JP2831159B2

JP2831159B2 - 印刷物の色調制御装置

Info

Publication number: JP2831159B2
Application number: JP3118473A
Authority: JP
Inventors: 雅仁金子; 仁磯野
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 1991-05-23
Filing date: 1991-05-23
Publication date: 1998-12-02
Anticipated expiration: 2013-12-02
Also published as: JPH04345851A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、印刷機械のインキ供給
装置に適用される色調安定化の為の自動制御装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】多色印刷においては、周囲の温湿度変化
や印刷機械のローラの発熱による温度変化等の影響によ
り、インキの粘度、印刷圧力、インキ中の湿し水の含有
量等が変化し、その結果、印刷物の色調が経時変化す
る。この色調の変化が大きくなり、見本刷り（例えば、
校正刷り）との色の差が極端になると、色調不良と見な
される。この色調不良を防止する為、印刷中にオペレー
タは常時印刷物の全面を監視し、色調を保持する為の調
整を行わざるを得なかった。

【０００３】このような状態を改善すべく、自動的に色
調を制御する装置が幾つか提案されている。提案されて
いる装置は大別して、次の２つに分類できる。一つは、
印刷監視ストリツプを用いるものである。これは、印刷
物の余白に各使用インキ色のベタパツチなどを含む印刷
監視用の特殊ストリツプを同時に印刷し、このストリツ
プ上の各パツチの色濃度や色座標を計測し、その値が目
標のものに一致するように各色のインキ供給量を調整す
るものである。例えば、特開昭６３−１４１７４５、６
３−１４５０３５、６３−１６６５４１、特開平０１−
５３８４５号などがこれに係わる発明である。

【０００４】残る一つは、上記の印刷監視ストリツプを
用いないものである。これは、刷り上がった印刷物の色
濃度や色座標を直接に計測し、その値が目標のものに一
致するように、各色のインキ供給量を調整するものであ
る。例えば、特開平０１−２１８８３５号などがこれに
係わる発明である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】印刷監視ストリツプを
用いるものは、次の３つの問題点があり、広く普及して
いない。（１）印刷会社では用紙の有効利用の為、用紙の全面を
使って印刷されることが多く、ストリツプを入れる余白
が無い事が多い。（２）余白にストリツプを入れる事自体、印刷の前工程
である製版工程において余分な作業時間を必要とし、能
率上好ましくない。（３）上記（１）項の状況から、ストリツプの面積は小
さくならざるを得ないが、広い印刷面の色調をこの小さ
な計測対象のストリツプから推定するという不正確さを
含んでいる。

【０００６】一方、印刷監視ストリツプを用いないもの
には、上記の３つの問題点はないが、下記のように墨イ
ンキによる色の変化分の分離がほとんど不可能であると
いう大きな問題がある。印刷においては墨，藍，紅，黄
の４色のインキですべての色を再現する為、絵柄上では
藍，紅，黄の各インキの刷り重ねによる黒と、墨インキ
単独による黒とが混在している。このような場合、従来
の方法による３つの色座標の単純な計測によれば、藍，
紅，黄の各インキの適当な刷り重ねによる黒の部分でイ
ンキ供給量が変化した時の３つの色座標検出値の変化
と、墨インキのみによる黒の部分でインキ供給量が変化
した時のそれが同じ様に生じる。

【０００７】この為、任意の黒の部分の色変化がどちら
が原因によって生じたかの区別がほとんど不可能とな
る。従って、４つのインキ修正量を見つける事が不可能
である。一般的に云えば、任意の箇所のＯ．Ｋシート
（制御の目標となるべき良好な印刷物）との３つの色座
標差、例えばＸＹＺ色座標を用いるとΔＸ，ΔＹ，ΔＺ
は、墨，藍，紅，黄の４つのインキ膜厚変化（ΔＫ，Δ
Ｃ，ΔＭ，ΔＹ）により生じている。

【０００８】数式表現すれば次のようである。

【０００９】

【数１】

【００１０】

【数２】

【００１１】

【数３】但し、Ｆ_X〜Ｆ_Zはインキ膜厚変化をおのおのＸ，Ｙ，
Ｚの色座標変化に関係づける関数である。制御において
は、上式とは逆にΔＸ，ΔＹ，ΔＺからΔＫ，ΔＣ，Δ
Ｍ，ΔＹを求める必要があるが、明らかに、未知数（４
個）に比べて方程式の数（３個）が少なく、解けない。

【００１２】この為、この方式のもので実用化している
ものは無い。本発明は、印刷管理ストリツプを用いない
時に生じる上記の問題点を解決する手段の提供を目的に
するものである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】（１）印刷方向に印刷面
を仮想的にｎ分割（ｎ≧２）したそれぞれの分割区間に
おいて、Ｘ，Ｙ，Ｚのおのおのの色座標毎に、その分割
空間での平均色座標を印刷中に検出する手段を設ける。（２）この各分割区間毎に求められた色座標と目標の色
座標の差（３×ｎ個）と、予めの計測により求められる
印刷に使用されている複数（通常は墨，藍，紅，黄の４
色）のインキ色毎の上記の各分割区間における画線率
（使用インキ色数×ｎ）とを基に、時々刻々得られる印
刷物の色座標を記憶された目標色座標に一致させるに必
要な各色のインキ供給膜厚の修正量を重回帰分析の手法
により演算する手段を設ける。

【００１４】

【作用】前記手段（１）項の採用により得られる色座標
情報が、従来の３個から３ｎ個に増加する。その結果、
得られる数式関係の数（３ｎ個）が未知数であるインキ
膜厚変化の数（４個）より多くなる。即ち、次に示す様
である。

【００１５】

【数４】但し、添え字の１〜ｎはおのおのの分割区間（１〜ｎ区
間）の色座標と関数であることを示す。今度は、逆に未
知数に対して数式の数が過剰であるが、前記手段（２）
項に示す重回帰分析の手法（その詳細については、奥野
忠一他著「多変量解析法」（株）日科技連出版社
発行等に記述されている。）を応用した演算装置によ
り、精度良く、未知数であるインキ膜厚の変化量、即
ち、インキ膜厚の修正量（変化量の正負の符号を反転し
たもの）が推定できる。

【００１６】尚、上のインキ膜厚の変化量を求める演算
装置には、インキ色毎の各分割区間における画線率をも
入力するが、これによって、数４に示す関数Ｆ_X1〜Ｆ_Zn
が定量的に決定される。

【００１７】

【実施例】以下、図面を参照しつつ枚葉印刷機での実施
例を説明する。図１は本発明に係わる色調制御装置の一
構成例を示すブロツク線図である。図２は色座標検出部
の例を示す図である。図３は印刷紙の上面から見た様子
を示したものである。

【００１８】色の検出は、最終色の圧胴１４上の印刷紙
１６に対して行う。キセノンランプ等からなる光源３か
らの光は、光フアイバー１１を通って印刷紙１６の表面
（印刷面）を照射する。光フアイバー１１は印刷機内部
の限られた狭い空間に光を導き、かつカラーラインカメ
ラ１の検出領域に合った帯状光源を作る役目も持ってい
る。図２に示す様に印刷面からの法線方向に対して約４
５度の角度で照射するように光フアイバー１１が設置さ
れる。一方、カラーラインカメラ１は印刷面からの法線
方向の反射光を受光すべく設置され、図３に示す様にそ
の検出領域は幅方向には全幅、走行方向には１ｍｍ〜数
ｍｍである。即ち、１ラインの検出領域は、（印刷用紙
幅）×（１ｍｍ〜数ｍｍ）である。カラーラインカメラ
１の内部には、ＸＹＺ系の等色関数と同様な透過パター
ンをもつフイルタが付された３つの受光部があり、それ
ぞれ印刷紙の１〜数ｍｍの微小領域のＸ，Ｙ，Ｚの色座
標の大小に応じた電気信号を各ライン毎に発生する。

【００１９】ライン毎の各微小領域（約１，０００個）
のＸ，Ｙ，Ｚ色座標の大小に応じた電気信号は順次、色
座標検出装置２に送られ、そこで各インキキー領域毎に
割り振られ、各インキキーのＸ，Ｙ，Ｚの３つの『現在
値メモリ』の所定の位置に記憶される。印刷紙１６の走
行に従い、カラーラインカメラ１の検出領域は順次変化
し、結果として印刷紙１６の全面を碁盤目状の検出単位
に分割して、対応するインキキーの３つの色座標の『現
在値メモリ』（図４の１９，２０，２１）に記憶でき
る。

【００２０】機械速度が変わるなどの外乱に対しても印
刷紙のある位置の信号がいつも同一のメモリ位置に記憶
されるべく同期装置が必要である。同期信号は、例えば
最終色の圧胴軸に取り付けたロータリエンコーダ（Ｒ／
Ｅ）から作り出せる。Ｒ／Ｅは、１パルス／回転と１，
５００パルス／回転の２種のパルス信号のものを準備
し、それぞれ入力スタート信号（紙の前端に合わせる）
と細分割同期信号とする。このような同期信号を用いた
一般的な方法により紙面上において約１ｍｍピツチで信
号を取り込み、機械速度が変わっても取り込み位置がず
れることは無い。

【００２１】上記の『現在値メモリ』１９，２０，２１
を基に、平均色座標演算装置４では、各インキキー毎に
印刷方向（印刷紙の走行方向）に印刷面を仮想的にｎ分
割（ｎ≧２）したそれぞれの分割空間での平均色座標を
算出する。この平均色座標の算出はＸ，Ｙ，Ｚそれぞれ
の色座標に対して行われる。図５に示すある１つのイン
キキー領域の『現在値メモリ』（Ｘ）からの算出を例に
とり説明する。この場合、ｎ＝４であり、それぞれの分
割区間の微小領域での色座標検出信号（Ｘｉ）のメモリ
数はＭ個であるので、多分割区間での平均色座標
（Ｘ₁，Ｘ₂，Ｘ₃，Ｘ₄）は次の様になる。

【００２２】

【数５】但し、Ｘｉの付番ｉは紙の前端から１，２，３，…とし
た。残る２つの色座標についても（数５）に準じて同様
に算出される。このように平均色座標演算装置４で算出
された平均色座標信号は、それが制御の目標となるべき
良好な印刷物（Ｏ．Ｋシート）に対してのものであれ
ば、図１に示すスイツチ５はＡ側に接続されて目標色座
標記憶装置６に格納される。一方、算出された平均色座
標信号が制御の対象となっている印刷物に対してのもの
であれば、スイツチ５はＢ側に接続されて色座標差演算
装置７に送られる。尚、このスイツチ５は例えば色見台
上に設置され、印刷オペレータにその切り替えが委ねら
れる。

【００２３】スイツチ５がＡ側に接続されると自動的に
スイツチ０５は０Ａ側に接続されて色座標差演算装置７
と離され、インキキーの開閉による調節は行われない。
一方、スイツチ５がＢ側に接続されるとスイツチ０５は
自動的に０Ｂ側に接続され、格納されている目標色座標
の信号が色座標差演算装置７に送られる。制御期間中の
動きに注目すると、スイツチ５，０５がそれぞれＢ，０
Ｂに接続されており、制御の対象となっている印刷物の
各分割区間毎の平均色座標（Ｘ₁〜Ｚ_n）信号とそれに
対応する区間の目標色座標（Ｘ₁′〜Ｚ_n′）信号がそ
れぞれ色座標差演算装置７に送られる。色座標差演算装
置７では、上の２つの色座標の差が算出される。

【００２４】

【数６】算出された色座標差の信号はインキ供給膜厚修正量の演
算装置８に送られる。次に、このインキ供給膜厚修正量
の演算装置８での演算の内容について説明する。色座標
差とインキ膜厚差の関係は、色座標をＸ、インキを藍に
代表させれば、

【００２５】

【数７】と近似できる。ここで、Ａ_cは藍の画線率であり、
ａ_xc，ｂ_xcは実験的に求められる定数である。（数７）
の右辺の（ａ_xc・Ａ_c＋ｂ_xc）をＦ_xcとすれば、（数
７）は

【００２６】

【数８】となる。微小領域の変動により線形性が保たれると仮定
し、この式を墨，藍，紅，黄（Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）の４色
に拡張すると

【００２７】

【数９】となる。これは、ある分割区間の色座標Ｘに関する議論
であったが、ｎ分割区間の３つの色座標について拡張す
れば次式の様となる。

【００２８】

【数１０】求めるインキ膜厚の修正量はインキ供給膜厚差ΔＫ，Δ
Ｃ，ΔＭ，ΔＹの正負の符号を反転したものであるの
で、インキ供給膜厚差を求める必要がある。本発明では
前述の様に（数８）に重回帰分析の手法を用いる事によ
り求める。具体的には、（数１０）の各式を次の重回帰
モデルの３ｎ個の

【００２９】

【数１１】データ群と解釈し、Ｆ_DK〜Ｆ_DYを４個の説明変数とし、
ΔＤを目的変数とし、（数１０）の３ｎ個のデータ群に
対して重回帰分析を行う事により、求めるインキ供給膜
厚差ΔＫ，ΔＣ，ΔＭ，ΔＹは、４個の偏回帰係数とし
て算出される。インキ供給膜厚修正量の演算装置８で
は、この重回帰分析を行いインキ供給膜厚差ΔＫ，Δ
Ｃ，ΔＭ，ΔＹを算出し、その符号を逆転し、インキ供
給量（インキキー開閉）調節装置１０に、その信号を送
る。

【００３０】また、平均画線率計測装置９からは各色
の、各分割区間での平均画線率（ｇ）が入力される。
（図１参照）このデータは印刷絵柄が変わる毎に更新さ
れる。説明変数Ｆ_DK〜Ｆ_DYはその値（ｇ）に従い演算さ
れ、重回帰分析を行う前に入力されている。インキ供給
量（インキキー開閉）調節装置１０は、例えばＰＩＤ調
節器に類似するものであり、送られてきたインキ供給膜
厚修正量（−ΔＫ，−ΔＣ，−ΔＭ，−ΔＹ）を偏差信
号として受け、目標色座標との偏差を零とするインキキ
ーの開閉信号を演算し、これによりインキキーを開閉
し、実用上十分な精度で印刷紙面の色調を常に目標値に
一致させ得る。

【００３１】尚、以上の実施例は印刷に用いる色数が
墨，藍，紅，黄の４色であるが、色数に関係なく同様に
色調の制御が可能である。但し、重回帰分析を使用して
いる事から、分割区間の数をｎとした場合、次の条件を
満たす必要がある。３ｎ＞色数また、場合によっては、上述の実施例の様にインキ供給
量を自動制御する事なく、インキ修正量をオペレータに
表示するだけのものも考えられる。この場合、図１のイ
ンキ供給量調節装置１０に代えてインキ修正量の表示装
置が必要となる。

【００３２】

【発明の効果】本発明による印刷物の色調制御装置は、
印刷方向に印刷面を仮想的にｎ分割（ｎ≧２）し、３つ
の独立した色座標毎に、その分割区間で平均した色座標
値を印刷中に検出する検出手段と、制御の目標となるべ
き良好な印刷物（Ｏ．Ｋシート）が得られた時点で、上
記の各分割毎に検出された平均色座標を目標色座標とし
て、記憶する記憶手段と、制御期間中、時々刻々、前記
検出手段により検出された色座標と前記記憶手段により
記憶された目標色座標とを比較し、その差を演算する演
算手段と、各分割区間毎に演算により求められた色座標
の差（３×ｎ個）と予めの計測により求められる印刷に
使用されている複数（通常は墨，藍，紅，黄の４色）の
インキ色毎の各分割区間における平均画線率（使用イン
キ色数×ｎ個）を基に、時々刻々得られる印刷物の色座
標を記憶された目標色座標に一致させるに必要な各色の
インキ供給膜厚の修正量を重回帰分析の手法により演算
する演算手段と、インキ供給膜厚の修正量を偏差信号と
して受け、この偏差を零とすべく、インキの供給量を調
節する手段とを具えたことにより、次の効果を有する。

【００３３】印刷面全体の色調を実用上十分な精度で、
常に目標のそれに自動的に一致させる事が可能となる。
この結果、印刷オペレータは頻繁に色調を検査する作業
から開放される。また、本発明によれば印刷監視ストリ
ツプを印刷物の余白に入れる必要がなく、これに伴う余
分な作業時間や印刷用紙が不必要となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係わる色調制御装置のブ
ロツク線図である。

【図２】色座標検出部の例を示す図である。

【図３】色座標検出部の例を印刷紙の上面から見た図で
ある。

【図４】色座標の『現在値メモリ』の説明図である。

【図５】『現在値メモリ』の印刷方向分割の説明図であ
る。

【符号の説明】

１カラーラインカメラ２各インキキー毎の色座標検出装置４各分割区間での平均色座標演算装置６基準色座標記憶装置７色座標差演算装置８各色のインキ供給膜厚修正量の演算装置９各色のインキの各分割区間での平均画線率計測装置１０インキ供給量（インキキー開閉）調節装置

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】印刷方向に印刷面を仮想的に複数個に分
割し、３つの独立した色座標値毎に、その分割区間で平
均した色座標値を印刷中に検出する検出手段と、制御の
目標となるべき良好な印刷物が得られた時点で、各分割
区間毎に検出された平均色座標を目標色座標として、記
憶する記憶手段と、制御機関中、時々刻々、前記検出手
段により検出された色座標と前記記憶手段により記憶さ
れた目標色座標とを比較し、その差を演算する演算手段
と、各分割区間毎に演算により求められた色座標の差と
予めの計測により求められる印刷に使用されている複数
のインキ色毎の各分割区間における平均画線率を基に、
時々刻々得られる印刷物の色座標を、記憶された目標色
座標に一致させるに必要な各色のインキ供給膜厚の修正
量を重回帰分析の手法により演算する演算手段と、イン
キ供給膜厚の修正量を偏差信号として受け、この偏差を
零とすべく、インキの供給量を調節する手段とを具えた
ことを特徴とする印刷物の色調制御装置。