JP2746385B2 - 色調検査方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、単色もしくは多色の印刷物の色調検査方法
に係り、特に印刷工程上で色分解してそれぞれのインキ
濃度レベルの良否を判定する色調検査方法に関する。

［従来の技術］ 従来、単色もしくは多色印刷において、温度、湿度等
の影響により、印刷工程中にインキ特性が変化したり、
いわゆる「水上がり」等の水組成変化が起こり、印刷物
に色抜け、色むら等色調不良の発生原因となっており、
これら色調不良を防止するため印刷工程中に作業者が常
時印刷物を監視している必要があった。

これに対して、自動的に色調検査を行うために３色分
解法を使用して色識別を行う色識別装置が提案されてい
る。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、印刷絵柄上では、黄、赤、藍の各イン
キの加色による黒と、墨インキによる黒とが混合してい
るために、３色分解法を使用した従来の色識別装置では
絵柄から各インキの色状態を判定することは困難であ
り、従って、識別速度が遅く、低速ラインまたはオフラ
インで使用されるに留まっていた。

本発明は、上記の課題を解決するものであって、リア
ルタイムに印刷絵柄の各インキの濃度状態を定量的に判
定できる色調検査方法を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 上記の目的を達成するために、本発明の色調検査方法
は、印刷物の検出範囲内の赤フィルタ濃度、緑フィルタ
濃度、青フィルタ濃度を検出するセンサと、印刷物の検
出範囲内の墨濃度を検出するためのセンサとを備え、墨
濃度を検出するためのセンサの出力に基づいて、３色印
刷領域と判断される場合には、赤フィルタ濃度、緑フィ
ルタ濃度、青フィルタ濃度を検出するセンサからの出力
に基づいて各インキの平均インキ濃度を求め、４色印刷
領域と判断される場合には、墨濃度を検出するためのセ
ンサからの出力と、赤フィルタ濃度、緑フィルタ濃度、
青フィルタ濃度を検出するセンサからの出力に基づいて
各インキの仮想的なインキ成分濃度を求め、前記平均イ
ンキ濃度と、予め良品印刷物の３色印刷領域に関して求
められている各インキの基準インキ濃度との比較、及び
前記仮想的なインキ成分濃度と、予め良品印刷物の４色
印刷領域に関して求められている各インキの仮想的な基
準インキ成分濃度との比較によって当該印刷物の良否判
断を行うことを特徴とする。

［作用］ 本発明においては、印刷絵柄を赤、緑、青の３色のフ
ィルタ濃度を検出するだけでなく、墨インキ濃度をも検
出し、更に、墨インキ濃度から３色印刷領域か４色印刷
領域かを判断し、３色印刷領域については、検出した赤
フィルタ濃度、緑フィルタ濃度、青フィルタ濃度から各
インキの平均インキ濃度を求めると共に、４色印刷領域
については各インキの仮想的なインキ成分濃度を求め、
そして、これらの平均インキ濃度、仮想的なインキ成分
濃度を、それぞれ、予め良品印刷物に関して求められて
いる基準インキ濃度、仮想的な基準インキ成分濃度と比
較して検査対象となっている印刷物の良否判断を行うの
で、印刷工程中にリアルタイムに、しかも自動的に印刷
物の良否判断を行なうことができる。

［実施例］ 以下、図面を参照しつつ実施例を説明する。

第１図は本発明に係る色調検査方法を実現するための
色判定回路のブロック図の１構成例を示す図であり、第
２図は色調検査に用いられる検出ヘッドの配置例を示す
図である。

検出ヘッドは、第２図に示すように、ハロゲン電球等
からなる光源21、青色（以下、Ｂと記す）フィルタが付
された光センサ22、緑色（以下、Ｇと記す）フィルタが
付された光センサ23、赤色（以下、Ｒと記す）フィルタ
が付された光センサ24、および墨濃度検出部25で構成さ
れている。

光源21は、原反20の印刷面上の所定の検出範囲ａに、
原反20の移動方向に略45^・傾いた方向から光を照射し、
検出範囲ａに所定の照度が与えられるようになされてい
る。B,G,Rの各色フィルタが付された光センサ22、23お
よび24は検出範囲ａの中心部を通る垂直線上に配置さ
れ、適当な集光のための光学系（図示せず）により、検
出範囲ａからの反射光の内、一度印刷物のインキ層に入
り、原反20に対して垂直方向に反射する光を受光し、電
気信号に変換する。このときの検出視野は挿入するスリ
ットの大きさを加減することで任意に設定できるが、原
反20の幅方向のずれによる検出誤差を考慮して、例え
ば、検出範囲ａ上で４×20mm²とすることができる。

墨濃度検出部25は、赤外線発光ダイオード等の赤外線
を発光する赤外線光源と赤外線センサとを備え、赤外線
光源から発光された赤外線を光ファイバ等のライトガイ
ド26により導いて、原反20の所定の検出範囲ｂに垂直方
向から照射し、その反射光をライトガイド26を介して受
光し、赤外線センサで電気信号に変換することで墨濃度
を検出する。このときの検出視野は検出範囲ａに対する
検出視野と同様に４×20mm²とする。

なお、光センサ22、23、24と墨濃度検出部25を一体に
してもよいことは明らかであり、また、検出範囲ａと検
出範囲ｂと同じ範囲としてもよいものである。

以上のような検出ヘッドで検出された信号は、第１図
の色判定回路に入力される。

第１図において、１は墨濃度検出回路、２はフィルタ
濃度検出回路、３は比較回路、４は平均濃度演算回路、
５はインキ濃度演算回路、６は基準レベルメモリ、７は
検査レベルメモリ、８は比較演算回路、９は許容差基準
設定回路、10は色調判定回路、11、12、13はそれぞれス
イッチを示す。なお、図示しないが、当該色判定回路に
は、各回路の処理が同期して行われるように、各回路に
対してタイミング信号であるクロックを供給するクロッ
ク発生回路を備えているものである。

墨濃度検出回路１は、第２図の墨濃度検出部25の出力
を取り込んで墨の濃度を検出し、当該墨濃度データを比
較回路３および平均濃度演算回路４に出力する。比較回
路３は墨濃度データを取り込んで予め入力された設定値
と比較する。フィルタ濃度検出回路２は第２図の光セン
サ22、23、24の出力を取り込んで、印刷面の検出範囲ａ
のＢフィルタ濃度、Ｇフィルタ濃度およびＲフィルタ濃
度を検出し、これらの濃度データを平均濃度演算回路４
に出力する。

平均濃度演算回路４は入力された濃度データを各色フ
ィルタ濃度毎に所定時間に渡って加算して平均値を求
め、その結果をインキ濃度演算回路５に出力する。イン
キ濃度演算回路５は、次の式により黄インキ、赤インキ
および藍インキのインキ濃度を算出する。即ち、Ｒフィ
ルタ濃度をDr、Ｇフィルタ濃度をDg、Ｂフィルタ濃度を
Db、藍インキのＲフィルタ濃度に対するＧフィルタ濃度
の比をcg、Ｒフィルタ濃度に対するＢフィルタ濃度の比
をcb、赤インキのＧフィルタ濃度に対するＲフィルタ濃
度の比をmr、Ｇフィルタ濃度に対するＢフィルタ濃度の
比をmb、黄インキのＢフィルタ濃度に対するＲフィルタ
濃度の比をyr、Ｂフィルタ濃度に対するＧフィルタ濃度
の比をygと定義し、Ｃを藍インキ濃度、Ｍを赤インキ濃
度、Ｙを黄インキ濃度とするとき の関係式が成立するので、印刷物の藍インキ濃度Ｃ、赤
インキ濃度Ｍ、黄インキ濃度Ｙは次の式で求めることが
できる。

但し、 Δ＝１−m_by_g−c_by_r−c_gm_r＋c_gm_by_r＋c_gy_gm_r である。なお、上記の式は、例えば、印刷学会出版部発
行の「カラーレプロダクションの理論」等でマスキング
方程式として一般的に知られているものである。

インキ濃度演算回路５で算出されたインキ濃度はメモ
リに格納されるが、得られたインキ濃度データが基準と
なる良品印刷物のインキ濃度データである場合はスイッ
チ11はＡ側に接続されて基準レベルメモリ６に、検査の
対象となされている印刷物の場合にはスイッチ11はＢ側
に接続されて検査レベルメモリ７に格納される。

さて、カラー印刷には黄インキ、赤インキ、藍インキ
の３色で印刷された領域と、墨インキをも使用する４色
で印刷された領域とがある。３色で印刷された領域の場
合には、３色分解を行うことにより黄、赤、藍のインキ
濃度を求めることができるが、４色印刷の領域の場合に
は、黄、赤、藍の各インキのインキ濃度は仮想的に求め
ざるを得ない。そこで、本色調検査方法においては、比
較回路３の出力により３色印刷の領域か、４色印刷の領
域かを判断している。即ち、墨濃度が設定値以下の場合
には、３色印刷の領域と見なしてインキ濃度演算回路５
の出力は各色のインキ濃度とし、墨濃度が設定値を越え
る場合には４色印刷の領域と見なして、インキ濃度演算
回路５の出力は仮想的なインキ成分濃度とする。

このようにして算出された各色のインキ濃度またはイ
ンキ成分濃度はメモリに格納されるが、色調検査に先だ
って先ずSW11はＡ側に接続されて、基準となる良品印刷
物の各色のインキ濃度を基準レベルメモリ６に格納す
る。次に印刷物の色調を検査するためにSW11はＢ側に切
り換えられ、インキ濃度演算回路５の出力は検査レベル
メモリ７に格納される。なお、基準レベルメモリ６、検
査レベルメモリ７は、それぞれ各色のインキ濃度データ
を格納するメモリM1、M3と、各色のインキ成分濃度デー
タを格納するメモリM2、M4を有しており、基準レベルメ
モリ６のメモリM1とM2への入力切り替え、検査レベルメ
モリ７のメモリM3とM4への入力切り替えは、比較回路３
の出力によりスイッチ12、13の接続を切り替えることで
制御される。

基準レベルメモリ６にい格納されている各色の基準と
なるインキ濃度および検査レベルメモリ７に格納された
各色のインキ濃度は所定のタイミングで比較演算回路８
に取り込まれ、インキ濃度の差が各色毎に算出され、色
調判定回路10に出力される。色調判定回路10ではそれら
の差が許容基準設定回路９で設定されている値と比較
し、良品が不良品かの判断を行う。色調判定回路10の出
力はランプ等の適当な表示器に供給され、所定の表示が
行われる。

以上のようにして印刷物の色調検査が行われるのであ
るが、検出ヘッドは、例えばオフセット輪転印刷機の場
合には、第３図に示すように冷却部と折部の間のウェブ
パス部に配置することができる。第３図において、37は
表面検査用の検出ヘッドであり、38は裏面検査用の検出
ヘッドである。また、図中30は全体として判定回路の全
面パネルを示しており、31は電源スイッチ、32は第１図
のSW11の切り替えを行うOK入力スイッチである。また、
33は良品ランプであり、例えば色調判定回路10において
全ての色のインキ濃度が許容値の範囲内である場合に点
灯されるようになされる。34は不良品ランプであり、例
えば色調判定回路10で黄インキ濃度の差が許容値以上で
あったとすると、Ｙのランプが点灯されるようになって
いる。35は許容差基準設定回路９の許容差を設定する摘
みであり、36は判定回路全体の動作をリセットするリセ
ットスイッチである。

以上のようであるから、本発明によれば、印刷物の絵
柄から各色のインキ濃度を算出するので、印刷工程中に
リアルタイムで印刷物の良否判定を行うことができるも
のである。

以上は本発明の１実施例を述べたに過ぎないものであ
って、上記実施例に限定されるものではない。例えば、
上記実施例においては、各回路の処理を同期させて行う
ためにクロック発生回路を設けるとしたが、版胴に取り
付けられているロータリーエンコーダの出力を使用して
もよいものである。

また、上記の処理をマイクロコンピュータを用いて行
うことも可能であり、その１例を第４図に示す。第４図
において、CPU40、RAM53、ROM54を有する通常のマイク
ロンコンピュータにバスを介してタイミング回路55およ
び検査入力回路および検査出力回路並びに操作回路等の
各種入出力回路を接続する。検査入力回路は光センサヘ
ッド48、50の出力を処理するもので、各光センサ48、50
の出力をアンプ49、51によって増幅しアナログマルチプ
レクサ52に与える。該アナログマルチプレクサ52はCPU4
0からのセレクト信号に応じて二つの光センサヘッド4
8、50の出力を切り替えて入力し、サンプルホールド回
路56にその出力を与える。サンプルホールド回路56はCP
U40からのサンプル信号に応じてアナログマルチプレク
サ52の出力をサンプルし、その出力をA/D変換器57に与
える。A/D変換器57もCPU40からのA/Dスタート信号に応
じて変換動作を行ってディジタル信号を形成しバスを介
してCPU40に送る。

検査出力回路はLEDドライバ41、LED42からなる視覚表
示手段、レリードライバ43、リレー44、ブザー45からな
る聴覚表示手段等を有する。更に操作手段としてOK入力
スイッチSW58とその検出回路46、警告リセットスイッチ
59とその検出回路47が設けられている。

このような構成において、CPU40は第１図に示す一連
の処理を行うが、そのフローチャートは第５図に示すよ
うである。

先ず、印刷前に表裏の印刷面を検知するセンサヘッド
48、50が絵柄の有る位置にあることを確認し電源投入す
ると、ROM54に格納されているプログラムに従って第５
図の処理が開始される。このとき、不良表示34、良品表
示33の各LEDおよびOKスイッチSW32内のLED、警告リセッ
トスイッチ36内のLEDは消灯し電源スイッチ内のLEDのみ
点灯する状態となる。これがスタートの状態である。

次に印刷が始まり良品印刷物が得られえたらオペレー
タはOK入力スイッチSW58を押す（ステップS1）。次にオ
ペレータはステップS2で各色のインキ濃度の基準値との
許容差t_B1,t_Y,t_M,t_Cを図示しない適当な入力装置により
入力する。ステップS2の許容差の入力が終了すると、CP
U40はステップS3で、アナログマルチプレクサ52の入力
チャネルをセレクト信号にて切り替え、光センサヘッド
48からの入力をアンプ49、アナログマルチプレカ52、サ
ンプルホールド回路56、A/D変換器57を介して取り込
む。この取り込み動作はタイミング回路55からのタイミ
ング信号に応じて行われ、良品濃度データを一定タイミ
ング毎に取り込んで絵柄一面以上の周期で黄、赤、藍、
墨の各色の平均インキ濃度値Bl₁,Y₁,M₁,C₁を求めた後RA
M53に記憶する。これが表側の基準レベルである。同様
に光センサヘッド50から裏側の基準レベルを取り込む。

ステップS3の基準レベルデータの格納が終了すると、
CPU40は自動的に検査の対象である印刷物の濃度検出を
開始する。即ち各光センサヘッド48、50の出力をアナロ
グマルチプレクサ52によって切り替えながら表裏それぞ
れで検知したい黄、赤、藍、墨の各色のインキ濃度およ
び黄、赤、藍の各インキ成分濃度データを一定タイミン
グ毎に取り込んで、黄、赤、藍、墨の各色のインキ濃度
と、黄、赤、藍の各色インキ成分濃度の平均値Bl₂,Y₂,M
₂,C₂を求める（ステップS4）。次いでステップS4で求め
た値とステップS3で求めた基準レベルとを比較し、所定
の許容差を満足しなければ色調不良と判断する。これが
ステップS5の処理である。印刷物の裏面についても同様
である。

不良品が検出されるとCPU40はLEDドライバ41を駆動し
て不良表示LEDを点灯させ、また、レリードライバ43を
駆動してリレー44によりブザー45で警報を出力する。こ
れがステップS6の処理である。なお、必要に応じて当該
警報信号を利用して印刷機を自動停止させてもよい。

以上の処理は警告リセットスイッチ59を操作すること
により停止する。また、検出ヘッドの光センサをインキ
壷のキーピッチに合わせて配列し、インキプレートの開
度を制御することも可能である。

なお、上記実施例ではオフセット輪転印刷機を例とし
てとりあげたが、他の印刷機に対しても同様に適用する
ことができるものである。

［発明の効果］ 以上の説明から明らかなように、本発明によれば赤外
線センサとＲフィルタ付光センサ、Ｇフィルタ付光セン
サ、Ｂフィルタ付光センサにより各色の濃度信号を得る
ことで印刷面上の黄インキ濃度、赤インキ濃度、藍イン
キ濃度および墨インキ濃度を検出し、良品印刷物の上記
各色インキ濃度と検査印刷物の上記各種インキ濃度の差
を求め、この差が予め設定された許容値を満足するか否
かに応じて各種インキ濃度良否の判定を行うようにした
ため、従来作業者が常時監視していた印刷物色調を自動
的に印刷物絵柄から印刷工程中にリアルタイムで良否判
定することができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る色調検査方法を実現するための１
実施例の構成を示す図、第２図は検出ヘッドの構成を示
す図、第３図は検出ヘッドの配置例および判定回路のパ
ネルを示す図、第４図は他の実施例の構成を示す図、第
５図は第４図に示す構成において行われる処理のフロー
チャートを示す図である。 １……墨濃度検出回路、２……フィルタ濃度検出回路、
３……比較回路、４……平均濃度演算回路、５……イン
キ濃度演算回路、６……基準レベルメモリ、７……検査
レベルメモリ、８……比較演算回路、９……許容差基準
設定回路、10……色調判定回路、11、12、13……スイッ
チ。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】印刷物の検出範囲内の赤フィルタ濃度、緑
   フィルタ濃度、青フィルタ濃度を検出するセンサと、 印刷物の検出範囲内の墨濃度を検出するためのセンサと を備え、 墨濃度を検出するためのセンサの出力に基づいて、３色
   印刷領域と判断される場合には、赤フィルタ濃度、緑フ
   ィルタ濃度、青フィルタ濃度を検出するセンサからの出
   力に基づいて各インキの平均インキ濃度を求め、４色印
   刷領域と判断される場合には、墨濃度を検出するための
   センサからの出力と、赤フィルタ濃度、緑フィルタ濃
   度、青フィルタ濃度を検出するセンサからの出力に基づ
   いて各インキの仮想的なインキ成分濃度を求め、 前記平均インキ濃度と、予め良品印刷物の３色印刷領域
   に関して求められている各インキの基準インキ濃度との
   比較、及び前記仮想的なインキ成分濃度と、予め良品印
   刷物の４色印刷領域に関して求められている各インキの
   仮想的な基準インキ成分濃度との比較によって当該印刷
   物の良否判断を行う ことを特徴とする色調検査方法。