印刷用紙の裏抜け評価方法及び評価装置
【課題】 薄物化が進む印刷用紙では印刷の裏抜けが問題となることに鑑みて、目視により行っていた裏抜けの評価を、定量的に行えるようにすると共に、官能的な評価と十分な相関性を確保できる裏抜け評価方法と評価装置を提供する。
【解決手段】 一定条件で印刷を行った印刷用紙印刷部の裏面と、印刷していない白紙部の裏面について、面積が1600〜10000mm2の測定領域を、一辺の長さが0.20〜3.0mmである正方形の微小領域に分割し、投光手段により測定光を照射しその反射散乱光の画像を撮影手段で撮影し、該撮影画像から微小領域の全てのＹ値を測定し、下記式で算出される裏抜け評価指標を算出して該裏抜け評価指標で裏抜けを評価する。
裏抜け評価指標
＝100×(印刷部裏面のＹ値平均値)／｛(白紙部裏面のＹ値平均値)×(印刷部裏面のＹ値の標準偏差)｝
【解決手段】 一定条件で印刷を行った印刷用紙印刷部の裏面と、印刷していない白紙部の裏面について、面積が1600〜10000mm2の測定領域を、一辺の長さが0.20〜3.0mmである正方形の微小領域に分割し、投光手段により測定光を照射しその反射散乱光の画像を撮影手段で撮影し、該撮影画像から微小領域の全てのＹ値を測定し、下記式で算出される裏抜け評価指標を算出して該裏抜け評価指標で裏抜けを評価する。
裏抜け評価指標
＝100×(印刷部裏面のＹ値平均値)／｛(白紙部裏面のＹ値平均値)×(印刷部裏面のＹ値の標準偏差)｝
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、印刷用紙の裏抜けを定量的に評価する裏抜け評価方法及び評価装置であって、目視評価と相関が高い裏抜け評価方法及び評価装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年印刷分野では印刷用紙の薄物化が進行している。例えば新聞印刷用紙では、従来43g/m2の超軽量タイプと称される製品が流通していたが、それが坪量40g/m2の超々軽量タイプと称される、さらに薄いものに替わってきている。一方、商業印刷物の分野においては主としてチラシなどで微塗工印刷用紙などの軽量、薄物タイプの塗工紙が使われている。これらは印刷用紙の両面に印刷する場合がほとんどであるが、印刷用紙が薄いために表面の印刷が裏側から見えるという問題(裏抜け、プリント・スルー)が発生しやすくなっている。
【０００３】
一般に「裏抜け」という現象は「表面の印刷が裏面から見える現象」のことを指し、その要因は印刷用紙の「透き通し(ショウ・スルー)」と「浸み通し(ストライク・スルー)」とに分けられる。「透き通し」は印刷用紙表面の印刷が裏面から透かして見ることができる現象で、主として印刷用紙の不透明度の不足に起因する。また、「浸み通し」は印刷面のインキのビヒクルまたはインキそのものが印刷用紙内に浸透し、印刷面とは反対の裏面まで到達して起こる現象のことである。
【０００４】
印刷用紙の不透明性に関しては、従来から不透明度や印刷不透明度が測定されてきた。不透明度(JIS P 8138)は光線が紙を透過しない程度を示す指標であり、同じ１枚の紙の裏面に黒色板を当てた時と、白色板を当てた時の紙表面の反射率の比を百分率で示した値で、下記式(1)で算出される。
不透明度(%)＝100×Ｒ０／Ｒ∞ (１)
ここでＲ０：裏当て黒色板を用いた時の試料の反射率、Ｒ∞：裏当て白色板を用いた時の試料の反射率である。
【０００５】
印刷不透明度(TAPPI T 425)は、試験紙の裏側に黒色板を当てた時と、試験紙を多数重ねたものを当てた時の反射率の比を百分率で示した値である。
【０００６】
他方、印刷用紙における裏抜けの従来の評価方法としては、実機印刷機やＲＩ印刷機などの簡易印刷機を用いて、印刷用紙に実際に印刷を行い、該印刷物を約1日放置し、インキを十分乾燥させた後、印刷を施していない白紙部の裏面と印刷部の裏面の広い面積について、それぞれの三刺激値ＸＹＺの内、Ｙ値を測定し、下記式(2)に規定される裏抜け値を算出して評価を行なってきた。この裏抜け値が小さいほど裏抜けが大きい。具体的には、例えば、50mm×50mmのサンプルを色差色彩計（X-RITE918、エックスライト株式会社製）を用いて、直径3.4mmの視野で10点程度Ｙ値を測定し、その平均値を計算していた。
裏抜け値(%)＝100×(印刷部の裏面のＹ値)／(白紙部の裏面のＹ値) (２)
【０００７】
また、他の手法として、印刷を施していない白紙部と印刷部の裏面について、それぞれの反射率を測定し、下記式(３)に規定される裏抜け値を算出して評価する方法(Carlsonの方法)もあるが、前記のＹ値で評価する場合と本質的には同じである。
裏抜け値＝log(白紙部の裏面の反射率)−log(印刷部の裏面の反射率) (３)
【０００８】
さらに、印刷むらを定量的に評価する技術として、例えば、微小色差分光計を紙面の上方から直視するようにＸ−Ｙステージ上に設置し、ミリメータ以下の範囲にビームを調整でき照射角度を可変にできる光源装置をＸ−Ｙステージ斜め上方に設置させ、上記Ｘ−Ｙステージをステッピングモータにより複数のピッチで可動できるように構成し、Ｘ−Ｙステージ上に載置させた紙面の連続多点の分光測光を行い、上記微小色差分光計の出力を統計解析処理を行うソフトを有するコンピュータによりＣＩＥ表色系の三刺激値ＸＹＺ、ハンター表色系のＬａｂ値および青色反射率による白色度であるＷＢ値を各連続多点につき演算し、それより求めた標準偏差、平均および変動係数と各連続多点の分光カーブ間の変動幅から白色ムラ、印刷ムラによる面感を測定するようにしたことを特徴とする白紙、印刷紙面感の定量的測定方法がある（特許文献１参照）。
【０００９】
【特許文献１】特許第２７８０６５７号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、前述した式(１)に基づく不透明度による評価や前記印刷不透明度の評価では、印刷用紙の「透き通し」を或る程度評価することは可能であるが、「透き通し」と「浸み通し」が複合して起きる「裏抜け」を的確に評価することは不可能であった。また、前記式(２)や式(３)によって裏抜け値を算出して評価する方法では、実際として、これらの裏抜け値と裏抜けの目視評価との相関が低いという大きな問題があった。そこで、裏抜け値と裏抜けの目視評価が合わない場合を検証してみたところ、目視評価は、前記の裏抜け値で表される明度のコントラストだけではなく、印刷面の裏面から透けて見える印刷部分の不均一性も考慮して、評価していることが明らかとなった。すなわち、従来の裏抜けの評価方法は裏抜け値だけを用いた評価であり、裏抜け値のばらつきを考慮していなかったために目視評価と必ずしも一致しない場合があった。
【００１１】
また、特許文献１に開示されている白紙、印刷紙面感の定量的測定方法では、白色ムラ及び印刷ムラを測定するものであり、印刷面表面からの反射光によって測定するため、裏抜けの評価は行えない。
【００１２】
前述したように、印刷用紙の薄物化が進む現状では、裏抜けの評価は製品の適否について重要なものであり、需用者は実際の印刷面を官能的に評価するから、この種の裏抜けの評価も目視評価と良好に相関し、さらに定量的に評価できる方法の確立が強く望まれていた。
【００１３】
このような要望に答えるために、本件発明者は、裏抜けを評価する際、不透明度や白色度等の種々の光学特性について検討した結果、印刷面の裏面について色の三刺激値ＸＹＺの内、Ｙ値を測定することが最も目視評価と相関することが判明した。そこで、本件発明者は上記の考えを基に印刷面の裏面から透けて見える印刷部分の不均一性を数値化することを検討し、本発明を完成するに至った。
【００１４】
すなわち、この発明は、印刷用紙の裏抜けの評価を定量的に行うことができると共に、目視評価との相関が高く、確実に裏抜けを評価できるようにした印刷用紙の裏抜け評価方法及び評価装置を提供することを目的としているものである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
前記目的を達成するための技術的手段として、この発明に係る印刷用紙の裏抜け評価方法は、印刷用紙の印刷面に施された印刷が印刷部裏面に影響する裏抜け現象を定量的に評価するための印刷用紙の裏抜け評価方法において、裏抜け評価に供する印刷用紙の印刷が施されていない裏面について、印刷が施された印刷部(以下、「印刷部裏面」と記述する)と、印刷が施されていない白紙部(以下、白紙部裏面と記述する)に測定領域をそれぞれ設定し、前記測定領域を微小領域に分割し、前記微小領域に対してほぼ45°の方向であって、その光軸をほぼ同一面内に位置させると共に、光路長をほぼ等しくした一対の投光手段により、該微小領域内に測定光を照射し、前記測定光の照射位置のほぼ中点を通り、前記該微小領域とほぼ直交する方向の光軸を有する撮影手段により、前記測定光の反射散乱光を撮影し、前記撮影手段により撮影された測定画像の色彩の三刺激値ＸＹＺを取得し、前記三刺激値ＸＹＺのうちのＹ値を求め、前記微小領域の全てについて求めたＹ値を、下記式(Ｉ)に適用して算出した裏抜け評価指標により裏抜け評価を行うことを特徴としている。
裏抜け評価指標
＝100×(印刷部裏面のＹ値平均値)／｛(白紙部裏面のＹ値平均値)×(印刷部裏面のＹ値の標準偏差)｝ (Ｉ)
【００１６】
印刷が施されていない裏面について、印刷部裏面と白紙部裏面のそれぞれの微小領域ごとに測定光を照射し、その反射散乱光の画像を前記撮影手段で撮影する。この撮影画像を測定画像として色彩の三刺激値ＸＹＺを求め、さらにＹ値を求める。求められたＹ値の平均値と、印刷部裏面のＹ値の標準偏差とを前記式(Ｉ)に代入して求めた値を裏抜け評価指標とする。そして、この裏抜け評価指標の値から、裏抜け評価を行う。なお、前記測定光は、一対の投光手段から測定点を含む一定の範囲に入射させると共に、これらの投光手段の光軸がほぼ同一平面内に位置するようにし、測定点に対してほぼ45°の方向から入射するようにする。すなわち、一対の投光手段は180°で対向した位置に配され、入射角45°でほぼ等しい照度で測定光を照射するようにしてある。また、前記撮影手段では、前記測定光の照射位置のほぼ中点の直上から反射散乱光の画像を捕捉する。
【００１７】
また、この印刷用紙の裏抜け評価方法による裏抜け評価は、各試料に関して相対的に行う必要があるから、オフセット印刷する際の印刷条件を一定として行う必要がある。この印刷条件は、通常の印刷で行われているベタ印刷条件であれば良く特に限定は無い。また、１色刷りでも多色重ね刷りでも構わないが、多色重ね刷りの方が、裏抜けのバラツキが強調され、サンプル間の比較をしやすくなるので好ましい。本発明における印刷条件の一例としては、印刷速度8000枚／時間、印圧15／100mm(印圧下における用紙とブランケットが押しつぶされた厚み)で、藍インキ印面濃度が1.2のベタ印刷後、紅インキの印面濃度1.1のベタ印刷を重ね印刷する2色刷りのオフセット印刷が挙げられる。このような一定条件で印刷した試料を裏抜けの評価に供する。さらに、テストパターンのように、定型化した図柄で印刷を行うこともできる。
【００１８】
また、請求項２の発明に係る印刷用紙の裏抜け評価方法は、前記測定領域を1600mm2〜10000mm2の範囲を測定領域とし、前記微小領域を一辺の長さを0.20mm〜2.50mmとしたほぼ正方形としたことを特徴としている。
【００１９】
紙の光学的特性を含む品質は抄紙機における紙の流れ方向（MD方向）や流れ方向と直交する方向（CD方向）でばらつきがあること、また、裏抜けに影響する紙の地合も変動していることを考慮すると、裏抜けを的確に定量的に評価するためには、印刷面の裏面のできるだけ広い測定領域を採り、これを微小領域に分割し、該微小領域の全てのＹ値を測定することが必要である。しかし、測定領域を過度に広くすると、本発明における後述のＹ値の測定に時間がかかり過ぎ、簡便性、迅速性に欠けるという問題が生じる。これらの兼ね合いから、測定面積は1600〜10000mm2が好ましく、1600〜6400mm2がより好ましく、1600〜4900mm2が更に好ましい。尚、測定領域の形状は正方形または長方形が好ましく、長方形の場合には、その短辺の長さは少なくとも40mmは必要である。
【００２０】
さらに、前記測定領域を、より小さい正方形を単位とする微小領域に分割する。この分割した微小領域の全てについてＹ値を測定し、このＹ値の平均値(以下、「Ｙ値平均値」と記述する)を計算し、裏抜け評価に用いる。この正方形の微小領域は、小さいものとすればＹ値のデータ数が多くなって評価をより正確に行うことができるが、投光手段からの光線の入射の正確性をより高く要求され、またデータ処理の時間が長くなる等の不都合が生じるおそれがある。このため、該微小領域の一辺の長さは、0.20〜2.5mmが好ましく、0.20〜2.0mmがより好ましく、0.20〜1.0mmが更に好ましい。なお、本発明では、印刷部裏面と白紙部裏面について、分割した微小領域の全てのＹ値を測定し、Ｙ値平均値をそれぞれ計算する。
【００２１】
また、請求項３の発明に係る印刷用紙の裏抜け評価方法は、前記投光手段に、測色用標準イルミナントＤ65による光源を用いたことを特徴としている。
【００２２】
投光手段の光源としては、種々のものを利用することができるが、裏抜け評価を行うに当たって目視評価との相関性が良好で、三刺激値ＸＹＺを撮影画像から確実に求めることができるものとして、JIS Z 8720で規定された測色用標準イルミナントＤ65を用いるようにしたものである。
【００２３】
また、請求項４の発明に係る印刷用紙の裏抜け評価装置は、請求項１の発明に係る評価方法を実施する評価装置に関するもので、印刷用紙の印刷面に施された印刷が印刷部裏面に影響する裏抜け現象を定量的に評価するための印刷用紙の裏抜け評価装置において、試料紙の測定面に対してほぼ45°で測定光を照射する一対の投光手段であって、該一対の投光手段の光軸をほぼ同一面内に位置させると共に、光路長をほぼ等しくして配設し、前記投光手段により照射された測定面での反射散乱光を撮影する撮影手段を、前記測定光の照射位置のほぼ中点を通り、前記測定面とほぼ直交する方向を該撮影手段の光軸として配設し、前記撮影手段で撮影された画像の色彩を三刺激値ＸＹＺに演算すると共に、該三刺激値ＸＹＺのうちのＹ値を求める画像解析装置を有し、裏抜け評価に供する印刷用紙の印刷が施されていない裏面を前記測定面とし、印刷が施された印刷部(印刷部裏面)と、印刷が施されていない白紙部(白紙部裏面)についてそれぞれ測定領域を設定し、前記測定領域を微小領域に分割し、前記微小領域の全てについて求めたＹ値を、下記式(Ｉ)に適用して裏抜け評価指標を求める演算手段を設け、前記裏抜け評価指標に基づいて裏抜け評価を行うことを特徴としている。
裏抜け評価指標
＝100×(印刷部裏面のＹ値平均値)／｛(白紙部裏面のＹ値平均値)×(印刷部裏面のＹ値の標準偏差)｝ (Ｉ)
【００２４】
また、請求項５の発明に係る印刷用紙の裏抜け評価装置は、前記測定領域を1600mm2〜10000mm2の範囲を測定領域とし、前記微小領域を一辺の長さを0.20mm〜2.50mmとしたほぼ正方形としたことを特徴としている。
【００２５】
また、請求項６の発明に係る印刷用紙の裏抜け評価装置は、前記投光手段に、測色用標準イルミナントＤ65による光源を用いたことを特徴としている。
【発明の効果】
【００２６】
この発明に係る印刷用紙の裏抜け評価方法または評価装置によれば、印刷用紙の裏抜けを評価するに際して、目視評価と高い相関を得ることができる。しかも、定量的な評価を迅速に行うことができ、印刷物としての良否の判定を迅速で簡易的かつ再現よく行なうことが可能となる。しかも、裏抜けを定量的に再現良く評価できるため、裏抜けの要因である印刷用紙の地合等を的確に調整することが可能となる。
【００２７】
また、請求項２の発明に係る印刷用紙の裏抜け評価方法、または請求項５の発明に係る印刷用紙の裏抜け評価装置によれば、データの処理を迅速に行いながら、目視評価と相関の高い裏抜け評価を得ることができる。
【００２８】
また、請求項３の発明に係る印刷用紙の裏抜け評価方法、または請求項６の発明に係る印刷用紙の裏抜け評価装置によれば、反射散乱光の撮影を確実に行うことができ、該撮影画像の色彩の三刺激値ＸＹＺを確実に取得することができる。したがって、Ｙ値を取得するための演算処理を簡潔に行うことができ、所望のデータを確実に取得することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、図示した好ましい実施形態に基づいて、この発明に係る印刷用紙の裏抜け評価方法及び評価装置を具体的に説明する。
【００３０】
図１にこの発明に係る印刷用紙の裏抜け評価装置の概略の構成を示してある。この評価装置は、評価対象となる印刷用紙の試料Ｓを伸張させて載置するサンプル台１と、該サンプル台１に載置された試料Ｓに対して測定光を照射する一対の投光手段２、該投光手段２から発せられた測定光の試料Ｓからの反射散乱光をカラー画像で撮影する撮影手段３、該撮影手段３の出力信号を受けて撮影された測定画像について所定の処理を行う画像解析演算装置４とが主体として構成されている。
【００３１】
前記サンプル台１は平面内で直交するＸ−Ｙ方向と、該平面に対して直交するＺ方向とに移動可能であり、任意の位置で固定されるようにしてある。前記投光手段２は、それぞれの光軸2aがほぼ同一面内に位置し、該光軸2aは試料Ｓに対してほぼ45°の角度で、さらに、これら投光手段２から発せられた測定光の光路長がほぼ等しくなるように設けられている。なお、これら投光手段２の測定光の照射位置は、後述する微小領域内となるようにしてある。なお、光路長をほぼ等しくするのは、これら投光手段２によりほぼ等しい照度で測定光を試料Ｓに入射するためであり、等しい照度が確保できるのであれば光路長は異なっていても構わない。
【００３２】
前記撮影手段３は、この微小領域のカラー画像を撮影するものとしてあり、撮影光学系の光軸3aは前記投光手段２のそれぞれの照射位置のほぼ中点を通ると共に、試料Ｓとほぼ直交する方向としてある。すなわち、投光手段２のそれぞれの光軸2aと撮影手段３の光軸3aとはほぼ同一平面内に位置しており、光軸3aを軸として、投光手段２がほぼ対称となる位置に配されている。
【００３３】
前記画像解析演算手段４には、前記撮影手段３により撮影された測定画像のデータが送出され、該測定画像に含まれた色彩について、JIS Z 8701(Publication CIE No.15.2)で規定されたＸＹＺ表色系の三刺激値ＸＹＺを求める。さらに、求められた三刺激値ＸＹＺのうちのＹ値を求めると共に、後述する演算処理を行う。
【００３４】
以上により構成されたこの発明に係る印刷用紙の裏抜け評価装置により、試料Ｓについて行う裏抜け評価を説明する。
【００３５】
前述したように、紙の光学的特性は繊維の配向性等により影響され、抄紙機のＭＤ方向やＣＤ方向でばらつきがあり、また、裏抜けに影響する紙の地合も変動することを考慮して、試料Ｓを微小領域に区分し、その微小領域ごとに裏抜けを評価することが好ましい。しかも、抄造された紙の全ての領域について評価することが好ましい。しかし、評価対象とする領域を過度に広くすることは、前記画像解析演算手段４における処理時間が長くなると共に、評価のためのデータの精度を徒に高くするのみである。そのため、裏抜け評価を行うに当たって十分な精度を確保でき、しかも処理時間が長くなることがないようにする必要がある。このため、評価精度と処理時間とを考慮して検討した結果、試料Ｓについて測定画像を取得すべき測定領域として、その面積は1600〜10000mm2が好ましく、1600〜6400mm2がより好ましく、1600〜4900mm2が更に好ましい。すなわち、最小面積として1600mm2以上あればよい。なお、測定領域の形状は正方形または長方形が好ましく、長方形の場合には、その短辺の長さは少なくとも40mmは必要である。
【００３６】
前記測定領域を、さらに微小領域に分割する。この微小領域は、前記投光手段２から測定光を照射した場合に、確実に該微小領域に入射すると共に、裏抜け評価を十分に行える反射散乱光の画像を撮影できる大きさとすることが好ましく、このため、微小領域をほぼ正方形とし、一辺の長さを、0.20〜2.5mmとすることが好ましく、0.20〜2.0mmとすることがより好ましく、さらに0.20〜1.0mmとすることが好ましい。すなわち、微小領域を、一辺の長さが最小0.20mmとしたほぼ正方形とするものである。
【００３７】
そして、試料Ｓを、その印刷されていない裏面を上方に向けて、平面状態を維持させて前記サンプル台１に載置する。このサンプル台１を必要に応じてＺ方向へ移動させて、投光手段２からの測定光が適宜位置に照射され、前記撮影手段３のピントが該試料Ｓからの反射散乱光を撮影するのに適した状態となるように調整する。なお、サンプル台１のみならず、投光手段２と撮影手段３をそれぞれの光軸方向に移動自在として、これら投光手段２と撮影手段３を移動させることにより、試料Ｓとの位置関係を調整する機構とすることもできる。
【００３８】
サンプル台１に載置された試料Ｓに前記投光手段２から測定光を照射する。一方、前記撮影手段３で試料Ｓで反射した反射散乱光の画像を測定画像として撮影する。この測定画像の取得を、前記微小領域の全てに対して行う。このとき、サンプル台１をＸ、Ｙ方向に移動させることにより、微小領域を順次移動させてそれぞれの微小領域について測定画像を取得する。
【００３９】
撮影手段３によって取得された測定画像は、前記画像解析演算手段４に送出される。該画像解析演算手段４では、各微小領域に関する測定画像の色彩の三刺激値ＸＹＺを求める。さらに、求められた三刺激値ＸＹＺのうちのＹ値を、各微小領域に関して求める。求められたＹ値を、下記の式(４)に代入して、裏抜け値を算出する。
裏抜け値(%)
＝100×(印刷部裏面のＹ値平均値)／(白紙部裏面のＹ値平均値) (４)
ここで、印刷部裏面のＹ値平均値は、前記分割した微小領域の印刷部裏面の全てのＹ値の測定値を平均した値であり、白紙部裏面のＹ値平均値は、前記分割した微小領域の白紙部裏面について求めたの全てのＹ値についての平均値である。
【００４０】
そして、本件発明者は、裏抜けの目視評価と高い相関が得られる定量的評価法を確立すべく鋭意検討した。その結果、前記の式(４)で求められる裏抜け値を、印刷部裏面の微小領域について測定したＹ値の標準偏差で除した値を指標とすると、目視評価の裏抜けと極めて相関が高いことを見出した。すなわち、本発明の印刷用紙の裏抜け評価方法は、下記の式(５)で表される裏抜け評価指標により、裏抜けを評価するものである。
裏抜け評価指標＝(裏抜け値)／(印刷部裏面のＹ値の標準偏差) (５)
ここで、裏抜け値は前記の式(４)で算出される値であり、印刷部裏面のＹ値の標準偏差は印刷部裏面の微小領域について測定したＹ値の標準偏差である。
【００４１】
式(４)と式(５)から、本発明で用いる裏抜け評価指標は、以下の式で表される。
裏抜け評価指標
＝100×(印刷部裏面のＹ値平均値)／｛(白紙部裏面のＹ値平均値)×(印刷部裏面のＹ値の標準偏差)｝ (６)
この裏抜け評価指標の値が大きいほど裏抜けが少なく、値が小さいほど裏抜けが激しいことを示す。
【００４２】
なお、裏抜け評価指数の前記算出式では、Ｙ値の標準偏差を用いているが、平均値に対する分散度合を表すものであれば同様の結果が得られるため、標準偏差の代わりに例えば、平均偏差などの他の指標を用いても良い。但し、標準偏差が最も一般的であるため、標準偏差を用いることが好ましい。
【００４３】
上述したように、この発明に係る印刷用紙の裏抜け評価方法及び評価装置では、裏抜け評価を定量的に行うものであるから、試料間の比較を行うためには、評価対象試料である印刷用紙に対して施される印刷は、一定の条件で行われる必要がある。印刷条件としては、通常行われているベタ印刷条件であれば特に限定はない。また、１色刷り、多色重ね刷りのいずれであっても構わないが、多色重ね刷りの方が、裏抜けのバラツキが強調され、試料間での比較を行い易いので好ましい。さらに、裏抜け評価を行うための印刷としては、テストパターンによる図柄等の印刷を行うことも可能である。
【００４４】
次に、この印刷用紙の裏抜け評価装置により印刷用紙の裏抜け評価を行った実施例を説明する。このとき、前期投光手段２の光源には測色用標準イルミナントＤ65を用い、撮影手段３に、画像色差計アウファインダーTA（倉敷紡績株式会社製）を用いた。
【００４５】
また、試料となる印刷用紙のオフセット印刷条件は、２色枚葉印刷機（ローランド202 マン・ローランド社製）を用いて、インキはハイエコー藍、紅Ｌ（東洋インキ株式会社製）、湿し水としてイソプロピルアルコール５％水溶液、ブランケットはS7400（金陽社製）を用い、印刷速度8000枚／時間(90m／分)、印圧15／100mmで、藍インクの印面濃度が1.2のベタ印刷後、紅インクの印面濃度1.1のベタ印刷を重ね印刷した。
【００４６】
８種類の上質印刷用紙を前記条件によってオフセット印刷し供試した。これら上質紙Ａ〜Ｈの仕様と、従来の目視による裏抜け評価の値についての表を、図２に示してある。印刷物の裏抜け目視評価は、１（劣る）〜５（優れる）の５段階評価で示しており、同図に示されているとおり、上質印刷用紙Ｄが最も優れた評価値となり、上質印刷紙Ｈが最も裏抜け現象が生じているとされた。
【実施例１】
【００４７】
前記８種類の上質印刷用紙について、この発明に係る印刷用紙の裏抜け評価装置により裏抜け評価を行った。これらの上質印刷用紙Ａ〜Ｈについて、印刷部裏面と白紙部裏面について、測定領域を50mm×50mmの正方形とし、これを0.24mm×0.24mmの正方形の微小領域に分割し、全ての微小領域についてＹ値を測定し、印刷部裏面のＹ値平均値、白紙部裏面のＹ値平均値を算出した。両Ｙ値平均値から前記の式(４)に従い裏抜け値を求めると共に、印刷部裏面のＹ値の標準偏差を算出した。これらから式(５)に従って裏抜け評価指数を求めた。印刷部裏面のＹ値平均値、白紙部裏面のＹ値平均値、裏抜け値、印刷部裏面のＹ値の標準偏差、裏抜け評価指数の結果を、後述する実施例２〜４及び比較例１，２と共に、図３に示した。さらに、この裏抜け評価指数と裏抜けの目視評価との相関関係への、いわゆる寄与率である決定係数R2の一覧表を図４に示した。また、供試した印刷用紙の中で印刷部裏面のＹ値のバラツキが最も大きかった測定例(上質印刷用紙Ｈ)を図５に、印刷部裏面のＹ値のバラツキが最も小さかった測定例(上質印刷用紙Ｄ)を図６に示した。
【実施例２】
【００４８】
実施例１と同じ測定領域について、微小領域を0.48mm×0.48mmの正方形とした以外は実施例１と同様に行った。印刷部裏面のＹ値平均値、白紙部裏面のＹ値平均値、裏抜け値、印刷部裏面のＹ値の標準偏差、裏抜け評価指数の結果を図３の一覧表に示した。この裏抜け評価指数と裏抜けの目視評価との決定係数R2を図４に示した。
【実施例３】
【００４９】
実施例１と同じ測定領域について、微小領域を0.96mm×0.96mmの正方形とした以外は実施例１と同様に行った。印刷部裏面のＹ値平均値、白紙部裏面のＹ値平均値、裏抜け値、印刷部裏面のＹ値の標準偏差、裏抜け評価指数の結果を図３に、この裏抜け評価指数と裏抜けの目視評価との決定係数R2を図４に、それぞれ示した。
【実施例４】
【００５０】
実施例１と同じ測定領域について、微小領域を1.92mm×1.92mmの正方形とした以外は実施例１と同様に行った。印刷部裏面のＹ値平均値、白紙部裏面のＹ値平均値、裏抜け値、印刷部裏面のＹ値の標準偏差、裏抜け評価指数の結果を図３に、この裏抜け評価指数と裏抜けの目視評価との決定係数R2を図４に、それぞれ示した。
[比較例１]
【００５１】
実施例１と同じ測定領域について、従来の手法でＹ値を測定し、前記の式(２)に従い裏抜け値を算出した。なお、測定機器は色差色彩計(X-RITE918、エックスライト株式会社製)を用いた。求められた裏抜け値を図３に、裏抜け値と裏抜けの目視評価との決定係数R2を図４に、それぞれ示した。
[比較例２]
【００５２】
実施例１と同じ測定領域について、微小領域を3.84mm×3.84mmの正方形とした以外は実施例１と同様に行った。印刷部裏面のＹ値平均値、白紙部裏面のＹ値平均値、裏抜け値、印刷部裏面のＹ値の標準偏差、裏抜け評価指数の結果を図３に示した。この裏抜け評価指数と裏抜けの目視評価との決定係数R2を図４に示した。
【００５３】
裏抜け評価指数と裏抜けの目視評価との決定係数Ｒ２は、実施例１で0.85、実施例２で0.90、実施例３で0.86であり、極めて相関が高かった。微小領域を1.92mm×1.92mmと広くした実施例４では決定係数R2が0.56と幾分低くなったが、まだ充分に実用できるレベルである。しかし、微小領域を3.84mm×3.84mmと更に広くした比較例２では決定係数Ｒ２が0.20まで低下し、相関が低くなりすぎ、実用に供することはできない。一方、従来の方法で測定した比較例１の裏抜け値と裏抜けの目視評価との決定係数Ｒ２は0.10であり、全く相関が無いことが解る。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
この発明に係る印刷用紙の裏抜け評価方法及び評価装置によれば、印刷面の裏面から透けて見える印刷部分の不均一性を考慮した裏抜けの程度を、種々の印刷用紙間で定量的に比較し、把握することができるので、抄造された印刷用紙の印刷適性を簡便に把握でき、抄造すべき紙質の改善に迅速に対応することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】この発明に係る印刷用紙の裏抜け評価装置の概略の構成を示す図である。
【図２】試料としての８種類の印刷用紙について、それぞれの試料に関する仕様と、目視による裏抜けの評価値を示す表である。
【図３】前記８種類の印刷用紙について、この発明に係る裏抜け評価装置を用いた評価方法により算出した所定の値を示す一覧表である。
【図４】図３における裏抜け評価指数と裏抜けの目視評価との決定係数の一覧表である。
【図５】供試した印刷用紙の中で印刷部裏面のＹ値のバラツキが最も大きかった測定例を示す図である。
【図６】供試した診察用紙の中で印刷部裏面のＹ値のバラツキが最も小さかった測定例を示す図である。
【符号の説明】
【００５６】
Ｓ 試料（印刷用紙）
１ サンプル台
２ 投光手段
３ 撮影手段
４ 画像解析演算手段
【技術分野】
【０００１】
本発明は、印刷用紙の裏抜けを定量的に評価する裏抜け評価方法及び評価装置であって、目視評価と相関が高い裏抜け評価方法及び評価装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年印刷分野では印刷用紙の薄物化が進行している。例えば新聞印刷用紙では、従来43g/m2の超軽量タイプと称される製品が流通していたが、それが坪量40g/m2の超々軽量タイプと称される、さらに薄いものに替わってきている。一方、商業印刷物の分野においては主としてチラシなどで微塗工印刷用紙などの軽量、薄物タイプの塗工紙が使われている。これらは印刷用紙の両面に印刷する場合がほとんどであるが、印刷用紙が薄いために表面の印刷が裏側から見えるという問題(裏抜け、プリント・スルー)が発生しやすくなっている。
【０００３】
一般に「裏抜け」という現象は「表面の印刷が裏面から見える現象」のことを指し、その要因は印刷用紙の「透き通し(ショウ・スルー)」と「浸み通し(ストライク・スルー)」とに分けられる。「透き通し」は印刷用紙表面の印刷が裏面から透かして見ることができる現象で、主として印刷用紙の不透明度の不足に起因する。また、「浸み通し」は印刷面のインキのビヒクルまたはインキそのものが印刷用紙内に浸透し、印刷面とは反対の裏面まで到達して起こる現象のことである。
【０００４】
印刷用紙の不透明性に関しては、従来から不透明度や印刷不透明度が測定されてきた。不透明度(JIS P 8138)は光線が紙を透過しない程度を示す指標であり、同じ１枚の紙の裏面に黒色板を当てた時と、白色板を当てた時の紙表面の反射率の比を百分率で示した値で、下記式(1)で算出される。
不透明度(%)＝100×Ｒ０／Ｒ∞ (１)
ここでＲ０：裏当て黒色板を用いた時の試料の反射率、Ｒ∞：裏当て白色板を用いた時の試料の反射率である。
【０００５】
印刷不透明度(TAPPI T 425)は、試験紙の裏側に黒色板を当てた時と、試験紙を多数重ねたものを当てた時の反射率の比を百分率で示した値である。
【０００６】
他方、印刷用紙における裏抜けの従来の評価方法としては、実機印刷機やＲＩ印刷機などの簡易印刷機を用いて、印刷用紙に実際に印刷を行い、該印刷物を約1日放置し、インキを十分乾燥させた後、印刷を施していない白紙部の裏面と印刷部の裏面の広い面積について、それぞれの三刺激値ＸＹＺの内、Ｙ値を測定し、下記式(2)に規定される裏抜け値を算出して評価を行なってきた。この裏抜け値が小さいほど裏抜けが大きい。具体的には、例えば、50mm×50mmのサンプルを色差色彩計（X-RITE918、エックスライト株式会社製）を用いて、直径3.4mmの視野で10点程度Ｙ値を測定し、その平均値を計算していた。
裏抜け値(%)＝100×(印刷部の裏面のＹ値)／(白紙部の裏面のＹ値) (２)
【０００７】
また、他の手法として、印刷を施していない白紙部と印刷部の裏面について、それぞれの反射率を測定し、下記式(３)に規定される裏抜け値を算出して評価する方法(Carlsonの方法)もあるが、前記のＹ値で評価する場合と本質的には同じである。
裏抜け値＝log(白紙部の裏面の反射率)−log(印刷部の裏面の反射率) (３)
【０００８】
さらに、印刷むらを定量的に評価する技術として、例えば、微小色差分光計を紙面の上方から直視するようにＸ−Ｙステージ上に設置し、ミリメータ以下の範囲にビームを調整でき照射角度を可変にできる光源装置をＸ−Ｙステージ斜め上方に設置させ、上記Ｘ−Ｙステージをステッピングモータにより複数のピッチで可動できるように構成し、Ｘ−Ｙステージ上に載置させた紙面の連続多点の分光測光を行い、上記微小色差分光計の出力を統計解析処理を行うソフトを有するコンピュータによりＣＩＥ表色系の三刺激値ＸＹＺ、ハンター表色系のＬａｂ値および青色反射率による白色度であるＷＢ値を各連続多点につき演算し、それより求めた標準偏差、平均および変動係数と各連続多点の分光カーブ間の変動幅から白色ムラ、印刷ムラによる面感を測定するようにしたことを特徴とする白紙、印刷紙面感の定量的測定方法がある（特許文献１参照）。
【０００９】
【特許文献１】特許第２７８０６５７号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、前述した式(１)に基づく不透明度による評価や前記印刷不透明度の評価では、印刷用紙の「透き通し」を或る程度評価することは可能であるが、「透き通し」と「浸み通し」が複合して起きる「裏抜け」を的確に評価することは不可能であった。また、前記式(２)や式(３)によって裏抜け値を算出して評価する方法では、実際として、これらの裏抜け値と裏抜けの目視評価との相関が低いという大きな問題があった。そこで、裏抜け値と裏抜けの目視評価が合わない場合を検証してみたところ、目視評価は、前記の裏抜け値で表される明度のコントラストだけではなく、印刷面の裏面から透けて見える印刷部分の不均一性も考慮して、評価していることが明らかとなった。すなわち、従来の裏抜けの評価方法は裏抜け値だけを用いた評価であり、裏抜け値のばらつきを考慮していなかったために目視評価と必ずしも一致しない場合があった。
【００１１】
また、特許文献１に開示されている白紙、印刷紙面感の定量的測定方法では、白色ムラ及び印刷ムラを測定するものであり、印刷面表面からの反射光によって測定するため、裏抜けの評価は行えない。
【００１２】
前述したように、印刷用紙の薄物化が進む現状では、裏抜けの評価は製品の適否について重要なものであり、需用者は実際の印刷面を官能的に評価するから、この種の裏抜けの評価も目視評価と良好に相関し、さらに定量的に評価できる方法の確立が強く望まれていた。
【００１３】
このような要望に答えるために、本件発明者は、裏抜けを評価する際、不透明度や白色度等の種々の光学特性について検討した結果、印刷面の裏面について色の三刺激値ＸＹＺの内、Ｙ値を測定することが最も目視評価と相関することが判明した。そこで、本件発明者は上記の考えを基に印刷面の裏面から透けて見える印刷部分の不均一性を数値化することを検討し、本発明を完成するに至った。
【００１４】
すなわち、この発明は、印刷用紙の裏抜けの評価を定量的に行うことができると共に、目視評価との相関が高く、確実に裏抜けを評価できるようにした印刷用紙の裏抜け評価方法及び評価装置を提供することを目的としているものである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
前記目的を達成するための技術的手段として、この発明に係る印刷用紙の裏抜け評価方法は、印刷用紙の印刷面に施された印刷が印刷部裏面に影響する裏抜け現象を定量的に評価するための印刷用紙の裏抜け評価方法において、裏抜け評価に供する印刷用紙の印刷が施されていない裏面について、印刷が施された印刷部(以下、「印刷部裏面」と記述する)と、印刷が施されていない白紙部(以下、白紙部裏面と記述する)に測定領域をそれぞれ設定し、前記測定領域を微小領域に分割し、前記微小領域に対してほぼ45°の方向であって、その光軸をほぼ同一面内に位置させると共に、光路長をほぼ等しくした一対の投光手段により、該微小領域内に測定光を照射し、前記測定光の照射位置のほぼ中点を通り、前記該微小領域とほぼ直交する方向の光軸を有する撮影手段により、前記測定光の反射散乱光を撮影し、前記撮影手段により撮影された測定画像の色彩の三刺激値ＸＹＺを取得し、前記三刺激値ＸＹＺのうちのＹ値を求め、前記微小領域の全てについて求めたＹ値を、下記式(Ｉ)に適用して算出した裏抜け評価指標により裏抜け評価を行うことを特徴としている。
裏抜け評価指標
＝100×(印刷部裏面のＹ値平均値)／｛(白紙部裏面のＹ値平均値)×(印刷部裏面のＹ値の標準偏差)｝ (Ｉ)
【００１６】
印刷が施されていない裏面について、印刷部裏面と白紙部裏面のそれぞれの微小領域ごとに測定光を照射し、その反射散乱光の画像を前記撮影手段で撮影する。この撮影画像を測定画像として色彩の三刺激値ＸＹＺを求め、さらにＹ値を求める。求められたＹ値の平均値と、印刷部裏面のＹ値の標準偏差とを前記式(Ｉ)に代入して求めた値を裏抜け評価指標とする。そして、この裏抜け評価指標の値から、裏抜け評価を行う。なお、前記測定光は、一対の投光手段から測定点を含む一定の範囲に入射させると共に、これらの投光手段の光軸がほぼ同一平面内に位置するようにし、測定点に対してほぼ45°の方向から入射するようにする。すなわち、一対の投光手段は180°で対向した位置に配され、入射角45°でほぼ等しい照度で測定光を照射するようにしてある。また、前記撮影手段では、前記測定光の照射位置のほぼ中点の直上から反射散乱光の画像を捕捉する。
【００１７】
また、この印刷用紙の裏抜け評価方法による裏抜け評価は、各試料に関して相対的に行う必要があるから、オフセット印刷する際の印刷条件を一定として行う必要がある。この印刷条件は、通常の印刷で行われているベタ印刷条件であれば良く特に限定は無い。また、１色刷りでも多色重ね刷りでも構わないが、多色重ね刷りの方が、裏抜けのバラツキが強調され、サンプル間の比較をしやすくなるので好ましい。本発明における印刷条件の一例としては、印刷速度8000枚／時間、印圧15／100mm(印圧下における用紙とブランケットが押しつぶされた厚み)で、藍インキ印面濃度が1.2のベタ印刷後、紅インキの印面濃度1.1のベタ印刷を重ね印刷する2色刷りのオフセット印刷が挙げられる。このような一定条件で印刷した試料を裏抜けの評価に供する。さらに、テストパターンのように、定型化した図柄で印刷を行うこともできる。
【００１８】
また、請求項２の発明に係る印刷用紙の裏抜け評価方法は、前記測定領域を1600mm2〜10000mm2の範囲を測定領域とし、前記微小領域を一辺の長さを0.20mm〜2.50mmとしたほぼ正方形としたことを特徴としている。
【００１９】
紙の光学的特性を含む品質は抄紙機における紙の流れ方向（MD方向）や流れ方向と直交する方向（CD方向）でばらつきがあること、また、裏抜けに影響する紙の地合も変動していることを考慮すると、裏抜けを的確に定量的に評価するためには、印刷面の裏面のできるだけ広い測定領域を採り、これを微小領域に分割し、該微小領域の全てのＹ値を測定することが必要である。しかし、測定領域を過度に広くすると、本発明における後述のＹ値の測定に時間がかかり過ぎ、簡便性、迅速性に欠けるという問題が生じる。これらの兼ね合いから、測定面積は1600〜10000mm2が好ましく、1600〜6400mm2がより好ましく、1600〜4900mm2が更に好ましい。尚、測定領域の形状は正方形または長方形が好ましく、長方形の場合には、その短辺の長さは少なくとも40mmは必要である。
【００２０】
さらに、前記測定領域を、より小さい正方形を単位とする微小領域に分割する。この分割した微小領域の全てについてＹ値を測定し、このＹ値の平均値(以下、「Ｙ値平均値」と記述する)を計算し、裏抜け評価に用いる。この正方形の微小領域は、小さいものとすればＹ値のデータ数が多くなって評価をより正確に行うことができるが、投光手段からの光線の入射の正確性をより高く要求され、またデータ処理の時間が長くなる等の不都合が生じるおそれがある。このため、該微小領域の一辺の長さは、0.20〜2.5mmが好ましく、0.20〜2.0mmがより好ましく、0.20〜1.0mmが更に好ましい。なお、本発明では、印刷部裏面と白紙部裏面について、分割した微小領域の全てのＹ値を測定し、Ｙ値平均値をそれぞれ計算する。
【００２１】
また、請求項３の発明に係る印刷用紙の裏抜け評価方法は、前記投光手段に、測色用標準イルミナントＤ65による光源を用いたことを特徴としている。
【００２２】
投光手段の光源としては、種々のものを利用することができるが、裏抜け評価を行うに当たって目視評価との相関性が良好で、三刺激値ＸＹＺを撮影画像から確実に求めることができるものとして、JIS Z 8720で規定された測色用標準イルミナントＤ65を用いるようにしたものである。
【００２３】
また、請求項４の発明に係る印刷用紙の裏抜け評価装置は、請求項１の発明に係る評価方法を実施する評価装置に関するもので、印刷用紙の印刷面に施された印刷が印刷部裏面に影響する裏抜け現象を定量的に評価するための印刷用紙の裏抜け評価装置において、試料紙の測定面に対してほぼ45°で測定光を照射する一対の投光手段であって、該一対の投光手段の光軸をほぼ同一面内に位置させると共に、光路長をほぼ等しくして配設し、前記投光手段により照射された測定面での反射散乱光を撮影する撮影手段を、前記測定光の照射位置のほぼ中点を通り、前記測定面とほぼ直交する方向を該撮影手段の光軸として配設し、前記撮影手段で撮影された画像の色彩を三刺激値ＸＹＺに演算すると共に、該三刺激値ＸＹＺのうちのＹ値を求める画像解析装置を有し、裏抜け評価に供する印刷用紙の印刷が施されていない裏面を前記測定面とし、印刷が施された印刷部(印刷部裏面)と、印刷が施されていない白紙部(白紙部裏面)についてそれぞれ測定領域を設定し、前記測定領域を微小領域に分割し、前記微小領域の全てについて求めたＹ値を、下記式(Ｉ)に適用して裏抜け評価指標を求める演算手段を設け、前記裏抜け評価指標に基づいて裏抜け評価を行うことを特徴としている。
裏抜け評価指標
＝100×(印刷部裏面のＹ値平均値)／｛(白紙部裏面のＹ値平均値)×(印刷部裏面のＹ値の標準偏差)｝ (Ｉ)
【００２４】
また、請求項５の発明に係る印刷用紙の裏抜け評価装置は、前記測定領域を1600mm2〜10000mm2の範囲を測定領域とし、前記微小領域を一辺の長さを0.20mm〜2.50mmとしたほぼ正方形としたことを特徴としている。
【００２５】
また、請求項６の発明に係る印刷用紙の裏抜け評価装置は、前記投光手段に、測色用標準イルミナントＤ65による光源を用いたことを特徴としている。
【発明の効果】
【００２６】
この発明に係る印刷用紙の裏抜け評価方法または評価装置によれば、印刷用紙の裏抜けを評価するに際して、目視評価と高い相関を得ることができる。しかも、定量的な評価を迅速に行うことができ、印刷物としての良否の判定を迅速で簡易的かつ再現よく行なうことが可能となる。しかも、裏抜けを定量的に再現良く評価できるため、裏抜けの要因である印刷用紙の地合等を的確に調整することが可能となる。
【００２７】
また、請求項２の発明に係る印刷用紙の裏抜け評価方法、または請求項５の発明に係る印刷用紙の裏抜け評価装置によれば、データの処理を迅速に行いながら、目視評価と相関の高い裏抜け評価を得ることができる。
【００２８】
また、請求項３の発明に係る印刷用紙の裏抜け評価方法、または請求項６の発明に係る印刷用紙の裏抜け評価装置によれば、反射散乱光の撮影を確実に行うことができ、該撮影画像の色彩の三刺激値ＸＹＺを確実に取得することができる。したがって、Ｙ値を取得するための演算処理を簡潔に行うことができ、所望のデータを確実に取得することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、図示した好ましい実施形態に基づいて、この発明に係る印刷用紙の裏抜け評価方法及び評価装置を具体的に説明する。
【００３０】
図１にこの発明に係る印刷用紙の裏抜け評価装置の概略の構成を示してある。この評価装置は、評価対象となる印刷用紙の試料Ｓを伸張させて載置するサンプル台１と、該サンプル台１に載置された試料Ｓに対して測定光を照射する一対の投光手段２、該投光手段２から発せられた測定光の試料Ｓからの反射散乱光をカラー画像で撮影する撮影手段３、該撮影手段３の出力信号を受けて撮影された測定画像について所定の処理を行う画像解析演算装置４とが主体として構成されている。
【００３１】
前記サンプル台１は平面内で直交するＸ−Ｙ方向と、該平面に対して直交するＺ方向とに移動可能であり、任意の位置で固定されるようにしてある。前記投光手段２は、それぞれの光軸2aがほぼ同一面内に位置し、該光軸2aは試料Ｓに対してほぼ45°の角度で、さらに、これら投光手段２から発せられた測定光の光路長がほぼ等しくなるように設けられている。なお、これら投光手段２の測定光の照射位置は、後述する微小領域内となるようにしてある。なお、光路長をほぼ等しくするのは、これら投光手段２によりほぼ等しい照度で測定光を試料Ｓに入射するためであり、等しい照度が確保できるのであれば光路長は異なっていても構わない。
【００３２】
前記撮影手段３は、この微小領域のカラー画像を撮影するものとしてあり、撮影光学系の光軸3aは前記投光手段２のそれぞれの照射位置のほぼ中点を通ると共に、試料Ｓとほぼ直交する方向としてある。すなわち、投光手段２のそれぞれの光軸2aと撮影手段３の光軸3aとはほぼ同一平面内に位置しており、光軸3aを軸として、投光手段２がほぼ対称となる位置に配されている。
【００３３】
前記画像解析演算手段４には、前記撮影手段３により撮影された測定画像のデータが送出され、該測定画像に含まれた色彩について、JIS Z 8701(Publication CIE No.15.2)で規定されたＸＹＺ表色系の三刺激値ＸＹＺを求める。さらに、求められた三刺激値ＸＹＺのうちのＹ値を求めると共に、後述する演算処理を行う。
【００３４】
以上により構成されたこの発明に係る印刷用紙の裏抜け評価装置により、試料Ｓについて行う裏抜け評価を説明する。
【００３５】
前述したように、紙の光学的特性は繊維の配向性等により影響され、抄紙機のＭＤ方向やＣＤ方向でばらつきがあり、また、裏抜けに影響する紙の地合も変動することを考慮して、試料Ｓを微小領域に区分し、その微小領域ごとに裏抜けを評価することが好ましい。しかも、抄造された紙の全ての領域について評価することが好ましい。しかし、評価対象とする領域を過度に広くすることは、前記画像解析演算手段４における処理時間が長くなると共に、評価のためのデータの精度を徒に高くするのみである。そのため、裏抜け評価を行うに当たって十分な精度を確保でき、しかも処理時間が長くなることがないようにする必要がある。このため、評価精度と処理時間とを考慮して検討した結果、試料Ｓについて測定画像を取得すべき測定領域として、その面積は1600〜10000mm2が好ましく、1600〜6400mm2がより好ましく、1600〜4900mm2が更に好ましい。すなわち、最小面積として1600mm2以上あればよい。なお、測定領域の形状は正方形または長方形が好ましく、長方形の場合には、その短辺の長さは少なくとも40mmは必要である。
【００３６】
前記測定領域を、さらに微小領域に分割する。この微小領域は、前記投光手段２から測定光を照射した場合に、確実に該微小領域に入射すると共に、裏抜け評価を十分に行える反射散乱光の画像を撮影できる大きさとすることが好ましく、このため、微小領域をほぼ正方形とし、一辺の長さを、0.20〜2.5mmとすることが好ましく、0.20〜2.0mmとすることがより好ましく、さらに0.20〜1.0mmとすることが好ましい。すなわち、微小領域を、一辺の長さが最小0.20mmとしたほぼ正方形とするものである。
【００３７】
そして、試料Ｓを、その印刷されていない裏面を上方に向けて、平面状態を維持させて前記サンプル台１に載置する。このサンプル台１を必要に応じてＺ方向へ移動させて、投光手段２からの測定光が適宜位置に照射され、前記撮影手段３のピントが該試料Ｓからの反射散乱光を撮影するのに適した状態となるように調整する。なお、サンプル台１のみならず、投光手段２と撮影手段３をそれぞれの光軸方向に移動自在として、これら投光手段２と撮影手段３を移動させることにより、試料Ｓとの位置関係を調整する機構とすることもできる。
【００３８】
サンプル台１に載置された試料Ｓに前記投光手段２から測定光を照射する。一方、前記撮影手段３で試料Ｓで反射した反射散乱光の画像を測定画像として撮影する。この測定画像の取得を、前記微小領域の全てに対して行う。このとき、サンプル台１をＸ、Ｙ方向に移動させることにより、微小領域を順次移動させてそれぞれの微小領域について測定画像を取得する。
【００３９】
撮影手段３によって取得された測定画像は、前記画像解析演算手段４に送出される。該画像解析演算手段４では、各微小領域に関する測定画像の色彩の三刺激値ＸＹＺを求める。さらに、求められた三刺激値ＸＹＺのうちのＹ値を、各微小領域に関して求める。求められたＹ値を、下記の式(４)に代入して、裏抜け値を算出する。
裏抜け値(%)
＝100×(印刷部裏面のＹ値平均値)／(白紙部裏面のＹ値平均値) (４)
ここで、印刷部裏面のＹ値平均値は、前記分割した微小領域の印刷部裏面の全てのＹ値の測定値を平均した値であり、白紙部裏面のＹ値平均値は、前記分割した微小領域の白紙部裏面について求めたの全てのＹ値についての平均値である。
【００４０】
そして、本件発明者は、裏抜けの目視評価と高い相関が得られる定量的評価法を確立すべく鋭意検討した。その結果、前記の式(４)で求められる裏抜け値を、印刷部裏面の微小領域について測定したＹ値の標準偏差で除した値を指標とすると、目視評価の裏抜けと極めて相関が高いことを見出した。すなわち、本発明の印刷用紙の裏抜け評価方法は、下記の式(５)で表される裏抜け評価指標により、裏抜けを評価するものである。
裏抜け評価指標＝(裏抜け値)／(印刷部裏面のＹ値の標準偏差) (５)
ここで、裏抜け値は前記の式(４)で算出される値であり、印刷部裏面のＹ値の標準偏差は印刷部裏面の微小領域について測定したＹ値の標準偏差である。
【００４１】
式(４)と式(５)から、本発明で用いる裏抜け評価指標は、以下の式で表される。
裏抜け評価指標
＝100×(印刷部裏面のＹ値平均値)／｛(白紙部裏面のＹ値平均値)×(印刷部裏面のＹ値の標準偏差)｝ (６)
この裏抜け評価指標の値が大きいほど裏抜けが少なく、値が小さいほど裏抜けが激しいことを示す。
【００４２】
なお、裏抜け評価指数の前記算出式では、Ｙ値の標準偏差を用いているが、平均値に対する分散度合を表すものであれば同様の結果が得られるため、標準偏差の代わりに例えば、平均偏差などの他の指標を用いても良い。但し、標準偏差が最も一般的であるため、標準偏差を用いることが好ましい。
【００４３】
上述したように、この発明に係る印刷用紙の裏抜け評価方法及び評価装置では、裏抜け評価を定量的に行うものであるから、試料間の比較を行うためには、評価対象試料である印刷用紙に対して施される印刷は、一定の条件で行われる必要がある。印刷条件としては、通常行われているベタ印刷条件であれば特に限定はない。また、１色刷り、多色重ね刷りのいずれであっても構わないが、多色重ね刷りの方が、裏抜けのバラツキが強調され、試料間での比較を行い易いので好ましい。さらに、裏抜け評価を行うための印刷としては、テストパターンによる図柄等の印刷を行うことも可能である。
【００４４】
次に、この印刷用紙の裏抜け評価装置により印刷用紙の裏抜け評価を行った実施例を説明する。このとき、前期投光手段２の光源には測色用標準イルミナントＤ65を用い、撮影手段３に、画像色差計アウファインダーTA（倉敷紡績株式会社製）を用いた。
【００４５】
また、試料となる印刷用紙のオフセット印刷条件は、２色枚葉印刷機（ローランド202 マン・ローランド社製）を用いて、インキはハイエコー藍、紅Ｌ（東洋インキ株式会社製）、湿し水としてイソプロピルアルコール５％水溶液、ブランケットはS7400（金陽社製）を用い、印刷速度8000枚／時間(90m／分)、印圧15／100mmで、藍インクの印面濃度が1.2のベタ印刷後、紅インクの印面濃度1.1のベタ印刷を重ね印刷した。
【００４６】
８種類の上質印刷用紙を前記条件によってオフセット印刷し供試した。これら上質紙Ａ〜Ｈの仕様と、従来の目視による裏抜け評価の値についての表を、図２に示してある。印刷物の裏抜け目視評価は、１（劣る）〜５（優れる）の５段階評価で示しており、同図に示されているとおり、上質印刷用紙Ｄが最も優れた評価値となり、上質印刷紙Ｈが最も裏抜け現象が生じているとされた。
【実施例１】
【００４７】
前記８種類の上質印刷用紙について、この発明に係る印刷用紙の裏抜け評価装置により裏抜け評価を行った。これらの上質印刷用紙Ａ〜Ｈについて、印刷部裏面と白紙部裏面について、測定領域を50mm×50mmの正方形とし、これを0.24mm×0.24mmの正方形の微小領域に分割し、全ての微小領域についてＹ値を測定し、印刷部裏面のＹ値平均値、白紙部裏面のＹ値平均値を算出した。両Ｙ値平均値から前記の式(４)に従い裏抜け値を求めると共に、印刷部裏面のＹ値の標準偏差を算出した。これらから式(５)に従って裏抜け評価指数を求めた。印刷部裏面のＹ値平均値、白紙部裏面のＹ値平均値、裏抜け値、印刷部裏面のＹ値の標準偏差、裏抜け評価指数の結果を、後述する実施例２〜４及び比較例１，２と共に、図３に示した。さらに、この裏抜け評価指数と裏抜けの目視評価との相関関係への、いわゆる寄与率である決定係数R2の一覧表を図４に示した。また、供試した印刷用紙の中で印刷部裏面のＹ値のバラツキが最も大きかった測定例(上質印刷用紙Ｈ)を図５に、印刷部裏面のＹ値のバラツキが最も小さかった測定例(上質印刷用紙Ｄ)を図６に示した。
【実施例２】
【００４８】
実施例１と同じ測定領域について、微小領域を0.48mm×0.48mmの正方形とした以外は実施例１と同様に行った。印刷部裏面のＹ値平均値、白紙部裏面のＹ値平均値、裏抜け値、印刷部裏面のＹ値の標準偏差、裏抜け評価指数の結果を図３の一覧表に示した。この裏抜け評価指数と裏抜けの目視評価との決定係数R2を図４に示した。
【実施例３】
【００４９】
実施例１と同じ測定領域について、微小領域を0.96mm×0.96mmの正方形とした以外は実施例１と同様に行った。印刷部裏面のＹ値平均値、白紙部裏面のＹ値平均値、裏抜け値、印刷部裏面のＹ値の標準偏差、裏抜け評価指数の結果を図３に、この裏抜け評価指数と裏抜けの目視評価との決定係数R2を図４に、それぞれ示した。
【実施例４】
【００５０】
実施例１と同じ測定領域について、微小領域を1.92mm×1.92mmの正方形とした以外は実施例１と同様に行った。印刷部裏面のＹ値平均値、白紙部裏面のＹ値平均値、裏抜け値、印刷部裏面のＹ値の標準偏差、裏抜け評価指数の結果を図３に、この裏抜け評価指数と裏抜けの目視評価との決定係数R2を図４に、それぞれ示した。
[比較例１]
【００５１】
実施例１と同じ測定領域について、従来の手法でＹ値を測定し、前記の式(２)に従い裏抜け値を算出した。なお、測定機器は色差色彩計(X-RITE918、エックスライト株式会社製)を用いた。求められた裏抜け値を図３に、裏抜け値と裏抜けの目視評価との決定係数R2を図４に、それぞれ示した。
[比較例２]
【００５２】
実施例１と同じ測定領域について、微小領域を3.84mm×3.84mmの正方形とした以外は実施例１と同様に行った。印刷部裏面のＹ値平均値、白紙部裏面のＹ値平均値、裏抜け値、印刷部裏面のＹ値の標準偏差、裏抜け評価指数の結果を図３に示した。この裏抜け評価指数と裏抜けの目視評価との決定係数R2を図４に示した。
【００５３】
裏抜け評価指数と裏抜けの目視評価との決定係数Ｒ２は、実施例１で0.85、実施例２で0.90、実施例３で0.86であり、極めて相関が高かった。微小領域を1.92mm×1.92mmと広くした実施例４では決定係数R2が0.56と幾分低くなったが、まだ充分に実用できるレベルである。しかし、微小領域を3.84mm×3.84mmと更に広くした比較例２では決定係数Ｒ２が0.20まで低下し、相関が低くなりすぎ、実用に供することはできない。一方、従来の方法で測定した比較例１の裏抜け値と裏抜けの目視評価との決定係数Ｒ２は0.10であり、全く相関が無いことが解る。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
この発明に係る印刷用紙の裏抜け評価方法及び評価装置によれば、印刷面の裏面から透けて見える印刷部分の不均一性を考慮した裏抜けの程度を、種々の印刷用紙間で定量的に比較し、把握することができるので、抄造された印刷用紙の印刷適性を簡便に把握でき、抄造すべき紙質の改善に迅速に対応することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】この発明に係る印刷用紙の裏抜け評価装置の概略の構成を示す図である。
【図２】試料としての８種類の印刷用紙について、それぞれの試料に関する仕様と、目視による裏抜けの評価値を示す表である。
【図３】前記８種類の印刷用紙について、この発明に係る裏抜け評価装置を用いた評価方法により算出した所定の値を示す一覧表である。
【図４】図３における裏抜け評価指数と裏抜けの目視評価との決定係数の一覧表である。
【図５】供試した印刷用紙の中で印刷部裏面のＹ値のバラツキが最も大きかった測定例を示す図である。
【図６】供試した診察用紙の中で印刷部裏面のＹ値のバラツキが最も小さかった測定例を示す図である。
【符号の説明】
【００５６】
Ｓ 試料（印刷用紙）
１ サンプル台
２ 投光手段
３ 撮影手段
４ 画像解析演算手段
【特許請求の範囲】
【請求項１】
印刷用紙の印刷面に施された印刷が印刷部裏面に影響する裏抜け現象を定量的に評価するための印刷用紙の裏抜け評価方法において、
裏抜け評価に供する印刷用紙の印刷が施されていない裏面について、
印刷が施された印刷部と、印刷が施されていない白紙部に測定領域をそれぞれ設定し、
前記測定領域を微小領域に分割し、
前記微小領域に対してほぼ45°の方向であって、その光軸をほぼ同一面内に位置させると共に、光路長をほぼ等しくした一対の投光手段により、該微小領域内に測定光を照射し、
前記測定光の照射位置のほぼ中点を通り、前記該微小領域とほぼ直交する方向の光軸を有する撮影手段により、前記測定光の反射散乱光を撮影し、
前記撮影手段により撮影された測定画像の色彩の三刺激値ＸＹＺを取得し、
前記三刺激値ＸＹＺのうちのＹ値を求め、
前記微小領域の全てについて求めたＹ値を、下記式(Ｉ)に適用して算出した裏抜け評価指標により裏抜け評価を行うことを特徴とする印刷用紙の裏抜け評価方法。
裏抜け評価指標
＝100×(印刷部裏面のＹ値平均値)／｛(白紙部裏面のＹ値平均値)×(印刷部裏面のＹ値の標準偏差)｝ (Ｉ)
【請求項２】
前記測定領域を1600mm2〜10000mm2の範囲の測定領域とし、
前記微小領域を一辺の長さを0.20mm〜2.50mmとしたほぼ正方形としたことを特徴とする請求項１に記載の印刷用紙の裏抜け評価方法。
【請求項３】
前記投光手段に、測色用標準イルミナントＤ65による光源を用いたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の印刷用紙の裏抜け評価方法。
【請求項４】
印刷用紙の印刷面に施された印刷が印刷部裏面に影響する裏抜け現象を定量的に評価するための印刷用紙の裏抜け評価装置において、
試料紙の測定面に対してほぼ45°で測定光を照射する一対の投光手段であって、該一対の投光手段の光軸をほぼ同一面内に位置させると共に、光路長をほぼ等しくして配設し、
前記投光手段により照射された測定面での反射散乱光を撮影する撮影手段を、前記測定光の照射位置のほぼ中点を通り、前記測定面とほぼ直交する方向を該撮影手段の光軸として配設し、
前記撮影手段で撮影された画像の色彩を三刺激値ＸＹＺに演算すると共に、該三刺激値ＸＹＺのうちのＹ値を求める画像解析装置を有し、
裏抜け評価に供する印刷用紙の印刷が施されていない裏面を前記測定面とし、
印刷が施された印刷部と、印刷が施されていない白紙部に測定領域をそれぞれ設定し、
前記測定領域を微小領域に分割し、
前記微小領域の全てについて求めたＹ値を、下記式(Ｉ)に適用して裏抜け評価指標を求める演算手段を設け、
前記裏抜け評価指標に基づいて裏抜け評価を行うことを特徴とする印刷用紙の裏抜け評価装置。
裏抜け評価指標
＝100×(印刷部裏面のＹ値平均値)／｛(白紙部裏面のＹ値平均値)×(印刷部裏面のＹ値の標準偏差)｝ (Ｉ)
【請求項５】
前記測定領域を1600mm2〜10000mm2の範囲を測定領域とし、
前記微小領域を一辺の長さを0.20mm〜2.50mmとしたほぼ正方形としたことを特徴とする請求項４に記載の印刷用紙の裏抜け評価装置。
【請求項６】
前記投光手段に、測色用標準イルミナントＤ65による光源を用いたことを特徴とする請求項４または請求項５に記載の印刷用紙の裏抜け評価装置。
【請求項１】
印刷用紙の印刷面に施された印刷が印刷部裏面に影響する裏抜け現象を定量的に評価するための印刷用紙の裏抜け評価方法において、
裏抜け評価に供する印刷用紙の印刷が施されていない裏面について、
印刷が施された印刷部と、印刷が施されていない白紙部に測定領域をそれぞれ設定し、
前記測定領域を微小領域に分割し、
前記微小領域に対してほぼ45°の方向であって、その光軸をほぼ同一面内に位置させると共に、光路長をほぼ等しくした一対の投光手段により、該微小領域内に測定光を照射し、
前記測定光の照射位置のほぼ中点を通り、前記該微小領域とほぼ直交する方向の光軸を有する撮影手段により、前記測定光の反射散乱光を撮影し、
前記撮影手段により撮影された測定画像の色彩の三刺激値ＸＹＺを取得し、
前記三刺激値ＸＹＺのうちのＹ値を求め、
前記微小領域の全てについて求めたＹ値を、下記式(Ｉ)に適用して算出した裏抜け評価指標により裏抜け評価を行うことを特徴とする印刷用紙の裏抜け評価方法。
裏抜け評価指標
＝100×(印刷部裏面のＹ値平均値)／｛(白紙部裏面のＹ値平均値)×(印刷部裏面のＹ値の標準偏差)｝ (Ｉ)
【請求項２】
前記測定領域を1600mm2〜10000mm2の範囲の測定領域とし、
前記微小領域を一辺の長さを0.20mm〜2.50mmとしたほぼ正方形としたことを特徴とする請求項１に記載の印刷用紙の裏抜け評価方法。
【請求項３】
前記投光手段に、測色用標準イルミナントＤ65による光源を用いたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の印刷用紙の裏抜け評価方法。
【請求項４】
印刷用紙の印刷面に施された印刷が印刷部裏面に影響する裏抜け現象を定量的に評価するための印刷用紙の裏抜け評価装置において、
試料紙の測定面に対してほぼ45°で測定光を照射する一対の投光手段であって、該一対の投光手段の光軸をほぼ同一面内に位置させると共に、光路長をほぼ等しくして配設し、
前記投光手段により照射された測定面での反射散乱光を撮影する撮影手段を、前記測定光の照射位置のほぼ中点を通り、前記測定面とほぼ直交する方向を該撮影手段の光軸として配設し、
前記撮影手段で撮影された画像の色彩を三刺激値ＸＹＺに演算すると共に、該三刺激値ＸＹＺのうちのＹ値を求める画像解析装置を有し、
裏抜け評価に供する印刷用紙の印刷が施されていない裏面を前記測定面とし、
印刷が施された印刷部と、印刷が施されていない白紙部に測定領域をそれぞれ設定し、
前記測定領域を微小領域に分割し、
前記微小領域の全てについて求めたＹ値を、下記式(Ｉ)に適用して裏抜け評価指標を求める演算手段を設け、
前記裏抜け評価指標に基づいて裏抜け評価を行うことを特徴とする印刷用紙の裏抜け評価装置。
裏抜け評価指標
＝100×(印刷部裏面のＹ値平均値)／｛(白紙部裏面のＹ値平均値)×(印刷部裏面のＹ値の標準偏差)｝ (Ｉ)
【請求項５】
前記測定領域を1600mm2〜10000mm2の範囲を測定領域とし、
前記微小領域を一辺の長さを0.20mm〜2.50mmとしたほぼ正方形としたことを特徴とする請求項４に記載の印刷用紙の裏抜け評価装置。
【請求項６】
前記投光手段に、測色用標準イルミナントＤ65による光源を用いたことを特徴とする請求項４または請求項５に記載の印刷用紙の裏抜け評価装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００７−３３２９７（Ｐ２００７−３３２９７Ａ）
【公開日】平成１９年２月８日（２００７．２．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−２１８５９１（Ｐ２００５−２１８５９１）
【出願日】平成１７年７月２８日（２００５．７．２８）
【出願人】（０００１８３４８４）日本製紙株式会社 (981)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年２月８日（２００７．２．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年７月２８日（２００５．７．２８）
【出願人】（０００１８３４８４）日本製紙株式会社 (981)
【Ｆターム（参考）】
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