【課題を解決するための手段】
【0006】
具体的に、本発明は、顔料を均一化して流体カラー膜を製作するプロセスにおいて、流体カラー膜の膜厚を測定することによって、顔料均一化の生産システムを自動的にコントロールする自動予測式の流体カラー膜のスマートモニタリング方法である。
【0007】
本発明にかかる自動予測式の流体カラー膜のスマートモニタリング方法は、
顔料タンクから、適当量の顔料を均一化システム(52)に送り出して、均一にしてカラー膜を作り、サンプリング回転軸(9)に通させる工程と、
モニター(5)を操作して、サンプリング回転軸(9)上のカラー膜の膜厚を測定し、得られたデータ情報を分析器(6)に送って、設定された流体カラー膜の膜厚の参考値と比較する工程と、
分析器(6)により、カラー膜の修正値を、比較の結果として、生産設備制御台(7)にリアルタイムに伝送し、顔料均一化生産システムにより、顔料タンクからの顔料の供給をコントロールして、カラー膜の膜厚を修正する工程と、を備え、
カラー膜の膜厚が速やかに目標の範囲に入ると共に、最も狭い許容度範囲内に維持できるように、上記工程を繰り返して実行し、持続的にキャリア材料上へ送られて生産を行う。
【0008】
印刷用顔料も流体性材料の一種であり、顔料は均一化システムにて印刷カラー膜となり、また、印刷カラー膜の膜厚を量ることができる。当該カラー膜は、色値の測定媒質であり、これら色値のデータを利用して、均一化後の顔料の色値を分析する。
【0009】
本発明にかかる自動予測式の流体カラー膜のスマートモニタリング方法において、その流体カラー膜は印刷カラー膜とすることができる。
【0010】
本発明にかかる方法において、色値が均一に維持されているカラー膜を印刷紙面上にカバーさせる。このために、色域を正確に調整する必要がある。色域毎に、顔料タンクから十分な量の顔料を供給し、均一化システムを経てから印刷紙面上に転送し、印刷面積でカバーさせ、最後に、選択された材料上へ転写することが必要である。異なる印刷面積や色域には、異なる色値が必要である。優れた印刷品は、有効なバランス、生産の安定した顔料の供給および均一化システムを備える場合に限り、適当な顔料の分配を供給することができる。色値の調整には、印刷後の結果を使わなく、インク供給システムからのインクの供給を正確且つ持続的に調整し維持することは、もっとも理想的な目標である。
【0011】
本発明は自動予測式のものであり、流体カラー膜の膜厚を予め測定して、
その色値を設定し、繰り返し式モニタリングおよびカラー膜の膜厚の誤差を最も狭い許容範囲内に維持しながら、応用システムに伝送して、生産を行い、その結果、出来上がった個々の製品はすべて最も優れた品質および最小の誤差許容度を達し、製品としての最終的な良品率を最も正確に予測することができる。
【0012】
本発明にかかる自動予測式の流体カラー膜のスマートモニタリング方法において、ニュートラルグレーバランス生産技術が用いられ、設定されたニュートラルブラックの色値であるブラック「K」を流体カラー膜の参照目標として、ニュートラルグレーと関連する色の組合せでの原色・二次色で構成される色の組合せの色域に供給し、分析器(6)にて、設定されたブラック「K」の値を利用して、それぞれと関連する生産のための色の組合せを算出し、お互いに組み合わせてカラー膜の膜厚を正確に決定し、均一化により、カラー膜が均一な状態になるように、顔料を供給してキャリア材料へ持続的に送って加工生産を行う。
【0013】
本発明に用いられるニュートラルグレーバランス生産技術は、国際出願番号PCT/CN2008/001021、PCT/CN2009/001490の特許文献に記載されているが、グレーバランス理論によれば、青となるシアン、赤となるマゼンタおよびイェローは、原色として、カラー印刷プロセスにてよく使われるものである。数多くの異なる量の三原色を組み合わせることによってカラーの画像になる。理論的に、等量の原色がお互いに結合されると、濃いブラックである「ニュートラルブラック」になる。「ニュートラルグレー」は等量の予め設定された網点の割合からなる。また、原色・二次色を組み合せて、例えば、その中の1種の原色と二次色とを組み合わせて、「ニュートラルグレー」になり、即ち、シアン+赤、マゼンタ+緑およびイェロー+青との組み合わせがある。そして、更なる次元の色域において、適当な組み合わせを通じても同じく「ニュートラルグレー」を形成することができる。
【0014】
本発明はニュートラルグレーバランス理論に基づくものであり、原色・二次色は既定の色値のバランス関係を持つため、
正確な色値を供給することができ、必要とするカラー膜の膜厚を設定することができ、生産のための色の組合せのカラー膜の膜厚を自動的に予測や調整し、各色の組合せユニットに必要とするカラー膜の膜厚を自動的にモニタリングし、かつ、お互いにグレーバランス状態を維持することができる。本発明は多くの走査方法の利用に関するものであり、自動的に色値を繰り返して設定することにより調整を行い、印刷紙面上に均一に分配して、選択された材料上へ転写され、印刷領域において一致した色値/カラー膜の膜厚/色密度を得るように、生産を行う。
【0015】
本発明の自動的予測式の顔料供給方法では、カラー膜の膜厚を迅速且つ正確に設定して、印刷紙面に顔料を転送し、持続的な生産に使用することができ、その結果、個々の印刷紙面は均一性が高くなり、最小の誤差許容度が得られる。そのメリットは、設備を迅速に調整することができ、顔料および附属材料の消耗を大幅に減少し、技術者にとってのカラー技術の要求が低くなり、主観的なカラー調整を排除し、生産を無限に繰り返すことができる。また、出来上がった製品の品質を高度に且つ正確に予測できることは、最終的なメリットとなる。
【0016】
本発明の方法には、ニュートラルグレーバランス理論に基づく予測式の色値のスマート設定システムが用いられる。印刷プロセスにおいて、個別の色の組合せの色値の均一とは、各色の組合せの色値がお互いにバランスとなる情報を意味するものではなく、印刷の結果として色のアンバランスとなる可能性が高い。グレーバランス理論によれば、各原色・二次色は必ず適当な割合である場合に限り、ニュートラルグレーバランス印刷となる。純ブラック(ニュートラルブラック)のカラー膜を利用して、
顔料の密度/色域の明度を決定し、各原色をお互いに結合してなるニュートラルグレーの参照目標とし、その結果、印刷作業が全面的にカラーバランスの取ったものになる。
【0017】
本発明の方法には、ニュートラルグレーバランス理論に基づくモニタリングシステムが用いられる。それぞれの色の組合せの色値供給システムには、カラー膜の膜厚のモニタリング装置があり、繰り返しデータを読み取って、演算や調整が行われる。グレーバランスの印刷効果として、グレーバランス理論により、適当なカラー膜の膜厚に達するように、予め設定されたブラックの色値を、グレーバランス成分の色の組合せの目標として、持続的に供給する。本発明の装置では、必要とするカラー膜の膜厚を予め設定し、色の組合せのユニットにおいて自動的に調整を行い、印刷完成品から色値の修正データを測定する必要がないため、モニタリングによる遅延及びグレーバランスの修正速度を大幅に低減することができる。
【0018】
グレーバランスの各原色の色値の分量は、各原色・二次色の密度や、色域の明度値によって算出される。本発明の独創的な所は自動予測式であり、カラー膜の膜厚の測定により、顔料の密度や、色域の明度値を算出し、
各原色の色値の修正データを決める。また、その実用性は従来の測定方式に比べて簡単、直接、迅速、正確で、もっと効果的である。
【0019】
本発明は、自動予測式の流体カラー膜のスマートモニタリング方法を実施する装置をも供給する。
【0020】
本発明の装置は、モニター(5)、サンプリング回転軸(9)、データ変換システム(12)、参照比較システム(6)、生産制御システム(7)からなる。モニター(5)は軸(10)に取り付けられ、サンプリング回転軸(9)の表面におけるカラー膜を走査して、その膜厚のデータを読み取り、シグナルケーブル(11)によってデータ変換システム(12)へ転送し、参照比較システム(6)によって生産制御システム(7)へ指令を発送し、測定修正を行う。
【0021】
本発明にかかる自動予測式の流体カラー膜のスマートモニタリング方法を実施する装置には、モニター(5)、参照比較システム(6)、生産制御システム(7)、連接データ変換システム(12)からなるスマート制御システムが設置されており、各生産ユニットのモニター(5)によって得られたデータはデータ変換システム(12)よって参照比較システム(6)へ送られ、参照比較システム(6)によって各生産ユニットにて加工されるカラー膜の調整案を分析・確認してから、生産制御システム(7)にて加工生産の運行を制御し、このように繰り返してスマートコントロールが行われる。
【0022】
図21は、グレーバランス色値の設定、測定、分析、運算、修正の制御回路図を示したものである。設定された色値のデータをグレーバランス分析器(6)に入力した後に、カラー膜の膜厚の設定参照値を制御回路(64)へ送り出す。これと同時に、各印刷ユニット(1,2,3,4)の中に設置されるカラー膜測定システムのPLCプログラマブルロジックコントローラ(12)は、プローブ(5)へ指令を送り出し、カラー膜の膜厚データ収集を行い、測定された膜厚の値をシグナル受信部分(60)へ送って分析(61)を行う。そして、カラー膜の膜厚の設定参照値と比較(62)して、修正が必要であるかどうかを判断する。修正が必要である場合は、シグナル増幅器(63)にて処理を行い、最後に修正が必要であるかどうかについては、選択システム(65)によって選別され、ニュートラルグレー分析器(6)へ戻される。色値とカラー膜との対応表でデータを整理し、修正が必要である指令を生産設備制御台(7)へ送り、リアルタイムのモニタリングおよびリアルタイムの修正を繰り返して行う。
【0023】
それと同時に、本発明の自動予測式の流体カラー膜のスマートモニタリング装置では、生産プロセスにおいて、品管担当者により、実際生産の必要に応じてマニュアル操作を行い、参照比較システム(6)に対して、生産の必要に応じる新しいモニタリング目標を入力して、リアルタイムに対応的な調整とモニタリング操作を行える。
【0024】
本発明にかかる自動予測式の流体カラー膜のスマートモニタリング装置において、そのモニター(5)を個別に取り付けることができ、軸(10)方向に沿って往復に作動し、サンプリング回転軸(9)表面におけるカラー膜を走査してその膜厚のデータを読み取る。(
図4,5,6A,6Bを参照)
【0025】
モニター(5)には、回転可能な方向検知プローブを取り付けることもできる(
図7A,7Bを参照)。
【0026】
モニター(5)は、軸(10)上に装着される反射装置又は類似な機能を有する部品(14)を、測定方向を90°の角度で変えて、サンプリング軸(9)表面におけるカラー膜を走査することもできる(
図8A,8Bを参照)。
【0027】
モニター(5)は、固定式ブラケット上において複数で取付けることもでき、その測定用プローブはサンプリング回転軸(9)表面における膜を走査してその膜厚のデータを読み取る(
図9,10,11A,11Bを参照)。
【0028】
本発明装置のモニターは下記のものを選択して配置されるものである。即ち、
【0029】
i)シングルプローブのモバイルスキャナーの配置において、そのプローブが往復に移動する又は反射設備による回転や往復に移動することで、カラー膜の膜厚のサンプリング軸を往復に移動させ、システムより収集された各色域のデータを供給する(
図4,5,6A,6B,7A,7B,8A,8Bを参照)。
【0030】
ii)マルチプローブ式のポジショニング装置の配置において、複数のプローブが系列式に接続されており、設定の距離又はプローブ数が、色域の個数によって決められ、カラー膜の膜厚のサンプリング回転軸による供給システムから収集された各色域のデータを供給する(
図9,10,11A,11Bを参照)。マルチプローブはシングルプローブより測定速度が速い。
【0031】
本発明は全面且つ総合的な色値評価および自動予測式の調整の機能を有する。モニターは、生産のための色の各組合せユニットの色域の色値を収集することができ、分析器を通じて、全体をカバーするために必要である
カラー膜の各原色の色値を算出してから、実際の必要に応じて適当な顔料の量を調整する。
【0032】
本発明にかかる自動予測式の流体カラー膜スマートモニタリング装置には、生産されるカラー膜の膜厚を調整するために、生産環境中の温度や、湿度などの物理密度の変化によって、補正を行い、誤差許容度をコントロールする補正システムが設置される。
【0033】
次の2種の方式が選択できる。
【0034】
i)グレーバランス分析システム:各色の組合せの色値を組み合せてなるグレーバランスにおける相互関係を考慮して、ブラック「K」色値を参考としてグレーバランス生産を実現し、そして、分析システムにて、適当な色域データを生産のための色の各組合せユニットに送って、色域を増加又は減少することによって、結果として最適なグレーバランス及び最小の誤差が得られる。
【0035】
ii)ノングレーバランス分析システム:特定のカラーを予め設定して生産を行う場合、グレーバランス分析システムは、自動的に停止し、各色の組合せユニットは、局所の色域値の評価および能動予見性調整運行を回復し、各色の組合せユニットにおけるお互いの色値には、バランス関係がなく、操作者は、生産の要求を満たすように、色値をもっと自由に調整することができる。
【0036】
本発明にかかるモニター装置によってデータを走査して読み取るプロセスは下記の工程を備える。即ち、
1)グレーバランスのトーンの生産:製品に対する要求に従って予め設定されたブラック「K」値を、色値モニタリングシステム(6)に送って、持続的な色域値の調整分析に使用する。顔料のカラー膜の膜厚のモニター(5)は膜厚サンプリング回転軸(9)上から持続的に各色域の色値のデータを収集して、持続的にグレーバランス分析器に供給し、各色値をどれぐらい修正するかの計画を作り、生産設備の作業台を通じて、色域の色値を繰り返して調整する。
2)ノングレーバランスのトーンの生産:製品に対する要求に従って特別に予め設定された各色の組合せユニットの色値を、色値モニタリングシステムに送って、持続的な色域色値調整分析を行う。各色の組合せユニットの顔料からなるカラー膜の膜厚モニターは、当該ユニット中の各色値のデータを膜厚のサンプリング回転軸から持続的に収集して、色値をどれぐらい修正するかの計画を供給し、生産設備の作業台を通じて、色域の色値を繰り返して調整する。
【0037】
ニュートラルグレーバランスの分析システムにて、予めグレーバランスの参考基準データを入力し(その中には、各原色・二次色の正確なカラー膜と密度、色域の明度の色値のデータが含まれている)、そして、カラー膜のデータに変換される。スキャナーも持続的なモニタリングを行い、予め設定された参照データに照合して、修正を行う。色値が低過ぎ又は高過ぎると、直ちに生産設備の制御台に送られ、各色の組合せユニットへリアルタイムに発送され、正確なカラー膜の膜厚の調整が行われる。
【0038】
モニターの取付は、内蔵式と外設式に分けられる。内蔵式とは、生産設備の均一化システムの設置に必要な設計となっており、使用可能な空間があるかどうかを考慮し、適宜な装置ブラケット、永久固定モニターを均一化システムの中に取り付け、モニターが、シングルユニット往復式、シングルユニット固定と往復反射設備との組合せ、又は回転式及びマルチユニット式で、ブラケット上に固定して設置され、サンプリング回転軸上において、接触式又は非接触式で、正確にポジショニングし、データを読み取る。
【0039】
外設式とは、個別の独特な機械装置を設計してブラケットに設置する必要があり、モニターが固定され、シングルユニット往復式、シングルユニット固定及び往復反射設備の組合せ式、又は回転式及びマルチユニット固定式で、個別なユニットとして一体化して、ネジでコネクション装置に固定し、均一化システム上に付設して、サンプリング回転軸上に接触式又は非接触式で取付ける。また、さらに、外設式では、スキャナーの走査測定方式によって、サンプリング回転軸ありとサンプリング回転軸なしに分けられる。
【0040】
本発明にかかる装置において、モニター(5)は機械式スキャナーを使用することができるが、抵抗引張力式スキャナーを使用することもできる。回転軸においてカラー膜を形成する時、表面張力によって生じる抵抗値を測定し、得られるデータを用いてカラー膜の膜厚を設定することができる。また、電磁式スキャナーを使用することもでき、超音波型スキャナーを使用することもでき、レーザー型スキャナーを使用することもでき、光学式スキャナーを使用することもできる。
【0041】
本発明にかかる装置は、生産のための色の組合せの個別スキャナーを選択し、個別のカラー膜分析器(8)を利用して、当該生産のための色の組合せユニットのカラー膜の膜厚を繰り返して測定し、当該色域の色値の状態をリアルタイムに分析して、顔料タンクに送って色値の修正を行う。
【0042】
本発明の装置は、機械型、電子型およびデジタル型生産設備を組み合せて使用することができる。
【0043】
モニタースキャナーシステムは次の類型のものを使用することができる。即ち、
機械式スキャナー:機械接触を利用して、実際のカラー膜の膜厚を量る;
抵抗引張力式スキャナー:抵抗引張力式で、カラー膜の表面張力によって生じる抵抗値を測定し、膜の膜厚を算出する;
電磁波式スキャナー:適当な電磁波帳エネルギーを利用して、吸収、反射、又は浸透されるエネルギーによって、供給回転軸上に附着されたカラー膜の膜厚を算出する;
超音波型スキャナー:超音波の音声周波数を利用して、異なる膜厚のカラー膜と測定用プローブとの音声周波数の反射時間差によって、カラー膜の膜厚を算出する;
レーザー型スキャナー:レーザー光束の発信と回収の時間差分を利用して、ミクロン級の距離の差異を量る;
光学スキャナー(密度計や、分光計など):回転軸上に付着されているカラー膜の密度や、明度、色域濃度を直接に分析して、結果を表示する。
上記測定されたデータでは、いずれも、グレーバランス値を算出して、ブラック(ニュートラルブラック)にそれぞれ参照することができる。これらは、自動予測式の設定に関わる生産のための色の組合せユニットのカラー膜の膜厚として用いられ、お互いに組み合わせて、ニュートラルグレーとなり、印刷物上にプリントされる。ある一部の色はニュートラルグレー関係が存在しない範囲であった場合は、特別な色を選択するものとし、生産ユニットにおいて、事前設定したカラー膜に必要とするデータをグレーバランスモニターシステムから外し、自動的な走査や、モニタリングを行い、カラー膜の膜厚を調整し、供給回転軸システムを均一・完全にカバーするようにして、印刷工程を行わせる。
【0044】
スキャナーによって得られるデータは、PLCプログラマブルロジックコントローラ運算システムにてデジタル化し、光、電、デジタルとしてコンピュータに送られる。これにより、カラー膜の膜厚が定められ、生産設備の制御台により、カラー膜の適当な膜厚の修正指令を出すようにする。
【0045】
カラー膜と密度、色域の明度との対応表は
図20の通りである。市場にて使われている顔料は異なる流体特徴を持っているが、流体カラー膜の膜厚は、その物理的流体化によって、色値の密度や、色域の明度との関係を反映する。対応表の内容は、各色の組合せでのカラー膜の膜厚の色密度、色域のスペクトラムの明度を記録したものである。
【0046】
上記各項選択は、走査方式や、取付方法、対応表の作成、データ読み取りなどに、グレーバランス分析器で、各原色に配置すべきカラー膜の膜厚を分析・予測することによって、必要とするグレーバランスに到達させ、予め設定された「K」ブラック参照値と比較するが、各色の組合せの色値の増加・減少又は維持が必要とする場合は、光、電、デジタルとして生産設備の制御台まで送って、色値に対して自動予測式のアルタイムな調整を繰り返して行う。当該色値のデジタル指令は、各生産のための色の組合せの色域に発され、予め適当なカラー膜を配置してグレーバランスの色値として、高品質且つ正確な生産が行われる。
【0047】
本発明にかかる自動予測式の流体カラー膜のスマートモニタリング装置には、スマート制御ステムが設置されており、その中、モニター(5)、参照比較システム(6)、生産制御システム(7)、連接データ変換システム(12)が含まれており、各生産ユニットのモニター(5)によって得られたデータは、データ変換システム(12)を通じて参照比較システム(6)へ送られ、参照比較システム(6)の分析によって、各生産ユニットで加工されるカラー膜の調整計画が定められ、再び生産制御システム(7)によって生産加工がコントロールされ、このように繰り返される。