工程を検討
すると、印刷された印刷シ−トにおいては、色調や濃度
を左右するのは、網点面積比のほかにインキ濃度（ベタ
刷り濃度ともいう）によって左右される。

【００１５】このため、印刷機で印刷されている印刷シ
−トそのものに着目してその再現性が検討されている
が、現在のところでは紙面に印刷された図柄などを直接
検討して、原稿からの再現性を高めるものは提案されて
いない。

【００１６】すなわち、最近、印刷のときに印刷シ−ト
の側部にカラ−パッチ（ｃｏｌｏｕｒ ｐａｔｃｈ）と
いわれる３原色の色階列を印刷し、各カラ−パッチとの
比較において印刷シ−トの色調や濃度を検討し、この検
討結果を印刷機の操作に反映させる研究も行なわれてい
る。

【００１７】カラ−パッチは、製版の時に版の側方にＣ
（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（黄）の透明色素によ
る色材の３原色に対応する網点１００％のべタ刷り部を
設けておき、このベタ刷り部を印刷時にベタ刷りして形
成した小片（ｐａｔｃｈ）列であって、これを目安とし
て印刷プロセスを管理しようとする。

【００１８】このため、カラ−印刷において印刷シ−ト
の側部にカラ−パッチが印刷されていると、印刷のとき
に、平版の網点の上にインキをどのくらいのせるかがわ
かり、直接印刷機から排紙される印刷紙面の図柄の色調
や濃度が測定できなくとも、網点の面積比によって決ま
る図柄などの色調や濃度までも管理できるとするもので
ある。すなわち、印刷時に印刷シ−トをとり出してカラ
−パッチを目安とすると、その上の図柄の色調や濃度は
適正に制御できるとしている。

【００１９】側部にカラ−パッチが印刷されていると、
各パッチはベタ刷りといわれるように、網点の面積比１
００％、つまり、ことごとくが網点である区域にインキ
をのせて印刷した部であるから、これを基準にすると、
その版にとってもっともいい量のインキ量に管理するこ
とができる。

【００２０】すなわち、カラ−印刷のときに図柄の色調
や濃度を決定しているのは、上記のとおり、網点の面積
比であり、原理的には網点にのせるインキの量、つまり
インキ濃度には関係がない。また、網点の面積比は製版
過程で原稿を色分解し、ＣＭＹＫ４種の版をつくるとき
に決められている。要するに、色分解された分光にもと
ずいて網ネガチブなどの網点の面積比が決まり、この網
ネガチブが焼付けられて版がつくられているからであ
る。

【００２１】したがって、各版が理想的に色分解されて
つくられているときには、印刷シ−トの図柄は原稿の色
調や濃度もほとんど再現されていることになる。しか
し、実際には、網点の上に所望のとおりインキがのって
いないこともあって、このときは、色は所望の程度まで
発生しない。また、網点の上にインキがのりすぎている
こともあって、このときには、全体的に濃度が出すぎて
濃い仕上がりの印刷になる。また、もっとのりすぎてい
るときには、版の網点がつぶれ、適正な色調が再現でき
ないこともあり、版や印刷シ−トを汚すことにもなる。

【００２２】このところからして印刷シ−トの側方にカ
ラ−パッチをベタ刷りとして印刷し、各パッチにのせた
インクの量を基準にすると、実際に刷り上った色調や濃
度が把握でき、版にとっても適正量のインキ濃度に管理
できる。

【００２３】このようにカラ−パッチは有効である。そ
れにもかかわらず、現在のところ、それを用いている例
は少ない。仮りにカラ−パッチを用いて管理を行なって
も、その結果によってインキ濃度など管理するのに必ず
しも至っていない。現在でも、ル−ペなどを用いて職人
などの現場においてマニアル管理がほとんどである。

【００２４】カラ−パッチの印刷していない印刷シ−ト
において図柄のベタ刷り部以外のところを基準としてイ
ンキの量を管理しようとしても、１００％のベタ刷りに
較べてパ−センテ−ジの低い網点ではＳＮ比が低く安定
した濃度基準デ−タ−としては用いることができない。

【００２５】そこで、ほとんどの印刷会社では、刷り上
った図柄と校正刷り（つまり、原稿）の図柄を見較べ、
職人がマニアルによってル−ペによって図柄のベタ刷り
部や網点部を見て、それにもとずいてインキの供給量を
こまめに設定している。

【００２６】しかし、この方法もカラ−パッチを用いる
方法も、直接印刷シ−トの紙面を測定したものでなく、
カラ−パッチを用いても図柄などの印刷部における網点
の印刷インキののりが推定できるに過ぎない。

【００２７】このため、これら従来法による測定結果は
一応の目安程度にとどまり、印刷機の操業そのものには
相当のマニアル操作を残しており、自動化の大きな障害
になっている。

【００２８】さらに、印刷シ−トの紙面上のよごれ等を
含めた紙面管理からみると、この面にも適用できる検出
方法は全く提案されていない。

【００２９】

【発明が解決しようとする課題】この発明は上記欠点の
解決を目的とし、具体的には、印刷機が順次に排紙され
る印刷シ−トの紙面全体にわたって図柄などを含めて表
面性状を観察、検討でき、図柄などの濃度や色調のほ
か、図柄部以外の余白その他のところのよごれなども検
出できる印刷紙面における色調、濃度や表面性状の検出
方法を提案する。

【００３０】

【課題を解決するための手段】この発明は走行する印刷
シ−トの表面に照射した光の反射光を、印刷シ−トの走
行方向に間隔をおいて区分した単位エリア毎に集光し、
この単位エリア毎の集光を屈折により照射した光の波長
分布に応じて分散させて分光してから回折する一方、分
散された分光において照射した光の波長分布にもとずく
分散が同じ若しくは略々同じ程度に調整し、このように
求めた単位エリア毎の集光における照らした光の波長分
布にもとずく分光分布から印刷シ−ト上の単位エリアに
おける濃度、表面性状を求めることを特徴とする。

【００３１】そこで、これら手段たる構成ならびにその
作用について図面によってさらに詳しく説明すると、つ
ぎのとおりである。

【００３２】なお、図１は本発明方法を実施する装置の
一例の配置図である。

【００３３】図２は図１に示す方法で濃度検出する印刷
シ−トの一例の説明図である。

【００３４】図３は印刷シ−トからの反射光の分光態様
の一例の説明図である。

【００３５】図４は図３によって分光され、電気信号に
変換されたデ−タの一例の説明図である。

【００３６】図５はプリズムのみにより分光したときの
分光態様の説明図である。

【００３７】まず、図１および図２において符号１は印
刷シ−トを示す。図１に示すように、印刷シ−ト１は一
対の胴２、３の間を通過するときに印刷される。印刷シ
−ト１の表面に所定の図柄４が印刷され、刷り上げられ
て印刷シ−ト１は一対の胴２、３から排出される。

【００３８】この印刷シ−ト１は図２における矢印方向
に連続的に走行し、この走行する印刷シ−ト１上の図柄
４に対し、単位エリア４１、好ましくは、矩形エリア４
１に光をあてて、この反射光を後に示すとおり分光す
る。

【００３９】すなわち、印刷シ−ト１が図２の矢印方向
に走行するときは、走行方向に間隔をあけて矩形などの
単位エリア４１に区分する。印刷シ−ト１上の単位エリ
ア４１に光源５からの光を当てると、印刷シ−ト１その
ものが矢印方向に走行しているために、光源５からの照
射光６は単位エリア４１毎として反射光７を集めること
ができる。

【００４０】なお、図１および図２に示す例では印刷機
の版胴２、３から印刷シ−ト１が一定の速度で排紙され
る例が示されている。しかし、本発明方法はこのように
印刷シ−ト１を走行させることなく、光源５を一定のラ
イン方向に走行させることもできる。

【００４１】次に、この単位エリア４１毎に集光された
反射光、つまり線状集光８はスペクトル分光器１０に入
り、そこで交互に屈折、回折し、各分光は後記のように
ＣＣＤカメラ１１に入る。

【００４２】すなわち、スペクトル分光器１０は図３に
示されるようにプリズム１０１、回折格子１０２、プリ
ズム１０３が交互に組み合わされて構成されている。

【００４３】この構成のスペクトル分光器１０の中に集
光８が線状になって通過すると、プリズム１０１により
屈折されて分光され、その後直ちに、分光された光９は
回折格子１０２によって回折および干渉され、さらに回
折された光はプリズム１０３によって屈折され、このよ
うにして照射光のもつ波長分布にもとずいて分光され
る。

【００４４】この場合に注意すべきことは、スペクトル
分光器１０を必ずしも交互に屈折と回折を行なうように
構成しなくとも、入射する集光８はちなみにプリズム１
０１だけによって屈折させて光源５からの照射光のもつ
波長分布にもとずいて分光できることができる。しかし
ながら、このようにプリズム１０１によってのみ分光し
た場合には、各分光のもつエネルギ−はその波長に応じ
て異なることもあって、各分光が波長に応じて異なるこ
とがおこる。

【００４５】例えば、可視光線（波長４００ｎｍ〜７０
０ｎｍ）を光源として用いたときでも、波長の長い赤の
光線に較べると、波長の短かい紫の光のもつエネルギ−
が相当大きい。

【００４６】この事実は例えば金属板の種類によっては
赤のフィルタを用いて抽出した赤色の光を金属板に当て
ても電子は全く出てこない。つまり光電効果が起らない
ことからもわかる。ところが、紫のフィルタを使って紫
の光を金属板にあてると金属板から電子がたたき出さ
れ、とくに、紫の光である限り、それをかなり弱めでも
（平たくいうと、薄暗くしても）、光電効果が起こるこ
とからもわかる。

【００４７】また、例えば、図５に示すように、プリズ
ム１０１に線状の集光８が入ると、例えば紫外線領域で
は波長の短かい紫の分光８１に較べて波長の長い赤の分
光８２は大きく分散し、この分光分布をそのままＣＣＤ
カメラ１１のメモリ−１１１に記憶させると、波長の長
い赤の領域は分散の大きく拡がりが大きくなる。これに
対し、波長の短かい紫の領域の分光８１は拡がりが小さ
くなってあらわれる。このような分光分布ではそのまま
用いて後に示すとおり換算して色調や濃度をみても実際
の印刷紙面とは大巾に異なることになる。

【００４８】このため、プリズムなどの屈折による分光
であっては、各分光の波長分布は波長に応じて変化して
あらわれ、印刷シ−ト１の図柄そのものとは変わったも
のとしてあらわれ、これを電気信号に変換しても、それ
にもとずいて印刷シ−ト１の図柄の色相や濃度を判断す
ると、現在印刷界で最も通用性をもっているＣＩＥ基準
からかけ離れたことになって、印刷シ−ト１の図柄や濃
度の判断に用いることができない。なかでも、印刷シ−
ト１の図柄そのものが微妙な中間色が多いときにはこの
傾向がきわ立ってくる。

【００４９】また、一方において本発明はプリズムの屈
折において各分光が波長に応じて拡がり異なることを緩
和する必要がある。

【００５０】このところ、つまり、波長による屈折率の
相違と各分光エネルギ−の強弱とからスペクトル分光器
１０でははじめのプリズム１０１によって分光してか
ら、ほとんど光路をとらずに回折格子１０２に入射さ
せ、各格子間のスリット（図示せず）、好ましくは格子
状スリットを経て各分光を回折する。このように分光さ
れたスペクトル帯をそのまま回折させると、回折格子１
０２を通った各分光は互いに干渉し合って、強められた
り弱められたりし、波長の相違にもとずく上記の弊害が
除去又は緩和された新しい光波として、印刷シ−ト１の
図柄そのものの色調や濃度に近い波長分布の光波が得ら
れる。

【００５１】さらに、このように回折した分光はプリズ
ム１０１によって逆に分散させ、ＣＣＤカメラ１１のメ
モリ−１１１上においては各分光の波長にもとずく拡が
りの相違を除去して、分光された各分光の波長分布にも
とずく分散を同じか略々同じ程度に調整する。

【００５２】要するに、印刷シ−ト１からの反射光を屈
折により分光し、これを直ちに、つまり、ほとんどプリ
ズム１０１との間に間隔をとらずに回折し、さらに、こ
の分光に対しプリズム１０３に対しプリズム１０１と反
対の屈折を与えると、走行する印刷シ−ト１からの反射
光は波長の相違にもとずく分光時の弊害が除去された波
長分布が得られる。

【００５３】このように屈折および回折された分光され
た各分光の波長分布は印刷シ−ト１上の単位エリア、例
えばエリア４１、４２、……（図２参照）の濃度分布や
印刷シ−ト１の線面の表面性状をあらわし、単位エリア
毎にＣＣＤカメラ１１のメモリ−１１１（図４参照）に
記憶できる。各メモリ−１１１は５００×５００画素と
いわれるようにきわめて多数の画素から成るものであっ
て、各画素の電荷にもとずいて演算すると、単位エリア
は連続した濃度、色相としてあらわすことができる。

【００５４】また、各画素による演算はインキによる汚
れなども検出できる。

【００５５】また、このように求めた色相や濃度である
から、この濃度分布を対照とする濃度分布に較べると、
刷り上った印刷シ−トの良否がほとんど手作業によらず
に検査できる。

【００５６】この求めた濃度分布はどのような方法でも
表示できるが、図１に示すとおり、ＣＣＤカメラ１１に
より撮影し、演算装置１２により、それに対応する電荷
を連続的なデ−タ列として記憶させ、この連続的なデ−
タ列を演算してＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋデ−タ、さらに、これに
加えて６色又は７色、ちなみに、ライトグリ−ン、ライ
トオレンジに変換し、このデ−タに基いて印刷シ−ト１
の図柄の濃度を比較する。

【００５７】

【発明の効果】以上のべたとおり、本発明は走行する印
刷シ−トの表面に照射した光の反射光を、印刷シ−トの
走行方向に間隔をおいて区分した単位エリア毎に集光
し、この単位エリア毎の集光を屈折により照射した光の
波長分布に応じて分散させて分光してから回折する一
方、分散された分光において照射した光の波長分布にも
とずく分散が同じ若しくは略々同じ程度に調整するもの
であるから、このように求めた単位エリア毎の集光の濃
度分布はそのまま用いて色相や濃度を求めることができ
る。

【００５８】また、このような検出は単位エリア毎に分
けて紙面の全体にわたって行なわれるため、印刷インキ
などのよごれなどの欠陥も併せて検出できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明方法を実施する装置の一例の配置図であ
る。

【図２】図１に示す方法で濃度検出する印刷シ−トの一
例の説明図である。

【図３】印刷シ−トからの反射光の分光態様の一例の説
明図である。

【図４】図３によって分光され、電気信号に変換された
デ−タの一例の説明図である。

【図５】プリズムのみにより分光したときの分光態様の
説明図である。

【符号の説明】

１ 印刷シ−ト ２ 胴 ３ 胴 ５ 光源 ６ 照射光 ７ 反射光 １０ 分光器

フロントページの続き Ｆターム(参考） 2C250 EB32 EB36 EB40 EB43 2G051 AA34 AB01 AB02 BA08 BA20 CA03 CA04 CB01 CC15 DA01 DA06 EA14 EA17 2G059 AA01 BB10 EE02 EE04 EE09 EE12 EE13 GG10 HH02 HH06 JJ01 JJ05 JJ06 KK04 MM01 MM10

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 走行する印刷シ−トの表面に照射した光
   の反射光を、前記印刷シ−トの走行方向に間隔をおいて
   区分した単位エリア毎に集光し、この単位エリア毎の集
   光を屈折により照射した光の波長分布に応じて分散させ
   て分光してから回折する一方、分散された分光において
   照射した光の波長分布にもとずく分散が同じ若しくは略
   々同じ程度に調整し、このように求めた単位エリア毎の
   集光における照らした光の波長分布にもとずく分光分布
   から印刷シ−ト上の単位エリアにおける濃度、表面性状
   を求めることを特徴とする印刷シ−トの濃度、表面性状
   の検出方法。
2. 【請求項２】 前記単位エリアにおける濃度、表面性状
   を求めることを前記印刷シ−トの全面にわたって行なう
   ことを特徴とする請求項１記載の印刷シ−トの濃度、表
   面性状の検出方法。
3. 【請求項３】 前記単位エリアを前記印刷シ−トの走行
   方向に間隔をおいて区分した矩形エリアとすることを特
   徴とする請求項１又は２記載の印刷シ−トの濃度、表面
   性状の検出方法。
4. 【請求項４】 前記単位エリア毎の照らした光の波長分
   布にもとずく分光分布をＣＣＤカメラにより連続的なデ
   −タ列として撮影し記憶させることを特徴とする請求項
   １、２又は３記載の印刷シ−トの濃度、表面性状の検出
   方法。
5. 【請求項５】 前記屈折をプリズムを用いて行なうこと
   を特徴とする請求項１、２又は３記載の印刷シ−トの濃
   度、表面性状の検出方法。
6. 【請求項６】 前記回折を回折格子を用いて行なうこと
   を特徴とする請求項１、２又は３記載の印刷シ−トの濃
   度、表面性状の検出方法。
7. 【請求項７】 前記印刷シ−トの表面に照射する光の波
   長を４００ｎｍ〜７００ｎｍにすることを特徴とする請
   求項１、２又は３記載の印刷シ−トの濃度、表面性状の
   検出方法。
8. 【請求項８】 前記分散された分光を黄（Ｙ）、マゼン
   タ（Ｍ）、シアイ（Ｃ）、黒（Ｋ）の色光成分とするこ
   とを特徴とする請求項１又は２記載の印刷シ−トの濃
   度、表面性状の検出方法。
9. 【請求項９】 前記分散された分光を黄（Ｙ）、マゼン
   タ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の色光成分と特色成
   分とすることを特徴とする請求項１又は２記載の印刷シ
   −トの濃度、表面性状の検出方法。
10. 【請求項１０】 前記特色成分をライトグリ−ン、ライ
    トオレンジにすることを特徴とする請求項９記載の印刷
    シ−トの濃度、表面性状の検出方法。