JP5497988B2 - インキスプリット修正方法 - Google Patents

Description

本発明は、独立請求項の前提項に記載されている、作動している印刷装置で印刷枚葉紙の色測定をするときにインキスプリットに起因する表面効果によって引き起される測定誤差を修正する方法に関する。

特許文献１には、印刷装置で、特に枚葉紙オフセット印刷機で、印刷プロセスを監視および／または制御するために色値および／または濃度値を求める方法および測定装置が記載されており、この方法では、印刷枚葉紙の測定区画が印刷プロセス中に直接、作動している印刷装置の内部または表面で光電式に測定され、その際に得られた測定値から、該当する測定区画の色値および／または濃度値が求められる。

この方法では、測定値は印刷プロセス中に、印刷装置（たとえば枚葉紙オフセット印刷機または一般的なプリンタ）の内部に組み付けられた測定機構によって直接検出される。このような種類の測定値検出もしくは測定のことを、以下においては「インライン式」と呼ぶ。これとは異なり、印刷製品の安定した状態のときに印刷装置の外部で測定値検出をすることを「外部式」と呼ぶ。

インライン式の測定技術は、従来の外部式の色測定技術よりも明らかに複雑である。インライン式の測定は、インキ塗布の直後に行わなくてはならない。その時点でインキ層はまだ安定していない。インキ層は、さまざまに異なる時間定数で弱まっていく種々の印刷プロセスの条件やインキ特性によって影響をうける。そのため状況によっては、インライン式の測定値と、これに対応する、乾いて安定したサンプルについて行う外部式の測定値との間では、大きな差異が生じる可能性がある。さらに、プロセス依存性が測定データの解釈を難しくする。測定されたばらつきがインキ塗布による変化に起因するものか、それともプロセスの条件による変化に起因するものかは、一義的に明らかにはならない。したがって、インライン式に求めた測定値と外部式に求めた測定値とを直接比較することはできない。

インライン式に求めた測定値と外部式に求めた測定値との差異は、インライン式の測定値を実際に利用するために修正されなくてはならない。この修正は、一般に、インキ割れ修正またはインキスプリット修正と呼ばれる。

特許文献１には、こうした問題への解決の試みについて記載されている。それは、相応の安定した外部式のサンプル（印刷製品）を規格に則した色測定値および濃度測定値へ変換することを可能にする、インライン式の測定値の計算による修正方法と組み合わされた、測定技術と測定ジオメトリの特別な設計を内容としている。つまりこの公知の解決の試みは、測定技術的な要素と計算的な要素とを含んでいる。

測定技術的な要素の目的は、プロセス依存的な外乱効果の影響を最大限に減らし、できるだけ一義的な測定値を供給することにある。そして、外部式に求められた、規格に則した測定値と比べたときに残っている測定値の誤差は、数値的な修正措置もしくは修正モデルによって補償される。

上述した測定技術的な修正要素の１つの好ましい具現形は、特許文献１によると、測定ヘッドの照明経路および受光経路における偏光フィルタの使用である。偏光フィルタは直線偏光子でできており、相互に直交する偏光軸を備えるように照明経路および受光経路に組み付けられている。

このような偏光フィルタを配置することは、表面効果によって生じる外乱要素を除去し、もしくはこれを少なくとも強力に減衰させる。しかし、同じく特許文献１に記載されている別の測定誤差（特に乱れたインキ層の表面変調に基づく誤差）は、このような措置によっては減衰させ、もしくは除去することができない。そのために計算的な修正要素が適用されている。

偏光フィルタを備えた機構による、表面効果の結果としての測定誤差のほぼ完全な除去は、測定工学の観点からすると、それ自体としては優れた解決法である。そのようにして、有効な計算的な修正要素との組み合わせで、特に、インライン式の測定値に及ぼされるインキスプリットの悪影響を除外することができる。
国際公開第２００５１０８０８３号公報

測定技術に関わる修正要素としての偏光フィルタの使用は確かに非常に効果的ではあるものの、偏光フィルタを組み付けることはさまざまな欠点と結びついている。特に不都合なのは、光量の大幅な減少である。設置場所の問題も光学的な結像品質を低下させ、コストはさらに別の悪い要素である。

特許文献１にも主に記載されているような画像生成をしない測定技術では、測定システムから見て表面効果が非常にはっきりと現れているほど、印刷直後の測定地点でインキ層の乱れがまだ依然として強く残っているのが通常であるという理由から、表面効果の計算による修正は、多くの場合、目的に適っていない。特に表面が暗い場合、表面効果に由来するノイズ信号の割合は、本来の有効な信号に対して多くなる。表面効果は加算的に働く乱れなので、計算による修正は、最終的に、信号全体に対して減算的に作用しなくてはならない。特に印刷プロセスにはゆらぎがあり、それに伴って測定結果もまたゆらぎが生じるので、このような減算的な修正には問題があり、もしくはまったく実用的でない。

本発明により、インライン式の測定における測定値修正の新たな方法であって、この種の公知の方法の上述した欠点を有していない方法が提供されることが求められる。測定値の修正は、インライン式の測定と、これに対応する外部式の測定との間の差異が最低限に抑えられるように作用するのが望ましい。

本発明の根底にある課題は、独立請求項の特徴部分に記載された方策によって解決される。本発明のさらなる実施形態および特に好ましい実施形態は、従属請求項の対象となっている。

本発明の基本的思想は、表面効果の修正を特許文献１のように偏光フィルタを用いて行うのではなく、印刷機に取り付けられ、印刷されたばかりの用紙を観察するラインカメラまたはエリアカメラの画像データに基づいて、計算のみで行うという点にある。

本発明による方法は、測定の妨げとなる、インキ割れもしくはインキスプリットによって引き起される表面効果は非常に局所的であり、全体として非常にわずかな部分で生じるという知見に基づくものである。カメラによって印刷画像を走査すると、個々の細かいが、それと同時にきわめて明るい点として、カメラ画像に外乱効果を認識することができる。本発明の基本的思想は、画像の中でこうした極端に明るい点を識別し、それが測定結果に及ぼす影響を除去することにある。このことは、このような明るい点を、着目する測定値を求めるのに考慮に入れないことによって行うことができ、または、画像全体に占めるこのような点の割合と、その平均の明るさとが算出されることによって行うことができ、それによって表面効果が定量的に求められ、測定結果の修正に利用することができる。すなわち、本発明による方法は画像に基づく表面効果の修正である。

本発明の方法には、適切な地点において印刷画像を高い品質で記録することができるように取り付けられた、画像を生成するセンサ（たとえばラインカメラまたはエリアカメラ）が必要である。たとえば枚葉紙オフセット印刷機では、この点については事実上、最後の印刷ユニットだけが考慮の対象となり、その場合、測定地点は印刷胴の上にある。あるいはこの方法は、１点ごとに走査をするセンサによってもまた、それが十分に高い局所的な解像度を有していれば、実現することができる。

本発明による画像に基づく修正は、画像生成をするセンサだけを用いて作動する測定システムで特に有意義に適用可能である。このような測定システムは、たとえば印刷されたばかりの印刷枚葉紙を、印刷隙間から数センチ出たところで、まだ印刷胴の上にあるうちに観察するラインカメラを備えている。印刷制御の必要性のために、このようなカメラは、印刷制御に有意義なカメラの分光感度を決める、適切な光源および／またはフィルタを備えている。印刷制御の必要性に適しているカメラは、さらに、少なくとも３つの分離された分光領域を備えており、たとえばシアン、マゼンタ、イエローの領域を備えている。とりわけこのような画像生成をする測定システムでは、偏光フィルタを装備するのは容易でなく、したがって、計算による修正は特に有意義である。

このようなカメラシステムが印刷制御（すなわち特に、印刷ユニットのインキつぼへの制御要素の半自動式または全自動式の制御）のために利用される場合、カメラシステムは印刷動作中にいわゆる色測定用ストリップの画像を継続して作成し、測定コンピュータへ伝送する。測定コンピュータは、すでにコントロールストリップの画像の抽出が以前の処理段階で行われていない場合には、画像全体からコントロールストリップの画像を抽出し、最終的にストリップの個々の測定区画の画像を抽出する。そして、これらの部分画像を基にして、印刷制御にとって有用な測定量を算定することができる。このことは、測定区画内の個々の画点の測定値を適切に平均化することによって行うのが好ましい。

しかし、こうして作動中の印刷機で求められた測定値は、インキ割れによって引き起される冒頭に述べた誤差を含んでおり、これを修正しなくては正確な印刷プロセス制御は不可能である。

そこで本発明による方法は、印刷制御のために利用されるべき部分画像の画像データに基づいて、表面効果の割合が特に高い画点もしくは走査点、および／または全体としての表面効果の強度が判定されることを意図している。このことは、明るさが特定の閾値を上回っている画点もしくは走査点が画像データで識別されることによって行われる。

そして修正は、本発明の特に簡単な実施形態では、識別された明るい画点（および場合によりこれに隣接する画点）がその後の処理から除外されるように行うことができる。すなわち、上述のように、印刷制御のための測定値を求めるための画点の測定値の平均化は、著しい表面効果によって乱された画点もしくは走査点を抜きにして行われる。

本発明の別の実施態様では、明るい画点の識別に引き続いて、測定区画の画像に占めるその部分の割合（測定区画内の画点の総数に対する、特に明るい画点の数）が求められる。さらに、その平均化された明るさも算出されるのが好ましい。それにより、表面効果を定量的に求めることができる。表面効果の定量的な知見は、特にそれによって、画像生成をしない第２のシステムの誤差を含んだ測定を修正することができるという理由から有用である。特に、画像検査のために画像生成をするシステム（すなわち、特に印刷機の色制御のためではない、たとえば画像誤差の認識のためのシステム）と、印刷機の色制御をするための画像生成をしないシステム（たとえば点状に測定をする分光光度計）との組み合わせが考えられる（図４参照）。

上述した修正は、インキスプリット（インキ割れ）に起因する表面効果によって引き起される測定誤差の部分を修正するものにすぎない。したがって、上述した修正は一種の「実質上の」偏光フィルタである。インキスプリットによって引き起される誤差全体を最善に修正するために、実際には、特許文献１に記載されているような、さらに別の計算による修正が行われる。しかし、この修正は本発明の対象ではないので詳しい説明をするには及ばない。

しかしながら、考えられるのは、ラインカメラまたはエリアカメラを備えた上述のシステムだけではない。本発明による方法は、画像生成をする測定システム（ラインカメラまたはエリアカメラ）の利用だけに限定されるものではない。サンプルを走査するために、たとえば特許文献１に記載されているように、画像生成をしない測定システムを用いることもできる。画像生成をしない色測定工学センサ（たとえば分光光度計を備えた点測定装置）と、画像生成をするセンサ（たとえば画像検査のためのカメラシステム）との組み合わせが、本発明の方法にとって特に好都合である。そして、画像生成をしないセンサの（表面効果によって引き起される）測定誤差を上述した方法で修正するために、画像生成をするセンサ（カメラ）の画像情報を利用することができる。

さらに、画像生成をするセンサを使用する場合、その画像情報は、誤差を含んでいる測定区画を認識するために利用することができる。特に、その場合、シミ（特に印刷機の始動時）や不具合（ヒッキー）を印刷画像で認識することができ、そして、該当する測定区画を印刷制御から除外することができる。このことは、特に、画像生成をしないセンサと画像生成をするセンサとの組み合せが採用される場合に有意義である。

次に、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。

図１に従うと、印刷機の最後の印刷胴Ｚの上にある印刷枚葉紙Ｂが、ラインカメラＫで画像生成をする走査装置によって、１点ごとに光電式に走査される。このとき印刷枚葉紙のラインごとの走査によって、二次元の画像が作成される。その際に得られた、走査されたすべての画点もしくは走査点の走査信号の形式の画像データが得られる（ボックス１）。画像生成をする適切な走査装置は公知であり、本発明の対象ではない。

走査信号に基づいて、それ自体公知のやり方で、たとえば印刷機の制御に利用することができる色測定値および／または濃度測定値が求められる。このとき特に、印刷枚葉紙の表面にあるコントロールストリップの測定区画に由来する画点の走査信号が評価される。ボックス３に、色測定値および／または濃度測定値の全体が示されている。

本発明によると、色測定値および／または濃度測定値を求めるときに、インキスプリット（インキ割れ）によって引き起される表面効果の修正が行われる。このことはボックス２に示されている。

これに続いて、表面効果に起因しない、インキスプリットが原因で生じるその他の測定誤差を修正する、たとえば特許文献１で公知になっている別の数値修正が行われる。このことはボックス４に示されている。

すべての修正ステップの結果として、最終的に、インキスプリットが修正された色測定値および／または濃度測定値が得られる（ボックス５）。

図２には、本発明による修正方法のもっとも単純な実施形態が、もう少し詳しく図示されている。

画像データ（ボックス１）に基づいて、明るさが特定の限界値Ｉ_G（図３）を上回っている走査点が識別される（ボックス２ａ）。そして、この識別された走査点がフィルタアウトされ（ボックス２ｂ）、すなわち、この識別された走査点の走査信号は、以後の色測定値および／または濃度測定値の求める（ボックス３）のには考慮されない。

図３は、印刷枚葉紙の走査点に対する測定された典型的な明るさ分布の一部を示している。横軸は個々の走査点ｉを表しており、縦軸はその明るさＩを表している。大半の走査点の明るさは限界値Ｉ_Gの範囲内にある。印刷枚葉紙のインキ層の表面がインキ割れによって乱されている個所では、極端に明るい走査点が測定される。しかし、このような極端に明るい走査点の個数もしくはその部分の割合は比較的わずかである。限界値Ｉ_Gを上回る明るさをもつ走査点はすでに述べたようにフィルタアウトされ、すなわち、色測定値および／または濃度測定値を求めるのに考慮されない。限界値Ｉ_Gの設定は、インライン式の測定結果と外部式の測定結果とができる限り比較可能になるように、サンプル測定値に基づいて経験的に行われる。

図４には、印刷枚葉紙Ｂを走査するために、ラインカメラＫと、特に分光光度計が組み付けられた点測定装置Ｓとの組み合わせである本発明による方法の変形例が示されている。

ラインカメラＫの走査信号（画像データ１）を基にして、色測定値および／または濃度測定値が求められ（ボックス３）、画像検査のために利用される（ボックス６）。その前に、図１を参照して説明したとおり、表面効果の修正が行われる（ボックス２）。

点測定装置Ｓの測定信号は、まず通常の手法で予備処理されてから（ボックス１１）、色測定値および／または濃度測定値へと換算される（ボックス１３）。このとき表面効果の修正が行われ（ボックス１２）、その際に、ラインカメラの画像データが有効利用される。引き続いて、残りの測定誤差についてさらに別の数値修正がまた行われ（ボックス１４）、最後に、たとえば印刷機制御の目的のために、修正された色測定値および／または濃度測定値の出力が行われる（ボックス１５）。

本発明の方法を示す概略図である。 本方法の一実施形態を示すブロック図である。 本方法の説明のための略図である。 本方法の別の実施形態を示すブロック図である。

符号の説明

Ｂ 印刷枚葉紙
Ｋ ラインカメラ
Ｓ 点測定装置
Ｚ 印刷胴

Claims (3)

1. 印刷枚葉紙を１点ごとに光電式に走査し、走査点の走査信号（１）に基づいて色測定値および／または濃度測定値を求め（３）、作動している印刷装置で前記印刷枚葉紙の色測定をするときにインキスプリットに起因する表面効果によって引き起される測定誤差を修正する方法において、
   限界値（Ｉ_G）を上回る明るさを有している走査点を識別し、走査点を識別したことを役立てて測定値を修正し、
   前記印刷枚葉紙の表面にある測定区画について前記色測定値および／または濃度測定値を求める（３）ときには、前記測定区画の内部にある走査点の少なくとも一部の走査信号を平均化する、
   ことを特徴とする、インキスプリットに起因する表面効果によって引き起される測定誤差を修正する方法。
2. 前記限界値を上回る明るさをもつ走査点の割合を求め、それに基づいて表面効果のある部分の割合を算出する、請求項１に記載の方法。
3. 前記限界値を上回る明るさをもつ走査点を識別するために画像生成をする、特にラインカメラやエリアカメラ（Ｋ）などの走査システムを用いる、請求項１または２に記載の方法。

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