(57)【要約】【課題】高い印刷品質を実現するフレキソ印刷用刷版を形成するための画像データを生成する。【解決手段】液滴を吐出して硬化させることにより２次元画像の層を２層以上積層して形成するフレキソ印刷用刷版を作成するための原稿画像の画像データを複数の領域のデータに分割して（１０２）、各領域にデータ対して空間周波数変換処理を行い（１０４）、該処理結果に基づき、予め定められた周波数以上の高周波数成分の割合が予め定められた割合以上の領域の積層数が、前記高周波数成分の割合が前記予め定められた割合未満の領域の積層数より少なくなるように前記フレキソ印刷用刷版を作成するための各層の画像データを生成する（１０６、１０８）。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液滴吐出手段から液滴を吐出して硬化させることにより２次元画像の層を２層以上積層して形成するフレキソ印刷用刷版を作成するための原稿画像の画像データを複数の領域のデータに分割して、各領域にデータ対して空間周波数変換処理を行う処理工程と、
前記処理工程の処理結果に基づき、予め定められた周波数以上の高周波数成分の割合が予め定められた割合以上の領域の積層数が、前記高周波数成分の割合が前記予め定められた割合未満の領域の積層数より少なくなるように前記フレキソ印刷用刷版を作成するための各層の画像データを生成する生成工程と、
を有する画像データ生成方法。
【請求項２】
前記生成工程において、前記高周波数成分の割合が前記予め定められた割合以上の領域の各々の積層数が、各々同じになるように前記各層の画像データを生成するか、または前記高周波数成分の割合が高い領域ほど積層数が少なくなるように前記各層の画像データを生成する
請求項１に記載の画像データ生成方法。
【請求項３】
前記生成工程において、前記高周波数成分の割合が前記予め定められた割合未満の領域の各々の積層数が、各々同じになるように前記各層の画像データを生成するか、または前記高周波数成分の割合が高い領域ほど積層数が少なくなるように前記各層の画像データを生成する
請求項１または請求項２に記載の画像データ生成方法。
【請求項４】
前記生成工程で生成された各層の画像データに基づいてフレキソ印刷用刷版を作成する作成処理途中においてフレキソ印刷用刷版の高さを検出し、該検出した高さと、前記生成工程により生成された各層の画像データが示す刷版の目標とする高さとの差分が予め定められた閾値以上の場合に、前記フレキソ印刷用刷版の各領域の高さが各領域毎の前記目標とする高さに近付くように前記生成工程により生成された画像データを補正する補正工程を更に有する
請求項１〜請求項３のいずれか１項記載の画像データ生成方法。
【請求項５】
前記補正工程により補正された画像データに基づいて作成されたフレキソ印刷用刷版を用いてフレキソ印刷を行い、その印刷結果を撮像手段によって撮像し、該撮像された撮像画像と前記原稿画像との差分が予め定められた閾値以上の場合に、該差分が小さくなるように前記生成された画像データを補正する第２補正工程を更に有する
請求項４に記載の画像データ生成方法。
【請求項６】
前記生成工程により生成された画像データに基づいて作成されたフレキソ印刷用刷版を用いてフレキソ印刷を行い、その印刷結果を撮像手段によって撮像し、該撮像された撮像画像と前記原稿画像との差分が予め定められた閾値以上の場合に、該差分が小さくなるように前記生成された画像データを補正する補正工程を更に有する
請求項１〜請求項３のいずれか１項記載の画像データ生成方法。
【請求項７】
液滴吐出手段から液滴を吐出して硬化させることにより２次元画像の層を２層以上積層して形成するフレキソ印刷用刷版を作成するための原稿画像の画像データを複数の領域のデータに分割して、各領域にデータ対して空間周波数変換処理を行う処理手段と、
前記処理手段の処理結果に基づき、予め定められた周波数以上の高周波数成分の割合が予め定められた割合以上の領域の積層数が前記高周波数成分の割合が前記予め定められた割合未満の領域の積層数より少なくなるように前記フレキソ印刷用刷版を作成するための各層の画像データを生成する生成手段と、
を有する画像データ生成装置。
【請求項８】
予め定められた光を照射することにより硬化する液滴を画像データに基づいて吐出する液滴吐出手段と、
前記予め定められた光を照射する光照射手段と、
前記液滴吐出手段から液滴を吐出して前記光照射手段により硬化させることにより２次元画像の層を２層以上積層して形成するフレキソ印刷用刷版を作成するための原稿画像の画像データを複数の領域のデータに分割して、各領域にデータ対して空間周波数変換処理を行う処理手段と、
前記処理手段の処理結果に基づき、予め定められた周波数以上の高周波数成分の割合が予め定められた割合以上の領域の積層数が前記高周波数成分の割合が前記予め定められた割合未満の領域の積層数より少なくなるように前記フレキソ印刷用刷版を作成するための各層の画像データを生成する生成手段と、
を有する刷版作成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像データ生成方法、画像データ生成装置、及び刷版作成装置に係り、特に、フレキソ印刷用刷版を作成する場合に用いられる画像データを生成する画像データ生成方法及び画像データ生成装置、及び該画像データを生成し、該生成した画像データを用いて刷版を作成する刷版作成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
フレキソ印刷は、軟質でゴム弾性を持つ凸版の版を用いる印刷方式で、粗面や曲面など多様な印刷媒体へ印刷することができ、インク計量をアニロックスローラーで行うため、インキ供給量が安定して維持される印刷方式である。
【０００３】
近年では、各工程での技術進歩から高画質化も可能となり、軟包装、ダンボール、シールラベル、紙器、新聞印刷等の分野で広く使用されている。また、フレキソ印刷装置は、環境面、生産性の面からますます注目を集めている印刷方式である。
【０００４】
近年の画像のデジタル化とレーザー技術等の進行により、フレキソ印刷用刷版（以下、刷版）を作成する製版分野でも製版フィルムを使用したアナログ工程から、コンピューターから直接刷版を作成するCTP(Computer To Plate)化が急速に進んでいる。刷版のCTP化にも複数の方式があり、LAM方式、マスクインクジェット方式、レーザー彫刻方式が一般的に知られている。
【０００５】
LAM(Laser Abration Mask)方式は、アナログ版の感光樹脂版の上に赤外線吸収を行うマスク層を設けた版材に、IRレーザーで画像を書き込むことで、ネガフィルム相当のマスク層を生成し、その後、アナログ版と同じ工程で刷版を作成する方式である。
【０００６】
マスクインクジェット方式は、アナログ版の感光樹脂版にインクジェット装置を用いて、マスクに相当する画像を描画する装置である（例えば、特許文献１参照。）。
【０００７】
レーザー彫刻方式は、高出力レーザーによりアブレーションを起こし彫刻することで刷版を作成する方式である。
【０００８】
しかしながら、上記３つの方式は、シート状の基材に対して、印刷に寄与する部分以外の部分を除去するため、材料に無駄が生じる。また、除去には溶剤を使用するため、環境負荷も高い。
【０００９】
そこで、他の方式として、下記特許文献２、３に、インクジェット装置を用いて必要な所にのみ直接光硬化性材料（フォトポリマーインクなど）を吐出し、ＵＶ硬化をすることでフレキソ印刷用の刷版を作成する方式（以下、インクジェット方式）の装置が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００５−１７３５２号公報
【特許文献２】米国特許第５５１１４７７号明細書
【特許文献３】特開２００４−１８８９８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
なお、上記特許文献３には、フレキソ印刷性を改善するために様々な方法が提案されているが、目標とした刷版を製作して、印刷を実行しても目標の印刷品質を達成できない場合があった。
【００１２】
例えば、フレキソ印刷により、１つの刷版で、平坦なベタ画像と共にバーコードやＱコード等の高精細な画像を印刷する場合に、ベタ画像に合わせた印圧で印刷すると、高精細な画像部分については印圧により印刷精度が落ちやすく、ＰＯＳスキャナで読み取れる程度に高品位に印刷されないという問題があった。従って、従来は、例えば、バーコードは縞状の縦線を刷版を巻き付ける版胴の円周方向に配置するしかなかった。また、印刷用のインキが付着する部分は、高精細な画像部分ほど欠陥や欠け等が生じやすく、インクが付着する表面の状態が時間の経過と共に変化していくという問題もあった。すなわち、経時変化により印刷品質が低下することもあった。
【００１３】
しかしながら、上記特許文献には、高い印刷品質を実現する刷版を形成するための各層毎の画像データの作成技術についての具体的、詳細な記載はない。
【００１４】
本発明は上記事実を考慮して成されたもので、高い印刷品質を実現するフレキソ印刷用刷版を形成するための画像データを生成することができる画像データ生成方法、画像データ生成装置、及び刷版作成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記目的を達成するために請求項１の発明の画像データ生成方法は、液滴吐出手段から液滴を吐出して硬化させることにより２次元画像の層を２層以上積層して形成するフレキソ印刷用刷版を作成するための原稿画像の画像データを複数の領域のデータに分割して、各領域にデータ対して空間周波数変換処理を行う処理工程と、前記処理工程の処理結果に基づき、予め定められた周波数以上の高周波数成分の割合が予め定められた割合以上の領域の積層数が、前記高周波数成分の割合が前記予め定められた割合未満の領域の積層数より少なくなるように前記フレキソ印刷用刷版を作成するための各層の画像データを生成する生成工程と、を有するものである。
【００１６】
このような方法によれば、高い印刷品質を実現するフレキソ印刷用刷版を形成するための画像データを生成することができる。
【００１７】
なお、請求項２に記載のように、前記生成工程において、前記高周波数成分の割合が前記予め定められた割合以上の領域の各々の積層数が、各々同じになるように前記各層の画像データを生成するか、または前記高周波数成分の割合が高い領域ほど積層数が少なくなるように前記各層の画像データを生成するようにしてもよい。
【００１８】
また、請求項３に記載のように、前記生成工程において、前記高周波数成分の割合が前記予め定められた割合未満の領域の各々の積層数が、各々同じになるように前記各層の画像データを生成するか、または前記高周波数成分の割合が高い領域ほど積層数が少なくなるように前記各層の画像データを生成するようにしてもよい。
【００１９】
また、請求項４に記載のように、前記生成工程で生成された各層の画像データに基づいてフレキソ印刷用刷版を作成する作成処理途中においてフレキソ印刷用刷版の高さを検出し、該検出した高さと、前記生成工程により生成された各層の画像データが示す刷版の目標とする高さとの差分が予め定められた閾値以上の場合に、前記フレキソ印刷用刷版の各領域の高さが各領域毎の前記目標とする高さに近付くように前記生成工程により生成された画像データを補正する補正工程を更に有していてもよい。
【００２０】
また、請求項５に記載のように、請求項４の前記補正工程により補正された画像データに基づいて作成されたフレキソ印刷用刷版を用いてフレキソ印刷を行い、その印刷結果を撮像手段によって撮像し、該撮像された撮像画像と前記原稿画像との差分が予め定められた閾値以上の場合に、該差分が小さくなるように前記生成された画像データを補正する第２補正工程を更に有していてもよい。
【００２１】
また、請求項６に記載のように、前記生成工程により生成された画像データに基づいて作成されたフレキソ印刷用刷版を用いてフレキソ印刷を行い、その印刷結果を撮像手段によって撮像し、該撮像された撮像画像と前記原稿画像との差分が予め定められた閾値以上の場合に、該差分が小さくなるように前記生成された画像データを補正する補正工程を更に有していてもよい。
【００２２】
請求項７に記載の発明の画像データ生成装置は、液滴吐出手段から液滴を吐出して硬化させることにより２次元画像の層を２層以上積層して形成するフレキソ印刷用刷版を作成するための原稿画像の画像データを複数の領域のデータに分割して、各領域にデータ対して空間周波数変換処理を行う処理手段と、前記処理手段の処理結果に基づき、予め定められた周波数以上の高周波数成分の割合が予め定められた割合以上の領域の積層数が前記高周波数成分の割合が前記予め定められた割合未満の領域の積層数より少なくなるように前記フレキソ印刷用刷版を作成するための各層の画像データを生成する生成手段と、を有して構成されている。
【００２３】
このような構成によれば、高い印刷品質を実現するフレキソ印刷用刷版を形成するための画像データを生成することができる。
【００２４】
請求項８に記載の発明の刷版作成装置は、予め定められた光を照射することにより硬化する液滴を画像データに基づいて吐出する液滴吐出手段と、前記予め定められた光を照射する光照射手段と、前記液滴吐出手段から液滴を吐出して前記光照射手段により硬化させることにより２次元画像の層を２層以上積層して形成するフレキソ印刷用刷版を作成するための原稿画像の画像データを複数の領域のデータに分割して、各領域にデータ対して空間周波数変換処理を行う処理手段と、前記処理手段の処理結果に基づき、予め定められた周波数以上の高周波数成分の割合が予め定められた割合以上の領域の積層数が前記高周波数成分の割合が前記予め定められた割合未満の領域の積層数より少なくなるように前記フレキソ印刷用刷版を作成するための各層の画像データを生成する生成手段と、を有している。
【００２５】
このような構成によれば、高い印刷品質を実現するフレキソ印刷用刷版を形成するための画像データを生成して、該画像データに基づいてフレキソ印刷用刷版を作成することができる。
【発明の効果】
【００２６】
以上説明したように本発明は、高い印刷品質を実現するフレキソ印刷用刷版を形成するための画像データを生成することができる、という優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】刷版作成装置及び画像処理装置の機能を説明するための説明図である。
【図２】Ｘ−Ｙ軸走査ステージ型の刷版作成装置の構成を示す図である。
【図３】（Ａ）は、高さ検出器の構成及び作用を示す図であり、（Ｂ）は高さ検出器の検出結果の一例を示す図である。
【図４】刷版作成装置の制御系の構成例を示すブロック図である。
【図５】フレキソ印刷装置の構成例を示す構成図である。
【図６】主制御部により行われるメインルーチンを示すフローチャートである。
【図７】主制御部により行われる刷版作成サブルーチンを示すフローチャートである。
【図８】試し印刷処理の流れを示すフローチャートである。
【図９】（Ａ）は、フレキソ印刷装置の版胴に刷版が巻き付けられた状態を示す図であり、（Ｂ）は、Ｘ−Ｙ軸走査ステージ型の刷版作成装置で作成されたa×πmmの長さの刷版の外観を示す図である。
【図１０】ドラム走査型の刷版作成装置の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００２９】
［全体構成］
【００３０】
図１は、本実施の形態に係るフレキソ印刷システムの概略構成を示す図である。このフレキソ印刷システムは、画像処理装置５０、刷版作成装置１０、撮像装置９０、及びフレキソ印刷装置４８を備えている。
【００３１】
［刷版作成装置の構成］
【００３２】
本実施の形態に係る刷版作成装置１０は、図１に示すように、画像処理装置５０から原稿画像を示す原稿画像データを取得して、２次元画像の層を複数積層した３次元構造のフレキソ印刷用刷版（以下、刷版と呼称）を形成するための各層毎の画像データ（以下、積層画像データと呼称）を生成し、該積層画像データに基づいて刷版を作成する。
【００３３】
図２は、Ｘ−Ｙ軸走査ステージ型の刷版作成装置１０の構成を示す図である。
【００３４】
この刷版作成装置１０は、図２に示すように、４本の脚部１６に支持され、基材１２ａを表面に吸着して保持する平板状のステージ１４を備えている。なお、本実施の形態では、２次元画像の層（以下、２次元画像層と呼称）が積層される基板となる部材そのものを基材１２ａと呼称し、２次元画像層が基材１２ａ上に１層でも形成されたものを刷版１２と呼称する。基材１２ａとしては、例えば、ＰＥＴ（ポリエチレン・テレフタレート）やＰＰ（ポリプロピレン）などを用いることができる。
【００３５】
ステージ１４の側面には、ｙ軸方向に沿って延びた一対のガイド２０が設けられている。更に、刷版作成装置１０には、ｚ軸方向に沿って延びる一対のガイド１８が一対のガイド２０の各々に対応して設けられている。ガイド１８の各々は、対応するガイド２０の各々によってｙ軸方向に移動可能に支持されている。
【００３６】
更に、ステージ１４の上面側には、シャフト２２が一対のガイド１８によってｚ軸方向に移動可能に設けられている。キャリッジ２４はシャフト２２によってｘ軸方向に移動可能に支持されている。
【００３７】
このような構成により、キャリッジ２４は、ステージ１４に設置された基材１２ａに対して、ｘ軸方向、ｙ軸方向、及びｚ軸方向の各々に相対移動可能となっている。
【００３８】
なお、図２では図示を省略するが、キャリッジ２４は、光硬化性材料（例えば紫外光が照射されることにより硬化する紫外光硬化性樹脂など）の液滴を基材１２ａや刷版１２に吐出する複数のノズルを備えた記録ヘッド７２と、基材１２ａや刷版１２に付着した光硬化性材料を硬化するための光を照射する光源６８とを備えている（図３も参照。）。光源６８は、例えば、紫外光を照射する紫外光ランプや、紫外光発光ＬＥＤとしてもよい。硬化する際の光量と光照射時間は、光硬化性材料の硬化特性に基いて予め設定される。
【００３９】
ステージ１４に対してキャリッジ２４をｘ軸及びｙ軸方向に相対移動させながら、キャリッジ２４に搭載された記録ヘッド７２から光硬化性材料の液滴を吐出し、その後光源６８により光硬化性材料を硬化させることで基材１２ａ上に２次元画像層を形成する。更に、２次元画像層をｚ軸方向に積層形成することで最終的な刷版１２が作成される。
【００４０】
より詳述すると、まず、形成する刷版１２の最終形状に基づいて、予めｘ軸方向とｙ軸方向の移動量を設定する。そして、ガイド１８及びガイド２０により、１層目（最下層）の２次元画像層を形成した後、ガイド１８及びシャフト２２により、ｘ−ｙ走査平面に法線を成すｚ軸方向に１層分キャリッジ２４を移動させ、１層目の２次元画像層の上に２層目の２次元画像層を形成する。これを最上層まで繰り返して最終的な刷版１２を作成する。また、複数層を形成し、所定の厚さの層を形成する毎に、ｚ軸方向に、所定厚さ分キャリッジ２４を移動させて描画してもよい。
【００４１】
積層する２次元画像層がｘ軸、ｙ軸方向の一部分に限定される場合には、その領域のみをくり返し走査して描画することで描画スピードを上げることも可能である。
【００４２】
なお、ここでは、キャリッジ２４を基材１２ａに対してｚ軸方向に相対移動させる機構として、キャリッジ２４側をｚ軸方向に移動させる機構を例に挙げて説明したが、キャリッジ２４はｚ軸方向に固定し、ステージ１４をキャリッジ２４から遠ざける機構としてもよい。
【００４３】
また、ダンボール等向けのフレキソ刷版を作成する際に、大型のステージを設けることで、面付け画像（必要な面にのみ画像を配置したもの）を直接描画するようにしてもよい。これにより面付け手作業を省略することも可能である。
【００４４】
また、図２では図示を省略するが、刷版作成装置１０には、積層された層の高さを検出する高さ検出器８０もキャリッジ２４に設けられている。高さ検出器８０により、キャリッジ２４の走査とともに刷版１２の高さを検出することによって、紫外光照射後の硬化結果を読取り、意図しなかった形状、高さに不足が見られる場合には補正しながら積層を連続するようにしている。高さ検出器８０の構成については後述する。
【００４５】
［記録ヘッド］
【００４６】
ここで、光硬化性材料の液滴を吐出する記録ヘッド７２について説明する。キャリッジ２４に搭載するオンデマンド型の記録ヘッド７２としては、電気信号を熱エネルギーに変換する熱変換素子を有し、液体中に沸騰による気泡を発生させて、その圧力でノズルからインクを吐出するサーマル型、及びピエゾ圧電素子を有し、該ピエゾ圧電素子の変形圧力によって液体が蓄えられた微小部分を特定の方向から圧縮し、ノズルから液滴を押出すピエゾ型の２種が一般的である。
【００４７】
刷版作成装置１０に搭載する記録ヘッド７２としては、サーマル型、ピエゾ型のいずれを用いてもよい。また、ピエゾ型は更に圧縮の方向によって、ピエゾ撓み変形を用いる撓みモード型、縦モード型、シェアモード型などの方式があるがいずれを用いてもよい。
【００４８】
なお、ピエゾ型はインクを加熱しない、高粘度のインクまで吐出可能なことから紫外線硬化させて２次元画像を形成する刷版作成装置１０に好適に用いることができる。
【００４９】
高速に描画するためには、一度に多数の液滴を吐出して描画を行うことが必要である。そのためには、複数のノズルが設けられた記録ヘッド７２が好ましい。また、高解像度実現のため、ノズルを２次元配置した記録ヘッド７２を用いてもよい。
【００５０】
また、一般に、カラー印刷用に４色あるいは６色(それ以上)のインクを略同時吐出可能なヘッドモジュールを有する記録ヘッドを搭載したインクジェットプリンタが知られているが、このヘッドモジュールを用い、各ノズルに１種類の光硬化性材料を供給し、４層、あるいは６層を一度に描画するようにしてもよい。
【００５１】
［光源］
【００５２】
次に、光源６８について説明する。刷版作成装置１０に用いられる光源のピーク波長は、記録ヘッド７２から吐出される光硬化性材料の組成物中の増感色素の吸収特性にもよるが、例えば200〜600nm、好ましくは、300〜450nm、より好ましくは350〜450nmとすることができる。
【００５３】
照射エネルギーとしては、例えば、2,000mJcm2以下、好ましくは10〜2,000mJ/cm2、より好ましくは20〜1,000mJ/cm2、更に好ましくは50〜800mJ/cm2の照射エネルギーとすることができる。
【００５４】
照射照度としては、例えば10〜2,000mW/cm2、好ましくは20〜1,000mW/cm2で照射することが適当である。
【００５５】
また、本実施の形態では、光源６８を紫外光ランプや紫外光発光ＬＥＤとしたが、水銀ランプや、メタルハライドランプを用いてもよい。しかしながら、エネルギー効率の点を考慮した場合には、紫外発光ダイオードを用いることが望ましい。この場合、照射する波長ピークは350〜420nm、照射光量は10〜１,000mW/cm2であることが好ましい。
【００５６】
［刷版の材料］
【００５７】
一般に普及しているフォトポリマー製の刷版は紫外光に反応する感光性素材であり、柔軟で弾力性を持ちインキ転移能力に優れているため、フォトポリマー製の刷版を用いてもよい。また、刷版作成装置１０の記録ヘッド７２から吐出されるため、更に吐出性も備えたものとする。
【００５８】
刷版の硬化後の硬度は、硬度計（ショアゲージ）を用いて測定され、それによって出た数値は硬さによってショアＡかショアＤであらわされる。フォトポリマー版材は、硬化した版の硬度で２５−７０ショアＡの範囲のものがある。一般的なフィルムや紙へ印刷する用途の刷版１２を作成する場合には、４５−６０ショアＡの範囲内となる材料を用い、ダンボールのような凹凸のある媒体に印刷する用途の刷版１２を作成する場合には、２５−４０ショアＡの硬度が低い材料を用いるようにしてもよい。
【００５９】
［高さ検出器］
【００６０】
次に、高さ検出器８０の構成について詳述する。
【００６１】
図３（Ａ）は、高さ検出器８０の構成及び作用を示す図である。図示されるように、高さ検出器８０は、半導体レーザ素子８２、投射レンズ８４、撮像素子８６、及び結像レンズ８８を備えている。本実施の形態では、これらを用いて周知の光切断法により刷版１２の高さを検出する。
【００６２】
半導体レーザ素子８２は、ｚ軸に対して予め定められた角度θ傾けてレーザ光を照射する。半導体レーザ素子８２から照射されたレーザ光は、投射レンズ８４を通過し刷版１２の表面に投射される。刷版１２の表面を反射したレーザ光の反射光は、ｚ軸を基準として半導体レーザ素子８２のレーザ光照射方向と対称に上記θだけ傾けて設けられたＣＣＤ（電荷結合素子）等の撮像素子８６により、結像レンズ８８を介して受光される。
【００６３】
上記のように、レーザ光の照射軸と撮像素子８６の光軸に角度をもたせることにより、測定対象となる刷版１２の表面高さに応じて、反射光の受光位置が変化する。光切断法では、この変化を測定することで、刷版１２の表面高さを検出する。
【００６４】
本実施の形態では、キャリッジ２４をｘ軸方向に走査して、記録ヘッド７２の記録幅分の幅を有しｘ軸方向に延びる画像の帯を形成した後、キャリッジ２４のｘ軸方向の走査を停止して、キャリッジ２４をｙ軸方向に該記録ヘッド７２の記録幅分移動させる。そして、キャリッジ２４のｘ軸方向の移動を再開させる。この動作を繰り返すことにより、ｘ軸方向に延びる画像の帯がｙ軸方向に連なる２次元画像が形成されるものとする。
【００６５】
すなわち、ｘ軸方向に延びる画像の帯がｙ軸方向上流側から下流側に向かって形成されることになる（図３（Ａ）の積層方向）。いいかえれば、ｙ軸方向上流側の画像ほど早い時刻に形成され、逆にｙ軸方向下流側にいくほど遅い時刻に形成されることになる。
【００６６】
高さ検出器８０で、吐出硬化した直後の位置に半導体レーザ素子８２からレーザ光を照射することにより高さを測定していくため、測定結果は、図３（Ｂ）のように、高さ情報が時間軸に沿って得られる。
【００６７】
このような構成により、リアルタイムに刷版１２の高さを検出することができる。
【００６８】
［刷版作成装置の制御系の構成］
【００６９】
図４は、刷版作成装置１０の制御系の構成例を示すブロック図である。刷版作成装置１０は、主制御部６０、モータドライバ６２、駆動モータ６４、光源ドライバ６６、光源６８、ヘッドドライバ７０、記録ヘッド７２、ユーザインタフェース７８、及び高さ検出器８０を備えている。光源６８及び記録ヘッド７２は、前述したように、キャリッジ２４に搭載されている。
【００７０】
モータドライバ６２は、キャリッジ２４をシャフト２２の延在方向（ｘ軸方向）に沿って移動させるための駆動モータ６４ａ、キャリッジ２４を支持するシャフト２２を一対のガイド１８の延在方向（ｚ軸方向）に沿って移動させるための駆動モータ６４ｂ、及び一対のガイド１８を一対のガイド２０の延在方向（ｙ軸方向）に沿って移動させるための駆動モータ６４ｃ（以下、駆動モータ６４ａ、駆動モータ６４ｂ、駆動モータ６４ｃを総称して駆動モータ６４と呼称）を駆動させる駆動回路である。主制御部６０は、モータドライバ６２を介して駆動モータ６４を制御して、ステージ１４に設置された基材１２ａ（刷版１２）に対するキャリッジ２４の相対位置を移動させる。
【００７１】
光源ドライバ６６は、光源６８を点灯または消灯させる。主制御部６０は、光源ドライバ６６を介して光源６８の点灯及び消灯を制御する。
【００７２】
ヘッドドライバ７０は、主制御部６０から供給された吐出データに基づいて記録ヘッド７２のノズルの各々に対応して設けられた駆動素子（サーマル型の記録ヘッド７２であれば、熱変換素子。ピエゾ型の記録ヘッド７２であれば、ピエゾ圧電素子）を駆動して、各ノズルから液滴を吐出させる。主制御部６０は、吐出データをヘッドドライバ７０に供給して、記録ヘッド７２からの液滴の吐出を制御する。
【００７３】
ユーザインタフェース７８は、例えばタッチパネル及びボタンなどで構成される。ユーザインタフェース７８を操作することで、使用者は各種情報や指示を入力する。また、主制御部６０の制御によりユーザインタフェース７８に各種情報が表示される。
【００７４】
高さ検出器８０は前述した構成を有する。高さ検出器８０の検出結果は、主制御部６０に送出され、主制御部６０が該検出結果に基づいて光切断法を用いた高さ情報を求める。
【００７５】
主制御部６０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）を含んで構成されている。ＣＰＵは、ＲＯＭに記憶されたプログラムを実行することにより刷版作成装置１０全体の動作を制御する。ＲＯＭには、ＣＰＵが実行するプログラムやプログラムの実行に利用される各種情報等が記憶されている。ＲＡＭは、ワークメモリである。
【００７６】
なお、主制御部６０は、画像処理装置５０から取得した原稿画像を示すハーフトーン処理された原稿画像データから、複数の２次元画像層を積層してなる３次元構造を形成するための各層毎の画像データ（積層画像データ）を生成する処理や、該生成した積層画像データを補正する処理も行う。
【００７７】
また、主制御部６０は、上記生成した積層画像データに基づいて、ヘッドドライバ７０で使用可能なデータ構造に変換し、記録順序（転送順序）にデータを並び替えた吐出データをヘッドドライバ７０に供給する処理も行う。このとき、記録ヘッド７２のノズルの配列にマッピングさせた吐出タイミングやデータ配列も考慮して吐出データを作成する。また、主制御部６０は、必要に応じて各種制御信号の付与・挿入も行う。
【００７８】
なお、刷版作成装置１０には、画像処理装置５０及び撮像装置９０と情報の授受を行うための接続ケーブルを接続するコネクタ、或いは画像処理装置５０及び撮像装置９０と通信ネットワークを介して情報の授受を行うための通信インタフェースも備えられているが、ここでは図示を省略した。
【００７９】
［画像処理装置］
【００８０】
刷版作成装置１０と接続される画像処理装置５０は、通信ネットワークなどを介して外部から受信された印刷情報或いは画像処理装置５０で生成された印刷情報に基づいてラスタライズ（ビットマップ画像データに変換する処理）を行ったり、該ラスタライズされて得られた多値のビットマップ画像データにハーフトーン化処理を施して２値化して、原稿画像を示す２値化された原稿画像データを生成したりする。なお、画像処理装置５０は、必要に応じて、ラスタライズされた原稿画像データに色変換処理や階調変換処理を施したり、倍率変換を施したり、その他、トラッピング処理や面付け処理なども行う。
【００８１】
［フレキソ印刷装置］
【００８２】
図５は、フレキソ印刷装置４８の構成例を示す構成図である。
【００８３】
フレキソ印刷装置４８は、表面に刷版１２が巻き付けられた円筒状の版胴４０と、アニロックスロール４４、ドクターロール４６とを備えている。アニロックスロール４４は、表面にセルと呼ばれる凹凸が形成されたロールであって、版胴４０に巻き付けられた刷版１２表面に接触するように配設されている。アニロックスロール４４のセルに保持された印刷用のインキは、版胴４０に巻き付けられた刷版１２に付着する。ドクターロール４６は、アニロックスロール４４に付着した余分なインキを除去する。
【００８４】
また、フレキソ印刷装置４８には、版胴４０との間にニップ部を形成するよう回転自在の圧胴４２が配設されている。ニップ部において版胴４０に巻き付けられた刷版１２に付着したインキが被印刷媒体Ｐに転写されることにより印刷が行われる。
【００８５】
［撮像装置］
【００８６】
撮像装置９０は、刷版作成装置１０に接続されており、フレキソ印刷装置４８により被印刷媒体Ｐに印刷された印刷画像を撮像し、該印刷画像を撮像して得られた撮像画像の画像データを主制御部６０に送信する。撮像装置９０は、例えば、ＣＣＤ（電荷結合素子）カメラやＣＭＯＳ（相補性金属酸化膜半導体）カメラを用いて構成することができる。
【００８７】
［積層画像データ及び刷版の生成］
【００８８】
刷版作成装置１０により作成される刷版１２は、印刷用のインキを付着させる画線部が表面に形成された３次元構造を有する。画線部は、画像処理装置５０から取得した原稿画像を表す。ここで、２次元画像の層が積層される基材１２ａの表面をフロアーと呼ぶ。本実施の形態では、フロアーから画線部までの高さ（いいかえれば厚さ）を画線部に応じて調整して３次元構造を形成するための各層毎の画像データを作成する。また、本実施の形態では、基材１２ａ表面に積層される層を１層目とし、１層目から、２層目、３層目・・・最上層のＮ層目まで順に積層することによって、３次元構造の刷版１２が作成されるものとする。
【００８９】
次に、上記３次元構造の刷版１２を作成するための積層画像データの生成処理について、詳細に説明する。
【００９０】
図６は、主制御部６０により行われる刷版１２作成処理のメインルーチンを示すフローチャートである。
【００９１】
ステップ１００では、画像処理装置５０から原稿画像データを取得する。ここで取得される原稿画像データは、画線部の画像を表す画像データである。
【００９２】
なお、画像処理装置５０から取得した原稿画像データの解像度が、刷版作成装置１０の出力解像度と異なる場合には、該刷版作成装置１０の出力解像度となるように解像度変換する。あるいは、主制御部６０から画像処理装置５０に対して、出力解像度の情報を送信して画像処理装置５０に解像度変換処理を行わせ、該解像度変換後の原稿画像データを取得するようにしてもよい。
【００９３】
ステップ１０２では、原稿画像データが表す原稿画像を複数の領域に分割する。例えば、複数の領域の各々を、予め定められた画素数を１辺とする正方形の領域としてもよい。
【００９４】
ステップ１０４では、上記分割された複数の領域の各々の画像データに対して、例えばＦＦＴ（フーリエ変換）処理を施し、周波数空間に変換する。
【００９５】
ステップ１０６では、上記ＦＦＴ処理の結果に基づいて、上記分割した領域の各々の高さを示す高さ情報を生成する。例えば、予め定められた周波数より高い高周波数成分の割合が予め定められた割合α以上の領域の高さが、該高周波成分の割合がα未満の領域の高さより低くなるように、各領域の高さを示す高さ情報を生成する。
【００９６】
なお、ここで、高周波成分の割合がα以上の領域の各々の高さを同じ高さとしてもよいし、高周波数成分の割合が多い領域ほど高さが低くなるようにしてもよい。また、高周波成分の割合がα未満以上の領域の各々の高さを同じ高さとしてもよいし、高周波数成分の割合が多い領域ほど高さが低くなるようにしてもよい。
【００９７】
ステップ１０８では、上記生成した高さ情報に基づいて、積層画像データを生成する。本実施の形態では、上記分割した各領域の高さが、上記高さ情報が示す高さに応じた高さとなるように各層毎の画像データを生成する。より詳述すると、まず、１層あたりの積層厚さｄを求め、上記高さ情報が示す各領域毎の高さを該積層厚さｄで除算して、各領域毎の積層数を求める。各領域毎の積層数に応じて、各層毎の２次元画像が規定される。主制御部６０は、各領域毎の積層数に基づいて各層毎の２次元画像を示す画像データを生成する。
【００９８】
なお、１層あたりの積層厚さｄは、記録ヘッド７２から吐出する光硬化性材料の硬化特性、記録ヘッド７２の液滴吐出量、描画スピード（キャリッジ２４の走査速度）、硬化条件（照射する紫外光の光量、照射タイミング、照射時間）などによって変化するため、予め様々な条件下で実験等を行っておき、様々な条件下での”目標とする１層あたりの積層厚さｄ”を求めて記憶しておくとよい。そして、刷版１２を作成する際の条件に従って、上記記憶した情報から１層あたりの積層厚さｄを決定すればよい。
【００９９】
ステップ１１０では、上記求めた積層画像データに基づいて刷版１２を作成する。
【０１００】
図７は、主制御部６０により行われる、図６のステップ１１０のサブルーチンを示すフローチャートである。
【０１０１】
ステップ２００では、ｎに１をセットする。
【０１０２】
ステップ２０２では、第ｎ層の画像データに基づいて、キャリッジ２４を走査し、記録ヘッド７２から光硬化性材料を吐出し光源６８により硬化する。
【０１０３】
ステップ２０４では、硬化直後に、前述したように、高さ検出器８０により刷版１２の高さが検出され、検出結果が主制御部６０に送出される。
【０１０４】
ステップ２０６では、積層画像データの補正が必要であるか否かを判断する。具体的には、上記検出された各領域の高さと、積層画像データが示す第ｎ層目の目標とする高さとの差分が予め定められた閾値未満であれば、補正が必要でないと判断し、該差分が予め定められた閾値以上である場合には補正が必要であると判断する。
【０１０５】
ステップ２０６で肯定判定された場合には、ステップ２０８に移行する。
【０１０６】
ステップ２０８では、基材１２ａの表面の高さ情報（フロアーの高さ情報）を基準として、各領域毎の高さ情報を補正して、次層以降の積層画像データを補正する。例えば、第ｎ層を形成したときの検出された高さが、第ｎ層の目標とする高さより低い領域があれば、その領域の積層数を増やして積層画像データを補正する。また、検出された高さが目標とする高さより高い領域があれば、その領域の積層数を減らして（間引いて）積層画像データを補正する。これにより、各領域毎の最終的な高さが各領域毎の目標とする高さに近付くように積層画像データが補正される。
【０１０７】
一方、ステップ２０６で否定判定された場合には、ステップ２０８をスキップして、ステップ２１０に移行する。
【０１０８】
ステップ２１０では、未処理の積層画像データが残っているか否かを判定する。未処理の積層画像データが残っていれば、ステップ２１２で、ｎに１を加算して、ステップ２０２に戻り、次の層の画像データに基づいた刷版１２の作成を継続する。
【０１０９】
また、ステップ２１０で、未処理の積層画像データが残っていないと判定された場合には、本サブルーチンを終了する。
【０１１０】
次に、刷版作成装置１０で作成された刷版１２を用いて、フレキソ印刷を行う。本実施の形態では、更に目標の印刷品質に近づけるため、以下に示すフローチャートの処理を実行する。
【０１１１】
図８は、本実施の形態に係るフレキソ印刷の試し印刷処理の流れを示すフローチャートである。
【０１１２】
ステップ３００では、使用者は、上記刷版作成装置１０で作成された刷版１２を版胴４０に巻き付けて装着する。
【０１１３】
ステップ３０２では、使用者はフレキソ印刷装置４８を動作させて、該装着された刷版１２により試し印刷を実行する。試し印刷が完了すると、該印刷結果は、撮像装置９０により撮像される。
【０１１４】
ステップ３０４では、刷版作成装置１０の主制御部６０は、撮像装置９０から撮像画像を表す撮像画像データを取得する。
【０１１５】
ステップ３０６では、主制御部６０は、撮像画像データが表す撮像画像と、積層画像データ生成の際に、画像処理装置５０から取得した原稿画像データが表す原稿画像とを比較する。例えば、撮像画像データと原稿画像データとを２値化し、上記図６のステップ１０２で行ったように領域分割を行って、撮像画像と原稿画像の対応する位置の領域同士の画像データの差分をとる。
【０１１６】
ステップ３０８では、主制御部６０は、上記比較結果に基づいて、図６のステップ１０６で生成した高さ情報を補正する必要があるか否かを判定する。具体的には、上記差分が予め定められた閾値以上の領域があれば、該領域の高さ情報を補正する必要があると判断する。例えば、撮像画像の側に、画像の欠落やかすれ等の欠陥が多く発生していれば、上記差分が閾値以上となり、補正する必要があると判断される。
【０１１７】
ステップ３０８で肯定判定された場合には、ステップ３１０に移行する。
【０１１８】
ステップ３１０では、主制御部６０は、上記差分が小さくなるよう高さ情報を補正する。例えば、撮像画像の２値画像データから原稿画像の２値画像データを差し引いた差分がマイナスであれば、かすれや画像の欠落が発生している可能性が高いため、該領域は高さが高くなるように補正し、プラスであれば、印圧を弱めるべき領域として、高さが低くなるように補正するようにしてもよい。
【０１１９】
ステップ３１２では、主制御部６０は、該補正した高さ情報に基づいて積層画像データを生成する。高さ情報が補正されると該高さ情報が補正された領域の積層数が増減する。なお、積層画像データの生成方法は上述した通りであるため、ここでは説明を省略する。
【０１２０】
ステップ３１４では、主制御部６０は、ステップ３１２で生成した積層画像データに基づいて刷版１２を作成する。刷版１２の作成方法は、図７で説明した通りであるため、説明を省略する。
【０１２１】
ステップ３１４で刷版が作成された後は、ステップ３００に戻り、上記と同様の処理を繰り返す。
【０１２２】
一方、ステップ３０８で否定判定された場合には、目標とする印刷品質が達成されたと判断して、ステップ３１６で、ユーザインタフェース７８に、目標品質が達成された刷版１２が完成した旨のメッセージを表示し、使用者に本印刷を開始させる。使用者は、該表示されたメッセージに従って、本印刷の実行を開始する。
【０１２３】
なお、本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で様々な設計上の変更を行うことができる。
【０１２４】
例えば、上記実施の形態では、ステップ３０６〜ステップ３１０を刷版作成装置１０の主制御部６０が行う例について説明したが、原稿画像と撮像画像とをユーザインタフェース７８に表示して、使用者が両者を比較して補正が必要か否かを判定し、高さ情報をユーザインタフェース７８を介して補正するようにしてもよい。
【０１２５】
また、上記実施の形態では、刷版１２の作成中に高さ検出器８０で高さを検出して、作成途中で積層画像データを補正する例について説明したが、該刷版１２作成中の補正処理は省略することもできる。
【０１２６】
また、フレキソ印刷の版胴４０に刷版１２を巻き付けると、刷版１２の版厚の分その立体構造が歪むが、この歪みにより印刷結果が歪まないよう、予め原稿画像を示す原稿画像データに変倍処理を施して、これを元に積層画像データを生成することが好ましい。以下、この変倍処理について説明する。
【０１２７】
図９（Ａ）に示すように、使用するフレキソ印刷装置４８の版胴４０の直径をaｍｍとし、刷版１２の版厚の最も厚い（高さが高い）部分をＤmm（基材１２ａの厚さ含む）とする。図９（Ｂ）に示すように、Ｘ−Ｙ軸走査ステージ型の刷版作成装置１０でa×πmmの長さの刷版１２を作成して、版胴４０に巻きつけると、外側部分となる画線部の円周方向の長さは、版胴４０の円周(a×π)mmの長さに対して、(a+2Ｄ)×πmmの長さに伸びてしまう。
【０１２８】
従って、上記高さ情報を生成する際、上記図６のステップ１０６で求めた高さ情報のうち、最も高い高さを基準として版厚Ｄを求め、版胴４０の円周方向に、a/（a＋2Ｄ）の倍率変換を実施して刷版１２を作成する。具体的には、画像処理装置５０で生成した原稿画像データが表す２次元画像の該円周方向の寸法が、a/（a＋2Ｄ）倍となるように該原稿画像データに倍率変換処理を施し、該倍率変換処理後の原稿画像データに基づいて、上記実施の形態で説明したように積層画像データを生成する。この倍率変換によって、フレキソ印刷時に適切な等倍精度が実現される。
【０１２９】
なお、実際には、版胴４０に巻きつけた刷版１２の伸びは、材料とフレキソ印刷装置４８の仕立て（上記ニップ部における印圧など）にも影響されるため、微調整が必要になる。刷版１２の形成に使用する光硬化性材料と、フレキソ印刷装置４８の種類で定まる調整係数をβとして、a/(a+2βＤ)倍の変倍を実施することでより正確な等倍精度が実現できる。
【０１３０】
また、上記実施の形態では、刷版作成装置１０が、Ｘ−Ｙ軸走査ステージ型の刷版作成装置である場合について説明したが、ドラム走査型の刷版作成装置であってもよい。
【０１３１】
図１０は、ドラム走査型の刷版作成装置８５の構成を示す図である。
【０１３２】
図１０に示すように、刷版作成装置８５は、円筒状の回転ドラム３０を備えている。回転ドラム３０を支持する軸３２は、フレーム３８に回転可能に支持されている。また、フレーム３８には、キャリッジ２４をｘ軸方向に移動可能に支持するシャフト３６がｚ軸方向に移動可能に支持されている。
【０１３３】
この刷版作成装置８５では、基材１２ａを回転ドラム３０に巻き、記録ヘッド７２及び光源６８を搭載したキャリッジ２４をシャフト３６によりｘ軸方向に走査する。また、回転ドラム３０はｙ軸方向に回転する。これにより、ｘ−ｙ平面の２次元画像が形成される。更に、シャフト３６をｚ軸方向に移動させながら、２次元画像を複数層積層することで最終的な刷版１２を形成する。
【０１３４】
ここで、より詳細に説明する。フレキソ刷版を作成するベースとなる基材１２ａを、例えば直径300mm長さ1200mmの回転ドラム３０に巻きつけ固定する。固定された基材１２ａは、回転ドラム３０の回転により例えば900rpm(round per minute)によって回転し続け、キャリッジ２４に搭載された記録ヘッド７２による光硬化性材料が基材１２ａ上に吐出され続ける。
【０１３５】
具体的な描画方法としては、例えば、基材１２ａに対してｘ軸方向及びｙ軸方向にキャリッジ２４を相対移動させながら１層目の２次元画像層を形成した後、キャリッジ２４を再度、ｘ軸方向及びｙ軸方向における起点に戻し、２層目の２次元画像層を吐出形成する、、、という処理を最上層まで繰り返して形成する方法がある。
【０１３６】
または、３次元構造をｘ軸方向に複数の領域に分割し、基材１２ａに対して、各領域毎に段階的に描画する描画方法でもよい。すなわち、ｘ軸方向の一端（例えば、図１０において左端）の領域にＮ層分の２次元画像層を積層形成し、該領域の次（図１０において右側）の領域にＮ層分の２次元画像層を積層形成し、、、というように、キャリッジ２４をステップ状に移動させ、形成領域を徐々にｘ軸方向の他端（例えば、図１０において右端方向）へ移動させる。上記描画方式よりもキャリッジ２４の移動が少ない分高速に描画できる。
【０１３７】
なお、上記２つの描画方式の双方を採用して刷版１２を形成してもよい。例えば、後者の描画方法で描画し、最後に前者の描画方法で描画して高さを調整するようにしてもよい。
【０１３８】
なお、キャリッジ２４には、Ｘ−Ｙ軸走査ステージ型の刷版作成装置１０と同様に、紫外光硬化樹脂などの光硬化性材料の液滴を吐出する記録ヘッド７２の他に、放射線、例えば紫外光を照射する紫外線ランプ、紫外光発光ＬＥＤ、など、吐出した樹脂を硬化させる光源６８も搭載されている。共にｘ軸方向に移動するため、記録ヘッド７２と液体が吐出される吐出表面との距離をどれだけ離すかによって、硬化させるまでの時間を調整することができる。
【０１３９】
なお、Ｘ−Ｙ軸走査ステージ型の刷版作成装置１０と同様に、キャリッジ２４に、積層された層の高さを計測する高さ検出器８０を搭載し、補正しながら積層を連続するようにしてもよい。また、２次元形状計測センサ、ラインカメラなどを搭載し、刷版１２の表面形状、表面状態を計測して、紫外光照射後の硬化結果を読取り、意図しなかった形状が見られる場合には補正しながら積層を連続するようにしてもよい。
【０１４０】
ドラム走査型の刷版作成装置８５は、フレキソ刷版として印刷の際に版胴４０に巻かれる曲率半径と同じ曲率半径に始めから積層形成することができる。Ｘ−Ｙ軸走査型の刷版作成装置１０では、平面上に２次元画像を積層して厚みのある刷版１２を作成するが、前述したように、版胴４０に該作成した刷版１２を巻くと、版厚の分、必然的にその立体構造が歪む。これに対して、ドラム走査型の刷版作成装置８５は、巻かれた状態でその積層された形状を計測しながら、吐出積層して行くので、形状、高さに不足がある場合は、実際に印刷に使用する場合を想定して、補正しながら、２次元画像を積層した版を作成して行くことができる。吐出積層が完了した際には、曲率を有した状態で硬化する。従って、ドラム走査型の刷版作成装置８５で積層形成した刷版１２は、そのまま労力を必要とせずにフレキソ印刷用の版胴４０にセットして、固定できる。
【符号の説明】
【０１４１】
１０   刷版作成装置
１２ａ 基材
１２   刷版
４８   フレキソ印刷装置
５０   画像処理装置
６０   主制御部
６８   光源
７２   記録ヘッド
８５   刷版作成装置
９０   撮像装置
【図１】
2010228244.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
2010228244.tif 000011
【図１０】
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