JP5646801B2 - モデルに基づくインキ制御 - Google Patents

Description

本発明は、制御コンピュータと、制御コンピュータによって制御される少なくとも１つのインキ装置とを備えるオフセット印刷機でのインキ案内を制御する方法および装置に関する。

オフセット印刷機のインキ装置は、印刷画像を形成するのに必要なインキ塗布層を、版胴上、ゴムブランケット胴上、および最後的に被印刷体上へ移す働きをする。この際、特に、様々なインキゾーンで各調量部材によって所望の結果に相応するようにインキ塗布層を調整できるようにするインキ壷がインキ装置に用いられている。その時、被印刷体のインキ塗布層が、したがって形成される印刷画像が、原稿に相応することが特に重要である。このため、相応するまでの間に、形成された印刷画像の現在色値を原稿の目標値と比較し、そうして、１回の制御サイクル中に印刷機のインキ装置におけるインキ供給を制御する一連の調節が印刷機で行われる。現在色値は、多くの場合、色測定装置によって被印刷体上で測定される。
独国特許出願公開第１００１３８７６号明細書

このような色の調節は特許文献１から知られている。この場合、形成された印刷画像を印刷機の内部で、または印刷機の外部で測定することができる。特許文献１では、印刷動作中に色測定装置によって被印刷体の測定が行われ、こうして求められた現在色値が色調節装置に供給される。それによって、現在色値が目標色値と比較され、それにより、例えばインキ壷のインキ調量部材のようなインキ調節部材に送られる調節量が数学的なモデルによって生成される。このインキ調量部材によって、インキ付けを色目標値に合わせることができる。さらに、特許文献１に記載の方法では、調節を改善するために、前の調節量変更の時間的変化の加算的な重ね合わせが行われる。インキ調量部材を制御するために、コンピュータにおいて現在色値が現在インキ層厚に換算される。記憶されている達成すべき色目標値も、印刷機において現在インキ層厚と比較するために、目標インキ層厚に換算される。現在色値は、測定装置によって、濃度測定法または測色法によって測定される。このようにして、印刷機でのインキ付け時の調節が改善される。このようなやり方の欠点は、色誤差を補整する時に生じる損紙ができるだけ少なくなるように、調節ずれをできるだけ迅速に補整できるようにするために、このような調節では、それに対応するコストが高くなるのを避けられないということである。しかも、インキ装置の調節挙動は非常にゆっくりしているので、オフセット印刷機のインキ装置での調節は非常にゆっくりとしか行うことができない。

そこで、本発明の目的は、印刷機のインキ装置でのインキ層厚を、できるだけ少ない損紙しか生じないように予め設定できるようにする方法、およびこの方法を実行する装置を提供することにある。

本発明によれば、この目的は請求項１および１０によって達成される。本発明の有利な他の実施態様が、従属請求項および図から得られる。

本発明による方法は、相応の機器が備えられたどのようなオフセット印刷機でも実行可能である。このようなオフセット印刷機は、オフセット印刷機のインキ装置のインキ調量部材に制御指令を送信することができる制御コンピュータを有しているのが好都合である。そのために、インキ調量部材は、多くの場合、制御コンピュータによってコントロールされる電動モータによって駆動される。本発明では、被印刷体とインキの分光拡散反射値が利用される。この分光拡散反射値は、制御コンピュータのインキ層厚モデルで相応のインキ層厚に換算され、それにより、制御コンピュータによって、制御すべきインキ装置に相応のインキ層厚を設定することができる。インキ層厚モデルは、印刷機の制御コンピュータまたは印刷機と接続されたコンピュータにソフトウェアの形態でインストールされた数学的なモデルである。このモデルによって、被印刷体および／またはインキの、既知の分光拡散反射値に基づいて、原稿に対応する印刷画像を形成するために印刷時に設定しなければならない必要なインキ層厚を、特に正確に予め算出することができという利点が得られる。インキおよび被印刷体の分光拡散反射値は、一方では、製造者のデータシートから得ることができ、他方では、印刷前に測定技術によって求めることができる。この場合、目標値と実際値の比較による、コストのかかる調節を付加的に行うことも可能であるが、必ずしも必要ではない。というのは、分光拡散反射値に基づいてインキ装置の、非常に正確な制御が行われるからである。拡散反射値とは、印刷インキまたは被印刷体の光度を意味している。印刷機の個々のインキ装置の、算出されたインキ層厚を、印刷前のインキプリセット設定にも、本来の印刷前に行われるインキ流入にも利用することができる。

本発明の第１の実施態様では、インキ層厚の算出時に、算出すべきインキ層厚が所与のインキ層厚と関係づけられることが意図される。この場合、インキおよび被印刷体の分光拡散反射値と同時に基準層厚が選択され、この基準層厚では、インキおよび／または被印刷体の分光拡散反射値が既に測定されており、または、それをデータシートから得ることができる。この場合、インキ層厚モデルは、被印刷体およびインキの分光拡散反射値と並んで、基準層厚をさらに含むことができる。そうすると、設定すべきインキ層厚がインキ層厚モデルにおける唯一の未知数であり、したがって、それをインキ装置の設定のために算出することができる。さらに、インキ層厚の算出時に、現在の被印刷体の分光拡散反射値が、インキの拡散反射値と関係づけられることが意図される。この場合にも、インキの拡散反射値も、現在の被印刷体の拡散反射値もインキ層厚モデルに取り込まれ、その結果、インキ装置の制御のために設定すべきインキ層厚を相応に算出することができる。

さらに、濃度測定法の色調目標値が拡散反射値から算出されることが意図されるのが好ましい。あるいは、測色法の色調目標値を拡散反射値から算出することもできる。濃度測定法または測色法の色調目標値を測定装置によって測定しなければならない従来技術とは異なり、ここでは、測色法または濃度測定法の相応の色調目標値が、インキおよび被印刷体の拡散反射値のデータと基準インキ層厚とから直接算出される。そして、こうして算出された色調目標値を、測色法または濃度測定法の色調目標値を用いて作動する、従来技術に対応する印刷機で、印刷機の制御部を変更することを必要とせずに、引きつづき相応に使用することができる。

インキおよび／または被印刷体について、偏光フィルタ（Polfiltern）を用いて測定された拡散反射値に基づいて、測色法または濃度測定法の色調目標値が算出されると、さらに利点が得られる。この場合、偏光フィルタを用いて求められる拡散反射値に対しても、測色法または濃度測定法の色調目標値を算出することができる。印刷機の運営者が偏光フィルタを用いて作業をしたいか、それとも使わずに作業をしたいかに応じて、それに対応する色調目標値を算出することができる。

さらに、被印刷体またはインキの拡散反射値、またはこれに相当するインキ層厚が、制御コンピュータに入力されることが意図される。被印刷体またはインキの分光拡散反射値、およびこれに対応するインキ層厚については、例えばインキまたは被印刷体の製造者から供給を受けることができる。この場合、印刷工は、供給された値を手作業で、あるいは、データ媒体またはネットワーク接続を用いて、キーボードやマウスのような相応の入力ユニットを介して印刷機の制御コンピュータへ入力することができる。

本発明の他の実施態様では、被印刷体またはインキの拡散反射値、あるいはこれに相当するインキ層厚が制御コンピュータに記憶されていることが意図される。すなわち、印刷機の製造者が、工場出荷時に既に、被印刷体またはインキの所定の拡散反射値と、これに対応するインキ層厚とを制御コンピュータに記憶させることができ、それによって、少なくとも慣用の被印刷体または印刷インキについては、印刷工による手作業での、すなわち後からの入力が不要になる。この場合、印刷工は、制御コンピュータに記憶されているデータを直接利用することができる。

さらに、制御コンピュータと接続された測定装置によって、被印刷体またはインキの拡散反射値が測定されることが意図される。被印刷体または印刷インキについてのデータが印刷機の制御コンピュータに記憶されておらず、製造者から供給されてもいない場合、未知のインキまたは未知の被印刷体の拡散反射値を測定するために、手動測定装置またはその他の測定装置を印刷機に接続することができる。ただし、この場合、インキ層厚を求めることはできない。この状況では、インキと紙の組み合わせが同じ時に、既知の状態に対してどのような層厚の変更が必要かを提示することしかできない。層厚と拡散反射スペクトルが既知であれば、被印刷体は同じであるがインキが違っている時に、既知の状態に対してどのような層厚の変更が必要なのかを提示することが可能である。拡散反射値とインキ層厚についての、印刷機の制御コンピュータに記憶されているデータ、または印刷工が入力したデータと、測定装置を用いて測定されたデータを、どのような被印刷体またはインキが使用されるのかに応じて、同一の印刷機で同時に利用することができる。

次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。

図１には、２つの印刷ユニット３，４と、給紙装置２と、排紙装置６と、を備える印刷機１が示されている。給紙装置２では、給紙パイル８からシート状の被印刷体、すなわち枚葉紙９が取り出され、吸着ベルトを介して、印刷機１の第１の印刷ユニット３に供給される。そこで、枚葉紙９は、圧胴２８とゴムブランケット胴２６の間の印刷間隙において印刷され、渡し胴１４によって、後続する第２の印刷ユニット４へ渡される。そこで、同じ枚葉紙９が、圧胴１０とゴムブランケット胴１３の間の第２の印刷間隙において刷り上りの第２の色で印刷されて、排紙装置６へ渡される。排紙装置６では、印刷された枚葉紙９が排紙パイル７上に載せられる。両方の印刷ユニット３，４は、版胴１１，１２に印刷インキを供給するインキ装置１６，１７をそれぞれ備えている。加えて、両方の印刷ユニット３，４は、インキ装置１６，１７に既に供給されたインキの粘土に影響を与える働きをする湿し装置１８，１９をそれぞれ有している。インキ装置１６，１７では、電気的に制御されるインキ調量部材によって、インキ装置１６，１７の各ローラへのインキ塗布量を相応に制御することができる。インキ装置１６，１７は、印刷機１の全てのアクチュエータおよび駆動モータをコントロールする、印刷機１の制御コンピュータ５と接続されている。

キーボードまたはタッチスクリーンを備えるモニタ１５を通じて、操作員はデータを制御コンピュータ５に入力することができ、または、相応の状態メッセージを通じて印刷機１の動作状態について知ることができる。加えて、図１には、測色法または濃度測定法による枚葉紙９の測定を行うことができる手動測定装置２０がさらに示されている。印刷機１の制御コンピュータ５には、様々な製造者の、慣用の被印刷体および印刷インキについて、それに対応する分光拡散反射値β₀，β_PWが既に記憶されており、したがって、通常と異なる被印刷体や印刷インキの場合にのみ、印刷工の手動入力によって分光拡散反射値を補足すればよい。これは、モニタ１５のキーボードを通じて行うことができる。さらに、制御コンピュータ５には、ソフトウェアの形態のインキ層厚モデルが存在しており、それによって、被印刷体とインキの分光拡散反射値β₀，β_PWおよび標準インキ層厚Ｓ₀から、個々の印刷ユニット３，４のインキ装置１６，１７を調整するための相応のインキ層厚Ｓ₁を算出することができる。さらに、制御コンピュータ５は、拡散反射値β₀，β_PWおよび標準インキ層厚Ｓ₀から、算出すべきインキ層厚Ｓ₁の他に、濃度測定法の色調目標値ＤＶまたは測色法の色調目標値Ｌ，ａ，ｂを算出することができる。この場合、印刷機１の制御システムは、こうして算出された濃度測定法または測色法の色調目標値を、例えば、その後の目標値・現在値制御の時に利用することができる。測色法の色調目標値Ｌ，ａ，ｂと、その都度算出されるインキ層厚Ｓ₁との間の関係を、図２ａ、図２ｂ、図２ｃに示す。

色制御関数を新たな目標値に合わせるために、まず、インキ層厚Ｓ₁と色調の関係を求める必要がある。これは、制御コンピュータ５に実装されたインキ層厚モデルによって達成され、このインキ層厚モデルは、層厚Ｓ₀の時のインキの分光拡散反射値β₀（λ）および被印刷体の分光拡散反射値β_PW（λ）に基づいている。最も単純な場合、インキ層厚モデルについては、分光拡散反射値は、紙の白色に対して吸光によってのみ影響を受けるものと仮定される：

しかしながら、例えばクベルカ・ムンクの研究に基づき、さらに、例えば、紙とインキの表面における散乱挙動も考慮に入れた複雑なモデルとすることもできる。こうして、拡散反射プロセスから、濃度測定法の色調値と測色法の色調値の両方を算出することができる。

測色法のＣＩＥ Ｌ，ａ，ｂ値の例：

光の種類に固有の放射関数Ｓ（λ）を使うことによって、所望の各発光体（Ｄ６５，Ｄ５０，Ａ，キセノン．．．）の場合の目標値を算出することができる。

濃度値ＤＶの例：

分光フィルタ関数Ｆ（λ）を用いて、各色フィルタ（シアン、マゼンタ、イエロー、ブラック）についての濃度値、および各フィルタ関数（ＤＩＮ，ＤＩＮ狭帯域、ＡＮＳＩ Ａ，ＡＮＳＩ Ｔ．．．）を算出することができる。インキおよび紙の分光拡散反射値β₀，β_pWが、偏光フィルタ測定を行った場合とそうでない場合の両方について存在していれば、測色法と濃度測定法の目標値Ｌ，ａ，ｂ，ＤＶを、これら両方の測定条件の場合についても算出することができる。

紙およびインキの分光拡散反射値β₀，β_pWとこれに相当するインキ層厚Ｓ₀を、複数の情報源から得られたものとすることができ、これらは、インキと共にインキメーカーから供給されるか、色制御部に保存されているか、または手動測定装置２０によって求められる。

測定技術によって求める場合、インキ層厚を求めることはできない。この場合、インキと紙の組み合わせが同じである時に、既知の状態に対してどのような層厚の変更が必要かを提示することしかできない。層厚と拡散反射スペクトルが既知である場合、被印刷体は同じであるがインキが違う時に、既知の状態に対してどのような層厚の変更が必要かを提示することが可能である。濃度測定法の目標値ＤＶの場合でも、測色法の目標値Ｌ，ａ，ｂの場合でも、目標色調の時の層厚Ｓ₁を求めるための完成した方法があるので、数１と前述の計算方法とを用いて、印刷にとって重要な領域の３つから４つの層厚について、色調を算出するのが有効である。色調の変化は、例えば２次多項式によって近似され、そうして、濃度測定法の目標値ＤＶの場合、色調の変化を、目標層厚に基づいて直接求めることができる。

測色法の目標値Ｌ，ａ，ｂの場合には、例えば、まず回帰法によってインキ層厚とＬ，ａ，ｂとの間の関係を求め、続いて、目標色調との色差を求めることができ、あるいは、目標色調に対する色差を直接算出して、これを回帰法により近似することができる。他の方法、例えば測定機器で使用する感度マトリクスに応じた方法も考えられる。

目標色調のために必要なインキ層厚ＳＤ_Neuが求められた後、これが、インキプリセット設定とインキ流入量が既に求められているインキ層厚ＳＤ_Altと関係づけられる。最も単純な場合、インキプリセット設定のインキゾーンが、ＦＺ_AltからＦＺ_Neuへと線形に換算される：

インキ流入量ｌをインキプリセット設定と計画的に結びつけることによって、インキ流入量も新たな色調目標値に合わされる。インキゾーンを線形に換算する他に、インキ壷の調量特性に応じた調節を行うことも可能である。

本発明による制御システムを備えた枚葉紙輪転印刷機を示す図である。 測色法でのＬ値の、それに対応するインキ層厚に対する変化を示す図である。 測色法でのａ値の、インキ層厚に対する変化を示す図である。 測色法でのｂ値の、インキ層厚に対する変化を示す図である。

符号の説明

１ 印刷機
２ 給紙装置
３，４ 印刷ユニット
５ 制御コンピュータ
６ 排紙装置
７ 排紙パイル
８ 給紙パイル
９ 枚葉紙
１０，２８ 圧胴
１１，１２ 版胴
１３，２６ ゴムブランケット胴
１４ 渡し胴
１５ モニタ
１６，１７ インキ装置
１８，１９ 湿し装置
２０ 手動測定装置
Ｓ₀ 標準インキ層厚
Ｓ₁ 算出すべきインキ層厚
β₀ インキの拡散反射値
β_PW 被印刷体の拡散反射値
ＤＶ 濃度測定法による色調目標値
Ｌ，ａ，ｂ，Ｌ^*，ａ^*，ｂ^* 測色法による色調目標値

Claims (7)

1. 制御コンピュータ（５）と、該制御コンピュータ（５）によって制御される少なくとも１つのインキ装置（１６，１７）と、を備えるオフセット印刷機（１）でインキ案内を制御する方法において、
   前記制御コンピュータ（５）は、分光拡散反射値（β_０，β_ｐｗ）を用いて色調に必要なインキ層厚（Ｓ_１）を算出し、算出された該インキ層厚（Ｓ_１）の設定のために必要な、前記インキ装置（１６，１７）での調整プロセスを実行し、
   被印刷体の前記分光拡散反射値（β _ｐｗ ）、インキの前記分光拡散反射値（β_０ ）及び前記インキの前記分光拡散反射値（β _０ ）に相当するインキ層厚（Ｓ_０）が前記制御コンピュータ（５）に記憶され、算出すべきインキ層厚（Ｓ_１）が、波長をλ、インキの必要な分光拡散反射値をβとしたときに以下の式によって算出されることを特徴とする、インキ案内を制御する方法。
   

   
2. 前記分光拡散反射値（β_０，β_ｐｗ）から濃度測定法の色調目標値（ＤＶ）が算出される、請求項１に記載の方法。
3. 前記分光拡散反射値（β_０，β_ｐｗ）から測色法の色調目標値（Ｌ，ａ，ｂ）が算出される、請求項１に記載の方法。
4. インキおよび／または被印刷体の、偏光フィルタを使って測定された前記分光拡散反射値（β_０，β_ｐｗ）に基づいて測色法または濃度測定法の色調目標値（ＤＶ，Ｌ，ａ，ｂ）が算出される、請求項１から３のいずれか１項に記載の方法。
5. 被印刷体またはインキの前記分光拡散反射値（β_０，β_ｐｗ）、またはこれに相当するインキ層厚（Ｓ_０）が前記制御コンピュータ（５）に入力される、請求項１から４のいずれか１項に記載の方法。
6. 被印刷体またはインキの前記分光拡散反射値（β_０，β_ｐｗ）が前記制御コンピュータ（５）と接続された測定装置（２０）によって測定される、請求項１から５のいずれか１項に記載の方法。
7. 請求項１から６のいずれか１項に記載の方法を実行する装置において、
   該装置は印刷機（１）であることを特徴とする装置。

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