JP3612996B2

JP3612996B2 - 刷出し支援システム

Info

Publication number: JP3612996B2
Application number: JP07936398A
Authority: JP
Inventors: 守一廣田; 憲文古谷
Original assignee: Toppan Inc
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 1998-03-26
Filing date: 1998-03-26
Publication date: 2005-01-26
Anticipated expiration: 2018-03-26
Also published as: JPH11268394A

Description

【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物の絵柄の色調を監視し、所望の色調に合わせることができ、特に印刷開始時（刷出し時）に色調を迅速に安定させるのに役立つ刷出し支援システムに関する。
【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】
一般に、製版段階においては、色調は色分解版の絵柄面積率（網点％）の組み合わせで決まる。そして、印刷工程においては、印刷物の色調は面積率の組み合わせ、及び各色のインキ供給量（インキキー開度、インキ元ローラの回転数に依存する）により決まる。そのため、従来、刷出し時の色調を所望の色調に迅速に合せるために、インキキーゾーン毎の面積率を測定し、これを参考にして各インキキーゾーン毎のインキ供給量を経験的に決めている。しかし、印刷インキの流動性やローラ上のニップ圧力、または印刷のトラッピング（逆トラッピング）の影響により、刷出し時の色再現が必ずしも所望の色調に合うとは限らない。そこで、印刷作業者は印刷された仕上がり物を絶えず抜き取り、目視判断により印刷結果を確認し、インキ供給量を補正し、色合わせを行っている。
【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し、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】
こ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、濃度計や分光測色ヘッド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っていた。
【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、適切なインキ供給量を決めることが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、色調ずれがある場合、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。
本発明の目的は、簡単な構成で刷出し時の色調を迅速に安定化させることができる刷出し支援システムを提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決し目的を達成するために、本発明は以下に示す手段を用いている。
（１）本発明の刷出し支援システムは、各色の絵柄面積率の組合せと色彩値とインキ供給量との関係を示すデータを記憶するデータベースと、使用する色分解版の絵柄面積率に基づいてデータベースを検索し、インキ供給量と色彩値とを読み出し、該インキ供給量で印刷を行う手段と、印刷機に取付けられ、走行中の印刷物の色彩値を測定する手段と、測定手段で測定した色彩値とデータベースから読み出した色彩値との差に応じてインキ供給量を補正する手段とを具備するものである。
（２）本発明の刷出し支援システムは、上記（１）に記載した刷出し支援システムであって、かつインキ供給量はインキキー開度、インキ元ローラの回転数の少なくともいずれか一方であるものとなっている。
（３）本発明の刷出し支援システムは、上記（１）に記載した刷出し支援システムであって、かつ測定手段はインキキーゾーン毎に印刷物の色彩値を測定し、補正手段はインキキーゾーン毎にインキ供給量を補正するものとなっている。
（４）本発明の刷出し支援システムは、上記（１）に記載した刷出し支援システムであって、かつ測定手段は定期的に印刷物の色彩値を測定し、補正手段は定期的にインキ供給量を補正するものとなっている。
【００１０】
【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測定装置の第１の実施形態を説明する。
本発明は、従来、熟練作業者の経験と勘に頼って求めていた最適なインキ供給量を数値化して客観的に求めることができるようにしたものである。具体的には、印刷色調は色分解版の絵柄面積率の組み合わせ、及び各色のインキ供給量により決まるので、両者と色再現値との関係を示すデータベースを構築し、刷出し時に、色分解版の絵柄面積率に基づいて該データベースから目標とする色再現値、インキ供給量を求め、このインキ供給量により刷出しを行う。そして、印刷物の色再現値をインラインで測定し、目標値とずれている場合は、インキ供給量を補正する。
【００１１】
図１は第１の実施形態が適用されるオフセット巻取輪転機の概略構成を示す図である。
給紙部２に配置されたロール紙がインフィード部４と図示していないが冷却部と折り機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を順次通過していき、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も一例であり、これに限らない。各印刷ユニット６ａ〜６ｄは同じ構成であるので、印刷ユニット６ａの上胴のみ詳細を示す。各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１７から版胴１４に湿し水を伝える多数のインキローラ１６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量調整具が設けられ、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。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。インキキーはローラの軸方向に沿って多数設けられており、絵柄を印刷物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可能となっている。
【００１２】
最終段の印刷ユニット６ｄから出た印刷物は図示していない乾燥部、冷却部、折り機３０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６ｄと折り機３０との間の印刷物の走行路に分光測色ヘッド２２が設けられる。分光測色ヘッド２２は非接触で印刷面の分光反射率を測定する。ただし、分光測色ヘッド２２と印刷物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、遮光等の配慮を行うことが望ましい。
【００１３】
絵柄は周期的に連続して印刷されるので、測定を絵柄領域と同期させるために、印刷物の走行状態を把握するロータリエンコーダ２４がいずれかの印刷ユニット内の版胴、もしくは折り機３０の胴、もしくはウェブパスローラに取り付けられる。図１では折り機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取付けることが好ましい。
【００１４】
ロータリエンコーダ２４は、印刷物の走行に同期するローラの所定回転毎にパルスを発生する。ロータリエンコーダ２４の出力パルスに応じて分光測色ヘッド２２は測定を行う。これにより、ロータリエンコーダ２４からのパルス信号によって測定が開始／終了される。
【００１５】
図２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。分光測定ヘッド２２はロータリエンコーダ２４から出力される測定パルスに応じて測定を行う。１回の測定では３５ｍｍ×７ｍｍの領域の測定を行う。測定パルス毎の測定値は単独で持っており、必要な領域部分の測定値を積算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の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。
【００１６】
図３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。この後、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。
【００１７】
上述したように、印刷物の色調の調整はローラの軸方向（印刷物の流れる方向と直交する方向）に配列されたインキキーの開度を変えることにより行われるので、分光測色ヘッド２２はインキキーゾーン毎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は各インキキーに対応する位置に多数取り付けられるか、あるいは軸方向に移動可能な構成とし、１台の測色計２２で各インキキーに対応する位置を順次測定できるようにする。
【００１８】
分光測色ヘッド２２は、波長が４００ｎｍ〜７００ｎｍの可視光線領域を波長２０ｍｍ毎の１６チャンネルで、波長が１０００ｎｍ〜１４００ｎｍの赤外領域を１チャンネルで測定する。赤外領域も測定するのは、黒版の有無を調べるためである。図４に示すように、黒版が存在せず、ＹＭＣの重ね合わせで黒を印刷する場合は、（ｂ）に示すように１０００〜１４００ｎｍに吸収が表われないが、黒版が存在する場合は、（ａ）に示すように１０００〜１４００ｎｍに吸収が表われる。
【００１９】
分光測色ヘッド２２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等からなり、測定データ処理部６で処理された反射率からＬａｂ色度、および各インキに対する濃度を算出し、算出結果を表示する表示部も有する。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。色を数値で表わす表色系としては以下に示すように種々のものがある。国際照明委員会（ＣＩＥ）が規定したＬ^＊ａ^＊ｂ^＊表色系（ＣＩＥＬＡＢ系とも称する）、Ｌ^＊Ｃ^＊ｈ表色系、ハンターＬａｂ表色系、ＸＹＺ（Ｙｘｙ）表色系等がある。どの表色系を用いてもよいが、ＣＩＥＬａｂ系が人間の見た目と良く合うし、最もポピュラーであるので、ここではこれを使用する。すなわち、測定絵柄部分のＬ^＊値、ａ^＊値、ｂ^＊値が色彩値として求められる。ＣＩＥＬａｂ系では、明度をＬ^＊、色相と彩度を示す色彩値をａ^＊、ｂ^＊で表わす。ａ^＊、ｂ^＊は色の方向を示し、ａ^＊は赤方向、−ａ^＊は緑方向、ｂ^＊は黄方向、−ｂ^＊は青方向を示す。数値が大きくなるに従って色が鮮やかになり、中心になるに従ってくすんだ色になる。なお、彩度は（ａ^＊２＋ｂ^＊２）^１／２である。
【００２０】
色調管理装置２８にはＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの絵柄面積率（％）とキー開度（角度）、色彩値（Ｌ^＊ａ^＊ｂ^＊）との関係を示す色調管理データベース３４も接続され、色調管理装置２８はこのデータベースを参照して絵柄面積率からインキ供給量（インキキー開度信号）を求める。なお、図示していないが、インキキー開度信号はインキキーへ送られ、キー開度が自動的に制御される。
【００２１】
次に、図３のフローチャートを参照して、第１実施形態の動作を説明する。
先ず、ステップＳ２にて、色分解版のインキキーゾーン毎に絵柄面積率を入力する。ステップＳ４にて、インキキーゾーン毎にデータベース３４を検索し、入力した絵柄面積率から目標とする色彩値とインキキー開度を求める。色彩値は目標値として管理装置２８内のレジスタにセットされ、キー開度はキー開度信号として各インキキーにセットされる。その後、ステップＳ６に示すように、刷出しが開始される。印刷が開始されると、ロータリエンコーダ２４から印刷物の走行に同期するローラの所定回転毎にパルスが発生する。ロータリエンコーダ２４の出力パルスに応じて分光測色ヘッド２２は測定を行う（ステップＳ８）。ロータリエンコーダ２４の出力に応じたタイミングで分光測色ヘッド２２を周期的に一定期間作動させることにより、色調管理装置２８には絵柄毎のインキキーゾーン毎の分光反射率が取り込まれる。色調管理装置２８は分光反射率から色彩値Ｌ^＊，ａ^＊，ｂ^＊を求める。ステップＳ１０で、この測定した色彩値と目標色彩値との差（Ｌ^＊ａ^＊ｂ^＊色差ΔＥ^＊ａｂ）を次のように求め、この差が所定の閾値以下である（両者が一致している）か否か判定する。
【００２２】
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。
一致していない場合は、ステップＳ１２でこの差に応じたＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各色の印刷ユニットのインキキー開度信号を補正する。このため、色調管理装置２８は色彩値の差とＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋのインキ量との対応関係を予め記憶したテーブルを具備している。両者が一致していると判断されて場合は、ステップＳ１４で刷出しＯＫと判断し、そのまま、印刷を続行する。
【００２３】
そして、刷出し後も適宜枚数の印刷毎にステップＳ８に戻り、色彩値を測定し、色調の変動を監視し、変動があった場合は、同様にしてインキ供給量を補正するので、迅速にインキ量の調整が行える。なお、色彩値を測定するのは全ての印刷物についてでもよいが、色調の変動は緩やかであるので、測定は数十サンプル毎でも構わない。また、インキキーの開度調整は自動的でなくても、表示部にインキキー開度を表示し、作業者がその数値を見て手動で調整してもよい。
【００２４】
以上説明したように、第１実施形態によれば、色分解版の絵柄面積率とこれに対応し基準となる色彩値、インキ供給量との関係を示すデータベースを具備し、刷出し時にこのデータベースを参照して求めた基準インキ供給量により印刷を行い、印刷結果の色彩値を測定し、データベースから読み出した色彩値の目標値に対してずれている場合は、インキ供給量を補正することにより、刷出し時の不良印刷物の発生枚数を低減できる。さらに、印刷中に色調が変動した場合でも、印刷物の色調のずれを印刷中に測定し、インキ量の調整を直ちに行っているので、大量の不良印刷物を発生すること無く、印刷物の色調を揃えることができる。高速で走行している印刷物の一点を測定する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。なお、従来技術で述べた印刷インキの流動性やローラ上のニップ圧力、または印刷のトラッピング（逆トラッピング）の影響により刷出しの色再現性が不安定になる現象は、印刷装置や材料のセッティングにより経時的に変化するが、これらは同一のものを継続して使用する限りは一定の許容範囲を形成するので、これらの状態を数多く蓄積することにより解決する。
【００２５】
本発明は上述した実施形態に限定されず種々変形して実施可能である。データベースは面積率に基づいて作成したが、インキの種類、温度、湿度等の印刷環境等毎も考慮して作成してもよい。さらに、インキ供給量はインキキー開度のみならず、インキ元ローラの回転数をも制御する、あるいはインキ元ローラの回転数のみを制御して調整してもよい。
【００２６】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、下記のような作用効果を奏する刷出し支援システムを提供することができる。
基準となる印刷物の絵柄面積率と色彩値とインキ供給量との関係を記憶するデータベースと、使用する色分解版の絵柄面積率に基づいてデータベースを検索し、インキ供給量と色彩値とを読み出し、該インキ供給量で印刷を行う手段と、印刷機に取付けられ、走行中の印刷物の色彩値を測定する手段と、測定した色彩値とデータベースから読み出した色彩値との差に応じてインキ供給量を補正する手段とを具備することにより、簡単な構成で刷出し時の色調を迅速に安定化させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による刷出し支援システムの第１の実施形態の構成を示すブロック図。
【図２】分光反射率の測定原理を示す図。
【図３】測定タイミング信号の一例を示す図。
【図４】黒版の有無による分光反射率特性の違いを示す図。
【図５】第１実施形態の動作を示すフローチャート。
【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…ロータリエンコーダ
２６…測定データ処理部
２８…色調管理装置
３４…色調管理データベース

Claims

各色の絵柄面積率の組合せと色彩値とインキ供給量との関係を示すデータを記憶するデータベースと、
使用する色分解版の絵柄面積率に基づいて前記データベースを検索し、インキ供給量と色彩値とを読み出し、該インキ供給量で印刷を行う手段と、
印刷機に取付けられ、走行中の印刷物の色彩値を測定する手段と、
前記測定手段で測定した色彩値とデータベースから読み出した色彩値との差に応じてインキ供給量を補正する手段とを具備することを特徴とする刷出し支援システム。
インキ供給量はインキキー開度、インキ元ローラの回転数の少なくともいずれか一方であることを特徴とする請求項１に記載の刷出し支援システム。
前記測定手段はインキキーゾーン毎に印刷物の色彩値を測定し、
前記補正手段はインキキーゾーン毎にインキ供給量を補正することを特徴とする請求項１に記載の刷出し支援システム。
前記測定手段は定期的に印刷物の色彩値を測定し、
前記補正手段は定期的にインキ供給量を補正することを特徴とする請求項１に記載の刷出し支援システム。