JP4219355B2 - 色調監視装置 - Google Patents

Description

本発明は、印刷装置で連続的に印刷した印刷物におけるインキ濃度の変動を監視する色調監視装置に関する。

従来、色調監視や色調管理など、インキ濃度の変化を検出する装置において、安定した検出を行うために、インキキーの幅単位、または、ある絵柄領域などの空間領域で画像データの積分若しくは平均を取ったものに対して、基準と比較対象との差を調べる方法が用いられている（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００３−１０３７６１号公報

このように、印刷物におけるインキ濃度の変動を検出するために、ある空間領域で積分あるいは平均化を行った後に比較を行うのは、１画素単位でインキ濃度の比較を行うと、インキの濃度変化以外の不安定な要因の影響を受けて、インキの変動量を適切に比較できないからであった。

しかし、空間領域で画像データの積分または平均化を行ってしまうと、インキ濃度の高い部分も低い部分も平均化してからインキ濃度を調べることになる。そのため、インキ濃度Ｄは、本来、吸収率をｘ（０≦ｘ≦１）とするとＤ＝−Ｌｏｇ（ｘ）で表されるものであるから、吸収率の高い領域での変化と吸収率の低い領域での変化は、濃度の変化としての影響が異なるということを考慮されていないという欠点がある。

そこで、本発明は、不安定な要因の影響を受けることなく、画像の画素単位でインキ濃度の変化を検出できる色調監視装置を提供することを目的とする。

この発明は、上記の課題を解決するための手段として、以下の構成を備えている。

（１）印刷機から排出される印刷物の画像を複数の波長領域に分割して順次撮像するイメージセンサと、前記イメージセンサが撮像した各波長領域の画像データを、その画像の印刷周期毎にそれぞれ画素単位で積算する積算メモリと、を備えた撮像手段と、
前記複数の波長領域それぞれの基準画像データを画素単位で記憶する基準画像メモリと、前記積算メモリが所定回数画像データを積算する毎に、その画像データと前記基準画像メモリに記憶された基準画像データとを、各波長領域毎に各画素単位で比較して、インキ濃度の変化量を検出する比較手段と、
前記複数の波長領域それぞれの画像データを画素毎に複数回読み込み、読み込んだ画像データ中の最大値と最小値を検出する手段と、前記最大値と最小値との差を変動量として記憶する変動量メモリと、
前記変動量メモリに記憶している変動量が所定のしきい値よりも大きい場合に前記インキ濃度の変化量をゼロに置き換える変化量置き換え手段と、
を備えたデータ処理手段と、
前記データ処理手段が検出したインキ濃度の変化量に応じた内容を報知する報知手段と、
を備えたことを特徴とする。

印刷機が用紙に印刷する画像のインキ濃度は、印刷の１周期毎に急激に変化するものではなく、時間の経過に伴って穏やかに変化する。この構成においては、画像の印刷に使用したシアン、マゼンタ、イエロー、ブラックといった複数色のインキの組み合わせに対する反射光量を、複数の波長領域（例えばＲ，Ｇ，Ｂ，Ｉｒ）に分割して印刷の１周期毎に、印刷された画像の画素単位で、積算期間が経過する毎に積算する。したがって、画像データ（画像の反射光量値）を画素単位で時間積分するので、その期間の反射光量変化は各領域毎に平均化されるが、用紙のばらつきや突発的な不良の影響を吸収でき、画像におけるインキ濃度の濃い部分と薄い部分とを混合することなく、時間の経過に伴うインキ濃度の変化を、領域毎に確実に検出することができる。また、この構成においては、撮像手段で波長領域毎の画像データ（反射光量値）を積算後にデータ処理手段へデータを出力する。したがって、画像データを１周期毎に送信するのではなく積算周期単位で同じサイズの画像データを送信するので、データ通信量が少なくて済み、特に高解像度の撮像手段の場合、撮像手段とデータ処理手段との間のデータ通信量を削減でき、データ処理手段の負荷を軽減できる。さらに、この構成においては、報知手段が時間の経過に伴うインキ濃度の変化量に応じた内容を報知するので、オペレータはオフセット輪転機などの印刷機におけるインキ濃度の変化を容易に知ることができ、この情報に基づいてインキ濃度を調整することが可能となる。また、画素単位で反射光量値を積算するので、画素単位から画像全体の領域まで、任意の領域で測定結果を集計することが可能となる。例えば、インキキー単位でインキ濃度の変化を集計することで、オペレータはこの結果に基づいてインキキーの調整を容易に行うことができる。

印刷機から排出される印刷物の画像を複数の波長領域に分割して順次撮像するイメージセンサを備えた撮像手段と、
前記イメージセンサが撮像した各波長領域の画像データを、その画像の印刷周期毎にそれぞれ画素単位で積算する積算メモリと、前記複数の波長領域それぞれの基準画像データを画素単位で記憶する基準画像メモリと、前記積算メモリが所定回数画像データを積算する毎に、その画像データと前記基準画像メモリに記憶された基準画像データとを、各波長領域毎に各画素単位で比較して、インキ濃度の変化量を検出する比較手段と、前記複数の波長領域それぞれの画像データを画素毎に複数回読み込み、読み込んだ画像データ中の最大値と最小値を検出する手段と、前記最大値と最小値との差を変動量として記憶する変動量メモリと、前記変動量メモリに記憶している変動量が所定のしきい値よりも大きい場合に前記インキ濃度の変化量をゼロに置き換える変化量置き換え手段と、を備えたデータ処理手段と、
前記データ処理手段が検出したインキ濃度の変化量に応じた内容を報知する報知手段と、
を備えたことを特徴とする。

印刷機が用紙に印刷する画像のインキ濃度は、印刷の１周期毎に急激に変化するものではなく、時間の経過に伴って穏やかに変化する。この構成においては、画像の印刷に使用したシアン、マゼンタ、イエロー、ブラックといった複数色のインキの組み合わせに対する反射光量を、複数の波長領域（例えばＲ，Ｇ，Ｂ，Ｉｒ）に分割して印刷の１周期毎に、印刷された画像の画素単位で、積算期間が経過する毎に積算する。したがって、画像データ（反射光量値）を画素単位で時間積分するので、その期間の反射光量変化は各領域毎に平均化されるが、用紙のばらつきや突発的な不良の影響を吸収でき、時間の経過に伴うインキ濃度の変化を、領域毎に確実に検出することができる。また、この構成においては、撮像手段が撮像した画像データを出力し、データ処理手段がこの画像データからインキ濃度を積算する。したがって、データ処理手段で、測定結果に基づき最適な積算期間をリアルタイムに設定することが可能となる。さらに、この構成においては、報知手段が時間の経過に伴うインキ濃度の変化量に応じた内容を報知するので、オペレータはオフセット輪転機などの印刷機におけるインキ濃度の変化を容易に知ることができ、この情報に基づいてインキ濃度を調整することが可能となる。また、画素単位でインキ濃度を積算するので、画素単位から画像全体の領域まで、任意の領域で測定結果を集計することが可能となる。例えば、インキキー単位でインキ濃度の変化を集計することで、オペレータはこの結果に基づいてインキキーの調整を容易に行うことができる。

（３）前記印刷機はオフセット輪転機であり、前記印刷物はウェブ状の連続紙であることを特徴とする。

この構成においては、色調監視装置をオフセット輪転機に使用することで、連続紙に印刷された印刷周期毎の画像におけるインキ濃度の変化量を、画素単位で検出することができる。

色調監視装置では、オフセット輪転機などの印刷機で、走行中の連続紙に印刷した画像のインキ濃度を監視するので、連続紙の状態によっては撮像手段で撮像する画像にずれが生じることがある。この構成は、前記のような画像のずれを考慮したものであり、絵柄の境界のように隣接する画素のインキ濃度が極端に異なる場合に、画像にずれが生じて撮像手段で読み取った画素の反射光量（画像データ）が予め設定した閾値よりも大きく変化した場合には、インキ濃度の変化量を検出しない。したがって、印刷中の連続紙の伸長や蛇行などにより撮像手段で撮像する画像にずれが生じた場合や、インキの飛沫が付着した場合などに、インキ濃度が大きく変化していると誤って検出するのを防止できる。

（４）前記変化量置き換え手段は、
前記変動量メモリに記憶している変動量が所定のしきい値よりも大きい場合に前記インキ濃度の変化量をゼロに置き換えるのに代えて、
前記インキ濃度の変化量を、その変化量に前記変動量の大きさに逆比例する係数を掛けた値に置き換えることを特徴とする。

色調監視装置では、オフセット輪転機などの印刷機で、走行中の連続紙に印刷した画像のインキ濃度を監視するので、連続紙の状態によっては撮像手段で撮像する画像にずれが生じることがある。また、前記のように、オフセット輪転機などの印刷機が連続紙に印刷する画像のインキ濃度は、印刷の１周期毎に急激に変化するものではなく、時間の経過に伴って穏やかに変化する。この構成においては、印刷中に画像にずれが生じて撮像手段で読み取った画素の反射光量（画像データ）が変化した場合には、データの変動量の大きさに反比例して、求めたインキ濃度の変化量に重み付けを行う。したがって、印刷中の連続紙の伸長や蛇行などにより撮像手段で撮像する画像にずれが生じたりインキの飛沫が付着したりした場合には、インキ濃度が大きく変化するが、その変化の影響を小さくすることができる。また、インキ濃度が時間の経過とともに徐々に変化している場合には、この変動量を確実に検出することができる。

本発明によれば、画像の反射光量（画像データ）を画像の画素単位で時間積分するので、その期間の光量変化は各領域毎に平均化されるが、用紙のばらつきや突発的な不良の影響を吸収でき、時間の経過に伴うインキ濃度の変化を、領域毎に確実に検出することができる。また、撮像手段が反射光量を積算後にデータ処理手段へデータを出力する構成の場合には、画像データを１周期毎に送信するのではなく積算周期単位で同じサイズの画像データを送信するので、データ通信量が少なくて済み、特に高解像度の撮像手段の場合、撮像手段とデータ処理手段との間のデータ通信量を削減でき、データ処理手段の負荷を軽減できる。また、撮像手段が撮像した画像データを出力し、データ処理手段がこの画像データを積算してインキ濃度を算出する構成の場合には、データ処理手段で、測定結果に基づき最適な積算期間をリアルタイムに設定することができる。

さらに、画素単位のデータで、用紙のばらつきや突発的な不良の影響を吸収しているため、インキ濃度の変化を画素単位で測定することができ、インキ濃度の濃い部分と薄い部分とを混合することなく、時間の経過に伴う各画素のインキ濃度を測定でき、インキ濃度の変化の検出精度を向上させることができる。

加えて、データ処理手段は、前記記憶手段が記憶する積算期間中の画素単位でのデータの変化量が、予め設定した閾値より大きい画素については、インキ濃度の変化量の検出をしないか、または、記憶手段が記憶する積算期間中の画素単位でのデータの変動量の大きさに反比例して、求めたインキ濃度の変動量に重み付けを行うので、印刷中の連続紙の伸長などにより撮像手段で撮像する画像にずれが生じた場合や、インキの飛沫が付着した場合などに、インキ濃度が大きく変化していると誤って検出するのを防止して、インキ濃度の穏やかな変化を確実に検出できる。

以下の説明では、印刷装置の一例であるオフセット輪転機に色調監視装置を取り付けた構成を例に挙げて説明する。図１は、オフセット輪転機の概略を示す構成図である。

オフセット輪転機１０１は、給紙装置１０２にセットされたロール紙Ｒからウェブ状の連続紙Ｐを供給し、印刷ユニット１０３でブラック（Black：以下、Ｋと称する。）・シアン（Cyan：以下、Ｃと称する。）・マゼンタ（Magenta：以下、Ｍと称する。）・イエロー（Yellow：以下、Ｙと称する。）の順に連続紙Ｐの両面を印刷し、ドライヤ１０４で連続紙Ｐを加熱して乾燥させる。そして、冷却胴１０５で連続紙Ｐを冷却して、アジャストローラ１０６でカットオフ調整を行い、ウェブガイド装置１０７で連続紙Ｐの蛇行補正を行って、三角板１０８で連続紙Ｐを所定のサイズに折り曲げる。冷却胴１０５の下流側に設けられたウェブガイド装置１０７と三角板１０８との間には、撮像部２１Ａ，２１Ｂが設けられている。撮像部２１Ａ，２１Ｂは、印刷ユニット１０３でＹＭＣＫの各インキの印刷が完了した走行中の印刷紙面の表面（表胴側）及び裏面（裏胴側）を撮像する。また、印刷ユニット１０３には、インキキー調整装置１０９が設けてあり、このインキキー調整装置１０９は、色調監視装置１からの制御信号により、またはオペレータの操作に応じて、インキキーの開度を調整する。

図２は、本発明の実施形態に係る色調監視装置の概略構成を示したブロック図である。ここで、図２には、撮像部２１Ａによって撮像した画像の色調を監視する構成についてのみ示したが、撮像部２１Ｂにより連続紙Ｐに印刷された画像を撮像して色調を監視する構成は、図２または後述する図３に示す構成と同様の構成である。

図２に示すように、色調監視装置１は、オフセット輪転機１０１で印刷して走行中の連続紙Ｐにおける印刷面の画像を連続的に撮像し、この画像に基づいてインキ濃度の変化を監視し、インキ濃度の推移を表示する。色調監視装置１は、センサ部１１、データ処理部１２、及び制御部１３を備えている。

センサ部１１は、撮像部２１Ａ、積算器２２、積算メモリ２３、最大値比較器２４、最大値メモリ２５、最小値比較器２６、最小値メモリ２７、減算器２８、及び変動量メモリ２９を備えている。

データ処理部１２は、基準メモリ３１、データ処理用ＣＰＵ３３、及びワークメモリ３４を備えている。

制御部１３は、制御用ＣＰＵ４１、表示灯４２、表示用モニタ４３、操作パネル４４、及びメモリ４５を備えている。

なお、撮像部２１Ａは、後述するように、不図示の光源から照射されて連続紙Ｐの表面で反射した光を受光して、赤（Red:以下、Ｒと称する。）・緑（Green:以下、Ｇと称する。）・青（Blue:以下、Ｂと称する。）・赤外（infrared rays：以下、Ｉｒと称する。）の４つの波長領域に分けて画像データを取り込むので、センサ部１１の各部、及びデータ処理部１２の基準メモリ３１は、それぞれＲ，Ｇ，Ｂ，Ｉｒの４つの波長領域に分けて取り込んだ画像データを処理する構成を備えている。しかし、説明の簡略化のために、以下の説明では、上記の各部について、４つの波長領域に分けずにまとめて説明する。なお、不図示の光源は、可視光の全波長を含む光を照射するものでも、Ｒ，Ｇ，Ｂ，Ｉｒの４つの波長領域のみの光を照射するものでも良く、また、１つの光源でも複数の光源でも良い。

図２に示した色調監視装置１において、センサ部１１は、連続紙Ｐに印刷された画像データを読み取って、画像の画素単位の反射光量を検出して、画像の印刷周期毎に、画素単位で反射光量の積算、つまり時間積分を行い、反射光量の積算データを出力する。データ処理部１２は、センサ部１１が出力した反射光量の積算データと、予め記憶した反射光量の基準データと、を比較して、インキ濃度の変化量を検出する。制御部１３は、データ処理部１２が検出したインキ濃度の変化量に応じて、オペレータに通知する内容を表示灯や表示モニタに表示させる。また、制御部１３は、データ処理部１２が検出したインキ濃度の変化量に応じた制御信号を出力する。

センサ部１１において、撮像部２１Ａは、ラインタイプのイメージセンサであり、ライン型のＣＣＤやＣＭＯＳセンサが好適である。撮像部２１Ａは、例えばＲ，Ｇ，Ｂ，Ｉｒの４種類のフィルタを備えており、不図示の光源から照射されて連続紙Ｐの表面で反射した光を受光して、Ｙ・Ｍ・Ｃ・Ｋインキの吸収波長を区別できる波長領域であるＲ，Ｇ，Ｂ，Ｉｒの４つの波長領域に分けて、連続紙Ｐに印刷された画像を撮像する。

ここで、検査監視装置１では、不図示の光源から照射されて連続紙Ｐの表面で反射した光を受光して、Ｒ，Ｇ，Ｂ，Ｉｒの４つの波長領域に分けて、連続紙Ｐに印刷された画像を撮像し、画像変換を行うことで、この画像における各画素のＹ・Ｍ・Ｃ・Ｋの各インキの濃度を検出することができる。すなわち、Ｃインキは主にＲの光を吸収しＧ・Ｂの光を反射するので、Ｒフィルタを介して印刷物を撮像することで、Ｇ・Ｂの光を加算した色であるＣのインキ濃度及びＫのインキ濃度を測定することができる。Ｍインキは主にＧの光を吸収しＲ・Ｂの光を反射するので、Ｇフィルタを介して印刷物を撮像することで、Ｒ・Ｂの光を加算した色であるＭのインキ濃度及びＫのインキ濃度を測定することができる。Ｙインキは主にＢの光を吸収しＲ・Ｇの光を反射するので、Ｂフィルタを介して印刷物を撮像することで、Ｒ・Ｇの光を加算した色であるＹのインキ濃度及びＫのインキ濃度を測定することができる。また、Ｉｒフィルタを介して印刷物を撮像することで、Ｋインキの濃度を測定することができるので、Ｒ・Ｇ・Ｂの各フィルタを介して撮像した画像データとともに、画像変換処理を行うことで、画像における各画素のＹ・Ｍ・Ｃ・Ｋの各インキの濃度を検出することができる。

なお、撮像部２１Ａは、単板式であっても４板式であっても良いが、撮像部２１Ａは、図２に示したように４板式のライン型ＣＣＤとする。また、撮像部２１Ａは、４種類のフィルタを備えた構成に限るものではなく、さらに複数種類のフィルタを設けた構成にすることも可能である。例えば、特色インキを印刷に使用した場合には、この特色インキについてインキ濃度の変化量を検出できるフィルタを追加すると良い。

撮像部２１Ａは、不図示のエンコーダ等により連続紙Ｐの移動距離を検出して、連続紙Ｐの画像が途切れることなく連続した画像となるように、連続紙Ｐが一定距離移動する毎に連続紙Ｐに印刷された画像を取り込む。また、オフセット輪転機１０１において連続紙Ｐに印刷されるパターンは、一定周期毎に繰り返されるので、撮像部２１Ａは、不図示のエンコーダから出力された信号に基づいて、そのパターンの１周期分が１枚の画像となるように、連続紙Ｐに印刷された画像を撮像する。撮像部２１Ａは、撮像した画像について、上記のようにＲ，Ｇ，Ｂ，Ｉｒの各画像における画素単位のデータを積算器２２へ出力する。また、撮像部２１Ａは、各画像における画素単位のデータの最大値を比較する最大値比較器２４と、各画像における画素単位のデータの最小値を比較する最小値比較器２６と、にも画像データを出力する。

積算器２２は、積算メモリ２３に既に保存されている画像の画素単位のインキ濃度データに、撮像部２１Ａが出力した画素単位のインキ濃度データを加算（積算）して、積算メモリ２３の記憶内容を新たな画像データに更新する。

最大値比較器２４は、最大値メモリ２５に既に保存されている画像における画素単位の反射光量の最大値と、撮像部２１Ａが出力した画像の画素単位の反射光量の値と、を比較する。そして、最大値比較器２４は、撮像部２１Ａが出力した画像データの反射光量の値の方が大きい場合には、最大値メモリ２５の値をこの値に更新する。また、最小値比較器２６は、既に保存されている画像における画素単位の反射光量の最小値メモリ２７の最小値と、撮像部２１Ａが出力した画像の画素単位の反射光量の値と、を比較する。そして、最小値比較器２６は、撮像部２１Ａが出力した画像データの反射光量の値の方が小さい場合には、最小値メモリ２７の値をこの値に更新する。

減算器２８は、予め設定された積算期間が終了する毎に、最大値メモリ２５が記憶する最大値と、最小値メモリ２７が記憶する最小値と、の差を、画像の各画素について演算する。例えば、減算器２８の積算期間を１００回行う毎に演算を行うように設定しておく。減算器２８は、反射光量の最大値と最小値との差を求める演算を行うと、この反射光量の差の値を、画素単位でのデータ変動量として変動量メモリ２９に書き込む。

なお、積算メモリ２３、最大値メモリ２５、最小値メモリ２７は、積算開始時や積算期間が終了する毎に初期化される。

データ処理用ＣＰＵ３３は、基準データを設定する基準処理時には、積算が終了すると、積算メモリ２３が記憶する画素単位の積算データを基準データとして基準メモリ３１から読み出し、また、データ処理用ＣＰＵ３３は、変動量メモリ２９が記憶する画素単位でのデータ変動量をマスクデータとして読み出す。

一方、データ処理用ＣＰＵ３３は、連続紙Ｐに印刷された画像の色調を監視する色調監視処理時には、積算期間が終了する毎に積算メモリ２３のデータを読み出して、Ｒ，Ｇ，Ｂ，Ｉｒの各画像における画素単位の積算データと、基準処理時に基準メモリ３１へ記憶させておいた基準データと、を、積算周期毎にそれぞれ総合的に比較して、画素単位でインキ濃度の変化量を求める。また、データ処理用ＣＰＵ３３は、変動量メモリ２９が記憶する画素単位の積算データを、マスクデータとして読み出す。

データ処理用ＣＰＵ３３は、インキ濃度の変化量を求める時にマスクデータを参照し、このマスクデータが制御部１３等から予め指定された閾値よりも大きければ、インキ濃度の変化量を０と置き換える。また、データ処理用ＣＰＵ３３は、画像における画素単位のインキ濃度の変化量を求めた結果をワークメモリ３４に蓄え、例えばインキキーの制御幅等の領域で集計してから、監視結果として制御部１３に結果を出力する。

制御部１３の制御用ＣＰＵ４１は、データ処理用ＣＰＵ３３から受け取った監視結果に基づいて、表示用モニタ４３にインキ濃度の変化量のグラフを表示させたり、インキ濃度の変化量の大きさを表示灯４２のランプの点灯数や点灯色でオペレータに報知させたりする処理を行う。また、制御用ＣＰＵ４１は、必要に応じてオフセット輪転機１０１と制御線で接続しておき、他の警報装置へ制御信号を出力したり、オフセット輪転機１０１の状態信号を入力することにより、監視結果の処理に変化を持たせるように処理することが可能である。さらに、制御部１３の制御用ＣＰＵ４１は、メモリ４５に監視結果を記録しており、ユーザは操作パネル４４を操作することで、監視結果を随時参照することができる。

以上のように、色調監視装置１では、連続紙Ｐに印刷された画像を画素単位で時間積分するので、その期間の濃度変化は各領域毎に平均化されるが、用紙のばらつきや突発的な不良の影響を吸収でき、時間の経過に伴うインキ濃度の変化を、領域毎に確実に検出することができる。

また、色調監視装置１では、図２に示したように、センサ部１１が画像の画素単位のデータを積算後にデータ処理部１２へ出力する構成としたことにより、１周期毎に画像データを送信するのではなく積算後のデータを送信するので、データ通信量が少なくて済み、特に高解像度の撮像手段の場合、撮像手段とデータ処理手段との間のデータ通信量を削減でき、データ処理手段の負荷を軽減できる。

さらに、色調監視装置１では、制御部１３がインキ濃度の変化量に応じた内容を表示灯４２や表示用モニタ４３によって報知するので、オペレータはオフセット輪転機１０１におけるインキ濃度の変化を容易に知ることができ、この情報に基づいてインキ濃度を調整することができる。

なお、上記実施例では画素単位のデータの変化量を求める時に、マスクデータを参照し、マスクデータが制御部１３等から予め指定された閾値より大きければ、インキ濃度の変化量は０と置き換えるようにしたが、これに限るものではなく、他の形態でも良い。例えば、もう一つの実施例としては、インキ濃度の変化量を求める時に、マスクデータを参照し、マスクデータの値の大きさに逆比例する０〜１の値となる係数を求め、この係数を先に求めたインキ濃度の変化量に重みとして掛けたものに置き換えるようにすることも可能である。これにより、印刷中の連続紙の伸長や蛇行などにより撮像部２１Ａで撮像した画像にずれが生じたり、インキの飛沫が付着したりした場合には、インキ濃度が大きく変化するが、その変化の影響を小さくすることができる。また、インキ濃度が時間の経過とともに徐々に変化している場合には、この変動量を確実に検出することができる。

また、図２に示した色調監視装置１は、図３に示す色調監視装置２のように構成することも可能である。図３は、図２とは異なる構成の色調監視装置の概略構成を示したブロック図である。

色調監視装置２は、色調監視装置１のセンサ部１１が備えていた積算器２２、積算メモリ２３、最大値比較器２４、最大値メモリ２５、最小値比較器２６、最小値メモリ２７、減算器２８、及び変動量メモリ２９を、データ処理部１２に設けた構成である。すなわち、色調監視装置２は、センサ部１１’、データ処理部１２’、及び制御部１３’を備えている。センサ部１１’は、撮像部２１Ａ’のみを備えた構成である。データ処理部１２’は、積算器２２’、積算メモリ２３’、最大値比較器２４’、最大値メモリ２５’、最小値比較器２６’、最小値メモリ２７’、減算器２８’、変動量メモリ２９’、基準メモリ３１’、データ処理用ＣＰＵ３３’、及びワークメモリ３４’を備えた構成である。制御部１３’は、制御用ＣＰＵ４１’、表示灯４２’、表示用モニタ４３’、操作パネル４４’、及びメモリ４５’を備えた構成である。

色調監視装置２における各部の動作は、図２に示した色調監視装置１の各部と同様である。

このように、色調監視装置２を、センサ部１１’が撮像した画像データを出力し、データ処理部１２’がこの画像データから反射光量を積算する構成とすることで、色調監視装置１に比べてセンサ部１１’とデータ処理部１２’との間のデータ通信量が増加する。しかしながら、操作パネル４４を操作して、制御部１３’からデータ処理部１２’を制御することで、測定結果に基づき最適な積算期間をリアルタイムに設定することができる。また、センサ部１１の構成を小さくすることができるので、印刷機の狭い空き空間にも容易に取り付けることができる。

次に、図２に示した色調監視装置１の動作について、フローチャートに基づいて説明する。図４は、色調監視装置の動作を説明するためのフローチャートである。

色調監視装置１では、刷り出し調整後の良品と判定された画像を基準画像として撮像部２１Ａで予め撮像している。そして、データ処理部１２では、Ｒ，Ｇ，Ｂ，Ｉｒの４つの波長領域に分けた画像データを基準画像データとして、基準メモリ３１に記憶させている。オフセット輪転機１０１は、オペレータによって印刷が開始されると、ロール紙Ｒから供給されるウェブ状の連続紙Ｐに、所定の画像として例えば新聞１枚分の画像を連続して印刷する。

オフセット輪転機１０１で印刷が開始されると、色調監視装置１の撮像部２１Ａは、連続紙Ｐに印刷された画像を、Ｒ，Ｇ，Ｂ，Ｉｒの４つの波長領域に分けて連続して撮像し、Ｒ，Ｇ，Ｂ，Ｉｒの各波長領域の画像データを画素単位で、積算器２２、最大値比較器２４、及び最小値比較器２６へ出力する（ｓ１）。

積算器２２は、撮像部２１Ａから送られてきたＲ，Ｇ，Ｂ，Ｉｒの各波長領域の画像データを、印刷の１周期分（例えば新聞１枚分）毎に、この１周期分の画像の画素単位で、積算メモリ２３に記憶させる（ｓ２）。すなわち、積算器２２は、積算メモリ２３にＲ，Ｇ，Ｂ，Ｉｒの各波長領域の画像データが既に保存されている場合には、積算メモリ２３に既に保存されている画像データに、撮像部２１Ａが出力した画像データを画素単位で加算（積算）して、積算メモリ２３の記憶内容を新たな画像データに更新する。なお、積算器２２は、積算メモリ２３にまだ画像データが格納されていない場合には、撮像部２１Ａが出力したＲ，Ｇ，Ｂ，Ｉｒの画像データを画素単位で、積算メモリ２３に記憶させる。

最大値比較器２４は、最大値メモリ２５にＲ，Ｇ，Ｂ，Ｉｒの各波長領域の画像データについて、画素単位の最大値データが既に保存されている場合には、最大値メモリ２５に既に保存されている画像における画素単位の最大値と、撮像部２１Ａが出力した画像における画素単位のデータの値と、を比較する（ｓ３）。そして、最大値比較器２４は、撮像部２１Ａが出力した画素単位のデータの値の方が大きい場合には、最大値メモリ２５の値をこの値に更新する（ｓ４）。なお、最大値比較器２４は、最大値メモリ２５に画像における画素単位のデータの最大値がまだ格納されていない場合には、撮像部２１Ａが出力した画素単位のデータ値を、最大値メモリ２５に記憶させる。

最小値比較器２６は、最小値メモリ２７に画像における画素単位のデータの最小値が既に保存されている場合には、最小値メモリ２７に既に保存されている画像における画素単位のデータの最小値と、撮像部２１Ａが出力した画像における画素単位のデータの値と、を比較する（ｓ５）。そして、最小値比較器２６は、撮像部２１Ａが出力した画素単位のデータの値の方が小さい場合には、最小値メモリ２７の値をこの値に更新する（ｓ６）。なお、最小値比較器２６は、最小値メモリ２７に画像における画素単位のデータの最小値が格納されていない場合には、撮像部２１Ａが出力した画素単位のデータ値を、最小値メモリ２７に記憶させる。

減算器２８は、予め設定された積算期間が終了する毎に（例えば、印刷の１００周期が経過する毎に）（ｓ７）、最大値メモリ２５が記憶する最大値と、最小値メモリ２７が記憶する最小値と、の差を、画像の各画素単位で演算する。そして、減算器２８は、最大値と最小値との差を求める演算を行うと、この差の値を、画素単位のデータ変動量として変動量メモリ２９に書き込む（ｓ８）。

また、データ処理用ＣＰＵ３３は、積算期間が終了する毎に（例えば、印刷の１００周期が経過する毎に）（ｓ７）、積算メモリ２３のデータを読み出して、Ｙ・Ｍ・Ｃ・Ｋの各画像における画素単位の積算データと、基準処理時に基準メモリ３１へ予め記憶させておいた各画像における画素単位の基準データと、を、積算周期毎にそれぞれ総合的に比較して、画素単位でデータの変化量を求める（ｓ９）。

続いて、データ処理用ＣＰＵ３３は、変動量メモリ２９が記憶する画素単位のデータ変動量を、マスクデータとして読み出す。そして、データ処理用ＣＰＵ３３は、インキ濃度の変化量を求める時にマスクデータを参照し（ｓ１０）、このマスクデータが制御部１３等から予め指定された閾値よりも大きければ、インキ濃度の変化量を０と置き換える（ｓ１１）。

また、ステップｓ１０において、マスクデータが制御部１３等から予め指定された閾値以下であれば、データ処理用ＣＰＵ３３は、画像における画素単位のインキ濃度の変化量をワークメモリ３４に蓄え、例えばインキキーの制御幅等の領域で集計してから、監視結果として制御部１３に結果を出力する（ｓ１２）。

制御部１３の制御用ＣＰＵ４１は、データ処理用ＣＰＵ３３から受け取った監視結果に基づいて、表示用モニタ４３にインキ濃度の変化量のグラフを表示させたり、インキ濃度の変化量の大きさを表示灯４２のランプの点灯数や色で表示させたりする処理を行う（ｓ１３）。

色調監視装置１は、上記の処理を連続して行い、インキ濃度の変化に応じて、表示用モニタ４３に表示させるインキ濃度の変化量のグラフを更新したり、表示灯４２のランプの点灯数や色を変更させたりする処理を行う。

制御部１３は、連続紙Ｐが走行中であると、ステップｓ１〜ｓ１３の処理を繰り返し行い、走行中の連続紙Ｐが停止したことを撮像部２１Ａで検出すると（ｓ１４）、処理を終了する。

なお、以上の説明では、画像の１画素単位で時間積分を行ってインキ濃度を検出する場合について説明したが、本発明はこれに限るものではなく、例えば、画像の２画素乃至４画素単位といった所定の領域単位で、時間積分を行ってインキ濃度の変化量を検出するように構成することも可能である。

また、以上の説明では、本発明をオフセット輪転機に適用した場合を例に挙げて説明したが、本発明の適用分野はこれに限るものではなく、当然枚葉印刷機にも適用できる。また、本発明は、連続的に一定速度で移動する対象物を連続的に画像化する分野や、従来ラインセンサが用いられている分野に適用できる。例えば、印刷物の品質検査装置、用紙・フィルムなどの品質検査装置等で対象物の画像を撮像する装置に適用できる。また、本発明は、当然枚葉印刷機でにも適用できる。

連続的に一定速度で移動する対象物を連続的に画像化する分野、従来ラインセンサが用いられている分野、例えば、印刷物の品質検査装置、用紙、フィルムなどの品質検査装置等の分野に適用できる。

オフセット輪転機の概略を示す構成図である。 本発明の実施形態に係る色調監視装置の概略構成を示したブロック図である。 図２とは異なる構成の色調監視装置の概略構成を示したブロック図である。 色調監視装置の動作を説明するためのフローチャートである。

符号の説明

１，２−色調監視装置 １１，１１'−センサ部 １２，１２'−データ処理部 １３，１３’−制御部 ２１Ａ，２１Ｂ，２１Ａ’−撮像部 ２２，２２'−積算器 ２３，２３'−積算メモリ ２４，２４'−最大値比較器 ２５，２５'−最大値メモリ ２６，２６'−最小値比較器 ２７，２７'−最小値メモリ ２８，２８'−減算器 ２９，２９'−変動量メモリ ３１，３１’−基準メモリ ３３，３３’−データ処理用ＣＰＵ ３４，３４’−ワークメモリ ４１，４１’−制御用ＣＰＵ ４２，４２’−表示灯 ４３，４３’−表示用モニタ ４４，４４’−操作パネル ４５，４５’−メモリ １０１−オフセット輪転機 １０２−給紙装置 １０３−印刷ユニット １０４−ドライヤ １０５−冷却胴 １０６−アジャストローラ １０７−ウェブガイド装置 １０８−三角板 １０９−インキキー調整装置 Ｐ−連続紙

Claims (4)

1. 印刷機から排出される印刷物の画像を複数の波長領域に分割して順次撮像するイメージセンサと、前記イメージセンサが撮像した各波長領域の画像データを、その画像の印刷周期毎にそれぞれ画素単位で積算する積算メモリと、を備えた撮像手段と、
   前記複数の波長領域それぞれの基準画像データを画素単位で記憶する基準画像メモリと、前記積算メモリが所定回数画像データを積算する毎に、その画像データと前記基準画像メモリに記憶された基準画像データとを、各波長領域毎に各画素単位で比較して、インキ濃度の変化量を検出する比較手段と、
   前記複数の波長領域それぞれの画像データを画素毎に複数回読み込み、読み込んだ画像データ中の最大値と最小値を検出する手段と、前記最大値と最小値との差を変動量として記憶する変動量メモリと、
   前記変動量メモリに記憶している変動量が所定のしきい値よりも大きい場合に前記インキ濃度の変化量をゼロに置き換える変化量置き換え手段と、
   を備えたデータ処理手段と、
   前記データ処理手段が検出したインキ濃度の変化量に応じた内容を報知する報知手段と、
   を備えた色調監視装置。
2. 印刷機から排出される印刷物の画像を複数の波長領域に分割して順次撮像するイメージセンサを備えた撮像手段と、
   前記イメージセンサが撮像した各波長領域の画像データを、その画像の印刷周期毎にそれぞれ画素単位で積算する積算メモリと、前記複数の波長領域それぞれの基準画像データを画素単位で記憶する基準画像メモリと、前記積算メモリが所定回数画像データを積算する毎に、その画像データと前記基準画像メモリに記憶された基準画像データとを、各波長領域毎に各画素単位で比較して、インキ濃度の変化量を検出する比較手段と、前記複数の波長領域それぞれの画像データを画素毎に複数回読み込み、読み込んだ画像データ中の最大値と最小値を検出する手段と、前記最大値と最小値との差を変動量として記憶する変動量メモリと、前記変動量メモリに記憶している変動量が所定のしきい値よりも大きい場合に前記インキ濃度の変化量をゼロに置き換える変化量置き換え手段と、
   を備えたデータ処理手段と、
   前記データ処理手段が検出したインキ濃度の変化量に応じた内容を報知する報知手段と、
   を備えた色調監視装置。
3. 前記印刷機はオフセット輪転機であり、前記印刷物はウェブ状の連続紙である請求項１または２に記載の色調監視装置。
4. 前記変化量置き換え手段は、
   前記変動量メモリに記憶している変動量が所定のしきい値よりも大きい場合に前記インキ濃度の変化量をゼロに置き換えるのに代えて、
   前記インキ濃度の変化量を、その変化量に前記変動量の大きさに逆比例する係数を掛けた値に置き換える、請求項１〜３のいずれかに記載の色調監視装置。

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