JPH11342579A - グラビア彫刻機のスタイラス変位調整装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 画像濃度データとスタイラス変位との関係
を示す基準特性を作成する際に、ハイライト側部分の精
度を向上させる。 【解決手段】 この装置は、光学顕微鏡４１等を含むセ
ルサイズ計測手段と、ゲイン演算手段と、低画像濃度デ
ータ演算手段と、基準特性作成手段とを備えている。セ
ルサイズ計測手段はシリンダ表面に彫刻されたセルのサ
イズを計測する。ゲイン演算手段は、少なくとも高画像
濃度データを含む画像濃度データに基づいて彫刻された
セルサイズデータに基づき、彫刻信号を構成するゲイン
を最適化する。低画像濃度データ演算手段は、ゲイン演
算手段によって最適化されたゲインの値を利用して、指
定された低画像濃度側セルサイズに対応する低画像濃度
データを求める。基準特性作成手段は、低画像濃度デー
タを含む複数画像濃度データに基づいてグラビアシリン
ダ表面に形成された複数のセルのサイズデータから、ス
タイラス変位調整のための調整用基準特性を作成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、グラビア彫刻機に
関し、特に、彫刻ヘッドに設けられたスタイラスによっ
てグラビアシリンダの表面に彫刻されるセルの深さを調
整するためのスタイラス変位調整装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】グラビア彫刻機は、表面に銅メッキが施
された円筒状のグラビアシリンダ（以下、単にシリンダ
と記す）を回転させながら、このシリンダ表面にセルと
呼ばれる四角錐状の微小な穴を形成する装置である。そ
して、セルの深さと幅とによって当該セルに挿入される
インキの量が制御され、画像濃度が表現されるようにな
っている。このような装置において、シリンダ表面にセ
ルを形成するためには彫刻ヘッドが用いられる。彫刻ヘ
ッドには先端にダイヤモンドの針（バイト）を有するス
タイラスが設けられており、このスタライスを数ｋＨｚ
の周波数で振動させて彫刻を行っている。

【０００３】図１７は、彫刻ヘッドに印加される彫刻信
号を示したものであり、この彫刻信号の変位はスタライ
スの変位に相当している。彫刻信号は、図１７（ａ）に
示すような高周波のキャリー信号と、図１７（ｂ）に示
すような画像データに基づく濃度信号とを重畳して得ら
れるものであり、彫刻信号ｖは、下式（１）で表され
る。下式（１）において、第１項は前記キャリー信号に
よるキャリー成分であり、第２項は前記濃度信号による
濃度成分であり、第３項はオフセットゲインである。オ
フセットゲインＧｓは、スタイラスをシリンダ表面から
離れる方向にシフトするための信号成分である。

【０００４】 ｖ＝Ｄｃ・Ｇｃ＋Ｄｄ・Ｇｄ＋Ｇｓ （１） 但し、Ｄｃ；キャリー信号 Ｄｄ；濃度信号 Ｇｃ；キャリーゲイン Ｇｄ；濃度ゲイン Ｇｓ；オフセットゲイン このような彫刻信号を彫刻ヘッドに印加することによ
り、画像の濃度に対応する深さ及び幅のセルをシリンダ
表面に彫刻することができる。なお、図１７（ｃ）にお
ける一点鎖線Ｓがシリンダ表面に相当しており、図の斜
線領域で示す部分がセルに相当している。

【０００５】前述のように、グラビア彫刻機では、セル
深さによって濃度を表現するようにしているので、セル
深さと濃度とは一対一の関係にする必要がある。しか
も、線数（画像の目の細かさに相当）にかかわらず、シ
リンダの軸方向に隣り合うセル間には土手と呼ばれる彫
刻されない部分を設ける必要がある。このため、濃度と
セル深さとの対応関係をセル形状（セルの配列により変
化）やセルの配列線数によって変えなければならない。
また、彫刻ヘッドやシリンダが交換される場合にも変位
調整が必要となる。なお、セル深さはセル幅（副走査方
向の幅）に一対一に対応するので、以後セル幅を調整す
ることによりセル深さを調整するものとする。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】前記のようなグラビア
彫刻機におけるスタイラスの変位を自動的に調整するス
タイラス変位調整装置として、特開平６−１９１００１
号公報に示された装置がある。この装置は、前記各条件
が変更される毎に試し彫りを行い、試し彫りによって彫
刻されたセルのセル幅（以下、セル幅の寸法を単にセル
サイズと記す）を画像情報として計測し、この計測結果
に基づいて前記３つのゲインを求めて彫刻信号を決定し
ている。そして、この決定された彫刻信号によりたとえ
ば濃度１０％毎の複数のセルを彫刻してそのセルサイズ
を計測し、画像濃度とセル幅（スタイラス変位）との関
係を示す調整用の基準特性を得ている。以後、この基準
特性を利用して実際の画像情報に応じた彫刻処理が実行
される。

【０００７】ここで、スタイラスは捩じりシャフトの先
端に固定されており、この捩じりシャフトが彫刻信号に
よって軸回りに微少に回転させられてスタイラス先端の
バイトがシリンダを彫刻するように構成されている。し
たがって、ハイライト側である低濃度側ではスタイラス
は比較的容易に駆動可能であるが、シャドー側である高
濃度側では捩じりシャフトがよりねじれにくくなってハ
イライト側よりは駆動しにくくなる。すなわち、捩じり
シャフト及びスタイラスを含む彫刻ヘッドの、画像濃度
とセル深さ（スタイラス変位）との関係を示す特性は、
図１８に示すように上方に凸状の特性となる。

【０００８】このような状況において、試し彫りによっ
て画像濃度とスタイラス変位との特性を得る場合、特性
の特に低濃度側部分のデータを精度良く得ることは困難
である。以下に、その理由を説明する。なお、ここで最
小セルとは、それ以上小さいセルを形成しても、実質的
に印刷ができない大きさのセルであり、印刷に使用する
インキの種類等によりそのサイズが決められる。

【０００９】試し彫りによって彫刻信号のゲインを最適
化する場合、副走査方向において隣接するセル同士がつ
ながらないように、通常は、最もセル幅の大きい濃度１
００％のセルサイズを計測して決定する。したがって、
基準特性における高濃度側の画像濃度データとスタイラ
ス変位の関係については比較的精度がよい。しかし、前
記のように彫刻ヘッドの特性が上方に凸状であるため、
たとえば試し彫りによって彫刻された低濃度側のセルが
最小セルよりも大きかった場合、補間手法を用いても、
最小セルの位置では、図１８に示すように誤差Δｅを生
じる可能性が高い。

【００１０】なお、図１８において、「○」で示す位置
が試し彫りを行った点である。特に、試し彫りを行うに
際しては、その作業時間を短縮するために点数は少ない
方が有利であるが、点数を少なくすると前記誤差Δｅが
大きくなる可能性が高く、基準特性を利用して実行デー
タを作成する際に正確なデータを作成することができな
くなってしまう。

【００１１】本発明の課題は、画像濃度データとスタイ
ラス変位との関係を示す基準特性を作成する際に、特に
ハイライト側部分の特性を彫刻ヘッドの特性により近づ
け、低濃度側において精度の良いスタイラスの変位調整
を行うことができるようにすることにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】請求項１に係るスタイラ
ス変位調整装置は、スタイラスを駆動する彫刻信号を調
整することによってグラビアシリンダの表面に彫刻され
るセルの深さを調整するための装置であり、セルサイズ
計測手段と、ゲイン演算手段と、低画像濃度データ演算
手段と、基準特性作成手段とを備えている。

【００１３】セルサイズ計測手段はグラビアシリンダ表
面に彫刻されたセルのサイズを計測する。ゲイン演算手
段は、少なくとも高画像濃度データを含む画像濃度デー
タに基づいて彫刻されたセルサイズデータに基づき、彫
刻信号を構成するゲインを最適化する。低画像濃度デー
タ演算手段は、ゲイン演算手段によって最適化されたゲ
インの値を利用して、指定された低画像濃度側セルサイ
ズに対応する低画像濃度データを求める。基準特性作成
手段は、低画像濃度データを含む複数画像濃度データに
基づいてグラビアシリンダ表面に形成された複数のセル
のサイズデータから、スタイラス変位調整のための調整
用基準特性を作成する。

【００１４】この装置では、まず少なくとも高画像濃度
データを含む画像濃度データに基づいてシリンダ表面に
セルを形成する。これにより、たとえばセルサイズの最
も大きい画像濃度１００％のセルを形成した場合でも、
副走査方向に隣接するセル同士がつながらないようにゲ
インが最適化された彫刻信号が得られる。次にこの最適
化されたゲインの値を利用して、指定された低画像濃度
側のセルサイズ（たとえば最小セルサイズ）が得られる
ような画像濃度データを演算により求める。次に、この
演算により求められた低画像濃度データを含む複数画像
濃度データによりシリンダ表面に複数のセルを彫刻す
る。そして、この彫刻された複数のセルサイズを計測
し、画像濃度とスタイラス変位の関係を示す基準特性を
作成する。

【００１５】ここでは、指定されたサイズの低画像濃度
側のセルを得るために、当該セルサイズに対応する低画
像濃度データを演算により求め、このデータを用いてセ
ルを彫刻する。したがって、基準特性を作成する際に、
低画像濃度側の実際のセルのサイズを用いて基準特性を
作成でき、スタイラスを含む彫刻ヘッドの特性により近
い基準特性が得られる。

【００１６】請求項２に係るスタイラス変位調整装置
は、請求項１の装置において、低画像濃度データ演算手
段は、実質的に印刷が可能な最小セルのサイズに対応す
る低画像濃度データを求める。最小セルは、印刷に使用
するインキの種類等によりサイズが決められるが、この
最小セルを指定することによって最小セルに対応する低
画像濃度データ、すなわち最小セルを彫刻できる低画像
濃度データを得ることができる。したがって、最小セル
そのものを実際にシリンダに彫刻でき、基準特性の最小
セルに対応する点を正確に求めることができる。

【００１７】請求項３に係るスタイラス変位調整装置
は、請求項１の装置において、低画像濃度データ演算手
段は、実質的に印刷が可能な最小セルよりも小さいセル
のサイズに対応する低画像濃度データを求める。ここで
は、最小セルよりも小さいサイズのセルが得られるよう
な低画像濃度データを求め、このデータによって最小セ
ルよりも小さいセルを彫刻する。そして、このセルを含
む複数のセルサイズを計測して基準特性を作成する。

【００１８】この場合は、最小セルを得るための低画像
濃度データを内挿補間によって求めることができ、最小
セルに対応する低画像濃度データが比較的精度良く得ら
れる。請求項４に係るスタイラス変位調整装置は、請求
項１の装置において、低画像濃度データ演算手段は、実
質的に印刷が可能な最小セル及び最小セルよりも小さい
セルのサイズに対応する低画像濃度データを求める。

【００１９】この場合は、最小セル及びそれより小さい
セルのサイズを計測して基準特性を作成でき、前記同様
に最小セルに対応する低画像濃度データを正確に得るこ
とができる。また、ここでは、最小セル及びそれより小
さいセルを形成するので、最小セルよりも大きいセルの
彫刻点数を減らしても、最小セル付近の低画像濃度側の
セルに対応する画像濃度データを補間により精度良く求
めることができる。

【００２０】請求項５に係るスタイラス変位調整装置
は、請求項１から４のいずれかの装置において、低画像
濃度データ演算手段は、スタイラスの振幅中心がスタイ
ラス静止時のスタイラス先端位置になるようにして彫刻
したときのセルサイズと、スタイラスがグラビアシリン
ダ表面と接触する状態の画像濃度データの目標値で彫刻
したときのセルサイズとに基づく比例計算により指定さ
れたサイズのセルに対応する低画像濃度データを求め
る。

【００２１】ここでは、指定されたサイズのセルに対応
する低画像濃度データを簡単な演算で求めることができ
る。請求項６に係るスタイラス変位調整装置は、請求項
１から５のいずれかの装置において、セル計測手段は、
セルのサイズデータとしてセルの副走査方向の幅を計測
する。

【００２２】セルの幅をセルサイズとして計測すること
により、カメラ等によって容易に画像情報として得るこ
とができる。

【００２３】

【発明の実施の形態】［全体構成］図１及び図２に本発
明のグラビア彫刻機の一実施形態を示す。このグラビア
彫刻機は、ベッド１と、ベッド１の上面に固定された主
軸台２と、主軸台２と対向して配置された芯押し台３
と、第１テーブル４及び第２テーブル５とを備えてい
る。芯押し台３は、ベッド１の上面に配置された１対の
ガイドレール６に沿って装置の左右方向（副走査方向）
に移動自在である。そして、ベッド側部に設けられたモ
ータ及びベルト等からなる駆動機構９によって、芯押し
台３は主軸台２に対して接近または離反可能である。な
お、芯押し台３のセンタ１２は、シリンダ１３によって
出没自在である。第１テーブル４及び第２テーブル５
は、ベッド１の上面に配置された１対のガイドレール７
に沿って左右方向に移動自在である。各テーブル４，５
は、１対のレール７間に配置されたボールねじ１５及び
これを駆動するための駆動モータ１６によってレール７
に沿って移動可能である。主軸台２の主軸１０は、駆動
モータ及びベルト等からなる駆動機構１１によって回転
させられるようになっている。このような構成におい
て、クラビアシリンダ（以下、単にシリンダと記す）Ｃ
は、図１の二点鎖線で示すように、主軸１０とセンタ１
２との間に支持される。

【００２４】第１及び第２テーブル４，５には、彫刻ヘ
ッド２１が、装置の前後方向に移動自在に設けられてい
る。そして各テーブル４，５上面には、ガイドレール２
０が設けられ、ボールねじ２２及び駆動モータ２３から
なる駆動機構によって彫刻ヘッド２１が移動させられる
ようになっている。 ［スタイラス及びその駆動機構］図３に、彫刻ヘッド２
１に設けられたスタイラス及びその駆動機構を示す。

【００２５】スタイラス３０は捩じりシャフト３１の先
端に固定されており、その一端にはダイヤモンドバイト
３２が装着されている。捩じりシャフト３１の他端部は
固定部３３に固定されている。また捩じりシャフト３１
の中間部には、平面視菱形のロータ３４が固定されてい
る。ロータ３４の周囲にはロータ３４を挟み込むように
積層磁性体（ステータ）３５が配置されており、このス
テータ３５の側部にはステータ３５に磁力を与えるため
の永久磁石３６が配置されている。また、ロータ３４の
周囲でロータ３４とステータ３５との間には、コイル３
７が配置されている。このような構成では、コイル３７
に彫刻信号を印加することにより、スタイラス３０は図
の矢印方向に彫刻信号の周波数に応じて振動する。

【００２６】また、図４に模式的に示すように、彫刻ヘ
ッド２１には、先端がシリンダＣの表面に当接するシュ
ー３９が設けられている。そして、シュー３９がグラビ
アシリンダＣの表面に押し当てられたとき、スタイラス
３０のバイト３２の先端とグラビアシリンダＣの表面と
の間には、所定のギャップ量ｓが確保されるようになっ
ている。なお、この図４は各部を模式的に示したもので
あり、実際の寸法関係とは異なっている。通常、ギャッ
プ量ｓは、前述のように、数μｍ程度に設定される。

【００２７】［制御ブロック］本装置の制御ブロックを
図５に示す。この装置はＣＰＵ、ＲＡＭ及びＲＯＭ等か
らなるマイクロコンピュータを含むコントローラ４０を
有している。また、主軸台２と芯押し台３との間に配置
されたシリンダＣの側端部に近い表面に対向して、シリ
ンダ表面に形成されたセルの形状を観測するための光学
顕微鏡４１が配置されている。図５では便宜上別々に示
しているが、光学顕微鏡４１は、彫刻ヘッド２１に装着
されており、彫刻ヘッド２１とともにグラビアシリンダ
Ｃに対して接近または離反自在となっている。また、装
置の左右方向に移動自在である。光学顕微鏡４１にはフ
ァイバーケーブル４２を介してストロボ光源４３が接続
されている。またストロボ光源４３にはストロボ電源４
４が接続されている。このストロボ光源４３によって所
定の周波数でストロボを発光させることにより、グラビ
アシリンダを回転させながらシリンダ表面の１か所を静
止画として観測することが可能となる。光学顕微鏡４１
にはＣＣＤ４５が設けられている。ＣＣＤ４５で得られ
た画像情報はカメラコントローラ４６に入力されるよう
になっている。カメラコントローラ４６は画像処理装置
４７に接続されている。

【００２８】画像処理装置４７にはＣＲＴモニタ４８が
接続されている。画像処理装置４７にはカメラコントロ
ーラ４６からビデオ信号が入力され、画像処理装置４７
からＣＲＴモニタ４８に対してはモニタ信号が送出され
る。画像処理装置４７はカメラコントローラ４６からの
ビデオ信号をもとにセルサイズデータを演算するための
装置である。この画像処理装置４７とコントローラ４０
とはＲＳ２３２Ｃを介して互いに接続されている。

【００２９】コントローラ４０は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、Ｒ
ＯＭ等を有するマイクロコンピュータを含んでおり、画
像処理装置４７からのデータをもとに彫刻信号を調整す
るための機能を有している。コントローラ４０から出力
された彫刻信号は、駆動アンプ４９を介して彫刻ヘッド
２１に与えられる。彫刻ヘッド２１内では、駆動アンプ
４９からの彫刻信号がコイル３７に供給される。また、
シリンダＣの回転位置はエンコーダ５０によって検出さ
れるようになっており、このエンコーダ５０の出力信号
がコントローラ４０に入力されるようになっている。ま
た、コントローラ４０はカメラコントローラ４６に対し
てタイミングパルスを送出し、カメラコントローラ４６
はストロボ電源４４に対してストロボを発光させるため
のストロボタイミング信号を送出する。なお、コントロ
ーラ４０には他の入出力部が接続されている。

【００３０】［制御処理］次に、図６〜図８に示すフロ
ーチャートにしたがって本装置の制御動作を説明する。 ＜全体制御＞装置の起動スイッチがオンされると、まず
ステップＳ１において初期設定がなされる。この初期設
定では、各部を初期位置に移動させる等の処理を行う。
次にステップＳ２では、セルモニタモードが選択された
か否かを判断する。このセルモニタモードは、シリンダ
に対して試験的に彫刻を行い、スタイラスの変位調整す
なわちセル深さの調整を行うためのモードである。また
ステップＳ３では彫刻開始指令がなされたか否か、ステ
ップＳ４ではその他の処理が選択されたか否かを判断す
る。

【００３１】セルモニタモードが選択された場合には、
プログラムはステップＳ２からステップＳ５に移行し、
後述するスタイラス変位調整処理を実行する。またスタ
イラスの変位調整が終了して彫刻の開始が選択された場
合にはステップＳ３からステップＳ６に移行する。ステ
ップＳ６では、グラビアシリンダの表面に画像情報に応
じた彫刻処理が実行される。またその他の処理が選択さ
れた場合には、ステップＳ４からステップＳ７に移行
し、選択された処理を実行してステップＳ２に戻る。

【００３２】＜調整処理＞次に、スタイラス変位調整処
理について説明する。ここで、セル配列線数の変化に伴
い変化する各種のセル形状における、画像濃度とセル深
さとの関係を図９に示す。セル配列線数の変化に伴うセ
ル形状の種類としては、コンプレストセル、エロンゲー
トセル、ファイン等があり、このセル形状の種類の違い
によって画像濃度とセル深さとの関係が図に示すように
異なる。ここで、コンプレストセル（１７５Ｌ／ｉ）を
例にとって説明すると、スタイラス変位は図の実線ａに
示されるような特性に調整されなければならない。これ
は、画像濃度１００％ではセル深さを４２μｍとし、画
像濃度５％ではセル深さを８μｍとし、また画像濃度０
％ではスタイラスが変位してもシリンダ表面が彫刻され
ないようにスタイラスとシリンダ表面との間に所定のギ
ャップ（５μｍ程度）が生じるようにするためである。
このとき、試し彫りによって得られるデータから調整用
基準特性（図９の破線ｂで示す特性）を求め、この特性
を実線ａのデータに補正して彫刻信号を作成する。

【００３３】コントローラ４０で作成される彫刻信号ｖ
は前述の式（１）で表される。式（１）における定数Ｇ
ｃ，Ｇｄ，Ｇｓがセル形状やセル配列線数あるいはシリ
ンダ径などの彫刻パラメータの変更に応じて調整される
べきゲインである。なお、キャリーゲインＧｃは出力波
形の振幅に対応し、濃度ゲインＧｄは図９における破線
の特性ｂの傾きを示し、オフセットゲインＧｓはキャリ
ー信号中心部のシリンダ表面からのシフト量を示してい
る。

【００３４】前記各ゲインは図７及び図８に示すフロー
チャートにしたがって求められる。まずステップＳ１０
では、セル形状やセル配列線数、シリンダ径やスタイラ
スの刃先の角度等の彫刻パラメータがオペレーターによ
って入力されるのを待つ。また、このステップＳ１０に
おいて、低濃度側のセルのサイズデータとして、最小セ
ルサイズデータを入力する。彫刻パラメータが入力され
ると、ステップＳ１１において各パラメータ及び画像濃
度１００％における目標セルサイズデータ、すなわち目
標となる画像濃度１００％のセルのセルサイズデータを
コントローラ４０に設定する。次にステップＳ１２で
は、濃度ステップパターンを彫刻する。ここでは、前回
既に各ゲインが本処理によって求められている場合に
は、前回のゲインを用いて１０％濃度毎にセルが形成さ
れるような彫刻信号を出力する。これにより、シリンダ
Ｃには、１０％濃度ごとのセルが彫刻される。また、各
ゲインの値が求められていない場合には、それぞれのゲ
インを予め設定された初期値（Ｇｃ＝Ｇｃ0 ，Ｇｄ＝Ｇ
ｄ0 ，Ｇｓ＝Ｇｓ0 ）として１０％濃度毎のセルを彫刻
する。

【００３５】次にステップＳ１３では、光学顕微鏡４１
によりセルを観測し、得られた画像情報からセルサイズ
を得る、具体的には、セルを観測してカメラコントロー
ラ４６に対して制御信号を送出し、光学顕微鏡４１の焦
点をシリンダ表面に合わせる。また、シリンダの回転数
と前述したセル配列線数とに応じてタイミングパルスを
カメラコントローラ４６に送出し、そのタイミングでス
トロボを発光させる。これにより、光学顕微鏡４１によ
りシリンダＣに彫刻された所定位置のセル形状を観測す
ることが可能となる。

【００３６】ここで、光学顕微鏡４１の焦点をシリンダ
表面に合わせる場合には、ＣＣＤ４５で取り込んだセル
画像の濃度ヒストグラムを作成し、最大コントラストが
得られるまで光学顕微鏡４１を前進あるいは後退させ
る。このようにして最大コントラストが得られた光学顕
微鏡位置がフォーカス位置である。このような制御は画
像処理装置４７によって行われる。あるいは、別途オー
トフォーカス用の距離センサからの信号により光学顕微
鏡を位置決めしてもよい。

【００３７】このようにして得られたセル形状の画像デ
ータは、ビデオ信号としてカメラコントローラ４６から
画像処理装置４７に送られる。そして、セルサイズが計
測されてコントローラ４０に取り込まれる。ステップＳ
１４では、取り込まれたセルサイズデータをもとに、セ
ルサイズが許容値内であるか否かを判断する。ここで、
１０％濃度毎にセルが彫刻されているが、許容値内にあ
るか否かの判断は前記目標セルサイズを設定した画像濃
度、すなわち画像濃度１００％のセルによって行う。な
お、ステップＳ１１で目標セルサイズを他の画像濃度で
設定した場合はその画像濃度で前記の判断を行う。この
時点で計測されたセルサイズが許容値内にある場合に
は、ステップＳ２５のデータ補正処理に移行する。たと
えばシリンダのみを交換し、他の条件が変更されていな
い場合には、前回得られた各ゲインの値を使える場合が
多い。この場合にはステップＳ１４でＹＥＳと判断され
る場合が多く、各ゲインを決定する処理を行わず、ステ
ップＳ２５のデータ補正処理のみを行うことにより時間
短縮を図ることができる。

【００３８】ステップＳ１４でセルサイズが許容値にな
いと判断された場合は、ステップＳ１５に移行する。ス
テップＳ１５では、各ゲインＧｃ，Ｇｄ，Ｇｓを初期値
とし、画像濃度１００％として式（１）にしたがって彫
刻信号を作成して彫刻を行う。次にステップＳ１６で
は、前記同様にして彫刻されたセルを観測してセルサイ
ズを計測し、セルサイズが許容値内になるまでキャリー
ゲインＧｃ及び濃度ゲインＧｄを変更しながら彫刻及び
セルサイズ計測の各処理を繰り返す。そして、画像濃度
１００％のセルサイズが許容値内に入った場合はステッ
プＳ１７に移行し、最終的に得られたキャリーゲインＧ
ｃを決定する。

【００３９】次にステップＳ１８において画像濃度０％
で彫刻されるような彫刻信号によってセルを形成する。
このとき、オフセットゲインＧｓは予め設定された初期
値Ｇｓ0を用い、キャリーゲインＧｃはステップＳ１７
で決定されたＧｃを用い、式（１）にしたがった画像濃
度０％の彫刻信号を作成する。ステップＳ１９では、セ
ルを観測することによりセルサイズを計測し、シリンダ
表面が彫刻されているか否かを判断する。そして、彫刻
されている場合には、オフセットゲインを増やしながら
彫刻及びセルサイズ計測を繰り返し、彫刻されなくなっ
た時点で次のステップに移行する。逆に彫刻されなかっ
た場合には、オフセットゲインを減らしながら彫刻及び
セルサイズ計測を繰り返し、彫刻された時点で次のステ
ップに移行する。このようにしてステップＳ２０に移行
してオフセットゲインＧｓを決定する。

【００４０】次にステップＳ２１に移行し、濃度ゲイン
Ｇｄを演算により求める。ここでは、 Ｇｄ＝Ｇｄ0＋（Ｇｓ−Ｇｓ0）／２２８ に基づいて計算する。ここで、上式における「２２８」
は画像濃度１００％のステップ数に相当するものであ
る。

【００４１】次にステップＳ２２では、以上の処理によ
り求められた各ゲインの値を利用して、ステップＳ１１
で指定された最小セルのセルサイズデータ（幅データ）
に対応する画像濃度データを求める。この最小セルのサ
イズデータからそれに対応する画像濃度データを求める
演算処理については後述する。ステップＳ２３では、図
１０に示すように、最小セル対応の画像濃度ｘとシャド
ー側の画像濃度１００％との間を均等割りして、最小セ
ル対応の画像濃度を含む複数の画像濃度の濃度ステップ
パターンを彫刻する。そしてステップＳ２４において
は、前記同様にシリンダ表面に形成された複数のセルを
観測してセルサイズを計測する。そして、これらの計測
結果に基づき、ステップＳ２５において図９の破線ｂで
示す調整用基準特性を作成する。

【００４２】次にステップＳ２６では、濃度に対応する
実際のセル深さが、当該調整用基準特性に基づいて実線
ａで示す特性となるように濃度データを書き換える。す
なわち、図１１に示すように、調整用基準特性ｂが得ら
れると、元の画像データである特性ａの濃度データを、
対応する調整用基準特性ｂ上における画像データに書き
換えてデータ補正を行う。特性ｂはある関数で表され、
また特性ａも関数で表される。従って、例えば濃度ｅ１
及びｅ２を、２つの関数式を用いて濃度データｅ３及び
ｅ４に補正する。このようにして、たとえば濃度ｅ１の
セルを形成する場合は、調整用基準特性ｂ上では濃度ｅ
３に相当するので、ｅ１をｅ３に補正して彫刻信号を作
成する。これにより、形成されたセルによる濃度はｅ１
となる。

【００４３】＜最小セル対応の画像濃度データについて
＞次に、前述のステップＳ２２における、指定されたサ
イズの最小セルを彫刻するための画像濃度データを求め
る処理について説明する。ここでは、スタイラスのシフ
ト量（シフトゲインＧｓ）と画像濃度データによる変位
量（画像濃度データと濃度ゲインＧｄとの積）とが同等
となるような画像濃度データｄを考えると、スタイラス
の変位は図１２に示すようになる。この場合、スタイラ
ス静止時のスタイラス先端の位置がスタイラスの振幅中
心となっており、振幅中心は、シリンダ表面からスタイ
ラスのギャップｓをセル幅換算した値Ｓだけ離れた位置
になる。この図１２を参考にして、画像濃度データｄの
時のセル幅はＷ0、画像濃度データｘ0の時のセル幅は
「０」として比例計算を行うと、彫刻したいセル幅を
ｙ、これに対応する画像濃度データをｘとして、 （ｄ−ｘ0）：（ｘ−ｘ0）＝Ｗ0：ｙ であり、これから、 ｘ＝（ｄ−ｘ0）・ｙ・Ｗ0＋ｘ0 （２） となる。ここで、濃度データｄは、前述の条件、すなわ
ち「スタイラスのシフト量（シフトゲインＧｓ）と画像
濃度データによる変位量（画像濃度データと濃度ゲイン
Ｇｄとの積）とが同等となるような画像濃度データｄ」
という条件から、各ゲインとの関係が、 ｄ・Ｇｄ＝Ｇｓ である。したがって、 ｄ＝Ｇｓ／Ｇｄ となり、前述のゲイン調整処理によって得られた各ゲイ
ンの値を利用して求められる。また、ｘ0は、スタイラ
スがシリンダ表面と接触する画像濃度データの目標値で
あり、この値は既定値（通常「２８」）である。さら
に、画像濃度データｄの場合のセル幅Ｗ0は、図１２か
ら明らかなように、 Ｗ0＋Ｓ＝Ａ／２ 但し、 Ｓ：スタイラスとシリンダとのギャップで、セル幅に換
算した値 Ａ：彫刻信号のキャリー成分によるスタイラスの振幅
で、セル幅換算値 であるから、 Ｗ0＝Ａ／２−Ｓ として求められる。

【００４４】ここで、スタイラスの振幅Ａは、前述のゲ
イン決定処理が終了した時点でのセルサイズ計測によっ
て得られたセル幅Ｗ１及びチャネル幅Ｗ２から求めるこ
とができる。なお、チャネル幅とは、主走査方向に隣り
合うセルの間に形成されたチャネル（セルの形成されて
いない部分）の幅である。図１３を参照して、セル幅Ｗ
１はスタイラス変位の最大値に相当し、チャネル幅Ｗ２
は最小値に相当する。これらから、スタイラスの振幅Ａ
は、 Ａ＝Ｗ１−Ｗ２ となる。

【００４５】また、ギャップ（セル幅換算値）Ｓは、実
際のスタイラスとシリンダとの間のギャップ量をｓとし
た場合、 Ｓ＝ａ・ｓ となる。但し、ａは変位量をセル幅に変換する変換係数
である。ここで、図１４に示すように、スタイラスの刃
先角度をφ（度）、セル幅をＷ、セルの深さ（変位）を
Ｄとすると、 Ｄ＝Ｗ・ｔａｎ｛π（１８０−φ）／３６０｝／２ である。したがって、前述の変換係数ａは、 ａ＝２／ｔａｎ｛π（１８０−φ）／３６０｝ である。

【００４６】以上から、最小セル幅ｙ（スタイラス変
位）を得たい場合の画像濃度データｘは、各値を式
（２）に代入して得ることができる。このようにして、
最小セル幅を有するセルを含む複数のセルを形成して特
性を作成するので、従来の特性に比較して、特に低濃度
側の特性を実際のヘッドの特性に近づけることができ、
精度の良いスタイラスの変位調整を行うことができる。

【００４７】［他の実施形態］ （ａ）ステップＳ２３において試し彫りを行うセルの画
像濃度は、図１０に示すようなものに限定されない。図
１５に示すように、最小セルよりも若干小さいサイズの
セルに対応する低濃度側の画像濃度を求め、この画像濃
度と画像濃度１００％との間を均等割りして、試し彫り
を行うようにしてもよい。

【００４８】さらに、図１６に示すように、前記図１０
及び図１５に示す実施形態に比較して、最小セルに対応
する画像濃度と画像濃度１００％との間の試し彫り点数
を１個減らして均等割りするとともに、最小セルよりも
小さいセルに対応する画像濃度ｘ'の試し彫り点を加え
てもよい。なお、最小セル対応の画像濃度ｘとそれより
小さいセルに対応する画像濃度ｘ'との間隔は、他の複
数の画像濃度の間隔ｎの１／４程度が好ましい。

【００４９】この場合は、先の実施形態と試し彫り点数
の個数は同じで、しかも最小セル対応の画像濃度近傍の
補間が内挿補間により精度良く行える。

【００５０】

【発明の効果】本発明は、セルサイズを計測して得られ
た彫刻信号の最適ゲイン値等を利用して、指定された低
濃度側のセルサイズに対応する画像濃度データを求め、
これにより試し彫りを行って画像濃度とスタイラス変位
との関係を示す基準特性を得るので、特に低濃度側にお
いてスタイラス変位と画像濃度とを精度良く対応させる
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例が採用されたグラビア彫刻機
の正面図。

【図２】図１の平面図。

【図３】彫刻ヘッドに設けられたスタイラス及びその駆
動機構を示す斜視図。

【図４】スタイラスのギャップを示す模式図。

【図５】本装置の制御ブロック図。

【図６】本装置の制御フローチャート。

【図７】スタイラス変位調整処理を行う制御フローチャ
ート。

【図８】スタイラス変位調整処理を行う制御フローチャ
ート。

【図９】各種の線数における画像濃度とセル深さとの関
係を示す図。

【図１０】基準特性を作成するための試し彫りの点を示
す図。

【図１１】図９の一部拡大図。

【図１２】比例計算により所望のセル幅の画像濃度を得
る場合の説明図。

【図１３】スタイラスの振幅とセル幅及びチャネル幅と
を関係を示す図。

【図１４】スタイラスの刃先角度、幅及び深さの関係を
示す図。

【図１５】他の実施形態の図１０に相当する図。

【図１６】さらに他の実施形態の図１０に相当する図。

【図１７】彫刻信号の波形図。

【図１８】従来の問題点を説明するための特性図。

【符号の説明】

Ｃ グラビアシリンダ ２１ 彫刻ヘッド ３０ スタイラス ４０ コントローラ ４１ 光学顕微鏡 ４５ ＣＣＤ ４６ カメラコントローラ ４７ 画像処理装置

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】スタイラスを駆動する彫刻信号を調整する
   ことによってグラビアシリンダの表面に彫刻されるセル
   の深さを調整するためのグラビア彫刻機のスタイラス変
   位調整装置であって、 前記グラビアシリンダ表面に彫刻されたセルのサイズを
   計測するセルサイズ計測手段と、 少なくとも高画像濃
   度データを含む画像濃度データに基づいて彫刻されたセ
   ルサイズデータに基づき、前記彫刻信号を構成するゲイ
   ンを最適化するゲイン演算手段と、 前記ゲイン演算手段によって最適化されたゲインの値を
   利用して、指定された低画像濃度側セルサイズに対応す
   る低画像濃度データを求める低画像濃度データ演算手段
   と、 前記低画像濃度データを含む複数画像濃度データに基づ
   いて前記グラビアシリンダ表面に形成された複数のセル
   のサイズデータから、スタイラス変位調整のための調整
   用基準特性を作成する基準特性作成手段と、を備えたグ
   ラビア彫刻機のスタイラス変位調整装置。
2. 【請求項２】前記低画像濃度データ演算手段は、実質的
   に印刷が可能な最小セルのサイズに対応する低画像濃度
   データを求める、請求項１に記載のグラビア彫刻機のス
   タイラス変位調整装置。
3. 【請求項３】前記低画像濃度データ演算手段は、実質的
   に印刷が可能な最小セルよりも小さいセルのサイズに対
   応する低画像濃度データを求める、請求項１に記載のグ
   ラビア彫刻機のスタイラス変位調整装置。
4. 【請求項４】前記低画像濃度データ演算手段は、実質的
   に印刷が可能な最小セル及び前記最小セルよりも小さい
   セルのサイズに対応する低画像濃度データを求める、請
   求項１に記載のグラビア彫刻機のスタイラス変位調整装
   置。
5. 【請求項５】前記低画像濃度データ演算手段は、前記ス
   タイラスの振幅中心が前記スタイラス静止時のスタイラ
   ス先端位置になるようにして彫刻したときのセルサイズ
   と、前記スタイラスが前記グラビアシリンダ表面と接触
   する状態の画像濃度データの目標値で彫刻したときのセ
   ルサイズとに基づく比例計算により前記指定されたサイ
   ズのセルに対応する低画像濃度データを求める、請求項
   １から４のいずれかに記載のグラビア彫刻機のスタイラ
   ス変位調整装置。
6. 【請求項６】前記セル計測手段は、セルのサイズデータ
   としてセルの副走査方向の幅を計測する、請求項１から
   ５のいずれかに記載のグラビア彫刻機のスタイラス変位
   調整装置。