印刷市場のデジタル化が進んでいます。 デジタル印刷には、従来の印刷に比べて多くの利点があります。 それらの中で最も価値のあるのは、すべてが異なるパーソナライズされた印刷物の大量生産です。 同時に、デジタル印刷機の高速化、幅広化、高解像度化、広色域化が進んでいます。

　新しいクラスのデジタル印刷機を駆動するには、毎秒大量のラスターデータが必要です。非デジタル・ワークフロー用に設計された従来の印刷ソフトウェアでは、この膨大なデータを処理するために、ラスターを物理的なディスクに保存して、事前にリッピングしようとしていました。 しかしながら、デジタル印刷機が必要とするデータ速度により、ディスクベースのワークフローは急速にデータ速度の限界に達しました。 これは、印刷機を最大定格速度で稼働し続けるために必要となる膨大なデータ速度に対し、最先端のストレージデバイスでさえ小さすぎて遅すぎるということです。 このため、ディスクを排除し、印刷機の電子機器に直接、オンザフライで印刷ジョブをRIPするという新世代のRIPが登場しました。　はるかに高いデータレートを実現するだけでなく、事前RIPの為に無駄な時間を待つ必要がないという利点もあります。ご想像のとおり、印刷機の電子機器に直接RIPすることは、いくつかのエンジニアリング上の課題をもたらします。 。。。

話の続きは、以下YouTubeムービーを御覧ください。

https://www.youtube.com/watch?v=lAGBg9_1RM4

　前回までに高速のワンパスインクジェットプリンタでどのようにすれば高速・高品質な印刷ができるかを説明してきました。 今回は、1200x1200 DPIで50m/分～200m/分に至る高速ワンパスインクジェットプリンタで、どのようにすればオンザフライでRIP処理しながらプリンタが必要とするラスタデータを生成し、印刷機に供給できるかを説明します。

　SmartDFEでは、業界最速と評価されているHarlequin RIPを使用しておりますが、流石にどんなに高速なRIPを使用しても、1200x1200dpiで200m/分でフルバリアブルという要件に単独のRIPで追従させることは困難です。 以下にSmartDFEが採用しているHarlequin Directの処理に関して説明して参ります。



● 高速性で定評のあるHarlequin Core RIPを使用。RIP単体性能が高いので、使用するRIPコアの数を最小限にできる。 もしくはPC内の限られたCPUリソースの範囲で、処理性能を最大化
● 複数のRIPとScreenPro（ スクリーニングエンジン）でページ分散同時処理。 使用するRIPとScreenProの数は、最適化可能
● オンザフライモードで動作: RIPしながら印刷できるので、直ちに印刷を開始可能。ディスクにラスターイメージデータを書き出さず、シェアードメモリ上でパイプライン処理。大容量のストレージデバイスが不要
● オフラインモードにも対応可能: RIP済みラスターイメージデータを一度ストレージデバイスに保存した後、印刷を開始するモードにも対応可能
● フルバリアブル用のSmartDFEでは、一台のHarlequin Direct PCで特定インク色のラスターイメージのみを生成するので、データ転送制御がシンプルになり、データ転送のバンド幅を広げる
● Harlequin Direct毎に解像度、ピクセル深度、スクリーニングを変更可能。例えば、ホワイトやニスでは異なる解像度やピクセル深度を利用可能
● 画像検査装置用に、低解像度の8-bitのRGBラスターイメージを生成可能
● 多色印刷(ex. CMYK+GVO)、ホワイト、クリア、特殊インク(ex. 蛍光、ゴールド、シルバー、等）に独立したHarlequin Direct PCで対応可能
● 両面印刷でも処理速度を落とさない
● Meteor Inkjetを含め、あらゆるインクジェットヘッドコントローラーボードに対応可能
● Harlequin VariData*により、静的データとバリアブルデータが混在するバリアブルジョブで、ハードウエアコストを低減可能

　また、SmartDFEはでは、オートチューン(Autotune)（Global Graphics Softwareの特許技術）に対応予定です。 印刷ジョブの分析に基づきSmartDFE構成を最適化するので、手動で設定しなくても最大速度を達成できるようになる予定。

* VariDataとは：
　全てのページで固定となる、もしくは頻繁に再出現するグラフィックス部分を識別し、最初にラスタライズした画像をメモリ上にキャッシュし、２回目からは再度レンダリングすることなくコピーすることでパフォーマンスを最大化する機能。

　前回までに高速のワンパスインクジェットプリンタでどのようにすれば高速に印刷できるかを説明してきましたが、今回は出力画像品質面での課題と、それらのソリューションを紹介させていただきます。

　まず、インクジェット印刷機では、通常従来の網点（AMスクリーニング）ではなくFMスクリーニングを使用しておりますが、スクリーニングのデザインや使用条件により、チェーニング、モットリング、オレンジの皮効果といったさまざまな問題が発生します。



　弊社では、さまざまな使用条件毎に最適化した３種類のAIS(Advanced Inkjet Screens)と呼ばれるインクジェット用のスクリーンセットをを開発しました。以下にそれら３種類のFMスクリーニングを簡単に説明します。

● Mirror: ブリキ缶やフレキシブルパッケージなどの吸収性が低く、乾燥に時間がかかる媒体や濃いメタリックインクによる印刷に適している。
● Pearl: 吸収性の高い媒体上で自然なイメージを表現するのに最適。チェーニングやストリーキングといった問題に対処することを主な目的としている。
● Opal: MirrorとPearlの両方の特徴を組み合わせたもの。

　また、PostScriptの仕様では、さまざまなスクリーニングに対応できるフレームワークを提供しておりますが、その仕様は20年以上も前に制定されたもので、最近の技術的な要件に応えるのが少し困難になってきました。 Harlequin RIPでも、互換性の観点でこれらのスクリーニングフレームワークに対応しておりますが、以下の理由でScreenProと呼ばれる外部スクリーニングエンジンを開発しました。

● 最新のスクリーニングアーキテクチャに対応する為
　PostScript仕様で規定されているアーキテクチャが古く、特に2-bitと4-bitのスクリーニングへの対応が困難な為
● スケーラブルにする為
　Harlequin Direct内では複数のRIPとScreenProを使用している。ジョブ毎に最高のパフォーマンスを得るために、使用するRIPとScreenProの数を最適化できることが望ましい為。RIPの中のスクリーニングを使用するとRIPとスクリーニングは１対１であり、どちらかに処理の比重が傾く時に、処理速度の最適化が困難です。

　さらにワンパスのインクジェット印刷機では、インクジェットヘッドを千鳥状にならべて印刷幅を拡張して印刷機として製品化しておりますが、それぞれのインクジェットヘッドの濃度ばらつき、インクジェットヘッド内での濃度ばらつき（スマイル問題）が発生します。 当社ではPrintFlatと呼ばれる技術を開発し、これらの印刷濃度のバラツキ問題を補正する技術をライセンスしています。

図(PrintFlat)


　さらにインクジェットならではの問題として、ノズルの目詰まり問題があります。 一般的には、特定ノズルが目詰まりした時、もしくは吐出が不安定になった時、そのノズルに対する出力を完全に停止し、近隣ノズルで補正する技術を提供しております。 補正の仕方はさまざまあります。 弊社でもシスターカンパニーであるMeteor Inkjet社のインクジェットヘッドドライバボードを使用して、NozzleFixとよばれるノズル欠補正に対応しています。



　インクジェットヘッドの吐出に関連した問題に対処する従来の方法の多くは、ノズル障害を検出できるパターンを実際に印刷し、その結果を目視もしくはスキャンして不良ヘッドとノズルを特定するものでした。 Meteor Inkjet社では「インクジェットノズル状態検出(Inkjet nozzle status detection)」に関する米国特許 (米国特許第 11,504,966 号)を持っており、ピエゾ励起後のノズルからの電気フィードバックのリアルタイムモニタリングを使用して、目詰まりしているノズル、または目詰まりしそうなノズルを検出する技術を保有しています。

　前回までに高速のワンパスのインクジェットプリンタでどのようにして高速に印刷できるかを説明してきましたが、今回はSmartDFEのオプションで提供できる画像検査装置用のRGBインターフェイスに関して説明します。

　多くの印刷会社では、画像検査装置を使用して印刷物の不良を検知し、納品物の品質を保証しておりますが、バリアブルデータ印刷を行う高速のワンパスインクジェットプリンタの速度に追従できるように画像検査装置用の画像を高速に生成するのは困難でした。 特にCMYKOGVやCMYKRGBといった拡張色域印刷や特色を使用した印刷ではさらに厳しくなります。 SmaftDFEでは、以下に示す様な構成により、例えば印刷用には1200x1200dpiのスクリーニング付きCMYKセパレーション画像を生成しながら、並行して画像検査装置用に、300x300dpiのコンポジットのRGB画像を高速に生成し、インラインスキャナやカメラ用に提供できます。 またオプションでOPC UAに対応しており、画像検査装置を制御することも可能です。

　前回までにSmartDFEを用いて高速にオンザフライでRIPしながら印刷する仕組みを説明してきました。 今回は、ロール紙印刷用の高速のワンパスインクジェットプリンタでさらに必要となる機能について説明します。 当然ながらロール紙に印刷する場合は、用紙を印刷後に断裁する必要があり、そのために印刷された画像との位置関係を示すマークなどを印刷に追加する必要があります。 両面印刷では更に裏面の画像を印刷する場所を特定するためにも必要となります。

　SmartDFEでは、SPCと呼ばれるGUI用のモジュールとHQN Directを使用して印刷用のマークをページラスターに追加することができます。 この機能を使用すれば、印刷用のPDF内にマークを追加する必要はありません。 以下は、マークなどを追加した印刷用の分版ラスターを分かりやすいように合成して表示しております。

　前回までに、面付けしたバリアブルデーターラベルを、Harlequin Core RIPのScalable RIPと内部VariData機能を使用して高速にRIP処理する仕組みを紹介しました。 今回は当社のSmartDFEを用い内部VariDataではなく外部VariDataを使用した例をご紹介します。

　内部VariDataがどの様に高速にバリアブルデーターを処理するかは、前回のブログで説明しました。 今回は外部VariDataを使用するので、すべてのページで共通となるページ背景画像とRIPが生成する各ページのバリアブルコンテンツのラスターをマージする処理がHWで行われる点が異なります。

　もう少し詳しく説明すると、今回はMeteor社のインクジェットヘッドドライバボードのMixed Modeを使用します。 すべてのページで共通となるページ背景画像は、Meteorボード上に予めダウンロードします。 そしてバリアブルデーター画像は、印刷しながらRIPが生成し、Meteor ボード上のFIFOメモリーにダウンロードします。 その後背景画像とバリアブルデーター画像はメモリから順次読み出され、Meteor ボード上のHWがそれらを合成して印刷できるページラスターを生成して印刷します。

　この外部VariData方式を採用すると、内部VariDataと異なり、RIPを搭載したPCとインクジェットヘッド間のデーター量をかなり削減できるので、多くの場合データー転送のバンド幅不足によるスピードネックを回避できます。

以下はCMYK構成（Gold と Gold EmbossはCMYKに変換されています）



以下はCMYK + Gold + Gold Embossの特色に対応した例で、CMYK + ビビッドグリーン + ビビッドピンクにも同じ構成で対応できます。



　以上で、ワインのラベルの印刷システムの上流からインクジェットヘッドドライブまでの各工程の説明を終わります。 来年2月14日～16日まで東京東池袋のサンシャインシティコンベンションセンターで開催予定のpage2024展では、これらの実演を行う予定です。

　これまでで面付けされたバリアブルデータージョブPDFが作成されました。 今回はこの10,000枚あるラベル（1,250ページジョブ）をどうしたら高速にワンパスの高速インクジェット印刷機でオンザフライでRIP処理しながら印刷できるかを説明していきます。

　RIPは高速性で大変高い評価を得ているHarleqin Core RIPのScalable RIPを使用します。さらにVariDataという仕掛けを使用してバリアブルPDFジョブの高速印刷を実現します。

　世の中にはさまざまなバリアブルデータージョブが存在しますが、殆どがポーションバリアブルと呼ばれる顧客の名前・住所、QRコード、Serial No.などのページの一部だけがバリアブル情報となっているバリアブルデータージョブです。 今回は、このポーションバリアブルデータージョブを高速に印刷する仕組みを、イグザンプルのワインのラベル印刷ジョブを例に説明してまいります。

　VariDataを使用すると、各ページのRIP処理を開始する前に、RIPはPDFジョブ全体を調査し、各ページで共通となっているグラフックオブジェクトとバリアブルオブジェクトを識別します。 そして、まずページで共通となっているグラフィックオブジェクトのみのRIP処理を行いページ背景画像としてメモリー上にキャッシュします。 そして各ページで異なるオブジェクトのみをバリアブルオブジェクトとして毎ページRIP処理し、共通の背景画像と高速にマージしながら印刷を行う仕組みとなります。 今回のイグザンプルのワインボトルラベルの印刷ジョブでは、Serial No.右の番号部分のみがバリアブルオブジェクトとなるので、極めて効果的にページ生成が行われます。

　以下の図が背景画像で、赤枠で囲まれた箇所にバリアブルの情報0000001, 0000002, ..
などの数字がバリアブル情報としてRIP処理され高速に合成されます。



　VariDataには内部VariDataと外部VariDataという２つのタイプのVariDataがあり、ページ合成の処理を含め全てをソフトウエアで実行するのが内部VariDataで、合成処理をハードウエアで行うものを外部VariDataと呼んでいます。

　尚、今回のラベルデザインPDFを内部VariDataをOnにした場合とOffにした場合のRIP処理速度（1200 x 1200dpi, 8-bit contone)は、CMYK出力（Gold, Gold EmbossはCMYKに変換）の場合、内部VariData Off時は7.1m/分であるのに対し、内部VariData On時は211m/分と約29.6倍高速になりました。 また、CMYK + Gold + Gold Emboss 出力時は、内部VariData Off時は6.9m/分であるのに対し、内部VariData On時は134m/分と約19.4倍高速になりました。 使用したPCは、PROACTIVE PC Intel i9 3GHz 18 core 64GB RAMです。尚、入稿されたPDF内部の画像をダウンサンプルしていないので、ダウンサンプルすれば内部VariData Off時の処理速度はもっと高速になるとは思いますが、内部VariData On時に、1200x1200dpiでの印刷が200m/分に達するのはとても圧巻です。

注意：　上記の例における内部VariDataの効果は一例であり、処理時間と改善率は、使用する印刷PDFジョブの構成、使用するRIPコア数、PC内部のCPUコア数やメモリ容量により変わります。　

　カラーマネジメントを適用する箇所やIllustratorで最初に設定した「ドキュメントのカラーモード」によりSTEPZ/PACKZに入力されるPDFのタイプがかなり異なりますが、ここでは説明は割愛させていただきます。

　次にSTEPZ/PACKZが開いたPDFが印刷に使用できるかどうかを「分析と修正」機能を用いて検証し、もし問題があれば修正します。　必要があれば、必要以上の高解像度を持つ画像をダウンサンプルします。

　次にVDPの準備を行います。　今回の例では、Serial No.の右側の番号（0000001）をインクリメントする形でバリアブル印刷ジョブを作成します。 設定方法の詳細は割愛します。 今回はSTEPZのカウンター機能を使用します。 生成するラベルの数を設定し（今回は10,000枚）、VDPジョブ生成用のテンプレートとなるPDFを作成し、名前を付けて保存します。

　次に、STEPZの「殖版タブラー」を立ち上げ、先に作成したテンプレートのPDFをステーションにドラッグ＆ドロップします。　そして、用紙サイズ、縦横に並べるラベルの数(今回は4x2面付け）や、ドブ幅、塗り足し幅、そして並べる順番等を指定し、VDP実行により、面付けしたバリアブルデーターPDFジョブを作成します。



これでバリアブルPDFジョブの生成が完了しました。　ページ数は1250ページ（4x2枚/ページの為）となります。　MacBook ProでこのVDPジョブの生成に要する時間は、1分20秒でした。

　これまでに、ラベル印刷を目途とした「拡張色域印刷に最適なPDFの作成ヒント」と、「3Dシミュレーションで変わるデザイン業界と承認プロセス」に関して話をしてきました。　今回は、作成したデザインがブランドオーナー様からめでたく承認された後、印刷会社にPDFジョブが入稿された後の話を進めてまいります。

　最初に検討しなくてはならないのは、入稿されたPDFが「RGBベース」もしくは従来の「CMYKベース」を拡張した「RGBベース」＆「CMYKベース」のハイブリッド構成のPDFで作成されたPDFであるかを問わず、PDF内部オブジェクトのカラースペースが、印刷機のカラースペースでは無いので、どこかの時点でカラーマネージメントを適用する必要があります。

　ここで、以下２つの選択肢について説明します。

※ Case 1: 入稿されたPDFに即カラーマネジメントを適用し、最適化PDFを作成する。
　● ZePrAを用いたデバイスリンクプロファイルベースのハイエンドなカラーマネージメント、PCS経由のカラー変換にも対応可能
　　・ Smart Linkが必要となるデバイスリンクプロファイルをオンザフライで自動生成
　　・ オーバープリントや透明処理を含むPDFを、分割・統合PDFに変換できる　
　　・ さまざまな特色変換オプション（特色ライブラリ、特色ライブラリの作成/編集、PDFの代替Lab色、埋め込まれたCxFデータ等）
　● ColorAnt, CoPrAで、高品質なプリンタプロファイルを作成
　　・ マルチカラープロファイルを生成しマルチカラー印刷（６色ビビッドカラーや７色RGB印刷等）が可能
　　・ インクセーブプロファイルを作成可能
　　・ リニアライズ
　　・ さまざまなプロファイル生成オプション：知覚レンダリング、測定処理、色生成、黒点とTAC値制御



※ Case 2: RIP処理の中でカラーマネジメントを適用する。
　● PCSを通したシンプルなカラーマネージメントに最適
　● RIP内処理で特色をCMYKに変換して印刷
　● 特定ケースで、RIP内でもデバイスリンクプロファイルに対応可能
　● ColorAnt, CoPrAで、高品質なプリンタとデバイスリンクプロファイルを作成
　　・ マルチカラープロファイルを生成しマルチカラー印刷（６色ビビッドカラーや７色RGB印刷等）が可能
　　・ インクセーブプロファイルを作成可能
　　・ リニアライズ
　　・ さまざまなプロファイル生成オプション：知覚レンダリング、測定処理、色生成、黒点とTAC値制御



　選択のポイントは、プロフェッショナルなカラー制御を希望する場合はCase 1を、コスト的に優しいシンプルなカラー制御を希望する場合はCase 2になるかと思います。

　次回は、STEPZ/PACKZを利用したVDPジョブの生成と面付けの例を紹介します。

　デザイン会社がデザインを完成しても、そのまま製品化で使えるわけではありません。　ブランドオーナーの承認を得る必要があります。　iC3Dを使用すれば、限られた時間内でPDCAのサイクルをより多く回すことが可能となり、デザインの完成度を高め、モックアップの作成作業から開放され、デザインはコンピューター上でリアルに３Dシミュレートできます。　レイトレーシングに対応しており、360°画像（球面画像）を反射させたり、複数の光源に対応できます。　承認プロセスはWeb上で行うことができ、交通費などの打ち合わせに要するコストを削減できます。

　iC3Dを用いて、Wineボトルの3Dデザインを行うことはとても簡単で、まずiC3DのモデルライブラリからWine Bottleテンプレートデザインを読み込み、ガラス部分の色（緑色）やその透明度を設定し、赤ワインをボトル内に注いだシュミレーションも可能で、ボトル口から何ミリ下まで注ぐかも設定できます（今回は使用していない）。　また、ラベルを貼り付けできます。　この時点では何もデザインの無い白いラベルですが、PACKZ/STEPZやIllustratorへのリンクボタンをクリックし、これらのアプリを立ち上げ、この白いラベルの上にPDFデザインを貼り付けできます。　今回使用したイグザンプルでは、ラベル上部の帯部分にGold、文字部 (Global Graphics...) にGold Embossといった特色を割り当てています。　これらの特色は、実際の印刷時の特色（スポットカラー)として機能しますが、iC3D上では大変リアルなゴールド帯、そしてゴールドエンボスの文字としてシミュレーションされます。　同じ3Dデザインを用いても瓶やゴールドの表面の材質や表面質感、さらには周囲画像のレイトレーシング効果、そしてライティングの設定等により、３D上のデザインの見え方は異なり、まったくの別物になります。　以下はその例です。



　またOpsisという 3D Web Viewer サービスが用意されており、iC3Dでデザインされた3Dデザインは、クラウド上にアップロードし、Web上でブランドオーナーと共有することができます。　ブランドオーナーは特別なソフトウエアをインストールする必要はありません。　自身のPC上のWebブラウザ上で、３Dデザインを好みの角度に回転したり拡大・縮小してレビューすることができます。