(57)【要約】【課題】２次元画像の層を１層以上積層した積層部を複数個基材上に積層させて形成するフレキソ印刷用刷版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１層以上積層した積層部を複数個基材上に積層させて形成するフレキソ印刷用刷版の少なくとも２つの積層部の各々について、該各々の積層部の最上層の２次元画像のエッジ位置を基準として、各々の積層部に含まれる各層の２次元画像の目標とするエッジ位置を示す関数を設定し、該関数が設定された積層部の各々について、上層から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次元画像のエッジ位置及び上記設定された関数により示される着目層の２次元画像のエッジ位置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各層毎の画像データを生成する。【選択図】図５
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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１層以上積層した積層部を複数個基材上に積層させて形成するフレキソ印刷用刷版の少なくとも２つの積層部の各々について、該各々の積層部の最上層の２次元画像の輪郭部を示すエッジ位置を基準として、各々の積層部に含まれる各層の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を設定する設定工程と、
前記関数が設定された積層部の各々について、上層から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、及び前記設定された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、前記関数が設定された積層部の各々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】
前記複数の積層部は、最上部に形成され、かつ印刷用のインキが付与されるレリーフ部と、該レリーフ部の下層に形成され、かつクッション性を有するクッション部とを含む請求項１に記載の画像データ生成方法。
【請求項３】
前記複数の積層部は、最上部に形成され、かつ印刷用のインキが付与されるレリーフ部と、該レリーフ部と前記基材との間に形成され、該レリーフ部及び前記基材に密着される密着部とを含む請求項１に記載の画像データ生成方法。
【請求項４】
前記複数の積層部は、最上部に形成され、かつ印刷用のインキが付与されるレリーフ部と、該レリーフ部の下層に形成され、かつクッション性を有するクッション部と、該クッション部と前記基材との間に形成され、かつ該クッション部及び前記基材に密着される密着部とを含む請求項１に記載の画像データ生成方法。
【請求項５】
前記密着部が前記関数が設定された積層部に含まれていない場合に、前記密着部が前記基材全面を覆って形成されるように前記密着部の各層の画像データを生成する密着部データ生成工程を更に含む請求項４に記載の画像データ生成方法。
【請求項６】
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１層以上積層した積層部を複数個基材上に積層させて形成するフレキソ印刷用刷版の少なくとも２つの積層部の各々について、該各々の積層部の最上層の２次元画像の輪郭部を示すエッジ位置を基準として、各々の積層部に含まれる各層の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を設定する設定手段と、
前記関数が設定された積層部の各々について、上層から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、及び前記設定された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、前記関数が設定された積層部の各々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７】
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１層以上積層した積層部を複数個基材上に積層させて形成するフレキソ印刷用刷版の少なくとも２つの積層部の各々について、該各々の積層部の最上層の２次元画像の輪郭部を示すエッジ位置を基準として、各々の積層部に含まれる各層の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を設定する設定手段と、
前記関数が設定された積層部の各々について、上層から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、及び前記設定された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、前記関数が設定された積層部の各々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１３（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１３（Ｂ）に示すように基材（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】
また、フレキソ印刷では、刷版に柔軟性をもたせるためさまざまな版厚さを実現する必要がある。上記特許文献２、３には、図１４に示すように、刷版として、基材の上にクッション部となる弾性層を持つ支持体を設け、その上にインクジェット方式で光硬化性材料の液滴を吐出してレリーフ部（表面に印刷用インキが付着する積層部分）を作成する例が記載されている。
【００１４】
このような層構成では、クッション部のバリエーション（厚み）を得るのに、基材にクッション部を別途塗布する手間がかかり、さらにレリーフ部が形成される領域以外の広い範囲にもクッション部が残ることになり、材料が無駄になる。これでは折角のオンデマンド性を持つインクジェット装置での特性を生かしきれない。
【００１５】
本発明は上記事実を考慮して成されたもので、２次元画像の層を１層以上積層した積層部を複数個基材上に積層させて形成するフレキソ印刷用刷版の少なくとも２つの積層部の各々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】
【００１６】
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１層以上積層した積層部を複数個基材上に積層させて形成するフレキソ印刷用刷版の少なくとも２つの積層部の各々について、該各々の積層部の最上層の２次元画像の輪郭部を示すエッジ位置を基準として、各々の積層部に含まれる各層の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を設定する設定工程と、前記関数が設定された積層部の各々について、上層から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、及び前記設定された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、前記関数が設定された積層部の各々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。
【００１７】
このような構成によれば、２次元画像の層を１層以上積層した積層部を複数個基材上に積層させて形成するフレキソ印刷用刷版の少なくとも２つの積層部の各々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。
【００１８】
なお、請求項２に記載のように、前記複数の積層部は、最上部に形成され、かつ印刷用のインキが付与されるレリーフ部と、該レリーフ部の下層に形成され、かつクッション性を有するクッション部とを含んでいてもよい。
【００１９】
このような構成によれば、フレキソ印刷用刷版の印刷品質が向上する。
【００２０】
また、請求項３に記載のように、前記複数の積層部は、最上部に形成され、かつ印刷用のインキが付与されるレリーフ部と、該レリーフ部と前記基材との間に形成され、該レリーフ部及び前記基材に密着される密着部とを含んでいてもよい。
【００２１】
このような構成によれば、レリーフ部が基材からはがれにくくなる。
【００２２】
また、請求項４に記載のように、前記複数の積層部は、最上部に形成され、かつ印刷用のインキが付与されるレリーフ部と、該レリーフ部の下層に形成され、かつクッション性を有するクッション部と、該クッション部と前記基材との間に形成され、かつ該クッション部及び前記基材に密着される密着部とを含んでいてもよい。
【００２３】
このような構成によれば、フレキソ印刷用刷版の印刷品質が向上すると共に、レリーフ部及びクッション部が基材からはがれにくくなる。
【００２４】
また、請求項５に記載のように、前記密着部が前記関数が設定された積層部に含まれていない場合に、前記密着部が前記基材全面を覆って形成されるように前記密着部の各層の画像データを生成する密着部データ生成工程を更に含んでいてもよい。
【００２５】
このような構成によれば、基材との密着度を高めることができる。
【００２６】
請求項６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１層以上積層した積層部を複数個基材上に積層させて形成するフレキソ印刷用刷版の少なくとも２つの積層部の各々について、該各々の積層部の最上層の２次元画像の輪郭部を示すエッジ位置を基準として、各々の積層部に含まれる各層の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を設定する設定手段と、前記関数が設定された積層部の各々について、上層から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、及び前記設定された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、前記関数が設定された積層部の各々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、を有するものである。
【００２７】
このような構成によれば、２次元画像の層を１層以上積層した積層部を複数個基材上に積層させて形成するフレキソ印刷用刷版の少なくとも２つの積層部の各々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。
【００２８】
請求項７に記載の刷版作成装置は、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１層以上積層した積層部を複数個基材上に積層させて形成するフレキソ印刷用刷版の少なくとも２つの積層部の各々について、該各々の積層部の最上層の２次元画像の輪郭部を示すエッジ位置を基準として、各々の積層部に含まれる各層の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を設定する設定手段と、前記関数が設定された積層部の各々について、上層から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、及び前記設定された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、前記関数が設定された積層部の各々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、を有するものである。
【００２９】
このような構成によれば、２次元画像の層を１層以上積層した積層部を複数個基材上に積層させて形成するフレキソ印刷用刷版の少なくとも２つの積層部の各々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】
【００３０】
以上説明したように本発明は、２次元画像の層を１層以上積層した積層部を複数個基材上に積層させて形成するフレキソ印刷用刷版の少なくとも２つの積層部の各々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】
【００３１】
【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】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】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１０８のサブルーチンを示すフローチャートである。
【図８】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１１０のサブルーチンを示すフローチャートである。
【図９】shape(i)関数の具体例を示す図である。
【図１０】膨張処理を説明する説明図である。
【図１１】（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１２】ドラム走査型の刷版作成装置の構成を示す図である。
【図１３】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。
【図１４】従来の刷版の３次元構造を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
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。
【００３３】
［全体構成］
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
［記録ヘッド］
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
［光源］
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
［刷版の材料］
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
［刷版作成装置１０の制御系の構成］
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
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。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
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。
【００７３】
［積層画像データの生成］
【００７４】
本実施の形態に係る刷版作成装置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。図示されるように、基材１２ａには１層以上の２次元画像層が積層された積層部が３個形成されている。具体的には、基材１２ａの上に密着部１２ｂが積層され、密着部１２ｂの上にクッション部１２ｃが積層され、クッション部１２ｃの上にレリーフ部１２ｄが積層されている。
【００７５】
レリーフ部１２ｄは、２次元画像がＮ１層積層された積層部であり、その最上層に形成された画線部は、原稿画像を表す部分となる。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１１（Ａ）も参照。）。
【００７６】
クッション部１２ｃは、刷版性能、特に印刷品質（例えば、高精細部における印刷品質や印刷時の印圧変動に起因する品質の安定化等）の向上を目的として設けられた弾性積層部であり、２次元画像がＮ２層積層された積層構造を有する。すなわち、クッション部１２ｃは、クッション性（例えば、フレキソ印刷時に印圧がかかると弾性変形し、印圧から開放されると復元するような特性）を有する積層部である。クッション部１２ｃは、レリーフ部１２ｄと同じ材料により構成する。
【００７７】
本実施の形態では、クッション部１２ｃを、レリーフ部１２ｄの最下層に対応する領域に設け、それ以外の領域には設けていない。不要な領域にクッション部１２ｃを設けないことにより、材料の無駄が抑制される。
【００７８】
特に、弾性が必要なダンボール等に印刷するための刷版は、クッション部１２ｃの厚さが厚くなるため、基材１２ａの全面にクッション層を設けると、材料の無駄が多くなる。これに対して本実施の形態で示すようにクッション部１２ｃを設けることによって、材料の無駄を省くことができる。
【００７９】
密着部１２ｂは、刷版性能、特に、基材１２ａとの密着強度を高めることを目的として設けられた部分であり、２次元画像層がＮ３層積層されてなる積層部である。密着部１２ｂも、レリーフ部１２ｄ及びクッション部１２ｃと同じ材料により構成する。
【００８０】
一般に基材１２ａ上に光硬化性樹脂を吐出する場合、基材１２ａと光硬化性樹脂の密着強度が問題となる。特に、基材１２ａが柔軟な素材である場合には、その上に積層する材料によっては柔軟性がなく、はがれやすくなる場合がある。そこで、本実施の形態では、クッション部１２ｃと基材１２ａとの間に、クッション部１２ｃの最下層の面積より大きな面積を有し、クッション部１２ｃ及び基材１２ａに密着された薄い密着部１２ｂを設け、密着面積をとることで、基材１２ａとの密着性を高めている。
【００８１】
密着部１２ｂは、例えば、１〜２mm程度以下の厚さで、クッション部１２ｃの最下層の面積より３〜５mm程度大きな面積を有するように形成するようにしてもよい。密着部１２ｂの最低限必要な面積を、クッション部１２ｃの最下層の面積及びクッション部１２ｃ及びレリーフ部１２ｄの厚さなどに応じて、予め実験などで好適な値を求めておくようにしてもよい。
【００８２】
なお、レリーフ部１２ｄ及びクッション部１２ｃは同じ材料で形成するため強固に接着する。また、クッション部１２ｃ及び密着部１２ｂも同じ材料で形成するため強固に接着する。そして、密着部１２ｂは、広ければ広いほど基材１２ａと密着部１２ｂとの密着力が高まるため、例えば、非常に薄い薄層で基材１２ａの面積（ｘ−ｙ平面の面積）とほぼ同じの面積を有していてもよい。更には、密着部１２ｂを、基材１２ａの全面を覆うように形成してもよい。また、密着部１２ｂは、複数層でなくてもよく、１層で構成されていてもよい。
【００８３】
本実施の形態では、各積層部に同一材料を使用する例で説明しているが、それに限ったものではない。各積層部の密着性能を保持しつつ、各積層部の機能を向上する材料があればそれを使用することができる。例えば、レリーフ部１２ｄには、印刷用インクの着肉性が良い材料、クッション部１２ｃには、より弾性を持った材料、密着部１２ｂには、基材１２ａとクッション部１２ｃ(またはレリーフ部１２ｄ)の双方により強固に密着する材料を用いることができる。
【００８４】
また、図４では、クッション部１２ｃの下に密着部１２ｂを設けているが、例えば、クッション部１２ｃを設けない構成とした場合には、レリーフ部１２ｄの下層に密着部１２ｂを設けてもよい。
【００８５】
また、例えば、基材１２ａに対してクッション部１２ｃが十分に大きな面積を有する場合には、密着部１２ｂを設けない構成としてもよい。
【００８６】
ところで、３つの積層部全体の積層数をＮとすると、Ｎは次式で表される。
Ｎ＝Ｎ１＋Ｎ２＋Ｎ３
【００８７】
また、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複数層が積層された３次元構造の刷版１２が形成される。なお、レリーフ部１２ｄの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、クッション部１２ｃの最上層の２次元画像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、及び密着部１２ｂの最上層の２次元画像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の各々をショルダーと呼称する。後述するように、ショルダーの形状は、レリーフ部１２ｄ、クッション部１２ｃ、及び密着部１２ｂの各々に応じて設定することができる。
【００８８】
なお、クッション部１２ｃ及び密着部１２ｂについては、高精細な画像の描画はないため、出力解像度をレリーフ部１２ｄよりも荒くして描画するようにしてもよい。このように、クッション部１２ｃ及び密着部１２ｂの出力解像度をレリーフ部１２ｄよりも低くして形成する場合には、例えば、記録ヘッド７２を滴量が異なる複数種類の液滴の吐出が可能に構成し（例えば、駆動素子としてピエゾ圧電素子を用い駆動波形を調整して滴量を調整することが可能に構成する、或いは、異なる滴量の液滴を吐出するノズル列を複数配列して構成する、など）、クッション部１２ｃ及び密着部１２ｂを形成する際に、レリーフ部１２ｄを形成する場合よりも低解像度且つ大吐出量で液滴を吐出して形成するようにする。これにより、高速描画できる。なお、本実施の形態では、各積層部の出力解像度が同じものとして説明する。
【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。
【００９１】
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（D1[mm]：レリーフ部の版厚、D2[mm]：クッション部の版厚、D3[mm]：密着部の版厚）
条件５）ショルダーの形状（sh1：レリーフ部のショルダー形状、sh2：クッション部のショルダー形状、sh3：密着部のショルダー形状）
【００９２】
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。
【００９３】
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。
【００９４】
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。
【００９５】
条件４の版厚については、レリーフ部１２ｄ、クッション部１２ｃ、密着部１２ｂのそれぞれについて、版厚を設定する。
【００９６】
条件５のショルダーの形状には、本実施の形態では、レリーフ部１２ｄ、クッション部１２ｃ、密着部１２ｂのそれぞれについて、各々の積層部の最上層の２次元画像に対する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、各積層部の最上層の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。
【００９７】
なお、条件５で設定された各積層部毎のshape(i)関数を区別して説明する場合には、レリーフ部１２ｄのショルダー形状として指定した値sh1が示すshape(i)関数を「shape1(i)関数」と称し、クッション部１２ｃのショルダー形状として指定した値sh2が示すshape(i)関数を「shape2(i)関数」と称し、密着部１２ｂのショルダー形状として指定した値sh3が示すshape(i)関数を「shape3(i)関数」と称する。又、これらを区別しないで説明する場合には、単にshape(i)関数と称する。
【００９８】
条件５の設定方法であるが、例えば、図９（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。
【００９９】
また、shape(i)関数は線形の関数でなくてもよく、図９（Ｂ）や図９（Ｃ）に示すように、非線形の関数であってもよい。
【０１００】
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。
【０１０１】
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。
【０１０２】
ステップ１０２では、２次元画像層の積層数をレリーフ部１２ｄ、クッション部１２ｃ、及び密着部１２ｂ毎に算出する。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。
【０１０３】
そして、積層画像データ生成部７４は、条件４の３つの版厚Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３のそれぞれを上記求めた積層厚さｄで除算して、各部毎の積層数Ｎ１、Ｎ２、Ｎ３（Nｘ=(Dｘ/d)、X=1,2,3）を算出する。
【０１０４】
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。
【０１０５】
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。
【０１０６】
ステップ１０６では、レリーフ部１２ｄの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。
【０１０７】
ステップ１０８では、クッション部１２ｃの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。
【０１０８】
ステップ１１０では、密着部１２ｂの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。
【０１０９】
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。
【０１１０】
ステップ２００では、初期値の設定を行う。
【０１１１】
より詳述すると、まず、レリーフ部１２ｄにおける着目層を示す変数loop_aに、Ｎ１をセットし、３つの積層部全体における着目層を示す変数loop_bに、全体の積層数Ｎをセットする。
【０１１２】
更に、loop_b（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_b)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。
【０１１３】
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。
【０１１４】
ステップ２０２では、変数loop_a及び変数loop_bからそれぞれ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。
【０１１５】
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においてレリーフ部１２ｄのショルダー形状として設定した値sh1が示すshape1(i)関数に、変数loop_aをセットして、着目層の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shape1(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。
【０１１６】
ステップ２０６では、着目層の画像データOutImg_bin(x,y,loop_b)に、着目層の１つ上の層の画像データOutImg_bin(x,y,loop_b+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。
【０１１７】
ステップ２０６の後は、ステップ２１２に移行する。
【０１１８】
ステップ２１２では、変数loop_aが１であるか否かを判定する。すなわち、レリーフ部１２ｄの最下層まで積層画像データを作成したか否かを判定する。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する。
【０１１９】
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。
【０１２０】
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_b+1))を、着目層の画像データOutImg_bin(x,y,loop_b)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。
【０１２１】
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１０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。
【０１２２】
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。
【０１２３】
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。
【０１２４】
上述した処理により、レリーフ部１２ｄ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。
【０１２５】
図７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１０８のサブルーチンを示すフローチャートである。
【０１２６】
ステップ３００では、初期値の設定を行う。
【０１２７】
より詳述すると、まず、クッション部１２ｃにおける着目層を示す変数loop_aに、Ｎ２をセットし、３つの積層部全体における着目層を示す変数loop_bに、Ｎ２＋Ｎ３をセットする。
【０１２８】
更に、上記ステップ１０６のサブルーチンで生成された、レリーフ部１２ｄの最下層の画像データに隙間埋め処理を施した画像データ「Ｇ（InImg_bin(x,y,loop_b+1)）」を、着目層（ここではクッション部１２ｃの最上層）の画像データを示すOutImg_bin(x,y,loop_b)として生成する。ここで、Ｇは、隙間埋め処理を示す。隙間埋め処理Ｇにより、２次元画像に対してｎ回の膨張処理が実施された後、ｎ回の収縮処理が実施され、レリーフ部１２ｄの最下層の２次元画像の隙間が埋められた２次元画像を表す画像データが生成される。
【０１２９】
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、クッション部１２ｃの最上層の２次元画像の輪郭部を示すエッジ位置を０としている。
【０１３０】
ステップ３０２では、変数loopから１を減算して着目層を１層下の層に移動させる。
【０１３１】
ステップ３０４では、着目層のエッジ位置の確認を行う。ここでは、上記条件５においてクッション部１２ｃのショルダー形状として設定した値sh2が示すshape2(i)関数に、変数loop_aをセットして、着目層の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shape2(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。差ΔＳが１／Ｒ未満であれば、ステップ３０６に移行する。
【０１３２】
ステップ３０６では、着目層の画像データOutImg_bin(x,y,loop_b)に、着目層の１つ上の層の画像データOutImg_bin(x,y,loop_b+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。
【０１３３】
ステップ３０６の後は、ステップ３１２に移行する。
【０１３４】
ステップ３１２では、変数loop_aが１であるか否かを判定する。すなわち、クッション部１２ｃの最下層まで積層画像データを作成したか否かを判定する。ここで否定判定されると、ステップ３０２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する。
【０１３５】
一方、ステップ３０４で、上記差ΔＳが１／Ｒ以上であると判断されれば、ステップ３０８に移行する。
【０１３６】
ステップ３０８では、ステップ２０８の処理と同様に、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_b+1))を、着目層の画像データOutImg_bin(x,y,loop_b)として生成する。
【０１３７】
ステップ３０８の後は、ステップ３１０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。
【０１３８】
ステップ３１０の後は、ステップ３１２に移行する。ステップ３１２での処理は上述したとおりである。
【０１３９】
上述した処理により、クッション部１２ｃ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。
【０１４０】
図８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１１０のサブルーチンを示すフローチャートである。
【０１４１】
ステップ４００では、初期値設定を行う。
【０１４２】
より詳述すると、まず、着目層を示す変数loopに、「Ｎ３」をセットして、着目層を、密着部１２ｂの最上層に設定する。
【０１４３】
更に、上記ステップ１０８のサブルーチンで生成された、クッション部１２ｃの最下層の画像データに膨張処理を施した画像データ「Ｂ（InImg_bin(x,y,N2+N3+1)）」を、着目層（ここでは密着部１２ｂの最上層）の画像データを示すOutImg_bin(x,y,loop)として生成する。Ｂは膨張処理を示す。この膨張処理Ｂにより、クッション部１２ｃの最下層の２次元画像を予め定められた画素数γずつ各方向に膨張させた２次元画像を示す画像データが生成される。
【０１４４】
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、密着部１２ｂの最上層の２次元画像の輪郭部を示すエッジ位置を０としている。
【０１４５】
なお、ここでは、クッション部１２ｃの最下層の２次元画像に膨張処理Ｂを施した２次元画像を表す画像データを、密着部１２ｂの最上層の画像データとして生成する例について説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、クッション部１２ｃの最下層の画像データと同じ画像データを、密着部１２ｂの最上層の画像データとして生成するようにしてもよい。
【０１４６】
ステップ４０２では、変数loopから１を減算して着目層を１層下の層に移動させる。        
【０１４７】
ステップ４０４では、着目層のエッジ位置の確認を行う。ここでは、上記条件５において密着部１２ｂのショルダー形状として設定した値sh3が示すshape3(i)関数に、変数loopをセットして、着目層の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shape3(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４０４に移行する。
【０１４８】
ステップ４０６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。
【０１４９】
ステップ４０６の後は、ステップ４１２に移行する。
【０１５０】
ステップ４１２では、変数loopが１であるか否かを判定する。すなわち、密着部１２ｂの最下層まで積層画像データを作成したか否かを判定する。ここで否定判定されると、ステップ４０２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。
【０１５１】
一方、ステップ４０４で、上記差ΔＳが１／Ｒ以上であると判断されれば、ステップ４０６に移行する。
【０１５２】
ステップ４０８では、ステップ２０８の処理と同様に、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。
【０１５３】
ステップ４０８の後は、ステップ４１０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。
【０１５４】
ステップ４１０の後は、ステップ４１２に移行する。ステップ４１２での処理は上述したとおりである。
【０１５５】
上述した処理により、密着部１２ｂ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。
【０１５６】
なお、本実施の形態では、密着部１２ｂの積層画像データを、レリーフ部１２ｄ及びクッション部１２ｃと同様に、shape(i)関数を設定して生成する例について説明したが、密着部１２ｂについては、shape(i)関数を設定せずに積層画像データを生成してもよい。例えば、密着部１２ｂのショルダーが基材１２ａ（ｘ−ｙ平面）に対して垂直な形状となるように積層画像データを生成する場合には、クッション部１２ｃの最下層の２次元画像の面積を予め定められた画素数γだけ大きくなるよう膨張処理した２次元画像の画像データを、密着部１２ｂの各層毎の画像データとして生成する。また、密着部１２ｂの積層数を１層としてもよい。
【０１５７】
さらにまた、shape(i)関数を設定せずに密着部１２ｂの積層画像データを生成する場合には、密着部１２ｂが、基材１２ａの面積（ｘ−ｙ平面の面積）とほぼ同じの面積を有するように生成してもよいし、更には、基材１２ａの全面を覆うように生成してもよい。
【０１５８】
また、上記では、クッション部１２ｃの最下層の画像データに膨張処理を施した画像データを、密着部１２ｂの最上層の画像データとして生成する例について説明したが、クッション部１２ｃの最下層の画像データと同じデータを密着部１２ｂの最上層の画像データとして生成してもよい。
【０１５９】
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。
【０１６０】
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、
【０１６１】
【数１】
2010221557.tif 000003
【０１６２】
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。
【０１６３】
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。
【０１６４】
例えば、上記実施の形態では、レリーフ部１２ｄ、クッション部１２ｃ、及び密着部１２ｂの各々の出力解像度を同じにして刷版１２を形成する例について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、各積層部に応じた出力解像度で刷版１２を形成してもよい。このように積層部に応じた出力解像度で刷版１２を形成する場合、上記実施の形態で説明した、積層画像データの生成処理のステップ１００で条件１を設定する際、各積層部毎に出力解像度Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３を設定するようにする（Ｒ１：レリーフ部の出力解像度、Ｒ２：クッション部１２ｃの出力解像度、Ｒ３：密着部１２ｂの出力解像度）。
【０１６５】
更に、条件１で各積層部毎に出力解像度を設定した場合、図６に示すレリーフ部１２ｄの積層画像データを生成するサブルーチンのステップ２０４では、該設定したレリーフ部１２ｂの出力解像度Ｒ１を用い、ΔＳと１／Ｒ１とを比較して判定する。また、ステップ２０８では、１／Ｒの代わりに１／Ｒ１を用いて求められる膨張画素数αを用いて膨張処理を行う。
【０１６６】
同様に、図７に示すクッション部１２ｃの積層画像データを生成するサブルーチンのステップ３０４では、該設定したクッション部１２ｃの出力解像度Ｒ２を用い、ΔＳと１／Ｒ２とを比較して判定する。また、ステップ３０８では、１／Ｒの代わりに１／Ｒ２を用いて求められる膨張画素数αを用いて膨張処理を行う。
【０１６７】
同様に、図８に示す密着部１２ｂの積層画像データを生成するサブルーチンのステップ４０４では、該設定した密着部１２ｂの出力解像度Ｒ３を用い、ΔＳと１／Ｒ３とを比較して判定する。また、ステップ４０８では、１／Ｒの代わりに１／Ｒ３を用いて求められる膨張画素数αを用いて膨張処理を行う。
【０１６８】
また、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。
【０１６９】
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。
【０１７０】
図１１（Ａ）は、フレキソ印刷装置４８の構成例を示す構成図である。
【０１７１】
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。
【０１７２】
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。
【０１７３】
図１１（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（基材１２ａの厚さ含む）とする。図１１（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。
【０１７４】
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。
【０１７５】
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。
【０１７６】
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。
【０１７７】
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。
【０１７８】
図１２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。
【０１７９】
図１２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。
【０１８０】
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。
【０１８１】
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。
【０１８２】
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。
【０１８３】
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１２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１２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１２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。
【０１８４】
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。
【０１８５】
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。
【０１８６】
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。
【０１８７】
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。
【０１８８】
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】
【０１８９】
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】
2010221557.tif 000004
【図２】
2010221557.tif 000005
【図３】
2010221557.tif 000006
【図４】
2010221557.tif 000007
【図５】
2010221557.tif 000008
【図６】
2010221557.tif 000009
【図７】
2010221557.tif 000010
【図８】
2010221557.tif 000011
【図９】
2010221557.tif 000012
【図１０】
2010221557.tif 000013
【図１１】
2010221557.tif 000014
【図１２】
2010221557.tif 000015
【図１３】
2010221557.tif 000016
【図１４】
2010221557.tif 000017