(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
印刷動作時に巻帯体印刷機の幅を横切って相互に離間した位置で巻帯体に転移可能な第１の色のインクの量を制御する調整可能なインクゾーン制御機構を有するとともに、インクを巻帯体に転移する印刷ローラを有する型の巻帯体印刷機であって、版板を印刷ローラに取り付けることにより巻帯体の横方向に延びた非印刷領域が巻帯体上に形成され、前記巻帯体印刷機は巻帯体上の非印刷領域に相互に離間した各位置に配され、少なくとも前記第１の色を有するカラーブロックセットを印刷し、前記巻帯体印刷機の運転中に移動する巻帯体上に印刷された前記少なくとも第１の色の反射密度を測定する巻帯体印刷機用のダイナミック反射密度測定制御システムにおいて、
所定範囲内の強度値を有する複数のピクセルからなる前記巻帯体の所定サイズのデジタル化像を取得する像取得手段と、
前記デジタル化像を記憶するメモリ手段と、
点弧時に少なくとも前記巻帯体の所定領域を照明するストロボ手段と、
前記像取得手段を較正し、前記デジタル化像の高い及び低い光反射率レベルに対して所定の値を与える較正手段と、
前記カラーブロックセットの１つの少なくとも一部の取得されたデジタル化像内に位置した印刷物の内容による光散乱の影響を受ける反射密度に対する補償を行う光散乱補償信号を発生する補償手段と、
前記メモリ手段内に記憶された、一様な表面の基準から取得されたデジタル化像を解析し、前記デジタル化像の解析により前記ストロボ手段の点弧時に取得された前記デジタル化像の全体にわたる複数の位置について照明の強度を求め、この複数の位置間での非一様な照明を補償する光不連続補償信号を発生する処理手段と
を具備し、
前記処理手段は、
少なくとも前記第１の色を含む前記カラーブロックセットのデジタル化像を解析し、前記光散乱補償信号及び前記光不連続補償信号によって修正される前記デジタル化像の反射密度値を生成する
ことを特徴とする巻帯体印刷機用のダイナミック反射密度測定制御システム。
【請求項２】
前記像取得手段は、
前記デジタル化像を取得するのに適した電荷結合素子（ＣＣＤ）マトリクスセンサ手段を有し、
前記ＣＣＤマトリクスセンサ手段は、
レンズと、前記レンズを通過した光をそれぞれ赤、緑及び青の光を有する３つの経路に分離する分離手段とを有し、
前記ＣＣＤマトリクスセンサ手段は、
前記分離手段によって分離された３つの経路に対応する３つのチャネルを有し、
前記各チャネルは、
対応する各色の像マトリクスを出力する
ことを特徴とする請求項１記載の巻帯体印刷機用のダイナミック反射密度測定制御システム。
【請求項３】
前記巻帯体の所望領域のデジタル化像を取得するため、前記ＣＣＤマトリクスセンサ手段と前記ストロボ手段とを装着し、前記ＣＣＤマトリクスセンサ手段と前記ストロボ手段とを巻帯体の幅を横切って移動するキャリッジ手段
をさらに具備したことを特徴とする請求項２記載の巻帯体印刷機用のダイナミック反射密度測定制御システム。
【請求項４】
前記ストロボ手段によって点弧時に発生される照明の強度と色とを測定し、前記測定された強度と色とを示すストロボ強度信号を発生する手段を
さらに具備し、
前記処理手段は、前記ストロボ強度信号を用いて、ストロボ点弧時の強度と色との変動を補償した前記反射密度を発生する
ことを特徴とする請求項２記載の巻帯体印刷機用のダイナミック反射密度測定制御システム。
【請求項５】
前記カラーブロックセットは、べたカラーブロック、網掛けブロック、べた及び網掛けを組み合わせたブロック、及び重ね印刷されたべたブロックを具備した
ことを特徴とする請求項１記載の巻帯体印刷機用のダイナミック反射密度測定制御システム。
【請求項６】
前記メモリ手段は、
まとめてプロットされることにより、略漸近曲線となる光散乱データを有し、
前記補償手段は、
前記略漸近曲線から、前記デジタル化像内のピクセルの高反射レベル、および前記デジタル化像内の対象のカラーブロックセットからの距離に対する光散乱補償信号を発生する
ことを特徴とする請求項１記載の薪帯体印刷機用のダイナミック反射密度測定制御システム。
【請求項７】
前記処理手段は、
前記カラーブロックセットの少なくとも１つの光散乱補償信号を求めるために前記カラーブロックセットのデジタル化像のほぼ全てのピクセルを解析し、
前記カラーブロックセットのうちの対象のブロックに関する前記光散乱補償信号を算出する
ことを特徴とする請求項１記載の巻帯体印刷機用のダイナミック反射密度測定制御システム。
【請求項８】
前記較正手段は、
前記像取得手段が前記処理手段で解析する第１の基準のデジタル化像を取得する際に用いる所定のサイズで所定の高い反射率を有する前記第１の基準と、前記像取得手段が前記処理手段で解析する第２の基準のデジタル化像を取得する際に用いる所定のサイズで所定の低い反射率を有する前記第２の基準とを有し、
前記第１の基準および前記第２の基準に対する所定の値を生成するように前記像取得手段を較正する
ことを特徴とする請求項２記載の巻帯体印刷機用のダイナミック反射密度測定制御システム。
【請求項９】
前記デジタル化像の各々が複数の個々のピクセルからなり、これらピクセルの各々が０付近から少なくとも２５５の範囲にわたって変化可能な強度値を有し、
前記ＣＣＤマトリクスセンサ手段は、
高い反射率で一様な表面の基準のマトリクス像を取得し、
前記システムは、
前記マトリクス像を、前記メモリ手段内に記憶し、
前記処理手段は、
前記個々のピクセルのうち多数の強度値を調べて、一様な強度値からずれた強度値を有するピクセルに対する、前記一様な強度値からの差分に比例し、さらに前記メモリ手段内に記憶され、前記少なくとも第１の色の前記反射密度値を生成する際に前記処理手段によって用いられる補償係数を求める
ことを特徴とする請求項８記載の巻帯体印刷機用のダイナミック反射密度測定制御システム。
【請求項１０】
運転中に移動する巻帯体のエッジ位置を突き止めるのに適しており、
前記処理手段は、
前記キャリッジ手段によって前記ＣＣＤマトリクスセンサ手段を巻帯体のエッジに近い位置に移動させ、巻帯体の一部のマトリクス像を取得せしめると共に、前記ストロボ手段の点弧に応じて前記像取得手段を起動させ、
前記取得されたマトリクス像は、
所定の限界以下の強度値の低い標準偏差を各々有する個々のピクセルのマトリクスからなり、印刷されていない巻帯体の像の各ピクセルは強度値の低い標準偏差を有し、巻帯体支持ローラの像の各ピクセルは強度値の高い標準偏差を有し、印刷された巻帯体部分の像の各ピクセルは前記巻帯体支持ローラの強度値の標準偏差にほぼ匹敵する強度値の標準偏差を有しており、
前記処理手段は、
前記マトリクス像を解析して、強度値の低い標準偏差のピクセルが存在するかどうかを判定し、前記エッジの一方に向かう方向へ移動しながらピクセルが強度値の低い標準偏差を持たなくなる位置を検出して巻帯体のエッジを求めることによって前記巻帯体のエッジ位置を突き止め、
前記処理手段は、
先行する各像内に強度値の低い標準偏差が存在しないと判定された場合には、前記キャリッジ手段によって前記ＣＣＤマトリクスセンサ手段を、前記像取得手段が巻帯体の縦方向に沿って１つまたはそれより多い連続した新たなデジタル化像を取得する位置に移動させ、強度値の低い標準偏差のピクセルが存在すると判定されるまで、巻帯体の縦方向にほぼ沿った新たなデジタル化像のピクセルを解析し、その後前記エッジの一方に向かう方向へ移動しながらピクセルが強度値の低い標準偏差を持たなくなる位置を検出して巻帯体のエッジを求めることによって前記巻帯体のエッジ位置を突き止める
ことを特徴とする請求項３記載の巻帯体印刷機用のダイナミック反射密度測定制御システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は一般に、所定領域におけるインクの印刷パターンの反射密度を測定すると共に、その測定結果を用いて印刷機による印刷インクの供与を制御する方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
フルカラーの雑誌やその他の印刷物を高速で印刷する種類の巻帯体（ウェブ）印刷機は一般に多数の印刷ステーションを有し、巻帯体が印刷機を通過する際、各ステーションが巻帯体上に異なる色を印刷する。このような印刷機は一般に、それぞれシアン、マゼンタ、イエロー並びにブラックを通例印刷する複数の印刷ステーションを有している。印刷物の品質は、それぞれの印刷ステーションによって印刷される各色の適切な整合だけでなく、印刷ステーションによって各色毎に印刷されるインクの量及び得られる分布パターンによっても左右される。
【０００３】
印刷動作中に巻帯体に転移されるインクの分布は基本的に、通常「キー(key)」と呼ばれ、印刷機の種類に応じて異なるが通例ほぼ１〜２インチの間隔で印刷機の幅を横切って離間した多数のインクゾーン制御機構によって制御され、これらのキーが、最終的に巻帯体に転移されるのに使えるインクの量を規制するゾーンを有効に定める。印刷される各色毎に、各印刷ステーションの各キー位置で転移されるインクの量は、印刷される像中の知覚される色に応じて非常にわずかだったりあるいは比較的多かったりする。当業者にはよく知られているように、刷り(impression)の領域のかなりの部分を占める明るい赤の服を着た女性の場合、赤はマゼンタとイエローの組合せなので、多量のマゼンタとイエローのインクがマゼンタとイエロー両印刷ステーションで施される必要がある。つまり赤い服の領域の各キーは、印刷される刷りの他の領域におけるよりも多くそれらのインクを与えるように制御される。一般的に、得られる製品で所望の知覚色を達成するためには、各印刷ステーションで印刷されるインクの転移が重要である。
【０００４】
フルカラー印刷機の動作においては、最終的な印刷製品における印刷物の濃度（なお、印刷物に光を照射して、その反射光量によって印刷物の濃度を測定することから、以後、反射密度と称する）を小型の手持ち濃度計を用いて測定し最終仕上げ品の品質を確かめるため、実際の刷り（例えば雑誌の１頁）の外側領域にインクの各色のテストターゲットをいくつか印刷することが長い間行われてきた。このような濃度計はほぼ０．５〜２．５の範囲の読取値を与え、大きい値ほど反射率が低く黒に近い。かかる濃度計は動作の感度が極めて高く、信頼できる反射密度の読取値を与えるように較正しなければならないことが多い。印刷作業を設定した後、印刷工は印刷機の運転中定期間隔でサンプルを取り、反射密度の測定を行って、インクの転移が変化していないかどうかを確かめねばならない。変化していたら、印刷機を適切に調整し、測定結果を所望値と一致させる。印刷機の調整はインクの転移の変化を即座にもたらさないことも、当該分野では知られている。例えば、１つのインクキーの調整は隣合うキーに影響を及ぼすことがある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
印刷機によって巻帯体上に印刷されるインクの転移を、印刷機の運転中に測定可能なシステムが得られたら望ましいことが長年の間認識されてきた。そのようなシステムを提供する試みも行われてきたが、巻帯体印刷機のダイナミック特性のため、そのような試みはまだ成功に至っていない。
【０００６】
従って本発明の主な目的は、高速の巻帯体印刷機によって巻帯体上に印刷される所定領域の品質を測定するシステムで、その測定を印刷機の運転中に行える改良システムを提供することにある。
【０００７】
本発明の別の目的は、印刷機が高速で運転している最中に、いくつかの色のインクの各々毎に反射密度値を与えるように動作可能であり、しかもその反射密度値が正確且つ信頼できるものであるような改良システムを提供することにある。
【０００８】
本発明の別の目的は、印刷機が高速で運転している間に、いくつかの色のインクの各々毎に反射密度値を与えるように動作可能であり、しかもその反射密度値が正確且つ信頼できるものであるような改良システムを提供することにある。
【０００９】
本発明の別の目的は、巻帯体のマトリックス像を得るのにＣＣＤマトリックスセンサとストロボを用い、印刷機の個々の印刷ステーションによって印刷された各種のカラーブロックを含むテスト印刷領域を含んでおり、得られた像を解析して各ブロック毎に反射密度値を得る改良された反射密度測定装置を提供することにある。
【００１０】
本発明の更に別の目的は、取得されたピクセルデータに関する反射密度の解析を、印刷機が高速で運転している間にリアルタイムで行えるような改良装置を提供することにある。
【００１１】
本発明のまた別の目的は、カラーステーションによって印刷された各色のカラーブロックを含むテスト印刷領域が巻帯体上に印刷されると共に、各色毎に別々の反射密度値が各キー位置で求められるように、テスト印刷領域が印刷機の各キー位置に隣接して印刷され、それによって極めて信頼でき且つ正確な反射密度値を与えるような改良装置を提供することにある。テスト印刷領域はべた（ソリッド）のカラーブロックの他、網掛け（スクリーン）カラーブロック、網掛けとべたの組合せカラーブロック、及び重ね印刷したマルチべたカラーブロックを含み得る。
【００１２】
本発明の別の目的は、印刷機の運転中にピクセルデータ像を取得し、像を赤、緑及び青の３つ別々のチャネルに分け、得られた像を各チャネル毎にデジタル化して解析し、印刷されるシアン、マゼンタ、イエロー及びブラックの各色毎の正確な反射密度値を与える改良装置を提供することにある。
【００１３】
本発明の更に別の目的は、極めて高度な補償及び較正方式を採用したため、反射密度値を求める際に極めて信頼でき且つ正確であるような改良装置を提供することにある。これに付随した目的は、特定のストロボ点弧の強度及び色温度の変化を補償すること、並びに像をそこから取得する巻帯体上におけるストロボ光の分布の不連続を補償することにある。別の付随した目的は、非常に反射率の高いつまりホワイトと非常に反射率の低いつまり公認のブラック基準を用いて、装置のデジタル化部分を最小及び最大の反射率値に較正し、時間の経過につれた較正の一貫性を保証することにある。
【００１４】
関連の目的は、ＣＣＤマトリックスセンサによって得られたアナログ像のデジタル化像を与え、装置の各種動作中にそのデジタル化像をピクセル毎に解析することにある。かかる解析により、装置は自らによって行われる各種の解析中に実質上ピクセル毎にダストスポットやその他の汚点を無視可能になると共に、得られた像に含まれる形状やスクリーンの寸法の幾何学的な測定を行うことができる。
【００１５】
上記以外の目的と利点は、添付の図面を参照した以下の詳細な説明から明かとなろう。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、印刷動作時に巻帯体印刷機の幅を横切って相互に離間した位置で巻帯体に転移可能な第１の色のインクの量を制御する調整可能なインクゾーン制御機構を有するとともに、インクを巻帯体に転移する印刷ローラを有する型の巻帯体印刷機であって、版板を印刷ローラに取り付けることにより巻帯体の横方向に延びた非印刷領域が巻帯体上に形成され、前記巻帯体印刷機は巻帯体上の非印刷領域に相互に離間した各位置に配され、少なくとも前記第１の色を有するカラーブロックセットを印刷し、前記巻帯体印刷機の運転中に移動する巻帯体上に印刷された前記少なくとも第１の色の反射密度を測定する巻帯体印刷機用のダイナミック反射密度測定制御システムにおいて、所定範囲内の強度値を有する複数のピクセルからなる前記巻帯体の所定サイズのデジタル化像を取得する像取得手段と、前記デジタル化像を記憶するメモリ手段と、点弧時に少なくとも前記巻帯体の所定領域を照明するストロボ手段と、前記像取得手段を較正し、前記デジタル化像の高い及び低い光反射率レベルに対して所定の値を与える較正手段と、前記カラーブロックセットの１つの少なくとも一部の取得されたデジタル化像内に位置した印刷物の内容による光散乱の影響を受ける反射密度に対する補償を行う光散乱補償信号を発生する補償手段と、前記メモリ手段内に記憶された、一様な表面の基準から取得されたデジタル化像を解析し、前記デジタル化像の解析により前記ストロボ手段の点弧時に取得された前記デジタル化像の全体にわたる複数の位置について照明の強度を求め、この複数の位置間での非一様な照明を補償する光不連続補償信号を発生する処理手段とを具備し、前記処理手段は、少なくとも前記第１の色を含む前記カラーブロックセットのデジタル化像を解析し、前記光散乱補償信号及び前記光不連続補償信号によって修正される前記デジタル化像の反射密度値を生成することを特徴とする。
【００１７】
第２の発明は、第１の発明において、前記像取得手段は、前記デジタル化像を取得するのに適した電荷結合素子（ＣＣＤ）マトリクスセンサ手段を有し、該ＣＣＤマトリクスセンサ手段は、レンズと、該レンズを通過した光をそれぞれ赤、緑及び青の光を有する３つの経路に分離する分離手段とを有し、前記ＣＣＤマトリクスセンサ手段は、前記分離手段によって分離された３つの経路に対応する３つのチャネルを有し、該各チャネルは、対応する各色の像マトリクスを出力することを特徴とする。
【００１８】
第３の発明は、第２の発明において、前記巻帯体の所望領域のデジタル化像を取得するため、前記ＣＣＤマトリクスセンサ手段と前記ストロボ手段とを装着し、該ＣＣＤマトリクスセンサ手段と該ストロボ手段とを巻帯体の幅を横切って移動するキャリッジ手段をさらに具備したことを特徴とする。
【００１９】
第４の発明は、第２の発明において、前記ストロボ手段によって点弧時に発生される照明の強度と色とを測定し、該測定された強度と色とを示すストロボ強度信号を発生する手段をさらに具備し、前記処理手段は、前記ストロボ強度信号を用いて、ストロボ点弧時の強度と色との変動を補償した前記反射密度を発生することを特徴とする。
【００２０】
第５の発明は、第１の発明において、前記カラーブロックセットは、べたカラーブロック、網掛けブロック、べた及び網掛けを組み合わせたブロック、及び重ね印刷されたべたブロックを具備したことを特徴とする。
【００２１】
また、第６の発明は、第１の発明において、前記メモリ手段は、まとめてプロットされることにより、前記デジタル化像内のピクセルの高反射レベル、および前記デジタル化像内の対象のカラーブロックセットからの距離に対する光散乱補償信号の略漸近曲線となる光散乱補償データを有することを特徴とする。
【００２２】
また、第７の発明は、第１の発明において、前記処理手段は、前記カラーブロックセットの少なくとも１つの光散乱補償信号を求めるために前記カラーブロックセットのデジタル化像のほぼ全てのピクセルを解析し、前記カラーブロックセットのうちの対象のブロックに関する前記光散乱補償信号を算出することを特徴とする。
【００２３】
また、第８の発明は、第２の発明において、前記較正手段は、前記像取得手段が前記処理手段で解析する第１の基準のデジタル化像を取得する際に用いる所定のサイズで所定の高い反射率を有する前記第１の基準と、前記像取得手段が前記処理手段で解析する第２の基準のデジタル化像を取得する際に用いる所定のサイズで所定の低い反射率を有する前記第２の基準とを有し、前記第１の基準および前記第２の基準に対する所定の値を生成するように前記像取得手段を較正することを特徴とする。
【００２４】
また、第９の発明は、第８の発明において、前記デジタル化像の各々が複数の個々のピクセルからなり、これらピクセルの各々が０付近から少なくとも２５５の範囲にわたって変化可能な強度値を有し、前記ＣＣＤマトリクスセンサ手段は、高い反射率で一様な表面の基準のマトリクス像を取得し、前記システムは、前記マトリクス像を、前記メモリ手段内に記憶し、前記処理手段は、前記個々のピクセルのうち多数の強度値を調べて、一様な強度値からずれた強度値を有するピクセルに対する、前記一様な強度値からの差分に比例し、さらに前記メモリ手段内に記憶され、前記少なくとも第１の色の前記反射密度値を生成する際に前記処理手段によって用いられる補償係数を求めることを特徴とする。
【００２５】
第１０の発明は、第３の発明において、運転中に移動する巻帯体のエッジ位置を突き止めるのに適しており、前記処理手段は、前記キャリッジ手段によって前記ＣＣＤマトリクスセンサ手段を巻帯体のエッジに近い位置に移動させ、巻帯体の一部のマトリクス像を取得せしめると共に、前記ストロボ手段の点弧に応じて前記像取得手段を起動させ、該取得されたマトリクス像は、所定の限界以下の強度値の低い標準偏差を各々有する個々のピクセルのマトリクスからなり、印刷されていない巻帯体の像の各ピクセルは強度値の低い標準偏差を有し、巻帯体支持ローラの像の各ピクセルは強度値の高い標準偏差を有し、印刷された巻帯体部分の像の各ピクセルは前記巻帯体支持ローラの強度値の標準偏差にほぼ匹敵する強度値の標準偏差を有しており、前記処理手段は、前記マトリクス像を解析して、強度値の低い標準偏差のピクセルが存在するかどうかを判定し、前記エッジの一方に向かう方向へ移動しながらピクセルが強度値の低い標準偏差を持たなくなる位置を検出して巻帯体のエッジを求めることによって該巻帯体のエッジ位置を突き止め、前記処理手段は、先行する各像内に強度値の低い標準偏差が存在しないと判定された場合には、前記キャリッジ手段によって前記ＣＣＤマトリクスセンサ手段を、前記像取得手段が巻帯体の縦方向に沿って１つまたはそれより多い連続した新たなデジタル化像を取得する位置に移動させ、強度値の低い標準偏差のピクセルが存在すると判定されるまで、巻帯体の縦方向にほぼ沿った新たなデジタル化像のピクセルを解析し、その後前記エッジの一方に向かう方向へ移動しながらピクセルが強度値の低い標準偏差を持たなくなる位置を検出して巻帯体のエッジを求めることによって該巻帯体のエッジ位置を突き止めることを特徴とする。
【００２６】
概略的に言えば本発明は、各々がそれぞれの色の刷りを印刷するのに適した多数の印刷ステーションを有する型の巻帯体印刷機によって、巻帯体好ましくは巻取紙上に印刷されたインクの各色の反射密度値を求める装置を意図している。フルカラー印刷機は一般にシアン、マゼンタ及びイエローに加えて、ブラックを印刷する。本発明を実施した装置は、印刷動作中に巻帯体が高速で移動する間に、各色毎に反射密度値を信頼でき且つ正確な方法で得るのに適する。
【００２７】
また本装置は、ストロボ照明を用いて移動する巻帯体のデジタル化像を得た後、その像の個々のピクセルの強度を調べ、デジタル化像を解析することによって反射密度値を得るのに適する。本装置は、印刷機が毎分３０００フィートを越える速度で動作している間でもデジタル化像を得るように動作し、反射密度値が各測定毎にリアルタイムで得られる。
【００２８】
本装置はマルチカラーのＣＣＤマトリックスセンサを用い、このセンサがマトリクス像を得ると共に、光を赤、緑及び青の各成分に分離もしくは分割するプリズムなどの分離手段を有し、その後光の各成分が別々のチャネルで処理される。つまり、マルチカラーのＣＣＤマトリックスセンサによって得られた各マトリクス像が赤、緑及び青の各色について別々のチャネルを生じ、これに対応して各チャネルがシアン、マゼンタ及びイエローの印刷されたインク色の反射密度をそれぞれ測定する。尚センサは、光を赤、緑及び青の各成分に分離するのに上記と異なる種類の分離手段を備えてもよい。
【００２９】
長年の間存在してきた従来の手持ち式濃度計を用いても、印刷されたインクの反射密度を高信頼且つ正確に測定するのが困難なことは、一般に当業者に知られている。このような濃度計はドリフトする測定結果を生じ易く、しばしば手作業で較正し直さなければならないのが普通である。本発明は、自動較正の結果として正確で且つ信頼できる反射密度測定を与え、また反射密度測定を濃度計によって測定されたものと実質上同じ読取値へ変換するのに適する。濃度計の読取値は理論上０と３の間で、高い数値が最小の反射率を表し、低い数値が１００％の反射率を表すが、作動範囲は一般にほぼ０．５と２．５の間内で、２．５の値が一般的に印刷可能な最も暗いダークを表す。
【００３０】
本装置は、シアン、マゼンタ、イエロー及びブラックの数組の小さいべたカラーブロックを含み得るいくつかのテスト印刷領域を用いる。これら複数のカラーブロックセットは巻帯体の幅を横切って、印刷機のインクゾーン調整制御機構  （キーと呼ばれることが多い）に対応した所定の位置にそれぞれ印刷される。テスト印刷領域は複数のべたカラーブロックセットの他、複数の網掛けカラーブロックセット、網掛けとべたの組合せカラーブロック、及び重ね印刷したマルチべたカラーブロックを含み得る。当該分野でよく知られているように、制御機構は巻帯体を横切って延びたゾーン内でのインク供給を調整する。つまり制御機構は、印刷動作中に存在し、最終的に巻帯体へと転移可能なインクの量を変化させる。制御機構はほぼ１〜２インチづつ相互に離間しているので、３８インチ幅の印刷機では、ほぼ２４個のゾーンが存在する。本発明の装置においては、１〜２インチ毎に反射密度が測定可能なように、各キー位置にテスト印刷領域を用いている。
【００３１】
好ましい実施例において、テスト印刷領域の各々は相互に隣合った矩形のカラーブロックを含む複数のカラーブロックセットからなり、各カラーブロックセットは７個のカラーブロックを有するのが好ましく、ブラック、シアン、マゼンタ及びイエローのカラーブロックを好ましい順序で含む。各カラーブロックは得られるデジタル化像に対して、ブラックを含む各色の少なくとも１つのカラーブロックを必然的にもたらす７個すべてのカラーブロックが、正しく位置されて得られた像に含まれるように寸法決めされる。デジタル化像は７６０ピクセルｘ４８０ピクセルからなるのが好ましく、各ピクセルは０と少なくとも２５５との間で可変の強度値を有する。アナログの強度値とデジタルの密度値との相関は、線形または非線形どちらにもなり得る。
【００３２】
しかし、較正能力の一部として、ホワイトレベルは２００より大きく２５５より小さい強度値に設定されるのが好ましく、ブラックレベルは０より大きく６３より小さい強度値に設定されるのが好ましい。ホワイトレベルは公認のホワイト基準（好ましくは反射率９９％）の像を得ることによって設定され、ブラックレベルは公認のブラック基準（好ましくは反射率２％）の像を得ることによって設定される。また本装置は、ストロボユニットの個々の点弧時に発生し、５％ほどにもなる光の強度と色温度の変動も補償する。この点は、ストロボユニットの各点弧の照明を測定し、そのような補償で使われる補正値を生成することによってなされる。さらに本装置は、像を得る視野の領域における照明の不連続をも補償し、これは光視野不連続補償と称される。この光視野不連続補償データはメモリ内に記憶され、動作中にそうした照明の非一様性を補償するのに使われる。
【００３３】
さらに、光学系の特性上、装置内にはある程度の光散乱が存在する。これは光散乱効果として知られる影響を引き起こし、解析領域内で測定されるピクセルの強度が視野内、すなわち印刷物それ自体からの反射光の量及び位置によって左右され、さらに印刷物の内容に応じて、解析領域自体の強度読取値にも変動をもたらす。本装置はそのような光散乱特性を補償する。光散乱、光の不連続、及びストロボ照明の変動の較正と補償は、動作中に正確な反射密度値を発生させる上で重要である。
【００３４】
印刷機の環境内には顕著な量の紙の汚染源が存在し、そうした汚染源が測定の精度に大きく影響を及ぼすことも有り得ることが理解されるべきである。また、印刷プロセスは完璧なものでなく、テスト印刷領域自体における望ましくないスポットや汚点などとして、さまざまな異常が起こり得る。テスト印刷領域とは関係のない理由で矢印やその他の印が巻帯体上に印刷されることもあり、このような印が時折テスト印刷領域に重なって印刷され、本発明の装置の適正な動作に問題を生じることがある。このため本装置は、予測される強度レベル内にないピクセルを補正してから、測定値の解析を行って信頼できる反射密度値を与えることにより、正確で信頼できる性能を保証する解析ルーチンも含む。
【００３５】
【発明の実施の形態】
添付の図面、特に本発明を実施した装置のブロック図である図１を参照すれば、本装置はノズル構造３４を具備したレンズ３２を有するＣＣＤマトリクスセンサ３０を含む。ＣＣＤマトリクスセンサ３０は巻帯体３６のマトリクス像を得るものであり、巻帯体３６はその印刷された印を有する面を与えるように巻帯体支持ローラ３８の周囲に巻かれ、ＣＣＤマトリクスセンサ３０が巻帯体の各部のマトリクス像を取得できるようになっている。一対のストロボユニット４０がＣＣＤマトリクスセンサ３０に隣接して設けられ、巻帯体３６に向かってセンサを挟んだ両側から照明を差し向け、動作中ＣＣＤマトリクスセンサによってそこからマトリクス像を得る巻帯体３６の領域を照明する。巻帯体３６が高速で移動していてもマトリクス像が得られるように、ストロボユニット４０は巻帯体を実質上こま止めする。
【００３６】
ＣＣＤマトリクスセンサ３０とストロボユニット４０、並びにストロボ電源及びトリガーモジュール４２とケーブルインタフェース及びピクセルデータ増幅器４４は点線４６内に納めて示してあり、この点線４６は巻帯体のマトリクス像を得るために、スキャナロールの幅及びそれを越えて横移動する像形成ヘッドを有したキャリッジ構造を表している。別の点線４８は、装置のうちセンサモジュール上に装着された部分を表している。エンコーダ５０も印刷機に接続され、印刷機の動作速度を測定し、マトリクス像が適切な時点で得られてテスト印刷領域をＣＣＤマトリクスセンサの視野内に与えるように、円周方向（点弧角）を同期させるのに必要である。
【００３７】
モータ５２も印刷機に取り付けられ、キャリッジを前後に駆動して、ＣＣＤマトリクスセンサの位置を正確に制御する。モータ５２は、コントローラ５８からライン５６を介して信号を受け取るドライバ５４によって駆動されるステッピングモータであるのが好ましい。本装置は、図１の最下部に示した構成要素と回路を収容するキャビネットを含むのが好ましい。モータコントローラ５８は、その他の構成要素へのその他のバス接続路と同様なバス接続路６２を介して１６ビットバス６０に接続されている。上記その他の構成要素には、ライン６６を介してエンコーダ５０からエンコーダ信号を受け取り、ピクセルデータメモリ７０へも延びたライン６８を介して出力信号をストロボ制御装置６４に与える点弧制御装置４２も含まれており、ピクセルデータメモリ７０はデジタル化像を受け取り、デジタル化像内のデータに関する解析ステップの一部を行う。
【００３８】
入／出力（Ｉ／Ｏ）制御装置７２がピクセルデータメモリ７０、ＣＣＤマトリクスセンサ３０、ストロボ制御装置６４及び装置のモータ制御部分の動作のための制御を与える。ライン７４がＩ／Ｏ制御装置７２からストロボ制御装置６４へと延び、ストロボの点弧の同期を制御すると共に、ＣＣＤマトリクスセンサによってマトリクス像を取得させ、後者の像取得は機能的にはライン７６を介して送られるデータによって行われる。また、Ｉ／Ｏ制御装置７２はライン８０を介してアナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）変換器７８にも接続されると共に、ライン８２を介してセンサモジュール４８からのセンサ情報及びライン８４を介してピクセルデータメモリ７０の動作に関するデータを受け取る。ピクセルデータメモリ７０用のピクセルデータメモリプロセッサ８６も存在し、これはライン８７を介してピクセルデータメモリ７０に接続されている。同じく、ＣＣＤマトリクスセンサによって得られたアナログマトリクス像を線形または非線形の方法でデジタル化像に変換するＡ／Ｄ変換器７８も、ライン７３を介してピクセルデータメモリ７０に接続されている。Ａ／Ｄ変換器７８は、３２ビットの処理能力を有する型とし得る。３つの色用の０から２５５の強度レベルは３２ビットのうちの２４ビットを占めるにすぎず、従って４つの色について追加の２ビットを使えば、１０ビットの分解能、すなわち１０２４の強度レベルを与えられる。
【００３９】
主な処理能力はＣＰＵ８８によって実施され、複数の装置とのネットワーク化のためイーサネット(Ethernet)ネットワークカード９０も設けられている。センサモジュール４８は、キャリッジがその移動の終端またはそれに近い位置まで移動したことを示す信号を与える３つの移動端（ＥＯＴ）センサ９１を含む多数のセンサを含み、これらセンサはライン８２を介して信号をＩ／Ｏ制御装置７２に送り、それ以上動作すると装置に損傷を与えかねないモータ５２を停止する。ＣＣＤマトリクスセンサ３０は得られたマトリクス像のアナログ信号をライン９３を介して増幅器４４に与え、ストロボユニット４０を点弧するための制御信号がライン９４を介して与えられる。
【００４０】
装置の動作の大部分は図１のブロック図に示した各部によって実施されるが、図１のブロック図は印刷機に設置される装備全体の一部にすぎないことが理解されるべきである。本発明を実施した装置は、一般に巻帯体の両面への印刷を含む完全型印刷機においてテスト印刷領域の反射密度と幾何学的形状を測定するのに適する。また本装置は、図２に示すシステムのように、２つの巻帯体の各両面上のテスト印刷領域の反射密度を測定するのにも適し、このシステムは９５で表した図１に示す装置４台、制御プロセッサ９６、各巻帯体毎のワークステーション９８を備え、各ワークステーションはモニター９９とキーボード１００とを有する。ワークステーション９８、個々の装置９５及び制御プロセッサ９６はイーサネットネットワーク１０１で相互に接続され、制御プロセッサ９６は装置を印刷工場ネットワークにリンクさせるネットワーク１０２を有することもできる。制御プロセッサ９６は、ネットワーク１０１上の各構成要素からのメッセージを別の構成要素へ伝えるように動作する中央メッセージパサー（ＣＭＰ）モジュール１０３を含む。つまり、あるどのプロセッサから別のどのプロセッサへのメッセージはすべてＣＭＰ１０３によって制御される。システムは、制御プロセッサ９６にそれぞれ接続されたハードディスク１０４、フロッピーディスク１０５及びモデム１０６も有する。装置の状態及び動作に関するデータはハードディスク１０４に記憶でき、フロッピーディスク１０５を用いてデータをロード及びアンロード可能である。モデム１０６は装置に関し、長距離からの診断及び保守作業を可能とする。
【００４１】
図１の装置のＣＰＵ８８が４８６マイクロプロセッサであることも理解されるべきである。後で説明するように、ピクセルデータメモリプロセッサ８６で行われるマイクロコード演算があるが、これをＣＰＵ８８で実施できる。同じく、図１の特定の構成要素で行われる機能演算もあるが、これは別の構成要素で実施してもよい。コンピュータ技術の発展で処理速度が速くなり続けているので、図１に示したより少ないマイクロプロセッサでよくなることも予期される。
【００４２】
本発明は実質上、請求された発明を実施するためのここに説明する特定のルーチン及びサブルーチンを含め、ここに説明する概念を実施することを含む。ルーチンを実施するための計算をきわめて迅速に実施しなければならないことはもちろん重要だが、特定のハードウェア構成は図１に示した構成とまったく異なるものになることもある。例えば、いくつかのサブルーチンを専用のハードウェアで行うこともできる。
【００４３】
本発明の重要な観点によれば、本装置は図３、図４及び図５に示すような巻帯体上に印刷されたテスト印刷領域を用いる。図３は、ターゲットブロック内の各部をマゼンタ、シアン及びイエローの各色のインクを組み合わせて重ね刷りした作成したトラップターゲットブロック１０８を示す。また図３は、網掛け及びべた部分の組合せであるブロックセット１１０と１１１も有する。ブロックセット１１０と１１１の一方は５０％の網掛け部分を有し、他方は７５％の網掛け部分を有するのが好ましい。網掛け部分は網掛け領域内に所定サイズのドットを印刷して作られるが、網掛けは図３（ｂ）に示すとおりには現れない場合もあることが理解されるべきである。１セット（組）毎にそのようなブロックが４つ存在し、マゼンタ、シアン及びイエローの各色で１ブロックするのが好ましい。図４及び図５はトラップターゲットブロックや網掛けとべたの組合せブロックを含まず、各組の一部を成す各種カラーブロックの反射密度を測定するのに使われるべたカラーブロックセット１１２を特に示している。カラーブロックセットのうち２つが図３に示してあり、拡大した１つのカラーブロックセットが図４に示してある。図５は印刷された頁の一部の複写を示し、この頁は左側エッジ１１６と点線１１８で示した折り線とによって画成されたほぼ８インチ幅の１頁を有する雑誌の印刷頁の最下部を表す線１１４下方の余白近くに５つのカラーブロックセットを含む。図５の複写は、通常尺度のほぼ８０％である。
【００４４】
図３の拡大図を参照すれば、同図には前頁の印刷物の最下部を表す線１１４と、左側エッジ１１６と、次頁の印刷物の始まりを表す線１２０が示してある。印刷物は斜線で概略的に表してあり、番号１２２が付してある。各々のカラーブロックセットは隣接して配置された７つのカラーブロックからなり、各カラーブロックセット１１２は図３では中心の両側１．５６５インチとして示した印刷機の制御ゾーン近くに位置する。線１１４と１２０の間の領域は、カラーブロックセット１１２の他、例えば裁断線の測定制御や整合制御のための印などを含むギャップ１２４を表す。図５は、印刷機によって切断や雑誌の成形などを制御するのに使われる矢印２６及び短い線１２８を示す。
【００４５】
図４に示した１つのカラーブロックセットの拡大図を参照すれば、このセットはシアン、マゼンタ、イエロー並びにブラックの各色の７つのブロックからなる。カラーブロックの特定数及び種類は図示した７つから変更し得るが、図４のカラーブロックセットに示された数が有効な数であることが実証されている。すなわち、ブラックカラーブロック１３０が中央に位置し、シアンカラーブロック１３２がブラックカラーブロック１３０の右側と左端に位置し、マゼンタカラーブロック１３４がシアンカラーブロックの右隣にそれぞれ位置し、イエローカラーブロック１３６がブラックカラーブロックの左隣と右端に位置する。ブラックカラーブロック１３０は図４に示すように右上隅にタブ１３１を有し、このタブは図３及び図５に示すように、巻帯体上に印刷される各カラーブロックセット毎に順次異なる隅に位置している。これらのタブが該当位置にどのカラーブロックがあるのかに関する情報を与え、ＣＣＤマトリクスセンサの通過時にカラーブロックセットがスキップされたかどうかを装置で判定可能とする。尚、例示したよりも小さいあるいは大きいサイズのカラーブロックも使えることが理解されるべきである。
【００４６】
ＣＣＤマトリクスセンサ３０は、ほぼ１０００分の５００インチｘ１０００分の３８０インチのサイズのマトリクス像を得るように、巻帯体３６に充分接近して位置される。図４において、矩形１３８がカラーブロックセット１１２のサイズに対する、ＣＣＤマトリクスセンサ３０によって得られるマトリクス像の概略サイズを表す。この物理的サイズは、デジタル化されたとき７６０ピクセルｘ４８０ピクセルの個々のピクセルで構成されるマトリクスとなるマトリクス像を生じる。装置は実際には、赤、青及び緑の各色毎に１つづつ、計３つのそのようなマトリクス像を生成する。かかる物理的サイズ対ピクセルサイズの比から、各ピクセルはほぼ０．０００６インチを表す。この比は、各種スクリーンで印刷されたドットのサイズ、特に印刷コントラストとドットゲインを計算するために使われるスクリーンターゲットで印刷されるドットのサイズを含め、印刷物の形状とサイズを装置で求めるのを可能とする。また、図３に示したカラーブロック１１２について、各ブロックのピクセル単位の寸法は、ほぼ幅６０ピクセルｘ長さ１１２ピクセルであり、１つのべたカラーブロック１３６が図６に示してある。図６に示したカラーブロック１３６の外側境界は、頂端１４０、底端１４２、左端１４４、右端１４６及びタブ１３１を含む。
【００４７】
網掛け及びべたの組合せブロック１１０と１１１の形状が、図３に示してある。べた及び網掛けの両部分は横断方向、すなわち図３の左右方向でなく、巻帯体の円周方向に相互に隣接していることが理解されるべきである。印刷コントラストを求めるのに使われる７５％の網掛けを有する組合せブロック１１０では、ブロック１１０の像が得られ、上記した物理的サイズ対ピクセルサイズの比の結果として個々のドットのサイズを正確に測定できる。これにより装置は、既知ブロックのピクセルの幾何形状測定から、ドットゲインと印刷コントラストを測定可能となる。
【００４８】
反射率を用いれば、ドットゲインは次のように周知の Murray-Daviesの式によって計算できる：
％見かけドット面積＝ 100 x (1-10-(D(t)-D(p)))/(1-10-(D(s)-D(p)))-50
但しＤ（ｓ）はべた部分の密度、Ｄ（ｔ）は網掛け部分の密度、Ｄ（ｐ）は紙の密度である。
【００４９】
トラップターゲット１０８について、装置はその像を解析して、次式に基づき見かけのトラップを求める：
％見かけのトラップ＝１００ｘ（Ｄｏｐ−Ｄ１）／Ｄ２
但しＤｏｐは、「重ね印刷の密度−紙の密度」、Ｄ１は、「最初の塗布インクの密度−紙の密度」、Ｄ２は、「２番目の塗布インクの密度−紙の密度」である。
【００５０】
同様に印刷コントラストは、７５％の網掛け／べた組合せブロックのデジタル化像を得て解析し、次式を使って求められる：
％印刷コントラスト＝１００ｘ（Ｄ（ｓ）−Ｄ（ｔ））／Ｄ（ｓ）
但しＤ（ｓ）はべた部分のメジャーフィルタ密度、Ｄ（ｔ）は網掛け部分のメジャーフィルタ密度である。網掛け及びべたの両部分を巻帯体の円周方向に相互に隣接させた網掛け及びべた組合せブロック１１０の配置向きにより、同じ円周線上にある網掛け及びべた両部分を使って比較できるので、より正確な印刷コントラストの測定を行え、またインクの剥がれで網掛け部分へのインク供与がべた部分へのインク供与に対して変わる可能性も減る。
【００５１】
キャリッジ構造４６は図１１に詳しく示してあり、外壁１４８を有する外囲器を備え、この外囲器が内部にＣＣＤマトリクスセンサ３０とストロボユニット４０を保持している。図１１は大幅に簡略化されているが、ストロボユニット４０はその出口近くに位置したコリメータレンズ１５０を有するものとして示してあり、コリメータレンズ１５０がストロボ光の中心をＣＣＤマトリクスセンサ３０の中心線とも一致する点１５２に向かわせる。つまり、ストロボは巻帯体３６上の像の領域を照明する。ストロボユニットからの光は、ＣＣＤマトリクスセンサノズル３４が延出する開口に隣接して位置した透明の窓１５４を通って外壁１４８から外へ出る。ストロボユニット４０に隣接してコンデンサ１５６が位置し、またストロボユニット用の電源１５８が図示のごとく右下隅に位置する。外囲器の頂部は示してないが、ダスト粒子がその内部に入れないように完全に閉じられ、外部から実質上密封されているのが好ましい。この点に関連して、唯一の開口はコーン３４の端部における開口であり、巻帯体３６のマトリクス像が得られるようにそこからＣＣＤマトリクスセンサ３０がエアパージされている。
【００５２】
キャリッジ（構造）４６は、その下面の協働する取付構造（図示せず）と対応した一対のレール１６２に沿って移動することにより、巻帯体に対して横方向に、すなわち矢印１６０で示す左右方向に移動する。キャリッジはベルトドライブ１６４によって横方向に移動され、ベルトドライブ１６４は図１のモータ５２に接続された駆動スプロケットなどに接続されている。レール１６２とベルト１６４の詳しい構造は当業者にとって周知であり、キャリッジをレールに沿って横方向に移動させるのに使われる特定の構造あるいはそれに匹敵する構造は、本発明の新規な特徴には含まれない。キャリッジ４６は巻帯体３６に沿って横方向に移動するが、巻帯体の端部１１６さらには巻帯体支持ローラ３８自体のエッジを越えて延びてもよい。
【００５３】
キャリッジ４６は概略的に示した外囲器１６６まで移動してもよく、外囲器１６６はキャリッジ４６の移動範囲の端近くに位置させ得るホワイト基準１６８とブラック基準１７０を含む。図１１には示してないが、基準１６８と１７０はダストを含まない環境内に収容されるのが好ましく、これは各基準の像が取得されるときを除き、外囲器１６６が実質上密封されていることを意味する。移動の通常端は外囲器１６６まで延ばさず、基準の像を取得するときだけ、キャリッジをさらに左側に移動可能とし、適切な地点で起動して実質上閉じられたドアなどを開いて基準１６８と１７０を露出させ、それらの像を得られるようにするのが好ましい。
【００５４】
上記と関連して、動作の移動端（ＥＯＴ）センサが、巻帯体支持ローラ３８の端までキャリッジ４６が移動したことを示す信号を与える。また、ＡＣＣ移動端センサが外囲器１６６における移動端を示し、ローラ３８の反対端が移動端センサ９１によって制御される。後で説明するように、フォトダイオード１７２がコリメータレンズ１５０にそれぞれ隣接して設けられ、ストロボユニット４０の出力に比例する信号を与えるように位置する。この信号は、ライン９３を介してＡ／Ｄ変換器７８に送られ、アナログマトリクス像のデジタル化後、得られたデジタル化像の一部であるピクセルの強度値を調整するのに使われる情報の一部である。
【００５５】
本発明の重要な観点に基づけば、ＣＣＤマトリクスセンサ３０は光を３つの経路またはチャネル、すなわち赤、緑及び青に分ける内部プリズムを含む種類のものである。つまり、得られた各マトリクス像は３色の各々毎に１つづつ計３つのマトリクス像を与え、これら３つのマトリクス像がＡ／Ｄ変換器７８に送られ、そこで３つ別々のデジタル化像にデジタル化される。デジタル化像の個々のピクセルの強度値は、対象とするインク色のチャネル内で低くなる。各チャネルの色に応答するフォトダイオードを設けて全強度及び色温度の変動を補償するのが望ましく、かかる場合には、図１１に示したセンサ１７２と同様な追加のセンサが設けられる。このようなセンサは赤、緑及び青の各色に応答するように製造してもよく、あるいはセンサにフィルタを付けてそれぞれの色に応答するようにしてもよい。
【００５６】
信号の赤、緑及び青の各成分は色スペクトルの全範囲を発生させる加算法を表す一方、巻帯体上での色の印刷は減算法に基づいており、ＣＣＤマトリクスセンサの各チャネルと処理されるインク色との間には一定の関係がある。例えば、イエローは３チャネルのうち１つを取り除いたもので、同じくマゼンタとシアンは他の２チャネルのうち１つを取り除いたものである。ブラックは、３チャネルすべてを取り除いたものである。イエローは青がないことなので、完全なイエローの青チャネルが青なしつまり１００％の赤と緑を生じる。シアンの場合は赤がないので、赤チャネルがゼロとなり、緑及び青チャネルはほぼ１００％になる。マゼンタチャネルは緑を含まず、ほぼ１００％の赤と青である。ブラックは３チャネルすべてがないものなので、完全なブラックは赤、緑及び青いずれも生じない。シアンの上にイエローを印刷すれば、青と赤のチャネルが取り除かれ、緑が残る。このように当業者には周知のように、インクを印刷するときは減算法であるが、光で赤と緑を加えれて黄を得るときは加算法である。
【００５７】
本発明では、１回に１つのチャネルを見るだけでよく、その信号レベルが下がれば、反射密度は色の反射率の不足なので、その低下は反射密度の評価を示すものとなる。高密度のインクは非常に暗く、これはそのインクがその色をより少なく反射することを意味する。反射率が本発明で求められるものであり、シアン、マゼンタ及びイエローの３色各々の反射密度を求めるには、３つのチャネルを個々に解析するだけでよい。ブラックの反射密度は、１つのチャネルまたは３つ全てのチャネルの平均から求められる。
【００５８】
本発明を実施した装置の動作について見れば、装置の動作の概略を示したフローチャートである図１２を参照すると、スタートブロック２００を経てブロック２０２に示すようにシステムの初期化がなされ、次いで主ループが開始し（ブロック２０４）、それに伴って装置の動作の各特徴を制御する各ケース間で多重化機能が切り換えられる（ブロック２０６）。つまりルーチンは、ＣＣＤマトリクスセンサを較正するかどうか問い合わせ（ブロック２０８）、起動時であればそうする（ブロック２１０）。ＣＣＤマトリクスセンサが最近較正されていれば、ルーチンは巻帯体のエッジが見つかったかどうかを問い合わせ（ブロック２１２）、見つける必要があれば、巻帯体のエッジを見つけるルーチンを実行する（ブロック２１４）。
【００５９】
巻帯体のエッジを見つける方法は１つより多く存在するが、一般には巻帯体上に印刷物があるかどうかに依存する。巻帯体が印刷されていなければ、巻帯体のエッジの判定は印刷されている場合より、容易に行える。いずれの場合も、巻帯体のエッジが見つかったら、主ループの開始２０４に戻る。巻帯体のエッジを見つける必要がなければ、すなわちエッジが分かっていれば、ルーチンはケース３に進み、データが得られるべきかどうかを判定し（ブロック２１６）、そうであれば、反射密度データまたは散乱データどちらが得られるべきか判定される（ブロック２１８）。印刷機の運転が新規で、光散乱データが得られていなければ、装置は光散乱データを得る（ブロック２２０）。光散乱データがすでに得られていれば、装置は反射密度を得るように設定される（ブロック２２２）。後述するように、光散乱データの取得時には、装置がＣＣＤマトリクスセンサを移動し、巻帯体を横切って各キー位置でマトリクス像を順次取得し、そのマトリクス像をデジタル化して解析を行い、得られたマトリクス像におけるホワイト度の内容を判定する。このとき、マトリクス像内のすべてのピクセルがしきいホワイトと比べて測定され、各特定の像についてなされるべき光散乱補償の量を求める。この補償量は、各キーに隣接した印刷像に依存する。
【００６０】
反射密度データが得られると、ループブロックの終わりに達し（ブロック２２４）、ルーチンは印刷機が停止しているかどうかを問い合わせる（ブロック２２６）。印刷機が停止していれば、ルーチンはＣＣＤマトリクスセンサを再び較正する時点であるかどうか問い合わせ、そうであれば、ＣＣＤマトリクスセンサが再び較正される（ブロック２３０）。較正する時点でなければ、ルーチンは主ループの開始２０４に戻る。一般に、印刷機が１０分以上の間停止していたなら、ＣＣＤマトリクスセンサを較正し直すのが望ましい。印刷機が停止していなければ、ルーチンは動作要求がなされているかどうかを問い合わせる（ブロック２３２）。動作要求がなされていれば、いくつかの作業動作を実施できる（ブロック２３４）。作業動作つまり通常の印刷動作は、オペレータがカラーブロックセットについて得られる像と別のものであってもよい巻帯体上の特定位置の像を得ることを要求できるビューリクエストを含む。ここで印刷機のオペレータは、例えば最も明るい部分（ハイライト）など、刷りの特に重要な領域をモニターすることも望める。このような動作は一般に、ＣＣＤマトリクスセンサを制御して特定の位置に移動し、許容される時点にデータを取得してから、装置の通常動作へ戻すことによって、その他のデータ取得動作の多くと同時に実施できる。またオペレータは、自らによって決められ、ブロック２１０と２３０に示したようなルーチンの動作中に発生するＣＣＤマトリクスセンサ較正ルーチンと独立に行われるＣＣＤマトリクスセンサの較正も要求できる。
【００６１】
装置の動作について見れば、アイドル、始動、見本及び維持を含むいくつかのモードの１つで動作可能である。アイドルモード時には、装置がデータを得る準備を整えるが、実際にデータを得るようには指令されない。印刷機の運転の初期化中、装置はデータを得る準備を整えられるが、例えばＣＣＤマトリクスセンサが較正されていると、光散乱の補償について解析可能な印刷物が巻帯体上に現れるまで光散乱のデータを得ることはできない。装置は印刷物が現れる前に巻帯体のエッジを求めることができると共に、巻帯体の幅も求めることができ、次いでシステムは印刷物が現れるのを待つ。印刷物が現れると、オペレータは始動モードに切り換えられる。光散乱パス（通過）時には、ＣＣＤマトリクスセンサが横方向にゆっくり移動して、光散乱の補償に使われる光散乱データを得る。光散乱データを得るのにスローパスが必要なのは、光散乱の補償を決めるのにより多くのデータ、すなわち７６０ｘ４８０ピクセルマトリクスの各ピクセル、が解析されるからである。光散乱データを得る数回のパスがなされたら、得られたデータをそれらのパスにわたって平均し、反射密度を求めるのに使われる信頼できる光散乱の補償係数を与える。
【００６２】
光散乱データは赤、緑及び青の３つのチャネル各々毎に取得しなければならず、またこれら３つの補償係数が巻帯体を横切る各キーの位置毎に発生されることが理解されるべきである。得られた光散乱の補償係数はメモリ内に記憶され、印刷作業時に使われる。こうして、データの各取得毎に応じたリアルタイムの散乱補正が可能になることが理解されるべきである。かかる機能を実施するのに、インラインの専用プロセッサが必要になることもある。
【００６３】
一般に、印刷機上で色を設定するためには、５，０００から２５，０００回のの刷りを印刷する必要がある。本発明の装置では、そのような設定を大幅に少ない刷り、すなわち２，５００回の刷りで達成できる。
【００６４】
始動モード後、装置は実行（ラン）モードに切り換えられ、そこでほぼ５００回の刷り毎に好ましくは最小数のデータパスを行って反射密度データを得る。これらの反射密度値はメモリ内に記憶される。維持モードでは、ほぼ５００回の刷り毎に数回のデータパスを装置が行い、そのデータをメモリに記憶し、印刷機の運転レポートの作成に使われる。
【００６５】
反射密度データの取得時、ＣＣＤマトリクスセンサは巻帯体を横切って移動される。装置が各カラーブロックのデジタル化像を取得して、ほぼ７０ミリ秒より短い間に反射密度を計算できるように、移動速度は印刷機の巻帯体速度と同期され、ＣＣＤマトリクスセンサは各回転中にほぼ１・１／２インチづつ移動する。ここに図示し説明した好ましい実施例において、印刷機の設定速度では、刷りローラの各回転毎に装置がデジタル化像を得ることができ、１秒の間にほぼ１２箇所のカラーキーからデジタル化像が得られ解析される。
【００６６】
印刷産業では周知のように、顧客が刊行物の印刷の品質に苦情を付けた場合など将来使われることがあるかも知れないため、印刷作業の見本を保管しておく必要がよくあり、またそのような見本を蓄えておくかなりの面積が印刷工場内の脇に用意されることも珍しくない。このように、印刷工場内の貴重なフロアスペースを使うのは不経済である。
【００６７】
本発明の重要な特徴によれば、見本及び維持両モード時に得られる反射密度データは、印刷作業の全体を通じてほぼ５００回の刷り毎に印刷される各カラーの色密度の詳細なレポートを与える。このようなデータを使って反射密度の頻繁な「スナップショット」を与えるレポートを作成できるので、印刷の品質に関して顧客を満足させるのに使える印刷実行の経歴が得られる。
【００６８】
本発明の装置は実質上、反射密度データはメモリ内に蓄積され、実質上ほぼ５００回の刷り毎に印刷の品質を示すレポートの形で、作業後プリントアウト可能であるから、印刷実行の見本を保管する必要を実質的に取り除く。装置は３つのラインを有し、顧客はそこで６桁の作業（ジョブ）番号、３桁の様式（フォーム）番号、３桁の実行（ラン）番号、作業名称、作業の記述及び刊行コードを識別できる。
【００６９】
またレポートは、印刷機が安定になった時点に達するまでの間になされた補正を含め、初めから終わりまでに各キーに施された変更の記録を与えるという点で、印刷会社にとって有用な情報も与える。この情報は、作業実行の初めに印刷工が不必要な補正をしなくてすむようにする教授ツールとして使える。通例は、印刷会社内の別の設備から、安定な印刷機の動作へ達するまでにそれに基づいて補正が成された各キー用のプリセット値が得られる。また通例は印刷工が、時期尚早すぎて不必要と分かっている初期補正で、その補正がなされる前は安定化されない反射密度のキー設定を意味する初期補正を行っている。本発明から得られる反射率データを使えば、尚早の初期補正の多くは事実上不必要になり、また数千回の刷り後でも、各キーをプリセット時に近い位置または設定に戻せることが、印刷工に明瞭に示される。
【００７０】
本発明の重要な特徴によれば、図１１を参照すると、ＣＣＤマトリクスセンサ３０と装置のデジタル化部分を較正するため、ＣＣＤマトリクスセンサ３０が所定の位置でホワイト基準１６８またはブラック基準１７０いずれかのマトリクス像を得られるように、キャリッジ４６が図示左側に移動可能である。各基準は図１０に示すようにほぼ平らな円形状で、米国ニューハンプシャ州０３２６０、ノースサットン、私書箱７０の Labsphere社によって製造されているスペクトラロン(Spectralon)色基準である。これらの基準は、ダブルビーム比記録積分球反射計を用いて、８度／半球スペクトル反射率について較正及び測定されている。前述したように、基準１６８と１７０は保護外囲器１６６内に収容され、ＣＣＤマトリクスセンサ３０による像の取得時に、各ピクセル毎に得られる強度読取値を大幅に左右する可能性のあるダスト粒子が各基準の表面に存在しないようにする。カバーなどを開いてＣＣＤマトリクスセンサが標準１６８と１７０のマトリクス像を得られるようにする機構を、キャリッジが有するのが好ましいのはこの理由からである。
【００７１】
装置のデジタル化部分を較正するため、ＣＣＤマトリクスセンサ３０がブラック及びホワイト両基準のマトリクス像を取得し、デジタル化像の各ピクセルが０〜２５５の可能範囲内に入る強度レベルを有するようにマトリクス像がデジタル化される。但し較正プロセスでは、ブラック標準の強度値を好ましくはほぼ８に設定し、ホワイト標準の強度値をほぼ２４０に設定する。これは、赤、緑及び青の３つの独立チャネルについて、すべてを個々に扱うことによって達成される。
【００７２】
較正プロセスを開始するには、マトリクス像が得られるように、キャリッジ４６が両基準の位置に移動される。モータ５２（図１）が移動限界の端であるゼロ位置に移動され、ピクセルデータメモリ７０（図１）がテストされて、不良データ値が取り除かれる。
【００７３】
装置が、両基準及びストロボのガラス窓１５４上のスポットをチェックする。この点は、スポット２１２、２１４及び２１６を有するホワイト基準１６８の２つのマトリクス像を示す図１０を参照することによって理解できるであろう。図１０（ｂ）に示したマトリクス像は、ＣＣＤマトリクスセンサを図１０（ａ）のマトリクス像に対して０．０２０〜０．０３０インチ動かした後に得られる像を誇張したものである。装置は論理的に、図１０（ａ）の位置に対して図１０（ｂ）で右側に移動したスポット２１６が、基準１６８自体でなく窓１５４上に位置したダストの結果であることを判定する。これらのスポットの多くは基準の精度に悪影響を及ぼすので、そのようなスポットが検出されたら、両基準及びガラス窓１５４を清浄にすべきである。
【００７４】
しかし、両基準及びガラス窓を清浄にできることとは別に、本発明の装置はその解析時、各ピクセルのピクセル強度を測定し、それが所定のしきい値内にないとそのピクセルを排除することによって、スポットが位置するピクセルを無視することも行う。言い替えれば、マトリクス像がブラック基準の場合、反射率は非常に低いはずで、例えば４０を越える強度値を有するスポットは放棄される。同様にマトリクス像がホワイト基準の場合、ほぼ２００より低い反射値は、その基準のピクセル値の平均を計算するときに放棄または排除される。
【００７５】
スポットが突き止められた後、装置はＣＣＤマトリクスセンサをブラック基準に移動させてマトリクス像を取得し、そのマトリクス像がデジタル化され、好ましくはほぼ８である所定のレベルに設定される。ＣＣＤマトリクスセンサとそれに付属の構成要素は、レベルが８±０．２５になるまで続けてデジタル化像を取得する。範囲内に入らなければ、許容値が満たされるまで調整を行い、約８回の像取得が必要なこともある。その後、キャリッジ４６がＣＣＤマトリクスセンサを移動してホワイト基準１６８のマトリクス像を取得させ、システムは２４０±０．９５のホワイトレベルを有するように設定される。ホワイトレベルもこの許容値内になるまで、ホワイト基準について続けてデジタル化像が取得される。これが完了したら、装置はさらに２回、つまり合計３回上記操作を繰り返す。その完了後、装置はブラック基準に戻り、１０個のデジタル化像を取得し、それらを平均して装置によって使われる値を与える。次いでホワイト基準についても同じ操作を行い、得られた平均値はメモリ内に記憶される。
【００７６】
装置によって使われる値は、ルーチンによる最後のパス後に取得された各基準毎１０個のデジタル化像の平均だけからなる。こうした値を用いる理由は、特にブラックレベルを８に設定しホワイトレベルを２４０に設定した場合、ブラックレベルとホワイトレベル間で相互作用が生じるからである。相互作用はわずかなので、両基準間を前後に移動して各レベルを反復設定し、得られるレベルが正確になるようにするのが望ましい。
【００７７】
較正ルーチンは装置への電源投入時に実行されると共に、装置が安定な作業実行温度に達するまで、より頻繁に再較正を行う必要のあることが理解されるべきである。尚例えば印刷機が停止されたら、ＣＣＤマトリクスセンサを再較正し、各レベルが正確に設定されていることを確かめる。また、較正を完了するのに必要な時間はわずかほぼ３０秒から１分である。
【００７８】
本発明の更に別の重要な特徴によれば、図１１を参照すると、ストロボユニット４０が光の中心を、ＣＣＤマトリクスセンサ３０の中心線でもある点１５２へ差し向けるように位置していることが明かである。光は各窓１５４を通過して巻帯体上の領域に至り、巻帯体を２方向から照明する。得られるマトリクス像のピクセルの強度はストロボユニットから発生される光量の関数なので、得られるマトリクス像の領域が一様に照明されるか、あるいは変動を補償できるように各領域の照明が既知となることが重要である。
【００７９】
装置は２つのストロボユニットから発生される光の強度を解析し、光の不連続特性がどうであるかを判定すると共に、マトリクス像を横切る光の非一様性を補償する。装置はこの補償を、ホワイト基準から得られたデジタル化像全体の領域、好ましくは約６４ｘ６４ピクセル、を解析することによって行う。装置は各領域内のピクセルの強度を平均してから、各領域のアドレスまたはロケーションと一緒に平均値を記憶し、補償時、各領域内に位置したピクセルに関する測定強度値にいずれかの補償係数が適用されるようにする。補償解析は、初期の位置合わせ時及び場合により光学部品が調整されるかまたはその後に変更されるときにだけ行えばよい。
【００８０】
光の不連続解析はＣＣＤマトリクスセンサ系の各チャネル毎になされること、すなわち赤、緑及び青の各チャネルが像内における６４ｘ６４ピクセルの各領域毎に光不連続補償係数を有することが理解されるべきである。そして最も明るい強度が１に設定され、その他の強度すべてが最も明るい強度に対して計算され、一般に０．９７、０．９８、０．９９または１．０などとされる。
【００８１】
本発明の別の重要な特徴によれば、反射密度測定の精度はここで光散乱と呼ぶ現象によっても影響され、このことは反射密度の決定が、相対的な位置及び得られるマトリクス像の一部であるカラーブロックセット１１２のカラーブロックに隣接した印刷物の内容によって影響されることもあることを意味する。図３及び図４に示すように、線１１４上方の領域１２２は印刷物を含むことができ、たいていの場合は含んでおり、線１２０下方の領域１２２も同様である。図４に示す得られたマトリクス像１３８はほぼ７つのカラーブロックを含むが、同時に領域１２２の一部も必然的に含んでいる。
【００８２】
各カラーブロックセット１１２は像中の印刷物の内容に応じて全体の明度が変化する印刷物１２２と隣合うので、明るい及び暗いピクセルの数は巻帯体の幅を横切り各キーで変わることがある。光散乱の影響は実質上、視野内に位置するより高い反射値、すなわちより高いピクセル強度によって発生される。一方視野内では、そのように高い強度のピクセルが、測定されるピクセルに近いほどより大きい影響を及ぼす。これら両方の影響、すなわち高い強度ピクセルの量と測定されるピクセルに対するそれらの接近度は漸近特性である。ＣＣＤマトリクスセンサは集束レンズとマトリクス像を赤、緑及び青の各チャネルに分けるＣＣＤマトリクスセンサプリズムを有し、得られたマトリクス像内に存在するホワイトの量に応じて、カラーブロックなどの小さい領域はブラックで取り囲まれてるときはある読取値を、またホワイトで取り囲まれてるときはそれと別の読取値を与える。光はレンズを通って進むときに散乱し、対象とするカラーブロックの読取値を変化させる。
【００８３】
カラーブロックセットが解析されていて、それを取り囲む領域１２２（図４）がすべてホワイトであれば、一般に約９４％ホワイトと測定されることが見いだされている。これは、７つのカラーブロックのうち、ブラックと各チャネル内の対象のカラーブロックだけが暗いと判断されることによる。従って３つのチャネルを考慮すれば、３つのデジタル化像内に暗いブロックが９個だけ存在する。領域１２２がブラックだと、全ホワイト領域はほぼ８０％ホワイトに低下する。
【００８４】
取得される像の印刷物の内容に応じて、赤、緑及び青の各チャネルから得られる読取値が相対的に変化するので、光散乱の補償は３つのチャネルの各々毎に求めなければならない。この点は一部には、ストロボユニットは青の光が非常に明るく、イエローを際立たせてしまうことにもよる。ストロボユニットは、青の光が支配的な成分であるキセノンストロボであるのが好ましい。キセノンストロボの出力は比較的一定であるが、１回のストロボ点弧から次のストロボ点弧まで±５％の範囲までで変化することがある。このため、ストロボユニット４０の出力を測定するようにフォトダイオード１７２（図１１）が位置され、各ストロボ毎の実際の出力がピクセルデータメモリ７０にフィードバックされて、反射密度の解析時に個々のカラーブロックについて得られる強度値を補償するのに使われる。フォトダイオードは、両方のストロボから出力された光を総和する。ストロボの各点弧時に発生される光の強度はほぼ５％変化することがあるが、こうした変動はランダムで一般には約１％であることが見いだされている。この程度の変動は得られる強度値、つまりたいていは０．７５ピクセル強度、に実質的な変動をもたらさない。しかしながら、そのような変動も補償するのが望ましく、それには各ストロボユニット毎に３つのセンサを設け、各センサの前方に適切なフィルタを位置し、各色チャネル毎にストロボユニットの強度を測定可能とし、各色毎にストロボ点弧の変動をより正確に測定するのが有利である。
【００８５】
光散乱の現象を定量化するには、印刷テストパターンを使って散乱の影響をモデル化し、図７に示すような光散乱補償曲線を近似するデータを得ることができる。光散乱現象の補償は８〜２４０の範囲内で４〜５にもなることがあり、補償が行われないと読取値が不正確になってしまう。このデータは、各色毎にメモリ内に記憶される。その結果図７に示すような漸近線のチャートが得られ、全ピクセルに対するホワイトピクセルの比率が１００％から０に変化するにつれ、１からほぼ０．９に下がる強度補償係数を与える。このような曲線を決めるデータの取得は各色毎に１回行えばよく、その後その曲線が製造される各装置について使われる。但し、光散乱の補償量は各印刷作業毎に決められ、各キー毎で各色毎の曲線上の一点がメモリ内に記憶され、測定される光散乱を補償するのに使われることが理解されるべきである。
【００８６】
光散乱データ及び図７に示す光散乱曲線を取得するため、装置は各チャネルの得られたデジタル化像を解析し、全体像内のホワイトピクセルの総数をカウントして、全体像内のホワイトの百分率（％）を求める。全範囲の半分より大きい強度値を有するなら、それらのピクセルはホワイトと見なす。６回の光散乱パスのデータを平均して百分率が求められたら、光散乱データがメモリ内に記憶され、動作中各キーで各カラーブロックの反射密度の解析を行う際に測定される反射密度データを補償するのに使われる。ホワイトピクセルの有り得る最も低い百分率は８０％なので、実際に使われる曲線の領域は図７に示した曲線の左側部分である。
【００８７】
装置はまず、巻帯体を横切るＣＣＤマトリクスセンサのパスの開始及び終了位置を計算する。装置が巻帯体の両エッジを突き止め、巻帯体の幅を計算する方法を以下説明する。開始及び終了位置が計算されたら、装置は印刷機の速度を読み取り、各キー位置でカラーブロックセットの像を得るのに必要な速度を計算する。また装置は、キャリッジ４６が図２に示した実際の巻帯体エッジ１１６の左側に相当する停止位置からスタートして一定速度へ至るまでに要する時間である加速時間を計算する。印刷機の速度はエンコーダ５０から得られる。加速時間が許容されるものであれば、ルーチンはモータ速度、ストロボ制御装置６４及びピクセルデータメモリ７０を設定し、動作の優先順位が確立される。始動時間が許容できるものでなければ、モータ制御装置５８がキャリッジ４６の位置を変更し、最初のキーへ達する時までに、適切なパス速度へ加速されて達するようになされる。位置が変更されたら、印刷機の速度を再び読み取り、パス速度と加速時間が計算し直される。ストロボ制御モータ速度とピクセルデータメモリが設定された後、ルーチンは高速の遅延タイマーを使って次のストロボ点弧機会を待つと共に、計算時間を待った後、モータ５２の移動を開始して、ストロボ割り込みをイネーブルする。
【００８８】
ストロボの点弧タイミングについては、エンコーダ５０の各１回転が３６００カウントに相当することが理解されるべきである。装置は例えば特定のエンコーダカウント２０００でストロボを点弧しようとしており、この時間は８ミリ秒であるが、エンコーダの回転速度に応じて、ストロボを適切な時間に点弧させるのに異なるカウント数が必要になったりならなかったりすることが知られている。どのカウントにすべきかを決めるため、装置は固定速度のクロックを用い回転の１／４の間カウントアップして、それがどれくらい長くかかるかを計時し、８ミリ秒に等しくするには幾つのカウントが必要かを求める。これが求められたら、ＣＣＤマトリクスセンサをリセットし、カウントダウンして、２００カウントでストロボを点弧する。
【００８９】
本発明の更に別の重要な特徴によれば、動作時における実際の巻帯体の両エッジをまず突き止め、巻帯体の幅を確かめることが重要である。これは印刷機の作業実行（ラン）の始めに行われ、そのランの間は再び行う必要はない。幅を知ることは、反射密度の制御で巻帯体を横切りいくつのキーが印刷ユニットによって使われるのかを求めるために重要である。また幅が計算された後、巻帯体の少なくとも一方のエッジをモニターし、印刷機の運転中、巻帯体がローラ３８に対して横方向に移動したかどうかを装置が判定できるようにすることも重要である。
【００９０】
さらに、印刷機の運転が維持モードまたは実行モードにあるときは、反射密度パスをほぼ５００回の刷り毎に行い、反射密度パスを行わない間は装置をアイドル状態にしておくことが特に重要である。但し、装置はその待ち状態においても、カラーブロックセットの位置を正確に計算できるように巻帯体のエッジを追跡しており、反射密度パスを行うときカラーブロックセットの位置を突き止め可能としている。
【００９１】
巻帯体のエッジに印刷物が存在すると、巻帯体のエッジ位置を見つけるのが面倒になることがある。印刷物が巻帯体のまさにエッジに至るまで印刷されていると、巻帯体上の印刷物をローラ３８の表面から区別するのが難しいことが多い。実際上、ローラは一般に高反射率の鋼製である一方、巻帯体に隣接するローラ表面上にもインクが存在することが多いので、巻帯体をローラから区別するのが困難になる。基本的に巻帯体のエッジは、巻帯体の既知位置の像を取得してから、エッジの方に向かってほぼステップ移動しながらピクセルを解析し、エッジ位置を突き止めることによって求められており、この際の解析は一般に巻帯体がそうである白い紙が２４０とほぼ１２８の間にあると分かっている強度値を有するという事実に基づいている。ローラはその表面上にインクがなければ、一般に最大２５５の強度値を生じる。そのため、強度が２４０を越えていれば、ローラ表面が解析されていることが分かり、また強度が２４０と１２８の間であれば、解析されているのは巻帯体自体である。強度が１２８より低ければ、巻帯体上の印刷物かまたはローラ上のインクであると判定される。
【００９２】
本装置は、すべての印刷機が版板を取り付ける印刷シリンダを有するという事実を活用している。印刷シリンダ３７０の端面図である図８を参照すれば、印刷シリンダ３７０はそこに版板を取り付けるのに使われるギャップ３７２を有し、版板はギャップ３７２の片側から印刷シリンダ３７０の円周に沿って取付ギャップの反対側にまで延びている。ギャップ３７２の重要性は、それがどの刷りシリンダにも存在し、巻帯体のうちギャップ３７２と重なる部分には印刷物が印刷されないため、巻帯体上に印刷ギャップを与える点にある。巻帯体のうちギャップ３７２に基づく領域に対応する領域となる部分は、図９に示すように線３７６と３６８の間となる。
【００９３】
ギャップ３７２は印刷機における現在の技術水準ではますます小さくなっており、従来の多くの印刷機におけるフルギャップ０．２５インチと比べ、一部の印刷機のギャップは今やわずか０．０４０インチである。版板は２枚の頁をそれぞれの刷りの間に１２４で示したスペースを空けて印刷し、そのスペースにカラーブロックセットが印刷される。印刷機における現在の技術水準ではギャップ３７２の寸法を小さくするだけでなく、図３及び図４に示すそのスペースまたはギャップ１２４も減少されており、わずか０．１００インチのものもある。この場合にはカラーブロックの高さをわずか０．０９３７５インチにする必要があり、これはほぼ１１２ピクセルである。カラーブロックの高さは、さらに一層小さくなると思われる。
【００９４】
本装置は、巻帯体のエッジ位置の突き止めを行う。始動時、装置は現在位置を知ることが重要であり、このためモータがまず最も左端の停止位置にまで移動され、その後解析を開始する正しい位置へ移動可能となるようにされる。
【００９５】
装置によって行われる一般的な方法は、カラーブロックの位置を突き止めることであり、これによって用紙のサイズの検証及びカラーブロックセット位置の判定が可能となる。これを行うのは、装置が各カラーブロックセットの像を取得していることを保証するためである。両端のカラーブロックセットが見つかったら、それらの存在を利用して用紙の幅の広さをチェックする。印刷機の運転が維持モードで継続しているときは、装置がカラーブロックセットのうち用紙のエッジにある１つを捜しながら連続的に走査を行い、巻帯体が水平方向または円周方向に移動しているかどうかを確かめる、つまり巻帯体を追跡する。
【００９６】
装置は３つのモードで動作する。そのうち初めて動作される始動モードで、装置はカラーブロックセットの位置を突き止め、用紙の幅を求める。これがうまく行われたら、巻帯体のエッジに位置するキーが使用可能かどうかチェックして確かめる。これを行うのは、時折印がカラーブロックの上に重ねて印刷されたり、もしくは端のカラーブロックセットが巻帯体に半分だけ乗ったり外れたりし、使えなくなることがあるからである。つまり、ルーチンが最も外側のキーをチェックしてそれらのキーが有効であるかを確かめ、最も外側のキーが有効でないと、次のキーに移動し、そのキーのカラーブロックセットを使って巻帯体を追跡する。このように始動モードにおいて、装置はカラーブロックセットの位置を突き止め、
用紙の幅を求め、有効なキーを見つけ、これが終了してから動作中にエッジキーを解析する。そしてエッジキーが見失われたら、それを捜すサーチループにジャンプして戻る。なんらかの理由でエッジキーが見つからなかったら、装置は上記のプロセスを初めから繰り返し、最初のカラーブロックセットを捜す。
【００９７】
本発明の更に別の重要な特徴によれば、刷りが行われている場合、すなわち巻帯体上に印刷物があっていずれのカラーブロックセットの位置も突き止められない場合であっても、本装置は巻帯体のエッジを見い出すように構成されている。基本的に本装置は、巻帯体上の２つの線３７６と３７８（図９）の間のギャップを突き止め、そのギャップ領域を用い巻帯体のエッジを見い出すことによって、巻帯体のエッジ位置を求めるように動作する。これは、ギャップ位置において巻帯体上に印刷物は存在しないことが分かっているからである。
【００９８】
装置は像を取得し、この得られた像を解析して、図９中に４７０と４７２で示したような取得像内の２つの垂直線を読み取る。つまりこのプロセスの課題は像を取得し、両線４７０と４７２に沿って移動する解析が一致するまで、すなわち２つの線３７６と３７８の間のギャップに到達するまで垂直方向に解析を行い、像が実際にギャップを含んでいることを確かめることにある。そしてこの時点でルーチンは、点３９４と３９６とをもとにエッジへ向かっての移動を可能とする。
【００９９】
本装置は運転中に実際の反射密度のデータを取得し、反射密度値を正確に求める。また本装置は、各キー毎にカラーブロックセットのカラーブロックを有効に突き止め、装置のデジタル化部を較正すると共に、ストロボユニットの強度、像の領域全体にわたる光の不連続、及び光散乱を補償する。
【０１００】
装置は反射密度の解析を開始すると、まず平均和、ピクセルの数、解析されている色、画面上の位置、及び反射密度の計算された行平均を与える。次いで装置は、対象とする特定ピクセルにとって必要な光不連続の補償及び光散乱の補償を計算し、解析されている色のホワイト及びブラック両レベルを求め、補償された平均を計算する。その後装置は、補償された平均と解析されている色のホワイト及びブラック両レベルから反射密度を計算する。そして、装置はキー番号を計算し、そのキー番号と色に従って反射密度値を記憶し、良好な反射密度状態を設定する。次いで装置は、全てのデータが解析されたかどうかを問い合わせ、そうでなければ解析の開始に戻る。すべてのデータが解析されていれば、経路（チャネル）の数だけ進み方向を反転する。
【０１０１】
反射密度の解析から得られるデータは、解析されている色、像上のｘ及びｙ座標の値、解析されている領域の高さと幅、領域内のすべてのピクセルの和、及び加算されたピクセルの数である。
【０１０２】
カラーブロックセット内の各カラーブロックは、図３及び図４に示すように位置している。装置は、最初のキー位置で像を取得するように設定されている。像が得られたら、カラーブロックセットのサーチが呼び出され、像内に存在するすべてのカラーブロック１３０〜１３６を突き止める。見いだされた各カラーブロック毎に、装置はブロックのデータを読み取る。
【０１０３】
図６に示すように、カラーブロックはほぼ６０ピクセルｘ１１２ピクセルのサイズであり、解析領域はカラーブロックのまん中に位置するのが好ましく且つ４０ｘ７０ピクセルのサイズであるのが好ましい矩形６５１である。そして、装置は読取がうまく行われたかどうかを判定し、そうであったら、４つまたはそれより多いブロックが存在するかどうかを問い合わせ、平均の垂直ブロック位置が計算される。次いで、ブロックがカラーブロックの中心から５０ピクセルより大きいかどうかを判定し、そうであればＣＣＤマトリクスセンサの垂直位置を調整する。その後装置は次のブロックへ進み、４つまたはそれより多いブロックが見いだされたかどうかを問い合わせる。４つまたはそれより多いブロックが見いだされたら、正しいカラーブロックが解析されているかどうかを装置がチェックして確かめる。この点は、ブロックの正しい順序を検証し、間隔が妥当かどうかを判定し、各４番目のブロックが同じ色であることを確認し、さらにブラックブロックがタブを有していることを確認することで行われる。正しく離間していないブロックは装置によって取り除かれる。次いで装置は、正しいカラーブロックが見いだされたかどうかを判定し、見つからなかったら、ＣＣＤマトリクスセンサの垂直位置を調整する。
【０１０４】
本発明の別の特徴によれば、長年の間、従来の手持ち式濃度計を使用してきた印刷機のオペレータにとって、手持ち式濃度計で得られる読取値と等価である本発明の装置によって得られる濃度計読取値を使えるため便利である。正確な反射密度の解析値を得るには、厳密に言うと、次式によって与えられるような変換が必要である：
反射密度＝−Ｌｏｇ10［（値−Ｂlevel）／（Ｗlevel−Ｂlevel）］
但しＢlevel は反射がない場合のピクセル値に等しく、Ｗlevel は１００％反射の場合のピクセル値に等しい。ホワイトレベルは２００〜２４０の範囲内に較正されるのが好ましくまたブラックレベルは０〜６３の範囲内に較正されるのが好ましいので、これがそれぞれまったく反射しない場合（ホワイト）または完全に反射する場合（ブラック）の基準となる。これらの値はホワイトレベル２４２とブラックレベル４にさらに細かく設定でき、この場合上記の式は一般に次のようになる：
反射密度＝−Ｌｏｇ10［（値−４）／２３８］
本装置は、正確に較正された手持ち式濃度計によって得られるものとほぼ匹敵する測定値を高い信頼度で発生する。
【０１０５】
本発明の別の特徴によれば、図１１を参照すると、ノズル３４は、ＣＣＤマトリクスセンサ３０のレンズを妨害して上述して各種の解析に含まれるピクセルの数を減少させるダストやその他の粒子がダストの内部へ入り込むのを防ぐように設計されている。ノズル３４は空気ホース１２０２がそれぞれ取り付けられる一対のポート１２００を有し、これらの空気ホースが正の空気圧源に接続され、空気がノズル３４内に導かれるようになっている。ノズル３４は内壁１２０６を備えた内部環状室１２０４を有し、内壁１２０６は空気をノズル３４の内部へと差し向ける多数の開口１２０８を有する。また空気は主中心開口に向かっても差し向かれ、開口１２０８は渦巻効果を生じるようにＣＣＤマトリクスセンサの中心線に対して幾分角度を成している。こうして形成される空気流が、レンズにまで達する恐れのある粒子がノズル内へ入るのを制限している。
【０１０６】
以上本発明の各種実施の形態を図示し説明したが、上記以外のさまざまな代替物、代用物及び等価物も使用でき、また本発明は特許請求の範囲及び特許請求の範囲の等価な内容によってのみ限定されることが理解されるべきである。
【０１０７】
本発明の種々の特徴は特許請求の範囲に記載されている。
【０１０８】
【発明の効果】
以上の説明により、シアン、マゼンタ、イエロー及びブラックの各色の反射密度を極めて正確に且つ信頼できる方法で求められる装置が記述されたことが理解されるべきである。正確で信頼できる動作は、高度な較正と補償技術、さらにこれらがデジタルドメインにおいて実施されることによる。本装置は、毎分３０００フィートを越える速度で印刷機が運転している間に反射密度の測定をリアルタイムで行えると共に、印刷機の個々のキーを制御するのに使われて、運転中に所望のインク反射密度を与えられる制御信号を発生可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を実施した装置で、巻帯体の片面上に巻帯体印刷機によって印刷されたものをモニターする装置のブロック図。
【図２】本発明を実施した装置で、２つの巻帯体の各両面上に印刷されたものをモニターする装置のブロック図。
【図３】図３は、本発明の装置によって用いられるテスト印刷領域の２つのべたカラーブロックセットに加えて、印刷物を有する巻帯体の一部の拡大平面図。図３Ａは、図３に示した網掛けとべたの組合せカラーブロックを拡大した一部を示す図。
【図４】テスト印刷領域の拡大した１つのべたカラーブロックセットを、ＣＣＤマトリックスセンサによって得られるマトリクス像の概略サイズの外郭線と併せて示す図。
【図５】ほぼ２０％縮小されており、ほぼ８インチの幅を有する雑誌の１頁の一部分を示し、印刷頁の外側領域に印刷されたテスト印刷領域の５つのべたカラーブロックセットを有する印刷物の複写を示す図。
【図６】１つのカラーブロックを、２つのスポットと併せて示す図。
【図７】代表的な光散乱補償近似曲線のグラフを示す図。
【図８】印刷機の印刷ローラの簡略化した概略端面図。
【図９】ローラ上の巻帯体の一部の簡略化した代表的側面図。
【図１０】本発明の装置のデジタル化部の較正に使われる高反射基準の側面図及び本発明の装置のデジタル化部の較正に使われる高反射基準の別の側面図。
【図１１】像形成ヘッドを示す一部除去及び一部断面平面図で、ヘッドは巻帯体の一部のマトリクス像を取得する位置にある状態を示す図。
【図１２】主像制御プログラムの動作を示すフローチャート。
【符号の説明】
３０  ＣＣＤマトリクスセンサ
３６  巻帯体（巻取紙）
３８  印刷ローラ（巻帯体支持ローラ）
４０  ストロボ手段（ユニット）
４６  キャリッジ（手段）
７０  ピクセルデータメモリ
８６  ピクセルデータメモリプロセッサ
８８  ＣＰＵ
９５  反射密度測定装置
１０８  重ね印刷べたブロック（トラップターゲットブロック）
１１０、１１１  網掛け及びべた組合せブロックセット
１１２  べたブロックセット
１１６  巻帯体のエッジ
１２２  印刷物
１３８  マトリクス像
１５０  コリメータレンズ
１６０、１７０  第１、２（ホワイト、ブラック）基準
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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