JPH10230586A - 品質管理を実施するための装置および方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ウェブ輪転印刷機において印刷速度を制限せ
ずに高い精度を維持してのリアルタイム測定を可能とす
る品質管理装置および方法を提供すること。 【解決手段】 ウェブ輪転印刷機１上でウェブ２を印刷
する間における品質管理を実施するための装置であっ
て、印刷されたウェブ２の幅方向にわたって設置されて
幅方向に位置調整可能であり、分光計および光源を備え
た少なくとも１つの測定ヘッド５を有して構成され、測
定ヘッド５は、ウェブ輪転印刷機１に付設されたエンコ
ーダ９により、印刷物に応じて駆動可能であり、それぞ
れの測定ヘッド５から送られる測定信号を連続的に記録
することができる制御装置１２，１３が設けられてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ウェブ輪転印刷機
上でウェブを印刷する間において、品質管理を実施する
ための装置および方法に関する。

【０００２】

【従来の技術および発明が解決しようとする課題】現
在、輪転印刷機を運転する際には、通常、印刷されたサ
ンプルが取り出されて検査される。このため、印刷され
たサンプルを連続的に検査することは不可能であった。
さらに、サンプルの特徴を自動的に特定することができ
ないために、得られた結果を印刷工程に適用することが
容易にできなかった。

【０００３】枚葉紙輪転印刷機において、枚葉紙ストッ
ク機構に沿って検査システムを設置することが提案され
ている。このシステムでは、印刷されたそれぞれのシー
トが、ビデオカメラにより撮影され、いわゆるマスター
枚葉紙と比較される。そして、印刷された枚葉紙とマス
ター枚葉紙との品質上の差異が通知される。この品質上
の差異が大きな場合には、それぞれの枚葉紙を選別また
は取り除くことが可能である。この際、測定値は記録さ
れない。

【０００４】すべての枚葉紙を撮影するために使用され
るビデオカメラの動作速度は、比較的低速である。この
ため、周知の構造をウェブ輪転印刷機に適用するのは困
難である。枚葉紙輪転印刷機については、印刷速度が比
較的低速であるので、ビデオカメラの動作速度が比較的
に低速であることは大きな問題とはならない。さらに、
ビデオカメラでは、多大な努力を費やさなければ、分光
分布を検出することはできない。この場合、基礎的な色
（以後、基礎色と称する。）のみが検出される。この目
的のために、特別のフィルタが取り付けられる。３つの
基礎色の間の色は補間法を用いることで与えられるか
ら、誤差が比較的に大きくなる。

【０００５】したがって、本発明は、ウェブ輪転印刷機
において印刷速度を制限せずに高い精度を維持してのリ
アルタイム測定を可能とする品質管理装置および方法を
提供することを課題とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めの本発明による装置は、請求項１に記載されている。
この装置は、印刷されるウェブの幅方向に沿って延び
る、分光計を備えた少なくとも１つの調整可能な測定ヘ
ッドと光源とを有して構成されている。この測定ヘッド
は、ウェブ輪転印刷機に付設されたエンコーダ手段によ
り、印刷物に対応させて駆動させることが可能である。
さらに、それぞれの測定ヘッドから出力される測定信号
を連続的に記録することができる制御装置が設けられ
る。

【０００７】上記の課題を解決するための本発明による
方法は、請求項１５に記載されている。これにより、周
期的に繰り返す印刷パターンにおいて選択された少なく
とも１箇所で、色濃度(colour density)および分光分布
の周期的かつ同時的な測定を実施することが可能とな
る。さらに、印刷工程の間において測定結果を連続的に
記録および記憶するとともに、少なくとも印刷工程の終
了時に所定の基準に基づいて測定結果を解析することが
可能となる。

【０００８】測定ヘッドを横方向に位置調整するととも
に、測定ヘッドの駆動をエンコーダによりトリガするこ
とで、印刷されたウェブ上の実質的にすべての位置に測
定ヘッドを到達させることが可能となる。これにより、
オペレータが重要領域を選別して、その領域へ測定ヘッ
ドを配置することが可能となる。

【０００９】可視スペクトル領域全体が測定されるの
で、３つの基礎色間で高い精度が達成される。測定値を
連続的に検出および記録することで、正確な制御、およ
び実際的に正確な品質チェックが可能となる。特に大き
な広告等を印刷する際によく起こるケースであるが、顧
客が印刷品質について後に不満を訴える場合には、この
ような品質チェックが重要な意味を有する。印刷工程の
全体時間において測定された数値を記憶することで、一
目で予定されていた完成品からの差異を判断できる有効
な種々のチャートを提供することが可能となる。また、
同時に、印刷工程の間において測定結果を監視して、許
容誤差がリミットを越えるとすぐに印刷工程を中断する
こと、印刷物について所定の許容誤差を維持すること、
および刷り損じの生じたウェブを取り除くことを可能と
する。このように本発明を用いることで、上記の問題
は、非常に経済的な方法で解決される。

【００１０】上記の手段についての好適な実施の形態
は、従属請求項により明らかにされるとともに、添付の
図面を参照した発明の詳細な説明により示される。

【００１１】

【発明の実施の形態】図面により、本発明の特徴的形態
が例示される。図１は、本発明による装置を示す、信号
伝達経路を伴った概略図である。図２は、測定点で測定
されたカラーロケーション(colour location)を例示す
る図である。図３は、測定点で測定された時間−色濃度
関係を例示するグラフである。図４は、測定点で測定さ
れた分光分布を例示するグラフである。

【００１２】図１には、ウェブ２を印刷するウェブ輪転
印刷機の最後の印刷ユニットのみが示されている。ウェ
ブ輪転印刷機１は、オフセット輪転印刷機として形成す
ることが可能である。輪転印刷機の構造および駆動方法
は周知であるので、ここではこれ以上の説明は省略す
る。

【００１３】ウェブ輪転印刷機１の後方には、乾燥機３
が配置されている。乾燥機３の後方には、図示されない
冷却装置を配置することが可能である。そして、ウェブ
２は、これらの装置を通過した後、折り畳み装置（フォ
ーマ）４を通過する。乾燥機３およびこの近傍に配置さ
れた冷却装置と、折り畳み装置４との間の領域におい
て、印刷済みのウェブ２が、複数の測定ヘッド５を有し
て構成される測定装置を通過させられる。ウェブのはた
めきを防止するために、２つのアイドルローラ(idle ro
ller)６により区画される比較的短いウェブセクション
に対して測定装置が配置される。

【００１４】測定ヘッド５を用いることで、印刷済みウ
ェブ２の周期的に繰り返される印刷パターン上で、選択
された点および／または選択された領域７において、色
濃度および分光分布が同時に測定される。測定ヘッド５
は、印刷済みウェブ２に対して直角に配置された横断部
材８に沿って横方向に移動可能であるとともに、手動お
よび／または横断部材８に沿って付設された駆動モータ
により位置調整可能となっている。指定された測定点に
到達するためには、測定点の横方向座標に応じて、測定
ヘッド５が横断部材８に沿って移動される。ウェブの移
送方向については、ウェブ輪転印刷機により駆動される
高精度のエンコーダ９により、測定点が確定される。エ
ンコーダ９により、それぞれの指定された測定点に対応
してそれぞれの測定ヘッド５をトリガするためのトリガ
点が与えられる。

【００１５】測定ヘッド５は、トリガされた際に、測定
領域７において分光分布および色濃度を同時に検出する
分光計を備えている。印刷済みウェブ２上で周期的に繰
り返し現れる測定領域７が、対応する測定ヘッド５の下
部を通過するごとに、分光計がトリガされる。

【００１６】信頼性の高い測定を保証するために、測定
ヘッド５は照明装置を備えている。このような光源とし
ては、定常的に光線を照射する水銀灯が用いられるか、
または好ましくは分光計とともに周期的にトリガされる
フラッシュ光源が用いられる。このようなフラッシュ光
源が用いられる場合には、必要とされるエネルギを比較
的低く抑えて、強い光線強度が得られることが保証され
る。

【００１７】測定装置には、制御装置が接続されてい
る。制御装置は、記録用メモリ１０を備えた中央演算処
理装置１２を有して構成されている。この制御装置に
は、エンコーダ９から出力される信号が入力される。ま
た、この制御装置は、例えばキーボード１１のようなイ
ンタフェース部を有している。さらに、この制御装置
は、測定ヘッド５を局所的に操作するためのサブユニッ
ト１３を有している。オペレータおよびエンコーダ９か
ら与えられた命令に基づいて、中央演算処理装置１２に
より、測定ヘッド５を調整および駆動するための制御信
号が生成される。この際、オペレータにより、それぞれ
の測定点の座標値が入力される。上記の制御信号は、信
号線１４を介して、測定ヘッド５を局所的に操作するサ
ブユニット１３へ送られる。測定ヘッド５の横方向の位
置調整を短くするために、手動による予備設定を実施す
ることが可能である。これにより、最終的には、細かな
調整のみが要求されるだけである。

【００１８】印刷工程中においては、サブユニット１３
により複数の測定ヘッド５から出力されるデータが同時
に処理され、これにより、好ましいインタフェースを介
して、データを中央演算処理装置１２へ送ることが可能
となる。このような信号の送受信は、双方向の矢印を備
えた信号線により示されている。中央演算処理装置１２
へ送られるデータは、中央演算処理装置１２において色
濃度および分光分布を算出するように処理され、印刷工
程の全時間にわたって記録用メモリ１０に連続的に記憶
される。

【００１９】測定ヘッド５により実施される測定におけ
る精度を高めるために、測定ヘッド５による測定に並行
して、基準測定が実施される。この基準測定を実施する
ための基準測定装置１５が、サブユニット１３に付設さ
れている。また、高い精度を達成するためのさらなる手
段として、測定結果に影響を与える温度変動を補償する
ことが上げられる。この目的のために、補償装置１５ａ
がサブユニット１３に付設されている。この補償装置１
５ａにより、所定のプログラムに基づいて測定領域につ
いての計算を実施することで、温度変動を補償すること
が可能となる。照明装置が駆動されていない際に測定ヘ
ッド５から出力される信号値（ダーク値(dark value)）
を解析することで、温度を検出することが可能となる。
この信号値（ダーク値）は温度に依存するので、付加的
な温度検出手段は必要とされない。

【００２０】さらに、ストレイライト(stray light)に
起因するエラーを削除する必要がある。この目的を達成
するために、それぞれの測定ヘッド５には、筒状のハウ
ジングが取り付けられている。ストレイライトが侵入す
ることができるギャップを非常に小さくするために、筒
状ハウジングの前側開口部は、移送されるウェブ２に非
常に近接するように配置される。測定ヘッド５の筒状ハ
ウジングの直径は、測定される領域の直径よりも大きく
形成されている。これにより、測定領域内のストレイラ
イトの強度が低減される。さらに、照明装置により照射
される光線の強度は非常に高いレベルに設定されるの
で、ストレイライトによる影響を低減することができ
る。光沢のある背景上の反射を低減させるために、グラ
スファイバを通過した照明光が、ウェブ紙表面に対して
好ましくは４５度の角度で照射される。

【００２１】測定ヘッド５によりその時点で測定される
数値は、有効な方法により表示される。この目的のため
に、制御装置の中央演算処理装置１２により制御可能で
ある表示装置１６が設けられている。そして、それぞれ
の測定ヘッド５に対して、好ましい表示領域を割り当て
ることが可能である。

【００２２】信号線１８により示されるように、制御装
置の中央演算処理装置１２は、ウェブ輪転印刷機１の制
御部１７に接続可能となっている。これにより、測定ヘ
ッド５によりその時点において測定される測定値が、制
御装置の中央演算処理装置１２内で設定されている許容
誤差のリミットを越えるとすぐに、ウェブ輪転印刷機１
の制御部１７へエラーメッセージが送られる。このよう
な場合には、例えば図１の信号線１９で示されるように
カラーシステム(colour system)の設定の変更等を行う
ように、印刷機の側において制御部１７を用いて対抗手
段を実施することが可能である。同時に、オペレータに
対して警告を与えるために、警告装置２０を駆動するこ
とが可能である。さらに、好適なインキを射出すること
ができるスプレイノズルを開放することで問題となる印
刷物に目印を付けることが可能であり、また、刷り損じ
用のストック部を開放して、問題となる印刷物を分別す
ることが可能である。

【００２３】印刷工程が終了すると、記録用メモリ１０
内に記憶されたデータを、種々の基準に基づいて解析す
ることが可能である。この際、それぞれの測定点につい
て、いわゆるカラーロケーション(colour location)の
解析を実施することは有益である。このカラーロケーシ
ョンの解析には、３つの基礎色にそれぞれ割り当てられ
る３つのベクトルが用いられる。図２に示される図は、
このような仕様に基づいて作成されている。この図は、
連続印刷工程中における発色状況を示している。点２１
は、理想値を示している。そして、点２１を囲む領域２
２は、色が変動するスペクトル領域を示す。このような
解析を実施することで、色が、例えば点２１まわりの円
により表される許容誤差の範囲内にあるか否かを一見し
て判別することが可能となる。

【００２４】さらに、時間と色濃度との関係を記録する
ことも可能である。図３には、このような時間−色濃度
関係を表すグラフが例示されている。図示されたグラフ
により、印刷工程の経過時間に応じた３つの基礎色の色
濃度の変化が表されている。ライン２３は理想的な変化
を示し、曲線２４は実際の変化を示している。

【００２５】図４には、分光分布曲線２５が示されてい
る。この曲線により、指定された測定領域内におけるす
べての色について、全可視スペクトル領域にわたっての
分光分布が示される。この際、個々の測定についての分
光分布を示すことが可能であるとともに、幾つかのまた
はすべての測定について統合された分光分布を示すこと
が可能である。

【００２６】上記のように、本発明は、信頼性の高い品
質管理システムの重要部分を構成する。本発明により、
印刷物が所定の品質を有するように製造されたことを厳
密に証明できる手段が提供されるので、顧客からの不合
理な不満に対して、後に対抗することを可能とする。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明による装置を示す、信号伝達経路を伴
った概略図である。

【図２】 測定点で測定されたカラーロケーションを例
示する図である。

【図３】 測定点で測定された時間−色濃度関係を例示
するグラフである。

【図４】 測定点で測定された分光分布を例示するグラ
フである。

【符号の説明】

１ ウェブ輪転印刷機 ２ ウェブ ３ 乾燥機 ４ フォーマ（折り畳み装置） ５ 測定ヘッド ８ 横断部材 ９ エンコーダ １０ 記録用メモリ １１ キーボード（操作用装置） １２ 中央演算処理装置 １３ サブユニット １５ 基準測定装置 １５ａ 温度変動補償装置 １６ ディスプレイユニット １７ 制御部 ２０ 警告ユニット

Claims (19)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ウェブ輪転印刷機（１）上でウェブ
   （２）を印刷する間における品質管理を実施するための
   装置であって、 印刷された前記ウェブ（２）の幅方向にわたって設置さ
   れ、幅方向に位置調整可能であり、分光計および光源を
   備えた少なくとも１つの測定ヘッド（５）を有して構成
   され、 前記測定ヘッド（５）は、前記ウェブ輪転印刷機に付設
   されたエンコーダ（９）により、印刷物に応じて駆動可
   能であり、 それぞれの前記測定ヘッド（５）から送られる測定信号
   を連続的に記録することができる制御装置（１２，１
   ３）が設けられていることを特徴とする品質管理装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載された品質管理装置にお
   いて、 印刷された前記ウェブ（２）の幅方向に沿って位置調整
   可能である複数の測定ヘッド（５）が設けられているこ
   とを特徴とする品質管理装置。
3. 【請求項３】 請求項１または請求項２に記載された品
   質管理装置において、 前記測定ヘッド（５）が、前記ウェブ（２）の移送方向
   に対して直角方向に配置された横断部材（８）上に取り
   付けられ、 前記測定ヘッドが、モータにより位置調整可能であるこ
   とを特徴とする品質管理装置。
4. 【請求項４】 請求項１から請求項３のいずれか１項に
   記載された品質管理装置において、 前記測定ヘッド（５）が、手動により予備設定可能であ
   ることを特徴とする品質管理装置。
5. 【請求項５】 請求項１から請求項４のいずれか１項に
   記載された品質管理装置において、 前記測定ヘッド（５）の光源がフラッシュ光源であるこ
   とを特徴とする品質管理装置。
6. 【請求項６】 請求項１から請求項５のいずれか１項に
   記載された品質管理装置において、 前記測定ヘッド（５）が、指定された測定領域の直径よ
   り大きな直径を有する筒状のハウジングを有して構成さ
   れていることを特徴とする品質管理装置。
7. 【請求項７】 請求項１から請求項６のいずれか１項に
   記載された品質管理装置において、 少なくとも１つの基準測定装置（１５）、および／また
   は温度変動を補償するための装置（１５ａ）が設けられ
   ていることを特徴とする品質管理装置。
8. 【請求項８】 請求項１から請求項７のいずれか１項に
   記載された品質管理装置において、 前記制御装置が、前記エンコーダ（９）からの信号が入
   力されるとともに記録用メモリ（１０）を備えている中
   央演算処理装置（１２）を有して構成され、 前記制御装置が、さらに前記測定ヘッド（５）に接続さ
   れるとともに前記中央演算処理装置と通信するサブユニ
   ット（１３）を有していることを特徴とする品質管理装
   置。
9. 【請求項９】 請求項８記載の品質管理装置において、 前記中央演算処理装置（１２）が、操作用装置（１１）
   を有していることを特徴とする品質管理装置。
10. 【請求項１０】 請求項８または請求項９記載の品質管
    理装置において、 前記中央演算処理装置（１２）が、ディスプレイユニッ
    ト（１６）を有していることを特徴とする品質管理装
    置。
11. 【請求項１１】 請求項８から請求項１０のいずれか１
    項に記載された品質管理装置において、 前記中央演算処理装置（１２）が、前記ウェブ輪転印刷
    機（１）に付設された制御部（１７）に接続されている
    ことを特徴とする品質管理装置。
12. 【請求項１２】 請求項８から請求項１１のいずれか１
    項に記載された品質管理装置において、 前記中央演算処理装置（１２）からの信号に基づいて警
    告ユニット（２０）が動作可能であることを特徴とする
    品質管理装置。
13. 【請求項１３】 請求項８から請求項１２のいずれか１
    項に記載された品質管理装置において、 前記中央演算処理装置（１２）からの信号に基づいて、
    前記ウェブ輪転印刷機のカラーシステムの設定が変更可
    能であることを特徴とする品質管理装置。
14. 【請求項１４】 請求項８から請求項１３のいずれか１
    項に記載された品質管理装置において、 前記測定ヘッド（５）が、乾燥機（３）および／または
    冷却装置と、折り畳み装置（４）との間の領域に配置さ
    れることを特徴とする品質管理装置。
15. 【請求項１５】 ウェブ輪転印刷機（１）上でウェブ
    （２）を印刷する間における品質管理を実施するための
    方法であって、 周期的に繰り返される印刷パターン上で選択された少な
    くとも１箇所において、色濃度および分光分布を周期的
    かつ同時的に測定する工程と、 印刷工程中において測定結果を連続的に記憶する工程
    と、 少なくとも印刷工程の終了時において、所定の基準に基
    づいて測定結果を解析する工程とを有することを特徴と
    する品質管理方法。
16. 【請求項１６】 請求項１５記載の品質管理方法におい
    て、 カラーロケーションについて、測定結果が解析されるこ
    とを特徴とする品質管理方法。
17. 【請求項１７】 請求項１５または請求項１６記載の品
    質管理方法において、 時間−色濃度関係を表すグラフが描かれることを特徴と
    する品質管理方法。
18. 【請求項１８】 請求項１５から請求項１７のいずれか
    １項に記載された品質管理方法において、 個々の測定についての分光分布、および／または幾つか
    のまたはすべての測定について統合された分光分布が描
    かれることを特徴とする品質管理方法。
19. 【請求項１９】 請求項１５から請求項１８のいずれか
    １項に記載された品質管理方法において、 所定の基準に応じて、許容誤差のリミットが設定され、 前記所定の基準に応じて、印刷工程の全時間にわたって
    連続的に解析が実施され、 許容誤差がリミットを越える場合には、前記ウェブ輪転
    印刷機（１）が拘束を受けるか、または刷り損じ用のス
    トック部が開放されることを特徴とする品質管理方法。