JPH0651404B2

JPH0651404B2 - 印刷中の平版版面状態の計測装置

Info

Publication number: JPH0651404B2
Application number: JP59052473A
Authority: JP
Inventors: 享男村川
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 1984-03-19
Filing date: 1984-03-19
Publication date: 1994-07-06
Anticipated expiration: 2009-07-06
Also published as: JPS60196349A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、印刷中の平版版面状態の計測装置に関し、更
に詳細には、版胴が回転し印刷が行なわれている状態に
おいて、版面上の任意の指定部位における、画像形成物
質、インク、ガム、湿し水などの量、ならびに版面温度
に関する物理情報を得ることができる装置に関する。

〔従来技術〕

従来、平版印刷において、インクならびに水の補給は、
印刷物の調子を実際に肉眼で見ながら作業者が自ら調節
弁などを開閉することにより行なつており、今日もその
状況は余り変つていない。しかし極く最近になつて一部
の印刷機では、紙面のインク濃度を反射濃度計を用いて
計測し、それを印刷機のインク補給調節器へフイードバ
ツクすることによりインクの補給が最適に保たれるよう
工夫されている。また版面に与えるしめし水は、多過ぎ
れば印刷物の光沢低下などの問題を生じ、少な過ぎれば
印刷汚れを生ずるので、その量は常にコントロールされ
ていなければならないが、この目的に対しては印刷物の
光沢度を測定してしめし水補給のコントロールが行なわ
れるようにした印刷機も使用されている（1.角田勝、最
近のプレスコントロールの動き、印刷雑誌、１９８０
（Vol６３）No.１１、ｐ３〜９； 2.芝則之、大野謹一郎、新聞輪転機における自動インキ
コントロール、印刷雑誌、１９８１（Vol６４）No.９、
ｐ３； 3.室井恒男、湿し水コントロールの新技術、印刷雑誌、
１９８２（Vol６５）３； 4.R.K.Uhrig, Computerizcd Print Control, TAGA Proc
eedings（１９７９）pp３４０〜３５２； 5.印刷機のコントロールシステム、印刷雑誌、１９８１
（Vol９）、ｐ１７）。

しかし、上記文献記載の方法は、印刷された紙面のイン
ク濃度を計測し、また、印刷物の仕上り具合から版面上
の水の量を求めているものであり、版面の各部位につい
てインクならびにそのものの量を直接測定しているもの
ではない。一方、版面各部についてインク量および水量
を求めることは今日の計測機器を用いればそれほど難し
いことではないが、この場合は印刷版を機上から降ろ
し、また降さないで行なう場合もひとまず印刷機を停止
させることが前提となる。

印刷機の自動制御の観点からすれば、印刷物の計測は有
効な方法というべきであるが、さらに精密な制御を目指
そうとするならば、版面に数多く分布する画像部、網点
部、非画像部の各々について画像物質、インク、ガム、
水、インク中の水、版面温度などの量をオンライン方式
で計測し、それらの動的変化から版面のミクロ特性を把
握することが絶対に必要である。すなわち印刷物上のイ
ンク濃度で艶あるいは極めてわずかの汚れなどに加え
て、版面各部の表面物質それぞれについて、その量を定
量する必要がある。またこのような測定は印刷機の自動
制御に加えて刷版現象の研究手段としても役立つもので
ある。

しかもこれらの特性は印刷機を停止させることなくオン
ライン計測を行なうことが前提となる。

〔発明の目的〕

したがつて本発明の目的は、印刷中の版面の任意の部位
における画像形成物質、インク、ガム、水、インク中の
水、版面温度などの物理量を、印刷機を運転状態に保持
したままで計測することができる装置を提供することで
ある。

〔発明の構成〕

上記目的は、版胴の円筒面に巻き付けた平版ａ上の指定
位置を、前記版胴の回転軸の方向の位置と前記平版の周
方向の位置とによって記憶する第１記憶手段ｃと、前記
平版上の被測定物質ｂの量と吸光度との関係を表わす検
量線を予め記憶した第２記憶手段ｄと、前記第１記憶手
段が記憶した前記指定位置に光を照射する光照射手段ｅ
と、前記指定位置の被測定物質からの反射光を受け、該
被測定物質の吸光度を測定する吸光度測定手段ｆと、該
吸光度測定手段によって測定された被測定物質の吸光度
を、前記第２記憶手段が記憶している前記検量線と比較
して、該被測定物質の量を求める物質量演算手段ｇとを
備えたことを特徴とする印刷中の平版版面状態の計測装
置により達成される。

前記第１記憶手段は、複数の指定位置を記憶可能である
ことが好ましく、また、前記第２記憶手段は、複数の被
測定物質の検量線を記憶していることが好ましい。前記
光照射手段は、赤外光光源又は可視光光源を包含するこ
とが好ましい。

以下に本発明の内容について詳述する。

印刷実技において版面情報としてとらえる必要がある因
子としてはつぎのものが考えられる。

(イ) 画像ベタ部の膜厚 (ロ) 画像網点部の網点面積 (ハ) 非画像部の水量 (ニ) 画像部のインク量 (ホ) インク中の水分量 (ヘ) 非画像部および画像部のガム量 (ト) 版面温度本発明者は、版面上の、温度以外の物理量(イ)〜(ヘ)が、
該版面に照射した赤外線または可視光線の反射吸光度と
よい相関を有することを見出し、本発明を完成するに至
つた。

本発明において上記(イ)〜(ヘ)の物理量を測定するには赤
外線を使用することが特に好ましい。以下、便宜上、赤
外線を使用して測定するばあいを例にとり説明するが、
これは本発明が赤外線を使用するばあいに限定されるこ
とを意味するものではない。

測定に使用する波長の選択には２つの方法がある。その
一つは赤外線の広い領域の波長をすべて利用し、版面上
の被測定物質に吸収された光量から膜厚等の物理量を知
ることである。第二は被測定物質中のとくに赤外吸収の
大きな化学構造（伸縮、変角、はさみ、面外、骨格、横
ゆれなどの振動を生ずる化学構造）に着目して、その振
動に基づく赤外光エネルギの吸収から膜厚等の物理量を
知る方法である。

第二の方法では分光された赤外光を入射するか反射光を
分光する必要がある。入射光または反射光をプリズムで
分光し、スリツトを通して着目する波長の光とする場合
は十分な光量が得られず、オンライン計測には不向きで
ある。その意味で第一の方法が有利である。もつともＦ
ＴＩＲ（フーリエ変換赤外分光光度法）のような高感度
分光法もあるが、可動ミラーを用いる精密測定系である
ため振動の多い印刷機上測定には不向きである。

ところで、水は１３００cm^-1から１９５０cm^-1の範囲に
わたつて吸収を持ち、感光層バインダは用いるポリマー
によつて波長範囲を異にするが、Ｃ−Ｏ結合では１６０
０cm^-1から１８００cm^-1、Ｃ−Ｈ結合では２８００cm^-1
から３０００cm^-1付近の波長域に吸収を有する。インク
あるいはガムなどもそれぞれの種類と組成に応じて特有
の赤外吸収域が存在する。

これらの事実をふまえて、本発明者は基本的には第１の
広範囲波長域の赤外光を版面に照射する方式を採用した
が、感度増大ならびに着目している表面物質を他の物質
と区別して（例えば水、インキ、画像部物質、ガムなど
を区別して）検出・定量するばあいには、波長域を幾つ
かの群に分ける方式を採用した。すなわち通常の赤外分
光に用いられる波長幾２．５〜１５μm （４０００〜７
００cm^-1）を３〜４領域に分け、それぞれの波長範囲に
もつとも高感度の検出器を配し、被測定物質によつてそ
れらを切り替えて使い分けが行なえるようにした。

本発明を以下図面を参照しながら説明する。第２Ａ図は
本発明の計測装置を印刷機に取り付けて使用するばあい
の概略説明図である。

第２Ａ図において、符号１は、回転軸Ａを中心として回
転する印刷機の版胴を示し、この版胴１上に平版２が配
置されている。本発明は、この平版２の版面上に存在す
る水、インキ、画像部物質、ガムなどの特定物質（以下
被測定物質と称す）３の量を測定するものである。

上記平版２の版面の近傍には、赤外線照射および反射光
検出装置１０が上記版胴１の回転軸Ａと平行に移動可能
に配置されている。赤外線照射および反射光検出装置１
０は、例えば第３図に示すように、熱源を有する黒体積
分球である光源１１を備えている。この光源１１から赤
外線１２が版面２に照射され、一部が吸収され、残部が
反射される。反射光はレンズ１３により集光され、検出
器１４に入る。検出器１４としては高感度、高応答性の
半導体検出器を使用することができる。この装置１０
を、上記被測定物質３の上記平版２の幅方向（以下Ｘ方
向と称す）位置に相当する位置に移動させるため駆動装
置２０が設けられている。上記平版２の縁部の版面近傍
には、平版２における被測定物質３の周方向位置すなわ
ち回転位置（以下Ｙ方向と称す）を検出するための回転
位置検出器２１が設けられている。この回転位置検出器
２１は、上記平版２の縁部の版面上に基準回転位置を示
すために付された基準位置表示マーク例えばバーコード
４を検出するバーコード検出器２２、およびこのバーコ
ード検出器２２が上記バーコード４を検出した時点から
計時を行なうタイマ２３を備えている。

上記装置１０の位置および発光時を制御するため制御回
路４０が設けられており、この制御回路４０は、マイク
ロコンピユータで構成されているのが望ましく、中央処
理部（ＣＰＵ）３１、記憶部３２、および入出力部(I／
O)３３からなつている。上記記憶部３２には、上記被測
定物質３の平版２上の位置すなわちＸ方向位置およびＹ
方向位置、およびあらかじめ作成された該物質３の量と
吸光度の関係を表わす検量線が記憶されている。他の物
質の検量線も記憶しているのが望ましい。

上記I／O３３には、上記検出器１４、上記タイマ３２お
よび上記被測定物質３を指定するか、あるいはスタート
信号を出力するための指定回路３４の出力端が接線され
ている。このI／O３３には、また光源１０のトリガ回路
３５および駆動装置２０の入力端が接続されている。

上記制御回路４０は、本発明に適用可能なプログラムに
従い平版版面の計測の制御を行なう。以下、第２Ａ図を
参照しつつ上記プラグラムの一例を説明する。

制御回路３０は、まず上記指定回路３４からの出力信号
Ｓ_１を受ける。ＣＰＵ３１は、この信号Ｓ_１により特定
される被測定物質すなわち被測定物質３の上記Ｘ方向位
置データＤ_ＸおよびＹ方向位置データＤ_Ｙ、および検量
線データＤ_ｅを上記記憶部３２から読み出す。ＣＰＵ３
１は、上記Ｘ方向位置データＤ_Ｘに基づき駆動信号Ｓ_２
を上記駆動装置２０に出力し、該駆動装置２０をして、
上記装置１０を上記被測定物質３のＸ方向位置に位置付
けさせる。また、上記ＣＰＵ３１は、上記Ｙ方向位置デ
ータＤ_Ｙ、平版２の周速度等から上記Ｙ位置に相当する
バーコード４からの時間Ｔ_ｏを演算するとともに、タイ
マ２３から計時信号Ｓ_３を受け、この信号の値Ｔが上記
演算した時間に相当する時間となつたときにトリガ信号
Ｓ_４を出力する。トリガ回路３５は、この信号Ｓ_４を受
けて光源１１を発光させる。次いで、検出器１４からの
検出信号すなわち光度信号Ｓ_５を受け、この信号Ｓ_５に
基づき吸光度を演算し、この吸光度を上記読み出した検
量線データＤ_ｅと比較して、上記被測定物質３の量ＡＭ
を演算する。この演算結果は、外部装置（図示せず）に
表示され、あるいはこの演算結果に従い上記被測定物質
の量を自動制御する。

上記実施例においては、信号Ｓ_４により光源１１を発光
させるタイプのものについて説明したが、光源１１は常
に発光させておき、この信号Ｓ_４の発生時にのみ検出器
１４を作動させ、あるいは光源１１および検出器１４を
連続的に作動させておき、上記信号Ｓ_４の発生時にのみ
上記検出器１４の出力信号をサンプリングするようにし
てもよい。

本発明を実施するばあい、印刷に先立ち、版面に関する
基礎データ、特に版面上の被測定物質と赤外線反射吸光
度との関係を表わす検量線データを制御回路４０にイン
プツトしておくことが必要である。

検量線をコンピユータにインプツトするには、あらかじ
め画像部の膜厚、インク付着量、版面保水量の分かつた
平版について赤外線吸光度を測定することが必要であ
る。それらの目的には画像部あるいはインク層の蛍光Ｘ
線分析（Ｃ_ｋαあるいはインク中の顔料元素の測定が有
効である）から膜厚を知ることもできるが、いずれの場
合も標準サンプルによる基礎データがなければならな
い。

例えば画像部膜厚の検量線を得るには、版を印刷して画
像の厚さが次第に減少して行つたときの赤外線吸光度を
求め、かつその版の画像部を蛍光Ｘ線Ｃ_ｋα分析から膜
厚を知つて両者の相関を求めるなどの方法を用いる。あ
るいは予め膜厚の異なる感光層をホワーラ塗布によつて
作成し、検量サンプルとしておくことが必要である。

これらの検量線を用いて版面物質の量的変化を求めるに
当り重要なことは、それらが平版支持体の表面状態例え
ば粗度、黒化度などによつて影響される点である。それ
を補正するためには表面物質を有しない平版支持体その
ものの赤外吸光度を予め知らねばならず、未塗布支持体
について測定を行なつておく必要がある。

一方網点面積率の変化は、可視光線を用いて、表面反射
率の差としても得られるが、赤外線を用いたばあいに
は、網点物質量と網点面積との和の情報として得られ
る。また、版面温度は、非接触式で、かつ応答速度の大
きい赤外線放射温度計によつて容易に測定される。

つぎに上記装置１０に対して測定すべき版面部位の指示
をする方法について更に詳細に述べる。一般に回転面全
体について、あるいは回転面をある巾でたて取りした部
分の平均について計測する方式は比較的容易である。本
発明においてはこのような全表面あるいは平均された部
位ではなく、版面の画像パターンに関してまつたく任意
の点（１０mmφ程度）の測定を可能とするよう設計され
ている。

すなわち装置１０はステツプモータ等である駆動装置２
０により、版胴１の回転軸に対して平行に任意に移動さ
せることができる。一方版胴１はつねに回転しているた
め、その回転と同期させて装置１０を動作させれば版面
２上の任意点についての計測が可能となる。計測を版胴
の回転と同期させるには、バーコード４をグラスフアイ
バーを通じて位置センサ２１で検出し、その後、数μse
cまたはｍsecあるいはsec（秒）の時点で赤外または可
視センサ１４を作動させるか、あるいは常にとり込みつ
つあるデータをどの時点で必要データとするか、のいず
れかの方式を用いることによつて実現される。このよう
な動作はセンサとGPIBバスケーブルで接続されたマイク
ロコンピユータを利用することによつて容易に行なうこ
とができる。

本発明者はこの方式によつて版面の任意点の計測を可能
としたが、さらに計測された値の信頼性を向上させるた
め、同一点の計測を版胴の１回転ごとに繰返し行ない、
コンピユータのデータ処理により測定値の平均化が実施
できるようにした。これは本発明の特色のひとつである
が、データの積算処理回数は計測しようとする現象が早
く起こるか遅く起こるかによつて決めればよい。

すなわち、版面水のコントロールに本測定システムを応
用する場合は水量がかなり急速に変化することが多く、
したがつて数回の測定値の平均に頼らざるを得ない。し
かし画像部の摩耗度を知りたい場合は、その変化は一般
に緩慢であるから、数十回以上の積算をすることがで
き、得られる値の精度は高くなる。

このような構成と性能を有する平版版面動的計測システ
ムを用いれば、計測点の数を多くとり、かつ計測値も正
確になることから、従来の市販装置にはまつたく見られ
ない制御を行なうことができ版面のしめし水およびイン
クの動的コントロールが可能となる。

この方式の優れた点は、「印刷物」の計測からではなく
「版面」の計測から制御を行なうことにあり、数倍ない
し数十倍速いレスポンスタイムが保証されることであ
る。したがつて印刷条件のより精密なコントロールが可
能となる。またセンサとしての赤外吸収検出器を用い
て、表面に関して上記以外の情報、例えば非画像部の陽
極酸化皮膜の厚さ、非画像部の版面水中に乳化している
インクの量なども求めることができる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、印刷機を運転状態に保持したままて、
平版版面の任意の部位における画像形成物質、インク、
ガム、水、インク中の水、版面温度などを迅速かつ精度
よく計測することができる。

〔実施例〕

以下、実施例を示し、本発明を更に具体的に説明する。

実施例１ (a) ハマダスターオフセツト印刷機にポジ型ＰＳ版
（ＦＰＤ）をとり付け、印刷中の版面に関し、上記版面
計測システムを装備し、版面非画像部の同一点の水分量
の変動を測定し、第４図に示すデータを得た。

この場合の使用赤外波長は、水膜測定を目的としている
ため５〜８μm とし、検出器としてはその波長範囲でも
つとも検出感度の高い半導体検出器ＨＣＴ（HgCdTc）を
用いた。版胴の回転数は６０００rph、版面検出部は中
央部（１０×１０cm²）で非画像部（アルミニウム支持
体表面をしめし水が覆つている部分）である。測定は版
胴が回転するごとに行ない、コンピユータによるデータ
の平滑化を行なつた。

(b) また、版面に水を補給するための水棒を上げ下げ
したときの版面水量の変化を示すデータを第５図に示
す。

(c) 一方、印刷機を停止したときの版の乾きについて
もこのシステムを利用して追跡することができた。結果
を第６図に示す。

実施例２上記と同じ版については、印刷枚数の増加に伴なう画像
部（ベタ部および網点部）の摩耗を知るため、インクの
補給を止め、インクが付着していない感光層すなわち画
像部物質の残存量を計測した。別に重量方（溶媒抽出）
によつて残存画像物質量を測定し、赤外線センサから求
めた相対膜厚（コンピユータ計算によつて絶対膜厚に換
算することもできる）との関係を調べた。結果を第７図
に示す。

この場合に用いた赤外線の波長域は、感光層中のバイン
ダ成分に着目したので、５〜７μm とした。測定は水膜
のような急な変化は起こらないので２５００枚印刷ごと
に計測を行なつた。この結果から版面画像部の摩耗量や
残存画像量が極めて精度よく測定できることがわかる。

一方画像部の摩耗に大きな変化が認められない印刷時間
内（通常３０分程度）においての赤外センサの出力変化
は、インクそのものの付着量変化に相当し、かくて版面
のインクのコントロールにも本計測システムは有効であ
ることがわかる。

実施例３ハイデル（コンベンシヨナル）印刷機およびハリス（Ｉ
ＰＡ）印刷機で印刷しているとき、版面非画像部のしめ
し水目盛と版面水量との関係を調べた。ＩＰＡ印刷機に
よる結果を第８図に示す。

実施例４印刷前の平版画像部と、７５０００部印刷後の平版画像
部のそれぞれの赤外線反射吸収スペクトル(1)および(2)
を測定した。結果を第９図に示す。画像部の摩耗がスペ
クトルの差として表われている。したがつて、赤外線反
射吸光度を測定することにより画像形成物質の重量変化
を知ることができる。実際に印刷中の版面を、５．５〜
６．６μm （１８００〜１５００cm^-1）の範囲で吸光度
の積分値をもとめ、版面の摩耗速度が印刷条件によつて
どのように変化するかを明らかにすることができた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の計測装置の構成を示すブロツクダイヤ
グラムであり、第２Ａ図は本発明の計測装置を印刷機に
取り付けて使用するばあいの概略説明図であり、第２Ｂ
図は、本発明に従う計測プログラムを示すフローチヤー
トであり、第３図は赤外線照射装置および反射光検出装
置の概略説明図であり、第４図は、本発明により測定さ
れた版面非画像部しめし水の量の変動を示すグラフであ
り、第５図は、本発明により測定された、水棒のオン、
オフに伴う非画像部水量の変化を示すグラフであり、第
６図は、本発明により測定された、印刷機停止後の版面
非画像部水量の変化を示すグラフであり、第７図は、版
面上の画像物質残存量を、溶媒抽出法および本発明の赤
外線測定法によりそれぞれ測定して得られたそれぞれの
データの相関を示すグラフであり、第８図は、ＩＰＡ印
刷機のしめし水目盛と本発明により測定された版面水量
との関係を示すグラフであり、第９図は、印刷前後の平
版画像部のそれぞれの赤外線反射吸収スペクトル(1)お
よび(2)を示すグラフである。図面符号の説明ａ……平版版面、ｂ……被測定物質、ｃ……第１記憶手段、ｄ……第２記憶手段、ｅ……光照射手段、ｆ……吸光度測定手段、ｇ……物質量演算手段。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】版胴の円筒面に巻き付けた平版上の指定位
置を、前記版胴の回転軸の方向の位置と前記平版の周方
向の位置とによって記憶する第１記憶手段と、前記平版上の被測定物質の量と吸光度との関係を表わす
検量線を予め記憶した第２記憶手段と、前記第１記憶手段が記憶した前記指定位置に光を照射す
る光照射手段と、前記指定位置の被測定物質からの反射光を受け、該被測
定物質の吸光度を測定する吸光度測定手段と、該吸光度測定手段によって測定された被測定物質の吸光
度を、前記第２記憶手段が記憶している前記検量線と比
較して、該被測定物質の量を求める物質量演算手段とを備えたことを特徴とする印刷中の平版版面状態の計測
装置。
【請求項２】前記第１記憶手段が複数の指定位置を記憶
可能であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
の印刷中の平版版面状態の計測装置。
【請求項３】前記第２記憶手段が複数の被測定物質の検
量線を記憶していることを特徴とする特許請求の範囲第
１項記載の印刷中の平版版面状態の計測装置。
【請求項４】前記光照射手段が赤外光光源を包含するこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の印刷中の平
版版面状態の計測装置。
【請求項５】前記光照射手段が可視光光源を包含するこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の印刷中の平
版版面状態の計測装置。