(57)【要約】【課題】 測色する絵柄のコントラストが小さい場合でも、色調を測定する絵柄を正確に識別できる測色方法および測色装置を提供する。【解決手段】  見当マーク９１の色調を測定する測色センサーと対向し、印刷物９０の裏面に四角柱の背景部材２０が設置される。背景部材２０の側面は白色と黒色に交互に塗り分けされ、背景部材２０には、背景部材２０を回転させるモータ２１が設置されている。演算装置３０が見当マーク９１を識別する際は、背景板を回転させるモータを駆動し、背景色が白色と黒色のそれぞれの場合で見当マーク９１の色調情報を測定し、背景色と見当マーク９１のコントラストが大きい色調情報を用いて、見当マーク９１は識別される。【選択図】      図１
2006068907.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明基材に印刷された印刷物に近接配置され、ライン状の視野範囲の色調を測定する測色センサを用いて、前記印刷物内に印刷された特定絵柄の色調を測定する測色方法であって、
前記特定絵柄の背景色を、少なくとも白色を含む複数の異なる色に切替えるごとに、前記特定絵柄を含む前記視野範囲の色調情報を測定する工程と、
測定した複数の前記視野範囲の色調情報の中で、前記特定絵柄と前記背景色とのコントラストが最も大きい前記視野範囲の色調情報から前記特定絵柄に対応する色調情報を認識し、前記視野範囲内における前記特定絵柄の位置情報を取得する工程と、
前記視野範囲の色調情報の中で、前記位置情報に対応する色調情報を前記特定絵柄の色調情報として取得する工程とを有することを特徴とする測色方法。
【請求項２】
請求項１に記載の測色方法において、前記特定絵柄の色調情報を取得する工程は、
前記背景色を白色に設定した状態で前記特定絵柄を含む前記視野範囲の色調情報を測定し、測定した前記視野範囲の色調情報の中で、前記位置情報に対応する色調情報を前記特定絵柄の色調情報として取得する工程であることを特徴とする測色方法。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の測色方法において、前記特定絵柄は、前記印刷物の所定の位置に印刷される見当マークとすることを特徴とする測色方法。
【請求項４】
透明基材に印刷された印刷物に近接配置された前記測色センサを用いて、前記印刷物に印刷された前記特定絵柄の色調を測定する測色装置において、
前記特色絵柄の背景色を、少なくとも白色を含み、複数の異なる背景色に切替える背景色切替え手段と、
前記特定絵柄を含む前記視野範囲の色調情報の中から、前記特定絵柄と前記背景色とのコントラストが最も大きい色調情報を用いて前記特定絵柄を認識し、前記視野範囲内における前記特定絵柄の位置情報を取得する特定絵柄認識手段と、
前記視野範囲の色調情報の中で、前記位置情報に対応する色調情報を前記特定絵柄の色調情報として取得する色調情報取得手段を備えていることを特徴とする印刷物の測色装置。
【請求項５】
請求項４に記載の測色装置であって、前記背景色切替え手段は、前記測色センサと対向し、前記印刷物の裏面に設置される背景部材の色を切替える手段であることを特徴とする測色装置。
【請求項６】
請求項５に記載の測色装置であって、前記背景部材の色を切替える手段は、
前記背景部材を、底面が多角形の角柱とし、前記特定絵柄の背景となる前記角柱の側面の少なくとも一つは白色で、他の前記側面は白色とは異なる色であって、
前記角柱を回転させることで、前記特定絵柄の背景となる側面の色を切替える手段であることを特徴とする測色装置。
【請求項７】
請求項４から請求項６いずれかひとつに記載の測色装置であって、
前記背景色切替え手段は、前記特定絵柄の色調情報を取得する際は、前記背景色を白色に設定する手段であって、
前記色調情報取得手段は、前記特定絵柄の色調情報を取得す際に使用する色調情報を、前記背景色を白色に設定した状態で測定された前記視野範囲の色調情報とする手段であることを特徴する測色装置。
【請求項８】
請求項４から請求項７のいずれかひとつに記載の測色装置において、前記特定絵柄は、前記印刷物の所定の位置に印刷される見当マークとすることを特徴とする測色装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、印刷物の色調を測色する測色方法および測色装置に関する技術に関し、更に詳しくは、印刷機上で印刷物の色調を測色するのに好適な測色方法および測色装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
カラーマネージメントの必要性が高まる中で、印刷工場においては印刷物の品質安定化が強く望まれている。カラーマネージメントにおいては、印刷開始時のみならず、印刷途中においても、印刷物の色調は基準印刷物とマッチングしていることが要求される。そこで、印刷工場においては、印刷機に測色装置を設置し、印刷中に印刷物の色調をインラインで測色し、印刷物の色調を管理することが重要視されている。
【０００３】
印刷機に測色装置を設置し、印刷中に測色装置を使用して、インラインで印刷物の色調を測定するためには、測色する絵柄を正確に認識することが必要になる。本出願人に係わる特許文献１においては、印刷機上に測色センサを設置し、測色する絵柄を見当マークに設定し、見当マークが測色センサの視野範囲に入ったタイミングで見当マークを測色する測色方法および測色装置を開示している。
【特許文献１】特開２００１−３３４６３８
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、印刷機上に測色センサを設置し、見当マークを測色することを試みると、様々な問題が生じる。例えば照度ムラ等の外乱が発生すると、測色センサで測色した色調情報から、前記外乱と見当マークとを区別できず測色できない場合もあるし、背景色と見当マークのコントラストが小さいと、測色センサで測色した色調情報から、背景色と見当マークとを区別できず測色できない場合もある。
【０００５】
そこで、本発明は上述した問題を鑑みて、印刷機上に測色センサを設置し、印刷物の色調を測色する測色方法および測色装置において、照度ムラ等の外乱が生じている場合でも、または背景色と測色する絵柄のコントラストが小さい場合でも、測色する絵柄を正常に認識できる測色方法および測色装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述の課題を解決する第１の発明は、透明基材に印刷された印刷物に近接配置され、ライン状の視野範囲の色調を測定する測色センサを用いて、前記印刷物内に印刷された特定絵柄の色調を測定する測色方法であって、前記特定絵柄の背景色を、少なくとも白色を含む複数の異なる色に切替えるごとに、前記特定絵柄を含む前記視野範囲の色調情報を測定する工程と、測定した複数の前記視野範囲の色調情報の中で、前記特定絵柄と前記背景色とのコントラストが最も大きい前記視野範囲の色調情報から前記特定絵柄に対応する色調情報を認識し、前記視野範囲内における前記特定絵柄の位置情報を取得する工程と、前記視野範囲の色調情報の中で、前記位置情報に対応する色調情報を前記特定絵柄の色調情報として取得する工程とを有することを特徴とする測色方法である。
【０００７】
本発明の測色方法によれば、前記特定絵柄と背景色が補色に近いほど、前記特定絵柄と背景色との色差情報の差異は大きくなるため、前記特定絵柄と背景色とのコントラストが小さい場合でも、前記特定絵柄の背景色を切替えることで、前記特定絵柄と背景色とのコントラストを大きくすることができ、正確に前記特定絵柄を認識できる。また、前記特定絵柄と背景色とのコントラストを大きくすることで、照度ムラ等の外乱の影響も受け難くなる。なお、前記特定絵柄は、印刷機の各ユニットで印刷される見当マークとすることが望ましい。見当マークの形状は予め定められており、見当マークは認識し易いからである。
【０００８】
また、第１の発明の測色方法においては、前記特定絵柄の色調情報を取得する際に、前記背景色を白色に設定した状態で前記特定絵柄を含む前記視野範囲の色調情報を測定し、測定した前記視野範囲の色調情報の中で、前記位置情報に対応する色調情報を前記特定絵柄の色調情報として取得することが望ましい。前記特定絵柄の色調管理に使用される色調を測定する際は、背景色を白色に設定することで、前記特定絵柄の色調管理に使用される色調を背景色の影響を受けずに正確に測定できる。また、前記特定絵柄の位置情報を取得することで、色調を測定するごとに背景色を切替える必要は無くなる。
【０００９】
前述した課題を解決する第２の発明は、前記印刷物に近接配置された前記測色センサを用いて、前記印刷物に印刷された前記特定絵柄の色調を測定する測色装置において、前記特色絵柄の背景色を、少なくとも白色を含み、複数の異なる背景色に切替える背景色切替え手段と、前記特定絵柄を含む前記視野範囲の色調情報の中から、前記特定絵柄と前記背景色とのコントラストが最も大きい色調情報を用いて前記特定絵柄を認識し、前記視野範囲内における前記特定絵柄の位置情報を取得する特定絵柄認識手段と、前記視野範囲の色調情報の中で、前記位置情報に対応する色調情報を前記特定絵柄の色調情報として取得する色調情報取得手段を備えていることを特徴とする印刷物の測色装置である。なお、前記特定絵柄は、印刷機の各ユニットで印刷される見当マークとすることが望ましい。見当マークの形状は予め定められており、見当マークは認識し易いからである。
【００１０】
また、第２の発明の測色装置においては、前記背景色切替え手段は、前記測色センサと対向し、前記印刷物の裏面に設置される背景部材の色を切替える手段であることが望ましい。更には、前記背景部材の色を切替える手段は、前記背景部材を、底面が多角形の角柱とし、前記特定絵柄の背景となる前記角柱の側面の少なくとも一つは白色で、他の前記側面は白色とは異なる色であって、前記角柱を回転させることで、前記特定絵柄の背景となる側面の色を切替える手段であることが望ましい。
【００１１】
加えて、第２の発明の測色装置において、前記背景色切替え手段は、前記特定絵柄の色調情報を取得する際、前記背景色を白色に設定する手段であって、前記色調情報取得手段は、前記特定絵柄の色調情報を取得す際に使用する色調情報を、前記背景色を白色に設定した状態で測定された前記視野範囲の色調情報とする手段であることが望ましい。
【発明の効果】
【００１２】
上述した測色方法または測色装置によれば、ある背景色（例えば、白色）とのコントラストが小さい前記特定絵柄の場合でも、背景部材の色を変更するなどして、前記特定絵柄と背景色とのコントラストを大きくすることで、正確に前記特定絵柄を認識できる。また、前記特定絵柄と背景色とのコントラストを大きくすることは、前記特定絵柄を認識する際に、照度ムラ等の外乱が小さくできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図を参照しながら、本発明の実施の形態について詳細に説明する。本実施の形態の測色装置においては、測色する絵柄をグラビア印刷機の各ユニットで印刷された見当マークと設定し、見当マークの色差情報を測定する測色装置である。
【００１４】
図１は、グラビア印刷機のユニットに設置された測色装置の主要部を説明するための図である。図１に示したように、本実施の形態における測色装置の主要部は、特定絵柄として見当マーク９１の色調を測定する測色センサ１０と、測色センサ１０と対向し、基材が透明な印刷物９０の裏面に設置され、底面が四角の角柱で、前記角柱の側面は白色と黒色に交互に塗り分けされている背景部材２０と、測色センサ１０の信号を処理する演算装置３０と、測定した見当マーク９１の色調情報を表示するモニタ４０と、演算装置３０の命令に従い背景部材２０を回転させるモータ２１と、版胴９２の回転に同期してパルスを発生させるエンコーダ５０から構成されている。
【００１５】
測色装置は、エンコーダ５０が発生するパルス信号を利用して特許文献１で開示されている方法などで、測色センサ１０の視野範囲１１に見当マーク９１があるタイミングで、背景色と視野範囲１１の撮像画像との色差情報を測定し、色差情報の変動等を監視する。そして、測色装置は、色差情報等をモニタ４０で表示したり、色差情報の変動量が基準値を超えた場合には警報を発する等を行なうことで、印刷物９０の色調を管理する。
【００１６】
測色装置に備えられた測色センサ１０は見当マーク９１の色調を測定するセンサーで、本実施の形態において測色センサ１０は、イメージング分光器とエリアセンサカメラを用いた測色センサとしている。測色センサ１０は、エリアセンサカメラにてライン状の視野範囲１１のイメージを撮像し、視野範囲１１の画像の波長情報を、視野範囲１１内の位置情報に関連付けてに記録する。
【００１７】
演算装置３０は、本発明に係わる特定絵柄認識手段および色調情報取得手段として機能する装置で、測色センサ１０で測定した波長情報と背景色の波長情報から色差情報を算出し、算出した色差情報から見当マーク９１の箇所の色差情報を認識・抽出することで、印刷物９０の色調を管理する。なお、色差情報を算出する際に使用される背景色の波長情報は、事前に演算装置３０内部に記憶されている。
【００１８】
演算装置３０の特定絵柄認識手段に該当する機能は、色差情報の中から見当マーク９１に該当する色差情報を認識すると、演算装置３０は視野範囲１１における見当マーク９１の位置情報（以下、マーク位置情報と記す）を記憶する。演算装置３０の色調情報取得手段に該当する機能は、演算装置３０の見当マーク９１を認識した後、演算装置３０は測定するごとに見当マーク９１の認識は行なわず、記憶したマーク位置情報の色差情報を見当マーク９１の色差情報として抽出し、抽出した色差情報を印刷物９０の色調管理に使用する。
【００１９】
図２は、演算装置３０が算出する色差情報を説明するための図である。図２（ａ）は測色センサ１０の視野範囲１１を説明する図である。図２（ａ）に示したように、視野範囲１１はライン形状で、測色センサ１０の位置を調整することで、印刷物９０の流れ方向と平行し、見当マーク９１の中心近傍を通過するライン上に視野範囲１１は設定される。
【００２０】
図２（ｂ）は、図２（ａ）の見当マーク９１を測色センサ１０で測定した時に、演算装置３０で算出される色差情報を説明するための図である。図２（ｂ）において、Ｘ軸は色差情報、Ｙ軸は位置情報である。図２（ｂ）に示したように、図２（ａ）の見当マーク９１を含む視野範囲１１の色調情報を測定した場合、見当マーク９１の存在する位置の色差情報と見当マーク９１の存在しない位置（すなわち背景色）の色差情報とに差異が生じる。演算装置３０は、この色差情報の差異を利用して見当マーク９１を認識する。例えば、演算装置３０は、算出した色差情報の最大ピーク値の数十パーセント（例えば８０パーセント）に閾値６０を設定し、設置した閾値６０よりも大きい色差情報の位置情報をマーク位置情報として抽出する。
【００２１】
上述したように、演算装置３０は色差情報の差異を利用して見当マークを認識するため、背景色とコントラストの小さい見当マークの場合や、照度ムラ等の外乱がある場合には、見当マークと背景色との区別が正常にできず、見当マークを誤認識するケースがある。
【００２２】
一般的には、透明な基材に印刷された見当マークの色調情報を精度よく測色するために、測色センサと対向し、印刷物の裏面に白色の背景部材をグラビア印刷機に設置する。白色に対してコントラストの大きい見当マーク（例えば、黒色の見当マーク）の場合は、色差情報の差異が大きく、見当マークを正常に認識できるが、白色に対してコントラストの小さい見当マーク（例えば、淡黄色の見当マーク）の場合や、照度ムラ等の外乱が発生した場合は、色差情報の差異が小さく、見当マークを誤認識するケースが多くなる。
【００２３】
図３は、演算装置３０における見当マーク９１の誤認識を説明するための図である。図３（ａ）においては、視野範囲１１に照度ムラ７０が発生している状況を示している。図３（ｂ）は、図３（ａ）の状態において見当マーク９１を測色したときに、演算装置３０で算出される色差情報である。
【００２４】
図３（ａ）の状態で見当マーク９１を測色した場合は、図３（ｂ）に示したように、測色センサ１０の視野範囲１１において、見当マーク９１の箇所と照度ムラ７０の箇所において、色差情報に変化が生じる。このため、見当マーク９１と背景色のコントラストが小さい場合は、照度ムラ７０の箇所の色差情報が閾値６０よりも大きくなり易く、演算装置３０は照度ムラ７０をも見当マーク９１として誤認識してしまう。
【００２５】
このため、本実施の形態の測色装置においては、見当マーク９１と背景色との色差を大きくするために、演算装置３０が見当マーク９１を認識する際に背景色を変更できる背景色切替え手段を設けている。本実施の形態において、背景色切替え手段は、四角柱で、白色と黒色の側面を有する背景部材２０と、背景部材２０を回転させるモータ２１とで実現される。
【００２６】
図４は、本実施の形態における背景部材２０を説明する図である。本実施の形態において、背景部材２０の形状は四角柱であり、見当マーク９１を測色する背景となる側面は、交互に白色と黒色に色分けされている。また、背景部材２０には、背景部材２０を９０度づつ回転させるモータ２１が備えられている。図４（ａ）は、見当マーク９１の背景となる背景部材２０の側面が白色の状態である。演算装置３０からの命令に応じてモータ２１が回転し、四角柱である背景部材２０が９０度した状態が図４（ｂ）である。図４（ｂ）においては、見当マーク９１の背景となる側面は白色から黒色に変更される。
【００２７】
図５は、背景部材２０における各色（白色または黒色）で見当マーク９１を測色した際に、演算装置３０で算出される色差情報を説明するための図で、更に詳しくは、図５（ａ）、（ｂ）は、見当マーク９１の背景色が白色のときの色差情報を説明する図で、図５（ｃ）、（ｄ）は、見当マーク９１の背景色が黒色ときの色差情報を説明する図である。
【００２８】
図５に示したように、見当マーク９１の背景色が変化すると、背景色と見当マーク９１との色差が変化する。例えば見当マーク９１の色が白色とのコントラストが小さい場合は、図５に示したように、見当マーク９１と背景色との色差の差異は、図５（ｂ）の背景色が白色よりも、図５（ｄ）の背景色が黒色のときが大きくなる。図５（ｂ）と（ｄ）を比較すればわかるように、見当マーク９１の背景色を黒色に設定した方が、演算装置３０は見当マーク９１を認識し易くなる。
【００２９】
このように一般的に、見当マーク９１と背景色の関係が補色関係に近いほど、見当マーク９１と背景色との色差の差異は大きくなり、見当マーク９１と照度ムラの色差情報の差異も明確になる。
【００３０】
測色装置に備えられた演算装置３０は、見当マーク９１を正確に認識するために、背景部材２０を回転させることで、同一の見当マーク９１の色差情報を複数の背景色（本実施の形態においては２色）で測定し、測定した複数の色差情報の中から、背景色と見当マーク９１のコントラストが最も大きい色差情報からマーク位置情報を取得する。そして、色調管理を行う際は、背景色が見当マーク９１の色差情報に及ぼす影響を小さくするため、見当マーク９１の背景色を白色に設定して測定した色差情報において、マーク位置情報の色差情報を見当マーク９１の色差情報として色調管理に使用する。
【００３１】
これまでは見当マークが一つの場合について記述した。実際の印刷物は、多色で印刷することがほとんで見当マークも複数存在することになるが、特許文献１で開示されているような方法で、それぞれの見当マークを測定するタイミングを変更すればよい。
【００３２】
なお本実施の形態においては、背景部材の側面の色を２色（白色と黒色）にしているが、背景部材の側面の色は３色以上（例えば、イエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックの４色）でも構わない。
【００３３】
（測色方法の説明）
ここから、本実施の形態の測色方法の手順について説明する。図６は、本発明の測色方法の手順を説明するフロー図である。測色方法の最初のステップＳ１０は、背景色を白色に設定した状態で見当マークの色調情報を測定するステップである。本実施の形態の測色装置においては、見当マーク９１の背景面は白色に設定され、測定した見当マーク９１の色差情報は、演算装置３０に記憶される。
【００３４】
次のステップＳ２０は、背景色を変更するステップである。実施の形態における測色装置においては、演算装置３０が背景部材２０に備えられたモータ２１を駆動させ、背景部材２０を９０度回転させることで、見当マーク９１の背景色は黒色に設定される。
【００３５】
次のステップＳ３０は、背景色を変更した状態で、見当マークの色調情報を測定するステップである。本実施の形態の測色装置においては、背景色を黒色に設定した状態で測定した色差情報は演算装置３０に記憶される。ステップＳ２０およびステップＳ３０は、設定できるすべての白色以外の背景色について実行する。
【００３６】
次のステップＳ４０は、白色を含め、すべての背景色で測定した見当マークの色差情報の中で（本実施の形態においては、演算装置３０に記憶した色差情報の中で）、最も見当マークと背景色のコントラストが大きい色差情報から、測色センサの視野範囲内における見当マークの位置間情報（本実施の形態においては、マーク位置情報）を取得する。
【００３７】
次のステップＳ５０は、背景色を白色に設定するステップである。本実施の形態における測色装置においては、演算装置３０が背景部材２０に備えられたモータ２１を駆動させ、背景部材２０を回転させることで、見当マーク９１の背景色は白色に設定される。
【００３８】
次のステップＳ６０は、背景色が白色の状態で見当マークの色調情報を測定し、マーク位置情報の色差情報を見当マークの色差情報として取得し、印刷物の色調を管理するステップである。このステップは、印刷が終了するまで実行される。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本実施の形態の測色装置の主要部を説明する図。
【図２】測色装置で算出される色差情報を説明する図。
【図３】見当マークの誤認識を説明する図。
【図４】本実施の形態の背景部材を説明する図。
【図５】背景色を変更したときの測色装置で算出される色差情報を説明する図。
【図６】測色方法の手順を示したフロー図。
【符号の説明】
【００４０】
１０  測色センサ
１１  測色センサの視野範囲
２０  背景部材
２１  モータ
３０  演算装置
４０  モニタ
５０  エンコーダ
６０  閾値
７０  照度ムラ
９０  印刷物
９１  見当マーク
【図１】
2006068907.tif 000003
【図２】
2006068907.tif 000004
【図３】
2006068907.tif 000005
【図４】
2006068907.tif 000006
【図５】
2006068907.tif 000007
【図６】
2006068907.tif 000008