JPS5928609A - 画像面積率測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は表面に画像が形成され、かつこの画像部とそ
れ以外の非画１象部とに於いて反射率が異なるオフセッ
ト印刷版等のシート又はプレート状物の画ｆ象の面積率
を測定する装置に関するものである。

特開昭５６−２４５０８号公報、特開昭４９−６７７１
４号公報、特開昭５１−２５０５号公報等に見られるよ
うにオフセット印刷版の画線部の面積率を光学的手段を
用いて測定し、この測定値に基づきそのオフセット印刷
版が取り着けられる印刷機のインキキーの開度な調節す
ることによって印刷開始前にインキ供給量を設定し、こ
れにより印刷開始直後から校正刷と同等の印刷物を得て
損紙な減少させ、またインキキーの調節等印刷工程の簡
便化を図ることが提唱されている。

ところが、上記従来例によればオフセット印刷版の画線
部の面積率を測定する光学的手段は、螢光灯若しくは白
熱球等の通常の光源と多数のフォトダイオード等の受光
素子により実現されているため、個々の受光素子の感度
等の特性の均−化及び長時間の安定性を保つことが困難
であり、従って正確な測定値が得にくく、また受光素子
若しくはオフセット印刷版を機械的に搬送してその全面
を走査づ−るシステムであるため測定に長時間’ｔｔ　
要し、高速化が難しし・。

このようブエ従来例の欠点を解決するものとして。

オフセット印刷版を回動ミラー等の手段によりレーザー
ビームで走査し、この反射光をフォトマルチプライヤ等
の受光素子で受けて画線部の面積率を測定するシステム
が考えられている。

これによれば、光源は１台のレーザー光源であり、かつ
受光素子も１個で良いため上記従来例に見られろような
個々の素子間の特性のノくラツキによろ危惧が解消され
、より正確な測定が可能となり、またレーザービームの
照射方向を変化させることによりオフセント印刷版を走
査する光学的な走査であるため短時間の測定が可能とな
る。

本発明は、このようなレーザービームな用いてオフセッ
ト印刷版の画線部の面積率を測定する装置を改良したも
のであり、簡潔な構成でより高精度な測定を可能とした
ものである。

以下に本発明を図面の実施例に基づき詳細に説明する。

第１図は本発明にかかるオフセット印刷版の画２図は同
光学系の説明図である。

オフセット印刷版（以下単に印刷版と云う）の画線部面
積率測定装置１０は第１図尾示されるようにその上面が
印刷版載置面（２）となって画線部の面積率を測定すべ
き印刷版（Ｐｌを載置できるものであり、この印刷版載
置面（２）の側部にこの装置の動作を制御する制御装置
及び測定さＪしたデータの処理を行なう演算装置等が配
されている。

光学系設置部（３）の先端は前記印刷版載置面（２）の
中央部上方に位置するように構成されて（・るものであ
り、その内部に後に詳しく説明するレーザー（聞及び受
光素子であるフォトマルチプライヤ（光電子増倍管）　
ｆ１２１等の光学系が設置されており、その先端部にお
いてレーザービームを照射し、かつ印刷版（Ｐ）からの
反射光を受光ずイ）ものである。

操作盤（４）は制御キー、テンキー、セットキー等のキ
一群、光電管等の表示素子、及び測定結果である面積率
データを磁気カード等に出力する出力装置等を有するも
のであり、印刷機番号、印刷機のインキキーピッチ、版
サイズ等のデータをこのキ一群から入力することにより
これに従って測定データが演算処理され、印刷機で読取
り可能なデータとなって出力装置から出力されることに
なる。

このような装置に於いて、印刷版（Ｐ）にレーザービー
ムを照射し、この反射光をフォトマルチプライヤ等の光
電素子に受けて反射光の強弱を電気信号の強弱に変換す
る光学系につ℃・て第２図に基づき説明する。

レーザー光源口）から発振されたレーザービームはコリ
メータレンズＱ３１１／ｉｌ：よりあるビーム径に調整
されガルバノメータ０９）ニまり回動制御されるミラー
ＩＪ４Ｊ　ＶＣより反射され、印刷版載置面（２）　Ｋ
載置されている印刷版（Ｐ）に照射される。

印刷版（Ｐ）の表面全面をこのレーザービームにより走
査し、印刷版（Ｐ）の画線部面積率を測定する構成につ
いて説明すれば、まずレーザービームを予め印刷版ｔＰ
）の−隅に設定される原点ｓｐに位置するようにガルバ
ノメータ（１９）及びモータ（塑を駆動し、この原点ｓ
ｐからスタートしてガルノくノメータＵによりミラー（
１４１＆回転させて印刷版ＣＰ＋の横方向に走査して行
く。原点ｓｐから印刷版ＣＰ＋の横方向の端まで走査し
たら、ガルバノメータ０９１を逆方向に回転させてレー
ザービームな印刷版（Ｐｌの原点ｓｐ側の端に復帰させ
るとともにモータ（２２）　［よりガルバノメータ（１
９）がとりつけられている回転板（２１）を回転させ天
地方向にあるピッチにて送り、この状態から前回と同様
にガルバノメータ（１９）を駆動して横方向の走査を実
行し、このような横方向の走査と天地方向の走査とを繰
り返すことにより印刷版（Ｐｌの表面全面を走査するこ
とができる。なお、レーザービームの発振はレーザー光
源（印に接続さｈて℃・ろレーザ“−駆動制御装置（２
３１Ｋより制御さｈ、レーザービームの走査に係わるガ
ルバノメータ（１９）、モータ（２２１の動作は光学系
駆動制御装置ｔ２４１　ｉ／ｃより制御されろ。

このような走査により印刷版（）））に照射されたレー
ザービームは印刷版の表面にて一部は吸収され、一部は
乱射されて印刷版（Ｐｌの」二カに位置１−ろフォトマ
ルチプライヤ（１２１＆ｃ受光さｉｔ、光電変換さ」し
ろ。

通常、印刷版（ポジタイプのｐｓ版）の感光層の色はシ
アン又はグリーンであるのでこの感光層が残存している
画線部はシアン又はグリーンを呈しており、非画線部に
於いてはこの感光層が除去されてし・ろので砂目立てさ
れたアルミニウム素地の色を呈している。従って、レー
ザー光源として）（ｅ−Ｎ　ｅレーザー（波長６３２８
Ｋ）等を用いた場合、前記レーザービームは画線部では
殆んど吸収され、他方非画線部では乱反射されることに
なる。

オフセット印刷版は網点の大小により色の階調をつけて
いる為にノ・イライト部では画線部に相当する網点面積
が少ないために乱反射される量が多くなり、逆にンヤド
ウ部では画線部に相当する網点面積が太き（・ために乱
反射される量は少なくなる。

従って、この乱反射光の多寡により印刷版表面の状態が
判別でき、乱反射光をフォトマルチプライヤ（１２：に
受けて光電変換し、電気信号の強弱となして演算処理す
ることにより印刷版の画線部の面積率な測定することが
できる。

而るに、このような光学系で（′ｊ、回転するミラー（
１４１Ｋよりレーザービームな屈折させ印刷版（ＰＩ　
Ｋ人射し走査する構成であるため、レーザービームｆ対
するくラーの角度が経時的に変化１−ろ。このような状
況に於けるレーザービームの反射特性は第６図に示され
るように、座標軸として横軸に波長、縦軸に反射率をと
った場合、レーザービームのミラー（１４）への入射角
が４５°であった場合その特性はカーブ（Ａｌに示され
ろ如（ｌ（６−Ｎ　ｅレーザーの波長６３２８Ｋにピー
クを有するものとなるが、入射角度が６０°に変化した
場合その反射特性はカーブ（Ｂ）に示されるようＶｃそ
のピークは）ｉ　ｅ　−Ｎ　ｅレーザーの波長６３２８
Ｘから短波側にシフトしてしまう現象が生じ、波長６３
２８ＡＫ於いてはその反射率がＹからＹ′に減少し、こ
のため回転するミラー（１４）を介したレーザービーム
・の印刷版（Ｐｌ−１の入射光量はミラー（１４）の角
度の変化に伴なって増減し、均一な照射が不可能となる
。後述するり１１＜、フォトマルチプライヤ（１２）の
直前には外光を遮断し、信号光であるレーザービームの
印刷版からの反射光のみを受光できるようそのレーザー
ビームの波長（Ｈｅ−Ｎｅレーザーでは６６２８Ａ）の
みを通過させる干渉フィルター（１７）が設けられてお
り、このため、特定波長に於ける均一な照射が不可能と
な」１．ば、正確な面積率の測定に重大な支障をきたす
ことになる。

このような問題は、第４図に示されるようにミラー（１
４）としてＨｅ−Ｎ　ｅレーザーの波長６３２８χを含
むある波−長域ｘ１〜χ２でその反射率が一定となるよ
うな特性をもつミラーを用いれば解決され得ろ。

即ち、印刷版（Ｐｌの横方向若しくは天地方向の走査に
必要なミラー０４１の最大振り角が３００である場合、
レーザービームのミラー０４）への入射角力４５゜±１
５°でピークの波長がシフトしても６３２８Ａの波長で
の反射率が一定となるようｘｌ及びｘ２を設定−［れば
ミラー０４１の回転にかかわらず印刷版（Ｐｌへの６３
２８Ｘの波長の均一なレーザービームの脂身１が１１ｆ
ｆｉ巨となる。

なお、この例ではＨｅ　−Ｎ　ｅレーザーをレーザー光
源として用いた関係で６６２８×の波長に於いて均一な
照射が可能となるよう説明したが、他のレーザーを用い
ればそのレーザーの波長での均一な照射が可能となるよ
うにすれば良い。

このような特性をもつミラーの具体例を述べれば、ガラ
ス基板の上にレーザービームの７波長の膜厚の屈折率の
異なる２種類の誘導体（例えば５１０２とＴ　ｉ　０２
等）′（！１′交互に多層蒸着（通常１９〜２３層）す
ることにより得られる。ここでｎは整数である。このよ
うなミラーを用いＪｌば前述の如くの特性？具備できる
他、光が干渉しながら反射されるため一般のミラーの反
射率がＲＯｔｌ）前後であるのに対して９９％以上の反
射率を得ることができ、印刷版（Ｐ）への入射光量を多
く一ツーることかできる。

ただし本発明装置の場合、この−４彼長板を特に設けず
とも実用上差支えない精度を得ることは可能である。

また、印刷版（Ｐ）　Ｖｃ熱照射れろ前のレーザービー
ムの行程中に第２図に示されるように偏光ビーム即ち、
第５図に示されるように上記の如くの偏光ビームスプリ
ッタ−若しくは偏光フィルタを用いないでレーザービー
ムを直接印刷版（Ｐ）に入射し、その反射光をフォトマ
ルチプライヤｆ１２１　Ｋ受ける如くの光学系でかね、
ば、印刷版（ＰＩ上の領域（Ａ）　Ｋ於いてはフメトマ
ルチプライヤｆ１２１に入射する光は散乱光であり、領
域（Ｂｌでは直接反射光と散乱光の両者の混在した光を
受けることになり、かつ光量的には散乱光よりも直接反
射光の力が大きく、このため印刷版ＣＰ１表面の画滓が
領域（Ａ）と領域（Ｂ）で同じであっても領域（Ａ）に
於けるよりも領域（Ｂ）の力が受光量が大きく測定デー
タに誤差が生じる原因となって℃・ろ。

上記のグ（１くの偏光ビームスプリッタ−（１８１及び
偏光フィルター（１８Ｈ丁このような不備ケ防１］二１
−る目的ター１１６）が設けられる。偏光ビームスプリ
ッタ−＋１６１すものであり、これによりｐ偏光成分の
み成し・はＳ偏光成分のみからなるレーザービームが印
刷版（ＰＩ　Ｋ照射されろことになる。一般に偏光ビー
ムスプリッタ−はレーザービームのＩ）偏光成分を通過
させ、Ｓ偏光成分を反射する特４１′を有するものであ
るから、偏光ビームスプリッタ−からの透過光及び反射
光の（・ずれか一方なカノトシ他方を印刷版に入射１−
ろよ５ＶＣすれば艮い。

このような偏光ビームスプリッタ−の設置位置としては
第２図でしまレーザー光源（１１）とコリメータレンズ
（Ｌ：１との間となっているが、この位置に限定される
ものではな（例えば回動ミラーと印刷版ｆＰ）の間に設
置しても良い。

また、偏光ビームスプリッタ−に代えて偏光フィルター
を用いても同様の目的を達することができるものであり
、要はレーザービームな印刷版に照射する前ＭＰ偏光成
分のみ或いはＳ偏光成分のみからなるものとなせば良く
、このような機能を持つ光学装置であれば上記偏光ビー
ムスプリッタに代えて用いることができる。

」二記の如くの構成をとることにより、印刷版（Ｐ）に
照射さｉするレーザービームはＰ偏光成分或いはＳ偏光
成分のみからなるものとすることができるが、以下の説
明に於いては簡単のためにレーザービームをＰ偏光成分
のみからなるようになしたものについて説明する。

ｐ偏光成分のみからなるレーザービームの照射を受けた
印刷版（Ｐ）かもの反射光は上述したようＶｃ１α接反
射光と散乱光とに分けることができ、直接反射光はｐ偏
光成分のみからなり、散乱光はｐ偏光成分とＳ偏光成分
とを含んだものとなっている。

このよ５な反Ｑ、ｉ光をそのまま受けたのであれば直接
反射光と散乱光の両者を受けろことになるので上記した
測定誤差が依然として生じろことになる。従って、フォ
トマルチプライヤ（Ｉ２（の（α前に偏光フィルター（
１８）をｐ偏光成分をカノトシ、Ｓ偏光成分のみを透過
するように設ける。このように構成すること匠より、ｐ
偏光成分のみからなる直接反射光はすべて遮光され、か
つ散乱光のｐ偏光成分が遮光され、結果として散乱光の
Ｓ偏光成分のみがフメトマルチプライヤ（１’ｌｒＫ人
光〉ねることになる。

これにより、印刷版（Ｐｌのどの位置に於し・てもフォ
トマルチプライヤ１１７ＪＶＣ受ける反射光は散乱光の
８偏光成分のみとなり、前述したような測定誤差が発生
１″ろことを防ぐことができろ。

なお、Ｓ偏光成分のみからなるレーザービームを印刷版
（Ｐｌに照射した場合、直接反射光げＳ偏光成分のみで
あり、散乱光はＳ偏光成分とｐ偏光成分の両方を含んで
おり、従ってフォトマルチプライヤ（１２１の直前ＭＳ
偏光成分を遮断ずろよ５に偏光フィルターを設ければ直
接反射光を遮光することができ、かつ散乱光のｐ偏光成
分のみをフォトマルチプライヤ＋１２１　Ｋ入光させる
ことができるので５ｐ偏光成分σ）みからなるレーザー
ビームな印刷版（ｐ）Ｋ照射した場合と同様の効果を得
ることができる。

また、偏光フィルター（１８）に代えてｐ偏光成分或い
はＳ偏光成分を遮断する手段として偏光ビームスプリッ
タ−等信の同様の目的を達することができろものを用い
ることも可能である。

また、上記の如く印刷版（Ｐｌからの散乱光のみを透過
し得たとしてもフォトマルチプライヤ（１２１ではこの
信号光とともに室内の照明灯からの反射光等の外光をあ
わせて受光してしまい測定に支障が生じることになる。

このよ５１工外光の影響を避けるために第６図に示され
るような特性を有する干渉フィルター０７））￥フ、ｔ
　ｌ□マルチプライヤ（１２）の直前に偏光フィルター
とあわせて設ける。干渉フィルター（１７）は第６図か
ら明らかなようにある特定の波長域に在る光のみを透過
するものであって、この実施例ではＨｅ　−ｔＪ　ｅレ
ーザーを用いているのて゛その波長６ろ２８ＡＶｃ透過
率のピークを持ち、かつその半値幅が約５０ｘであるよ
うな干渉フィルターを用いればレーザー波長のイて１近
の光しか透過１〜′／、ｃ（・ためにフォトマルチプラ
イヤ（１２）は殆とレーザー反射光のみを受光１−るこ
とになり高精度な測定が可能となる。

サラに、本実施例ではレーザービームなガルバノメータ
ｆ１９１　Ｋより回転させられろミラー０４）により横
方向に振り、かつモーター（２２）　ＶＣより駆動さｉ
する回転板（２ｉｌ　Ｋより天地方向の走査を行なって
印刷版（Ｐｉの全面を走査しているものであり、このた
め次のような現象が生じる。

即ち、フォトマルチプライヤ（１２）への印刷版ｆＰ）
からの反射光の入射角が前記走査のために経時的に変化
し、仮にフォトマルチプライヤ（１２）の直前に設けら
れる干渉フィルター（１７１及び偏光フィルター（１８
１等の光学フィルタ一群（２５）が固定されていたとす
ると、この光学フィルタ一群（２５）への反射光の入射
角は変動すること匠なる。

ところが、干渉フィルター（１７）の分光特性は干渉フ
ィルター面への入射角の変化によりＨｅ　−Ｎ　ｅレー
ザーの主波長６３２８Ａでの透過率も変化するものであ
り、例えば反射光の干渉フィルターへの入射角が干渉フ
ィルターの法線面に対し約３０゜であった場合の分光特
性は第７図に示されるように波長Ｘ、　（６３２８Ａ　
）にピークをもつ正規の分光特性から短波長側にシフト
して波長Ｘ／／　Ｋピークを有するものとなり、この結
果Ｈｅ　−Ｎ　ｅレーザーの主波長での透過率はＹ“か
らＹ“′に減少してしまうことになる。

このように干渉フィルターを透過する光量は入射角の変
化により変動してしまうために印刷版（Ｐｌかもの正確
な反射光量をフォトマルチプライヤ（１２＋で測定でき
なくなる不都合が生じる。

このような現象は偏光フィルター＋１８１　Ｋ関しても
同様で、偏光フィルターへの入射角の変化により偏光度
が異なってくる欠点を有する。

従って、本発明では印刷版ＣＰ＋からの反射光が光学フ
ィルタ一群（２５）に常に直角に入射するように変動−
［ろレーザービームの印刷版（Ｐｌへの照射位置に対し
て光学フィルタ一群（２５）が常に直面するよ５これを
回動させろ。

第２図に示されるように、光学フィルタ一群（２５）を
ガルバノメータ（２０）に取り付け、かつこのガルバノ
メータ（２ｆ１１をガルバノメータ（１１１及びフォト
マルチプライヤ（１２１の取り伺けられている回転板（
２１＋［取り付けろ。

このような構成によりレーザービーム・の天地方向の走
査に対してはミラー（＋４１と光学フィルタ一群（２５
］が同一の回転板＋２１１　Ｋ取り付けら、れているの
で常に一定角度に保ち得、また横力向の走査については
光学フィルタ一群（２５）をミラー（１４Ｎｃ同期して
回転するように光学系駆動制御回路（２４）でガルバノ
メータ（２０１’￥制御−ｇ−ｉｔ、ば光学フィルタ一
群（２５）への反射光の入射角を常にほぼ９０°に糺］
、１１することができ、結果的に印刷版（Ｐｌ全面の走
査に於し・て常にほぼ９０００角度をもって印刷版（Ｐ
ｌからの反射光を光学フィルタ一群（２５）に入射する
ことができ、前述の如くの不備を）宵消でき印刷版（Ｐ
）全面に渡って均一な測定が５（能となる。

なお、この実施例では印刷版（Ｐｌの走査を１個のミラ
ー（Ｍｌとこのミラー（１４）が取り伺けられている回
転板により行なうものについて説明したが、回転板を用
いず２個の回転するミラーにより走査する形態のもので
あっても、同様の思想によりこれらのミラーの回転に同
期した回転板及びガルバノメータ等を利用して光学フィ
ルタ一群を作動せしめれば良い。

また、光学フィルタ一群（２５）として説明したが、当
然１個のフィルターであっても同様の効果を得ることが
できろ。

以」二、オフセット印刷版を被測定物として説明を進め
てきたが、本発明はこれに限定されることなく、゛表面
に画ｒ象を有しかつその反射率が非画ｒ象部と異なるも
のであるならば本発明装置によりその画ｒ象の面積率を
測定可能である。

本発明は以上述べたように、レーザービームな被測定物
表面に照射することにより画像の面積率を測定するもの
に於いて、受光素子直前に設けられる光学フィルタ一群
をレーザービームの走査に同期して回動ぜしめたことに
よりその反射光を常Ｋ　ホホ９０°の入射角を維持して
）′Ｃ学フィルタ一群に入射することができ、信号光を
最も良好な状態でフィルターリングすることができ、簡
単な構成でより高精度な測定を行なうことができろもの
である。

【図面の簡単な説明】 図面は本発明の一実施例を示１−ものであり、第１図は
本発明装置の外観図、第２図は同光学系の説明図、第３
図及び第４図はミラーの反射特性の説明図、第５図はレ
ーザービームの照射についての説明＋ｇ＋、第６図及び
第７図は干渉フィルターの分光特性の説明図である。 ｆｉ＋・・・測定装置　　（１１）・・・レーザー　　
（１２１・・・フォトマルチプライヤ　　ｕ：（＋・・
・コリメータレンズ（１イ）・・ミラー　　（１５）・
・・１／４波長板　　（ｌｆｉｌ・・・偏光ビームスフ
リツタ−１７１・・・干渉フィルター（１８）・・・偏
光フィルター　　０９１、（２１１１・・・ガルバノメ
ーター　　　ｆ２１＋・・・回転板　　（２５）・・・
光学フィルタ一群（１））・・・印刷版 第３図 第４図 第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. レーザービームな回動ミラーで角度を変化させて被測定
   物の走査を行ない、画像部と非画像部とに於ける反射率
   の差異に基づいて画像の面積率を測定する装置に於いて
   、受光素子の直前に設けらり、た１個若しくは複数個の
   フィルターと、フィルターを回動せしめる駆動装置と、
   フィルター〇回動を前記回動ミラーの回動に同期せしめ
   る制御装置とを備え、フィルターへの前記被測定物から
   の反射光の入射角を常にほぼ９０°の角度に維持してな
   る画１象面積率測定装置。