JP4649471B2 - インキキー0点設定方法及びインキキー0点設定装置 - Google Patents
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Description
ところで、この0点に対応するインキキーの傾きは、インキキーを設置する際の施工精度やインキの粘度等の様々な要因によって、各インキキー毎にバラつきがある。したがって、インキキー開度の0点は、インキキーの傾き(即ち、ポテンショメータ等の検知手段で客観的に検知可能である機械的なインキキー開度)によって絶対的に決まるものではなく、印刷運転時において印刷シートにインキの転写が開始される直前の点を設定する必要がある。また、一度0点設定を行っても、時間の経過とともに0点に対応するインキキー開度は徐々にずれてしまうものである。
さらに、0点の調整がインキ元ローラ上のインキ膜厚に基づいて行われており、本来の0点の定義である印刷シートへのインキの転写開始に基づくものではないため、精度のよい0点設定を行うことが困難であった。また、0点の調整を精度良く行うために、印刷シートへのインキの転写に基づいて0点設定を行うためには、オペレータが実際に印刷機を運転させながら、インキキーの角度調整と印刷シートの確認とを逐次交互に行う必要があるためオペレータにかかる作業負荷が極めて大きくなり、現実的ではなかった。
また、請求項4記載のインキキー0点設定装置によれば、インキキーの0点設定を行う際に、インキキー開度の調整をオペレータがマニュアルで行う必要がないので、インキキーの0点設定にかかるオペレータの作業負荷を低減することができる。さらに、実際に画線率の異なる複数の絵柄の印刷を行い、その印刷結果に基づいてインキキーの0点を推定するので、精度の良いインキキーの0点設定を行うことができる上、インキキーの0点設定にかかる時間を短縮することができる。
以下、図1〜図6を参照しながら、本発明の第1実施形態について説明する。
図1はインキキー0点設定方法を説明する制御フローを示すフローチャート、図2は本発明のインキキー0点設定装置を備えた印刷機の概略構成を示す模式的な側面図、図3,4はいずれも印刷機のインキ供給装置の構成を示す模式図、図5はインキキー0点設定に係る制御系の機能構成を示すブロック図、図6はインキキー0点設定に係る所定の印刷絵柄を示す図である。
なお、オフセット輪転機は両面刷りなので、IRGB濃度計1は印刷シートの搬送経路を挟むようにして表裏両側に配置され、表裏両面の反射濃度を計測できるようになっている。また、インキセンサとしてはIRGB濃度計に限らず、分光計やイメージカメラ等を用いても良い。
次に、図3及び図4を参照して、インキ供給装置5の構成について説明する。図3,図4に示すように、インキ供給装置5には、インキ元ローラ6、インキキー7及びインキ移しローラ9が備えられ、インキ元ローラ6の周面とインキキー7及び側板10a,10bとから形成されるインキ壺に溜められたインキをインキキー7とインキ元ローラ6の周面との隙間からインキ元ローラ6の周面、インキ移しローラ9、図示しないインキ練りローラ群を介して各印刷ユニット2a〜2dに供給するようになっている。
次に、図5を参照してインキキー0点設定にかかる制御系の機能構成について説明する。図5は本発明のインキキー0点設定に係る制御系の機能構成を示すブロック図である。
図5に示すように、インキキー0点設定の制御系にかかる装置構成は、IRGB濃度計1、インキ供給装置5、制御装置20及び入力手段25となっている。
制御装置20には、インキキー開度調整装置50に備えられたポテンショメータ54の検知信号及びIRGB濃度計1の検知信号がそれぞれ入力されるようになっている。また、制御装置20がモータ53の駆動を制御できるように制御装置20はインキキー開度調整手段50のモータ53と電気的に接続されている。
また、制御装置20は機能要素として印刷制御手段21、0点設定手段23及び判定手段24を備えており、印刷制御手段21にはインキキー制御手段22が含まれている。
以下、図1に示すフローチャートを参照して、本実施形態にかかるインキキー0点設定について説明する。
図1に示すように、まず、ステップS101において、入力手段25から制御装置20の印刷制御手段21に0点設定指令信号が入力されると、ステップS102において、インキキー制御手段22がインキキー7とインキ元ローラ6とが接触状態となるようにモータ53の駆動を制御する(インキキー開度の初期設定)。なお、この接触状態は、接触する寸前の限界状態が好ましく、インキキー7とインキ元ローラ6との隙間からインキが供給されない状態(非インキ供給状態)であればよい。そして、ステップS103において、インキキー制御手段22が予め設定された所定開度(微小の単位開度)ΔSだけインキキー7を開放させるようにモータ53を制御した後、ステップS104において、印刷制御手段21は印刷機を作動させて印刷運転を開始させる。
そして、印刷制御手段21は、ステップS103において設定されたインキキー開度において、上述の所定の絵柄の刷版で所定数tだけ印刷運転を行う。この所定数tは、図示しないカウンタによってカウントされる版胴3の回転数(何回回転したか)等から検出できる数値であり、このように、インキキー7の開度を増加させた後、所定数tだけ印刷するのはインキキー開度の増加が実際の印刷結果として現れるまでに応答遅れが生じるためである。このため、所定数tはインキキー開度増加の効果が印刷結果に確実に反映されうる最小値に設定されている。
ステップS105において、判定手段24が印刷シート8にインキが転写されていないと判定すると再びステップS103に戻り、インキキー制御手段22によって現在の開度からさらに所定開度ΔSだけインキキー7を開放された後ステップS104において、再び上述の印刷運転が行われる。そして、このステップS103からステップS105にかかる制御は印刷シート8にインキが転写されたと判定されるまで周期的に繰り返される。なお、このステップS103からステップS105にかかる制御を1周期と呼ぶ。
本発明の第1実施形態にかかる印刷機のインキキー0点設定方法及び0点設定装置は上述のように構成されているので、インキキー0点設定を行う際には、まず、インキキー開度が0に設定されてから、1周期毎に所定開度Sだけインキキー7を開放させてから実際に印刷運転を行い、印刷シート8上に転写されたインキを検知するという制御が自動で行われるので、オペレータがマニュアルでインキキー0点設定を行う必要がなく、オペレータの作業負荷を低減することができる。また、インキキー0点設定にあたって、実際に印刷を行った印刷シート8上に転写されたインキの有無に基づいてインキキーの0点を設定するので、印刷シート8に実際にインキの転写が開始される境界点を精度良く見つけることができ、精度の良いインキキー0点設定を行うことができる。
次に図7〜図14を参照して本発明の第2実施形態について説明する。
本実施形態では、第1実施形態の図2〜図4にかかる印刷機の構成については共通しており、第1実施形態と共通する部分については説明を省略する。また、第1実施形態と共通するものについては同一の符号を用いて説明する。
本実施形態は、画線率の異なる複数の絵柄の印刷をインキ濃度制御(自動色調制御)することで、複数の画線率に対応したインキキー開度を取得し、これに基づいてインキキー0点を設定するものであり、制御系にかかる機能構成及び制御態様が上述の第1実施形態のものと異なる。
図7に示すように、本実施形態におけるインキキー0点設定の制御系にかかる装置構成はIRGB濃度計1、インキ供給装置5、制御装置20’及び入力手段25となっている。
このうち、IRGB濃度計1、インキ供給装置5及び入力手段25については第1実施形態のものと共通であり、制御装置20’の機能構成ついては第1実施形態のものと異なる。
印刷制御手段31の入力側は、入力手段25と、0点演算・設定手段33と、インキ濃度制御手段40の出力側とに接続され、印刷制御手段31の出力側は、モータ53と接続されている。また、0点演算・設定手段33の入力側はインキ濃度制御手段40及びポテンショメータ54と接続され、インキ濃度制御手段40の入力側はIRGB濃度計1及び入力手段25と接続されている。
ここで、本実施形態にかかる第1の絵柄及び第2の絵柄について図8を参照して説明する。図8(A)は第1の絵柄を示し、図8(B)は第2の絵柄を示す。なお、本実施形態では、画線率の異なる複数の絵柄の印刷結果に基づいて0点推定演算を行うものであり、絵柄の種類は3以上でもよい。また、第1の絵柄、第2の絵柄の呼称あるいは印刷する順番については適宜変更可能である。また、各印刷ユニット2a,2b,2c,2dには、第1の絵柄を印刷するための第1の刷版と、第2の絵柄を印刷するための第2の刷版とが用意され、適宜装着される。
また、インキ濃度制御手段40は機能要素としてインキ濃度制御収束判定手段41を備えている。インキ濃度制御収束判定手段41は、インキ濃度制御手段40におけるインキ濃度制御にかかるインキキー7の開度調整制御が収束して、インキ濃度制御が定常状態に移行したことを判定し、インキ濃度制御が定常状態に移行したと判定した場合には、0点演算・設定手段33にインキ濃度制御収束判定信号を入力するようになっている。なお、かかるインキ濃度制御の詳細については後述する。
Y=aX+b
と線形近似することができ、画線率Xが0の時のインキキー開度Yの値(即ちbの値)が0点に相当する。なお、線形近似以外に適宜の曲線で近似することも考えられる。
ここでは、第1の画線率X1(10%)に対するインキキー開度Y1、及び、第2の画線率X2(3%)に対するインキキー開度Y2を得ることにより、これらの値X1,Y1,X2,Y2から次式によりbを算出する。
以下、図10を参照して本実施形態におけるインキキー0点設定について説明する。
図10に示すように、まず、ステップS201において、入力手段25から制御装置20’の印刷制御手段31に0点設定指令信号が入力されると、ステップS202において、印刷制御手段31が印刷機の運転を制御して第1の絵柄の印刷を行う。ここで、第1の絵柄を印刷する第1の刷版は、予めオペレータにより版胴3に手動で取り付けられるもので良いが、第1の絵柄の製版データから印刷機上で製版するものでも良い。
0点演算・設定手段33にインキ濃度収束判定信号が入力されると、0点演算・設定手段33では、ステップS205として、ポテンショメータ54から入力される信号から、その時点におけるインキキー開度(第1の開度Y1)を記憶し、印刷制御手段31に停止信号を送出する。そして、印刷制御手段31に停止信号が入力されると、印刷機の運転が停止され、第1の絵柄の印刷が終了する。ここで、第1の絵柄の刷版(第1の刷版)と第2の絵柄を印刷する第2の刷版の交換が行われる。なお、ここでも第2の絵柄の刷版も、予めオペレータにより版胴3に手動で取り付けられるもので良いが、製版データから印刷機上で製版するものでも良い。
第2の絵柄の印刷が開始されると、ステップS207として、インキ濃度制御手段40によるインキ濃度制御が開始される。そして、上記のステップS203と同じくインキ濃度制御が行われ、ステップS208として、インキ濃度制御収束判定手段41によってインキ濃度制御が収束したか否かが判定される。ステップS208において、インキ濃度制御が収束していないと判定されるとステップS207に戻りインキ濃度制御が継続し、インキ濃度制御が収束したと判定されると、0点演算・設定手段33にインキ濃度収束判定信号を送出する。そして、ステップS209として、0点演算・設定手段33はポテンショメータ54から入力される信号から、その時点におけるインキキー開度(第2の開度Y2)を記憶し、印刷制御手段31に停止信号を送出し、印刷機の運転が停止される。
ここで、本発明の第2実施形態に係る、インキ濃度制御制御の詳細について説明する。
図11は本発明の第2実施形態にかかるオフセット輪転機のインキ濃度制御装置40の概略構成を示す図であると同時に、インキ濃度制御機能に着目した機能ブロック図である。
インキ濃度制御手段40は、DSP(ディジタル・シグナル・プロセッサ。注目画素設定手段,画線率演算手段,実混色網濃度計測手段に相当する機能を有する)31、色変換部(目標混色網濃度設定手段,目標画線率演算手段,目標単色網濃度演算手段,実画線率演算手段,実単色網濃度演算手段,ベタ濃度偏差演算手段に相当する機能を有する)34,インキ供給量演算部35,オンライン制御部36,キー開度リミッタ演算部37の機能要素を備えている。
インキ濃度制御を行うためにはフィードバック制御のための何らかの目標値を定める必要がある。本実施形態では、ラインセンサ型IRGB濃度計1を用いて反射濃度、すなわち混色網濃度を計測しているので、ステップS0において、目標値として以下の手順により目標混色網濃度を設定する。
インキ供給量演算部45は、ステップT70として、ベタ濃度偏差ΔDsk,ΔDsc,ΔDsm,ΔDsyに対応するキー開度偏差量ΔKk,ΔKc,ΔKm,ΔKyを演算する。キー開度偏差量ΔKk,ΔKc,ΔKm,ΔKyは、前回のステップT110の処理で印刷制御手段31に出力した各インキキー7のキー開度Kk,Kc,Km,Kyに対する増減量である。画線率Aは、ステップT0で用いたものを用いることができる。具体的には、基準濃度Ds(Dsk,Dsc,Dsm,Dsy)に対するベタ濃度偏差ΔDs(ΔDsk,ΔDsc,ΔDsm,ΔDsy)の比率kd(kd=ΔDs/Ds)を求めるとともに、画線率Aに対する基準濃度にするためのキー開度KをAPI関数を使って求め、これらの積としてベタ濃度偏差ΔDsをゼロにするためのキー開度偏差量ΔK(ΔK=kd×K)を求める。
ステップT80においてインキ濃度が収束していないと判定されると、オンライン制御部46は、ステップT90として、色変換部44で演算されたキー開度偏差量ΔKk,ΔKc,ΔKm,ΔKyを、各印刷ユニット2a,2b,2c,2dからラインセンサ型IRGB濃度計1までの無駄時間、時間あたりのインキキー7の反応時間、及び印刷速度を考慮して補正する。この補正は、キー開度信号が入力されてからインキキー7が動き、キー開度が変更されて印刷シート8に供給されるインキ供給量が変化し、IRGB濃度計1に反射光量の変化として検出されるまでの時間遅れを考慮したものである。このようなむだ時間の大きいオンラインフィードバック制御系としては、例えばむだ時間補償付PI制御、ファジー制御、ロバスト制御等が最適である。オンライン制御部46は、補正後のキー開度偏差量(オンライン制御用キー開度偏差量)ΔKk,ΔKc,ΔKm,ΔKyに現在のキー開度Kk0,Kc0,Km0,Ky0を加算したオンライン制御用キー開度Kk1,Kc1,Km1,Ky1をキー開度リミッタ演算部47に入力する。
そして、ステップS140として、オペレータの操作等により印刷終了信号が入力されない場合(印刷継続時)には上述の処理を繰り返し行い、印刷終了信号が入力されると制御を終了する。
また、画線率の異なる2つの絵柄を実際に印刷し、インキ濃度自動制御におけるフィードバック制御が収束した時点において、ポテンショメータ54が検知するインキキー開度に基づいて、精度良くインキキー0点に対応するインキキー開度を推定演算することができる上、第1実施形態のものと比較して1周期毎に所定開度Sだけインキキー7を開放させてから実際に印刷運転を行う作業が必要ないので、インキキー0点設定にかかる時間を短縮することができる。
次に図15を参照して本発明の第3実施形態について説明する。
本実施形態では、0点設定のためのテスト用絵柄(第1,第2の絵柄)の印刷を行わず、実際に製品の通常印刷を行った結果に基づいて0点設定を行う点で第2実施形態と異なっており、それ以外の印刷機の構成については第2実施形態と共通している。したがって、第2実施形態と共通する部分については説明を省略し、第2実施形態と共通するものについては同一の符号を用いて説明する。
図15は、印刷絵柄の画線率をX軸にとり、インキキー開度をY軸にとって、0点演算・設定手段33に蓄積されたインキキー開度Y’及び対応する画線率X’をプロットしたグラフである。本実施形態における0点演算は、図15に示すように、プロットされた複数の点から、例えば、最小2乗法によって近似直線を導出し、その近似直線とY軸との交点(即ち、0点)におけるインキキー開度を直線近似により算出する。そして、0点演算によって算出した値に基づいて、0点演算・設定手段33は0点設定を行う。
なお、0点演算については直線近似に限らず、近似曲線による曲線近似によって0点演算を行っても良い。また、インキキー開度Y’及び対応する画線率X’の蓄積数は10個に限らず、適宜設定可能である。
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
例えば、上述の第1実施形態においては、最初にインキ元ローラ6とインキキー7とを接触させた状態からインキキー開度を段階的に大きくしながら所定数の印刷を行い、印刷シート上にインキが転写されたか否かを判定しているが、第1実施形態において、最初に印刷シート8にインキが転写されうるだけの十分に大きいインキキー開度(インキ供給状態)に設定しておいて、その後、段階的にインキキー開度を小さくしながら所定の絵柄の印刷を行って、印刷シートにインキの転写が見られなくなった時点におけるインキキー開度に基づいてインキキー0点設定を行うようにしてもよい。
2a,2b,2c,2d 印刷ユニット
3 ブランケット胴
4 版胴
5 インキ供給装置
6 インキ元ローラ
7,7a,7b,7c,7d,7e,7f,7g,7h,7i,7j インキキー
8 印刷シート
9 インキ移しローラ
10a,10b 側板
20 制御装置
21,31 印刷制御手段
22,32 インキキー制御手段
23,33 0点設定手段
24 判定手段
25 入力手段
40 インキ濃度制御手段
41 インキ濃度制御収束判定手段
44 色変換部
45 インキ供給量演算部
46 オンライン制御部
47 キー開度リミッタ演算部48 データベース
50 インキキー開度調整装置
51 支点軸
52 調整ネジ
53 モータ(アクチュエータ)
54 ポテンショメータ(インキキー開度取得手段)
55 押上金具
56 プッシャ
Claims (4)
- 印刷機に備えられる複数のインキキーと、印刷結果に基づいて前記各インキキーの開度を制御して印刷色調を自動制御する開度制御機構とを有する印刷機のインキ供給装置における、インキキーの0点設定方法であって、
前記開度制御機構の自動色調制御により印刷を実施して、前記各インキキーのキーゾーン毎に、画線率に対応したインキキー開度の情報を複数取得して記憶する第1ステップと、
前記第1ステップで記憶された前記のインキキー開度の値と画線率とに基づいて線形近似により画線率が0の場合に相当するインキキー開度をインキキー0点に設定する第2ステップとをそなえている
ことを特徴とする、インキキー0点設定方法。 - 前記複数のインキキーは、インキ元ローラに対向して配設され、
前記開度制御機構は、該インキキーをそれぞれ前記インキ元ローラに対して離接する方向に個別に駆動するアクチュエータと、該インキキーの機械的な開度を取得する開度取得手段と、印刷された印刷シートの発色濃度を検出するIRGB濃度計と、前記IRGB濃度計の計測結果に基づいて印刷される絵柄が目標の画線率となるように前記アクチュエータの作動を制御して前記インキキーの開度を制御して印刷色調を自動制御する制御手段とを備え、
前記第1ステップでは、前記インキキーのうちの調整対象のインキキーのインキ色のみの単色で且つ第1の画線率である第1の絵柄を印刷し、前記制御手段による自動色調制御
が収束した時点におけるインキキー開度の値を第1のインキキー開度として前記第1の画線率と共に記憶し、前記調整対象のインキキーのインキ色のみの単色で且つ第1の画線率と異なる第2の画線率である第2の絵柄を印刷し、前記制御手段による自動色調制御が収束した時点におけるインキキー開度の値を第2のインキキー開度として前記第2の画線率と共に記憶し、
前記第2ステップでは、前記第1ステップで記憶された前記第1のインキキー開度及び前記第1の画線率と前記第2のインキキー開度及び前記第2の画線率とに基づいて直線近似又は曲線近似により画線率が0の場合に相当するインキキー開度をインキキー0点に設定する
ことを特徴とする、請求項1記載のインキキー0点設定方法。 - 前記複数のインキキーは、インキ元ローラに対向して配設され、
前記開度制御機構は、該インキキーをそれぞれ前記インキ元ローラに対して離接する方向に個別に駆動するアクチュエータと、該インキキーの機械的な開度を取得する開度取得手段と、印刷された印刷シートの発色濃度を検出するIRGB濃度計と、前記IRGB濃度計の計測結果に基づいて印刷される絵柄が目標の画線率となるように前記アクチュエータの作動を制御して前記インキキーの開度を制御して印刷色調を自動制御する制御手段とを備え、
前記第1ステップでは、実際の製品印刷を行う毎に、前記各キーゾーン毎に画線率と該画線率に対応したインキキー開度とを取得することにより、前記各キーゾーン毎に複数の画線率と該画線率にそれぞれ対応したインキキー開度とを取得して記憶するとともに、
前記第2ステップでは、前記第1ステップで記憶された複数組の前記インキキー開度及び画線率に基づいて線形近似により画線率が0の場合に相当するインキキー開度をインキキー0点に設定する
前記第1ステップで記憶された前記のインキキー開度の値と画線率とに基づいて線形近似により画線率が0の場合に相当するインキキー開度をインキキー0点に設定する第2ステップとをそなえている
前記第2ステップでは、前記第1ステップで記憶された前記のインキキー開度の値と画線率とに基づいて直線近似又は曲線近似により画線率が0の場合に相当するインキキー開度をインキキー0点に設定する
ことを特徴とする、請求項1記載のインキキー0点設定方法。 - インキ元ローラに対向して配設される複数のインキキーと、該インキキーをそれぞれ前記インキ元ローラに対して離接する方向に個別に駆動するアクチュエータと、該インキキーの機械的な開度を取得する開度取得手段と、印刷された印刷シートの発色濃度を検出するIRGB濃度計と、前記IRGB濃度計の計測結果に基づいて印刷される絵柄が目標の画線率となるように前記アクチュエータの作動を制御して前記インキキーの開度を制御して自動で印刷の色調を制御する制御手段とを備えた、自動色調制御機能付き印刷機のインキ供給装置において、印刷シートに実際にインキの転写が開始されうる境界点におけるインキキー開度を0点として設定するインキキー0点設定装置であって、
前記インキキーのうちの調整対象のインキキーのインキ色のみの単色で且つ第1の画線率である第1の絵柄を印刷するための第1の刷版と、
前記調整対象のインキキーのインキ色のみの単色で且つ第1の画線率と異なる第2の画線率である第2の絵柄を印刷するための第2の刷版と、
前記第1の刷版による絵柄を印刷し、前記制御手段による自動色調制御が収束した時点におけるインキキー開度の値を第1のインキキー開度として前記第1の画線率と共に記憶し、前記第2の刷版による絵柄を印刷し、前記制御手段による自動色調制御が収束した時点におけるインキキー開度の値を第2のインキキー開度として前記第2の画線率と共に記憶する記憶手段と、
前記記憶手段に記憶された前記第1のインキキー開度及び前記第1の画線率と前記第2
のインキキー開度及び前記第2の画線率とに基づいて直線近似又は曲線近似により画線率が0の場合に相当するインキキー開度をインキキー0点に設定する0点設定手段とをそなえている
ことを特徴とする、インキキー0点設定装置。
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