JP2013159033A - 印刷画像の画像処理方法、印刷方法、印刷システム、印刷装置およびプログラム - Google Patents

印刷画像の画像処理方法、印刷方法、印刷システム、印刷装置およびプログラム Download PDF

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Abstract

【課題】開口部の開口加工時のインク層へのストレスを低減しつつ、開口部周りの見栄えを良好にすることができる。
【解決手段】印刷後に開口される開口形成領域11と残余の実印刷領域12と、から成る印刷領域13が設定された透明樹脂板2に対し、紫外線硬化インクを用い、当該紫外線硬化インクの配置量で濃淡を表現する印刷方式で印刷される印刷画像61の画像処理方法であって、印刷画像61を入力する画像入力ステップと、入力した印刷画像61を補正する画像補正ステップと、を実行し、画像補正ステップでは、開口形成領域11と実印刷領域12との境界部分Pに対応する印刷画像61の境界部領域81を、実印刷領域12側から開口形成領域11側に向かって「濃」から「淡」にグラデーションを成すように薄くすることを特徴とする。
【選択図】図6

Description

本発明は、印刷画像に対し画像処理を行う印刷画像の画像処理方法、印刷方法、印刷システム、印刷装置およびプログラムに関するものである。
従来、表示板の製造方法(印刷方法)として、紫外線硬化インクを用い樹脂基板に画像を印刷することで、表示板を製造するものが知られている(特許文献1参照)。この製造方法では、開口部の形成予定領域(以下、開口形成領域)を含む領域に1層目のインク層を形成する1回目の印刷と、開口形成領域を除く領域に、端部が開口形成領域から離れるように、2層目以降のインク層を形成する2回目以降の印刷とを行うことで、樹脂基板に画像を形成する。この構成においては、開口形成領域を打ち抜いて開口部を形成する際、2層目以降のインク層を打ち抜く必要がないので、打抜き時にインク層に強い力がかからず、インク層へのストレスを低減することができる。これにより、インク層の割れや剥れ、欠けを防止している。
特許第4127239号公報
ところで、この種の印刷方法では、インク層の厚さ(インクの配置量)が、色の濃淡として表れるので、2層目以降のインク層を形成した部分の色より、1層目のインク層のみ形成した部分の色が薄く視認されることとなる。
そして、従来の構成においては、2層目以降のインク層を、開口形成領域を除く領域に、且つ端部が開口形成領域から離れるように形成するので、打抜き後の開口部周りの色が、他の部分に比べ格段に薄くなってしまう。そのため、両部分で色差(膜質の変化)が生まれて、その境界部分が違和感のある縁取り線として視認されてしまう。その結果、表示板の見栄えを損なってしまうという問題があった。特に、インク層をバックライトに対する遮光層として用いた場合、バックライトの光が色の薄い部分(開口部周り)から漏れ、極端に見栄えが悪くなってしまう。
本発明は、開口部の開口加工時のインク層へのストレスを低減しつつ、開口部周りの見栄えを良好にすることができる印刷画像の画像処理方法、印刷方法、印刷システム、印刷装置およびプログラムを提供することを課題としている。
本発明の印刷画像の画像処理方法は、印刷後に開口される開口形成領域と残余の実印刷領域と、から成る印刷領域が設定された印刷媒体に対し、活性エネルギー線硬化インクを用い、当該活性エネルギー線硬化インクの配置量で濃淡を表現する印刷方式で印刷される印刷画像の画像処理方法であって、印刷画像を入力する画像入力ステップと、入力した印刷画像を補正する画像補正ステップと、を実行し、画像補正ステップでは、開口形成領域と実印刷領域との境界部分に対応する印刷画像の境界部領域を、実印刷領域側から開口形成領域側に向かって「濃」から「淡」にグラデーションを成すように薄くすることを特徴とする。
本発明の印刷方法は、印刷後に開口される開口形成領域と残余の実印刷領域と、から成る印刷領域が設定された印刷媒体に対し、活性エネルギー線硬化インクを用い、当該活性エネルギー線硬化インクの配置量で濃淡を表現する印刷方式で印刷を実施する印刷方法であって、印刷領域に印刷される印刷画像を入力する画像入力ステップと、入力した印刷画像を補正する画像補正ステップと、補正した印刷画像を印刷する印刷ステップと、を実行し、画像補正ステップでは、開口形成領域と実印刷領域との境界部分に対応する印刷画像の境界部領域を、実印刷領域側から開口形成領域側に向かって「濃」から「淡」にグラデーションを成すように薄くすることを特徴とする。
本発明の印刷システムは、印刷後に開口される開口形成領域と残余の実印刷領域と、から成る印刷領域が設定された印刷媒体に対し、活性エネルギー線硬化インクを用い、当該活性エネルギー線硬化インクの配置量で濃淡を表現する印刷方式で印刷を実施する印刷システムであって、印刷領域に印刷される印刷画像を入力するための画像入力部と、入力した印刷画像を補正する画像補正部と、補正した印刷画像を印刷する印刷部と、を備え、画像補正部は、開口形成領域と実印刷領域との境界部分に対応する印刷画像の境界部領域を、実印刷領域側から開口形成領域側に向かって「濃」から「淡」にグラデーションを成すように薄くすることを特徴とする。
本発明の印刷装置は、印刷後に開口される開口形成領域と残余の実印刷領域と、から成る印刷領域が設定された印刷媒体に対し、活性エネルギー線硬化インクを用い、当該活性エネルギー線硬化インクの配置量で濃淡を表現する印刷方式で印刷を実施する印刷装置であって、印刷領域に印刷される印刷画像を入力するための画像入力部と、入力した印刷画像を補正する画像補正部と、補正した印刷画像を印刷する印刷部と、を備え、画像補正部は、開口形成領域と実印刷領域との境界部分に対応する印刷画像の境界部領域を、実印刷領域側から開口形成領域側に向かって「濃」から「淡」にグラデーションを成すように薄くすることを特徴とする。
これらの構成によれば、開口形成領域の周縁部を、外側から内側にグラデーションを成すように徐々に薄くするため、色差(膜質の変化)がなだらかになり、色差が縁取り線として視認されてしまうことがない。ゆえに、開口加工時のインク層へのストレスを低減しつつ、開口部周りの見栄えを良好にすることができる。
上記の印刷画像の画像処理方法において、印刷画像は、ハーフトーンで濃淡を表現する印刷方式で印刷され、画像補正ステップは、開口形成領域に対応する印刷画像の開口部領域を取得する開口領域取得ステップと、取得した開口部領域に基づいて、境界部領域にグラデーションを形成した画像であるマスク画像を生成するマスク生成ステップと、印刷画像に対し、マスク画像との間で画素毎のAND処理を行うAND処理ステップと、を実行することが好ましい。
この構成によれば、画像補正ステップを簡易な画像処理で実行することができる。
この場合、画像入力ステップでは、開口部領域を指定する指定データを付加して印刷画像を入力し、開口領域取得ステップでは、印刷画像から、指定データを抽出して、開口部領域を取得することが好ましい。
この構成によれば、印刷画像に開口部領域の指定データを付加した状態で、印刷画像を入力することで、印刷画像の入力と、開口部領域の指定とを一体として行うことができる。
本発明のプログラムは、コンピューターに、上記の印刷画像の画像処理方法における各ステップを実行させることを特徴とする。
この構成によれば、コンピューターに本プログラムを搭載するだけで、コンピューターに、上記の印刷画像の画像処理方法を実行させることができる。
(a)は、表示板の平面図である。(b)は、透明樹脂板の平面図である。 本発明の一実施形態に係る印刷装置の平面図である。 印刷動作に係る印刷装置の制御構成を示した制御ブロック図である。 印刷データのデータ構成を示した図である。 印刷装置による印刷動作を示したフローチャートである。 印刷動作における画像処理を示した説明図である。 (a)は、開口形成領域周りの平面図である。(b)は、インク層のA‐A’線断面図である。(c)は、A‐A’線上のインク層の厚さを示したグラフである。(d)は、A‐A’線上の色の濃淡(インク層の透過率)を示したグラフである。 第2実施形態の印刷システムにおける制御構成を示した制御ブロック図である。
以下、添付の図面を参照し、本発明の一実施形態に係る印刷画像の画像処理方法、印刷方法、印刷システム、印刷装置およびプログラムについて説明する。本実施形態では、本発明の印刷画像の画像処理方法を適用した印刷装置を例示する。この印刷装置は、紫外線硬化インク(活性エネルギー線硬化インク)をインクジェット方式で吐出することにより、透明樹脂板(印刷媒体)に所望の画像を印刷(加飾印刷)するものである。この透明樹脂板は、自動車の計器板(インストルメントパネル)における表示板の基材となるものであり、透明樹脂板に対し、本印刷装置による印刷処理を施し、さらにプレス装置(図示省略)による穴抜き処理を施すことで、当該表示板を作成する。なお、本印刷装置では、印刷画像に所定の補正処理を施して印刷することで、作成した表示板の見栄えを良好に維持しつつ、穴抜き処理時のインク層へのストレスを低減している。
ここで、印刷装置の詳細について説明する前に、表示板および透明樹脂板について説明する。
図1(a)に示すように、表示板1は、長方形状の透明樹脂板2と、印刷処理により透明樹脂板2上に形成された遮光部3、無色透光部4および複数の有色透光部5と、穴抜き処理により透明樹脂板2に形成された穴抜き部6と、を有している。すなわち、遮光部3、無色透光部4および複数の有色透光部5は、いずれも、硬化後の紫外線硬化インクのインク層で形成される。遮光部3は、バックライトの光を遮蔽し、無色透光部4は、バックライトの光をそのまま透過する。さらに、有色透光部5は、バックライトの光を着色して透過する。
図1(b)に示すように、透明樹脂板2には、穴抜き部6を形成する開口形成領域(開口形成領域)11が設定されていると共に、当該開口形成領域11を含む透明樹脂板2の表面全域に印刷領域13が設定されている。すなわち、透明樹脂板2の印刷領域13は、開口形成領域11と残余の実印刷領域12とから成る。
次に図2を参照して印刷装置21について説明する。図2に示すように、印刷装置21は、透明樹脂板2を移動させながら、透明樹脂板2の印刷領域13に印刷処理を行う印刷部22と、給材部23aおよび除材部23bを有し、印刷部22に対し透明樹脂板2を除給材する除給材部23と、印刷装置21を統括制御する制御部24(図3参照)と、を備えている。給材部23aから印刷部22に給材された枚葉の透明樹脂板2は、印刷部22により印刷処理が施され、その後、印刷済みとなった透明樹脂板2は、除材部23bに除材される。
図2に示すように、印刷部22は、給材された透明樹脂板2を吸着セットするワークステージ31と、ワークステージ31を介して、透明樹脂板2をX軸方向に移動(改行送り:副走査)するX軸テーブル32と、紫外線硬化インクを吐出する複数のインクジェットヘッド42を搭載したキャリッジユニット33と、キャリッジユニット33を介して、複数のインクジェットヘッド42をY軸方向に往復動(主走査)するY軸テーブル35と、各インクジェットヘッド42の機能の保守および回復を図るための保守装置36と、を備えている。Y軸テーブル35は、X軸テーブル32を跨ぐようにY軸方向に架け渡されており、Y軸テーブル35に支持されたキャリッジユニット33は、ワークステージ31にセットされた透明樹脂板2に上側から臨むようになっている。
印刷部22は、透明樹脂板2をワークステージ31に吸着セットした後、印刷データ60(図4参照)に基づいて、X軸テーブル32によりワークステージ31を介して透明樹脂板2をX軸方向に改行送り(副走査)すると共に、透明樹脂板2に対し、Y軸テーブル35によりキャリッジユニット33を往復動(主走査)させながら各インクジェットヘッド42からインクを吐出することで、所望の画像を印刷する。
キャリッジユニット33は、Y軸テーブル35に垂設・支持されたキャリッジ41と、キャリッジ41に搭載した複数のインクジェットヘッド42と、キャリッジ41のY軸方向両端部に搭載した一対の紫外線照射装置43と、を有している。本実施形態で使用するインクは、紫外線硬化インクであり、主走査に同期して、キャリッジ41に搭載した各一対の紫外線照射装置43を点灯させる(常時点灯でも可)ことで、先行して透明樹脂板2に吐出・着弾した紫外線硬化インクを硬化・定着させる。
各インクジェットヘッド42は、圧電素子により吐出駆動されるものであり、X軸方向に延在する色別複数のノズル列(図示せず)を有している。色別複数のノズル列は、例えばシアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)、ブラック(K)、オレンジ(Or)、グリーン(Gr)、ライトマゼンタ(LM)、ライトシアン(LC)、ホワイト(W)、クリアー(CL)等の紫外線硬化インクを吐出する。
ここで図3を参照して、印刷動作に係る印刷装置21の制御構成について説明する。図3に示すように、印刷装置21は、主な構成要素として、インクジェットヘッド42と、X軸テーブル32と、Y軸テーブル35と、入力インターフェース51と、制御部24と、を備えている。
入力インターフェース51は、画像入力部91として機能する。画像入力部91は、印刷データ60を入力する。入力される印刷データ60は、印刷画像61を有する画像レイヤー62と、画像補正に用いる指定データ63を有する特殊レイヤー64(いわゆるアルファチャンネル)とから構成されている(図4参照)。印刷画像61および指定データ63は、複数の画素をマトリクス状に配列して画像を成すビットマップデータである。また、印刷画像61は、ハーフトーンで色の濃淡を表す印刷方式(ハーフトーン方式)で印刷領域13に印刷される画像であり、一方、指定データ63は、透明樹脂板2の開口形成領域11に対応したデータ上の領域(開口部領域65)を、所定の色(例えば黒)で塗りつぶして、当該開口部領域65を指定したデータである。すなわち、画像入力部91は、指定データ63を付加した状態の印刷画像61を入力する。
制御部24は、CPU(Central Processing Unit)71、ROM(Read Only Memory)72およびRAM(Ramdom Access Memory)73を有している。CPU71は、中央処理装置であり、各種演算処理を行う。ROM72は、CPU71が各種演算処理を行うための制御プログラムを記憶し、RAM73は、CPU71が各種演算処理を行う際のワークエリアとして用いられる。また、CPU71は、ROM72に記憶された制御プログラムを実行することにより、画像補正部92および印刷制御部93として機能する。
画像補正部92は、特殊レイヤー64の指定データ63に基づいて、印刷画像61を補正する。詳細は後述するが、画像補正部92は、当該補正により、印刷画像61の開口部領域65周りの色を、グラデーションを成すように薄くする。
印刷制御部93は、補正した印刷画像61に基づいて、インクジェットヘッド42、X軸テーブル32およびY軸テーブル35を制御し、印刷処理を実施する。
次に図5および図6を参照して、印刷装置21による印刷動作について説明する。本印刷動作は、印刷データ60およびその印刷コマンドが入力されるのに起因して実行される。なお、図6では、開口部領域65周りのみを図示する。
図5に示すように、印刷装置21は、入力インターフェース51(画像入力部91)を介して印刷データ60およびその印刷コマンドが入力されると(S1:Yes、画像入力ステップ)、画像補正部92により、印刷画像61の補正処理を行う(S2〜S4:画像補正ステップ)。具体的には、印刷データ60の特殊レイヤー64から指定データ63を抽出して、開口部領域65を取得する(S2:開口領域取得ステップ)(図6(b)参照)。そして、抽出した指定データ63に基づいて、補正用のマスク画像を生成する(S3:マスク生成ステップ)。
マスク画像の生成では、指定データ63にボカシ処理を施し(図6(c)参照)、さらに、指定データ63に反転処理を施す(図6(d)参照)。これにより、開口部領域65の周縁部周りにおいて、外側から内側に向かって「濃」から「淡」のグラデーションを成す画像が生成される。すなわち、開口形成領域11と実印刷領域12との境界部分P(図7参照)に対応する境界部領域81が、実印刷領域12側から開口形成領域11側に向かって「濃」から「淡」のグラデーションを成す。
マスク画像を生成したら、マスク画像により印刷画像61の透過処理を行う(S4:AND処理ステップ)。すなわち、印刷画像61に対し、マスク画像との間で座標毎のAND処理(AND演算)を行う。これによって、ハーフトーン方式で、印刷画像61上の上記境界部領域81を、上記グラデーションを成すように薄くする(図6(e)参照)。これにより印刷画像61が補正される。
印刷画像61の補正が終了したら、印刷制御部93により、補正した印刷画像61に基づいて、印刷処理を実施する(S5:印刷ステップ)。このとき、図7(b)に示すように、開口形成領域11の周縁部周り、すなわち、開口形成領域11と実印刷領域12との境界部分Pが、実印刷領域12から開口形成領域11に向かって徐々に薄く印刷される。これにより、図7(c)および図7(d)に示すように、実印刷領域12から開口形成領域11に向かってインク層の厚さが徐々に薄くなるように、且つインク層の透過率が徐々に高くなるように、インク層が形成される。
以上のような構成によれば、画像補正部92により、印刷画像61の開口部領域65の周縁部を、外側から内側にグラデーションを成すように徐々に薄く補正することで、開口形成領域11の周縁部において、インク層が薄く形成されるため、インク層の靱性が増し(脆性が減り)、穴抜き時のインク層の破損(欠け、割れ、剥がれ)を抑制することができる。また、開口形成領域11の周縁部において、インク層が徐々に薄く形成されるので、表示板1上における色差(膜質の変化)がなだらかになり、色差が縁取り線として視認されてしまうことがない。ゆえに、穴抜き時のインク層へのストレスを低減しつつ、穴抜き部6周りの見栄えを良好にすることができる。特に、表示板1が所定の硬さを得る必要がある場合に有効である。すなわち、実印刷領域12では、インク層を厚くしてインク層の剛性を高め、表示板1全体の変形を抑制することができる。一方、開口形成領域11では、インク層を薄くしてインク層の靱性を高め、インク層の破損(割れ、欠け、剥がれ)を抑制することができる。
また、印刷画像61の補正処理を、マスク生成とAND処理とで行うことで、補正処理を簡易な画像処理で実施することができる。
さらに、印刷画像61に開口部領域65の指定データ63を付加した状態で、印刷画像61を入力することで、印刷画像61の入力と、開口部領域65の指定とを一体として行うことができる。
なお、本実施形態においては、すべての開口部領域65で印刷画像61の補正処理を行う構成であったが、一部の開口部領域65のみで印刷画像61の補正処理を行う構成であっても良い。例えば、遮光部3に覆われた穴抜き部6の開口部領域65のみで、印刷画像61の補正処理を行う構成であっても良い。なお、係る開口部領域65の指定は、印刷画像61に付加する指定データ63により変更することができる。
また、本実施形態においては、印刷装置21が画像入力部91および画像補正部92を備え、印刷装置21内部で印刷画像61の補正処理を行う構成であったが、これに限るものではない。具体的には、図8に示すように、印刷装置21とホストコンピューター102と接続した印刷システム101において、ホストコンピューター102が画像入力部91および画像補正部92を備え、ホストコンピューター102上で印刷画像61の補正処理を行う構成であっても良い。かかる場合、ホストコンピューター102に搭載された入出力インターフェース103が、画像入力部91として機能すると共に、補正後の印刷画像61を印刷装置21に出力する。さらには、ホストコンピューター102が、印刷制御部93を備え、ホストコンピューター102上で印刷制御を行う構成であっても良い。
2:透明樹脂板、 11:開口形成領域、 12:実印刷領域、 13:印刷領域、 21:印刷装置、 22:印刷部、 61:印刷画像、 63:指定データ、 65:開口部領域、 81:境界部領域、 91:画像入力部、 92:画像補正部、 101:印刷システム、 P:境界部分

Claims (7)

  1. 印刷後に開口される開口形成領域と残余の実印刷領域と、から成る印刷領域が設定された印刷媒体に対し、活性エネルギー線硬化インクを用い、当該活性エネルギー線硬化インクの配置量で濃淡を表現する印刷方式で印刷される印刷画像の画像処理方法であって、
    前記印刷画像を入力する画像入力ステップと、
    入力した前記印刷画像を補正する画像補正ステップと、を実行し、
    前記画像補正ステップでは、前記開口形成領域と前記実印刷領域との境界部分に対応する前記印刷画像の境界部領域を、前記実印刷領域側から前記開口形成領域側に向かって「濃」から「淡」にグラデーションを成すように薄くすることを特徴とする印刷画像の画像処理方法。
  2. 前記印刷画像は、ハーフトーンで濃淡を表現する印刷方式で印刷され、
    前記画像補正ステップは、
    前記開口形成領域に対応する前記印刷画像の開口部領域を取得する開口領域取得ステップと、
    取得した前記開口部領域に基づいて、前記境界部領域に前記グラデーションを形成した画像であるマスク画像を生成するマスク生成ステップと、
    前記印刷画像に対し、前記マスク画像との間で画素毎のAND処理を行うAND処理ステップと、を実行することを特徴とする請求項1に記載の印刷画像の画像処理方法。
  3. 前記画像入力ステップでは、前記開口部領域を指定する指定データを付加して前記印刷画像を入力し、
    前記開口領域取得ステップでは、前記印刷画像から、前記指定データを抽出して、前記開口部領域を取得することを特徴とする請求項2に記載の印刷画像の画像処理方法。
  4. 印刷後に開口される開口形成領域と残余の実印刷領域と、から成る印刷領域が設定された印刷媒体に対し、活性エネルギー線硬化インクを用い、当該活性エネルギー線硬化インクの配置量で濃淡を表現する印刷方式で印刷を実施する印刷方法であって、
    前記印刷領域に印刷される印刷画像を入力する画像入力ステップと、
    入力した前記印刷画像を補正する画像補正ステップと、
    補正した前記印刷画像を印刷する印刷ステップと、を実行し、
    前記画像補正ステップでは、前記開口形成領域と前記実印刷領域との境界部分に対応する前記印刷画像の境界部領域を、前記実印刷領域側から前記開口形成領域側に向かって「濃」から「淡」にグラデーションを成すように薄くすることを特徴とする印刷方法。
  5. 印刷後に開口される開口形成領域と残余の実印刷領域と、から成る印刷領域が設定された印刷媒体に対し、活性エネルギー線硬化インクを用い、当該活性エネルギー線硬化インクの配置量で濃淡を表現する印刷方式で印刷を実施する印刷システムであって、
    前記印刷領域に印刷される印刷画像を入力するための画像入力部と、
    入力した前記印刷画像を補正する画像補正部と、
    補正した前記印刷画像を印刷する印刷部と、を備え、
    前記画像補正部は、前記開口形成領域と前記実印刷領域との境界部分に対応する前記印刷画像の境界部領域を、前記実印刷領域側から前記開口形成領域側に向かって「濃」から「淡」にグラデーションを成すように薄くすることを特徴とする印刷システム。
  6. 印刷後に開口される開口形成領域と残余の実印刷領域と、から成る印刷領域が設定された印刷媒体に対し、活性エネルギー線硬化インクを用い、当該活性エネルギー線硬化インクの配置量で濃淡を表現する印刷方式で印刷を実施する印刷装置であって、
    前記印刷領域に印刷される印刷画像を入力するための画像入力部と、
    入力した前記印刷画像を補正する画像補正部と、
    補正した前記印刷画像を印刷する印刷部と、を備え、
    前記画像補正部は、前記開口形成領域と前記実印刷領域との境界部分に対応する前記印刷画像の境界部領域を、前記実印刷領域側から前記開口形成領域側に向かって「濃」から「淡」にグラデーションを成すように薄くすることを特徴とする印刷装置。
  7. コンピューターに、請求項1ないし3のいずれかに記載の印刷画像の画像処理方法における各ステップを実行させるためのプログラム。
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