JPH05177821A - 印刷原稿、特に版の印刷面積率を測定する方法とその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 印刷原稿、特に版の不均質性を考慮し、それ
によって測定結果の精度を改善するように、印刷原稿、
特に版の印刷面積率を測定する方法とその装置を提供す
る。 【構成】 測定区画の局所的拡散反射が原稿の光学的走
査によって測定され、原稿が印刷面積率には依存せず場
所に依存して走査の測定結果に影響する不均質性を有す
る。測定誤差を小さくするために、原稿の印刷面が非印
刷面とは異なる色（色差）を有する。各測定区画（１
２）について、色差に対応して互いにスペクトルが異な
る少なくとも２つの拡散反射値が測定される。測定結果
を印刷面積率（ｆ_D ）によって影響された要素と、不均
質性（ｙ）によって影響された要素とに分別するために
２つの拡散反射値が評価される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【０００１】

【０００２】

【産業上の利用分野】本発明は、印刷機、好ましくはオ
フセット印刷機の印刷原稿、特に版の印刷面積率を測定
する方法とその装置に関するものである。この場合、捕
捉された測定区画の局所的拡散反射が原稿の光学的走査
によって測定され、その際に、原稿の印刷面が非印刷面
と異なる色（色差）を有し、この原稿が、印刷面積率に
依存せず場所に依存して走査の測定結果に影響する不均
質性を有する。

【０００３】

【０００２】本発明による方法は、印刷面積率の測定、
すなわち捕捉された面全体に対する印刷面積の百分率を
規定するのに適している。この方法は、種々の技術分野
に応用できる。この方法によって、たとえば印刷原稿の
印刷面積率を規定することが可能である。しかしなが
ら、印刷機のインキ装置のインキ供給帯域に対するイン
キ調整値を得るために、印刷工程前に印刷機の版、特に
オフセット印刷機の印刷版における印刷面積率を規定す
るようになっていることが好都合である。印刷面積率、
それとともにインキ調整値を正確に規定できれば、本刷
り状態がそれだけ迅速に達成される。その結果として、
損紙および着脱時間が減少する。これらの前提のもとで
は、小部数でも経済的に印刷できる。

【０００４】

【０００３】

【０００５】

【従来の技術】印刷版の印刷面積率を光学的拡散反射に
よって測定することが知られている。これは印刷機のイ
ンキ装置で調整されるインキ供給帯域に応じて、帯域的
に行うことが好ましい。このために印刷版の個々の帯域
が適当に照明され、印刷版表面から拡散反射する光が測
定ヘッドに捕捉される。測定ヘッドは、拡散反射を感知
するホトダイオードを有していることが好都合である。
測定された強度が、あらかじめ測定された基準強度と比
較される。１つの基準強度はいわゆるフルトーン面、す
なわち印刷面積率が１００％の面に基づいている。もう
１つの基準強度は印刷時にインキが付着しない、いわゆ
るゼロパーセント面に基づいて作られる。この面の印刷
面積率はゼロ％である。フルトーン面とゼロパーセント
面は両極端をなし、測定ヘッドの校正に用いられる。測
定ヘッドから出る信号は、これらの両極端の間の印刷面
積率に準拠しており、校正を経たうえ百分率で段階づけ
できる。つまりそれによって、これらの信号に対応する
印刷面積率が把握されるのである。それゆえ、この公知
の方法においては、たとえば印刷主題を含まない領域に
おいて版縁部でフルトーン面およびゼロパーセント面に
対する局所的拡散反射を測定することが必要である。次
に印刷主題を含む領域で印刷面積率を測定する際に、版
縁部における基準面に依拠して印刷面積率を規定する。
この方法の短所は、特に印刷主題を含まない印刷版面
（ゼロパーセント面）が局所的に異なる強度特性（以下
に不均質性と呼ぶ）を有するため、印刷版のすべての箇
所で等しい基準を前提とすることができない点である。
印刷面積率が測定されるのと同じ測定区画で基準を求め
ることができれば理想的であろう。しかしながら、この
測定区画には印刷主題があるため、（例外を除き）フル
トーン面もしくはゼロパーセント面は存在しない。この
測定区画においてこれらの面を作成しようとすれば、印
刷画像にはこの箇所でインキ斑もしくはインクのない領
域が生じるであろう。これは、印刷画像が損なわれると
いう理由で無意味なだけでなく、対応する帯域的の印刷
面積率を誤らせる原因ともなる。

【０００６】

【０００４】基準強度が場所によって異なるため、印刷
面積率は近似的にのみ、すなわち比較的広い公差範囲に
おいてのみ規定できる。特に問題となるのは、ゼロパー
セント基準である。なぜならば、ゼロパーセント基準は
フルトーン基準に比べて場所によってはるかに大きく変
化し、誤差の絶対値が等しい場合には相対的誤差がより
大きくなるからである。

【０００７】

【０００５】西独公開特許公報第３６４０９５６号によ
り、平均帯域印刷面積率を測定する方法が知られてい
る。この場合、印刷機の版をセンサーで帯域的に走査
し、ゼロパーセント基準が版縁部もしくは最大拡散反射
を有する測定点で把握される。次いで、追加濾過によっ
てさらにゼロパーセント基準が把握される。次に、印刷
版の印刷主題がセンサーで帯域的に走査され、測定され
た測定値がフィルター透過曲線に標準化される。次に、
それぞれのインキ帯域に対する標準化された全測定値の
平均値を求めることによって、印刷面積率が計算され、
そこから印刷機のインキ調整値が得られる。印刷版表面
の不均質性に基づいて発生する誤差が、測定結果を誤ら
せる作用をする。

【０００８】

【０００６】

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、原
稿、特に版の不均質性を考慮し、それによって測定結果
の精度を改善する方法および装置を提供することであ
る。特に、概ね印刷主題を含まない印刷版表面領域の不
均質性を考慮し、小さい印刷面積率の臨界測定を決定的
に改善するようにされている。

【００１０】

【０００７】

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明において、前記の
課題は、各測定区画について、色差に対応して互いにス
ペクトルが異なる少なくとも２つの拡散反射値が測定さ
れること、および測定結果を印刷面積率に影響された成
分と不均質性によって影響された成分とに分別するため
に、２つの拡散反射値が評価されることによって解決さ
れる。

【００１２】

【０００８】版は、印刷部および／または非印刷部が着
色されるように形成できる。しかも、印刷部もしくは非
印刷部が異なる色を有するように形成できる。色が異な
る面と拡散反射のスペクトル評価に基づき、それぞれ捕
捉された測定区画において、測定結果が不均質性によっ
て影響されたか否かが区別される。影響されている場合
は不均質性が存在するため、不均質性を規定し、測定結
果を適宜修正できる。そして最後に、当該測定区画の実
際の印刷面積率を測定できる。こうすることによって測
定結果が非常に正確になるため、オフセット印刷機のイ
ンキ装置のために、概ね誤差のないインキ調整値を得る
ことができる。このようにして印刷機を調節すると、本
刷り状態がより迅速に達成される。

【００１３】

【０００９】その結果として着脱時間が短縮され、損紙
の発生量が減少する。版の着色は今日では印刷主題を視
覚化するために、多かれ少なかれ標準的に行われてい
る。これはたとえば、インキが付着した版面を形成する
写真塗料を塗布することによって行われる。本発明は、
この着色を特別に利用するものである。

【００１４】

【００１０】着色は（すでに述べたように）特に今日す
でに印刷版製造者が用いているジアゾ塗料で行うことが
できる。現在特に印刷主題の視覚化に用いられているこ
の写真塗料が、本発明においても利用される。

【００１５】

【００１１】本発明にとって重要なのは、着色により色
の階調（たとえば明るい灰色−暗い灰色）だけでなく、
色差が生じることである。

【００１６】

【００１２】従来の技術においては、写真塗料が印刷さ
れないゼロパーセント面に対して、どのような色を有す
るかは重要ではなかった。しかし本発明においては、上
記の面の間に色差が生じなければならない。従来の技術
においては、たとえばゼロパーセント面が明るい灰色で
あり、写真塗料が付着した印刷面が暗い灰色であれば十
分であった。なぜならば、この色調差によって印刷主題
が識別され、印刷面積率の把握を目的とした上記の強度
測定も可能だからである。しかしながら、この場合比色
測定を行うことはできない。しかし、本発明において
は、比色測定は不均質性を識別するために非常に重要で
ある。公知の方法では、不均質性、たとえば版縁部に比
べて色が暗い印刷主題領域のゼロパーセント面は、印刷
面を有する測定区画と見なされた。つまり、不均質性が
誤って解釈されることにより、測定誤差が避けられなか
ったのである。

【００１７】

【００１３】本発明において、評価のために、各々の測
定区画の拡散反射は次の成分からなる。−対応する印刷
面積率で重みづけされたフルトーン面の拡散反射−残り
の印刷面積率と不均質性を表す係数とで重みづけされた
非印刷面、つまり印刷されない、もしくはインキが付着
しない、いわゆるゼロパーセント面の拡散反射。

【００１８】

【００１４】光学的走査において測定された測定結果
が、

【００１９】

【００１５】

【００２０】

【数３】 からなることが好ましい。ここに、 −Ｓは測定結果に対応する信号 −Ｖはフルトーン面に対応する信号 −ｆ_D は印刷面積率 −ｙは不均質性 −Ｈはゼロパーセント面に対応する信号 である。

【００２１】

【００１６】上述のように、印刷面積率を帯域的に規定
し、帯域的印刷面積率に基づいて印刷機のインキ装置の
インキ供給帯域に対するインキ調整値を把握することが
好都合である。

【００２２】

【００１７】本発明の他の構成において、各々の測定区
画のスペクトルが異なる第３の追加拡散反射値が測定さ
れ、この拡散反射値が、印刷する、つまりインキをつけ
た、もしくは印刷された面、特にフルトーン面の拡散反
射の局所的変化を考慮している。これによってフルトー
ン面内部の不均質性が測定され、測定の際に除去され
る。しかし、このフルトーン面の不均質性に基づく誤差
は、ゼロパーセント面における誤差よりはるかに小さ
い。それゆえ、測定結果の精度はさらに改善されるが、
この精度改善はゼロパーセント面や印刷面積率の小さい
面におけるほどには重大ではない。

【００２３】

【００１８】印刷主題が全体的に比較的小さい印刷面積
率を有する場合、特別良好な結果が得られる。なぜなら
ば、この場合不均質性誤差もそれに応じて明らかに除去
できるからである。それゆえ、全体的に大きい印刷面積
率を有する原稿の場合、スペクトルに依存しない印刷面
積率の光学的測定の結果も考慮される。つまり、本発明
による方法と従来技術による公知の方法のいずれによっ
ても印刷面積率が測定され、印刷面積率を最終的に決定
する際に２つの方法の結果が用いられるのである。版に
色差がなく色調（たとえば灰色の階調）しかない場合
は、本発明による装置を用い、上述した公知のいわゆる
１フィルター法によって測定できる。

【００２４】

【００１９】印刷面積率の規定を改善するために、ある
測定区画の不均質性を測定する際に、隣接した測定区画
の不均質性と一次的に把握された印刷面積率とが（上述
のいわゆる２フィルター法により）平滑化に用いられ
る。この場合、不均質性はたいていの場合、隣接する測
定点の間で飛躍的に変化することはなく、段階的に変化
するという事実が考慮される。そのため、測定誤差など
に基づく「極端値」は重大な影響を与えない。それゆえ
に、最初に原稿全体（特に版）の不均質性を規定するこ
とによって、局所的な不均質性分布を測定することが好
ましい。次に、これに基づいて各点で暫定的な疑似ゼロ
パーセント基準が測定される。ここで「疑似」とは、印
刷主題を「除去」できないために、このゼロパーセント
基準が間接的にしか測定されないことを意味する。「暫
定的」とは、こうして得られた疑似ゼロパーセント基準
が、捕捉された各々の点に隣接する不均質性を用い、平
滑化、重みづけまたは評価によって修正されることを意
味する。こうして最後に、すべての測定区画に対する最
終的な疑似ゼロパーセント基準が得られる。これによっ
て、それぞれの局所的印刷面積率を最終的に規定でき
る。

【００２５】

【００２０】さらに本発明は、版の印刷面積率を測定す
るための装置、特に上述の方法を実施するための装置に
関するものである。この装置は、原稿を光学的に走査す
る少なくとも１つの測定ヘッドを有している。この測定
ヘッドがスペクトルで作動する拡散反射感知器を有して
いるので、光学的に走査された各測定区画の種々のスペ
クトル評価に基づいて、スペクトルが異なる幾つかの測
定結果を測定できる。フィルター配置構成は複数個のフ
ィルターを有することができるため、測定のたびに他の
フィルターを使用できる。しかし、測定の１つをフィル
ターなしで行い、他の１つまたは複数の測定をフィルタ
ー付きで行うことも可能である。さらに、拡散反射感知
器が複数個の感光部材を有することができる。これらの
感光部材に対応するフィルターを介して拡散反射が行わ
れる。これは、同時に複数の測定を行えるという長所が
ある。あるいは、拡散反射感知器が感光部材を１つのみ
有すること、およびその光線経路にフィルターが旋回進
入できるようにすることも可能である。しかしながら後
者の場合、各測定区画の測定は順次にしか行えない。

【００２６】

【００２１】測定ヘッドが光線分割器を有していること
が好ましい。この光線分割器は拡散反射を第１のホトダ
イオードには直接に、すなわち追加濾過なしに送り、第
２のホトダイオードにはフィルター配置構成を形成する
フィルターを介して送る。このようにして同時に測定区
画の拡散反射を、スペクトルの異なるやり方で測定でき
る。

【００２７】

【００２２】本発明の他の構成においては、測定ヘッド
がもう１つの光線分割器を有している。この光線分割器
は拡散反射をもう１つのフィルターを介して第３のホト
ダイオードに送る。それによって、第１のホトダイオー
ドは拡散反射を濾過されずに受け取り、第２のホトダイ
オードは１つのフィルターを介して受け取り、そして第
３のホトダイオードは、第１のフィルターとフィルター
特性が異なるもう１つのフィルターを介して受け取る。

【００２８】

【００２３】原稿全体、特に版の印刷主題を短時間で全
面的に操作できるように、幾つかの測定ヘッドが並置さ
れ、これらの測定ヘッドが原稿と相対的に移動できるこ
とが好都合である。あるいは、測定ヘッドを固定配置し
原稿を動かすことも可能である。印刷主題の長さ、もし
くは印刷主題の幅が完全に捕捉されるように一組の測定
ヘッドを長く配置することが好都合である。測定ヘッド
は版の印刷方向に移動できるか、印刷方向に対し横方向
に移動できる。あるいはまた、たとえば１つ以上の測定
ヘッドが、版上を雷文状に走査したり、センサー配置構
成を往復移動させて種々の面部分を捕捉することも可能
である。

【００２９】

【００２４】フィルターがカットオフフィルターまたは
３刺激値フィルターとして形成され、それらの相互的関
係を特別考慮することが好都合である。

【００３０】

【００２５】さらに、フィルター機能を、たとえばスペ
クトル測光器を用い拡散反射の分光学的測定によって遂
行し、後段に接続されたコンピューターにより隣接する
波長間隔を総括することも可能である。

【００３１】

【００２６】本発明の他の構成によれば、フルトーン面
およびゼロパーセント面に対する基準信号に基づき、い
かなる版タイプ（すなわち、いかなる製造者または材
料）が使用されるか識別できる。したがって、本発明に
よる装置を用いて印刷版の検知を行うことが可能であ
る。その場合、版の識別に従い、予想される不均質性を
あらかじめ近似的に考慮することも可能である。すなわ
ち、これらの不均質性に関する特徴的なデータが記憶さ
れ、この版タイプを再度使用する際に利用されるのであ
る。これによって、たとえば測定結果の版別の評価を簡
単な演算で行うことが可能となる。

【００３２】

【００２７】

【００３３】

【実施例】以下に、本発明の実施例を図面に基づいて詳
細に説明する。

【００３４】

【００２８】図１に、原稿、特にオフセット印刷機の印
刷版の帯域的印刷面積率を測定するための装置を示す。

【００３５】

【００２９】この装置は机形の測定台１を有している。
測定台１には測定される印刷版２が載せられ、好ましく
は空気の負圧作用によって保持されている。このため
に、測定台１には対応する吸引路が設けられている。測
定台１には測定体３が移動できるように支持されてい
る。図２および３を見ると、測定体が両矢４の方向に移
動できることが分かる。矢印５が測定台１に保持された
印刷版２の印刷方向を示すと仮定すると、測定体３は印
刷方向に対し横方向に移動できる。

【００３６】

【００３０】しかしながら、図示されない他の実施例に
おいて、測定体３を図１ないし３の実施例に対して９０
°ずらして配置され、印刷方向または印刷方向と反対方
向に移動できるようにすることも可能である。

【００３７】

【００３１】さらに、測定台上には詳細に図示されない
操作および表示部６が設けられている。また、測定台ま
たは印刷版の上には、校正帯７（図２）または校正ゾー
ン８（図３）を設けることができる。

【００３８】

【００３２】校正に必要なフルトーン基準面は（上述の
ように）版縁部に配置できる。フルトーン基準面を、た
とえば校正区域マスクを移動して得ることができる。そ
れにより場合によって、印刷版の製造が簡単になるであ
ろう。

【００３９】

【００３３】図４に、例として測定体３を図式的に示
す。測定体３は２つの光源９を有する。これらの光源は
蛍光灯として形成されていることが好都合である。測定
体３の縦方向には、２つの蛍光灯のほぼ中間に多数の測
定ヘッド１０が直列に配置されている。図４には１つの
測定ヘッドのみ詳細に示す。測定ヘッドを１つのみ用い
る場合、この測定ヘッドは測定体の縦方向に移動できる
ように配置されている。したがって、印刷版をたとえば
雷文状に全面的に走査できる。たとえば、合計３２個の
測定ヘッドを直列に並置できる。それらの光学的視野
は、絞り１１によりたとえば３２．５・３２．５ｍｍ²
に制限されている。これらの視野の長さが（図示されな
い）オフセット印刷機のインキ帯域の幅に対応している
と仮定すると、測定体３の１つの位置で印刷版２の１つ
の帯域を捕捉できる。測定体がこの帯域を捕捉した後に
１帯域分移動すると、次に隣接する帯域を光学的に走査
できる。個々のすべての帯域は、対応する数の測定区画
１２に分割されている。これらの測定区画は絞り１１の
開口部に対応している。上記の実施例において、測定体
のそれぞれの位置に対し、たとえば３２個の測定ヘッ
ド、したがってまた３２個の測定区画１２が設けられて
いる。

【００４０】

【００３４】測定体３の構造を詳述する前に、図５に基
づき、測定台１によって可能な拡散反射測定について説
明する。図４に示す光源９から入射する光１３は、印刷
版２の表面に達する。印刷版２は、印刷面積率に応じ、
対応する多数の走査点または特定の大きさのフルトーン
部１４を有している。現にある印刷面積率に応じて、入
射光１３は印刷版２の表面によって種々のスペクトルで
反射される。この反射光１５は場合によりフィルター１
６（これについては以下に詳述する）を透過し、拡散反
射感知器１７に到達する。感知器１７はそれぞれ対応す
る測定ヘッド１０内にある。

【００４１】

【００３５】図６に、測定体３の構造を示す。測定体３
はケーシング１８を有しており、その中に測定ヘッド１
０が収容されている。２つの光源９もケーシング１８内
にあり、光を透過させる壁１９によって測定ヘッド１０
に対して遮蔽されている。測定区画１２の方向に、絞り
として形成された光線出口２０が設けられている。光線
出口２０にはたとえば拡散板２１が設けられている。こ
の拡散板２１によって拡散光が走査される原稿に放射さ
れる。

【００４２】

【００３６】図６および７に示す測定体３の２つの実施
例は、測定ヘッド１０の形成の違いによって区別され
る。最初に図７による実施例の測定ヘッド１０について
説明する。測定ヘッド１０はケーシング２２を有してい
る。ケーシング２２の下端部には光線入口２３が設けら
れている。場合により、光線入口および／またはホトダ
イオード２４、２５、２６の前に、もう１つのレンズ系
を設けることができる。各々の測定ヘッド１０は、拡散
反射感知器１７を有している。図７による実施例におい
て、拡散反射感知器１７は３つのホトダイオード２４、
２５および２６からなる。ケーシング２２の内部には２
つの光線分割器２７および２８が配置されている。この
構成は、光線入口２３に入射する拡散反射光が最初に光
線分割器２７に当たり、ここで分割されて、光線の一部
がホトダイオード２４に達するようにされている。光線
の残りの部分は、光学軸２９に沿って光線分割器２７を
貫通し、光線分割器２８に到達する。ここで、光線の一
部がホトダイオード２５に達し、光線分割器２８を透過
した光線部分がホトダイオード２６に達するように分割
が行われる。ホトダイオード２５の前段にはフィルター
３０が配置され、ホトダイオード２６の前段にはフィル
ター３１が配置されている。ホトダイオード２４の光線
分割器２７から送られた光は、フィルターを通過しな
い。しかし、ここにもフィルターを設ける実施例も可能
である。これは特に信号レベルの適合を行おうとする場
合に該当する。２つのフィルター３０、３１のみを設け
るか、このほかに第３のフィルターも設けるかにかかわ
らず、図７の測定ヘッド１０は定義により３フルター測
定ヘッドである（第３のフルターが設けられていない限
り、ホトダイオード２４のスペクトル感度をフィルター
とみなすことができる）。

【００４３】

【００３７】図６の実施例は、測定ヘッド１０に関し
て、２つのホトダイオード、すなわちホトダイオード２
４とホトダイオード２５のみが設けられている点で前記
の実施例と異なっている。ホトダイオード２５はケーシ
ング２２の側面にはなく、測定ヘッド端面に設けられて
いる。また、光線分割器２７も１つのみ設けられてい
る。光線入口２３から入射した光は濾過されずにホトダ
イオード２４に達する。光線の一部は光線分割器２７に
よって、ホトダイオード２５にも到達するが、この場合
はフィルター３０を通過する。上述の実施例に対応し
て、ホトダイオード２４の前段にもフィルターを設ける
ことができる。図６の実施例は、２フィルター測定ヘッ
ドである（フィルター３０のみが設けられている場合も
そうである。ここで用いている術語法に従い、ホトダイ
オード２４のスペクトル感度もフィルターとみなすこと
ができる）。

【００４４】

【００３８】個々のフィルター３０、３１（もしくはホ
トダイオード２４に割り当てられた第３のフィルター）
のスペクトル透過が異なっていることが重要である。こ
れは特に、フィルター３０もしくは３１のフィルター特
性曲線を示した図１０から明らかである（特性曲線の符
号は、それぞれ対応するフィルターを表している）。

【００４５】

【００３９】図８および９に、再度３フィルター測定ヘ
ッド１０の構造を示す。

【００４６】

【００４０】図示されない他の構成の本質は、測定ヘッ
ドが種々のフィルターを付けたフィルター輪を備えた唯
一のホトダイオードを有する点にある。

【００４７】

【００４１】ここで本発明について詳述する前に、印刷
版の印刷面積率を測定するための公知の方法について説
明する。なぜならば、それによって本発明との相違が明
らかとなるからである。

【００４８】

【００４２】すでに説明したように、印刷面積率もしく
は帯域的印刷面積率が光学的拡散反射を介して測定され
る。その際、印刷主題を視覚化するために、印刷におい
てインキが付着する箇所が印刷版製造者によって写真塗
料で着色されているか、インキが付着する面と色が異な
っているのを利用する。特定の印刷面積率を有する測定
箇所（測定区画１２）の拡散反射は、次の２つの成分か
らなる。 −印刷面積率で重みづけした局所的フルトーン面の拡散
反射 −印刷面積率の補数で重みづけした、印刷されない局所
的な、いわゆるゼロパーセント面の拡散反射 この場合、図５の拡散反射光感知器１７で受信された信
号は、

【００４９】

【００４３】

【００５０】

【数４】 ここに、Φ₀ は入射光のスペクトル、βは測定区画１２
の拡散反射、γはフィルターの透過、Ｓ_E はホトダイオ
ードのスペクトル感度、λは波長である。積分限界λ₁
およびλ₂ は典型的に可視領域にあるか、もしくは個々
の項目のスペクトル曲線に適合されている。これは主と
して、インキが付着しない印刷版表面は光学的に不均質
であることに原因がある。ゼロパーセント面で測定され
た拡散反射は、局所的に異なることがある。つまり、こ
の拡散反射は印刷版縁部で測定されたゼロパーセント基
準拡散反射と一致しないのである。

【００５１】

【００４４】上記の方程式により、受信された信号Ｓは
幾つかのパラメーターに依存していることが分かる。こ
こから、種々のフィルター、すなわちγ可変、Φおよび
Ｓ_E一定、を使用することによって、あるいはまた種々
の入射光、すなわちΦ可変、γおよびＳ_E 一定、または
拡散反射感知器の使用するホトダイオードの種々のスペ
クトル感度、すなわちＳ_E 可変、γおよびΦ一定、が達
成されることが明らかである。

【００５２】

【００４５】以下に、種々のフィルターγを用いた方法
について詳述する。

【００５３】

【００４６】１フィルター法（１つの１フィルター測定
ヘッドを有する）とも呼ばれる公知の方法（たとえフィ
ルターがない場合でも、評価に用いるホトダイオードを
スペクトル感度に基づいてフィルターとみなすことがで
きる）の信号モデルは、次のとおり表される。

【００５４】

【００４７】

【００５５】

【数５】 ここに、Ｓは測定された信号、Ｈはゼロパーセント基
準、Ｖはフルトーン基準、ｆ_D は印刷面積率である。

【００５６】

【００４８】公知の方法においては、測定された拡散反
射は走査点もしくはフルトーン面によってのみ影響され
ることが前提されている。したがって、信号Ｓは印刷面
積率ｆ_D のみに依存している。それゆえ、すでに言及し
た不均質性は考慮されず、印刷面積率を誤らせる作用を
する。

【００５７】

【００４９】この場合、印刷面積率ｆ_D の値は、次のと
おりである。

【００５８】

【００５０】

【００５９】

【数６】 しかし、公知の方法においては、Ｈより大きいＳが測定
された場合に、不均質性が考慮されることがある。なぜ
ならば、ここから負の印刷面積率が帰結するが、これは
物理的に不可能だからである。その限りで、この場合は
たとえ不完全であっても、修正が行われる。しかし、印
刷主題の領域にある測定区画１２において局所的ゼロパ
ーセント基準を確実に規定することは不可能である。む
しろ、対応する帯域に付随する基準が印刷版の縁部で測
定され、すべての帯域に用いられる。これらの基準は、
対応する帯域の内部で全体的にしか用いることができな
い。それぞれ対応する測定区画１２の局所的ゼロパーセ
ント基準は、公知の方法によっては近似的に測定するこ
とができない。

【００６０】

【００５１】上述したことから、公知の１フィルター法
の主要欠陥が明らかとなる。すなわち、局所的印刷面積
率に対する正確な公式は、次のとおりである。

【００６１】

【００５２】

【００６２】

【数７】 ここにｓはセンサー数（対応する測定ヘッド１０の数）
およびｚは帯域数である。しかし実際には、公知の技術
においては、局所的基準がない場合は次の公式を用い
る。

【００６３】

【００５３】

【００６４】

【数８】 ｓ＝ｏ（ｏ：ゼロ）は帯域基準を表す。

【００６５】

【００５４】Ｖ（ｏ，ｏ）は、すべての帯域に全体的に
適用される唯一の測定点を表す。

【００６６】

【００５５】フルトーン基準に対しては局所的基準がな
くとも、フルトーン面ではわずかな不均質性しか生じな
いため、どうにか許容され得るが、ゼロパーセント基準
には該当しない。この場合は、次式の関係が成り立つ。

【００６７】

【００５６】

【００６８】

【数９】 つまり、局所的基準Ｈ（ｓ，ｚ）は一般に帯域基準Ｈ
（ｏ，ｚ）とは一致しないことを意味する。

【００６９】

【００５７】本発明においては、局所的基準が測定され
るように、改善された測定が設けられている。それゆ
え、版縁部基準で処理せず、これを対応する帯域のそれ
ぞれ異なる測定区画に割り当てる。

【００７０】

【００５８】本発明による２フィルター法（２フィルタ
ー測定ヘッド１０によって実施される）において、局所
的ゼロパーセント基準は印刷版２の印刷主題の測定区画
１２の内部で近似的に指定される。これはモデルに基づ
いて行われる。ここで、根本前提とされているのは、帯
域的ゼロパーセント基準に対する局所的ゼロパーセント
基準のスペクトル変化がスカラー１−ｙによって表され
ることである。この過程は、実際の関係に対し、局所的
基準は帯域的基準より明るいか暗いことがあり得るが、
色彩は等しくなければならないということを意味してい
る。本発明において、この信号モデルは次のように表さ
れる。

【００７１】

【００５９】

【００７２】

【数１０】 ここにｙは不均質性を表す。さらに、いわゆる疑似基準
Ｈ＊を次のとおり定義することができる。

【００７３】

【００６０】

【００７４】

【数１１】 疑似基準Ｈ＊（ｓ，ｚ）が各々の測定点（各々の測定区
画１２）について計算される。それゆえ、この基準は局
所的である。この基準が「疑似」と呼ばれるのは、印刷
主題が測定目的のために「除去」され得ないために、実
際の基準ではないからである。この基準は（単に）帯域
的基準とスペクトルが類似している基準にすぎない。そ
れゆえ、次式があてはまる。

【００７５】

【００６１】

【００７６】

【数１２】 ２つの未知数ｆ_D とｙについて、測定区画１２当たり２
つの信号を測定しなければならない。これは２つのホト
ダイオード２４および２５により、かつスペクトル差に
基づき、フィルター３０によって可能である。この場
合、印刷面積率を計算するために、従来の技術において
公知の公式との類推により次式が得られる。

【００７７】

【００６２】

【００７８】

【数１３】 図１２に基づき、本発明による方法を二次元信号空間で
表す。実際の測定の前提となるのは、印刷版２の印刷面
が非印刷面と色彩の点で異なることである。たとえば、
非印刷面が灰色のアルミニウム印刷版（陽極酸化アルミ
ニウム）を用い、印刷面には青色の写真塗料（ジアゾ塗
料）が使用されると仮定する。測定ヘッド１０は２つの
ホトダイオード２４および２５を有するため、測定区画
あたり２つの信号が受容される。これらの信号は、図１
２の座標系の縦座標もしく横座標に記入されている。こ
の場合問題となるのは、一方では、たとえば短波領域に
対しては透過性のフィルター１の信号である（これは上
述のように、１つのフィルターを有することも有しない
こともあるホトダイオード２４の信号である）。他方で
は、フィルター２の信号である。フィルター２はフィル
ター１に対して相補的な光を透過させることが有利であ
る。この光はホトダイオード２５に受容される。フルト
ーン面（フルトーン基準）から得られたホトダイオード
２４および２５の信号は、Ｖ₁ およびＶ₂ によって表さ
れる。帯域的ゼロパーセント基準は信号Ｈ₁ およびＨ₂
で表されている。ホトダイオード対の校正については、
以下に詳しく説明する。瞬間的に局所的に捕捉された測
定区画１２で測定ヘッド１０によって捕捉された信号
は、Ｓ₁ およびＳ₂ で表される。受容された信号は、二
次元信号空間においてベクトルＶ、ＳおよびＨとなる。
本発明において、ベクトルＨ＊、すなわち不均質性を考
慮したベクトルはベクトルＨと方向が等しい。ベクトル
Ｈを、ベクトルＶおよびＳの最終点の延長線と交差する
ように延ばすと、ベクトルＨ＊の最終点が生じる。ベク
トルＨ＊はさらにＨ₁ ＊およびＨ₂ ＊に分かれる。した
がって、ベクトルＨおよびＨ＊の最終点の間隔は、不均
質性を考慮した修正値を表す。図１２の信号モデルに従
い、ベクトルＨ＊、ＶおよびＳは一直線上にある。

【００７９】

【００６３】図１２の実施例は二次元色彩空間と見なす
ことができる。この場合、たとえば信号「フィルター
１」もしくは「フィルター２」から形成されるベクトル
Ｓの軸に対する角を色彩として解釈し、ベクトルＳを強
度として解釈できる。信号「フィルター１」および「フ
ィルター２」は、スペクトルと異なるホトダイオード２
４および２５によって生じる。たとえば、フィルター１
が短波スペクトル領域で測定し、測定面１２がたとえば
短波の青色成分をより多く含むとするならば、対応する
信号ベクトルは図１２に示されたベクトルＳの上方に位
置するであろう。なぜならば、強度は短波フィルターの
後方ではより大きくなるはずだからである。

【００８０】

【００６４】図１２により、ゼロパーセント基準が段階
づけられることが明瞭である。つまり、ベクトルＨは不
均質性ｙ＜０に対しては長くなり、不均質性ｙ＞０に対
しては短くなることを意味している。

【００８１】

【００６５】当該印刷版が本発明による方法に従い、お
よそ「スペクトルにより」測定可能であるか否かは、い
わゆるｋ_f によって基準試験できる。ｋ_f 基準は、次の
ように定義される。

【００８２】

【００６６】

【００８３】

【数１４】 ここに、ｚは帯域数、ｉ＝ｊは信号インデックスを表
す。フルトーン基準が、（常に使用されるフィルターを
基準として）色彩的にゼロパーセント基準と大きく異な
るほど、ｋ_f 基準は１から離れる。ｋ_f 基準としては最
初に帯域的に計算され、次に平均値が用いられる。信号
Ｖ_i およびＨ_i は互いに異なり、本発明による２フィル
ター法の許容誤差感度に対して（経験的に）少なくとも
ｋ_f 基準１．１が達成されなければならない。これが達
成されない場合、もっぱら公知の１フィルター法によっ
て評価される。

【００８４】

【００６７】図１３では、このｋ_f 基準は幾何学的に表
されている。３つの可能な組み合わせについて、信号空
間において積Ｈ_i ・Ｖ_j もしくはＨ_j ・Ｖ_i はハッチン
グした面で表される。ｋ_f 基準の値は、これらの面の組
み合わせの最大商に等しい。それによって、力学的およ
びスペクトル的測定可能性（ベクトル差Ｈ−Ｖもしくは
２つのベクトルの間の角に現れている）が考慮される。
３つのダイオードと２つのフィルターを使用する場合
は、ｋ_f が最大のフィルターの組み合わせが選択され
る。

【００８５】

【００６８】したがって、本発明においては、スペクト
ル評価により、不均質性と印刷面積率に影響される変化
とを区別することができる。

【００８６】

【００６９】この配置構成の校正（検度）は、次のよう
に行われる。

【００８７】

【００７０】測定体３が校正面上を移動する。校正面は
印刷版２とは分離して、やはり測定台１の上にある（こ
の場合、使用される印刷版２と同じタイプの版でなけれ
ばならない）。しかし、校正面が印刷版２に統合されて
いることも好ましい。この校正面は、たとえば各々の帯
域に対して半分はフルトーン面からなり、他の半分はゼ
ロパーセント面からなる。これらの面はそれぞれ、ホト
ダイオード２４および２５の光学的視野を完全に覆うほ
ど大きい。この場合、拡散反射光の強度は２つの基準面
の各々で測定される。これによって、ゼロパーセント面
に対するデータＨ（ｏ，ｚ）およびフルトーン面に対す
るデータＶ（ｏ，ｚ）が得られ、後の評価のために記録
される。

【００８８】

【００７１】次に、測定を行う。その際、信号モデルに
基づき各々の測定区画（測定点）について局所的印刷面
積率ｆ_D （ｓ，ｚ）および局所的不均質性ｙ（ｓ，ｚ）
が計算される。

【００８９】

【００７２】不均質性ｙ（ｓ，ｚ）が印刷版内部の帯域
的ゼロパーセント基準Ｈ（ｏ，ｚ）の本発明に従うスペ
クトルに基づき、いわゆる疑似ゼロパーセント基準Ｈ＊
（ｓ，ｚ）を定義することが、最終評価において考慮さ
れる。これらの疑似ゼロパーセント基準Ｈ＊は、印刷版
２内部における印刷主題を含まない面の拡散反射が印刷
版縁部のゼロパーセント拡散反射から浮き出す場合に、
印刷版２が印刷主題なしにどのように見えるかを示す。
このとき、印刷主題を含まないいわゆるゼロパーセント
版の規定から、現にある不均質性を局所的に認識でき
る。

【００９０】

【００７３】特別確実な測定結果を得るために、本発明
の他の構成において、こうして測定されたゼロパーセン
ト版に対し平滑化または重みづけまたは評価を行うこと
ができる。つまり、局所的に測定された不均質性を隣接
の不均質性と比較し、飛躍的な変化を減少させるのであ
る。この平滑化のためには、それ自体公知の種々の数学
的方法を用いることができる。

【００９１】

【００７４】平滑化は、測定箇所（ｓ，ｚ）で最初に測
定された印刷面積率が小さい場合は、この測定箇所
（ｓ，ｚ）の信号がより大きく重みづけされるように重
点的に行うことができる。なぜならば、まさにこのよう
な測定箇所において印刷主題を含まない面の不均質性が
より良好に捕捉できるからである。

【００９２】

【００７５】他の実施例に従い、図７による測定ヘッド
１０（３フィルター測定ヘッド）を使用する場合、ゼロ
パーセント面の不均質性だけでなく、フルトーン面の不
均質性も考慮できる。しかし、フルトーン面の不均質性
が測定結果に及ぼす影響は、ゼロパーセント面の不均質
性に比べはるかに小さい。

【００９３】

【００７６】２フィルターモデルにフィルターをもう１
つ追加すると、信号モデルは（印刷面積率ｆ_D および不
均質性ｙのほかに）自由度が１つ増す。実際に存在する
測定区画の拡散反射スペクトルを公知の基準拡散反射で
模擬できる。この場合信号モデルは、次のようになる。

【００９４】

【００７７】

【００９５】

【数１５】 これによって、不均質性の段階づけはゼロパーセント面
（ｙで表す）だけでなく、フルトーン面（δで表す）に
も導入できる。

【００９６】

【００７８】この場合、次式が得られる。

【００９７】

【００７９】

【００９８】

【数１６】 または、三次元ベクトルとして表すと、

【００９９】

【００８０】

【０１００】

【数１７】 ここに、

【０１０１】

【００８１】

【０１０２】

【数１８】 こうして、ゼロパーセント拡散反射について詳細に説明
した信号モデルの場合とは異なり、すべての信号量にお
けるスペクトル変化が第一近似において捕捉される。

【０１０３】

【００８２】図１１にフルトーンＶおよびゼロパーセン
トＨの拡散反射を示す。着色（青色）フルトーン面に基
づき、スペクトルの推移が存在することが明らかに認め
られる。これに対し、印刷されないゼロパーセント面Ｈ
（０％）（暗い灰色）は、ほぼ均等なスペクトルを有し
ている。さらに、印刷面積率４％、１０％および２０％
の拡散反射は記入されている。印刷面積率が大きいほど
フルトーン面Ｖ（１００％）の推移は曲線的となる。

【０１０４】

【００８３】本発明の他の構成によれば、フィルターの
代わりに拡散反射を分光学的に測定することができる。
これは、たとえば光の可視領域を各１０ｎｍの３２の間
隔に分解するスペクトル測光器で行う。この場合、後段
に接続されたコンピューターにより、隣接した波長間隔
を最適な２フィルター複合または３フィルター複合に総
括できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】オフセット印刷機の印刷版の印刷率を測定する
ための装置を示す斜視図である。

【図２】図１の装置を示す平面図である。

【図３】図２に対応する変形例を示す平面図である。

【図４】拡散反射感知器を付けた、図１の装置の測定体
を示す斜視図である。

【図５】拡散反射を示す原理図である。

【図６】２つの拡散反射感知器を有する図４の測定体の
断面図である。

【図７】他の実施例による測定体の断面図である。

【図８】内部が見える拡散反射感知器の斜視図である。

【図９】拡散反射感知器の縦断面図である。

【図１０】図９の測定ヘッドに使用された２つのフィル
ターのスペクトル透過特性の例である。

【図１１】オフセット印刷機の印刷版の種々の印刷面積
率の拡散反射と印刷面積率との関係を示すグラフであ
る。

【図１２】２フィルター測定ヘッドの信号のグラフであ
る。このグラフは本発明による方法の数学的基礎を示し
ている。

【図１３】ｋ_f 基準を表示した複数のグラフである。

【符号の説明】

１０ 測定ヘッド １２ 測定区画 １７ 拡散反射光感知器 ２４、２５、２６ ホトダイオード ２７、２８ 光線分割器 ３０、３１ フィルター ｆ_D 印刷面積率 Ｈ ゼロパーセント面 Ｖ フルトーン面 ｙ 不均質性

フロントページの続き (72)発明者 ヘルムート キプファン ドイツ連邦共和国 6830 シュヴェツィン ゲン ビビエナ−シュトラーセ ６

Claims (21)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 印刷機、好ましくはオフセット印刷機の
   印刷原稿、特に版の印刷面積率を測定する方法であっ
   て、その際に、対象とされた測定区画の局所的拡散反射
   が原稿の光学的走査によって測定され、原稿の印刷面が
   非印刷面と異なる色（色差）を有し、この原稿が、印刷
   面積率に依存せず場所に依存して走査の測定結果に影響
   する不均質性をもつものにおいて、 各測定区画（１２）について、色差に対応して互いにス
   ペクトルが異なる少なくとも２つの拡散反射値が測定さ
   れること、および測定結果を印刷面積率（ｆ_D ）に影響
   された成分と不均質性（ｙ）によって影響された成分と
   に分別するために、２つの拡散反射値が評価されること
   を特徴とする方法。
2. 【請求項２】 前記の評価のために、各測定区画（１
   ２）の拡散反射が、 対応する印刷面積率（ｆ_D ）で重みづけされたフルトー
   ン面（Ｖ）の拡散反射と、 残りの面積率（１−ｆ_D ）と不均質性（ｙ）を表す係数
   とで重みづけされた非印刷面、つまり、印刷されない、
   もしくはインキが付着しない、いわゆるゼロパーセント
   面（Ｈ）の拡散反射と、からなる請求項１記載の方法。
3. 【請求項３】 光学的走査において測定された測定結果
   が、 【数１】 からなり、ここに、Ｓが測定結果に対応する信号であ
   り、Ｖがフルトーン面に対応する信号であり、ｆ_D が印
   刷面積率であり、ｙが不均質性であり、Ｈがゼロパーセ
   ント面に対応する信号である請求項１または２記載の方
   法。
4. 【請求項４】 各測定区画（１２）のスペクトルが異な
   る第３の追加拡散反射値が把握され、この拡散反射値が
   印刷面、つまりインキが付着する、もしくは印刷された
   面、特にフルトーン面の拡散反射の局所的変化を考慮し
   ている請求項１記載の方法。
5. 【請求項５】 光学的走査において把握された測定結果
   が、 【数２】 からなり、ここに、Ｓが測定結果に対応する信号であ
   り、Ｖがフルトーン面に対応する信号であり、ｆ_D が印
   刷面積率であり、ｙがゼロパーセント面の不均質性であ
   り、δがフルトーン面の不均質性であり、Ｈがゼロパー
   セント面に対応する信号である請求項４記載の方法。
6. 【請求項６】 印刷面積率（ｆ_D ）が帯域的に規定され
   ること、および帯域的印刷面積率に基づいて印刷機のイ
   ンキ装置のインキ供給帯域に対するインキ調整値が把握
   される請求項１ないし５のいずれか１項に記載の方法。
7. 【請求項７】 全体的に印刷面積率（ｆ_D ）が大きい原
   稿において、スペクトルに依存しない印刷面積率の光学
   的測定の測定結果、すなわち、それ自体公知の１フィル
   ター法による測定も考慮される請求項１ないし６のいず
   れか１項に記載の方法。
8. 【請求項８】 測定区画（１２）の不均質性（ｙ）を規
   定するために、隣接する測定区画（１２）の不均質性を
   平滑化のために用いる請求項１から７のいずれか１項に
   記載の方法。
9. 【請求項９】 局所印刷面積率（ｆ_D ）を規定するため
   に、疑似ゼロパーセント基準が形成され、平滑化、重み
   づけまたは評価によって把握された隣接測定区画の不均
   質性に合わされる請求項１から８のいずれか１項に記載
   の方法。
10. 【請求項１０】 印刷機の原稿、特に版の印刷面積率を
    測定するための、好ましくは請求項１から９のいずれか
    １項の方法を実施するための装置において、 原稿を光学的に走査する少なくとも１つの測定ヘッド
    （１０）を有しており、この測定ヘッドがスペクトルで
    作動する拡散反射光感知器（１７）を有しているため
    に、光学的に走査された各々の測定区画（１２）の種々
    のスペクトル評価に基づいて、スペクトルが異なる幾つ
    かの測定結果が得られることを特徴とする装置。
11. 【請求項１１】 種々のスペクトル評価を行うために、
    フィルター配置構成（フィルター３０、３１）を有する
    請求項１０記載の装置。
12. 【請求項１２】 スペクトル評価を行うために、種々の
    スペクトルの光を発生する照明装置を有する請求項１０
    または１１記載の装置。
13. 【請求項１３】 スペクトル評価を行うために、拡散反
    射光感知器が種々のスペクトルを感知する受光部材、特
    にホトダイオードを有する請求項１０ないし１２のいず
    れか１項に記載の装置。
14. 【請求項１４】 拡散反射光感知器（１７）が少なくと
    も１つのホトダイオード（２４、２５、２６）を有する
    請求項１０ないし１３のいずれか１項に記載の装置。
15. 【請求項１５】 測定ヘッド（１０）が光線分割器（２
    ７）を有し、この光線分割器が拡散反射を第１のホトダ
    イオード（２４）には直接送り、第２のホトダイオード
    （２５）にはフィルター配置構成を形成するフィルター
    （３０）を介して送り、または、拡散反射を第１のホト
    ダイオード（２４）には１つのフィルターを介して送
    り、第２のホトダイオード（２５）には他のフィルター
    （３０）を介して送り、その際に２つのフィルターが異
    なるスペクトル特性をもち、かつ、フィルター配置構成
    を形成する請求項１０ないし１４のいずれか１項に記載
    の装置。
16. 【請求項１６】 測定ヘッド（１０）がもう１つの光線
    分割器（２８）を有し、この光線分割器が拡散反射を、
    スペクトルが異なるもう１つのフィルター（３１）を介
    して第３のホトダイオード（２６）に送る請求項１０か
    ら１５のいずれか１項に記載の装置。
17. 【請求項１７】 複数個の測定ヘッド（１０）が並置さ
    れていること、および測定ヘッド（１０）が原稿と相対
    的に移動できる請求項１０ないし１６のいずれか１項に
    記載の装置。
18. 【請求項１８】 測定ヘッド（１０）が版の印刷方向に
    移動できる請求項１０ないし１７のいずれか１項に記載
    の装置。
19. 【請求項１９】 測定ヘッド（１０）が版の印刷方向に
    対し横方向に移動できる請求項１０ないし１８のいずれ
    か１項に記載の装置。
20. 【請求項２０】 フィルター（３０、３１）がカットオ
    フフィルターまたは３刺激値フィルターとして形成され
    ている請求項１０ないし１９のいずれか１項に記載の装
    置。
21. 【請求項２１】 濾過が拡散反射の分光学的測定によっ
    て、好ましくはスペクトル測光器を用い、後段に接続さ
    れたコンピューターにより隣接する波長間隔を総括およ
    び重みづけすることによって行われる請求項１０ないし
    ２０のいずれか１項に記載の装置。