JPH10315439A

JPH10315439A - 横方向インク分配とインク飽和と逆流補償とを含む印刷プレスにおけるインクキー制御

Info

Publication number: JPH10315439A
Application number: JP10123703A
Authority: JP
Inventors: C Seymour John; シーセイモアジョン; Rin Chuu Chia; リンチューチア; J Sykora Douglas; ジェイシーコラダグラス
Original assignee: Quad Tech Inc
Current assignee: Quad Tech Inc
Priority date: 1997-05-05
Filing date: 1998-05-06
Publication date: 1998-12-02
Anticipated expiration: 2018-05-06
Also published as: DE69810385D1; EP0881076B1; EP0881076B2; JP3364430B2; US5967049A; DE69810385T2; EP0881076A1

Abstract

(57)【要約】【課題】ウェブオフセット印刷プレスのインキングシ
ステムにおいて、インクの逆流と横方向の流れの影響を
修正する方法を提供する。【解決手段】インク溜めへのインクの逆流を補償する
ために、プレートカバレッジに依存するプレートカバレ
ッジ関係式が使用される。バイブレータローラの動作に
よって起こされる横方向のインクの広がりのにじみの影
響を補正するために、インクキー分布関数が利用され
る。インク飽和効果についても補正がなされる。この方
法は、インクキー予備設定システムに適用できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、広くは、色の目
標値を達成し維持するための、ウェブオフセット印刷プ
レスにおけるインク供給を制御するシステムおよび方法
に関する。より具体的には、この発明は、インク供給を
制御し、横方向のインク流れを補償するシステムに関す
る。そして、ここでいう横方向の流れは、バイブレータ
ローラの動きと、インク溜めへのインクの逆流と、イン
ク厚さとインク濃度との間の非線形な関係と、プレート
カバレジと許容できる色質を達成するために必要な時定
数との間の逆の関係とに起因するものである。

【０００２】

【従来の技術】ウェブオフセット印刷プレスは、印刷処
理で使用される各色のインクごとに一つのインキング装
置を含んでいる。各インキング装置は、インクファウン
テン・ローラの外表面に沿って配置されたインク溜めと
ブレードを含む。プレスのローラ列（ローラトレーン）
に供給され、最終的には紙などの基板に供給されるイン
クの量は、ブレードのエッジとインクファウンテン・ロ
ーラの外表面の間の空間を変化させることによって調整
される。ブレードは複数のブレードセグメントに分割さ
れ、各ブレードセグメントのインクファウンテン・ロー
ラに対する相対位置は、調整ネジまたはインクキーの動
きによって独立に調整可能であり、それにより、基板の
対応する垂直ストリップ（片）すなわちゾーンに供給さ
れるインクの量を制御する。インクキーを電子的に代替
するものもあり、たとえば、１９９２年７月１４日付で
ファドナーに付与された米国特許第5,129,320号に開示
されている。ここで、「インクキー」という言葉は、基
板の対応する垂直ストリップまたはゾーンに供給される
インクの量を制御するあらゆる装置を含む。

【０００３】通常、基板に対して横方向に振動するバイ
ブレータローラの動きによって、インクは、一つの垂直
ゾーンから隣接する垂直ゾーンへと横方向にも広がる。
インクファウンテン・ローラ自体の上のインクの量も、
インクファウンテン・ローラが各ストロークごとに回転
する角度を変更することによって調整できる。通常、こ
れは、公知のように、ラチェット（爪車）装置の調整に
よって行われる。インクキーの初期位置をあらかじめ設
定するために、通常は、印刷プレス操作員が、印刷され
るべきイメージの印刷されたコピーまたは校正刷りを検
査し、印刷されるべきイメージのゾーンの対応する垂直
ゾーンに必要な色の量を記録する。この視覚検査と、プ
レスとインクと基板（典型的には紙）についての経験と
に基づいて、操作員は、プレスが稼動した後に必要とな
るおよその設定のためのインクキーの予備設定を行う。
たとえば低タック黄色インクは、低い色素強さを持ち、
与えられた光濃度のイメージを作るためには比較的多量
のインクを必要とする。他の例として、与えられた光濃
度のイメージを得るために、コーティングしていない紙
は、コーティングしてある紙よりも多くのインクを必要
とする。

【０００４】インクキーをあらかじめ設定することに加
えて、プレスが動き出した後に、印刷されたイメージの
色の質の適切な制御を行うために、プレス操作員が印刷
された出力を継続的に監視して、適当なインクキー調整
をするのが普通である。たとえば、あるゾーンの色が弱
すぎる場合は、操作員は、そのゾーンへより多くのイン
クが流れるように、対応するインクキーを調整し、色が
強すぎる場合は、そのゾーンへより少ないインクが流れ
るように、対応するインクキーを調整する。印刷プレス
の運転中に、プレスの状態の変化を補償するため、また
は顧客の個人的好みを加味して、さらに色調整が必要な
場合もある。インクキーをあらかじめ設定することや色
制御に関連して用いられる上述の視覚的監視技術は、不
正確であり、高価であり、時間がかかる。さらに、要求
されるイメージの色は、他の色と組み合わさったハーフ
トーンであることも多いので、かかる技術は、操作員の
高い熟練度を必要とする。

【０００５】インクキーをあらかじめ設定する方法とし
ては、他の種々の方法も知られている。それらの方法
は、視覚的評価によって得るよりも正確な結果を得るた
めに、より正確なプレートカバレッジの測定に基づくも
のである。プレートカバレッジは、プレート面積全体に
対するインクを付ける面積の割合であり、供給されたイ
メージを印刷するのに必要なインク量の尺度となるもの
である。印刷プレートを、インクキーに対応する複数の
ゾーンに分割し、各ゾーンのプレートカバレッジを決定
するすることによって、初期インクキー設定値が決定さ
れる。たとえば米国特許第3,958,509号には、印刷プレ
ートのある部分を光電子的に走査することによって、各
インクキー・ゾーンのプレートカバレッジを決定する方
法が開示されている。インクキー位置は、対応するゾー
ン内のプレートカバレッジに比例するとして計算され
る。米国特許第4,210,818号、第4,187,435号および第4,
180,741号にも、インクキーが、対応するゾーン内のプ
レートカバレッジに応じて調整されるシステムが記載さ
れている。ここでプレートカバレッジは、イメージの写
真フィルムまたは印刷されるべき印刷プレートなどのイ
メージ領域を照明するための光源を使用して、そしてフ
ィルムから反射した光を測定する光センサを使用して、
決定される。この場合も、インクキー位置は、対応する
ゾーン内のプレートカバレッジに比例するとして計算さ
れる。

【０００６】米国特許第5,170,711号、第5,070,784号、
第5,524,542号には、インクキーをあらかじめ設定する
他のシステムが開示されている。そこに開示されたシス
テムも、プレス、インク、ジョブの種類および紙の種類
の性質に関係する経験的な種々のパラメータに影響され
る。これらの経験的パラメータは、典型的には、本シス
テムの首尾一貫した使用から習得される。多くの場合、
種々の印刷ジョブの種類について、特に異なるプレート
カバレッジについて、数種類の異なるパラメータの群が
必要である。インクキーをあらかじめ設定するための上
述の方法も、いくぶんは非能率的で、かつ不正確であ
る。なぜならば、これらの方法では、インクの逆流、イ
ンクの横方向への広がり、およびインクの飽和などの種
々の要素を考慮していないからである。許容できる色が
得られるまで基板材料が捨てられることになるので、イ
ンクキーをあらかじめ設定するもっと正確な方法があれ
ば、プレスが動いている間の必要な調整回数が最小限に
なり、貴重な時間および材料コストの両方の節約にな
る。特に短時間の印刷ジョブについては、スタートアッ
プの無駄は必要な全体の時間および材料に対して大きな
パーセンテージを占めることがありうる。

【０００７】プレスが始まってから色の品質を監視する
ものとして、印刷されたイメージの視覚的監視以外の方
法も知られている。これらの方法は通常、印刷されたイ
メージの光学的濃度を測定することを含んでいる。印刷
されたイメージの種々の点の光学的濃度は、濃度計を使
って、すなわち、ウェブの印刷工程にオフラインまたは
オンラインで濃度計を走査することによって、測定でき
る。オフライン光学濃度測定は、テストイメージを光源
で照らし、そのイメージから反射された光の強度を測定
することによって行われる。光学的濃度（Ｄ）は次の式
で定義される。Ｄ＝−log₁₀（Ｒ）ここに、Ｒは反射率、すなわち、入射光強度に対する反
射光強度の比である。印刷されたイメージの光学的濃度
を正確に効率的にオンラインで測定する方法は、米国特
許出願第08/434/928号（発明者はジョンＣ．セイモア、
ジェフリＰ．ラペッテ、フランクＮ．ブロマン、チャ・
リン・チュ、ブラドリＳ．モアスフェルダ、マイケル
Ａ．ギル、カールＲ．ボス、譲受人は本発明と同じ）に
開示されている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明の一つの目的
は、ウェブ・オフセットプレスの上のインクキーを正確
にプリセット（予備設定）するシステムおよび方法を提
供することにある。本発明のさらに一つの目的は、稼働
中のウェブ・オフセットプレスの上のインクキーを正確
に制御するシステムおよび方法を提供することにある。
本発明のさらに一つの目的は、たとえばローラ列の影
響、全体ゲイン、光学的濃度と紙の上のインク膜の厚さ
の関係などの種々の要素を考慮した、より正確なインキ
ングシステム・モデルを提供することにある。インキン
グシステム・モデルに含まれる他の要素としては、イン
クファウンテン・ローラからインク溜めへのインクの逆
流、隣接するインクキー・ゾーンへのインクの横方向の
流れ、インクの交換に必要な時定数、計測と濃度変化の
間の遅れなどがある。

【０００９】最近の「電子計算機からプレートへ」の技
術により、イメージのデジタル表現が印刷プレートへ直
接伝送できるようになった。このデジタル・プリプレス
・データの使用によれば、プレートカバレッジを簡単に
そしてさらに正確に得ることができるようになるだろ
う。

【００１０】

【発明の実施の形態】図１は、ウェブ１２上への多色イ
メージの印刷をするためのウェブオフセット印刷システ
ム１０を示す。この好ましい実施例においては、４個の
印刷ユニット１４、１６、１８、２０それぞれが、ウェ
ブ１２上のイメージの１色ずつを印刷する。この種の印
刷は一般に、ウェブオフセット印刷と呼ばれている。各
印刷ユニット１４、１６、１８、２０は、上部ブランケ
ットシリンダ２２と、上部印刷プレートシリンダ２４
と、下部ブランケットシリンダ２６と、下部印刷プレー
トシリンダ２８とを有し、ウェブ１２の両面に印刷でき
るようになっている。印刷システム１０において、ユニ
ット１４、１６、１８、２０の色３１、３２、３３、３
４はそれぞれ、黒（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ
（Ｍ）、黄色（Ｙ）とするのが一般的である。印刷ユニ
ット１４、１６、１８、２０の相対位置は印刷機によっ
て決まるものであり、変わりうる。

【００１１】図２に示すように、各印刷ユニット１４、
１６、１８、２０は、関係するインキング装置３６を含
む。インキング装置３６は、イメージを印刷するため
に、ウェブ１２へインクを供給するように動作する。イ
ンキング装置３６は、インクファウンテン・ローラ４０
に隣接して配置されたインク溜め３８を含む。インクフ
ァウンテン・ローラ４０はインクボールとも呼ばれ、ウ
ェブ全体ににわたって横に延びている。インクファウン
テン・ローラ４０に沿ってブレード４２が延びており、
ブレード４２は、セグメント（部分）に分かれていて、
各セグメントのインクファウンテン・ローラとの間隔は
独立に調整できるようになっている。図３（ａ）および
図３（ｂ）に示すように、各ブレードセグメント４４に
はエッジ４６があり、このエッジ４６は、関係するイン
ク流調整デバイス５０の調整によって、インクファウン
テン・ローラ４０の外表面４８に対して近づいたり遠ざ
かったりするように動かすことができる。

【００１２】より具体的には、インクファウンテン・ロ
ーラ４０の一部分がインク溜め３８の一つの主要壁を形
成する。インク溜め３８の他の主要壁はブレードセグメ
ント４４から与えられる。インクは、インク溜め３８か
ら、インクファウンテン・ローラ４０の壁とブレードセ
グメント４４の下側のエッジ４６との間を通る。そし
て、ブレードエッジ４６からインクファウンテン・ロー
ラ４０への間隙は、インクファウンテン・ローラ４０の
外表面４８に供給されるインク膜の厚さを制御するよう
に作用する。複数のインク流調整デバイス５０が、イン
キング装置３６に沿って横方向に等間隔に配置されてい
て、ローラ４０とブレードセグメント４４との間の隙間
の大きさを設定して調整するように、その位置でブレー
ドセグメント４４を押し付けるようになっている。各イ
ンク流調整デバイス５０はインクキー５４を含み、イン
クキー５４は、インキング装置３６のフレームの固定さ
れた部分内のネジと合うネジを有している。インクキー
５４は、関係するブレードセグメント４４に押し付けら
れる先端部分５６を有し、これによってブレードセグメ
ント４４を変位させ、それにより間隙とインク供給の制
御を局所的に調整できるようになっている。

【００１３】インクキー５４は双方向アクチュエータモ
ータ５８によって駆動される。このモータ５８は、イン
クキー５４を、インクファウンテン・ローラ４０に対し
て近づける方向や遠ざける方向に動かす。ポテンショメ
ータ６０は、インクキー５４と機械的に接続された可動
アームを有する。ポテンショメータ６０は、１対の外側
電気端子とそれら外側電気端子の間に位置する一つの内
側電気端子とを有する。ポテンショメータ６０の内側電
気端子は、ポテンショメータ６０の可動アームと機械的
に接続される。ポテンショメータ６０の可動アームの位
置は、インクキー５４の位置に依存する。ポテンショメ
ータ６０は、その外側電気端子にエネルギ（電圧）が与
えられ、インクキー５４の位置を表す電気信号が、ポテ
ンショメータ６０の内側電気端子に生成されるようにな
っている。ポテンショメータ６０の内側電気端子は、ラ
イン６４に電気的に接続されている。図４に示すよう
に、ライン６４の上の電気信号は、入力信号として、制
御コンソール・処理ユニット６８に接続される。モータ
５８は、ライン６６上の信号に応答して、インクキー５
４を要求された位置に動かす。

【００１４】図４を参照しながら、インクキー制御シス
テム７０の動作の概要を説明する。インクキー制御シス
テム７０は、ウェブ１２上の対応するインクキー・ゾー
ンへのインクの量を制御するために、ブレードセグメン
ト４４の位置を制御するべくインクキーの位置を設定す
るように、動作する。制御コンソール・処理ユニット６
８は、プリプレス（予備プレス）データシステム７４か
らのデータをライン７２で受信する。ライン７２上のデ
ータは、要求されるイメージのプレートカバレッジに関
する情報を提供する。ライン７２にデータを供給するも
のとしては、たとえば、光プレート走査器が使用でき
る。従来から知られているように、光プレート走査器は
普通、適当なプレート校正、均一度補正および幾何学的
補正に使われる。ライン７２上のデータは、たとえばＣ
ＲＥＯデジタル電子計算機・プレート・システム（ＣＴ
Ｐ）などのシステムからのデジタル形式であってもよ
い。代替方法として、ライン７２上のデータは、ＣＴＰ
ファイルからのものであって、全体イメージ領域が複数
のイメージ領域を単に合計して得たものでもよい。ＣＲ
ＥＯデジタル電子計算機・プレート・システムからのラ
イン７２上のデータは、従来からのタグ付きイメージフ
ァイル・フォーマット（ＴＩＦＦ）の形式のイメージで
あって、これは典型的には、プレートを、たとえば１イ
ンチあたり３００ドットで表現するものである。このフ
ォーマットは、インク設定に必要な解像度をはるかに越
えるものであり、そのような大量のデータは扱いにく
い。

【００１５】プレート設定器で生成されたビットマップ
ＴＩＴＦファイルを比較的低い解像度の灰色レベルイメ
ージに変換するには、フォトショップ（バージョン４．
０）というソフトウエアプログラムが使用される。そし
て、最終的に生のファイルとして出力され、これは、付
録１のカバレッジ計算プログラムに読み込まれる。制御
コンソール・処理ユニット６８は、各ブレードセグメン
ト４４の位置を独立に制御するようにモータ５８を駆動
するべく、プレートカバレッジ・データと適当なインキ
ングシステム・モデル（後述）に応じて、ライン６６の
上に信号を生成する。さらに、制御コンソール・処理ユ
ニット６８は、ライン７６を通じて回転制御ユニット７
８に信号を送る。回転制御ユニット７８は、従来から知
られているように、各ストロークごとに、ラチェット装
置（図示せず）を介してインクファウンテン・ローラ４
０の回転量を制御するように動作する。

【００１６】適当なインキングシステム・モデルは、そ
のインキングシステムのインク溜め３８からウェブ１２
まで、いくつかの異なる面（特徴）を考慮してある。モ
デルに含まれている一つのインクキー制御システム７０
の一つの特徴は、実際のインクキー開口とユニット６８
に表示されたインクキーの値の関係である。前述のよう
に、ユニット６８からのライン６６上の信号は、関連す
るブレードセグメント４４を動かす対応するモータ５８
へ送られる。各ブレードセグメント４４の位置は、関連
するポテンショメータ６０によって測定され、ＬＥＤ
（発光ダイオード）表示装置８０上の値として表示され
る。（たとえば、米国特許第4,008,664号参照）。実際
のインクキー開度（たとえばフィーラ(feeler)ゲージに
よって測定される）と表示装置８０に表示されたインク
キーの値との間の関係を図５に示す。この関係は、直線
的ゲインと校正オフセットとによってモデル化すること
ができる。潤滑目的のために、表示装置８０に表示され
た値が０％に設定されているときでも最小キー開度は維
持されている。校正オフセットはまた、充分にゼロにな
らないインクキーの補償のために使用してもよい。イン
クキー開度と表示されたインクキーの値の関係は次のよ
うになる。

【００１７】式１：Ｐ＝ａ（Ｉ−ｂ）ここに、Ｐはインクキー開度（ミル＝１／１０００イン
チ）Ｉは表示されたインクキー開度（％）ａは定数であって、測定された値は０．１４ｂは、インクキー開度がちょうど閉じられたときの表示
値このインキングシステム・モデルの他の特徴は、インク
ファウンテン・ローラの上のインク膜の厚さとインクキ
ー開度の間の関係である。この関係は、シアン、マゼン
タおよび黄色のインク色について、図６（ａ）〜図６
（ｃ）に示してある。インクファウンテン・ローラの上
のインク膜の厚さは、たとえばオムロンＺ４Ｍ−Ｗ４０
計測器のようなレーザ移動センサを使用して測定した。
このセンサは直径１ｍｍ未満の小さなレーザスポットを
使用し、三角測量により、高さの相対偏差を測定し、
１．５ミクロン（０．０６ミル）の解像度を有する。シ
アン、マゼンタ、黄色のインクについての結果では、イ
ンクファウンテン・ローラの上のインク膜の厚さとイン
クキー開度の間の関係は直線的である。ただし、傾きｚ
は異なる。インクファウンテン・ローラの上のインク膜
の厚さとインクキー開度の間の関係は次の通りである。

【００１８】式２：Ｔ_b＝ｚＰここに、Ｔ_bはインクファウンテン・ローラ４０の上の
インク膜厚さ（ミル）ｚは、インクに依存する定数Ｐは、式１で定義されるインクキー開度図７は、ハリスＭ１０００Ｂ印刷プレスの下側印刷ユニ
ットのローラ列（ローラトレーン）９６の側面図であ
る。インクは、インキング装置３６から、インクファウ
ンテン・ローラ４０を経てダクタローラ９８へ供給され
る。ダクタローラ９８は、インクファウンテン・ローラ
４０およびローラ１００と接触したり離れたりして、連
続的に動く。それからインクは、ローラ１００から他の
種々のローラ１０２〜１２４へと供給される。ダクタロ
ーラ９８の上のインク膜の厚さを測定するのは実際的で
ないので、インクファウンテン・ローラ４０の上のイン
ク膜の厚さとダクタローラ９８の上のインク膜の厚さの
関係も直線的であると仮定する。

【００１９】回転制御ユニット７８は、インクファウン
テン・ローラ４０が各ストロークごとに回転する角度を
直線的に制御するように、ラチェットの設定を行う。回
転角は、ブレードセグメント４４の位置とともに、ダク
タローラ９８に送られるインクの量を決定する。回転角
とダクタローラ９８に送られるインクの量も、直線的で
あると仮定する。このようにすると、ローラ列９６にお
いてダクタローラ９８に供給されるインク膜厚さは、イ
ンクキー開度とラチェット設定との積に比例する。この
関係は、次のように表される。式３：Ｔ＝ｇＴ_bＲここに、Ｔはダクタローラ９８の上のインク膜厚さｇはインク転送の効率に関係する定数Ｔ_bはインクファウンテン・ローラ４０の上のインク膜
厚さ（式２で定義される。）Ｒはラチェット設定（０から１の間の相対値）このモデルのもう一つの必須の特徴は、ダクタローラで
必要とされるインク量とプレートカバレッジ（バイブレ
ータロータの影響は考慮しない）との関係である。種々
のプレートカバレッジ関係式が使用できる。モデルを基
礎とした一つのプレートカバレッジ関係式は次のように
導くことができる。

【００２０】図７に戻って、ロータ９８〜１２４の回転
方向を矢印で示している。ロータ１００、１０４、１１
４、１１８はバイブレータロータであって、これらのロ
ータは同時に、ウェブ１２に対して横方向に行き来して
振動し、それにより、インクを一つのインクキー・ゾー
ンから隣接するインクキー・ゾーンへと広げるように動
作する。ロータ９８〜１２４の外表面Ｓ_-1，Ｓ₀，Ｓ₁，
…，Ｓ₂₈は関係する膜厚さｔ_-1，ｔ₀，ｔ₁，…，ｔ₂₈を
有する。ウェブ表面Ｓ₂₉の上のインク膜厚さをｔ₂₉とす
る。ｔ₂₉を計算するために、ロータ列全体（ダクタロー
ラ９８からウェブ１２まで）を、インク膜厚さの連続性
の仮定のもとにモデル化する。図８に、ローラ１００、
１０２およびこれらに関連する表面Ｓ₁〜Ｓ₄とインク膜
厚さｔ₁〜ｔ₄を示す。インクは、ローラ１００からロー
ラ１０２へ送られる。具体的には、ローラ１００は金属
製であり、ローラ１０２はゴム製である。各接触点での
ローラ間のインク膜厚さを関係付ける二つの式を導くこ
とができる。

【００２１】式４：ｔ₂＝ｋ（ｔ₁＋ｔ₄）式５：ｔ₃＝（１−ｋ）（ｔ₁＋ｔ₄）ここに、ｔ_n（ｎ＝１，２，３，４）は表面Ｓ_nの上のイ
ンク膜厚さｋは金属ローラとゴムローラの間のインク分離比ローラ列９６の中の各ローラ表面上のインク膜厚さを記
述するためには、プレートシリンダすなわちローラ１２
２の上のインク膜厚さを除いては、式４および式５と類
似の式で十分である。プレートシリンダ１２２の表面
は、印刷されるべきイメージを有する印刷プレートを含
んでいる。フォームローラ１０６、１１０、１２０およ
びプレートシリンダ１２２の間の接触点には別の一群の
式が適用される。フォームローラ１０６、１１０、１２
０は同様の機能をはたすが、ここではローラ１２０を例
にとって説明する。図９において、インクは、フォーム
ローラ１２０からプレートシリンダ１２２に伝送され
る。プレートシリンダ１２２の塗りつぶしの（ソリッド
な）カバレッジを有するゾーンについて、接触点の式は
式４および式５と同じままである。プレートシリンダ１
２２のカバレッジがない領域については、プレートシリ
ンダ１２２はインクを全く受け取らず、インクはすべて
フォームローラ１２０の上に残る。次の式のように、式
の中にプレートカバレッジｃを含む必要がある。

【００２２】式６：ｔ₂₄＝ｋ（ｔ₂₃＋ｔ₂₂）式７：ｔ₂₁＝（１−ｃ）ｔ₂₂＋ｃ（１−ｋ）（ｔ₂₂＋ｔ₂₃）ここに、ｔ₂₂はフォームローラ１２０の上の接触点の前
のインク膜厚さｔ₂₁はフォームローラ１２０の上の接触点の後のインク
膜厚さｔ₂₃はプレートシリンダ１２２の上の接触点の前のイン
ク膜厚さｔ₂₄はプレートシリンダ１２２の上の接触点の後のイン
ク膜厚さｋはプレートシリンダ１２２についての分離比ｃはプレートカバレッジインクの保存の法則から、ダクタローラ９８およびウェ
ブ表面Ｓ₂₉に供給されるインクは次の式で関係付けられ
る。

【００２３】式８：ｔ₀−ｔ_-1＝ｔ₂₉ ここに、ｔ₀はダクタローラ９８の表面Ｓ₀上のインクの
膜の厚さｔ_-1はダクタローラ９８の表面Ｓ_-1上のインク（インク
溜め４０に戻るインク）の膜の厚さｔ₂₉はウェブの表面Ｓ₂₉上のインクの膜の厚さ式４〜式８を用いて、ローラ列９６の各接触点について
の式が作られ、その結果の一群の連立方程式が、それぞ
れの表面Ｓ_-1〜表面Ｓ₂₉におけるインク膜厚さについて
解かれる。その一群の式全体が図１３に示してある。表
面Ｓ₀上のインク膜厚さを任意単位の１（ｔ₀＝１）と
し、すべての接触点での分離比を０．５と仮定すると
き、ｃ＝０．１，０．３，０．５，０．７，０．９，
１．０に相当する変動カバレッジについて、各表面での
インク膜厚さが計算される。これらの結果を図１４に示
す。

【００２４】図１０は、図１４のデータを、別の方法で
正規化して別の方法で表示したものである。図１０は、
ローラ列９６の各表面Ｓ_-1〜表面Ｓ₂₉におけるインク膜
厚さを任意単位で表す曲線群を示す。各曲線は、０％〜
１００％の間の種々のプレートカバレッジの値に対応す
る。図１０は、もしもウェブ表面Ｓ₂₉の上のインク膜の
望ましい厚さが任意単位で１である場合、ローラ９８に
供給されるインク膜の厚さは、プレートカバレッジに応
じて、同じ単位で約３〜７でなければならないというこ
とを示している。再び表面Ｓ₀の上のインク膜の厚さを
任意単位で１とし、すべての接触点での分離比を０．５
と仮定するとき、図１３の一群の連立方程式は、一つの
行列で書くことができる。この行列は、記号を逆変換し
て、次の式のように、プレートカバレッジｃを使ってｔ
₂₉について解くことができる。

【００２５】式９：ｔ₂₉＝（７＋１６ｃ＋５ｃ²）／（２２＋７６ｃ＋７４
ｃ²＋２０ｃ³）図１５は、この式すなわち、紙の上の相対的インク膜厚
さとプレートカバレッジの関係を示す。図１５の関係の
視点を変えると、ｃ＝１．０で１．０の値をとるよう
に、式９の逆数を正規化することができる。ｔ₂₉の逆数
を正規化した結果を、図１１のひし形のデータ点として
示す。これは、モデルに基づくプレートカバレッジ関係
式である。ひし形のデータ点同士の関係は、直線１８０
で近似できる。直線１８０の式は次のように表される。式１０：Ｅ＝０．５４ｃ＋０．４６ここに、Ｅは相対的インク利用係数ｃはプレートカバレッジ式１０は、オフセットがゼロでない直線的プレートカバ
レッジ関係式を表す。正規化されたｔ₂₉の逆数は、相対
的インク利用係数を提供する。すなわち言い換えれば、
ウェブ上の任意単位の１インク膜厚さを得るために必要
なダクタローラ９８での相対的インク厚さの寸法を与え
る。

【００２６】式１０によれば、０％のプレートカバレッ
ジに対しても、１００％のカバレッジに必要なインク供
給量の４６％が要求されることがわかる。これは、０％
のカバレッジならばインクは不要であるという従来の常
識と相違する。従来の通例で、０％のカバレッジに対し
てどれだけのインク供給を要求されるかは図１１の曲線
１８２に示されている。曲線１８２は、比例カバレッジ
関係式を表す。従来の常識によれば、プレートカバレッ
ジがゼロならば、インクキーは開くべきでない。しか
し、従来の常識は不正確である。なぜならそれは、イン
クは、ウェブ１２に向かって前進方向に送られるだけで
なく、インクの一部がインク溜め３８に向かって戻され
るという事実を無視しているからである。ここで再び、
インクの総量を考慮すると、ダクタローラ９８に供給さ
れるインクの量とインク溜め３８に戻されるインクの量
の差は、ウェブに供給されるインクの量に等しくなけれ
ばならない。したがって、インクキー開度は、インク消
費量ではなくてインク供給量に直接的に関係しているこ
とに留意する必要がある。また、ウェブ全体にむらなく
印刷するためには、あるインクキー・ゾーン内にただ一
つの小さな点があるだけであっても、フォームローラ
（これらが印刷プレートにインクを搬送する。）全体に
わたってインク膜厚さが均一に維持されなければならな
いことにも留意が必要である。

【００２７】式１０は、ハリスＭ１０００Ｂプレスで得
たデータから導いた。しかし、同様の手法は、他のイン
キング列構造にも適用できる。さらに、たとえば複数の
プレートのカバレッジが次第に高まることを利用して、
直接測定も可能である。具体的には、たとえば、互いに
異なるパーセンテージの塗りつぶしインクカバレッジを
有する三つの部分を持つ複数のプレートを使用して、一
連の測定を行うことにより、経験に基づくプレートカバ
レッジ関係式を決定することができる。バイブレータロ
ーラの影響が結果に現われないようにするためには、前
記三つの部分は十分に広くすべきである。また、ドット
ゲインの問題が結果に影響しないようにするために、プ
レートは塗りつぶしカバレッジを持つべきである。第１
のプレートはイメージを印刷するために使用され、各部
分の中央の点で測定が行われる。プレートカバレッジの
パーセンテージの異なる同様の他のプレートがイメージ
を印刷するのに使用され、そしてさらに測定が行われる
間、プレス条件は同じに維持されるべきである。

【００２８】分離比ｋの変化に対する相対的インク利用
係数Ｅの感度を、種々の分離比について対応する線を計
算することにより調べた。具体的にはｋを０．２と０．
５と０．８に設定した。これらはそれぞれ、金属ローラ
の方がよりインクになじみやすい場合、金属ローラとゴ
ムローラとが同程度になじみやすい場合、ゴムローラの
方がよりインクになじみやすい場合に対応している。そ
の結果は図１２に示す通りであって、分離比を０．５に
固定するという仮定は図１１の結果に大きな影響を与え
ていないということを示している。ウェブ上のインク膜
の光学的濃度とインク膜の厚さとの間の関係は、このイ
ンキングシステム・モデルのもう一つの特徴である。そ
の関係の一次近似は、光学的濃度は、ウェブ上のインク
膜厚さに比例するというものである。しかしその一次近
似は、飽和の現象を考慮していない。この関係について
のより良いモデルは次のように表せる。

【００２９】式１１：Ｄ＝Ｄ_t（１−ｅ^-mF）ここに、Ｄは塗りつぶしインク濃度Ｄ_tは飽和濃度すなわち無限厚さのインク膜の濃度ｍは定数Ｆはウェブ上のインク膜厚さ飽和濃度Ｄ_tは、基板の滑らかさに最も強く依存する。
コーティングしていない紙は、コーティングした紙より
もはるかに低い飽和濃度を有する。飽和濃度に影響する
他の要素としては、使用されるインクの種類がある。た
とえば、黄色のインクは黒色のインクよりも飽和濃度が
低い。定数ｍはインク強度パラメータであって、これ
は、インクの着色強度すなわち色素の量に強く依存す
る。

【００３０】式１１は、トレナー・アーンスト(Tollena
ar-Ernst)の式として広く知られている。定数ｍおよび
Ｄ_tを決定するために試験を実施した。ここで、ラチェ
ット装置を、種々のパーセンテージ、たとえば１０％、
２０％、３０％、…、９０％に設定し、一つの塗りつぶ
しイメージを印刷して、その光学的濃度を測定した。図
１６は、濃度と相対的ラチェット設定との関係を示す。
図１６によれば、必要な濃度が与えられたとき、その特
定の濃度を生成するための相対的ラチェット設定を決定
することができる。インク膜厚さが相対的ラチェット設
定に比例すると仮定すると、式１１における定数ｍとＤ
_tとが決定される。図１６のデータ点に最小２乗近似を
適用すると、曲線１８４の式として、次の結果が得られ
る。式１２：Ｄ＝２．４５（１−ｅｘｐ（−１．８１ｔ₂₉））ｔ₂₉の解を求めるように、式１２を次のように変形する
ことができる。

【００３１】式１３：ｔ₂₉＝｛ｌｎ（１−Ｄ／２．４５）｝／（−１．８
１）インク膜厚さと濃度との関係をモデル化するために、ト
レナー・アーンストの式を使用した。当業者は、この関
係を経験的に記述する他の同様な式に気付くであろう。
たとえば、ＴＡＧＡプロシーディングズ（会報）のチョ
ウ、シェム著「インクマイレッジとインク搬送との関
係」に、６種類の式が開示されている。上記の式１０お
よび式１２で記述されたインキングシステム・モデル
は、図１７によく示されている。この点でのモデルの記
述は完全ではない。なぜなら、バイブレータローラの横
方向の動きのインク流れに及ぼす影響が考慮されていな
いからである。バイブレータローラの動きによるインク
流れへの影響は、インクキー開度をたたみ込んだインク
キー分布関数を用いてモデル化できると仮定する。すな
わち、たたみ込み(convolution)モデルでは、あるイン
クキーを開くとその結果、一定のパーセンテージのイン
クが、近くのインクキー・ゾーンのそれぞれに搬送され
る。たたみ込みモデルではさらに、ある特定のゾーンに
堆積するインクのパーセンテージは、プレートカバレッ
ジに独立であるのみならずインクキー開度の大きさにも
独立である。

【００３２】したがって、図１７は、インキングシステ
ム・モデルの一部を表す。このモデルでは、インクキー
分布関数（ブロック１８６にある）をたたみ込んだイン
クキー開度が、プレートシリンダに供給されるインクの
量に関する情報を提供する。相対的インク利用係数Ｅ
は、各インクキー・ゾーンにおけるプレートカバレッジ
の関数であって、ブロック１８８で実行され、ウェブで
必要なインク厚さに関する情報を提供する。インク飽和
ブロック１９０は、インク膜厚さを濃度値に関係づけ
る。インクキー分布関数の形は、図１８の印刷プレート
・テストデザインを使用して、ハリスＭ１０００Ｂ印刷
プレスで種々の試験を実施することによって決定した。
テストデザインは、一連の垂直のストリップからなり、
各ストリップがプレスの上の一つのインクキーに対応す
る。各ストリップの幅は４センチメートルで、これは、
各インクキーによって制御されるブレードセグメント４
４の幅（すなわち、関連するインクキー・ゾーンの幅）
に対応する。テストデザインの奇数番目のインクキー・
ストリップは、プレートの可変長さに応じて延びる塗り
つぶしカバレッジを有する。偶数番目のインクキー・ス
トリップは、プレートの全体長さに延びる可変ハーフト
ーンのカバレッジを有する。したがってテストデザイン
は、カバレッジ量の各段階（すなわち、０％、１０％、
２０％、…、１００％）ごとに二つのインクキー・ゾー
ンを含む。一つのインクキー・ストリップは、プレート
長さのうちのあるパーセンテージを塗りつぶしでカバー
することによって、与えられたプレートカバレッジを達
成する。そして他のインクキー・ストリップは、対応す
るハーフトーンのパーセンテージを全プレート長さに延
ばすことによって同じプレートカバレッジを達成する。

【００３３】バイブレータローラを動作させずに、１３
番目のインクキーを除いてすべてのインクキーを閉じた
状態で試験を実施した。１３番目のインクキーは、プレ
ートの長さ全体に延びる塗りつぶしストリップに対応
し、これは、１対の９０％ハーフトーンのストリップに
挟まれている。それから、印刷されたイメージの対応す
るインクキー・ゾーンの光学的濃度を測定した。図１９
の実曲線２００に示すように、塗りつぶしストリップの
光学的濃度は２．１と測定され、近くのハーフトーンの
ストリップの濃度は約０．１５と測定された。これは、
インクが近くのゾーンに流れる理由が、カバレッジが高
いゾーンからの要求だからとか、ローラの圧力があるか
らというだけではないということを示している。そうで
はなくて、インクは、バイブレータロータの強制的な動
きによってのみ、近くのゾーンに分配される。ゾーン間
の境界を滑らかに越えるのは、バイブレータローラが完
全には不作動にならず、実質的に最小限の動作距離０．
２５インチが残ったからである。バイブレータが全くな
い場合のインク分布の例は、１９９０ＴＡＧＡプロシー
ディングズの中のシューターとレックの「印刷プレスの
インキングユニットにおける計測と計算について」の第
８図に記載されている。１１番目のインクキーに対応す
るゾーンにおける濃度は０．６に上昇した。これは、潤
滑のために必要な最小のインクキー開度と、１１番目の
インクキーに対応するゾーンのカバレッジが非常に低か
った（すなわち１０％）という事実の両方に起因する。

【００３４】通常は、バイブレータローラは、横方向に
約１．５インチ移動する。稼動するバイブレータロータ
がある場合のインク分布は、図１９の曲線２０２のよう
に示される。図２０は、図１９の曲線２０２の詳細プロ
ットである。開いているインクキー（１３番目のキー）
の中央に対応する位置をゼロ点として、塗りつぶしイン
ク濃度と相対的インクキー位置の関係を示す。テストデ
ザインの一番下の黒く塗りつぶしたバーに対応する印刷
イメージの中で１センチメートルごとに濃度を測定し
た。曲線２０２は、曲線２００に比べて、１３番目のイ
ンクキーに対応するゾーンの両側の、それぞれ少なくと
も２個か３個のキーゾーンに延びているように見える。
これは、ハリスＭ１０００Ｂ印刷プレスにおいては４個
のバイブレータローラがあったことに起因している。ゾ
ーン間のカバレッジの相違により、曲線２０２の形は非
対称であると仮定する。曲線２０４はプレートカバレッ
ジとインクキー番号との関係を表す。プレートカバレッ
ジの相違について曲線２０２を修正した後に、後述する
ように、より対称なインクの広がり曲線が得られる。

【００３５】図１７に戻って、インクキー分布関数の形
を決定するためには、図２０に示した濃度測定データ
を、まずインク飽和の影響について修正し、次にプレー
トカバレッジについて修正する。言い換えると、濃度測
定値から処理を始めて（図１７の右側から始めて）、対
応するインクキー設定を決定するべく、右から左に修正
を行う。図２１は、図２０のデータに、式１３（すなわ
ち飽和インクの式の逆変換）を適用した結果を、インク
膜厚さとキー位置（１３番のインクキーに対する相対位
置）の関係として示す。各インクキー・ゾーンの間のプ
レートカバレッジの相違を考慮に入れるためには、式１
０の利用が必要である。式１０は、与えられたインク膜
厚さの、各インクキー・ゾーンの使用の相対的効率を考
慮している。極めて低いプレートカバレッジのゾーン
は、バイブレータローラによって、プレートカバレッジ
がより高いインクキー・ゾーンに比べて、「より効率的
に」広げられるインクを使用する。したがって、カバレ
ッジが低い領域は、比較的小さなインクキー開度を要求
する。したがって、あらかじめ定めた塗りつぶしインク
濃度を達成するために必要なインクキー設定を計算する
には、相対的インク利用係数（これはプレートカバレッ
ジに依存する）を乗ずる必要がある。図２２の実線は、
式１０を図２１の曲線に適用した結果（すなわち、式１
０と式１３の両方を図２０の元データに適用した結果）
を示す。

【００３６】図２２の点線は、ピークの両側の対応する
点を平均することによって得られた対称バージョンを示
す。この点線は、インクキー分布関数２０６を表す。こ
れは、インクキー・ゾーンの幅であるインクの源からの
インクの広がりである。これは、インクが１点から広が
ることによる「点拡散関数」ではない。インクキー分布
関数２０６は、一つのインクキー・ゾーンの幅のパルス
関数を持つ真の点拡散関数のたたみ込みである。図２３
は、インクキー分布関数２０６を位置（センチメートル
単位）の関数として数値で表す表である。このデータの
他の表し方として、一つのベクトルＶで表すことであ
る。Ｖ＝［0.007,0.009,0.016,0.043,0.196,0.460,0.196,0.
043,0.016,0.009,0.007］ベクトルＶは、図２３のデータを、各インクキー・ゾー
ンに対応する幅（４センチメートル）にわたって平均
し、それから、すべてのベクトル要素を合計すると１に
なるように拡大・縮小することによって得られる。した
がって、ベクトルＶの要素を特定のインクキー・ゾーン
に分配されるインクの割合として解釈することができ
る。結果として、各インクキーは、インクキー開度に比
例するインク自体の分布になる。ハリスＭ１０００Ｂプ
レスについては、与えられたインクキーによって供給さ
れるインクの４６％が、対応するインクキー・ゾーンに
直接届き、２０％が隣接するゾーンに届き、４％が次に
隣接するゾーンに届く、などという具合である。

【００３７】ダクタローラ９８の上のインク膜厚さとプ
レートシリンダ１２２にあるインク膜厚さとを関係付け
るベクトル式は次のように表される。式１４：Ｌ_i＝ＶＴＤここに、Ｌ_iは、ｉ番目のインクキー・ゾーンにおける
プレートシリンダ１２２の上の印刷中のプレートのイメ
ージされた領域のインク膜厚さ、Ｖは、インクキー分布
関数を表すベクトルＴＤは次のベクトル：［Ｔ_i-5Ｔ_i-4Ｔ_i-3Ｔ_i-2Ｔ_i-1Ｔ_iＴ_i+1Ｔ_i+2Ｔ
_i+3Ｔ_i+4Ｔ_i+5］^T ここに、Ｔ_iはｉ番目のインクキー・ゾーンにおけるダ
クタローラ９８の上のインク膜厚さである。

【００３８】式１０を考慮して、プレートシリンダ１２
２におけるインク膜厚さとウェブ１２の上のインク膜厚
さとの関係は、次のベクトル式で表すことができる。式１５：Ｆ_i＝Ｌ_i／（０．５４Ｃ_i＋０．４６）ここに、Ｆ_iはｉ番目のインクキー・ゾーンのウェブの
上のインク膜厚さＬ_iは、ｉ番目のインクキー・ゾーンにおけるプレート
シリンダ１２２の上の印刷中のプレートのイメージされ
た領域のインク膜厚さ、Ｃ_iはｉ番目のインクキー・ゾ
ーンのプレートカバレッジ式１、２、３、１３、１４を用いて、ｉ番目のインクキ
ー・ゾーンのウェブの上のインク膜厚さは、次のベクト
ル式で記述することができる。

【００３９】式１６：Ｆ_i＝ＧＲＶ（Ｉ_i−ｂ_i）／（０．５４Ｃ_i＋０．４
６）ここに、Ｆ_iはｉ番目のインクキー・ゾーンのウェブの
上のインク膜厚さ、（ｉは１から２４までのゾーン指
数）Ｇは全体システムゲイン（これは、定数ａ、ｚ、ｇを考
慮に入れる。）Ｃ_iはｉ番目のインクキー・ゾーンのプレートカバレッ
ジＶは、インクキー分布関数を表すベクトル（Ｉ_i−ｂ_i）は、ｉ番目のインクキー・ゾーンを中心と
する複数のインクキー・ゾーンにおけるゾーンキー開度
からその構成オフセットをひいた値を表すベクトル。図
２４に、式１６を具体的に、より詳細に示す。

【００４０】図２５は、インキングシステム・モデル全
体を表す。ダクタローラの上のインク膜厚さとインクキ
ー分布関数との関係を見る他の方法は、式１４の行列の
掛け算の代わりにたたみ込みで見るものである。言い換
えると、インクキー開度が与えられたときに、プレート
シリンダに供給されるインクの量を表す関数Ｌを評価す
るために、ダクタローラの上のインク膜厚さＴを表す関
数の、インクキー分布関数を表す関数Ｖによるたたみ込
みが必要となる。式１７：Ｌ＝Ｖ＊Ｔここに、＊はたたみ込みを表す。図２５に表されるイン
キングシステム・モデルは、表示されたインクキー設定
が与えられたときに、予想されるインクの光学的濃度を
計算するのに使用できる。この場合、計算は左から右方
向へ進行する。このインキングシステム・モデルは、各
インクキー・ゾーンについて、必要な濃度およびプレー
トカバレッジｃが与えられたときに必要なインクキー設
定を計算するのにも使用できる。この場合、計算は図２
５の右から左方向へ進行する。ゾーンのプレートカバレ
ッジを表すデータと必要な濃度とから必要なインクキー
開度を決定するために、以下に述べるように、逆たたみ
込み、または逆行列ＶＭを乗ずる行列の乗算を必要とす
る。

【００４１】式１４は行列の乗算として書き換えること
ができる。式１８：Ｌ＝ＶＭＴここに、Ｌは、印刷プレートに提示されるインク膜厚さ
を表す値を含む２４×１の要素行列であり、Ｔは、ダク
タローラの上のインク膜厚さを表す値を含む２４×１要
素行列である。（この寸法は、ハリスＭ１０００Ｂプレ
スに２４個のインクキーがあるという事実から決定され
る。）バイブレータ行列として、２４×２４行列ＶＭが
形成される。ここに、ＶＭ_ijは、インクキーｊからのイ
ンク部分のうちでインクキー・ゾーンｉの中のプレート
に達する分を表す。インクの広がりが、複数のインクキ
ーにわたって変化しないとすると、行列ＶＭはテプリッ
ツ(Toeplitz)行列、すなわち各行が、その上の行をシフ
トしたものになっている行列である。各行は、ベクトル
Ｖの要素を含んでいる。行列ＶＭを図２６に示す。

【００４２】式１８をＴについて解くと、次のように書
き換えることができる。式１９：Ｔ＝ＶＭ^-1Ｌ行列ＶＭが可逆であるとすると、インクキー開度につい
ての解を求めることができる。なぜならば、インクキー
開度は、ダクタローラの上のインク膜厚さと直線的に関
係付けられるからである。しかし、逆行列ＶＭはわずか
に悪条件かもしれない。これは、行列がノイズを拡大す
るかもしれないということを意味する。図２７はこの影
響を表す。線２１２は、Ｌがすべてが１のベクトルであ
る場合のＴをプロットしたものである。線２１４は、Ｌ
が１と−１の間で交番するベクトルであるときのＴをプ
ロットしたものである。図２７によれば、行列ＶＭをす
べてが１の行列に掛けて得た結果は、大きさは増さない
が、１と−１の間で交番するベクトルを掛けて得た結果
は、大きさが７．５倍に大きなベクトルになることを示
している。このことから、もしも等しい大きさの二つの
値の間を交互に取るようなノイズがあると、ノイズレベ
ルが７．５倍に拡大するという問題が生じる。

【００４３】Ｌの評価値は、処理変動としておよび計測
誤差として大きなノイズを有すると予想されることか
ら、ノイズの拡大が色制御システムを不安定化させる可
能性がある。特異値分解（ＳＶＤ）は、直線行列反転の
ノイズ増幅を低減するための道具として使用できる。基
本的には、ＳＶＤ法は行列を、類似であるが元の行列ほ
どに悪い条件でない行列に変換するものである。これ
は、悪条件を起こす行列の成分を取り除いて新たな行列
を生成することにより達成される。この新たな行列の逆
行列は一般逆行列と呼ばれる。ある行列Ａの固有値は一
般に、ある値の行列式がゼロである、すなわち、 det
（Ａ−λＩ）＝０であるような値λと定義される。λ
の値は固有値として知られている。一般にＮ×Ｎ行列は
Ｎ個の固有値を有する。各固有値について、次の式が成
り立つような一つの固有ベクトルｘが存在する：Ａｘ＝
λｘ。固有ベクトルｘに行列Ａをかけると、固有ベクト
ルがλ倍に拡大（縮小）される。ノイズが、ＶＭ^-1の固
有ベクトルの一つの方向であるとすると、λは、ノイズ
がどれだけ拡大（または低減）するかを予測する。

【００４４】行列ＶＮについて固有値解析を行った。図
２８は、固有値が低下していくようすを示す。最小の固
有値は０．１３４であって、これは、図２７の線２１４
と良く似た対応する固有ベクトルを持っている。最大の
固有値は０．９８２であって、これは、図２７の線２１
２とよく似た対応する固有ベクトルを持っている。行列
の固有ベクトルは空間のスパンを決める。すなわち、任
意のベクトルｙは、固有ベクトルｘ_iの加重合計として
表現できる。すべてのベクトルｙについて、次の式のよ
うな一群の加重ａ_iが存在する。ｙ＝Σａ_iｘ_i したがって、Ａｙ＝ＡΣｃ_iｘ_i＝Σｃ_iＡｘ_i＝Σｃ_iλ_i
ｘ_i これは、任意のベクトルについて、ある行列を掛ける
と、そのベクトルが、最小固有ベクトルと最大固有ベク
トルの間の何らかの比率で拡大または縮小されることを
意味する。したがって、これらの二つの値は、行列がど
れだけ悪い条件かを決定する上での鍵となる。すなわ
ち、行列の条件を整えるために、その行列は、固有ベク
トルと固有値との積に分解され、最小の固有値が取り除
かれ、新しい行列が形成される。この新しい行列は、最
小の固有値に関連する固有ベクトルなしに形成すること
のできる元の行列に最も近い近似である。

【００４５】式１７からＴについて解くもう一つの方法
は、たたみ込み理論を利用するものである。たたみ込み
理論は、空間ドメインのたたみ込みが、周波数ドメイン
での乗算と等価であるとする。式１７について、これ
は、インクキー分布関数Ｖのフーリエ変換とインクキー
開度のフーリエ変換との積が、プレート上のインク膜厚
さのフーリエ変換に等しいということを意味する。Ｖ，
Ｌ，Ｔのフーリエ変換をそれぞれ、ｖ，ｌ，ｔと定義す
ると、次の式によって逆たたみ込みを実行できる。式２０：ｔ＝ｌ／ｖこのごまかしのように単純な式では、詳細は現れてこな
い。式２０を実際に使用するためには、ＬおよびＶのフ
ーリエ変換を計算する必要がある。これは高速フーリエ
変換（ＦＦＴ）によって効率良く達成できるが、比較的
小さなベクトルについては、効率は重要ではない。その
後、二つの周波数空間ベクトルｌおよびｖの間で、各点
ごとの分割が行われる。それから、この分割の結果を、
逆フーリエ変換によって空間ドメインに再び変換する必
要がある。

【００４６】図２９は、インクキー分布関数のフーリエ
変換を表す。これは、式２０の周波数空間における除数
の関数である。ここで、極めて低い周波数においては、
ほとんど減衰がないことがわかる。しかし、比較的高い
周波数では、０．１４で除することになり、これは約
７．５を掛けることに相当する。ＦＦＴ法から派生した
もう一つの技術にウィーナー逆たたみ込みと呼ばれるも
のがある。これは、ノイズが存在するときに最適な解を
求めるものである。ＶＭのような行列において、ウィー
ナー逆たたみ込み法は、比較的高い周波数で起こる影響
を実質的に抑制する。式１、２、３を合せると次の結果
が得られる。式２１：Ｔ_i＝ｇｚａＲ（Ｉ_i―ｂ_i）＝ＧＲ（Ｉ_i―ｂ_i）定数ｇ、ｚ、ａはそれぞれ個別に測定できる。他のもっ
と容易な方法として、式１６で定義されるように、それ
らの積Ｇを決定する方法もある。幸いにしてＧは、経験
的測定により容易に得られる。Ｇを得るためには、既知
のインクキー設定Ｉの特定のベクトルにおけるウェブの
上のイメージを測定する。イメージの濃度を測定し、ダ
クタローラの上のインク膜厚さのベクトルＴを、前述の
方法により、すなわち式１２と式１０を使用して、逆た
たみ込みを行って計算する。次の式がＧを表す。

【００４７】式２２：Ｇ＝Ｔ_i／（Ｉ_i―ｂ_i）Ｒ式２２はどんなインクキー・ゾーンｉについても解くこ
とができ、Ｇの評価値を得ることができる。他の方法と
して、Ｇをいくつかのインクキー・ゾーンの組み合わせ
の評価計算値の加重平均を計算することにより、よりよ
い評価値を得ることもできる。Ｇが決まっても、式２１
の二つの変数、すなわちラチェット設定Ｒとインクキー
設定Ｉ_iが未知のままである。ラチェット設定Ｒをどの
ように選ぶにしても、インクキー設定ベクトルＩについ
て解くことが可能である。ベクトルＩを決定する一つの
方法は、プレス操作員に、自分の判断とプレートカバレ
ッジに基づいて、適当なラチェット設定を選択させる方
法である。

【００４８】ラチェット設定の、より正確で労力のかか
らない方法は、処理を自動化する方法である。理論的に
は、どのようなラチェット設定も可能である。しかし実
際のラチェット設定には制約がある。ラチェット設定が
あまり低いと、インクキー開度が物理的なインクキーの
限界を超えるものを要求することもありうる。他方、ラ
チェット設定があまり高いと、非常に小さなインクキー
開度になり、インクキー開度の変化に対するインク膜厚
さの感度が比較的大きくなる。これによりインクキー開
度の精度が低下する。最適な条件は、インクキー開度が
物理的限度に対して一定割合を超えない範囲内で、ラチ
ェット設定をできるだけ低くする場合に達成される。こ
の一定割合Ｈは、次の調整の余地を残すために必要であ
る。Ｈの値は、モデルとパラメータが個々のプレスをど
こまで正確に表すかに依存し、個人的な好みを満足する
ために、塗りつぶしインク濃度を「理想濃度」からどれ
だけ変える必要があるかに依存し、そして、個々のプレ
スが、色の処理変化をどれだけ経験するかに依存する。
限度Ｈはたとえば０．８程度の値である。

【００４９】ラチェット設定は式２３により達成され
る。式２３：Ｒ＝ｍａｘ_i［Ｔ_i／（Ｇ（Ｈ−ｂ_i））］次に、各インクキーｉについてインクキー開度Ｉ_iが、
次の式により計算される。式２４：Ｉ_i＝Ｔ_i／（ＧＲ）＋Ｂ_i 上に述べ、図２５に示したインキングシステム・モデル
は、動作中のプレスの色制御システムにも同様に適用で
きる。色質は普通、ウェブに印刷された一連の色バーの
光学的濃度を測定することによって、プレス中に監視さ
れる。測定された濃度は、種々の理由により望ましい値
からずれているかもしれない。たとえば、紙の等級と紙
の性質は、色質に影響を与える。さらに、ウェブの初め
の部分では、必要な色質は、いくぶん調整を要する。プ
レスを動かしている間に色調整をする理由には、プレス
の運転を監視している印刷の顧客の個人的な好みも含ま
れる。

【００５０】従来の比例・積分・微分（ＰＩＤ）制御ル
ープを利用した色制御システムを図３０に示す。一般
に、色濃度の測定は、色監視システム（ＣＭＳ）２２０
によって得られ、ブロック２２２で、望ましい値と比較
される。比較の結果はＰＩＤループ２２４に供給され
る。ＰＩＤループ２２４で制御信号が生成され、この制
御信号はインクキーに供給され、これに従ってインクキ
ーが調整される。調整されたインクの流れは、インクロ
ーラ列を通ってウェブの上に堆積する。典型的には、ウ
ェブの上の調整されたインク流れに対応するイメージが
色濃度計測の点まで達すると、制御ループが繰り返され
る。図３０に示される従来の制御ループは、ウェブの上
のインク濃度とインク厚さとの間の非線形的関係を考慮
していないので、非線形性が大きい場合はその悪影響を
受ける。インク膜厚さが極めて小さい場合、インク膜厚
さの単位変化による濃度の変化はかなり大きくなる。比
較的大きな濃度において（飽和濃度に近い場合）は、同
じインク膜厚さ変化によって、濃度の変化はかなり小さ
くなる。非常に薄い場合には、公称厚さの場合に比べ
て、システムゲインが４倍にも達する。

【００５１】インク濃度飽和の影響およびその他の影響
を考慮した色制御システムを、図３１に示す。印刷され
たイメージの光学的濃度をプレスの運転中に正確に測定
する色監視システムが、米国特許出願第08/434,928号に
開示されている。この出願はすでに許可されており、発
明者は、ジョンＣ．セイモア、ジェフリＰ．ラペッテ、
フランクＮ．ブロマン、チャ・リン・チュ、ブラドリ
Ｓ．モアスフェルダ、マイケルＡ．ギル、カールＲ．ボ
スである。この特許出願をここに引用しておく。ビデオ
カメラを、ウェブ全体の種々のインクキー・ゾーンにお
ける連続イメージを取り込むために利用する。異なる領
域におけるイメージを約１秒ごとに取り込むために、一
連の各ステップごとに、ビデオカメラをウェブ全体にわ
たって横方向に動かす。

【００５２】インク濃度飽和の影響を考慮するために、
図３１の制御ループは、従来モデルにおいて記載された
ような「濃度制御ループ」から、「インク膜厚制御ルー
プ」に置き換えられている。変換回路２３０は、必要な
インク濃度を必要なインク膜厚さに変換し、変換回路２
３２は、測定されたインク濃度をインク膜厚さの値に変
換する。変換回路２３０と２３２は、式１２の関係を取
り込んでいる。ブロック２３４では、必要なインク膜厚
さの値と実際のインク膜厚さの値とが比較され、その結
果がＰＩＤループ２３６に供給される。理想的なＰＩＤ
ループパラメータは、システムのゲインに依存する。Ｐ
ＩＤパラメータが低すぎると、制御ループはゆっくりと
収束する。ＰＩＤパラメータが高すぎると、制御ループ
は修正が強すぎて振動する。理想的には、ＰＩＤパラメ
ータはこれらの条件の間の妥協点を表す。

【００５３】従来の制御システムは、プレートカバレッ
ジに依存する相対的インク利用係数を考慮していない。
あらかじめ決められた量にインクキーを調整すると、プ
レートカバレッジの低い領域では、プレートカバレッジ
の高い領域における同じインクキー調整に比べて、（光
学的濃度の比較的大きな変化に対応して）ウェブの上の
インク膜厚さの変化が比較的大きくなる。この影響を修
正するために、ＰＩＤループのゲインは、次の式によ
り、カバレッジが小さい領域では比較的低い値に設定さ
れる。Ｐ’＝（０．４６＋０．５４ｃ）ＰＩ’＝（０．４６＋０．５４ｃ）ＩＤ’＝（０．４６＋０．５４ｃ）Ｄ変数Ｐ，Ｉ，Ｄは、１００％カバレッジに対応する「標
準的」ＰＩＤパラメータであり、「’」の付いている変
数は対応する修正済み変数である。これらの修正はブロ
ック２３８でなされ、式１０が考慮される。

【００５４】図３１の色制御システムには、バイブレー
タローラの影響も含まれている。数学的には、これは逆
たたみ込みすなわちにじみを取る問題であって、インク
キー分布関数と望ましいインク分布とを与えられたとき
にインクキー設定を探し出そうとするものである。色制
御システムの好ましい実施形態では、各インクキー・ゾ
ーンについてのインク濃度測定は、ＰＩＤループ全体を
一度にするのではなく、順次時間に間に合うように行
う。もしもすべての測定を一時にやろうとすると、イン
ク膜厚さ誤差のベクトルに基づいて光学的修正を決定し
ようとしていることになる点で問題である。しかしこの
場合、濃度誤差のベクトルは、一つの要素を除いてすべ
てがゼロに設定されるように制約される。前述のよう
に、ブロック２４０で、インクキー設定を求める一つの
やり方は、インクキー分布関数の逆数を決定し、それを
インク膜厚さ誤差ベクトルでたたみ込むことによる方法
である。インキングシステム・モデルの各要素は線形で
あるから、キーを一つずつ取ってそれらを合計した結果
は、それら全部を一度に取ったものと同じである。

【００５５】好ましくは、一つのインクキー・ゾーンを
測定し、修正し、次の測定をし、次の修正をする、とい
う順に進行する。この方が、すべてのインクキー・ゾー
ンについて測定にはいるのを待つよりも速い。２番目と
次の測定は、次の事実によって「汚れる」可能性がある
という潜在的な問題があるように見える。すなわち、隣
接するインクキー・ゾーンの色は、第２のインクキー・
ゾーンにおける濃度が測定されている最中に調整される
という事実である。しかし、色修正全体の目的は、一つ
のインクキー・ゾーンだけでの色を変更することであ
る。インクキー分布関数が正しくインクの広がりをモデ
ル化している限りにおいては、隣接するインクキー・ゾ
ーンの濃度は変化しない。複雑化の一つの可能性は、制
御アルゴリズムが、インクキーの物理的限度を超えたイ
ンクキー設定を要求する場合である。たとえば、要求さ
れるインクキー設定が１００％を超える開度であった
り、または負の場合である。最も簡単な実行方法は、範
囲外の要求インクキー開度は単にそこに止め、限界値を
越えないようにする方法である。

【００５６】好ましい実施形態では、１００％を超える
動きを要求されているインクキーに対してと、ゼロより
小さい方向への動きを要求されているインクキーに対し
て、別々の動作がある。前者の場合、ラチェットの設定
を増すことにより、その禁止された濃度を得ることがま
だ可能かもしれない。これをやるためには、要求された
インクキー設定が物理的限度内にはいるように、ラチェ
ット設定を増大させる。ラチェット設定とインクキー開
度とは積として効果があるので、この修正は一方向的に
進めることができる。たとえば、もし要求されたインク
キー開度が１２０％ならば、現在のラチェット設定を少
なくとも１．２倍に増大させなければならない。この場
合、新しいインクキー開度は１００％に設定される。ま
た別のやり方として、さらに調整が可能なように、ラチ
ェット設定を１０％高い値に増す方が好ましい場合もあ
るかもしれない。

【００５７】ラチェット設定を変えたときは、それに応
じてすべてのインクキー開度が補償されなければならな
い。ラチェット設定がＱ倍に増えたときは、インクキー
開度はすべて１／Ｑ倍に減らなければならない。インク
キー開度が負の値になるように要求された場合は、目標
濃度を得ることは不可能かもしれない。一つの例は、非
常に高いカバレッジのインクキー・ゾーンに隣接する非
常に低いカバレッジのインクキー・ゾーンである。隣接
するインクキー・ゾーンからバイブレータローラによる
インクの広がりはすでに行き過ぎかもしれない。インク
キー開度を止める（すなわちゼロに設定する）ことは、
インクキーが限度を超えて動く要求を避けさせることに
はなるが、それによって、最適な濃度が得られないこと
もある。

【００５８】最適な濃度が得られない理由は、バイブレ
ータローラの影響の補償が、複数のインクキーの開度の
変更を要求するという事実に起因している。一つのイン
クキーだけを固定した場合は、十分な補償はないだろ
う。最悪の場合の例で、インクキー・ゾーンｉで、目標
濃度より上の測定がなされたとし、そしてインクキーが
すでにゼロであるとすると、動かすことのできないイン
クキー変更を補償するために隣接するインクキーを動か
す必要はない。固定することとバイブレータローラの影
響を補償することに起因する最適でない条件になるもう
一つの例は、前述の、高いカバレッジに隣接する低いカ
バレッジの例の中にある。単に固定することでは、カバ
レッジの低いインクキー・ゾーンにおける過剰な濃度
と、カバレッジの高いインクキー・ゾーンにおける不十
分な濃度との折り合いを十分に付けることはできないか
もしれない。

【００５９】これらの最適でない条件を改善するインク
キー変更を作る一つの方法は、ベクトルクリッピング
（ベクトル固定）である。この発明の好ましい実施形態
では、一時に一つのインクキー・ゾーンごとの測定を行
う。バイブレータローラの影響を補償しているために、
各濃度測定はインクキー変更のベクトルを生じ、複数の
インクキーへの広がりを生じる。これらのインクキー変
更によって一つのインクキーが動作範囲外になると、各
個別インクキー変更の大きさは、どのインクキーも動作
範囲外に出ることを要求されないように十分に小さな定
数が掛けられる。このようにして、インクキー開度変化
ベクトルは、すべてのインクキー開度が動作範囲内に保
持されるように拡大・縮小される。前述のように、境界
内に入る可能性は、ウィーナー逆たたみ込みまたはＳＶ
Ｄ技術を用いて最小化される。どちらの方法も高周波ゲ
インを下げて、インクキーが負になる量を制限する。

【００６０】色制御についてさらに複雑なことは、プレ
スの時定数、すなわちプレスの上で安定化するためのイ
ンキングレベルの変更に必要な時間に対するカバレッジ
の影響である。安定性を達成するために必要なインプレ
ッションの数とプレートカバレッジとの間の関係につい
ての計算機モデルデータが提示された。この関係は次の
式で表示できる。この式は、チョウ、シェムとベイン、
ローレンスによって提示された計算機モデルデータの近
似式である。これは、１９９６年ＴＡＧＡプロシーディ
ングズの「オフセット印刷のコンピュータシミュレーシ
ョン：Ｉ．供給率に及ぼすイメージカバレッジの影響」
に開示されている。式２５：ｔ＝３．５＋１９／ｃ定性的には、プレートカバレッジが小さいゾーンでは、
インク膜厚さの変更は、インクローラ列９６を通過する
のにもっと長い時間を必要とする。なぜなら、種々のロ
ーラに付着するインクの量が、ローラから離れてウェブ
１２に行くインクの量に比べてもっと大きいからであ
る。これは、時定数ＲＣの電気モデルと等価である。こ
こに、ローラのインクを容量Ｃとし、インク溜め３８へ
の逆流を一定値Ｒ_bで表し、比較的小さなカバレッジ
を、Ｒ_bに並列の比較的大きな抵抗Ｒで表す。

【００６１】式２５のオフセット項（３．６）は、イン
クが、紙までのインク列と流れを通過するための純粋な
遅れ時間を表す。比較的小さなカバレッジの領域の比較
的長い設定時定数を補償するために、ＰＩＤループ２３
６は、注目するゾーンのカバレッジに起因するインクの
流れとインクの逆流量の合計に反比例する積分項を使用
する。従来のＰＩＤループ２２４では、ＰＩＤ入力の変
更は、ほどんど即時にＰＩＤ出力の変更をもたらす。し
かし、少なくとも、厚さの変動が種々のローラにわたっ
て伝播して基板に至るのに十分なだけローラが回転する
までは、インクブレード・セグメント４４の変更が、基
板へのインクカバレッジに影響することはありえない。
もう一つの伝播の遅れは一般に、印刷された基板が、Ｃ
ＭＳに達する前にある程度進むという要求によって起き
る。

【００６２】このインキングシステム・モデルで考慮す
ることのできる他の影響には、ゴースティングと、プレ
ス速度と、紙の種類の相違と、膜厚さと小さなインクキ
ー開度との非線形性と、物理的ドットゲインとが含まれ
ている。考慮することのできる他の要素には、印刷され
たイメージに重要な影響を与える減衰システムがある。
インクキーの事前設定に加えて、適当な減衰流体の事前
設定も望まれる。この発明はここに記載した具体的構成
および部品の配置に限定するものではなく、特許請求の
範囲内で、実施形態の変形のすべてを含む。上記技術に
照らして多数の修正例・変形例が可能なことは明らかで
ある。したがって、特許請求の範囲内で、具体的に記載
された実施の形態のほかの実施の形態が可能である。当
業者が上記説明を読めば、この明細書で教示された方法
の他の実施の形態や変形例を示唆することになる。たと
えば、説明の簡単化のために、１枚ウェブのプレスの紙
の一つの表面の例が使用された。しかし、この発明は、
紙の両面の場合、すなわち多面ウェブプレスの場合でも
同様に効果がある。にじみ防止の方法は多数あり、この
発明はここに開示されたものに限定して解釈すべきでな
い。ここの説明では、テプリッツ行列である行列ＶＭを
仮定し、また、インクの横方向の広がりが複数のインク
キー・ゾーンを通じて不変であると仮定した。ＦＦＴと
ウィーナー技術はこの空間的不変性を要求するが、直線
行列逆変換技術とＳＶＤ技術はそのように制約されてい
ない。これらの空間的に可変とする技術は、インクの横
方向の広がりがカバレッジに依存する場合に適用でき
る。ここで開示した内容は、インク飽和の影響を補償す
る方法と、インク逆流の補償とを別々に教示するが、計
算効率を高めるために、これらの工程を結合して一つの
工程にすることが可能なこと、およびそのような実施の
形態はこの発明の均等な実施の形態であることは、当業
者が認識すべきことである。さらに、ここに開示された
例は良く知られた機械的インクキーを示すものである
が、この発明は、インクの流れを制御する他の機器にも
同様に適用できる。さらに、この例はハリス・ハイデル
ベルクＭ１０００Ｂ印刷ユニットに基づいているが、こ
の発明は他のインキング列設計にも同様に適用できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるウェブオフセット印刷のブロック
図。

【図２】インクファウンテン・ローラ、インク溜めおよ
びインクキーを含むインキング装置を示す図。

【図３】図３（ａ）と図３（ｂ）はともに、図２のイン
キング装置の３−３線矢視図。

【図４】本発明によるインクキー制御システムの模式
図。

【図５】インクキー開度の測定値と表示されたインクキ
ー開度との関係を示すグラフ。

【図６】図６（ａ）〜図６（ｃ）は、インクの色のシア
ン、マゼンタ、黄色について、それぞれのインクファウ
ンテン・ローラ上の対応するインク膜の厚さと、そのイ
ンクローラのインクキー開度のパーセンテージの関係を
表すグラフ。

【図７】ハリスＭ１０００Ｂ印刷プレスの下側印刷ユニ
ットのローラ列（ローラトレーン）を示す模式図。

【図８】ローラ１００からローラ１０２へとインクが移
転される、２個のローラの間の接触点を示す図。

【図９】フォームローラ１２０とプレートシリンダ１２
２の間の接触点を示す図。

【図１０】図７のローラ列の種々の表面におけるインク
膜の厚さを示すグラフであって、各曲線は、０％から１
００％の種々のカバレッジに対応する。

【図１１】２種類のモデルによる、プレートへの相対的
インク供給量と相対的プレートカバレッジの関係を表す
グラフ。

【図１２】相対的インクキー開度と相対的プレートカバ
レッジの関係を、３種類の異なるスプリット比ｋの値に
ついて示すグラフ。

【図１３】ローラ列９６の各接触点でのインク厚さを関
係づける一群の連立方程式。

【図１４】表面Ｓ₀上のインク膜厚さを任意単位の１
（ｔ₀＝１）とし、すべての接触点でのスプリット率を
０．５として、種々のプレートカバレッジの値につい
て、図１３の連立方程式を解いた結果。

【図１５】紙上の相対的インク膜厚さとプレートカバレ
ッジの関係を示すグラフ。

【図１６】濃度と相対的ラチェット（爪車）設定との関
係を示すグラフ。

【図１７】未知のインクキー分布関数を有するインキン
グシステム・モデルを示す図。

【図１８】印刷プレート・テストデザインを示す図。

【図１９】図１８の印刷プレート・テストデザインを用
いた、濃度とインクキー位置の関係を示す図であって、
バイブレータロータを不作動とし、次に作動した場合を
示す。曲線２０４はプレートカバレッジをインクキー番
号に対応させて示す。

【図２０】図１９の曲線２０２の、より詳細なプロッ
ト。

【図２１】図２０のデータに式１３を適用して得た結果
を示す図。

【図２２】経験的に決定されたインクキー分布関数。

【図２３】位置（ｃｍ）の関数としてのインクキー分布
関数を表す数値の表。

【図２４】ｉ番目のキーゾーンにおけるウェブ上のイン
ク膜厚さを決定するベクトル式。

【図２５】インキングシステム・モデルの模式図。

【図２６】インクキー分布関数から形成されるテプリッ
ツ(Toeplitz)行列ＶＭを示す表。

【図２７】行列ＶＭの悪条件化の影響を示すグラフ。

【図２８】行列ＶＭの固有値を示すグラフ。

【図２９】インクキー分布関数のフーリエ変換を表すグ
ラフ。

【図３０】従来の、比例・積分・微分（ＰＩＤ）制御ル
ープを示す図。

【図３１】本発明による色制御ループを示す図。

【図３２】本発明によるコンピュータ・プログラムであ
る。

【図３３】本発明によるコンピュータ・プログラムであ
る。

【図３４】本発明によるコンピュータ・プログラムであ
る。

【図３５】本発明によるコンピュータ・プログラムであ
る。

【図３６】本発明によるコンピュータ・プログラムであ
る。

【図３７】本発明によるコンピュータ・プログラムであ
る。

【図３８】本発明によるコンピュータ・プログラムであ
る。

【図３９】本発明によるコンピュータ・プログラムであ
る。

【図４０】本発明によるコンピュータ・プログラムであ
る。

【図４１】本発明によるコンピュータ・プログラムであ
る。

【図４２】本発明によるコンピュータ・プログラムであ
る。

【符号の説明】

１０印刷システム１２ウェブ１４、１６、１８、２０印刷ユニット２２上部ブランケットシリンダ２８下部印刷プレートシリンダ３１、３２、３３、３４色３６インキング装置３８インク溜め４０インクファウンテン・ローラ４２ブレード４４ブレードセグメント４６ブレードエッジ４８外表面５０インク流調整デバイス５４インクキー５８双方向アクチュエータモータ６０ポテンショメータ６４、６６ライン６８制御コンソール・処理ユニット７０インクキー制御システム７２、７６ライン７４予備プレスデータ・システム８０ＬＥＤ表示装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者チアリンチューアメリカ合衆国ウィスコンシン州 53005 ブルックフィールドサンタローザドライヴ 14615 (72)発明者ダグラスジェイシーコラアメリカ合衆国ウィスコンシン州 53186 ウォーケシャグリーンメドードライヴ 719

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】印刷プレス内の複数のインク制御デバイ
スの初期設定を決定する方法であって、前記インク制御デバイスは、第１のローラのそれぞれの
ゾーンに供給されるインクの量を制御し、インクは、イメージを印刷するために、前記第１のロー
ラからローラ列へ伝播され、それから基板へと伝播さ
れ、前記複数のインク制御デバイスは、前記基板の上のそれ
ぞれのインクキー・ゾーンに関連付けられ、前記ローラ列は一つのプレートシリンダを含み、前記方法は、基板上のあらかじめ定めたインク膜厚さを得るために必
要な、プレートカバレッジの値と、対応するプレートシ
リンダ上のインク膜厚さとを関係付ける、比例でないプ
レートカバレッジ関係式を、決定する工程と、それぞれに対応するインクキー・ゾーンのプレートカバ
レッジ値を与えられて、前記比例でないプレートカバレ
ッジ関係式に基づいて、各インク制御デバイスの初期設
定を計算する工程と、を具備することを特徴とする方法。
【請求項２】請求項１の方法において、前記比例でな
いプレートカバレッジ関係式は、ゼロでないオフセット
を有する線形のプレートカバレッジ関係式であることを
特徴とする方法。
【請求項３】請求項１の方法において、前記比例でな
いプレートカバレッジ関係式は、モデルに基づくプレー
トカバレッジ関係式であることを特徴とする方法。
【請求項４】請求項１の方法において、前記比例でな
いプレートカバレッジ関係式は、経験的に導いたプレー
トカバレッジ関係式であることを特徴とする方法。
【請求項５】印刷プレス内の複数のインク制御デバイ
スの初期設定を決定する方法であって、前記インク制御デバイスは、第１のローラのそれぞれの
ゾーンに供給されるインクの量を制御し、インクは、イメージを印刷するために、前記第１のロー
ラからローラ列へ伝播され、それから基板へと伝播さ
れ、前記複数のインク制御デバイスは、前記基板の上のそれ
ぞれのインクキー・ゾーンに関連付けられ、前記ローラ列は一つのプレートシリンダを含み、前記方法は、基板上のあらかじめ定めたインク膜厚さを得るために必
要な、プレートカバレッジの値と、対応するプレートシ
リンダ上のインク膜厚さとを関係付ける、プレートカバ
レッジ関係式を、決定する工程と、前記基板上のインク濃度とその基板上のインク膜厚さと
を関係付ける、比例でないインク飽和濃度関係式を決定
する工程と、それぞれに対応するインクキー・ゾーンのプレートカバ
レッジ値と前記基板上のインクの望ましい光学的濃度と
を与えられて、前記プレートカバレッジ関係式に基づい
て、各インク制御デバイスの初期設定を計算する工程
と、を具備し、前記基板上のインクの望ましい光学的濃度は、前記イン
ク飽和濃度関係式によって基板上の望ましいインク膜厚
さに変換されるものであること、を特徴とする方法。
【請求項６】請求項５の方法において、前記プレート
カバレッジ関係式は、比例でないプレートカバレッジ関
係式であることを特徴とする方法。
【請求項７】請求項６の方法において、前記比例でな
いプレートカバレッジ関係式は、ゼロでないオフセット
を有する線形のプレートカバレッジ関係式であることを
特徴とする方法。
【請求項８】請求項６の方法において、前記比例でな
いプレートカバレッジ関係式は、モデルに基づくプレー
トカバレッジ関係式であることを特徴とする方法。
【請求項９】請求項６の方法において、前記比例でな
いプレートカバレッジ関係式は、経験的に導いたプレー
トカバレッジ関係式であることを特徴とする方法。
【請求項１０】請求項５の方法において、前記プレー
トカバレッジ関係式は、比例関係のプレートカバレッジ
関係式であることを特徴とする方法。
【請求項１１】印刷プレス内の複数のインク制御デバ
イスの初期設定を決定する方法であって、前記インク制御デバイスは、第１のローラのそれぞれの
ゾーンに供給されるインクの量を制御し、インクは、イメージを印刷するために、前記第１のロー
ラからローラ列へ伝播され、それから基板へと伝播さ
れ、前記複数のインク制御デバイスは、前記基板の上のそれ
ぞれのインクキー・ゾーンに関連付けられ、前記ローラ列は一つのプレートシリンダと、前記基板の
長手方向の動きに対して横方向に往復動作をする一つの
バイブレータローラとを含み、前記方法は、一つのインク制御デバイスによって供給されるインクの
量と、前記バイブレータローラの横方向の動きによって
影響される複数のインクキー・ゾーン内の基板上のイン
クの分布とを関係付ける、インクキー分布関数を決定す
る工程と、それぞれに対応するインクキー・ゾーンのプレートカバ
レッジ値と基板上のインクの望ましい光学的濃度とを与
えられて、前記インクキー分布関数に基づいて、各イン
ク制御デバイスの初期設定を計算する工程と、を具備することを特徴とする方法。
【請求項１２】請求項１１の方法において、前記各インクキー制御デバイスの初期設定を計算する工
程は、対応する各インクキー・ゾーンについて前記第１
のローラの上の望ましいインク膜厚さを得るために、対
応するインクキー・ゾーンに対して、インクキー分布関
数について、プレートシリンダ上の望ましいインク膜厚
さによる逆たたみ込みを行う工程を含むこと、を特徴とする方法。
【請求項１３】請求項１２の方法において、前記逆た
たみ込みを行う工程は、フーリエ変換の使用を含むこと
を特徴とする方法。
【請求項１４】請求項１３の方法において、前記逆た
たみ込みを行う工程は、高速フーリエ変換の使用を含む
ことを特徴とする方法。
【請求項１５】請求項１２の方法において、前記逆た
たみ込みを行う工程は、ウィーナー逆たたみ込みの実行
を含むことを特徴とする方法。
【請求項１６】請求項１１の方法において、前記各イ
ンク制御デバイスの初期設定を計算する工程は、第１の配列として、対応する各インクキー・ゾーンにつ
いて、プレートシリンダ上の望ましいインク膜厚さを表
す工程と、第１の行列として、前記インクキー分布関数を表す工程
と、前記第１の行列の逆行列を生成して第２の行列を得る工
程と、前記第２の行列と前記第１の配列とを掛け合わせて、対
応する各インクキー・ゾーンについて、前記第１のロー
ラの上の望ましいインク膜厚さを得る工程と、を含むことを特徴とする方法。
【請求項１７】請求項１６の方法において、前記第１
の行列はテプリッツ行列であることを特徴とする方法。
【請求項１８】請求項１６の方法において、前記第１
の行列は空間的に可変であることを特徴とする方法。
【請求項１９】請求項１１の方法において、前記各イ
ンク制御デバイスの初期設定を計算する工程は、第１の配列として、対応する各インクキー・ゾーンにつ
いて、プレートシリンダ上の望ましいインク膜厚さを表
す工程と、第１の行列として、前記インクキー分布関数を表す工程
と、特異値分解を使用して、前記第１の行列から第２の行列
を生成する工程と、前記第２の行列と前記第１の配列とを掛け合わせて、対
応する各インクキー・ゾーンについて、前記第１のロー
ラの上の望ましいインク膜厚さを得る工程と、を含むことを特徴とする方法。
【請求項２０】請求項１９の方法において、前記第２
の行列は空間的に可変であることを特徴とする方法。
【請求項２１】請求項１１の方法において、プレートカバレッジの値と、基板上のあらかじめ定めた
インク膜厚さを得るために必要なプレートシリンダ上の
対応するインク膜厚さとを関係付ける、プレートカバレ
ッジ関係式を決定する工程をさらに具備し、前記各インク制御デバイスの初期設定を計算する工程
は、対応する各インクキー・ゾーンについて基板上の望
ましいインク膜厚さとプレートカバレッジの値とを与え
られて、プレートシリンダ上の望ましいインク膜の厚さ
を決定するための、前記プレートカバレッジ関係式の使
用を含むこと、を特徴とする方法。
【請求項２２】請求項２１の方法において、前記プレ
ートカバレッジ関係式は、比例でないプレートカバレッ
ジ関係式であることを特徴とする方法。
【請求項２３】請求項２１の方法において、前記比例
でないプレートカバレッジ関係式は、ゼロでないオフセ
ットを有する線形のプレートカバレッジ関係式であるこ
とを特徴とする方法。
【請求項２４】請求項２１の方法において、前記比例
でないプレートカバレッジ関係式は、モデルに基づくプ
レートカバレッジ関係式であることを特徴とする方法。
【請求項２５】請求項２１の方法において、前記比例
でないプレートカバレッジ関係式は、経験的に導いたプ
レートカバレッジ関係式であることを特徴とする方法。
【請求項２６】請求項２１の方法において、前記プレ
ートカバレッジ関係式は、比例関係のプレートカバレッ
ジ関係式であることを特徴とする方法。
【請求項２７】請求項２１の方法において、基板上のインクの光学的濃度と基板上のインク膜の厚さ
とを関係付ける、インク飽和濃度関係式を決定する工程
をさらに具備し、前記各インク制御デバイスの初期設定を計算する工程
は、基板上の望ましい光学的濃度を与えられて、対応す
る各インクキー・ゾーンについて、基板上のインク膜の
厚さを計算する工程を含むこと、を特徴とする方法。
【請求項２８】請求項２７の方法において、前記プレ
ートカバレッジ関係式は、比例でないプレートカバレッ
ジ関係式であることを特徴とする方法。
【請求項２９】請求項２７の方法において、前記比例
でないプレートカバレッジ関係式は、ゼロでないオフセ
ットを有する線形のプレートカバレッジ関係式であるこ
とを特徴とする方法。
【請求項３０】請求項２７の方法において、前記比例
でないプレートカバレッジ関係式は、モデルに基づくプ
レートカバレッジ関係式であることを特徴とする方法。
【請求項３１】請求項２７の方法において、前記比例
でないプレートカバレッジ関係式は、経験的に導いたプ
レートカバレッジ関係式であることを特徴とする方法。
【請求項３２】請求項２７の方法において、前記プレ
ートカバレッジ関係式は、比例関係のプレートカバレッ
ジ関係式であることを特徴とする方法。
【請求項３３】請求項２１の方法において、前記各インクキー制御デバイスの初期設定を計算する工
程は、各インクキー・ゾーンについて前記第１のローラ
の上の望ましいインク膜厚さを得るために、対応するイ
ンクキー・ゾーンに対して、インクキー分布関数につい
て、プレートシリンダ上の望ましいインク膜厚さによる
逆たたみ込みを行う工程を含むこと、を特徴とする方法。
【請求項３４】請求項３３の方法において、前記逆た
たみ込みを行う工程は、フーリエ変換の使用を含むこと
を特徴とする方法。
【請求項３５】請求項３３の方法において、前記逆た
たみ込みを行う工程は、ウィーナー逆たたみ込みの実行
を含むことを特徴とする方法。
【請求項３６】請求項２１の方法において、前記各イ
ンク制御デバイスの初期設定を計算する工程は、第１の配列として、対応する各インクキー・ゾーンにつ
いて、プレートシリンダ上の望ましいインク膜厚さを表
す工程と、第１の行列として、前記インクキー分布関数を表す工程
と、前記第１の行列の逆行列を生成して第２の行列を得る工
程と、前記第２の行列と前記第１の配列とを掛け合わせて、対
応する各インクキー・ゾーンについて、前記第１のロー
ラの上の望ましいインク膜厚さを得る工程と、を含むことを特徴とする方法。
【請求項３７】請求項３６の方法において、前記第１
の行列はテプリッツ行列であることを特徴とする方法。
【請求項３８】請求項２１の方法において、前記各イ
ンク制御デバイスの初期設定を計算する工程は、第１の配列として、対応する各インクキー・ゾーンにつ
いて、プレートシリンダ上の望ましいインク膜厚さを表
す工程と、第１の行列として、前記インクキー分布関数を表す工程
と、特異値分解を使用して、前記第１の行列から第２の行列
を生成する工程と、前記第２の行列と前記第１の配列とを掛け合わせて、対
応する各インクキー・ゾーンについて、前記第１のロー
ラの上の望ましいインク膜厚さを得る工程と、を含むことを特徴とする方法。
【請求項３９】請求項１１の方法において、基板上のインクの光学的濃度と基板上のインク膜の厚さ
とを関係付ける、インク飽和濃度関係式を決定する工程
をさらに具備し、前記各インク制御デバイスの初期設定を計算する工程
は、基板上の望ましい光学的濃度を与えられて、対応す
る各インクキー・ゾーンについて、基板上のインク膜の
厚さを計算する工程を含むこと、を特徴とする方法。
【請求項４０】請求項３９の方法において、前記各インクキー制御デバイスの初期設定を計算する工
程は、各インクキー・ゾーンについて前記第１のローラ
の上の望ましいインク膜厚さを得るために、対応するイ
ンクキー・ゾーンに対して、インクキー分布関数につい
て、プレートシリンダ上の望ましいインク膜厚さによる
逆たたみ込みを行う工程を含むこと、を特徴とする方法。
【請求項４１】請求項４０の方法において、前記逆た
たみ込みを行う工程は、フーリエ変換の使用を含むこと
を特徴とする方法。
【請求項４２】請求項３９の方法において、前記各イ
ンク制御デバイスの初期設定を計算する工程は、第１の配列として、対応する各インクキー・ゾーンにつ
いて、プレートシリンダ上の望ましいインク膜厚さを表
す工程と、第１の行列として、前記インクキー分布関数を表す工程
と、前記第１の行列の逆行列を生成して第２の行列を得る工
程と、前記第２の行列と前記第１の配列とを掛け合わせて、対
応する各インクキー・ゾーンについて、前記第１のロー
ラの上の望ましいインク膜厚さを得る工程と、を含むことを特徴とする方法。