三菱重工技報 VOL.43 NO.3: 2006

14

特集論

世界初の新聞用インライン品質制御装置（DIAMOND EYETM）の開発

文

Development of the World's First In-line
Quality Control System (DIAMOND EYETM)
for Newspaper Printing
田 阪 範 文＊1

Norifumi Tasaka

橋 本 俊 一＊4

Shunichi Hashimoto

竹 本 衆 一＊2

Shuichi Takemoto

年 藤 孝 英＊3

Takahide Toshito

尾 崎 郁 夫＊5

Ikuo Ozaki

世界で初めて実用化を果たした新聞用インライン品質制御装置（製品名：DIAMOND EYETM）は，これまでオペレータの感覚と技量のみに頼っていたカラー印刷の色合わせ作業を自動化することに成功した．製版データを基に設定した目標濃度データと，印刷機内のイメージセンサで取り込んだ実際の印刷紙面の濃度測定結果を比較して制御することで，高品質の紙面を印刷開始直後から印刷終了時まで全自動で印刷することが可能となった．この自動化により，常に均一な色合いを再現することが可能となり印刷品質向上に寄与すると共に，省力化や，損紙の低減などコスト削減にも大きく寄与する．輪転機のデジタル化ツールとして今後必須の装置となることを確信している．なお，本装置は日本印刷学会技術賞 ， 日本新聞協会技術開発賞

1．背景

日本新聞協会賞技術部門 ，を受賞した，

本装置の特長は，① 紙面イメージデータによる絵柄濃度制御で刷出からオペレータの調整なし，② 濃度

新聞印刷では多くの工場・輪転機で同時に大量印制御機能と紙面検査機能を一つのセンサだけで実現し刷を行っており，印刷資材の変動や多数の輪転機特た，点であり，簡易検版機能，湿し制御機能も加えた性バラツキのため，全機・全工場で色を合わせるため多機能な品質制御装置になっている．なお本装置は，に多大な労力を要している．これを解消するため，輪読売新聞社殿が受賞された

転機のデジタル化に大きく貢献できる品質制御装置

門 ，当社が印刷学会より授与された 日本印刷学会技DIAMOND EYETMを開発した．本装置は品質向上，術賞

日本新聞協会賞技術部(3)，新聞協会より授与された 日本新聞協会技術省力化，損紙低減を目指したもので，インライン，パッ開発賞 の３冠に輝いた．また，特許出願件数 45 件にチレスで輪転機の濃度制御ができる実用化レベルではも及ぶ技術的特徴を有している．本報では，システム世界初の製品である．

概要，機能，装置の検証結果及び効果について述べる．

2．開発

経緯

3．システム概要 (1)(2)

当社は，以前からインライン品質検査装置，色調計測・管理装置の商品化を行っており，その技術をベー

絵柄濃度制御と紙面検査など多機能を一つのセンサだけで実現．

スに濃度制御技術の要素開発，実用化開発を進めてき

本品質制御装置は，CTP（注 1）サーバから取り込んだた．しかし実用化のためには，様々な条件下で実機検紙面データと，ドットゲイン特性など輪転機印刷特性証を行う必要がある．当時，読売新聞社殿では，カラー（LUT）を元に目標値を演算・設定し，輪転機上のイメー紙面の自動印刷を模索しており，2003（平成 15）年ジセンサから取り込んだ実際の紙面画像との比較によより合同プロジェクトチームが発足した．その後，04

り，輪転機側を制御するシステムである（図１）．

年 11 月に１ウェブ分，05 年３月に１セット分（別工場）

本システムは，画像サーバ，オペレーションターミを納入し，実運用での検証を行った．その結果，実用ナル，制御盤，イメージセンサなどで構成されている．

レベルの性能を達成したと読売新聞社殿から評価を頂

画像サーバは，CTP サーバ側から１Bit-Tiff 形式の高き，実用化に至った．現在，各新聞社に販売を開始し解像度紙面イメージデータファイルと XML 形式の紙たばかりであるが既に多数受注済である．

面の判別情報（頁，色など）と使用される輪転機番号

＊1

＊4

＊2

＊5

紙・印刷機械事業部印刷機械技術部次長
紙・印刷機械事業部印刷機械技術部印刷機械制御設計課主席チーム統括＊3
紙・印刷機械事業部印刷機械技術部印刷機械制御設計課主席技師

紙・印刷機械事業部印刷機械技術部印刷機械制御設計課
技術本部広島研究所印刷機械研究室主席研究員

注１ CTP：Computer To Plate 製版システム

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追加
品質制御装置
制御盤

追加
品質制御装置イメージセンサ（紙面検査，濃度制御，簡易検版，湿し制御兼用）

制御装置

紙面画象信号

他の印刷 紙面画象信号
ユニットのセンサより

輪転機
制御装置

インキキー制御指令
湿し水制御指令15追加
品質制御装置オペレーション
ターミナル

追加
タッチ
ディスプレイ・低解像度
紙面イメージデータ

品質制御装置
画像サーバ

製版側
CTPサーバ（客先殿）

・高解像度紙面イメージデータ（Tiff形式）
・ジョブ情報（XML形式）

オペレーション
ターミナル用PC
輪転機
インターフェース装置

・運転条件

輪転機
状態信号

輪転機側管理システム
CCS−PC or IPMS

欠陥紙面
排紙指令
エンコーダ信号折機（排紙装置）

図１

新聞用インライン品質制御装置（DIAMOND EYETM）のシステム構成図．などが記述されたジョブ情報ファイルを受信する．画り込み，制御することが可能である．これを 良紙

像サーバは受け取った高解像度 Tiff データを制御用後制御 と呼んでおり，対象頁のみを，いったん自データに変換・蓄積する．蓄積された紙面イメージデー動制御から外し，手動調整した後で，自動制御を再タは，輪転機管理システムの頁割付情報とリンクされ開すると，調整後の紙面濃度を取り込んで，色調をており，機側オペレーションターミナルからジョブ名保つように制御する．使用頻度の少ない特色インキを指定することにより，該当頁の紙面イメージデータに対しては，発色データを一々取得するより運用上が自動的に画像サーバから制御装置に送信される．印容易であることから，この機能を設けている．

刷を開始すると，制御装置は送られた紙面イメージ③ 目標濃度設定データに基づいて自動的に制御・検査を行い，後述す制御目標値を変更して設定することで，印刷資材る多くの機能を実行する．本装置は，新設輪転機と既によるドライダウン差の補正など，最終製品を考慮設輪転機の両方に取付け可能である．

した濃度設定が可能である．
④ CMS（注３）支援機能

4．機 能 と 効 果模範とする輪転機の，目標濃度を含めた印刷特性紙面イメージデータで目標設定して制御開始．刷り出しからオペレータの調整なし．
4．1

濃度制御機能をほかの輪転機や工場に移植することで，輪転機や印刷資材による発色特性の差を低減する（１LUT（注４）方式と呼ぶ）．後述する ICC プロファイル（注５）方式

本装置では，紙面イメージデータと濃度制御を活用と違い，簡便に色管理が可能である．一方，CMS 色して様々なユーザの御要望にこたえている．

変換エンジンを用い，印刷資材や輪転機の ICC プロ① 立ち上げ制御ファイルを用いることで，模範輪転機に近づける方

紙面イメージデータからインキ供給ブレードの幅（注２）

方向単位に CMYK式（ICC プロファイル方式）は，本品質制御装置が各インキ色の目標濃度を算付いていない輪転機を模範にしたい場合や，JCN（新出，刷り出し時から制御を開始し，センサで読み取っ聞用ジャパンカラー）などで規定された特性をベーた画像の CMYK 濃度が目標濃度になるように，イスに色を合わせたい場合に有用と考えている．

ンキ供給量を自動制御する．

4．2

湿し水制御機能

これを 立ち上げ制御 と呼んでおり，オペレー版ギャップ部とページ間の非画線部の印刷濃度を比タの操作なしで印刷開始から刷了まで全自動濃度制較することにより，非画線部の汚れを検知する．汚れ御が可能である．

を検知すると，湿し水量を自動的に増量して，汚れを② 良紙後制御
オペレータが色調整した紙面濃度を目標として取注２ CMYK：アイ，アカ，キ，スミの印刷の４原色
注３ CMS：Color Management System カラーマネージメントシステム
注４ LUT：Look Up Table 発色特性のテーブル落とす．輪転機停止時などに発生する汚れを未然に防ぐことができ，次の刷り出し時の損紙を削減している．
注５ ICC プロファイル：International Color Consortium
協会の規約にそって作成されたデバイスの色特性プロファイル

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164．3

紙面検査機能印刷特性再現性に関し，日時を変えて同一輪転機実際の紙面濃度と基準紙面濃度とを画素単位で比較で計７回，立ち上げ制御をテストした結果を図２にすることで，濃度制御と同時に，ボタ落ち汚れなどの示す．同図では，初回の結果を基準として，図３に紙面欠陥を自動検査する．不良紙は信号を排紙キャリ示すテストチャート上の 913 色カラーパッチの平均アへ出力して自動的に排除する．

色差を示している．ドットゲインやトラッピングは4．4

簡易検版機能資材，調整などにより変動し，例えばトラッピング

印刷を開始し紙面汚れがなくなった時点で，非画線制御によっは 10 〜 15 ％程度のバラツキを示したが，部に濃度が検出されるなど，目標画素濃度と印刷中のて平均色差ΔE* ＜３に収まっている．これは約一画素濃度が大きく異なっている場合は版掛け誤りの可か月後のテストでもその精度を維持しており，再現能性が高く，オペレータに警告する．

性のあることを示している．
次に，本装置の性能を理解しやすいテスト結果を5．検証結果及び効果紹介する．印刷テストは，図３のテストチャートを実機の様々な条件で効果を検証済み．
5．1

使用し，ドットゲイン量が異なる４台の輪転機を仮

印刷品質の色合い再現性・均一性の向上① 同一輪転機での再現性想しておこなった．印刷時に C 版と M 版のドットゲイン量の違いが出るように，表１，表２に示すよ

輪転機は，温度・湿度の環境変化，印刷資材差など

うに網点の大きさを変更して製版した．紙面イメーによりドットゲイン・トラッピングが変化し，印刷特ジデータは，網点に細工をしない基準データをすべ性が変動している．本装置はその印刷特性変動を吸てのテスト面で使用している．

収して，ほぼ同じ色合いに保つよう自動制御する．

表１は紙面上のベタ帯濃度が基準紙面と同一になるように，各紙面濃度を調整している．この時，グレーパッチとカラーパッチ 913 色の基準紙面との平均色差4／30 1回目を基準として色差を計算
平均色差ΔE＊

10は，ドットゲイン量の差が大きくなるほど大きくなっ8ている．一方，表２は立ち上げ制御を行った場合のテ64201.94／302回目

2.64／30
3回目

1.85／09
1回目

1.15／09
2回目

スト結果である．多少のばらつきはあるが，おおむね

2.1

1.66／14
1回目

6／14
2回目

テスト日

図２

同一輪転機の日々の色差

本装置を使用した場合，4/30 の１回目の色に対して日々色差がΔE* ＜３を保っていることが分かる．

ΔE* ＜ 2 に入っている．この時は，ベタ濃度は基準紙面と異なるが，同一輪転機でインキのドットゲイン量が異なっても，ほぼ同じ色調に合わせている．
② 工場間での均一性
本装置の CMS 支援機能である１LUT 方式を使用した場合，各工場のインキ，ブランケット，印刷紙などの印刷資材が異なった場合でも，工場間で同じグレーパッチ他

表１ 基準紙面に対しベタ濃度のみを制御した場合の結果
基準紙面に対するドットゲイン差（％） 基準紙面との色差（ΔE）

カラーパッチ
913色CMYK

グレーパッチ他カラーパッチ
（平均値）

輪転機 A

−1−1±0±02.2

1.9

輪転機 B

−3−3±0±01.71.3

輪転機 C＋3＋7±0±03.92.3

輪転機 D＋9＋9±0±05.93.3

表２

本装置で立ち上げ制御をした場合の結果

基準紙面に対するドットゲイン差（％） 基準紙面との色差（ΔE）

図３

テストチャート（テストに使用した絵柄）

C

M

YK

グレー
パッチ他

カラー
パッチ
（平均値）

輪転機 A

−1−1±0±01.5

1.8

輪転機 B

−3−3±0±02.1

1.4

輪転機 C＋7＋7±0±01.91.5

輪転機 D＋9＋9±0±02.02.0

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色合いに近づけることができる．

17ることにより，インキ・用紙・ブランケットなどの印図３で示したチャートを用い，基準ベタ濃度に刷資材の評価・管理も可能となる．これにより標準化合わせた場合と，本装置１LUT 方式による立ち上が進み，さらに新聞印刷の色再現性が安定化すると考げ制御で，色を合わした場合を比較した．表３は Fえられる．

工場殿４T- 表面を基準として，K 工場殿（別工場）での印刷物との色差を示す．基準ベタ濃度で色を合

6．今 後 の 展 開

わせると，F 工場殿４T- 裏面との色差はΔE* ＜２，現在は，基本機能についての実用化は完了し，１年他工場との色差はΔE* ＝３〜５であった．一方，以上実印刷運用を行うことで安定性も証明されたと考本装置の１LUT 方式による立ち上げ制御を行った

えている．さらに本装置の機能を用いれば，印刷資材場合，他工場の輪転機でも色差がほぼΔE* ＜３とや輪転機特性に応じて最適なインキ画線率関数，インなり，工場間での均一性が保たれている．なお，両キ速度関数，インキ巻き制御データが容易に自動生成工場で使用したインキの色差を表４に示す．

可能である．これらを用いて，本装置の応用範囲を更に広げていく予定である．

表３

F 工場４T- 表面を基準とした各工場輪転機の色差
F工場
4 T裏

K工場
1 T表

K工場
1 T裏

K工場
6 T表

K工場
6 T裏

平均

基準濃度合わせ

1.9

3.0

4.3

4.8

4.3

3.7

立上げ制御合わせ

2.5

2.1

2.5

3.2

2.72.6

表４
F工場使用インキ
LCab58.4 −24.0 −29.2

Labと

め

新聞印刷において，今後の効率化のためには，CTPなどの上流工程だけでなく，印刷などの下流工程をも含めた全体最適化を行っていく必要があるが，その際に当社が開発した DIAMOND EYETM が大いに貢献

F，K 工場のインキの色差
両インキの色差

K工場使用インキ

7．ま

ΔL

ΔaΔb

ΔE＊

57.6 −23.6 −25.9 −0.8

0.4

3.4

3.5

できると確信している．また，新聞印刷の品質に対し要求が高まる中，DIAMOND EYETM を活用すること

M 53.0

47.2

−2.7

53.3

46.7

−1.1

0.3

−0.5

1.5

1.6

で多くの地域に均一な紙面を提供でき，広告主の満足

Y

79.8

−6.0

59.5

77.0

−4.3

54.8

2.8

1.7

4.7

5.7

K

35.7

1.0

2.9

35.6

1.6

3.0

−0.1

0.6

0.1

0.6

度向上につながるものと期待している．
最後になりますが，システム開発を通して御支援い
ただいた，読売新聞社殿並びに東京メディア制作株式

5．2

損 紙 低 減F 工場殿で本装置立ち上げ制御を行い，濃度の収束

会社殿，江東オール印刷株式会社殿の関係者各位に，誌上を借りて御礼を申し上げます．

状況を約一か月間集計した．種々の印刷条件で検証した結果，自動制御を作動させると，絵柄にもよるが平均約 200 部程度で収束することが分かった．一方，人間が調整するときは，折機からサンプリングした刷り物とプルーフとの比較を繰り返すため時間を要し，自動制御との差は明確であった．このことは，特にΔE* ＝３程度の微調整を求めるときに顕著であった．
本装置導入により，ΔE* ＜３を目指した場合，品質向上とともに損紙低減が図れる．
5．3

省

力

参 考 文 献（1）高月宏一ほか，デジタル画像データを利用した印刷品質向上と省力化システム，日本新聞協会・新聞技術 No.192（2005）p.32（2）田阪範文ほか，新聞用インライン品質制御装置の開発，日本印刷学会第 115 回秋期研究発表会講演
予稿集（2005）p.81（3）三菱重工業（株），新聞用インライン品質制御装置
DIAMOND EYETM の開発，日本印刷学会・印刷
雑誌 Vol.89 No.5（2006）p.48

化

昨今では，40 頁 16 面カラーと増頁増色傾向が進むと同時に，高い印刷品質，損紙低減が求められているが，本装置で色調整を自動化することで大幅な負担低減が可能となり，この御要望に応えられると考えている．また，前述の通り，簡易的な版の掛け間違いの警

田阪範文

竹本衆一

橋本俊一

尾崎郁夫

告や，運転中突発的な不良紙面の発見も行え，オペレータの省力化が見込める．
5．4

その他

本装置を導入することにより，新聞社での管理基準が容易に作成できる環境が整う．すなわち色を管理す

年藤孝英