(57)【要約】【課題】２次元画像の層が２層以上積層されたフレキソ印刷用刷版を形成するための各層毎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における最上層の２次元画像の画像データを取得し、該最上層の１つ下の層から最下層に向かって順次着目層を移動させながら、着目層の１つ上の層の画像データが示す２次元画像の輪郭部を示すエッジ位置と、shape関数（最上層の２次元画像の輪郭部を示すエッジ位置を基準として各層の２次元画像の輪郭部の目標とするエッジ位置を示す関数）により示される着目層の２次元画像の輪郭部を示すエッジ位置と、に基づいて着目層の２次元画像の画像データを生成する処理を繰り返すことにより、フレキソ印刷用刷版を形成するための各層毎の画像データを生成する。【選択図】図６
2010221555.tif 000002
【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における最上層の２次元画像の画像データを取得する取得工程と、
前記最上層の１つ下の層から最下層に向かって順次着目層を移動させながら、着目層の１つ上の層の画像データが示す２次元画像の輪郭部を示すエッジ位置と、前記最上層の２次元画像の輪郭部を示すエッジ位置を基準として各層の２次元画像の輪郭部の目標とするエッジ位置を示す関数により示される着目層の２次元画像の輪郭部を示すエッジ位置と、に基づいて着目層の２次元画像の画像データを生成する処理を繰り返すことにより、前記フレキソ印刷用刷版を形成するための各層毎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】
前記生成工程では、着目層の１つ上の層を形成する画像データが示す２次元画像の輪郭部を示すエッジ位置と前記関数により示される着目層のエッジ位置との水平方向の差が、前記液滴吐出手段から吐出される１つの液滴を硬化させて１画素を形成する場合の１画素の幅より小さい場合には、着目層より１つ上の層の画像データと同じ画像データを着目層の画像データとして生成し、前記差が前記１画素の幅以上の場合には、着目層の１つ上の層の画像データが示す２次元画像を前記差を前記１画素の幅で除算したときの商の整数部に相当する画素ずつ各方向に膨張させた２次元画像の画像データを着目層の画像データとして生成する、
請求項１に記載の画像データ生成方法。
【請求項３】
前記生成工程で用いられる関数を指定する工程または入力する工程を更に有する
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】
フレキソ印刷を行う場合に表面にフレキソ印刷用刷版が巻き付けられる円筒体の直径及びフレキソ印刷用刷版の版厚に応じて、前記取得工程で取得された画像データを変倍する変倍工程を更に有し、
前記生成工程では、前記変倍工程で変倍された画像データを用いて前記各層毎の画像データを生成する
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】
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における最上層の２次元画像の画像データを取得する取得手段と、
前記最上層の１つ下の層から最下層に向かって順次着目層を移動させながら、着目層の１つ上の層の画像データが示す２次元画像の輪郭部を示すエッジ位置と、前記最上層の２次元画像の輪郭部を示すエッジ位置を基準として各層の２次元画像の輪郭部の目標とするエッジ位置を表す関数により表される着目層の２次元画像の輪郭部を示すエッジ位置と、に基づいて着目層の２次元画像の画像データを生成する処理を繰り返すことにより、前記フレキソ印刷用刷版を形成するための各層毎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６】
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における最上層の２次元画像の画像データを取得する取得手段と、
前記最上層の１つ下の層から最下層に向かって順次着目層を移動させながら、着目層の１つ上の層の画像データが示す２次元画像の輪郭部を示すエッジ位置と、前記最上層の２次元画像の輪郭部を示すエッジ位置を基準として各層の２次元画像の輪郭部の目標とするエッジ位置を表す関数により表される着目層の２次元画像の輪郭部を示すエッジ位置と、に基づいて着目層の２次元画像の画像データを生成する処理を繰り返すことにより、前記フレキソ印刷用刷版を形成するための各層毎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、上記インクジェット方式で刷版を作成するためには、光硬化性材料の液滴を吐出するための各層毎の画像データが必要となる。たとえば刷版作成装置で、図１１（Ａ）に示されるような「Ａ」という文字を印刷するための刷版を作成する場合に、文字「Ａ」を示す２次元画像データを用いて繰り返し２次元画像層を形成して積層すると、図１１（Ｂ）に示すように基板（ｘ−ｙ平面）に対して垂直に形成された３次元レリーフ像ができあがるが、これでは、強度が足りず刷版として適当ではない。従って、フレキソ印刷の刷版に用いて好適な３次元構造を形成するための画像データが必要である。
【００１２】
しかしながら、上記特許文献２，３には、２次元画像層を複数積層した刷版の３次元構造を形成するための各層毎の画像データをどのように作成するかについての具体的、詳細な記載はない。
【００１３】
本発明は上記事実を考慮して成されたもので、２次元画像の層が２層以上積層されたフレキソ印刷用刷版を形成するための各層毎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】
【００１４】
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における最上層の２次元画像の画像データを取得する取得工程と、前記最上層の１つ下の層から最下層に向かって順次着目層を移動させながら、着目層の１つ上の層の画像データが示す２次元画像の輪郭部を示すエッジ位置と、前記最上層の２次元画像の輪郭部を示すエッジ位置を基準として各層の２次元画像の輪郭部の目標とするエッジ位置を示す関数により示される着目層の２次元画像の輪郭部を示すエッジ位置と、に基づいて着目層の２次元画像の画像データを生成する処理を繰り返すことにより、前記フレキソ印刷用刷版を形成するための各層毎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。
【００１５】
このような構成によれば、２次元画像の層が２層以上積層されたフレキソ印刷用刷版を形成するための各層毎の画像データを生成することができる。
【００１６】
請求項２に記載のように、前記生成工程では、着目層の１つ上の層を形成する画像データが示す２次元画像の輪郭部を示すエッジ位置と前記関数により示される着目層のエッジ位置との水平方向の差が、前記液滴吐出手段から吐出される１つの液滴を硬化させて１画素を形成する場合の１画素の幅より小さい場合には、着目層より１つ上の層の画像データと同じ画像データを着目層の画像データとして生成し、前記差が前記１画素の幅以上の場合には、着目層の１つ上の層の画像データが示す２次元画像を前記差を前記１画素の幅で除算したときの商の整数部に相当する画素ずつ各方向に膨張させた２次元画像の画像データを着目層の画像データとして生成するようにしてもよい。
【００１７】
このような構成によれば、２次元画像を形成するときの解像度に応じて各層の画像データを生成することができる。
【００１８】
請求項３に記載のように、前記生成工程で用いられる関数を指定する工程または入力する工程を更に有するようにしてもよい。
【００１９】
このような構成によれば、フレキソ印刷用刷版を形成するために好適な関数を指定または入力して各層毎の画像データを生成することができる。
【００２０】
請求項４に記載のように、フレキソ印刷を行う場合に表面にフレキソ印刷用刷版が巻き付けられる円筒体の直径及びフレキソ印刷用刷版の版厚に応じて、前記取得工程で取得された画像データを変倍する変倍工程を更に有し、前記生成工程では、前記変倍工程で変倍された画像データを用いて前記各層毎の画像データを生成するようにしてもよい。
【００２１】
このような構成によれば、フレキソ印刷用刷版を円筒体に巻き付けたときに生じるフレキソ印刷用刷版の歪みにより印刷結果が歪むことを抑制することができる。
【００２２】
請求項５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における最上層の２次元画像の画像データを取得する取得手段と、前記最上層の１つ下の層から最下層に向かって順次着目層を移動させながら、着目層の１つ上の層の画像データが示す２次元画像の輪郭部を示すエッジ位置と、前記最上層の２次元画像の輪郭部を示すエッジ位置を基準として各層の２次元画像の輪郭部の目標とするエッジ位置を表す関数により表される着目層の２次元画像の輪郭部を示すエッジ位置と、に基づいて着目層の２次元画像の画像データを生成する処理を繰り返すことにより、前記フレキソ印刷用刷版を形成するための各層毎の画像データを生成する生成手段と、を有する。
【００２３】
このような構成によれば、２次元画像の層が２層以上積層されたフレキソ印刷用刷版を形成するための各層毎の画像データを生成することができる。
【００２４】
請求項６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における最上層の２次元画像の画像データを取得する取得手段と、前記最上層の１つ下の層から最下層に向かって順次着目層を移動させながら、着目層の１つ上の層の画像データが示す２次元画像の輪郭部を示すエッジ位置と、前記最上層の２次元画像の輪郭部を示すエッジ位置を基準として各層の２次元画像の輪郭部の目標とするエッジ位置を表す関数により表される着目層の２次元画像の輪郭部を示すエッジ位置と、に基づいて着目層の２次元画像の画像データを生成する処理を繰り返すことにより、前記フレキソ印刷用刷版を形成するための各層毎の画像データを生成する生成手段と、を有する。
【００２５】
このような構成によれば、２次元画像の層が２層以上積層されたフレキソ印刷用刷版を形成するための各層毎の画像データを生成して、該生成した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、２次元画像の層が２層以上積層されたフレキソ印刷用刷版を形成するための各層毎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フレキソ刷版作成装置の構成を示す図である。
【図３】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４】刷版の３次元構造を説明する説明図である。
【図５】主制御部（積層画像データ生成部）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６】主制御部（積層画像データ生成部）により行われる、図５のステップ１０６のサブルーチンを示すフローチャートである。
【図７】shape(i)関数の具体例を示す図である。
【図８】膨張処理を説明する説明図である。
【図９】（Ａ）は、フレキソ印刷装置の構成例を示す構成図であり、（Ｂ）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、（Ｃ）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】ドラム走査型のフレキソ刷版作成装置の構成を示す図である。
【図１１】従来の３次元構造の画像データの生成技術を説明する説明図である。
【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】
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２次元画像の画像データ（以下、２次元画像データと呼称）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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
なお、本実施の形態では図示を省略するが、積層された層の高さを計測するレーザー変位計、２次元形状計測センサ、ラインカメラ又はエリアカメラなどを刷版作成装置１０に搭載してもよい。これら計測センサやカメラなどにより、キャリッジ２４の走査とともに刷版１２の厚さ、刷版１２の表面形状や表面状態を計測することによって、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もよい。特に２次元形状計測センサは、キャリッジ２４の走査とともに一定幅の高さ情報を得ることができるので、積層形成する版の表面状態、凹凸をリアルタイムに把握し、不足する高さを補いながら連続吐出して行くことを可能とする有望な手段である。
【００４３】
［記録ヘッド］
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
［光源］
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
［刷版の材料］
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
［刷版作成装置１０の制御系の構成］
【００５８】
図３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、及び記録ヘッド７２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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
なお、図３に、主制御部６０のＣＰＵがＲＯＭに記憶されたプログラムを実行することにより実現される機能から、主要な機能（積層画像データ生成部７４及び吐出データ生成部７６）を抽出して図示した。
【００６５】
積層画像データ生成部７４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２次元画像データから、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。
【００６６】
吐出データ生成部７６は、積層画像データ生成部７４で生成され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。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、吐出データ生成部７６は、必要に応じて各種制御信号の付与・挿入も行う。
【００６７】
刷版作成装置１０には、接続ケーブル或いは通信ネットワークを介して画像処理装置５０が接続されている。なお、刷版作成装置１０には、画像処理装置５０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。
【００６８】
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２次元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２次元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。
【００６９】
［積層画像データの生成］
【００７０】
刷版作成装置１０により作成される刷版１２は、図４に示すような３次元構造を有する。
【００７１】
最上層（Ｎ層目）に形成された画線部は、原稿画像を表す部分である。フレキソ印刷では、画線部に付着した印刷用のインキが被印刷媒体に転写されることにより印刷がなされる（図９（Ａ）も参照。）。
【００７２】
ここで、基材１２ａの表面をフロアーと呼ぶ。最下層の１層目から最上層のＮ層目まで１層ずつ厚さｄ(mm)の２次元画像層を形成して積層していくことにより、フロアーから画線部までの厚さがＤ(mm)の３次元構造の刷版１２が形成される。なお、画線部の輪郭部からフロアーに向かって連なるスロープ状の表面部分をショルダーと呼称する。
【００７３】
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。
【００７４】
図５は、主制御部６０（積層画像データ生成部７４）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。
【００７５】
ステップ１００では、条件設定を行う。具体的には、以下の５つの条件を設定する。
条件１）出力解像度Ｒ[dot/mm]
条件２）使用される光硬化性材料の種類
条件３）刷版作成装置１０の描画性能（描画スピード、吐出液滴量等を含む）
条件４）版厚さＤ[mm]
条件５）ショルダーの形状
【００７６】
これら条件は、刷版作成装置１０の使用者がユーザインタフェース７８を介して指定した情報が設定されるか、刷版作成装置１０の主制御部６０を構成するＲＯＭに予め記憶されている情報に基づいて設定される。
【００７７】
なお、条件１で設定される出力解像度は、ここでは、1mmの幅にどれだけのドット（吐出された液滴を硬化させて形成されるドット）が含まれるかを示すdot/mmを単位として設定する。本実施の形態では、１画素を記録ヘッド７２から吐出された１つの液滴を硬化させて形成するため、１画素の幅は１／Ｒとなる。
【００７８】
この出力解像度は、出力物の精細さによって変化させてもよい。例えば、高精細の出力を要する刷版１２を作成する場合には、比較的高い解像度を設定し、ダンボール等の品質があまり重要視されないものに印刷する刷版１２を作成する場合には、比較的低い解像度を設定することができる。さらにまた、使用者が刷版１２の用途を指定した場合に、積層画像データ生成部７４が該指定された用途から自動的に解像度を判定して条件１を設定してもよい。
【００７９】
条件５のショルダーの形状には、本実施の形態では、画線部（最上層のＮ層目）に対するｉ層目の２次元画像の広がり形状を示す関数（ここでは、shape(i)関数と呼称する）を設定する。具体的には、shape(i)関数により、画線部の輪郭部を示すエッジ位置を基準としてｉ層目の２次元画像の輪郭部の目標とするエッジ位置が求められる。
【００８０】
条件５の設定方法であるが、例えば、図７（Ａ）に示すような複数種類のshape(i)関数（ここで、縦軸は距離[mm]、横軸はi層(Nで正規化)を示す。）を用意しておき、これら関数に予め識別番号Ｋを付与してＲＯＭに記憶しておく。そして、識別番号Ｋを指定することで条件５を設定するようにしてもよい。
【００８１】
また、shape(i)関数は線形の関数でなくてもよく、図７（Ｂ）や図７（Ｃ）に示すように、非線形の関数であってもよい。
【００８２】
また、予め記憶されているshape(i)関数を選ぶ代わりに、刷版作成装置１０の使用者がユーザインタフェース７８を介して任意にshape(i)関数を設定しても良いし、パラメータを入力してshape(i)関数を作成してもよい。
【００８３】
なお、shape関数は、画線部における高精細部分の強度や、刷版が使用されるフレキソ印刷装置の印圧などの情報から判断して設定することができる。また、このような情報を使用者がユーザインタフェース７８を操作して入力し、該入力された情報に応じたshape関数を自動的に積層画像データ生成部７４が選択するようにしてもよい。
【００８４】
ステップ１０２では、２次元画像層の積層数Ｎを算出する。具体的には、まず、上記設定された条件２と条件３とに基づいて、予め実験等で求めておいた１層あたりの積層厚さｄを求める。積層厚さは、記録ヘッド７２から吐出する光硬化性材料の硬化特性（例えば、硬化したときの硬さや、かたまりやすさ）、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求めておくとよい。該実験結果に基づいて、条件内容と積層厚さｄとが対応したテーブルを作成してＲＯＭ等に予め記憶しておく。積層画像データ生成部７４は、該テーブルから、上記設定された条件２、３に相当する条件を読み出して積層厚さｄを求める。
【００８５】
そして、積層画像データ生成部７４は、条件４の版厚Ｄを上記求めた積層厚さｄで除算して積層数Ｎ(N=D/d)を算出する。
【００８６】
ステップ１０４では、画像処理装置５０から２次元画像データを取得する。ここで取得される２次元画像データは、画線部の画像を表す画像データである。
【００８７】
なお、画像処理装置５０から取得した２次元画像データの解像度が、上記条件１で設定された出力解像度Ｒと異なる場合には、該出力解像度Ｒとなるように解像度変換する。あるいは、積層画像データ生成部７４から画像処理装置５０に対して、出力解像度Ｒ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２次元画像データを取得するようにしてもよい。
【００８８】
ステップ１０６では、上記取得した２次元画像データから積層画像データを生成する積層画像データ生成処理のサブルーチンを実行する。
【００８９】
図６は、主制御部６０（積層画像データ生成部７４）により行われる、図５のステップ１０６のサブルーチンを示すフローチャートである。
【００９０】
ステップ２００では、初期値の設定を行う。
【００９１】
より詳述すると、まず、着目層を示す変数loopに、上記求めた積層数Ｎをセットする。
【００９２】
更に、loop（この時点ではＮ）層目を描画するための画像データを示すOutImg_bin(x,y,loop)に、上記画像処理装置５０から取得した、画線部の画像を表す２次元画像データInImg_bin(x,y)をセットする。
【００９３】
更に、２次元画像の輪郭部を示すエッジ位置を示す変数Edge_positionに０(mm)をセットする。ここでは、画線部の輪郭部を示すエッジ位置を０としている。
【００９４】
ステップ２０２では、変数loopから１を減算する。これにより、１層下の層が着目層となり、この時点では、エッジ位置を示す変数Edge_positionの値は、着目層より１層上の２次元画像の輪郭部を示すエッジ位置を示す値となる。
【００９５】
ステップ２０４では、着目層のエッジ位置の確認を行う。すなわち、上記条件５で設定したshape(i)関数に、変数loopが示す値をセットして、loop層目の２次元画像の輪郭部の目標とするエッジ位置を求める。そして、このshape(i)関数の値と、変数Edge_positionの値とを比較し、その水平方向の差ΔＳが１／Ｒ以上であるか否かを判断する。Ｒは、上記条件１で設定した出力解像度Ｒである。差ΔＳが１／Ｒ未満であれば、ステップ２０６に移行する。
【００９６】
ステップ２０６では、着目層の画像データOutImg_bin(x,y,loop)に、着目層の１つ上の層の画像データOutImg_bin(x,y,loop+1)を設定する。すなわち、着目層より１つ上の層の画像データと同じ画像データを着目層の画像データとして生成する。
【００９７】
ステップ２０６の後は、ステップ２１２に移行する。
【００９８】
ステップ２１２では、変数loopが１であるか否かを判定する。ここで否定判定されると、ステップ２０２に戻り、１つ下の層を着目層として処理が繰り返される。一方、ここで肯定判定されると、本サブルーチンは終了し、メインルーチンも終了する。
【００９９】
一方、ステップ２０４で、上記差ΔＳが１／Ｒ以上であると判断されれば、ステップ２０８に移行する。
【０１００】
ステップ２０８では、着目層の１つ上の層の画像データに膨張処理を施した画像データF(OutImg_bin(x,y,loop+1))を、着目層の画像データOutImg_bin(x,y,loop)として生成する。ここで、Ｆは膨張処理を示す。Ｆにより、１つ上の層の２次元画像を各方向にα画素ずつ膨張させた２次元画像を示す画像データが作成される。ここで、αは、上記ΔＳを１画素の幅（１／Ｒ）で除算したときの商の整数部を示す。
【０１０１】
なお、膨張処理Ｆは、既存の膨張処理を用いることができる。例えば、単純な例では、２値画像を１画素太らせる処理として、図８に示すように、３＊３画素の９画素をウインドウ関数として最大値フィルターをかけることで容易に実現することができる。すなわち、着目画素(x,y)の周囲８画素のうち、いずれか１画素が１(黒)であれば、着目画素を１とする。
【０１０２】
ステップ２０８の後は、ステップ２１０で、変数Edge_positionに上記膨張処理Fの膨張画素数αを加算して、変数Edge_positionを更新する。
【０１０３】
ステップ２１０の後は、ステップ２１２に移行する。ステップ２１２での処理は上述したとおりである。
【０１０４】
上述した処理により、刷版１２の形状を規定する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）が生成される。
【０１０５】
なお、生成された積層画像データを保存したり転送したりする場合には、１層毎にOut_Img(x,y,n)の形で保存、転送をすることができる。また、shape関数と、積層厚さｄによっては、同一の画像データを複数の層で用いる場合が考えられるが、この場合には、ランレングス符号化の圧縮方式を採用し、同一の画像データが連続する複数層の画像データを、（共通の画像データ、連続する積層数）の形式で保存してもよい。すなわち、[Out_Img(x、y),M]の形式で保存することも可能である。ここで、Ｍは同一データが連続する積層数である。
【０１０６】
さらに、上記積層画像データの生成方法によれば、各層で描画される画像データは、１つ上の層の画像データに等しい或いは１つ上の層の画像データを含む画像データとなる。また、各層における１つ上の層と比較したときの増分に重複はない。従って、各層の２値の画像データを２次元座標系(x,y)で示される各位置毎に加算した値を保存するようにしてもよい。すなわち、
【０１０７】
【数１】
2010221555.tif 000003
【０１０８】
で表された２次元の階調データとして画像データを保持することも可能である。この方式を採用した場合、描画の際には、２値化演算を行って各層の画像データを取り出すことができる。
【０１０９】
更に、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。
【０１１０】
例えば、フレキソ印刷の版胴に刷版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２次元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。
【０１１１】
まず、フレキソ印刷装置の構成を説明し、上記刷版１２を版胴に巻き付けた際に生じる歪みについて説明する。
【０１１２】
図９（Ａ）は、フレキソ印刷装置４８の構成例を示す構成図である。
【０１１３】
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。
【０１１４】
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。
【０１１５】
図９（Ｂ）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の版厚をＤmm（ここでは基材１２ａの厚さ含む）とする。図９（Ｃ）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（図４も参照。）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。
【０１１６】
従って、画線部の画像データに対して、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２次元画像データが表す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２次元画像データに倍率変換処理を施し、該倍率変換処理後の２次元画像データに基づいて、上記実施の形態で説明した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。
【０１１７】
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。
【０１１８】
この変倍処理は、画像処理装置５０で行ってもよいし、刷版作成装置１０の主制御部６０で行ってもよい。
【０１１９】
また、上記実施の形態では、刷版作成装置が、Ｘ−Ｙ軸走査ステージ型の刷版作成装置１０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。
【０１２０】
図１０は、ドラム走査型の刷版作成装置８０の構成を示す図である。
【０１２１】
図１０に示すように、刷版作成装置８０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。
【０１２２】
この刷版作成装置８０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。
【０１２３】
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。
【０１２４】
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。
【０１２５】
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。
【０１２６】
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。
【０１２７】
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。
【０１２８】
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レーザー変位計、２次元形状計測センサ、ラインカメラなどを搭載するようにしてもよい。このような構成により、回転ドラム３０の回転とともに刷版１２の高さ（厚さ）、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、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もよい。
【０１２９】
ドラム走査型の刷版作成装置８０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８０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８０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。
【０１３０】
また、上述した実施の形態では、画像処理装置５０から２次元画像データを取得して刷版作成装置１０の主制御部６０（積層画像データ生成部７４）で、積層画像データを生成する例について説明したが、画像処理装置５０に積層画像データ生成部７４の機能を設け、画像処理装置５０側で積層画像データを生成するようにしてもよい。
【符号の説明】
【０１３１】
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
７４   積層画像データ生成部
８０   刷版作成装置
【図１】
2010221555.tif 000004
【図２】
2010221555.tif 000005
【図３】
2010221555.tif 000006
【図４】
2010221555.tif 000007
【図５】
2010221555.tif 000008
【図６】
2010221555.tif 000009
【図７】
2010221555.tif 000010
【図８】
2010221555.tif 000011
【図９】
2010221555.tif 000012
【図１０】
2010221555.tif 000013
【図１１】
2010221555.tif 000014