(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
凹刻印刷パターンを印刷するためのシリンダ（１２）を彫刻する彫刻装置であって、
ａ）  前記シリンダ（１２）を回転駆動する駆動手段（３０）と、
ｂ）  前記駆動手段（３０）に接続され、前記彫刻装置の動作を制御するとともに、前記凹刻印刷パターンに対応する凹刻印刷パターン彫刻信号（３８）を生成する制御手段（３４）と、
ｃ）  前記制御手段（３４）に接続され、前記シリンダ（１２）が回転する間において前記凹刻印刷パターン彫刻信号（３８）に応じて前記シリンダ（１２）上に前記凹刻印刷パターンを彫刻する彫刻手段と、
を有する彫刻装置において、
ｄ）  前記制御手段（３４）は、前記凹刻印刷パターンが、複数のトレンチ（７７ａ）を備えた−以上の連続的な凹刻印刷キャラクタ（７３）を有するように、前記凹刻印刷パターン彫刻信号（３８）を生成可能である、
ことを特徴とする彫刻装置。
【請求項２】
請求項１記載の彫刻装置において、前記彫刻手段が、彫刻スタイラス（５８）を備えた彫刻ヘッド（２６）を有して構成されていることを特徴とする彫刻装置。
【請求項３】
請求項２記載の彫刻装置において、前記彫刻ヘッド（２６）が約２００マイクロ秒の立上り時間を有することを特徴とする彫刻装置。
【請求項４】
請求項２記載の彫刻装置において、前記彫刻ヘッド（２６）が２００マイクロ秒未満の立上り時間を有することを特徴とする彫刻装置。
【請求項５】
請求項２〜４のいずれか一項に記載の彫刻装置において、前記スタイラス（５８）が、Ｕ字型の先端部を有することを特徴とする彫刻装置。
【請求項６】
請求項２〜５のいずれか一項に記載の彫刻装置において、前記スタイラス（５８）が、５度以上の逃げ角を有することを特徴とする彫刻装置。
【請求項７】
請求項６記載の彫刻装置において、前記逃げ角が、１０度から２０度の範囲にあることを特徴とする彫刻装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか一項に記載の彫刻装置において、前記制御手段（３４）が、前記凹刻印刷パターンが彫刻される際に、前記凹刻印刷パターン（１４２）が少なくとも１つのインキ流れコントローラ（１４４）を有するように、前記凹刻印刷パターン彫刻信号（３８）を修正するインキ流れコントローラ発生部を有して構成されていることを特徴とする彫刻装置。
【請求項９】
請求項８記載の彫刻装置において、前記インキ流れコントローラ（１４４）が、前記凹刻印刷パターン（１４２）内に配置されたポストを有して構成されていることを特徴とする彫刻装置。
【請求項１０】
請求項８または９に記載の彫刻装置において、前記少なくとも１つのインキ流れコントローラ（１４４）が、前記凹刻印刷パターン（１４２）内に配置される彫刻されない領域（１４５）を有して構成されていることを特徴とする彫刻装置。
【請求項１１】
請求項８〜１０のいずれか一項に記載の彫刻装置において、前記インキ流れコントローラ（１４４）が、最大彫刻深さ未満の深さの彫刻領域を有して構成されていることを特徴とする彫刻装置。
【請求項１２】
請求項１１記載の彫刻装置において、前記最大彫刻深さが、約５０ミクロン未満の値をとることを特徴とする彫刻装置。
【請求項１３】
請求項８〜１２のいずれか一項に記載の彫刻装置において、前記凹刻印刷パターン彫刻信号（３８）が、第１の画素データ、第２の画素データ、および第３の画素データを有して構成され、前記インキ流れコントローラ発生部が、前記第１の画素データ、第２の画素データ、および第３の画素データを評価するとともに、前記第１の画素データ、第２の画素データ、および第３の画素データがブラックである場合に、前記インキ流れコントローラ（１４４）を生成する評価手段を有して構成されていることを特徴とする彫刻装置。
【請求項１４】
請求項１〜１３のいずれか一項に記載の彫刻装置において、前記凹刻印刷データソースファイルが、前記凹刻印刷パターンに少なくとも部分的に対応し、前記制御手段（３４）が、修正された凹刻印刷データソースファイルを生成するために、前記凹刻印刷データソースファイルを修正する拡張手段をさらに有して構成されていることを特徴とする彫刻装置。
【請求項１５】
請求項１４記載の彫刻装置において、前記修正された凹刻印刷データソースファイルに対応した彫刻信号（３８）を生成するための生成部を有して構成されていることを特徴とする彫刻装置。
【請求項１６】
請求項１〜１５のいずれか一項に記載の彫刻装置において、前記凹刻印刷パターン彫刻信号が、パルス幅変調されたことを特徴とする彫刻装置。
【請求項１７】
請求項１〜１６のいずれか一項に記載の彫刻装置において、前記シリンダ（１２）上に前記凹刻印刷パターンが螺旋状に彫刻されることを特徴とする彫刻装置。
【請求項１８】
請求項１〜１７のいずれか一項に記載の彫刻装置において、前記凹刻印刷パターンが、少なくとも１つの彫刻領域を備えており、該彫刻領域が０．００２インチ未満の高さを有していることを特徴とする彫刻装置。
【請求項１９】
凹刻印刷パターンを印刷するために、印刷機において使用されるシリンダ（１２）上に凹刻印刷パターンを彫刻するための方法であって、
ａ）  前記シリンダ（１２）を回転駆動する工程と、
ｂ）  前記凹刻印刷パターンに対応する凹刻印刷パターン彫刻信号（３８）を生成する工程と、
ｃ）  前記凹刻印刷パターン彫刻信号（３８）に応じて、シリンダ（１２）上に前記凹刻印刷パターンを彫刻する工程と、
を有する彫刻方法において、
ｄ）  前記凹刻印刷パターンが、複数のトレンチ（７７ａ）を備えた一以上の連続的な凹刻印刷キャラクタ（７３）を有するように、前記凹刻印刷パターン彫刻信号（３８）を生成する工程、
をさらに有することを特徴とする彫刻方法。
【請求項２０】
請求項１９記載の彫刻方法において、前記凹刻印刷パターンを彫刻する工程が、約２００マイクロ秒の応答時間を有する彫刻ヘッド（２６）を用いて前記シリンダ（１２）を彫刻する工程をさらに有することを特徴とする彫刻方法。
【請求項２１】
請求項１９記載の彫刻方法において、前記凹刻印刷パターンを彫刻する工程が、約２００マイクロ秒未満の応答時間を有する彫刻ヘッド（２６）を用いて前記シリンダ（１２）を彫刻する工程をさらに有することを特徴とする彫刻方法。
【請求項２２】
請求項１９〜２１のいずれか一項に記載の彫刻方法において、前記凹刻印刷パターン（１４２）が彫刻される際に、前記凹刻印刷パターン（１４２）内に少なくとも１つのインキ流れコントローラ（１４４）が配置されるように、前記凹刻印刷パターン彫刻信号（３８）を修正する工程をさらに有することを特徴とする彫刻方法。
【請求項２３】
請求項２２記載の彫刻方法において、前記少なくとも１つのインキ流れコントローラ（１４４）が、彫刻領域を有して構成されていることを特徴とする彫刻方法。
【請求項２４】
請求項２２または２３に記載の彫刻方法において、前記少なくとも１つのインキ流れコントローラ（１４４）が、最大深さ未満のトレンチを有して構成されていることを特徴とする彫刻方法。
【請求項２５】
請求項１９〜２４のいずれか一項に記載の彫刻方法において、前記凹刻印刷パターン彫刻信号（３８）は、複数の画素列に関連する画素データに対応し、前記複数の画素列のなかの１つの画素列の少なくとも１つの画素データに関して、少なくとも１つの隣接する画素がブラックである場合には、前記対象とする画素を非ブラック画素として設定する工程をさらに有することを特徴とする彫刻方法。
【請求項２６】
請求項２５記載の彫刻方法において、前記複数の画素列が、第１の画素列、第２の画素列、および第３の画素列を有して構成され、前記凹刻印刷パターン彫刻信号の生成工程が、前記第１の画素列、第２の画素列、および第３の画素列を評価する工程と、前記第１の画素列および前記第３の画素列がブラックである場合には、前記第２の画素列を非ブラック画素に設定する工程とを有することを特徴する彫刻方法。
【請求項２７】
請求項１９〜２６のいずれか一項に記載の彫刻方法において、前記凹刻印刷パターン内に、前記少なくとも１つのインキ流れコントローラ（１４４）を配置する工程をさらに有することを特徴とする彫刻方法。
【請求項２８】
請求項２７記載の彫刻方法において、複数のインキ流れコントローラ（１４４）を、交互に配置される所定のパターン（１４４，１４５，１４７）を有するように、前記凹刻印刷パターン内に配置する工程をさらに有することを特徴とする彫刻方法。
【請求項２９】
請求項２７または２８に記載の彫刻方法において、前記少なくとも１つのインキ流れコントローラ（１４４）が、彫刻されない領域（１４５）として与えられることを特徴とする彫刻方法。
【請求項３０】
請求項２７〜２９のいずれか一項に記載の彫刻方法において、前記配置工程が、最大深さ未満のインキ流れコントローラ（１４４）を、前記凹刻印刷パターン内に配置する工程を有することを特徴とする彫刻方法。
【請求項３１】
請求項１９〜３０のいずれか一項に記載の彫刻方法において、前記凹刻印刷データソースファイルを所定の長さに拡張する工程をさらに有することを特徴とする彫刻方法。
【請求項３２】
請求項１９〜３１のいずれか一項に記載の彫刻方法において、前記凹刻印刷パターン彫刻信号生成工程が、前記彫刻ヘッド（２６）を駆動するために、連続的であるとともにパルス幅が変調された信号（３８）を生成する工程を有していることを特徴とする彫刻方法。
【請求項３３】
請求項１９〜３２のいずれか一項に記載の彫刻方法において、複数の前記凹刻印刷トレンチのなかの少なくとも１つのトレンチが、Ｕ字型の断面を有することを特徴とする彫刻方法。
【請求項３４】
請求項１９〜３３のいずれか一項に記載の彫刻方法において、前記彫刻工程が、平坦な切削面を備えたスタイラス（５８）を使用する工程を有することを特徴とする彫刻方法。
【請求項３５】
請求項１９〜３４のいずれか一項に記載の彫刻方法において、前記彫刻工程が、５度以上の逃げ角を有するスタイラス（５８）を使用する工程を有することを特徴とする彫刻方法。
【請求項３６】
請求項３５記載の彫刻方法において、前記彫刻工程が、１０度から２０度の範囲の逃げ角を有するスタイラス（５８）を使用する工程を有することを特徴とする彫刻方法。
【請求項３７】
請求項１９〜３６のいずれか一項に記載の彫刻方法において、前記シリンダが回転する間において、前記シリンダ（１２）上に凹刻印刷パターンを彫刻する工程をさらに有することを特徴とする彫刻方法。
【請求項３８】
請求項１９〜３７のいずれか一項に記載の彫刻方法において、前記シリンダ（１２）上に輪転グラビアパターンを彫刻する工程をさらに有することを特徴とする彫刻方法。
【請求項３９】
凹刻印刷パターンが彫刻されたシリンダ（１２）を用いて凹刻印刷パターン印刷する方法であって、
ａ）  印刷機に、凹刻印刷パターンが彫刻されたシリンダ（１２）を回転可能に設置する工程と、
ｂ）  ウェブ材料を、印刷機を通して供給する工程と、
ｃ）  ウェブ材料が印刷機を通して供給される際に、ウェブ材料上に凹刻印刷パターンを印刷する工程と、
を有する印刷方法であって、
ｄ）  前記凹刻印刷パターンが、複数のトレンチ（７７ａ）を備えた−以上の連続的な凹刻印刷キャラクタ（７３）を有するように、前記シリンダ上に彫刻される工程、
を有することを特徴とする印刷方法。
【請求項４０】
請求項３９記載の印刷方法において、シリンダが回転される間に凹刻印刷パターンが彫刻されたシリンダ（１２）を使用する工程をさらに有することを特徴とする印刷方法。
【請求項４１】
請求項３９または４０に記載の印刷方法において、前記印刷機は、少なくとも１つのドクターブレードを有して構成され、前記シリンダ（１２）上に彫刻される前記凹刻印刷パターン内に１つあるいは複数のドクターブレード支持部を配置する工程を有することを特徴とする印刷方法。
【請求項４２】
シリンダ（１２）上に凹刻印刷パターンを彫刻するための方法であって、
ａ）  前記凹刻印刷パターンを彫刻するのに適した応答時間を有する彫刻ヘッド（２６）を用意する工程と、
ｂ）  前記凹刻印刷パターンに基づいて凹刻印刷パターン彫刻信号（３８）を生成する工程と、
ｃ）  前記凹刻印刷パターン彫刻信号（３８）に応じて前記彫刻ヘッド（２６）を駆動し、これにより、前記凹刻印刷パターンを彫刻する工程と、
を有する方法であって、
ｄ）  前記凹刻印刷パターンが、複数のトレンチ（７７ａ）を備えた−以上の連続的な凹刻印刷キャラクタ（７３）を有するように、前記凹刻印刷パターン彫刻信号（３８）を生成する工程、
を有することを特徴とする彫刻方法。
【請求項４３】
請求項４２記載の彫刻方法において、前記凹刻印刷パターン彫刻信号（３８）が、パルス幅を変調された波形を有していることを特徴とする彫刻方法。
【請求項４４】
請求項４２または４３に記載の彫刻方法において、前記凹刻印刷パターン彫刻信号の生成工程が、Ｕ字型の断面を有する複数の凹刻印刷トレンチから構成された連続的な凹刻印刷キャラクタを彫刻する工程を有することを特徴とする彫刻方法。
【請求項４５】
請求項４２〜４４のいずれか一項に記載の彫刻方法において、前記彫刻ヘッド（２６）を用意する工程が、前記彫刻ヘッド（２６）を、約２００マイクロ秒のオーダーの応答時間を有するようにした工程を有することを特徴とする彫刻方法。
【請求項４６】
請求項４２〜４４のいずれか一項に記載の彫刻方法において、前記彫刻ヘッド（２６）を用意する工程が、前記彫刻ヘッド（２６）を、２００マイクロ秒未満のオーダーの応答時間を有するようにした工程を有することを特徴とする彫刻方法。
【請求項４７】
請求項４２〜４６のいずれか一項に記載の彫刻方法において、前記彫刻ヘッド駆動工程が、前記凹刻印刷パターンを螺旋状に彫刻する工程を有することを特徴とする彫刻方法。
【請求項４８】
請求項４２〜４７のいずれか一項に記載の彫刻方法において、前記凹刻印刷パターン彫刻信号の発生工程が、前記凹刻印刷パターン（１４２）内に少なくとも１つのインキ流れコントローラ（１４４）を彫刻するように前記彫刻ヘッド（２６）を駆動するのに適した凹刻印刷パターン彫刻信号（３８）を生成する工程をさらに有することを特徴とする彫刻方法。
【請求項４９】
請求項４２〜４８のいずれか一項に記載の彫刻方法において、前記凹刻印刷パターン彫刻信号の発生工程が、前記凹刻印刷パターン（１４２）に対応する少なくとも１組の画素データ集合を生成する工程と、前記画素データ集合を分析し、この分析に応じてインキ制御領域を設定する工程と、前記インキ制御領域内に少なくとも１つのインキ流れコントローラ（１４４）を配置する工程と、を有することを特徴とする彫刻方法。
【請求項５０】
請求項４２〜４９のいずれか一項に記載の彫刻方法において、前記凹刻印刷パターン彫刻信号発生工程が、前記凹刻印刷パターンに少なくとも部分的に対応するデータソースファイルを拡張する工程を有していることを特徴とする彫刻方法。
【請求項５１】
請求項５０記載の彫刻方法において、乗数を選択する工程と、前記凹刻印刷パターン彫刻信号の生成を容易とするために、前記データソースファイルに対して選択された乗数を適用する工程と、を有することを特徴とする彫刻方法。
【発明の詳細な説明】
発明の背景
本発明は、印刷版の彫刻に係り、特に、凹刻印刷版に対しての周知でない彫刻方法および装置に関する。
印刷産業界のある分野においては、高い精度を有する印刷画像を生成することに対する必要性、およびこのような印刷画像に対する要求が存在する。このような画像は、通常、凹刻印刷版を用いて、１つあるいは複数の非常に精細なラインを有して印刷される。例えば、ほとんどの国の紙幣、多くの有価証券、および他の重要なドキュメントは、凹刻印刷版を用いて印刷される。
過去においては、通常、凹刻印刷版による印刷は、平坦な凹刻印刷版を用いて実施されていた。凹刻印刷版は、版面下に凹状に形成されたラインあるいはドットを有して構成されていた。そして、凹刻印刷版は、通常、手作業で彫刻されていたので、その結果、彫刻するのに非常に時間を要していた。さらに、凹刻印刷版が手作業により彫刻されていたことで、複数カラー印刷プロセス用に同一の印刷版を生成することは、非常に困難であるとともに、時間を要していた。
過去において、シリンダ上に凹刻印刷画像を彫刻することによる凹刻印刷版の製造の自動化が既に試みられている。例えば、輪転グラビア彫刻装置を用いて、シリンダ上に凹刻印刷画像を彫刻する試みがなされている。このような輪転グラビア装置は、例えばにかわのような粘性流体を受容する大きなセルエリアを有するシリンダを彫刻するために用いられていた。しかし、このような過去の輪転グラビア彫刻機は、印刷に用いられるシリンダ上に、１つあるいは複数の精細なあるいは細いラインを有する凹刻印刷パターンを彫刻するのには適してはいなかった。この理由の１つとしては、通常、輪転グラビア装置を用いることで、図６Ａに示される彫刻セルと同様の長斜方形形状を有するカップあるいはセルが彫刻されることが上げられる。また、通常、輪転グラビア装置により生成されるセルは、長方形あるいは正方形の断面を有しておらず、図６Ｂに示されるような凹形状を有していた。これにより、鮮鋭なコントラストおよびプリント濃度を得るのが困難となっていた。通常、これらのセルを彫刻する彫刻ヘッドは、ホワイトに対応する位置からフルブラック（full black）に対応する位置（深さ）へ彫刻するのに必要とされる時間として定義される立上り時間を有している。従来の彫刻装置における立上り時間は、約300マイクロ秒のオーダーであった。
セルの形状は、一部には、セルを彫刻するのに使用されるスタイラスの形状、およびセルが彫刻される速度により決定される。過去のグラビア輪転彫刻機で使用された典型的なスタイラスが、図５に示されている。このようなスタイラスを使用する彫刻ヘッドに対する立上り時間は、通常、約300から400マイクロ秒のオーダーを有する。このように過去の彫刻装置の立上り時間は非常に遅いので、比較的細くかつ深い水平方向のライン（すなわち、シリンダの軸に平行なライン）、あるいは垂直方向（すなわち、シリンダの軸に垂直な方向）でない任意の細い凹刻印刷ラインを彫刻することは非常に困難であった。
彫刻されるキャラクタ（character）の列方向（すなわち、キャラクタにおいて、彫刻されるシリンダの回転軸に平行である部分の列方向）の高さが、彫刻装置の応答時間、および（図６Ｂに示されるように）彫刻装置がホワイトエリアＸから最大深さのブラックエリアＹまで進行するのに要する時間Ｔにより制限されるから、凹刻印刷彫刻を行ううえで、上記のような立上り時間を有することは適切なものではなかった。このようなラインの高さおよび時間Ｔに関する制限は、シリンダの回転速度に対して反比例的な関係を有する。すなわち、応答性能を高めるためには、シリンダの回転速度を減速させる必要がある。しかし、これを実施した場合、彫刻に要する全体的な時間が増加することとなった。
また、シリンダ上に大きな彫刻エリアを有する凹刻印刷パターンに関しては、彫刻エリア内へのあるいは彫刻エリアからのインキの流れを充分に制御できないために、うまく印刷することができなかった。
上記のように、過去の輪転グラビア彫刻装置は、細いラインの凹刻印刷パターンを彫刻するのに際して、デザインおよび能力のうえで制限されていた。
それゆえ、適切な彫刻速度で凹刻印刷パターンを彫刻することができる方法および装置が必要とされている。
発明の概要
本発明は、シリンダが回転する間においてシリンダ上に凹刻印刷パターンを彫刻するための彫刻方法および彫刻装置を提供することを主要な目的とする。
また、本発明の他の目的は、細いラインを彫刻するための手段を備えた凹刻印刷彫刻装置を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、凹刻印刷に対するソース画像を乱すことなく、部分的あるいはすべての凹刻印刷ソースデータを、彫刻装置により彫刻可能である解像度まで拡張する手段を備えた凹刻印刷彫刻装置を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、彫刻される凹刻印刷パターン内におけるインキの流れを制御するための方法および装置を提供することにある。
さらに、本発明の他の目的は、100マイクロ秒以下の応答時間を実現することを可能とするとともに、所定のあるいは特別の形態を有するスタイラスを備えた彫刻ヘッドを使用する方法および装置を提供することにある。
本発明の１つの特徴によれば、所定の凹刻印刷パターンを印刷するために、印刷機において使用されるシリンダ上に所定の凹刻印刷パターンを彫刻する方法は、シリンダを回転駆動する工程と、所定の凹刻印刷パターンに対応する凹刻印刷パターン彫刻信号を発生する工程と、凹刻印刷パターン彫刻信号に応じてシリンダ上に所定の凹刻印刷パターンを彫刻する工程とを有する。
本発明の他の特徴によれば、印刷機において使用されるシリンダ上に所定の凹刻印刷パターンを彫刻する方法は、彫刻機上にシリンダを回転可能に設置する工程と、シリンダが回転している間においてシリンダ上に所定の凹刻印刷パターンを彫刻する工程とを有する。
さらに、本発明の他の特徴によれば、所定の凹刻印刷パターンを印刷するためにシリンダを彫刻する彫刻装置は、シリンダを回転駆動する駆動装置と、彫刻装置の動作を制御するとともに所定の凹刻印刷パターンに対応した凹刻印刷パターン彫刻信号を発生するコンピュータと、凹刻印刷パターン彫刻信号に応じてシリンダが回転する間に所定の凹刻印刷パターンをシリンダに彫刻する彫刻ヘッドとを有して構成されている。
本発明の方法および装置に関する他の特徴、目的、および利点は、以下の図面、発明の詳細な説明、およびこれらに付随する請求の範囲および要約から、より明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
図１は、本発明の実施の形態に基づいた彫刻ヘッドを有する凹刻印刷彫刻装置を示す斜視図である。
図２は、駆動アーム、スタイラス支持部、およびスタイラスの詳細を示すための図１の彫刻ヘッドの部分断面図である。
図３は、シリンダと動作関係にある彫刻シューおよびスタイラスを示す部分断面図である。
図４は、スタイラスアームとスタイラスの詳細を示す部分斜視図である。
図５は、図６と同じ紙面上にあり、従来技術によるスタイラスを示す部分斜視図である。
図６Ａは、図５に示されたスタイラスにより彫刻された従来技術による複数のセルを示す平面図である。
図６Ｂは、従来技術による典型的なセル形状を示す図６Ａの６Ｂ−６Ｂ線矢視の部分断面図である。
図７は、図３と同じ紙面上にあり、本発明の１つの実施の形態によるブルノーズ型スタイラス（bull nosed stylus）を示す部分斜視図である。
図８Ａは、複数の凹刻印刷トレンチを示す部分平面図である。
図８Ｂは、凹刻印刷トレンチ内への急峻な侵入角およびトレンチからの急峻な離脱角、および関連する立上り時間Ｔ2を示すための、図８Ａの１つの凹刻印刷トレンチを示す部分断面図である。
図８Ｃは、彫刻された複数の凹刻印刷トレンチを示す彫刻パターンの部分図である。
図８Ｄは、図８Ｃに示されたパターンと同じパターンに対する輪転グラビア彫刻されたセルのパターンを示す図である。
図９Ａは、シリンダが矢印８１方向に回転される際に、複数の彫刻工程を用いてシリンダ上に彫刻された文字ＬおよびＡを示す部分図である。
図９Ｂは、文字Ｌを形成する凹刻印刷トレンチの詳細を示すための、図９Ａの９Ｂ−９Ｂ線矢視部分断面図である。
図９Ｃは、文字Ａの一部を形成する凹刻印刷トレンチの詳細を示すための、図９Ａの９Ｃ−９Ｃ線矢視部分断面図である。
図１０Ａは、対応する凹刻印刷パターン彫刻信号に基づいて彫刻されたシリンダの一部を示す部分断面図である。
図１０Ｂは、図１０Ａに示された凹刻印刷パターン彫刻信号に応じた一対の通常は長方形である凹刻印刷彫刻画像を示す部分平面図である。
図１１は、本発明の１つの実施の形態による方法を示す概略的なブロック図である。
図１２は、細いラインの拡張あるいは信号拡張ルーチンを示す概略的なブロック図である。
図１３Ａ、および図１３Ｂは、本発明の１つの実施の形態に基づいたインキ流れコントローラ生成ルーチンを示す一般的なブロック図である。
図１４Ａは、彫刻された凹刻印刷トレンチ内に配置された複数のインキ流れコントローラあるいはポストを有する凹刻印刷彫刻部分を示す平面図である。
図１４Ｂは、シリンダが矢印１０７の方向に回転される際に彫刻される複数の凹刻印刷トレンチ列を示すとともに、幾つかの列に選択的に配置され交互の配列を有する複数のインキ流れコントローラを示す部分図である。
図１４Ｃは、図１４Ｂの１４Ｃ−１４Ｃ線矢視の断面図である。
図１５Ａは、例示を目的としたソース文字”Ｏ”の画像を示す図である。
図１５Ｂは、図１５Ａに示された文字に応じたデータファイルによる画像であり、細いラインの拡張ルーチンにより分析された高さＨを例示する図である。
図１５Ｃは、通常長く延びるとともに連結された複数の凹刻印刷トレンチを用いてシリンダ上に彫刻された後の図１５Ａのソース画像を示す図である。
図１６Ａは、図１２の細いラインの拡張ルーチンを用いないで彫刻された複数の凹刻印刷トレンチを示す部分平面図である。
図１６Ｂは、図１２の細いラインの拡張ルーチンを用いた後に彫刻された複数の凹刻印刷トレンチを示す、図１６Ａの彫刻された凹刻印刷画像と同様の部分平面図である。
図１７は、本発明の１つの実施の形態に基づいた補間ルーチンを示す図である。
好適な実施の形態に関する詳細な説明
図１には、符号１０で示される彫刻装置の斜視図が示されている。彫刻装置１０は、以下の記載に示されるように、所定の凹刻印刷パターンを印刷するために連続的に使用されるシリンダ１２を彫刻するための凹刻印刷彫刻装置として与えられる。シリンダ１２は、輪転グラビア彫刻で使用されていたのと同様の例えば銅のような彫刻可能なコーティング層を有する表面１３を備えている。
彫刻装置１０は、基台１４を有して構成され、基台１４上に設けられたベッド２０上には、主軸台１６および心押し台１８がスライド移動可能に設置されている。主軸台１６および心押し台１８は、（図示されない）適切なベアリングおよび駆動トレイン（drive train）を用いてベッド２０上にスライド移動可能および調整可能に設置され、これにより、主軸台１６および心押し台１８が、それらの間においてシリンダ１２を回転可能に支持することが可能となる。また、彫刻装置１０は、（図示されない）適切なベアリングおよび駆動トレインを用いてベッド２０上にスライド移動可能に設置されたキャリッジ２２を有して構成されている。キャリッジ２２は、以下に記載するように、彫刻を実施するために、２重矢印２４の方向において移動可能となっている。また、彫刻装置１０は、キャリッジ２２にスライド移動可能に設置された彫刻ヘッド２６を有して構成されており、彫刻ヘッド２６は、図１の２重矢印２８の方向においてシリンダ１２に対して接近および離間が自在となっている。
彫刻装置１０は、複数のアクチュエータから構成され、シリンダ１２を回転駆動可能とする駆動手段である駆動装置３０を有して構成されている。駆動装置３０は、キャリッジ２２および彫刻ヘッド２６を選択的に駆動するための（図示されない）適切なモータおよび駆動機構を有して構成されている。さらに、必要とされる場合には、駆動装置３０は、主軸台１６および心押し台１８をシリンダ１２に係合させるか、あるいは係合を解除するために、（図示されない）少なくとも１つの適切な駆動モータおよび駆動トレインを有して構成され、これにより手動による調整が必要なくなる。例えば、駆動装置３０により、主軸台１６および心押し台１８が駆動されて、これらが（図示されない）完全に後退された位置、あるいは図１に示されるようなシリンダ支持位置へ移動される。また、主軸台１６および心押し台１８をそれぞれ独立的に、あるいは同時に駆動するために、駆動装置に選択的に動力が供給される。
図示されてはいないが、両端部において逆方向のねじが切られた単一のリードスクリューを有する単一の駆動モータを用いることが可能である。この場合、リードスクリューが駆動されると、主軸台１６と心押し台１８とが同時に接近あるいは離間される。主軸台１６および心押し台１８をともに移動することで、長さの異なるシリンダ１２を天井クレーンで搬送することが可能となる。この天井クレーンは、例えば、彫刻装置１０の回転軸に垂直な方向の搬送経路を有する。しかし、例えば、（図示されない）シリンダ搬送機構により、シリンダ１２が彫刻装置の回転軸に平行な方向に移動される場合には、静止された主軸台１６あるいは心押し台１８に対して、主軸台１６あるいは心押し台１８の一方を移動する形態が有効となる。
さらに、駆動装置３０により、２重矢印２４の方向にキャリッジ２２を移動させるために、キャリッジ２２に連結された（図示されない）リードスクリューが駆動される。同様に、キャリッジ２２上で彫刻ヘッド２６を２重矢印２８の方向においてシリンダ１２に対して接近あるいは離間させるために、駆動装置３０により、駆動トレインあるいはリードスクリューが駆動される。彫刻ヘッド２６、キャリッジ２２、およびこれらの移動形態に関しては、以下の文献に同様のものが記載されている。このような文献としては、アメリカ合衆国特許出願、出願番号08/038,679；08/022,127；08/023,060および08/057,327、本特許出願と同じ譲受人に対して1984年5月22日に付与されたアメリカ合衆国特許4,450,586号；本特許出願と同じ譲受人に対して1984年3月20日に付与されたアメリカ合衆国特許4,438,460号；本特許出願と同じ譲受人に対して1982年11月2日に付与されたアメリカ合衆国特許4,357,633号；および本特許出願と同じ譲受人に対して1994年7月12日に付与されたアメリカ合衆国特許5,329,215号が上げられる。参照することで、これらすべての明細書は本特許出願に組み込まれ、本特許出願の一部をなすものとする。
彫刻装置１０は、彫刻装置１０および彫刻ヘッド２６の動作を制御するとともに、選択された所定の凹刻印刷パターンに応じた凹刻印刷パターン彫刻信号３８（図１０Ａ）を発生させるための制御手段であるコントローラあるいはコンピュータ３４を有して構成されている。また、彫刻装置１０においては、コンピュータ３４により、上述された駆動装置３０をはじめとしてすべての駆動モータが選択的に制御される。
図２に最もよく例示されるように、彫刻ヘッド２６は、１つあるいは複数の上記特許において開示された輪転グラビア彫刻ヘッドと比較して、同様の構造および動作を有している。そして、彫刻ヘッド２６は、直径が小さくされたトーションバネ部分４８により、反対方向の端部４４と端部４６との間においてシャフト４２に強固に固定されたアーマチュア４０を有して構成されている。ここに記載される実施の形態においては、シャフト４２は約0.625インチの直径を有し、それぞれのトーションバネ部分は約0.060インチの直径を有している。トーションバネ部分４８およびシャフト部分４２は、約100マイクロ秒以下の所定の立上り時間を実現するように選定された厚さ、直径、および重量を有していることに留意する必要がある。また、ここに記載される実施の形態においては、凹刻印刷パターンを彫刻するための彫刻装置１０に関する所定の立上り時間は、約75から200マイクロ秒の範囲にある。
シャフト部分４２には、ノッチ５０が形成され、このノッチ５０により、（図示されない）一組のネジによりシャフト部分４２に強固に固定された駆動アーム５２が支持される。そして、駆動アーム５２には円筒状の横断孔部５４（図４）が形成され、この横断孔部５４内に、細長いロッド状のホルダー５６が設置されている。ダイヤモンドで形成されるのが好適である切削スタイラス５８は、平坦面６０を有するホルダー５６の一方の端部に、一体に形成されるか、あるいは（セメント）接合されている。面６０は、シャフト４２から駆動アーム５２を通して外方へ延び、孔部５４と交差する孔部６４内に配設された止めネジ６２に係合される。
駆動アーム５２は、シャフト４２に強固に固定されるとともに、彫刻ヘッド２６の基体部内に配置された（図示されない）対向する一対の電磁石間において外方へ突出している。（図示されない）電磁石が通電された場合には、駆動アーム５２は、約0.25度の円弧を描いて振動する。
図２に示されるように、ガイドシュー６６は、ダイヤモンドから形成されるのが好適であり、彫刻されるシリンダ１２の面と接触する面６８（図３）を有している。ガイドシュー６６の構造および動作は、１つあるいは複数の上記参照された特許に開示されたものと同様である。
ここで、過去の彫刻ヘッドと異なり、シャフト４２（図２）、端部４４、端部４６、およびトーションバネ部分４８まわりに緩衝材料が全く配設されていないか、あるいは少ししか配設されていないことに留意する必要がある。これは、彫刻ヘッド２６の応答時間を減少させるのに効果を有している。
図７に最もよく示されるように、ここで記載される実施の形態におけるホルダー５６には、ホルダー５６に対して一体に形成されるかあるいは接合され、通常Ｕ型あるいは図示されるようなブルノーズ型の形状を有するスタイラス５８が設けられている。１つの実施の形態においては、スタイラス５８は、図７においてθ1で示される５度以上の逃げ角を有しており、この逃げ角θ1は、必要に応じて０度から６０度の範囲で変化する。そして、約２０度の逃げ角θ1が好適であることが判明している。
スタイラス５８は、約６０度のルーフ角（roof angle）θ2（図７）を有することに留意する必要がある。また、シリンダ１２と係合するために、スタイラス５８の先端部には、線形係合するエッジあるいは面５８ａが形成されていることに留意する必要がある。ここで記載される実施の形態においては、幅Ｗは約２０ミクロンとなっている。ここでは、図７に示された形状のスタイラスを有する実施の形態を基にして、本発明が説明されているが、彫刻される凹刻印刷トレンチの断面形状に応じて、他の適切な形態を選択することが可能である。
彫刻ヘッド２６は、キャリッジ２２上にスライド移動可能に設置されているとともに、駆動装置３０およびコンピュータ３４に接続されている。過去の輪転グラビア彫刻機で使用された彫刻ヘッドで採用されていたのと同様の方法により、シリンダ１２と動作関係を有するように彫刻ヘッド２６が位置決めされる。そして、以下に記載される方法を用いて、予め定められた望ましい凹刻印刷パターン、あるいは図８Ｃに示された実際の凹刻印刷パターン７０の部分画像のような部分的凹刻印刷パターンを彫刻するために、適切な時期に、コンピュータ３４により、彫刻ヘッド２６が駆動される。ここで、凹刻印刷パターン７０により実質的に連続で非線形の凹刻印刷キャラクタ７３が形成され、図８Ｃに示されるキャラクタの一部が複数の凹刻印刷トレンチあるいは溝７２から構成されていることに留意する必要がある。図８Ａに示されるように、キャラクタあるいは部分７７は、複数の細長い凹刻印刷トレンチ７７ａから構成されている。これらのトレンチ７７ａは、これらのトレンチが連続するように彫刻される場合もあれば、あるいはトレンチ間に１つあるいは複数のトレンチ壁部７７ｂが形成されるように彫刻される場合もある。
図８Ｂに示されるように、それぞれの凹刻印刷トレンチ７７ａは、平坦な底部７９を備えた溝あるいはチャネルを形成するように彫刻される。ここで、トレンチ７７ａが、非常に急峻な前壁部８１および後壁部８３を有することに留意する必要がある。ここで記載される実施の形態においては、前壁部８１は、約100マイクロ秒のオーダーの（図８Ｂにおいては、２重矢印Ｔ2で示される）応答時間を有する彫刻ヘッド２６を用いて彫刻される。ここで、図８Ａおよび図８Ｃに示される凹刻印刷トレンチあるいはチャネルの幾つかは、例えばトレンチ７２ａのように細長く、一方他のトレンチは、例えばトレンチ７２ｂのようにかなり短くて高さが低いことに留意する必要がある。ここで記載される実施の形態においては、彫刻装置１０により、図８Ｂに示されるような断面形状および望ましい長さＸ（図８Ｂ）を有する凹刻印刷トレンチを彫刻することが可能となるとともに、彫刻が約500dpiの速度で実施される場合には、彫刻ヘッド２６に関して1/500すなわち0.002インチまでの短かさの凹刻印刷トレンチを彫刻することが可能となる。
上記とは対照的に、図８Ｄには、上記参照された従来型の輪転グラビア彫刻装置を用いて彫刻された他のキャラクタ８９が示されている。ここで、キャラクタの上部にある矢印９１，９３で示されるグラビアセルは、非常に小さくかつ浅いことに留意する必要がある。これらのセルが実際の印刷において使用された場合には、印刷画像は、図８Ｄに示された彫刻セルのように、不連続でドットの集合体のように見える。
本発明の１つの実施の形態に基づいた凹刻印刷彫刻エリアあるいはトレンチの他の例が、図９Ａから図９Ｃに示されている。この例においては、文字Ｌおよび文字Ａに対する凹刻印刷彫刻が示されている。ここで、シリンダ１２が図９Ａの矢印８１の方向に回転される際に、スタイラス５８により、トレンチ７４，７６，７８のような連続したトレンチが彫刻あるいは切削されることに留意する必要がある。また、図９Ｂの部分断面図に示されるように、トレンチ７４，７６，７８により連続した凹刻印刷トレンチ部が形成され、これにより、図９Ａに示される凹刻印刷文字が構成される。例示を容易とするために、図９Ａから図９Ｃにおいては、想像線８０により、それぞれの連続する彫刻パスが区画されている。既に述べたように、コンピュータ３４は、文字”Ｌ”および”Ａ”に対する所定の凹刻印刷パターンに対応した凹刻印刷パターン彫刻信号を発生させるための手段を有して構成されている。この凹刻印刷パターン彫刻信号を用いて彫刻ヘッド２６を駆動することで、図８に示された望ましい所定の凹刻印刷パターン７０の彫刻が実現可能となる。以下においては、凹刻印刷パターン彫刻信号生成に関して記載がなされる。
図１０Ａおよび図１０Ｂには、シリンダ１２が矢印８２方向に回転する際に、凹刻印刷パターン彫刻信号３８に応じて彫刻ヘッド２６により彫刻される複数のチャネルあるいはトレンチから形成される２つの長方形状の凹刻印刷キャラクタあるいはキャラクタ部分８６，８８を例示する部分断面図が示されている。この波形信号は、以下に記載されるように修正された後の凹刻印刷画像データを表すパルス幅変調信号、あるいは画像データに対応したパルス幅変調信号として与えられる。図１０Ｂには、シリンダ１２が回転される際に、信号３８（図１０Ａ）を用いた複数のパス間で彫刻されたトレンチ８６，８８を示す部分平面図が示されている。図１０Ｂにおいては、再び、２重矢印Ｔ2で示される短い立上り時間あるいは応答時間が示されている。ここで記載される実施の形態においては、彫刻応答時間Ｔ2は、200マイクロ秒のオーダーであるか、あるいは約75から300マイクロ秒の範囲にある。
図１１には、凹刻印刷パターンを彫刻するために適した凹刻印刷パターン彫刻信号をコンピュータ３４により生成するプロセスあるいは方法が図式的に示されている。第１に、彫刻されるキャラクタに対する画像データのソースファイルあるいはデータセットがコンピュータ３４へ送られる（ブロック９０）。コンピュータ３４には、メモリからこのデータが送られる場合もあれば、ユーザにより（図示されない）ワークステーションあるいは他の入力装置を介してこのデータが入力される。例えば、図１５Ａに示される文字”Ｏ”を表現するデータに関しては、このデータがコンピュータ３４により生成されることもあれば、このデータがコンピュータ３４に入力されることもある。
そして、以下に記載される印刷解像度ルーチン（図１７）が、ブロック９２で実行される。この工程では、凹刻印刷パターンを彫刻する彫刻装置１０の解像度を決定するために、画像データのソースファイルが解析される。
通常、画像データのソースファイルは、彫刻装置１０において使用可能である彫刻解像度以上の解像度を有して、コンピュータ３４により供給される。画像データのソースファイルがこのような高い解像度で与えられるのは、画像データに応じた画像細部を最大限に復元することを保証するためである。例えば、図１５Ａに示されるソース画像は、コンピュータ３４により2000dpi（dot per inch）の解像度で与えられるが、一方で、ここで記載される実施の形態における彫刻装置１０は、約500dpiの彫刻解像度能力しか有していない。結果的に、画像を修正する際に、修正されたソース画像における最大コントラストを維持する一方で、彫刻装置１０で使用可能な解像度に適合するように、画像データのソースファイルを修正する必要がある。
彫刻解像度が決定されれば、画像データのソースファイルの全部あるいは一部を望ましい最小長さあるいは所定の最小長さへと拡張するのが望ましい。例えば、図１５Ｂに示されるように、文字”Ｏ”は、関連する望ましい最小彫刻高さＨを有している。ここに記載される実施の形態においては、この高さＨが所定の長さより小さな場合には、このデータ高さＨに対応した画像データのソースファイルを、所定の彫刻解像度を得るための適切な高さに拡張するのが望ましい。これにより、例えば、ここに記載される実施の形態においては、彫刻装置１０は、約500dpiの所定の彫刻解像度を有することになる。結果的に、凹刻印刷パターンの一部分が彫刻解像度として得られる500dpiでは許容できない高さＨを有して構成される場合には、ソースファールの拡張ルーチン（図１１のブロック９４）に基づいて、画像データのソースファイルの該当部分を拡張することが望ましい。ソースファイルの拡張ルーチンに関しては、後に記載される。
そして、ブロック９８においては、従来的な双線形（bi-linear）補間あるいは画像リクリプティング（image recrypting）を用いて、拡張された画像データソースファイルあるいは拡張されない画像データソースファイルを補間して、彫刻解像度に適合させる。このような補間に関する適切なアプローチの１つが、デジタル画像処理のセクション１４．５（Section 14.5, Digital Image Processing, 2nd. Ed., authored by William K. Pratt and published by John Wiley & Sons, Inc., 1991）に記載されている。
次に、（ブロック１００において、）所定のしきい値に基づいて、凹刻印刷パターンにおけるコントラストを調整するために、修正された彫刻ソース画像データが、さらに修正あるいはしきい値処理される。ここで記載される実施の形態においては、所定のしきい値により、ブラックの５０パーセント未満の濃度を表すデータ点あるいは画素がゼロあるいはホワイトに設定され、ブラックの５０パーセント以上の濃度を有する画素はブラックに設定される。この際、他の値を有するしきい値を用いることが可能であるのが解されるであろう。
コントラストを調整するために前処理された彫刻データソースファイルが修正あるいはしきい値処理された後に、（判定ブロック１０２において、）シリンダ１２上に彫刻される凹刻印刷パターンへ、図１４Ａに示されるインキ流れコントローラ１４４のような１つあるいは複数のコントローラを配置するか否かが決定される。このインキ流れコントローラに関しては、所定の凹刻印刷パターンの領域内へ１つあるいは複数のインキ流れコントローラを配置することで、印刷プロセスにおけるインキの流れの制御が容易となることが分かっている。このインキ流れコントローラを配置することで、凹刻印刷パターンが印刷された際に、望ましくないインキの流れに関する問題あるいは毛管作用による吸引に関する問題が低減あるいは削除される。さらに、インキ流れコントローラにより、（図示されない）印刷機内の（図示されない）ドクターブレードに対して支持を与えることが容易となる。
図１４Ａには、複数のインキ流れコントローラ１４４が配置された凹刻印刷パターン１４２の一部分が示されている。また、図１４Ｂには、トレンチ１４９，１５１内にそれぞれ配置された複数のインキ流れコントローラ１４５，１４７が示されている。ここで、トレンチ１４９に隣接するトレンチ１５３には、インキ流れコントローラが設けられていないことに留意する必要がある。また、イシキ流れコントローラ生成ルーチンにより、交互に配列された、インキ流れコントローラ１４４（図１４Ａ）およびインキ流れコントローラ１４５，１４７（図１４Ｂ）のような、インキ流れコントローラが生成されることに留意する必要がある。これにより、図１４Ｂに示されたインキ流れコントローラ１４５のようなインキ流れコントローラが、トレンチ１５１およびトレンチ１５３のような２つの彫刻されたコラムあるいはトレンチ間に配置される。
インキ流れコントローラ生成ルーチン（図１１のブロック１０４）が完了した際、あるいは判定ブロック１０２で否定の判定がなされると、コンピュータ３４により、（図１１のブロック１０６において、）拡張され、そしてしきい値処理された後の彫刻データソースファイルに応じた最終的な凹刻印刷パターン彫刻信号が生成される。
そして、ブロック１０８において、最終的な凹刻印刷パターン彫刻信号に応じて、図１５Ｃに示される文字”Ｏ”１９１のような所定の凹刻印刷パターンを彫刻するために、コンピュータ３４により、彫刻装置１０の彫刻ヘッド２６が駆動され、凹刻印刷パターンの彫刻が終了すれば、処理がブロック１０８から離れる。
彫刻装置１０により凹刻印刷パターンを彫刻する際に、実際の凹刻印刷彫刻解像度の決定を容易とするために、解像度ルーチンが用いられている。本発明の１つの実施の形態に基づいた解像度ルーチンが、図１７に図式的に示されている。第１に、ブロック２００において、コンピュータ３４により、INDEXがゼロに設定される。ブロック２０２では、彫刻装置１０に関連する最も細かい解像度がコンピュータ３４に入力される。最も細かい解像度は、（以下に記載される）彫刻されるブラック画素の最小ランレングス（run length）に対応する。このランレングスは、インキ、彫刻ヘッド２６の応答特性、印刷状態、印刷基体等の要因に基づいて決定される。ここで記載される実施の形態においては、印刷解像度は約500dpiのオーダーを有する。次に、ブロック２０４において、画像データソースファイルの解像度をINDEXで割った値に等しい、FINAL解像度が設定される。そして、判定ブロック２０６において、FINAL解像度がブロック２０２で既に決定された印刷解像度未満であるかどうかが判定される。FINAL解像度が印刷解像度未満でない場合には、（ブロック２０８において、）INDEXが、例えば２であるような所定数だけ増分される。そして、図に示されるように、処理はブロック２０４に復帰する。
判定ブロック２０６でFINAL解像度が印刷解像度未満と判定されると、次の工程に進み、コンピュータ３４により、FINAL解像度が使用される。そして、処理は、（図１１の）ブロック９４へ復帰する。
ソースファイルの拡張ルーチン（図１１のブロック９４）に関して、図１６Ａには、ソースファイル拡張ルーチンを用いないで彫刻された所定の凹刻印刷パターンが示され、図１６Ｂには、同じパターン．に対してソースファイル拡張ルーチンが適用された後の凹刻印刷パターンが示されている。図１６Ａに示されるように、ここに記載される例においては、高さＹが彫刻ヘッド１０の解像度（1/500インチ）より短かいので、スタイラス５８が完全なブラック深さに到達できていない。結果的に、彫刻されるパターンの高解像度と、パターンを彫刻するのに要求される短かい作用時間とにより、破線５９で示されるように、彫刻装置１０は、スタイラスを５０パーセントのブラック深さだけ振動させることができるにすぎなかった。他の言い方をすれば、彫刻される凹刻印刷パターンの解像度が、彫刻装置の応答能力以上に細かいのである。すなわち、彫刻装置１０は、細いラインあるいは細い凹刻印刷パターンの領域を彫刻するために、充分な速度でシリンダ１２の面１３に対して侵入および離脱することができない。上述したように、彫刻装置１０は、完全なブラック深さの約５０パーセントまでしか彫刻することができない。これにより、ここに記載した例においては、凹刻印刷トレンチ１９１は、望ましい形態よりも浅く、細く、そして、短かい。これにより、彫刻装置１０は、例えば、細いライン、あるいは凹刻印刷パターンを構成する連続的な凹刻印刷トレンチを彫刻する能力を有することができなくなる。
本発明では、彫刻装置１０により、（図１６Ｂの破線６１で示される１００パーセントのブラック深さのような）適切な幅、高さ、および深さを有する凹刻印刷トレンチを彫刻することを保証するために、画像データのソースファイルの拡張が可能となっている。これにより、画像データのソースファイルを彫刻装置の解像度能力以下の解像度に設定するのを保証することが容易となる。
図１２を参照して、１つの実施の形態に基づいたソースファイルの拡張ルーチンを以下に記載する。ソースファイル拡張ルーチンが開始されると、ブロック１１０において、画像データのソースファイルがバッファ内へロードされる。そして、処理がブロック１１４へ進み、ここでは、コンピュータ３４により、１つあるいは複数のブラック画素のデータラン（data run）に関するデータ長さを判別する。コンピュータ３４により、データ長さが得られると、判定ブロック１１６において、この長さが所定の長さ未満であるか否かがチェックされる。データ長さが所定の長さ未満である場合には、処理はブロック１１８へ進み、ここで、データの中心が算出される。
そして、ブロック１２０において、ルーチンにより、所定の長さに対応する画素のおおよそ半分がバックアップされ、そして、画像データのソースファイルが、最小のブラック画素対応のランレングスを有するように修正される。ここで記載される実施の形態においては、最小のブラック画素ランレングスは、彫刻ヘッド２６の応答特性、印刷状態、インキ、印刷基体等の種々の要因に基づいて決定される。
上記工程が終了した後、あるいは判定ブロック１１６において否定の判定がなされた際に、処理は判定ブロック１２４へ進み、ここでは、凹刻印刷画像に関してすべての画素列に対する分析が完了したか否かが判定される。完了していない場合には、図示されるように、処理がブロック１１４へ復帰する。
すべての画素列に対する分析が完了した際には、ループを出て、（ブロック１２６において、）修正されたデータファイルあるいは修正されないデータファイルが、コンピュータ３４により、適切なメモリ内に記憶される。これにより、処理が図１１のブロック９８へ進む。
（図１１のブロック１０４の）インキ流れコントローラ生成ルーチンに関して、図１４Ｂおよび図１４Ｃには、サブトレンチ１４６ａ，１４６ｂ，１４６ｃから構成される彫刻されたトレンチ１４６内に設けられた複数のインキ流れコントローラ１４７ａ，１４７ｂの断面図が示されている。ここで、図１４Ｃのインキ流れコントローラ１４７ｂのようなインキ流れコントローラが、所定の凹刻印刷パターンが印刷された際にホワイト領域を形成する高さを有していることに留意する必要がある。これに代えて、凹刻印刷パターンが印刷される際に望ましくない乱流およびインキ流れを制御するのを容易とするために、インキ流れコントローラとして、適当な任意の高さ、幅、あるいは形状を有するポストあるいはコントローラを用いることが可能である。ここで記載される実施の形態においては、図１４Ａから図１４Ｃに示されるインキ流れコントローラが、以下に記載されるインキ流れコントローラ生成ルーチンにより生成される１画素として与えられていることに留意する必要がある。図示されてはいないが、プログラムであるインキ流れコントローラ生成ルーチンにより、望ましい任意のサイズ、高さ、あるいは幅を有するインキ流れコントローラ１４４（図１４Ａ）の生成が可能となる。
１つあるいは複数のインキ流れコントローラ１４４が必要とされる場合には、コンピュータ３４により、図１３Ａおよび図１３Ｂで図式的に示されるインキ流れコントローラ生成ルーチン（図１１のブロック１０４）へ処理が進められる。図１３Ａに示されるように、第１に、ブロック１２８において、コンピュータ３４により、画素に関する垂直方向のオフセット値がOFFSETとして設定され、またトグル（toggle）がTRUEに設定される。垂直方向のオフセット値は、隣接するインキ流れコントローラ間の距離に対応する。この例においては、垂直方向のオフセット値は、インキ流れコントローラ間において一定となっている。しかし、インキ流れコントローラを非対称形態あるいは対称形態で配置するために、他のアルゴリズムを使用可能であることが解されるであろう。
そして、コンピュータ３４により、ブロック１３０において第１の画素列および第２の画素列が読み込まれ、サブルーチンＡ（図１３Ｂ）に処理が進む前に、ブロック１３２において第３の画素列が読み込まれる。第１の画素列、第２の画素列、および第３の画素列は、彫刻される凹刻印刷キャラクタ部分に対応する隣接する画素データの列として与えられる。例えば、図１４Ｂにおいて、第１の画素列、第２の画素列、および第３の画素列は、通常、彫刻領域１４１ａ，１４１ｂ，１４１ｃとして示される隣接する彫刻領域に対応する。そして、ブロック１４２で示されるように、トグルがTRUEである（ルーチンの第１のパスを通して設定）場合には、INDEXがOFFSETの半分に設定され、そうでない場合には、INDEXがゼロに設定される。そして、処理が判定ブロック１４４へ進み、ここでは第２の画素列のINDEX位置における画素がホワイトであるかブラックであるかが判定される。ブラックである場合には、処理が判定ブロック１４６へ進み、ここでは第１の画素列の同じINDEX位置における画素がブラックであるか否かが判定される。第１の画素列のINDEX位置における画素がホワイトである場合には、処理が判定ブロック１４８へ進み、ここでは第３の画素列のINDEX位置における画素がブラックであるか否かが判定される。判定ブロック１４６において、第１の画素列のINDEX位置における画素がブラックである場合には、処理は判定ブロック１５０へ進み、ここでは第３の画素列のINDEX位置における画素がブラックであるか否かが判定される。判定ブロック１５０において画素がブラックである場合、あるいは判定ブロック１４８において否定の判定がなされた場合には、第２の画素列のINDEX位置における画素がホワイトに設定される。
判定ブロック１４８において肯定の判定がなされた場合、あるいは判定ブロック１４４あるいは判定ブロック１５０において否定の判定がなされた場合には、図に示されるように、処理は判定ブロック１５４へ進む。そして、判定ブロック１５４において、サブルーチンＡが完了されたか否かが判定され、完了されていない場合には、図１３Ｂに示されるように、ブロック１５６においてINDEXにOFFSETが加えられるとともに、処理がブロック１４４へ復帰する。凹刻印刷画像あるいは凹刻印刷パターンの領域に関して、画素列すべてのデータに関するチェックの処理が終了した際に、このルーチンが完了する。
判定ブロック１５４において肯定の判定がなされた場合には、処理がブロック１３４（図１３Ａ）へ進み、ここでは画素がコンピュータ３４の（図示されない）メモリ内に書込まれるかあるいは記憶される。インキ流れコントローラ生成ルーチンにより、すべてのデータ列が処理された際（図１３Ａの判定ブロック１３６）には、処理がこのルーチンから離れる。例えば図１５Ａの文字”Ｏ”のような所定の凹刻印刷画像あるいはパターンに対するすべての画素列の処理が終了した場合に、ブロック１３６（図１３Ａ）において処理が終了する。また、処理が完了しない場合には、処理がブロック１３８へ進み、ここではトグルが切り換えられる。次に、処理はブロック１４０へ進み、ここでは第２の画素列が第１の画素列として設定されるとともに第３の画素列が第２の画素列として設定され、その後新しい第３の画素データ列が読み込まれる（ブロック１３２）。
インキ流れコントローラ生成ルーチンが終了した際、あるいはインキ流れコントローラを必要としない決定（図１１の判定ブロック１０２）がなされた際には、既に述べたように、ブロック１０６において、最終的な凹刻印刷パターン彫刻信号が生成される。そして、シリンダ１２上への所定の凹刻印刷パターンの彫刻を実現するように彫刻ヘッド２６を駆動するために、最終的な凹刻印刷パターン彫刻信号がコンピュータ３４により使用される。これにより、彫刻プロセスが完了する。
次に、所定の凹刻印刷パターンを印刷するために、（図示されない）印刷機において使用される、シリンダ１２上に所定の凹刻印刷パターンを彫刻する装置および方法の例に関して記載する。第１に、シリンダ１２は、主軸台１６と心押し台１８との間において、彫刻装置１０に回転可能に設置される。そして、駆動装置３０によりシリンダが回転駆動されるとともに、コンピュータ３４から出力される信号に応じて彫刻ヘッドキャリッジ２２が駆動される。また、所定の凹刻印刷パターンの彫刻を開始するために、コンピュータ３４の命令により駆動装置３０が駆動されて、彫刻ヘッド２６が開始位置へ移動される。
通常、所定の凹刻印刷パターンに対応する凹刻印刷パターン彫刻信号は、上記の方法を用いて生成される。そして、彫刻装置１０のコンピュータ３４により彫刻ヘッド２６が駆動され、これにより、所定の凹刻印刷パターンに対応した凹刻印刷パターン彫刻信号３８に応じて、駆動アーム５２がシリンダ１２に対して接近および離間するように振動する。駆動アーム５２およびスタイラス５８（図４）がシリンダ１２の表面に係合する際には、少なくとも１本の凹刻印刷トレンチが生成される。既に記載したように、彫刻が実施される際には、凹刻印刷パターン内に少なくとも１つのインキ流れコントローラあるいはポスト１４４を設けるように、凹刻印刷パターン彫刻信号を修正するのが望ましく、この際、インキ流れコントローラ生成ルーチン（図１１のブロック１０２およびブロック１０４）が用いられる。また、既に述べたように、画像データのソースファイルの一部あるいは全部を拡張するのが望ましい。
既に述べたように、（図１５Ｂに例示されるような）画像データのソースファイルは、コンピュータ３４のメモリ内に記憶されるか、例えば（図示されない）独立した入力ターミナルあるいはワークステーションを用いてコンピュータ３４へ入力される。既に記載されたように、画像データのソースファイルが分析され、彫刻解像度が判定（図１１のブロック９０）される。そして、既に記載されたように、画像データのソースファイルが再び修正あるいはしきい値処理され、前処理された凹刻印刷パターン彫刻信号が生成される（図１１のブロック９４）。そして、図１５Ｃに示された彫刻される”Ｏ”のような凹刻印刷パターンが、凹刻印刷パターン彫刻信号に応じて彫刻される。
シリンダ１２が彫刻装置１０に回転可能に設置された後に、凹刻印刷プロセスが開始される。そして、１つあるいは複数の凹刻印刷キャラクタを有するこのような１つあるいは複数の所定の凹刻印刷パターンが、シリンダ１２の表面１３上に彫刻される。彫刻が完了すると、シリンダ１２は彫刻装置１０から取り外し可能となる。
その後、シリンダ１２が（図示されない）印刷機に回転可能に設置される。そして、紙、プラスチック等のウェブ材料が印刷機を通して供給され、所定のパターンがウェブ上に印刷される。
本発明の利点として、この方法および装置を用いることで、シリンダが回転する際において、連続する溝あるいはトレンチを有する所定の凹刻印刷パターンをシリンダ上に彫刻することが容易となることが上げられる。また、本発明による凹刻印刷彫刻方法は、例えば従来の輪転グラビア彫刻で使用されていたような型のシリンダ型彫刻装置あるいは螺旋型彫刻装置に対して使用することが可能である。さらに、本発明の特徴は、例えばレーザ彫刻装置のような他の型の彫刻装置に対して適用することが可能である。
本発明による装置および方法を用いることで、従来型の輪転グラビア彫刻装置と同等あるいはより速い速度で、シリンダ上に凹刻印刷パターンあるいは画像を彫刻あるいはさらに浮き彫りすることが容易となる。また、例えばプレートの手動による彫刻と比較して、凹刻印刷彫刻をかなり高速で実施することが可能となる。また、本発明による方法および装置に基づいた凹刻印刷彫刻は、過去の彫刻システムおよび方法と比較すると、より高い精度を有している。
最後に、本発明により、印刷機で使用されるシリンダ上に凹刻印刷パターンを彫刻する彫刻装置において、これまでは使用されなかった実質的あるいは完全に連続な方形の彫刻信号を用いることが容易となる。
上記の方法およびこの方法を実施するための装置の形態に関して、本発明による好適な実施の形態が説明されているが、本発明がこの方法および装置の形態に限定されるものではないことが解されるであろう。例えば、ここに記載される装置および方法は、従来の輪転グラビア彫刻とともに用いることが可能であり、これにより、本発明による方法および装置に基づいて彫刻される凹刻印刷トレンチのパターンは、それのみが彫刻されることもあれば、過去に使用された型のグラビアセルとともに彫刻されることもある。したがって、付随する請求の範囲により定義される本発明の範囲から離れることなく、変更を加えることが可能である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図７】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
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【図８Ｄ】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図９Ｃ】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１４Ａ】
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【図１４Ｂ】
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【図１４Ｃ】
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【図１５Ａ】
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【図１５Ｂ】
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【図１５Ｃ】
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【図１６Ａ】
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【図１６Ｂ】
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【図１７】
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