刷版作成方法及び刷版作成装置
【課題】様々な硬度のフレキソ印刷用刷版を簡便に作成することができる刷版作成方法及び刷版作成装置を提供する。
【解決手段】硬化後の硬度が異なる複数種類の光硬化性材料の液滴を吐出することが可能な液滴吐出手段から光硬化性材料の液滴を吐出し、光を照射することで硬化させることを繰り返すことにより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場合に、目標とする硬度または目標とする硬度分布を備えたフレキソ印刷用刷版が作成されるように、前記複数種類の光硬化性材料の液滴の吐出割合を調整する。
【解決手段】硬化後の硬度が異なる複数種類の光硬化性材料の液滴を吐出することが可能な液滴吐出手段から光硬化性材料の液滴を吐出し、光を照射することで硬化させることを繰り返すことにより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場合に、目標とする硬度または目標とする硬度分布を備えたフレキソ印刷用刷版が作成されるように、前記複数種類の光硬化性材料の液滴の吐出割合を調整する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、刷版作成方法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刷版作成方法及び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】
また、上記方式では、基になる板状版を用意し、板状版から材料を除去することで刷版を作成するため、刷版の大きさ、厚さ、版の硬さに応じて、多種、多様な種類の板状版を用意しておかねばらなず、製造メーカ及び使用者にとって、コスト高、保管場所の確保等など、非効率で問題も多かった。
【００１０】
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】
【００１１】
【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】
【００１２】
上記特許文献３には、上記インクジェット方式で刷版を作成する際、ＵＶ光の露光量を変えることで刷版の硬さを変更する記載があるが、露光量を変更すると、重合が完全に行われない場合も生じ、作成された刷版が不安定となり、経時変化で更に不安定となる可能性がある。また、上記特許文献３に記載の技術では、１つの刷版作成装置で複数の硬度の刷版を作成することはできない。
【００１３】
本発明は上記事実を考慮して成されたもので、様々な硬度のフレキソ印刷用刷版を簡便に作成することができる刷版作成方法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の発明の刷版作成方法は、硬化後の硬度が異なる複数種類の光硬化性材料の液滴を吐出することが可能な液滴吐出手段から光硬化性材料の液滴を吐出し、光を照射することで硬化させることを繰り返すことにより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場合に、目標とする硬度または目標とする硬度分布を備えたフレキソ印刷用刷版が作成されるように、前記複数種類の光硬化性材料の液滴の吐出割合を調整するものである。
【００１５】
このような方法によれば、様々な硬度のフレキソ印刷用刷版を簡便に作成することができる。
【００１６】
なお、請求項２に記載のように、１つの層を１種類の光硬化性材料で形成し、互いに異なる光硬化性材料から形成される複数種類の層の各々の個数を調整することにより、前記吐出割合を調整するようにしてもよい。
【００１７】
また、請求項３に記載のように、１つの層を前記複数種類の光硬化性材料で形成し、各層における前記複数種類の光硬化性材料の各々の吐出量を調整することにより、前記吐出割合を調整するようにしてもよい。
【００１８】
なお、請求項４に記載のように、光硬化性材料を吐出する基材表面からの高さが高い部分ほど硬度が高くなるように前記吐出割合を調整するようにしてもよい。
【００１９】
このような方法によれば、高さが高い部分が摩耗等により形状が変化することを抑制することができる。
【００２０】
また、請求項５に記載のように、前記フレキソ印刷用刷版の最上層に形成される２次元画像を示す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い、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に対応する部分が、該高周波数成分の割合が予め定められた割合未満の領域に対応する部分より硬度が高くなるように前記吐出割合を調整するようにしてもよい。
【００２１】
このような方法によれば、摩耗等の影響を受けやすい高周波数成分の割合が予め定められた割合以上の領域に対応する部分の硬度を高くすることができる。
【００２２】
請求項６に記載の発明の刷版作成装置は、硬化後の硬度が異なる複数種類の光硬化性材料の液滴を吐出することが可能な液滴吐出手段と、前記複数種類の光硬化性材料を硬化させる光を照射する光照射手段と、前記液滴吐出手段から光硬化性材料の液滴を吐出し、前記光照射手段により光を照射することで硬化させることを繰り返すことにより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場合に、目標とする硬度または目標とする硬度分布を備えたフレキソ印刷用刷版が作成されるように、前記複数種類の光硬化性材料の液滴の吐出割合が調整されるように前記液滴吐出手段を制御する制御手段と、を有するものである。
【００２３】
このような構成によれば、様々な硬度のフレキソ印刷用刷版を簡便に作成することができる。
【発明の効果】
【００２４】
以上説明したように本発明は、様々な硬度のフレキソ印刷用刷版を簡便に作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】
【００２５】
【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】記録ヘッドの概略構成を示す図である。
【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】刷版の３次元構造を説明する説明図である。
【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（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８】shape(i)関数の具体例を示す図である。
【図９】膨張処理を説明する説明図である。
【図１０】主制御部（吐出データ生成部）により行われる処理ルーチンを示すフローチャートである。
【図１１】刷版の硬度と、２種類の光硬化性材料（インク）の吐出割合とを対応付けて記憶したテーブルの一例を示す図である。
【図１２】１つの層を１種類のインクで形成する場合であって、インクＡの吐出割合を３３％とし、インクＢの吐出割合を６７％とした場合のインクの吐出状態の一例を示す図である。
【図１３】４種類のインク滴が吐出されるように構成された１つの記録ヘッドの一例を示す図である。
【図１４】１つの層を２種類のインクで形成する場合であって、インクＡの吐出割合を３３％とし、インクＢの吐出割合を６７％とした場合のインクの吐出状態の一例を示す図である。
【図１５】吐出データ生成部により行われる領域毎に硬度を調整する場合の処理ルーチンを示すフローチャートである。
【図１６】（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１７】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】
【００２６】
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。
【００２７】
［全体構成］
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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４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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
［記録ヘッド］
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
図３は、本実施の形態に係る記録ヘッドの概略構成を示す図である。図３に示すように、本実施の形態では、２つの記録ヘッド７２ａ、及び記録ヘッド７２ｂを備え、各々キャリッジ２４に固定されて設けられている。各記録ヘッド７２ａ、７２ｂには、各々複数のノズルがｙ軸方向に配列されている。各ノズルには熱変換素子またはピエゾ圧電素子が設けられており、この熱変換素子またはピエゾ圧電素子の駆動により、各ノズルから光硬化性材料の液滴が吐出される構成となっている。
【００４７】
なお、記録ヘッド７２ａ、７２ｂには、記録ヘッド７２ａ、７２ｂの各々に対応して設けられ、光硬化性材料の液体を貯えるタンク７１ａ、７１ｂが接続されている。各記録ヘッド７２ａ、７２ｂは、対応するタンク７１ａ、７１ｂから供給された光硬化性材料の液滴を吐出する。タンク７１ａ、７１ｂに異なる種類の光硬化性材料の液体を貯えておくことにより、２種類の光硬化性材料の液滴を被吐出媒体に吐出させることが可能な構成となっている。
【００４８】
［光源］
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
［刷版の材料］
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
本実施の形態の刷版作成装置１０は、後述する方法により、様々な硬度の刷版１２を簡便に作成する。
【００５７】
［刷版作成装置１０の制御系の構成］
【００５８】
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６２ａ、６２ｂ、６２ｃ、駆動モータ６４ａ、６４ｂ、６４ｃ、光源ドライバ６６、光源６８、ヘッドドライバ７０ａ、７０ｂ、及び記録ヘッド７２ａ、７２ｂを備えている。光源６８及び記録ヘッド７２ａ、７２ｂ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６２ａ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を駆動させる駆動回路であり、モータドライバ６２ｂは、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を駆動させる駆動回路であり、モータドライバ６２ｃは、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を駆動させるための駆動回路である。主制御部６０は、モータドライバ６２ａ、６２ｂ、６２ｃを介して駆動モータ６４ａ、６４ｂ、６４ｃ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７０ａ、７０ｂは、記録ヘッド７２ａ、７２ｂの各々に対応して設けられ、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７２ａ、７２ｂ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であれば、熱変換素子。ピエゾ型の記録ヘッドであれば、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７０ａ、７０ｂのそれぞれに供給して、各記録ヘッド７２ａ、７２ｂ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（例えば、図１１のテーブル等）等が記憶されている。ＲＡＭは、ワークメモリである。
【００６４】
なお、図４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７０ａ、７０ｂ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７０ａ、７０ｂに供給する。また、吐出データ生成部７６は、２種類の光硬化性材料を２つの記録ヘッド７２ａ、７２ｂから吐出して刷版１２を形成する場合には、後述するように２種類の光硬化性材料の吐出割合に応じた吐出データを生成して各々のヘッドドライバ７０ａ、７０ｂに供給する吐出データを各々生成して供給する。このとき、記録ヘッド７２ａ、７２ｂ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、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５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１６（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】
また、条件２の光硬化性材料の種類であるが、刷版１２を作成する場合に、１種類の光硬化性材料を用いる場合には、該１種類の光硬化性材料の種類を指定して設定すればよいが、記録ヘッド７２ａ及び記録ヘッド７２ｂの各々から２種類の光硬化性材料を吐出して刷版１２を作成する場合には、２種類の光硬化性材料の各々の種類を指定して設定する。また、後者の場合には、予め、後述する図１０のステップ３００、３０２の処理を行って、各々の光硬化性材料の吐出割合も指定して設定しておくことが望ましい。図１０の処理については後述する。
【００８０】
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。
【００８１】
条件５の設定方法であるが、例えば、図８（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。
【００８２】
また、shape(i)関数は線形の関数でなくてもよく、図８（Ｂ）や図８（Ｃ）に示すように、非線形の関数であってもよい。
【００８３】
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。
【００８４】
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。
【００８５】
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。
【００８６】
また、前述したように、２種類の光硬化性材料を吐出して刷版１２を作成する場合には、２種類の光硬化性材料の各々の硬化特性を考慮して積層厚さｄを求めることが好ましい。具体的には、２種類の光硬化性材料の吐出割合を予め設定しておき、該吐出割合から、２種類の光硬化性材料についての平均的な硬化特性を求め、これに基づいて積層厚さｄを求めるようにしてもよい。
【００８７】
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。
【００８８】
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。
【００８９】
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。
【００９０】
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。
【００９１】
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６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。
【００９２】
ステップ２００では、初期値の設定を行う。
【００９３】
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。
【００９４】
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。
【００９５】
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。
【００９６】
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。
【００９７】
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。
【００９８】
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。
【００９９】
ステップ２０６の後は、ステップ２１２に移行する。
【０１００】
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。
【０１０１】
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。
【０１０２】
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。
【０１０３】
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９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。
【０１０４】
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。
【０１０５】
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。
【０１０６】
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。
【０１０７】
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。
【０１０８】
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、
【０１０９】
【数１】
【０１１０】
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。
【０１１１】
［吐出データの生成］
【０１１２】
次に、上記生成された積層画像データに基づいて吐出データを生成する処理について、詳細に説明する。以下では、記録ヘッド７２ａ、７２ｂから吐出する光硬化性材料を「インク」と呼称し、タンク７１ａに収容され記録ヘッド７２ａから吐出されるインクを「インクＡ」、タンク７１ｂに収容され記録ヘッド７２ｂから吐出されるインクを「インクＢ」と呼称して区別して説明する。インクＡとインクＢとは硬化後の硬度が異なるインクとする。
【０１１３】
インクの具体例であるが、例えば、インクＡ、Ｂそれぞれ、重合開始剤、および重合化合物を含有するインクであって、インクＡを、該重合化合物の総重量のうち、単官能重合性化合物が65重量％以上であるインク組成物を含有するインクとし、インクＢを、重合化合物の総重量のうち、多官能重合成化合物が50重量％以上であるインク組成物を含有するインクとすることで、それぞれ異なる硬度のインクとすることができる。
【０１１４】
なお、本実施の形態では、インクＡが硬度２５のインク、インクＢが硬度７０のインクである場合を例に挙げて説明する。
【０１１５】
図１０は、主制御部６０（吐出データ生成部７６）により行われる処理ルーチンを示すフローチャートである。
【０１１６】
ステップ３００では、刷版１２の（紫外光による硬化後の）目標とする硬度を示す硬さ情報を取得する。硬さ情報は、予めユーザインタフェース７８を介して使用者が指定しておき、主制御部６０のＲＡＭに記憶しておくものとする。吐出データ生成部７６は、ＲＡＭに記憶しておいた硬さ情報を取得する。また、画像処理装置５０から刷版作成装置１０に送られる２次元画像データに付属する属性情報に硬さ上方を予め含ませておいてもよい。
【０１１７】
ステップ３０２では、吐出割合を決定する。具体的には、ステップ３００で取得した硬さ情報と、主制御部６０のＲＯＭに予め記憶されている図１１に示すテーブルとに基づいて求める。例えば、硬さ情報が示す硬度が５５の場合には、インクＡの吐出割合を３３％、インクＢの吐出割合を６７％と決定する。
【０１１８】
ステップ３０４では、上記ステップ３０２で求めた吐出割合に基づいて、ヘッドドライバ７０ａ、７０ｂに供給する吐出データを生成する。ここでは、１つの層を１種類のインクで形成するものとし、上記求めた吐出割合に応じて、インクＡの層とインクＢの層の２種類のインクの層の各々の全積層数に占める数（形成割合）を調整する。
【０１１９】
図１２は、１つの層を１種類のインクで形成する場合であって、インクＡの吐出割合を３３％とし、インクＢの吐出割合を６７％とした場合のインクの吐出状態の一例を示す図である。インクＡ：インクＢ＝１：２の割合でインクＡの層とインクＢの層を形成すればよいため、図１２に示すように、３層を１組として、インクＢの層を２層形成した後、インクＡの層を１層形成する処理を繰り返して、刷版１２の積層構造が形成されるようにする。
【０１２０】
より詳述すると、吐出データ生成部７６は、１層目を形成する場合には、記録ヘッド７２ｂからインクＢのインク滴が吐出されるように、１層目の画像データから１層目の吐出データを生成してヘッドドライバ７０ｂに供給する。次に、２層目を形成する場合には、記録ヘッド７２ｂからインクＢのインク滴が吐出されるように、２層目の画像データから吐出データを生成して、ヘッドドライバ７０ｂに供給する。次に、３層目を形成する場合には、記録ヘッド７２ａからインクＡのインク滴が吐出されるように、３層目の画像データから吐出データを生成して、ヘッドドライバ７０ａに供給する。このように最上層Ｎ層まで上記吐出割合に応じてヘッドドライバ７０ａ、７０ｂに対して吐出データを順に生成し、供給していく。
【０１２１】
なお、ここでは、インクＢの層を２層形成した後、インクＡの層を１層形成する処理を繰り返して、刷版１２の積層構造が形成されるようにする例について説明したが、インクＡの層を１層形成した後、インクＢの層を２層形成する処理を繰り返して、刷版１２の積層構造が形成されるようにしてもよい。いずれであっても、吐出割合は上記ステップ３０２で求めた吐出割合となる。
【０１２２】
また、インクＡの層とインクＢの層とがランダムに形成されるように制御してもよい。ただし、インクＡの層とインクＢの層の形成割合が、上記求めた吐出割合に相当するものとなるように制御することが必要である。
【０１２３】
このように複数種類のインクを用いて、様々な硬度の刷版１２を簡易に作成することができる。
【０１２４】
また、ここでは、２種類のインクを用いて刷版１２を作成する例について説明したが、３種類以上のインクを用いて刷版１２を作成してもよい。この場合には、記録ヘッド及びインクを貯蔵するタンクを該インクの種類数分設ける。また、図１１のテーブルについても、インクの種類に応じたものを記憶しておき、インクの吐出割合を上記のように求めて、上記と同様に刷版を作成する。
【０１２５】
上記実施の形態では、異なる種類のインク滴が吐出される２つの記録ヘッド７２ａ、７２ｂを用いて刷版１２を形成する例について説明したが、これに限定されず、例えば、複数種類のインク滴が吐出されるように構成された１つの記録ヘッドを用いて刷版１２を形成することもできる。
【０１２６】
図１３は、４種類のインク滴が吐出されるように構成された１つの記録ヘッド７２の一例を示す図である。図１３に示すように、この記録ヘッド７２は、１つの基板上に４つのノズル列Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄが形成されて構成されている。また、光硬化性材料（インク）を貯蔵するタンク７１Ａ，７１Ｂ、７１Ｃ、７１Ｄが、各ノズル列Ａ〜Ｄの各々に対応して設けられ、各ノズル列Ａ〜Ｄにインクを供給する。
【０１２７】
このような記録ヘッド７２を用いた場合でも、上記のように様々な硬度の刷版１２を作成することができる。具体的には、各タンク７１Ａ〜７１Ｄに異なる硬度のインクを貯蔵しておき、吐出割合に応じて各インクを吐出するよう制御すればよい。
【０１２８】
ここで、図１３に示す記録ヘッド７２を用い、２種類のインクを吐出して刷版１２を作成する具体例を挙げて説明する。
【０１２９】
まず、タンク７１Ａに収容されノズル列Ａから吐出されるインクを「インクＡ」、タンク７１Ｂに収容されノズル列Ｂから吐出されるインクを「インクＢ」とする。インクＡとインクＢの硬化したときの硬度は、上記と同様とする。
【０１３０】
そして、上記図１０で示したように、ステップ３００〜３０２で、各インクの吐出割合を求め、ステップ３０４で吐出データを生成し刷版１２を形成する。このとき、１つの層を２種類のインクで形成するものとし、上記求めた吐出割合に応じて、２種類のインクの各層毎の吐出量を調整する。より具体的には、各層毎に２種類のインクの（各層毎の２次元画像全体の面積に対する）吐出面積率を調整する。
【０１３１】
図１４は、１つの層を２種類のインクで形成する場合であって、インクＡの吐出割合を３３％とし、インクＢの吐出割合を６７％とした場合のインクの吐出状態の一例を示す図である。インクＡ：インクＢ＝１：２の割合で吐出すればよいため、吐出データ生成部７６は、図１４に示すように、３ドットを１組として、インクＢのインク滴を２滴吐出した後、インクＡのインク滴を１滴吐出する処理を繰り返して、各層が形成されるように吐出データを生成する。このように刷版１２を形成する場合には、紫外光による硬化前に２種類のインクが混合される。
【０１３２】
なお、ここでは、インクＢのインク滴を２滴吐出した後、インクＡのインク滴を１滴吐出する処理を繰り返して、各層を形成する例について説明したが、インクＡのインク滴を１滴吐出した後、インクＢのインク滴を２滴吐出する処理を繰り返して、各層を形成するようにしてもよい。いずれであっても、吐出割合は上記ステップ３０２で求めた吐出割合となる。
【０１３３】
また、インクＡのインク滴とインクＢのインク滴とがランダムに吐出されるように制御してもよい。ただし、各層毎の２種類のインク滴の吐出面積率が、上記求めた吐出割合に相当するものとなるように制御することが必要である。
【０１３４】
このように複数種類のインクを用いて、様々な硬度の刷版１２を簡易に作成することができる。
【０１３５】
なお、図３に示した２つの記録ヘッド７２ａ、７２ｂを用いて刷版１２を作成する場合であっても、各記録ヘッド７２ａ、７２ｂ毎に吐出データを生成し、記録ヘッド７２ａ、７２ｂの各々のインク滴の吐出タイミングを制御することで、図１４に示すような方法で刷版１２を作成することも可能である。
【０１３６】
また、上記図１２及び図１４の何れの方法であっても、刷版１２の場所に応じて、硬さを異ならせることも可能である。例えば、刷版１２の高さに応じて２種類のインクの吐出割合を調整する。具体的には、３次元構造を予め定められた高さ以上の高層領域と該高さ未満の低層領域に２分割し、第１の領域の硬度が第２の領域の硬度より高くなるように（硬くなるように）吐出割合を調整する。また、３次元構造を高さに応じて３つ以上の領域に分けて、段階的に画線部に近い領域ほど硬度が高く（硬くする）、フロアーに近い領域ほど硬度が低くなる（やわらかくする）ような硬度分布を備えた刷版１２を形成することもできる。このような構成により、摩耗等により画線部の形状が変化することを抑制でき、高い印刷品質が保持される。
【０１３７】
また、画線部を精細度が高い高精細領域と精細度が低い低精細領域とに分割し、高精細領域は硬度を高く、低精細領域は高精細領域より硬度が低くなるように、インクの吐出割合を調整するようにしてもよい。高精細な領域ほど印圧や摩耗等により形状が変化しやすい。従って、高精細領域の硬度を高くすることで、形状が変化することを抑制でき、高い印刷品質が保持される。
【０１３８】
具体的には、主制御部６０で、画像処理装置５０から取得した２次元画像データが示す原稿画像を複数の小領域に分割し、各小領域毎のデータにＦＦＴ（高速フーリエ変換）処理を施して空間周波数変換する。そして、原稿画像を、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α以上の高精細領域及び高周波数成分の割合がα未満の低精細領域の２つに分ける。更に、高精細領域及び低精細領域の輪郭部を示すエッジ位置を保存しておく。なお、上記積層画像データの生成処理において、ステップ２０８の膨張処理により各領域も膨張し、下層にいくに従ってその輪郭部を示すエッジ位置が変化する場合もある。従って、各領域のエッジ位置は、各層毎に求めて保存しておく。
【０１３９】
そして、各層毎に該保存しておいたエッジ位置に応じて硬度を設定し、上記説明したように、高精細領域の硬度が低精細領域の硬度より高くなるように、複数種類のインクの吐出割合を調整して、各層毎に吐出データを生成し、刷版１２を作成する。
【０１４０】
また、ここでは、領域を２つに分割し、一方の領域の硬度を高く、他方の領域の硬度がそれより低くなるように硬度を制御する例について説明したが、領域を３つ以上の領域に分けて段階的に硬度を調整するようにしてもよい。例えば、空間周波数が高い領域ほど硬度が高く、空間周波数の低い領域ほど硬度が低くなるように徐々に吐出割合を変更することもできる。
【０１４１】
なお、ＦＦＴ処理を用いずに、下記の手法を用いて領域分割してもよい。例えば、文字や線画のように画像データが白および黒近傍にピークを有し、画像データの変化が急峻な領域を文字・線画領域として分離し、それ以外の領域、すなわち、写真などのように画像データの変化が比較的緩やかな領域を、絵・写真領域として分離する。そして、文字・線画領域の硬度が絵・写真領域の硬度より高くなるように複数種類のインクの吐出割合を調整する。
【０１４２】
図１５は、吐出データ生成部７６により行われる領域毎に硬度を調整する場合の処理ルーチンを示すフローチャートである。
【０１４３】
ステップ４００では、上記のように予め分割された各領域の硬さ情報を取得する。例えば、高精細領域及び低精細領域の各々に応じて硬度を異ならせる場合には、高精細領域及び低精細領域の硬さ情報を取得する。また、高さに応じて分割された高層領域と低層領域の各々に応じて硬度を異ならせる場合には、高層領域と低層領域の硬さ情報を取得する。硬さ情報は、予めユーザインタフェース７８を介して使用者が指定しておき、主制御部６０のＲＡＭに記憶しておくものとする。また、画像処理装置５０から刷版作成装置１０に送られる２次元画像データに付属する属性情報に各領域の硬さ情報を予め含ませておいてもよい。
【０１４４】
ステップ４０２では、各領域の分布を示す領域情報を取得する。例えば、高精細領域及び低精細領域の各々に応じて硬度を異ならせる場合には、高精細領域及び低精細領域の分布を示す情報を取得する。また、高さに応じて分割された高層領域と低層領域の各々に応じて硬度を異ならせる場合には、高層領域と低層領域の分布を示す情報を取得する。
【０１４５】
ステップ４０４では、各領域毎の吐出割合を決定する。この処理は、各領域毎にステップ３０２と同様に行う。
【０１４６】
ステップ４０６では、上記ステップ４０２で取得した領域情報と上記ステップ４０４で求めた吐出割合とに基づいて、ヘッドドライバ７０ａ、７０ｂに供給する吐出データを生成する。なお、各インクの吐出方法は、図１２で示した方法を用いてもよいし、図１４で示した方法を用いてもよい。
【０１４７】
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。
【０１４８】
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。
【０１４９】
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。
【０１５０】
図１６（Ａ）は、フレキソ印刷装置４８の構成例を示す構成図である。
【０１５１】
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。
【０１５２】
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。
【０１５３】
図１６（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１６（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５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。
【０１５４】
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。
【０１５５】
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。
【０１５６】
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。
【０１５７】
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。
【０１５８】
図１７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。
【０１５９】
図１７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。
【０１６０】
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。
【０１６１】
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。
【０１６２】
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。
【０１６３】
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１７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１７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１７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。
【０１６４】
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。
【０１６５】
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。
【０１６６】
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。
【０１６７】
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。
【０１６８】
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】
【０１６９】
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、７２ａ、７２ｂ 記録ヘッド
７４ 積層画像データ生成部
７６ 吐出データ生成部
８０ 刷版作成装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、刷版作成方法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刷版作成方法及び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】
また、上記方式では、基になる板状版を用意し、板状版から材料を除去することで刷版を作成するため、刷版の大きさ、厚さ、版の硬さに応じて、多種、多様な種類の板状版を用意しておかねばらなず、製造メーカ及び使用者にとって、コスト高、保管場所の確保等など、非効率で問題も多かった。
【００１０】
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】
【００１１】
【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】
【００１２】
上記特許文献３には、上記インクジェット方式で刷版を作成する際、ＵＶ光の露光量を変えることで刷版の硬さを変更する記載があるが、露光量を変更すると、重合が完全に行われない場合も生じ、作成された刷版が不安定となり、経時変化で更に不安定となる可能性がある。また、上記特許文献３に記載の技術では、１つの刷版作成装置で複数の硬度の刷版を作成することはできない。
【００１３】
本発明は上記事実を考慮して成されたもので、様々な硬度のフレキソ印刷用刷版を簡便に作成することができる刷版作成方法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の発明の刷版作成方法は、硬化後の硬度が異なる複数種類の光硬化性材料の液滴を吐出することが可能な液滴吐出手段から光硬化性材料の液滴を吐出し、光を照射することで硬化させることを繰り返すことにより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場合に、目標とする硬度または目標とする硬度分布を備えたフレキソ印刷用刷版が作成されるように、前記複数種類の光硬化性材料の液滴の吐出割合を調整するものである。
【００１５】
このような方法によれば、様々な硬度のフレキソ印刷用刷版を簡便に作成することができる。
【００１６】
なお、請求項２に記載のように、１つの層を１種類の光硬化性材料で形成し、互いに異なる光硬化性材料から形成される複数種類の層の各々の個数を調整することにより、前記吐出割合を調整するようにしてもよい。
【００１７】
また、請求項３に記載のように、１つの層を前記複数種類の光硬化性材料で形成し、各層における前記複数種類の光硬化性材料の各々の吐出量を調整することにより、前記吐出割合を調整するようにしてもよい。
【００１８】
なお、請求項４に記載のように、光硬化性材料を吐出する基材表面からの高さが高い部分ほど硬度が高くなるように前記吐出割合を調整するようにしてもよい。
【００１９】
このような方法によれば、高さが高い部分が摩耗等により形状が変化することを抑制することができる。
【００２０】
また、請求項５に記載のように、前記フレキソ印刷用刷版の最上層に形成される２次元画像を示す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い、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に対応する部分が、該高周波数成分の割合が予め定められた割合未満の領域に対応する部分より硬度が高くなるように前記吐出割合を調整するようにしてもよい。
【００２１】
このような方法によれば、摩耗等の影響を受けやすい高周波数成分の割合が予め定められた割合以上の領域に対応する部分の硬度を高くすることができる。
【００２２】
請求項６に記載の発明の刷版作成装置は、硬化後の硬度が異なる複数種類の光硬化性材料の液滴を吐出することが可能な液滴吐出手段と、前記複数種類の光硬化性材料を硬化させる光を照射する光照射手段と、前記液滴吐出手段から光硬化性材料の液滴を吐出し、前記光照射手段により光を照射することで硬化させることを繰り返すことにより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場合に、目標とする硬度または目標とする硬度分布を備えたフレキソ印刷用刷版が作成されるように、前記複数種類の光硬化性材料の液滴の吐出割合が調整されるように前記液滴吐出手段を制御する制御手段と、を有するものである。
【００２３】
このような構成によれば、様々な硬度のフレキソ印刷用刷版を簡便に作成することができる。
【発明の効果】
【００２４】
以上説明したように本発明は、様々な硬度のフレキソ印刷用刷版を簡便に作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】
【００２５】
【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】記録ヘッドの概略構成を示す図である。
【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】刷版の３次元構造を説明する説明図である。
【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（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８】shape(i)関数の具体例を示す図である。
【図９】膨張処理を説明する説明図である。
【図１０】主制御部（吐出データ生成部）により行われる処理ルーチンを示すフローチャートである。
【図１１】刷版の硬度と、２種類の光硬化性材料（インク）の吐出割合とを対応付けて記憶したテーブルの一例を示す図である。
【図１２】１つの層を１種類のインクで形成する場合であって、インクＡの吐出割合を３３％とし、インクＢの吐出割合を６７％とした場合のインクの吐出状態の一例を示す図である。
【図１３】４種類のインク滴が吐出されるように構成された１つの記録ヘッドの一例を示す図である。
【図１４】１つの層を２種類のインクで形成する場合であって、インクＡの吐出割合を３３％とし、インクＢの吐出割合を６７％とした場合のインクの吐出状態の一例を示す図である。
【図１５】吐出データ生成部により行われる領域毎に硬度を調整する場合の処理ルーチンを示すフローチャートである。
【図１６】（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１７】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】
【００２６】
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。
【００２７】
［全体構成］
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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４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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
［記録ヘッド］
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
図３は、本実施の形態に係る記録ヘッドの概略構成を示す図である。図３に示すように、本実施の形態では、２つの記録ヘッド７２ａ、及び記録ヘッド７２ｂを備え、各々キャリッジ２４に固定されて設けられている。各記録ヘッド７２ａ、７２ｂには、各々複数のノズルがｙ軸方向に配列されている。各ノズルには熱変換素子またはピエゾ圧電素子が設けられており、この熱変換素子またはピエゾ圧電素子の駆動により、各ノズルから光硬化性材料の液滴が吐出される構成となっている。
【００４７】
なお、記録ヘッド７２ａ、７２ｂには、記録ヘッド７２ａ、７２ｂの各々に対応して設けられ、光硬化性材料の液体を貯えるタンク７１ａ、７１ｂが接続されている。各記録ヘッド７２ａ、７２ｂは、対応するタンク７１ａ、７１ｂから供給された光硬化性材料の液滴を吐出する。タンク７１ａ、７１ｂに異なる種類の光硬化性材料の液体を貯えておくことにより、２種類の光硬化性材料の液滴を被吐出媒体に吐出させることが可能な構成となっている。
【００４８】
［光源］
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
［刷版の材料］
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
本実施の形態の刷版作成装置１０は、後述する方法により、様々な硬度の刷版１２を簡便に作成する。
【００５７】
［刷版作成装置１０の制御系の構成］
【００５８】
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６２ａ、６２ｂ、６２ｃ、駆動モータ６４ａ、６４ｂ、６４ｃ、光源ドライバ６６、光源６８、ヘッドドライバ７０ａ、７０ｂ、及び記録ヘッド７２ａ、７２ｂを備えている。光源６８及び記録ヘッド７２ａ、７２ｂ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６２ａ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を駆動させる駆動回路であり、モータドライバ６２ｂは、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を駆動させる駆動回路であり、モータドライバ６２ｃは、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を駆動させるための駆動回路である。主制御部６０は、モータドライバ６２ａ、６２ｂ、６２ｃを介して駆動モータ６４ａ、６４ｂ、６４ｃ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７０ａ、７０ｂは、記録ヘッド７２ａ、７２ｂの各々に対応して設けられ、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７２ａ、７２ｂ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であれば、熱変換素子。ピエゾ型の記録ヘッドであれば、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７０ａ、７０ｂのそれぞれに供給して、各記録ヘッド７２ａ、７２ｂ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（例えば、図１１のテーブル等）等が記憶されている。ＲＡＭは、ワークメモリである。
【００６４】
なお、図４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７０ａ、７０ｂ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７０ａ、７０ｂに供給する。また、吐出データ生成部７６は、２種類の光硬化性材料を２つの記録ヘッド７２ａ、７２ｂから吐出して刷版１２を形成する場合には、後述するように２種類の光硬化性材料の吐出割合に応じた吐出データを生成して各々のヘッドドライバ７０ａ、７０ｂに供給する吐出データを各々生成して供給する。このとき、記録ヘッド７２ａ、７２ｂ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、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５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１６（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】
また、条件２の光硬化性材料の種類であるが、刷版１２を作成する場合に、１種類の光硬化性材料を用いる場合には、該１種類の光硬化性材料の種類を指定して設定すればよいが、記録ヘッド７２ａ及び記録ヘッド７２ｂの各々から２種類の光硬化性材料を吐出して刷版１２を作成する場合には、２種類の光硬化性材料の各々の種類を指定して設定する。また、後者の場合には、予め、後述する図１０のステップ３００、３０２の処理を行って、各々の光硬化性材料の吐出割合も指定して設定しておくことが望ましい。図１０の処理については後述する。
【００８０】
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。
【００８１】
条件５の設定方法であるが、例えば、図８（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。
【００８２】
また、shape(i)関数は線形の関数でなくてもよく、図８（Ｂ）や図８（Ｃ）に示すように、非線形の関数であってもよい。
【００８３】
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。
【００８４】
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。
【００８５】
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。
【００８６】
また、前述したように、２種類の光硬化性材料を吐出して刷版１２を作成する場合には、２種類の光硬化性材料の各々の硬化特性を考慮して積層厚さｄを求めることが好ましい。具体的には、２種類の光硬化性材料の吐出割合を予め設定しておき、該吐出割合から、２種類の光硬化性材料についての平均的な硬化特性を求め、これに基づいて積層厚さｄを求めるようにしてもよい。
【００８７】
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。
【００８８】
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。
【００８９】
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。
【００９０】
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。
【００９１】
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６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。
【００９２】
ステップ２００では、初期値の設定を行う。
【００９３】
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。
【００９４】
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。
【００９５】
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。
【００９６】
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。
【００９７】
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。
【００９８】
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。
【００９９】
ステップ２０６の後は、ステップ２１２に移行する。
【０１００】
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。
【０１０１】
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。
【０１０２】
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。
【０１０３】
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９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。
【０１０４】
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。
【０１０５】
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。
【０１０６】
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。
【０１０７】
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。
【０１０８】
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、
【０１０９】
【数１】
【０１１０】
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。
【０１１１】
［吐出データの生成］
【０１１２】
次に、上記生成された積層画像データに基づいて吐出データを生成する処理について、詳細に説明する。以下では、記録ヘッド７２ａ、７２ｂから吐出する光硬化性材料を「インク」と呼称し、タンク７１ａに収容され記録ヘッド７２ａから吐出されるインクを「インクＡ」、タンク７１ｂに収容され記録ヘッド７２ｂから吐出されるインクを「インクＢ」と呼称して区別して説明する。インクＡとインクＢとは硬化後の硬度が異なるインクとする。
【０１１３】
インクの具体例であるが、例えば、インクＡ、Ｂそれぞれ、重合開始剤、および重合化合物を含有するインクであって、インクＡを、該重合化合物の総重量のうち、単官能重合性化合物が65重量％以上であるインク組成物を含有するインクとし、インクＢを、重合化合物の総重量のうち、多官能重合成化合物が50重量％以上であるインク組成物を含有するインクとすることで、それぞれ異なる硬度のインクとすることができる。
【０１１４】
なお、本実施の形態では、インクＡが硬度２５のインク、インクＢが硬度７０のインクである場合を例に挙げて説明する。
【０１１５】
図１０は、主制御部６０（吐出データ生成部７６）により行われる処理ルーチンを示すフローチャートである。
【０１１６】
ステップ３００では、刷版１２の（紫外光による硬化後の）目標とする硬度を示す硬さ情報を取得する。硬さ情報は、予めユーザインタフェース７８を介して使用者が指定しておき、主制御部６０のＲＡＭに記憶しておくものとする。吐出データ生成部７６は、ＲＡＭに記憶しておいた硬さ情報を取得する。また、画像処理装置５０から刷版作成装置１０に送られる２次元画像データに付属する属性情報に硬さ上方を予め含ませておいてもよい。
【０１１７】
ステップ３０２では、吐出割合を決定する。具体的には、ステップ３００で取得した硬さ情報と、主制御部６０のＲＯＭに予め記憶されている図１１に示すテーブルとに基づいて求める。例えば、硬さ情報が示す硬度が５５の場合には、インクＡの吐出割合を３３％、インクＢの吐出割合を６７％と決定する。
【０１１８】
ステップ３０４では、上記ステップ３０２で求めた吐出割合に基づいて、ヘッドドライバ７０ａ、７０ｂに供給する吐出データを生成する。ここでは、１つの層を１種類のインクで形成するものとし、上記求めた吐出割合に応じて、インクＡの層とインクＢの層の２種類のインクの層の各々の全積層数に占める数（形成割合）を調整する。
【０１１９】
図１２は、１つの層を１種類のインクで形成する場合であって、インクＡの吐出割合を３３％とし、インクＢの吐出割合を６７％とした場合のインクの吐出状態の一例を示す図である。インクＡ：インクＢ＝１：２の割合でインクＡの層とインクＢの層を形成すればよいため、図１２に示すように、３層を１組として、インクＢの層を２層形成した後、インクＡの層を１層形成する処理を繰り返して、刷版１２の積層構造が形成されるようにする。
【０１２０】
より詳述すると、吐出データ生成部７６は、１層目を形成する場合には、記録ヘッド７２ｂからインクＢのインク滴が吐出されるように、１層目の画像データから１層目の吐出データを生成してヘッドドライバ７０ｂに供給する。次に、２層目を形成する場合には、記録ヘッド７２ｂからインクＢのインク滴が吐出されるように、２層目の画像データから吐出データを生成して、ヘッドドライバ７０ｂに供給する。次に、３層目を形成する場合には、記録ヘッド７２ａからインクＡのインク滴が吐出されるように、３層目の画像データから吐出データを生成して、ヘッドドライバ７０ａに供給する。このように最上層Ｎ層まで上記吐出割合に応じてヘッドドライバ７０ａ、７０ｂに対して吐出データを順に生成し、供給していく。
【０１２１】
なお、ここでは、インクＢの層を２層形成した後、インクＡの層を１層形成する処理を繰り返して、刷版１２の積層構造が形成されるようにする例について説明したが、インクＡの層を１層形成した後、インクＢの層を２層形成する処理を繰り返して、刷版１２の積層構造が形成されるようにしてもよい。いずれであっても、吐出割合は上記ステップ３０２で求めた吐出割合となる。
【０１２２】
また、インクＡの層とインクＢの層とがランダムに形成されるように制御してもよい。ただし、インクＡの層とインクＢの層の形成割合が、上記求めた吐出割合に相当するものとなるように制御することが必要である。
【０１２３】
このように複数種類のインクを用いて、様々な硬度の刷版１２を簡易に作成することができる。
【０１２４】
また、ここでは、２種類のインクを用いて刷版１２を作成する例について説明したが、３種類以上のインクを用いて刷版１２を作成してもよい。この場合には、記録ヘッド及びインクを貯蔵するタンクを該インクの種類数分設ける。また、図１１のテーブルについても、インクの種類に応じたものを記憶しておき、インクの吐出割合を上記のように求めて、上記と同様に刷版を作成する。
【０１２５】
上記実施の形態では、異なる種類のインク滴が吐出される２つの記録ヘッド７２ａ、７２ｂを用いて刷版１２を形成する例について説明したが、これに限定されず、例えば、複数種類のインク滴が吐出されるように構成された１つの記録ヘッドを用いて刷版１２を形成することもできる。
【０１２６】
図１３は、４種類のインク滴が吐出されるように構成された１つの記録ヘッド７２の一例を示す図である。図１３に示すように、この記録ヘッド７２は、１つの基板上に４つのノズル列Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄが形成されて構成されている。また、光硬化性材料（インク）を貯蔵するタンク７１Ａ，７１Ｂ、７１Ｃ、７１Ｄが、各ノズル列Ａ〜Ｄの各々に対応して設けられ、各ノズル列Ａ〜Ｄにインクを供給する。
【０１２７】
このような記録ヘッド７２を用いた場合でも、上記のように様々な硬度の刷版１２を作成することができる。具体的には、各タンク７１Ａ〜７１Ｄに異なる硬度のインクを貯蔵しておき、吐出割合に応じて各インクを吐出するよう制御すればよい。
【０１２８】
ここで、図１３に示す記録ヘッド７２を用い、２種類のインクを吐出して刷版１２を作成する具体例を挙げて説明する。
【０１２９】
まず、タンク７１Ａに収容されノズル列Ａから吐出されるインクを「インクＡ」、タンク７１Ｂに収容されノズル列Ｂから吐出されるインクを「インクＢ」とする。インクＡとインクＢの硬化したときの硬度は、上記と同様とする。
【０１３０】
そして、上記図１０で示したように、ステップ３００〜３０２で、各インクの吐出割合を求め、ステップ３０４で吐出データを生成し刷版１２を形成する。このとき、１つの層を２種類のインクで形成するものとし、上記求めた吐出割合に応じて、２種類のインクの各層毎の吐出量を調整する。より具体的には、各層毎に２種類のインクの（各層毎の２次元画像全体の面積に対する）吐出面積率を調整する。
【０１３１】
図１４は、１つの層を２種類のインクで形成する場合であって、インクＡの吐出割合を３３％とし、インクＢの吐出割合を６７％とした場合のインクの吐出状態の一例を示す図である。インクＡ：インクＢ＝１：２の割合で吐出すればよいため、吐出データ生成部７６は、図１４に示すように、３ドットを１組として、インクＢのインク滴を２滴吐出した後、インクＡのインク滴を１滴吐出する処理を繰り返して、各層が形成されるように吐出データを生成する。このように刷版１２を形成する場合には、紫外光による硬化前に２種類のインクが混合される。
【０１３２】
なお、ここでは、インクＢのインク滴を２滴吐出した後、インクＡのインク滴を１滴吐出する処理を繰り返して、各層を形成する例について説明したが、インクＡのインク滴を１滴吐出した後、インクＢのインク滴を２滴吐出する処理を繰り返して、各層を形成するようにしてもよい。いずれであっても、吐出割合は上記ステップ３０２で求めた吐出割合となる。
【０１３３】
また、インクＡのインク滴とインクＢのインク滴とがランダムに吐出されるように制御してもよい。ただし、各層毎の２種類のインク滴の吐出面積率が、上記求めた吐出割合に相当するものとなるように制御することが必要である。
【０１３４】
このように複数種類のインクを用いて、様々な硬度の刷版１２を簡易に作成することができる。
【０１３５】
なお、図３に示した２つの記録ヘッド７２ａ、７２ｂを用いて刷版１２を作成する場合であっても、各記録ヘッド７２ａ、７２ｂ毎に吐出データを生成し、記録ヘッド７２ａ、７２ｂの各々のインク滴の吐出タイミングを制御することで、図１４に示すような方法で刷版１２を作成することも可能である。
【０１３６】
また、上記図１２及び図１４の何れの方法であっても、刷版１２の場所に応じて、硬さを異ならせることも可能である。例えば、刷版１２の高さに応じて２種類のインクの吐出割合を調整する。具体的には、３次元構造を予め定められた高さ以上の高層領域と該高さ未満の低層領域に２分割し、第１の領域の硬度が第２の領域の硬度より高くなるように（硬くなるように）吐出割合を調整する。また、３次元構造を高さに応じて３つ以上の領域に分けて、段階的に画線部に近い領域ほど硬度が高く（硬くする）、フロアーに近い領域ほど硬度が低くなる（やわらかくする）ような硬度分布を備えた刷版１２を形成することもできる。このような構成により、摩耗等により画線部の形状が変化することを抑制でき、高い印刷品質が保持される。
【０１３７】
また、画線部を精細度が高い高精細領域と精細度が低い低精細領域とに分割し、高精細領域は硬度を高く、低精細領域は高精細領域より硬度が低くなるように、インクの吐出割合を調整するようにしてもよい。高精細な領域ほど印圧や摩耗等により形状が変化しやすい。従って、高精細領域の硬度を高くすることで、形状が変化することを抑制でき、高い印刷品質が保持される。
【０１３８】
具体的には、主制御部６０で、画像処理装置５０から取得した２次元画像データが示す原稿画像を複数の小領域に分割し、各小領域毎のデータにＦＦＴ（高速フーリエ変換）処理を施して空間周波数変換する。そして、原稿画像を、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α以上の高精細領域及び高周波数成分の割合がα未満の低精細領域の２つに分ける。更に、高精細領域及び低精細領域の輪郭部を示すエッジ位置を保存しておく。なお、上記積層画像データの生成処理において、ステップ２０８の膨張処理により各領域も膨張し、下層にいくに従ってその輪郭部を示すエッジ位置が変化する場合もある。従って、各領域のエッジ位置は、各層毎に求めて保存しておく。
【０１３９】
そして、各層毎に該保存しておいたエッジ位置に応じて硬度を設定し、上記説明したように、高精細領域の硬度が低精細領域の硬度より高くなるように、複数種類のインクの吐出割合を調整して、各層毎に吐出データを生成し、刷版１２を作成する。
【０１４０】
また、ここでは、領域を２つに分割し、一方の領域の硬度を高く、他方の領域の硬度がそれより低くなるように硬度を制御する例について説明したが、領域を３つ以上の領域に分けて段階的に硬度を調整するようにしてもよい。例えば、空間周波数が高い領域ほど硬度が高く、空間周波数の低い領域ほど硬度が低くなるように徐々に吐出割合を変更することもできる。
【０１４１】
なお、ＦＦＴ処理を用いずに、下記の手法を用いて領域分割してもよい。例えば、文字や線画のように画像データが白および黒近傍にピークを有し、画像データの変化が急峻な領域を文字・線画領域として分離し、それ以外の領域、すなわち、写真などのように画像データの変化が比較的緩やかな領域を、絵・写真領域として分離する。そして、文字・線画領域の硬度が絵・写真領域の硬度より高くなるように複数種類のインクの吐出割合を調整する。
【０１４２】
図１５は、吐出データ生成部７６により行われる領域毎に硬度を調整する場合の処理ルーチンを示すフローチャートである。
【０１４３】
ステップ４００では、上記のように予め分割された各領域の硬さ情報を取得する。例えば、高精細領域及び低精細領域の各々に応じて硬度を異ならせる場合には、高精細領域及び低精細領域の硬さ情報を取得する。また、高さに応じて分割された高層領域と低層領域の各々に応じて硬度を異ならせる場合には、高層領域と低層領域の硬さ情報を取得する。硬さ情報は、予めユーザインタフェース７８を介して使用者が指定しておき、主制御部６０のＲＡＭに記憶しておくものとする。また、画像処理装置５０から刷版作成装置１０に送られる２次元画像データに付属する属性情報に各領域の硬さ情報を予め含ませておいてもよい。
【０１４４】
ステップ４０２では、各領域の分布を示す領域情報を取得する。例えば、高精細領域及び低精細領域の各々に応じて硬度を異ならせる場合には、高精細領域及び低精細領域の分布を示す情報を取得する。また、高さに応じて分割された高層領域と低層領域の各々に応じて硬度を異ならせる場合には、高層領域と低層領域の分布を示す情報を取得する。
【０１４５】
ステップ４０４では、各領域毎の吐出割合を決定する。この処理は、各領域毎にステップ３０２と同様に行う。
【０１４６】
ステップ４０６では、上記ステップ４０２で取得した領域情報と上記ステップ４０４で求めた吐出割合とに基づいて、ヘッドドライバ７０ａ、７０ｂに供給する吐出データを生成する。なお、各インクの吐出方法は、図１２で示した方法を用いてもよいし、図１４で示した方法を用いてもよい。
【０１４７】
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。
【０１４８】
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。
【０１４９】
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。
【０１５０】
図１６（Ａ）は、フレキソ印刷装置４８の構成例を示す構成図である。
【０１５１】
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。
【０１５２】
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。
【０１５３】
図１６（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１６（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５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。
【０１５４】
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。
【０１５５】
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。
【０１５６】
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。
【０１５７】
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。
【０１５８】
図１７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。
【０１５９】
図１７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。
【０１６０】
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。
【０１６１】
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。
【０１６２】
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。
【０１６３】
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１７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１７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１７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。
【０１６４】
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。
【０１６５】
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。
【０１６６】
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。
【０１６７】
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。
【０１６８】
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】
【０１６９】
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、７２ａ、７２ｂ 記録ヘッド
７４ 積層画像データ生成部
７６ 吐出データ生成部
８０ 刷版作成装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
硬化後の硬度が異なる複数種類の光硬化性材料の液滴を吐出することが可能な液滴吐出手段から光硬化性材料の液滴を吐出し、光を照射することで硬化させることを繰り返すことにより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場合に、目標とする硬度または目標とする硬度分布を備えたフレキソ印刷用刷版が作成されるように、前記複数種類の光硬化性材料の液滴の吐出割合を調整する刷版作成方法。
【請求項２】
１つの層を１種類の光硬化性材料で形成し、互いに異なる光硬化性材料から形成される複数種類の層の各々の個数を調整することにより、前記吐出割合を調整する
請求項１に記載の刷版作成方法。
【請求項３】
１つの層を前記複数種類の光硬化性材料で形成し、各層における前記複数種類の光硬化性材料の各々の吐出量を調整することにより、前記吐出割合を調整する
請求項１に記載の刷版作成方法。
【請求項４】
光硬化性材料を吐出する基材表面からの高さが高い部分ほど硬度が高くなるように前記吐出割合を調整する
請求項１〜請求項３のいずれか１項記載の刷版作成方法。
【請求項５】
前記フレキソ印刷用刷版の最上層に形成される２次元画像を示す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い、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に対応する部分が、該高周波数成分の割合が予め定められた割合未満の領域に対応する部分より硬度が高くなるように前記吐出割合を調整する
請求項１〜請求項４のいずれか１項記載の刷版作成方法。
【請求項６】
硬化後の硬度が異なる複数種類の光硬化性材料の液滴を吐出することが可能な液滴吐出手段と、
前記複数種類の光硬化性材料を硬化させる光を照射する光照射手段と、
前記液滴吐出手段から光硬化性材料の液滴を吐出し、前記光照射手段により光を照射することで硬化させることを繰り返すことにより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場合に、目標とする硬度または目標とする硬度分布を備えたフレキソ印刷用刷版が作成されるように、前記複数種類の光硬化性材料の液滴の吐出割合が調整されるように前記液滴吐出手段を制御する制御手段と、
を有する刷版作成装置。
【請求項１】
硬化後の硬度が異なる複数種類の光硬化性材料の液滴を吐出することが可能な液滴吐出手段から光硬化性材料の液滴を吐出し、光を照射することで硬化させることを繰り返すことにより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場合に、目標とする硬度または目標とする硬度分布を備えたフレキソ印刷用刷版が作成されるように、前記複数種類の光硬化性材料の液滴の吐出割合を調整する刷版作成方法。
【請求項２】
１つの層を１種類の光硬化性材料で形成し、互いに異なる光硬化性材料から形成される複数種類の層の各々の個数を調整することにより、前記吐出割合を調整する
請求項１に記載の刷版作成方法。
【請求項３】
１つの層を前記複数種類の光硬化性材料で形成し、各層における前記複数種類の光硬化性材料の各々の吐出量を調整することにより、前記吐出割合を調整する
請求項１に記載の刷版作成方法。
【請求項４】
光硬化性材料を吐出する基材表面からの高さが高い部分ほど硬度が高くなるように前記吐出割合を調整する
請求項１〜請求項３のいずれか１項記載の刷版作成方法。
【請求項５】
前記フレキソ印刷用刷版の最上層に形成される２次元画像を示す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い、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に対応する部分が、該高周波数成分の割合が予め定められた割合未満の領域に対応する部分より硬度が高くなるように前記吐出割合を調整する
請求項１〜請求項４のいずれか１項記載の刷版作成方法。
【請求項６】
硬化後の硬度が異なる複数種類の光硬化性材料の液滴を吐出することが可能な液滴吐出手段と、
前記複数種類の光硬化性材料を硬化させる光を照射する光照射手段と、
前記液滴吐出手段から光硬化性材料の液滴を吐出し、前記光照射手段により光を照射することで硬化させることを繰り返すことにより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場合に、目標とする硬度または目標とする硬度分布を備えたフレキソ印刷用刷版が作成されるように、前記複数種類の光硬化性材料の液滴の吐出割合が調整されるように前記液滴吐出手段を制御する制御手段と、
を有する刷版作成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【公開番号】特開２０１０−２２１５５６（Ｐ２０１０−２２１５５６Ａ）
【公開日】平成２２年１０月７日（２０１０．１０．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−７１９４０（Ｐ２００９−７１９４０）
【出願日】平成２１年３月２４日（２００９．３．２４）
【出願人】（３０６０３７３１１）富士フイルム株式会社 (25,513)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１０月７日（２０１０．１０．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年３月２４日（２００９．３．２４）
【出願人】（３０６０３７３１１）富士フイルム株式会社 (25,513)
【Ｆターム（参考）】
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