(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
レリーフが印刷ブロックブランクの表面に形成される印刷ブロックの製造方法であって、前記印刷ブロックブランクの材料がトラックに沿って照射によって除去され、
一つの同じトラックに沿って、各々の場合において、異なる深さに位置するレリーフ領域が、照射への対応する複数回の繰り返し暴露によって製造され、
前記照射への暴露が、同じトラックに沿って一つずつガイドされる複数のビームによって行われることを特徴とする方法。
【請求項２】
前記複数のビームは、前記トラックの長手方向に交差する方向に相互に並んで配置されていることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記複数のビームは、前記トラックの長手方向に沿った一方向に相互に並んで配置されていることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
異なる深さのレリーフ領域が異なるパワーのビームによって除去されることを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の方法。
【請求項５】
異なる深さのレリーフ領域が異なる波長のビームによって除去されることを特徴とする請求項１から４の何れか１項に記載の方法。
【請求項６】
前記印刷ブロックブランクの前記表面の直ぐ下に位置するレリーフ領域が、より低層のレリーフ領域を除去する役割を果たすビームよりもパワーが小さく且つ／又は波長が短いビームによって除去されることを特徴とする請求項４又は５に記載の方法。
【請求項７】
前記レリーフの表面側部の境界となる前記印刷ブロックブランクの材料の領域を最初に除去することを特徴とする請求項１から６の何れか１項に記載の方法。
【請求項８】
前記レリーフの表面側部の境界となる前記印刷ブロックブランクの材料の領域が、エロージョンを生じさせる波長に対するスペクトル感度に適合されていることを特徴とする請求項１から７の何れか１項に記載の方法。
【請求項９】
照射への前記印刷ブロックブランクの前記暴露が、レーザ照射、例えばフォーカスされたレーザ照射を使用して行われることを特徴とする請求項１から８の何れか１項に記載の方法。
【請求項１０】
前記ビームが前記印刷ブロックブランクに対して動かされることを特徴とする請求項１から９の何れか１項に記載の方法。
【請求項１１】
前記印刷ブロックブランクが固定位置ビームに対して動かされることを特徴とする請求項１から９の何れか１項に記載の方法。
【請求項１２】
ポリマ材料を有する印刷ブロックブランクが照射されることを特徴とする請求項１から１１の何れか１項に記載の方法。
【請求項１３】
ポリマ材料から構成されたプレート状の印刷ブロックブランクが、回転可能に搭載されたシリンダの表面上に置かれていることを特徴とする請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
印刷ブロックブランクを形成するために、ポリマ材料が回転可能に搭載されたシリンダの表面に引き出されるか又は塗布されることを特徴とする請求項１２に記載の方法。
【請求項１５】
対象のトラックに沿った前記印刷ブロックブランクの照射への前記暴露がデータファイルの関数として行われ、前記データファイルの各々は、異なる深さに位置する除去対象の前記レリーフ領域の一つに割り当てられていることを特徴とする請求項１から１４の何れか１項に記載の方法。
【請求項１６】
前記データファイルが、
２次元基本レリーフパターンの構築及び電子的記憶と、
前記基本レリーフパターンから異なる距離に位置してレリーフ領域を識別する一つ又はそれ以上の境界であって、前記基本レリーフパターンからの前記距離が増すと、より深くに位置されるように意図されている境界の構築と、
前記取り囲まれた基本レリーフパターンを通るトラックの描画と、
前記トラックの前記境界に基づいた前記基本レリーフパターン及び前記レリーフ領域における境界の探索と、
前記発見された境界に基づいたビームオン及びビームオフコマンドの決定と前記基本レリーフパターン及び前記低層レリーフ領域に対するそれぞれのデータファイルへの分類と、
によって生成されることを特徴とする請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記問題のデータファイルが前記ビームを変調するために使用されることを特徴とする請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記それぞれのデータファイルには、各々の場合に前記ビームを変調するための異なる制御電圧が割り当てられていることを特徴とする請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
印刷ブロックを製造する装置であって、
印刷ブロックブランクを保持するマウントと、
前記印刷ブロックブランクの表面を、少なくとも一つのビームによって一つのトラックに沿って順に照射に対して暴露して、これによって前記印刷ブロックブランクの領域を除去する、光学装置と、
ビームオン及びビームオフ制御コマンドを含むデータファイルの使用によって、前記トラックに沿ったその経路上での前記少なくとも単一のビームの強度の変化を制御する、制御装置と、
を有しており、
前記制御装置は、各々が前記トラック全体に沿った前記印刷ブロックブランクを加工する役割を果たし且つ同じトラックに沿って時間遅れで異なるビームによって加工することができるビームオン及びビームオフコマンドを各々含む複数のデータファイルを提供するように構成され、
前記光学装置は、各々が一つの別個のデータファイルによってのみ制御可能な複数のビームを発するように構成されていることを特徴とする装置。
【請求項２０】
前記ビームは、前記トラックの長手方向に交差する一方向に相互に並んで配置されていることを特徴とする請求項１９に記載の装置。
【請求項２１】
前記ビームは前記トラックの長手方向に沿った一方向に相互に並んで配置されていることを特徴とする、請求項１９に記載の装置。
【請求項２２】
前記ビームがレーザビームであることを特徴とする請求項１９から２１の何れか１項に記載の装置。
【請求項２３】
前記印刷ブロックブランクが、その長手軸の周りを回転可能なように搭載されたシリンダとして構成され、その表面上に弾性材料、例えばポリマ材料を有していることを特徴とする請求項１９から２２の何れか１項に記載の装置。
【請求項２４】
前記シリンダの前記長手軸の方向に変位可能に配置されたキャリッジが存在し、前記キャリッジが前記光学装置の少なくとも一部を担持することを特徴とする請求項２３に記載の装置。
【請求項２５】
前記シリンダがその長手軸の方向に変位可能であり、且つ前記光学装置が固定位置にあることを特徴とする請求項２３に記載の装置。
【請求項２６】
前記ビームの強度を制御するために、前記データファイルを介して少なくとも間接的に駆動可能な変調器が設けられていることを特徴とする請求項１９から２５の何れか１項に記載の装置。
【請求項２７】
対象の変調器は少なくとも一つのアナログスイッチに接続され、それを通じて制御電圧が前記変調器に供給可能であり、且つ前記アナログスイッチは前記データファイルによってスイッチング可能であることを特徴とする請求項２６に記載の装置。
【請求項２８】
変調器が複数のアナログスイッチの出力に接続され、前記複数のアナログスイッチの各々は、一つのトラックに沿った彫り加工のために必要とされる前記複数のデータファイルのうちの一つによってスイッチング可能であり、且つ前記アナログスイッチは、各々が異なる制御電圧をスイッチングすることを特徴とする請求項２７に記載の装置。
【請求項２９】
複数の変調器が存在し、その各々に対して一つのアナログスイッチが割り当てられ、これらのアナログスイッチの各々は、一つのトラックに沿った彫り加工のために必要とされる前記複数のデータファイルのうちの一つによってスイッチング可能であり、且つ前記アナログスイッチは、各々が異なる制御電圧をスイッチングすることを特徴とする請求項２７に記載の装置。
【請求項３０】
前記変調器が音響光学変調器であることを特徴とする請求項２６から２９の何れか１項に記載の装置。
【請求項３１】
前記変調器が偏向器又はビーム偏向器であることを特徴とする請求項２６から２９の何れか１項に記載の装置。
【請求項３２】
前記ビームがフォーカスされたビームであることを特徴とする請求項１９から３１の何れか１項に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、請求項１及び２１に従った印刷ブロックの製造のための方法及び装置に関している。この印刷ブロックは、例えば、レリーフ印刷又はグラビア印刷ブロックなどとして機能することができるフレキソ印刷ブロック又は非可とう性印刷ブロックであってもよい。
【０００２】
【従来の技術】
従来のＣＯ２レーザの助けを借りてフレキソ印刷ブロックを製造するために、材料を印刷プレート（例えばポリマプレートであってもよい）から直接に焼き払わなければならないことが、既に一般に良く知られている。このようにして、印刷プレートにレリーフを作成する。しかし、このプロセスにおいては、ＣＯ２レーザは永続的にパワー変調され、プロセスは比較的遅い。
【０００３】
さらに、フレキソ印刷ブロックの製造のために、ＰＣＴ／ＥＰ９６／０５２７７は既に、２つのレーザビーム源を順に使用し、第１のレーザビーム源によって微細構造を所望の形状（プロファイル）で得て、第２のレーザビーム源によってその形状内に低層領域を作成することを開示している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
微細で且つ同時に低レベルの領域は、上記で言及した２つの方法によっては、さらなる手段なしには比較的早い処理速度でこのようにして製造されることができない。この目的のためには、パワー変調それ自身が緩慢であり、もし音響光学変調器が使用されると、変調器を破壊しないようにするためにレーザパワーは比較的低いレベルに制限されなければならない。
【０００５】
本発明の目的は、非常に微細で且つ同時に深い構造でさえも迅速且つ単純に作成されることができる、印刷ブロック、特にフレキソ印刷ブロックの製造方法を規定することである。さらに、この目的に適した装置が提供される。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
方法に関して設定された目的に対する解決策は、請求項１に規定されている。一方、装置に関して設定された目的に対する解決策は、請求項２１に見られ得る。本発明の効果的な改良は、それぞれの従属するサブクレームに特徴付けられている。
【０００７】
本発明に従った印刷ブロック、特にフレキソ印刷ブロックを製造するための方法において、レリーフが、印刷ブロックのブランクの表面に形成される。印刷ブロックブランクの材料は、トラックに沿って照射によって、すなわち、例えば音響光学変調器のような変調器、可動ミラーのような光偏向器などによってオン・オフスイッチングされ、この手段によって強度を変える照射によって、除去される。材料が除去されて、一つの同じトラックに沿って、各々の場合に異なる深さに位置するレリーフ領域が対応する頻繁な照射への暴露によって作成される。そのようにするにあたって、フォーカスされた照射、あるいは、上記の目的のために十分に強烈又は強力である限りは平行照射を使用することができる。
【０００８】
これより、本発明によれば、印刷ブロックブランクの表面にレリーフを形成するにあたって、比較的平坦な凹部が、印刷ブロックブランクを照射に１度だけ暴露することによって得られ、一方、より深い凹部は、印刷ブロックブランクの対応する点を照射に対して複数回暴露することによってブロックされる。より深いレベルの領域を作成するための印刷ブロックブランクの照射へのこの複数回暴露は、時間遅れとともに又は連続的に行われ、低層領域が、あたかも繰り返して彫られたかのようにして得られる。
【０００９】
レリーフ構造の低層領域は、照射への繰り返し暴露によって彫られるので、ビームのパワーは比較的低くすることができ、使用時のそのビームパワーが変調器の破壊を防ぐために正確に制限されなければならない非常に高速の変調器、例えば音響光学変調器でさえ、ビームパワーのオン・オフスイッチングのために使用されることができる。これより、本発明によれば、比較的微細で且つ同時に深い構造でさえも迅速に構築することができ、依然として良質の印刷レリーフを作成することができる。これはまた、低い構造領域の構築における個別の焼き払い操作の間に、材料の除去が新たに始まる前に印刷ブロック材料が再び冷却し、その結果として印刷ブロック材料がこれらの領域ではそれほど顕著に加熱せず、レリーフが極めて正確な方法で又は形状に忠実に構成されることができると言う事実に関して特に、そうである。個別の焼き払い操作の間に、剥離された材料は排出、例えば吸引されることもでき、これによって次の除去操作時により正確な作業が可能になり、より良い品質の構造が得られる結果となる。
【００１０】
本発明の参考例によれば、印刷ブロックブランクの表面の照射は、トラックに沿って繰り返して伝達される一つの同じビームを使用して行われる。この場合、一つのビーム源のみが必要であり、これが製造コスト及び対応する装置の制御を単純化し、これにより低減する。しかし、低層領域を構築するためには、トラックはビームによって数回横切られなければならず、これが加工時間を延長する。しかし、この問題点は、各々が一つの同じトラックに沿って繰り返してガイドされる平行ビームを生成する複数のビーム源を提供することによって、補償されることができる。平行ビームのグループはそれから、他のトラックなどを加工するために、印刷ブロックブランクに対して相対的にブロック単位で（ブロックモードで）オフセットされることができる。そのようにするにあたって、トラックの領域又はグループもまた、ブロック境界を克服するために相互に内部にまとめられ得る。この場合、一つのブロックのトラック間に、常に他のブロックのトラックが存在する。
【００１１】
本発明の発展によれば、印刷ブロックブランクの表面の照射は、一つの同じトラックに沿って連続的にガイドされる複数のビームによって行われる。これより、一つの同じトラックが、異なるビームによって連続的に処理される。この目的のために、これらの複数のビームは、例えば，そのトラックの長手方向に交差するような方向に相互に並んで配置されていても良い。トラックを通過した後ごとに、印刷ブロックブランクとビーム群との間の相対的なシフトが生じて、今度は同じトラックがビーム群の中の異なるビームによって加工される、などである。
【００１２】
本発明の更なる発展によれば、複数のビームは、トラックの長手方向に沿った一方向に相互に並んで配置されることもできる。この場合にも、一つの同じトラックは、今度は異なるビームによってある時間に渡って連続的に加工される。このとき、トラックの長手方向におけるビーム間隔に対応する時間遅れがある。
【００１３】
一つの同じトラックが異なるビームを使用して処理されることができるという事実から、異なる深さのレリーフ領域を、例えば異なるパワー又は異なる波長のビームによって除去することが可能である。このようにして、より良好な品質の印刷ブロックが製造されることができる。これより、例えば、印刷ブロックブランクの表面の直ぐ下に位置するレリーフ領域は、より低層のレリーフ領域を彫る役割を果たすビームよりもパワーが低く且つ／又は波長が短いビームによって除去されることができる。このようにして、構築されるべきレリーフの表面端における境界（印刷輪郭）が非常に正確に作成されることができるが、これは、境界の外側の領域に対しては必ず必要とされるものではない。なぜなら、ここでは印刷が行われないからである。したがって、これらの領域は、加工処理を加速するために、より高いパワーで且つしたがってより迅速に除去されることができる。
【００１４】
効果的なことに、表面端でレリーフを固定する印刷ブロックブランクの材料の領域は最初に剥離され、このようにして、印刷ブロックブランクがまだ比較的低温である間にレリーフ輪郭が確立されることができる。これが行われた後にのみ、印刷ブロックブランクからの材料の更なる除去が行われて、低層領域を形成する。この手順において、非常に正確な境界が、レリーフの表面端に得られる。しかし、原則的には逆の手順、すなわち、レリーフの表面端の境界が最後にブロックされることが可能である。
【００１５】
本発明の効果的な改良によれば、表面端でレリーフを固定する印刷ブロックブランクの材料の領域は剥離放射の波長にスペクトル的に感度を有するように適合され、これによって、材料のこれらの領域を除去するプロセスは、より優れた精密さを有するレリーフを得るために、さらに良好に制御されることができる。
【００１６】
本発明の更なる改良によれば、照射への前記印刷ブロックブランクの前記暴露が、レーザ照射を使用して行われる。これは、この方法によって、必要な照射エネルギーが用意に利用され得るからである。これに関して、フォーカスされたレーザ照射が使用され得る。
【００１７】
トラックに沿って印刷ブロックブランクを加工するために、ビーム又はレーザビームが前記印刷ブロックブランクに対して動かされてもよく、又は、前記印刷ブロックブランクが固定位置ビームに対して動かされることによってこれが達成されても良い。あるいは、ビーム及び印刷ブロックブランクの両方が相互に相対的に動かされることもできる。
【００１８】
そのようにするにあたって、例えば印刷表面を形成する弾性材料、例えばポリマ材料、シリコーン、又はゴムを有する印刷ブロックブランクが使用される。しかし、印刷領域はまた堅固であってもよく、例えば金属でできていてもよい。
【００１９】
これにより、例えばポリマ材料又はその他の適当な弾性材料からなる印刷ブロックブランクが、回転可能に搭載されたシリンダの表面上に置かれることができ、例えばクリップ留めによって、真空による吸引によって、磁石によって等の方法で、その場所に強固に取り付けられる。しかし、印刷ブロックブランクを形成するために、弾性又はポリマ材料もまた、回転可能に搭載されたシリンダの表面に引き出されるか又は塗布されてもよい。例えば、これらはシリンダ上に引き出されたフレキシブルチューブであることができ、あるいは、液体又はポリマ材料はナイフコーティング、噴霧、浸漬などによって供給されることができる。
【００２０】
本発明の非常に効果的な改良によれば、対象のトラックに沿った前記印刷ブロックブランクの照射への前記暴露が、各々が異なる深さまで彫られるレリーフ領域の一つに割り当てられた複数のデータファイルの関数として行われる。これにより、印刷ブロックブランク上の材料の領域の除去が、純粋にデジタル制御の下で生じ、照射パワーの変化が非常に迅速に行われて、加工プロセスを加速することができる。データファイルはまた組み合わされて、それらのデータファイルをあたかも引き続いて動作される連鎖状のリンクの形態であるかのように含む全体ファイルを形成してもよい。
【００２１】
そのようにするにあたって、ファイルは、本発明の効果的な改良に従って、２次元基本レリーフパターンの構築及び電子的記憶と、前記基本レリーフパターンから異なる距離に位置してレリーフ領域を識別する一つ又はそれ以上の境界であって、前記基本レリーフパターンからの前記距離が増すと、より深くに位置されるように意図されている境界の構築と、前記取り囲まれた基本レリーフパターンを通るトラックの描画と、前記トラックの前記境界に基づいた前記基本レリーフパターン及び前記レリーフ領域における境界の探索と、前記発見された境界に基づいたビームオン及びビームオフコマンドの決定と前記基本レリーフパターン及び前記低層レリーフ領域に対するそれぞれのデータファイルへの分類と、によって作成される。
【００２２】
基本レリーフパターンが、例えば原本を走査することによって又はコンピュータのスクリーン上にて設計者からのグラフィックレイアウトによって特定されると、それからトラック幅と基本レリーフパターンに対するトラック経路とが与えられて、印刷ブロックブランクの中で各々異なる深さまで除去されるべき各々の領域に対するデータファイルが、印刷ブロックブランク内に非常に単純な方法によって、実際のところ自動化された手段によって作成されることができ、これも同様にプロセスの作業フローを加速させる。
【００２３】
そのようにするにあたって、対象のデータファイルは、ビームを変調するか又はそのオン・オフスイッチングを行うために使用され得る。例えば、これらのデータファイルは、音響光学変調器を制御するために使用されることができる。その助けを借りてビーム又はレーザビームがオン・オフスイッチングされることやその動作モードは、一般的に既知である。
【００２４】
異なる強度のビームが通過できるようにするために、音響光学変調器は異なる制御電圧によって駆動されることができる。その点に関して、対象のデータファイルの一つを使用して対象の制御電圧のうちの一つを使用して変調器を駆動するときに、異なる制御電圧を各々のデータファイルに割り当てて順にビームを変調してもよい。問題となっている制御電圧はそれから、データファイルにしたがってスイッチオンされる。このスイッチングされた制御電圧が、それから変調器に印加される。
【００２５】
本発明による印刷ブロックを製造する装置、特にフレキソ印刷フォームを作成する装置は、印刷ブロックブランクを保持するマウントと、前記印刷ブロックブランクの表面を少なくとも一つのビームによって一つのトラックに沿って順に照射に対して暴露し、これによって前記印刷ブロックブランクの領域から材料を除去する光学装置と、ビームオン及びビームオフスイッチングコマンドを含むデータファイルの使用によって、前記トラックに沿ったその経路上での前記少なくとも単一のビームの強度の対応する変化を制御する制御装置と、を含む。この装置自身は本発明に従って、制御装置が、各々がトラック全体に沿って印刷ブロックブランクを加工するために使用され且つ時間遅れ方式で処理可能であるビームオン及びビームオフスイッチングコマンド（パターン情報）を各々含む複数のデータファイルを利用可能にするように構成されているという点で、差別化されている。
【００２６】
一つの同じトラックに関するパターン情報又はデータファイルのこの時間遅れ動作によって、放射はトラックに沿って一度だけ又は複数回作用して、対応するより平坦な又はより深い領域をトラックに沿って得ることができ、ビームの迅速な制御可能性とビームがトラックの一つの同じ領域に複数回連続して照射されることができるという事実とにより、トラックの長手方向に非常に短いが深く位置する凹部を順に作成し、このようにして印刷ブロックブランクの表面に非常に精密なレリーフを得ることができる。
【００２７】
そのようにするにあたって、本発明の改良によれば、前記光学装置は少なくとも一つのビームを発するように構成され、且つ、前記制御装置は、一つのビームが一つの同じトラックを各々の場合に通過し且つ前記トラックを通過するたびごとに新しいデータファイルが読み出されることができるように構成されている。例えば、もし一つのビームのみが存在し、且つ印刷ブロックブランクの表面に深さレベルを得るために３つのデータファイルが動作されなければならないならば、ビームは対象の任意のトラックを３回通過しなければならないであろう。
【００２８】
しかし、前記光学装置は、各々が一つの別個のデータファイルのみによって制御可能な複数のビームを発するように構築されることも可能である。この場合、全てのビームは、一つの同じトラックを一つずつ交差しなければならないであろう。
【００２９】
この目的のために、前記ビームが前記トラックの長手方向に交差する一方向に相互に並んで配置されて、交差方向における適当な変位の結果として、ビームは一つずつトラックに位置あわせされることができる。
【００３０】
しかし、あるいは、前記ビームは、前記トラックの長手方向に相互に並んで配置されてもよい。この場合、ビームは、トラックの長手方向におけるビーム間隔に対応する時間遅れを伴って、データファイルによって駆動される。
【００３１】
使用されるビームは、フォーカスされたビーム、例えばフォーカスされたレーザビームであってもよい。
【００３２】
原則的に、印刷ブロックブランクはプレート状ブランクであるか、又は円筒状印刷ブロックブランクであることができる。少なくともその表面は弾性的に製造されていて、好ましくはポリマ材料からできているか、又はそのようなものを少なくとも一つ含んでいる。しかし、シリコーン、ゴム、又はその他の材料、例えば金属からできていても良い。
【００３３】
プレートの形態に形成された印刷ブロックブランクを加工するためには、プレートは例えば、ビームがトラックに沿ってガイドされ且つそれに平行にある距離に保たれる時に、平坦状に加工されることができる。ビーム源及び印刷ブロックブランクはそれから、互いに平行な面内に配置されることができる。
【００３４】
本発明の効果的な改良によれば、前記印刷ブロックブランクが、その長手軸の周りを回転するように搭載されたシリンダとして構成され、その表面上には弾性材料、例えばポリマ材料が置かれている。これは、プレート状の形状で且つその表面の周りに置かれることができる。シリンダ表面上にプレートの形態で取り付けられるならば、このプレートはまた、平坦な印刷プレートとして使用されるために加工後にシリンダ表面から取り除かれることができる。しかし、弾性又はポリマ材料はまた、円筒状サポートの表面上に引き出されるか、又は異なる様式で、例えば浸漬、ナイフコーティング、又は噴霧プロセスなどによって塗布された後に、そこに固定されたままであっても良い。この場合、シリンダ全体が、後に印刷シリンダとして使用される。
【００３５】
印刷シリンダを加工又は照射して表面レリーフを製造するとき、表面レリーフを回転すると同時に、光学装置の少なくとも一部を担持してシリンダの長手軸の方向に変位可能に配置されているキャリッジを移動することができる。このキャリッジ上に存在し得る部品、例えば、レーザビーム又はレーザビーム源を偏向するチルトミラーは、その上に直接に搭載されても良い。シリンダをその長手軸の周りに回転させるときに、シリンダをその長手軸の方向にも同時に変位させて、印刷ブロックブランクの表面を一定位置の光学装置によって加工することもできる。この改変は、光学装置自身が、多数のビームを生成する多数のビーム源からなっていて、これにより振動による調整ずれが比較的大きいなら、効果的である。
【００３６】
強度の制御又はパワーの制御、すなわちビームのオン・オフスイッチングのために、データファイルを介して制御可能な変調器が設けられていることは既に述べている。そうするにあたって、これらは、好ましくは、高速で駆動可能な音響光学変調器であることができる。
【００３７】
同時に、変調器のうちの特定の一つは少なくとも一つのアナログスイッチに接続され、それを通じてパターン情報に対応する制御電圧が前記変調器に供給されることができ、前記アナログスイッチは前記データファイルによってスイッチング可能である。この手段によって、加工ビーム又はレーザビームの非常に正確なデジタル制御が可能である。
【００３８】
これにより、例えば、本発明の改良によれば、変調器が複数のアナログスイッチの出力に接続され、前記複数のアナログスイッチの各々は、一つのトラックに沿った彫り加工のために必要とされる複数のデータファイル（パターン情報）のうちの一つによってスイッチング可能であり、且つ前記アナログスイッチは各々が異なる制御電圧をスイッチングする。データファイルに依存して、且つこれより選択されたアナログスイッチに依存して、パターン情報に対応した異なる制御電圧が、このようにして変調器に到着し、選択された制御電圧に依存して、変調器はより大きな又はより小さな強度又はパワーを有するビームを発する。
【００３９】
しかし、本発明のその他の改良によれば、複数の変調器が存在し、その各々に対して一つのアナログスイッチが割り当てられ、これらのアナログスイッチの各々は、一つのトラックに沿った彫り加工のために必要とされる複数のデータファイルのうちの一つによってスイッチング可能であり、且つ前記アナログスイッチは各々が異なる制御電圧をスイッチしてもよい。
【００４０】
【発明の実施の形態】
本発明及び例示的な実施形態は、以下に、図面を参照して詳細に記述されている。
【００４１】
本発明の下地になっている操作の原理は、図１を参照して以下に詳細に記述されている。図１において、参照番号１は、ポリマ材料から形成された印刷ブロックブランクを指す。フレキソ印刷ブロックを作成するために、例えばレリーフが、例えば３つのフォーカスされたレーザビーム３、４、及び５の助けによって印刷ブロックブランク１のポリマ材料の領域を焼き払うことによって、印刷ブロックブランク１の表面２に彫られる。３つより多く又は少ないレーザビームを使用することができる。この目的のために、レーザビーム３、４、及び５は、表面２の上を矢印６の方向に伸びるトラックに沿って、連続して移動される。レーザビーム３は先頭レーザビームであって、印刷ブロックブランク１の表面２に最初に作用する。その後、同じトラックに沿って時間遅れを有してレーザビーム４が続き、その後には、再び同じトラックに沿って時間遅れを有してレーザビーム５が続く。レリーフを形成する目的で印刷ブロックブランク１の表面に刻まれるべき凹部の深さに応じて、レーザビーム３のみ、レーザビーム３及び４、又は全レーザビーム３、４、及び５が使用される。凹部が比較的平坦であるべきならば、レーザビーム３のみがオンされて、印刷ブロックブランク１の表面２の下の部分Ａのみが除去される。レーザビーム４及び５は、そのときにはオンされない。反対に、より深い凹部が望まれるならば、レーザビーム４及び５もまた使用される。この場合、印刷ブロックブロック１の上部部分Ａは再び、レーザビーム１の助けによって最初に焼き払われ、短い時間の後に、部分Ａの底部の下に位置する部分Ｂがレーザビーム４の助けによって焼き払われる。更に深い凹部に対しては、レーザビーム４の使用後に、部分Ｂの底部の下に位置する部分Ｃがレーザビーム５の助けによって焼き払われる、などである。このように、レーザビーム３，４、及び５によって、比較的深い凹部が形成されるべきレリーフ領域が連続したステップで一つずつ順に複数回照射され、以前に得られた凹部の底部を焼き払うか又はさらに彫る。
【００４２】
この原理の効果は、一つの同じ領域の底部を複数のレーザビームを使用して繰り返し除去するために、ビームパワーを比較的小さく維持することによって、結果として、レーザビームのオン・オフスイッチのために比較的高速のスイッチング特性を有するが過度に高いパワーを処理することができない光学的スイッチング素子を使用してもよい。このようにして、微細で且つ非常に深い構造を同時に形成することができ、この結果として印刷ブロック（印刷プレート、印刷ローラなど）の製造における品質の所望の改良が実現される。使用されることができる上述のタイプのスイッチング素子の例は、音響光学変調器、ミラーのような偏向器又はビーム偏向器などである。
【００４３】
例えば、図１における印刷ブロックブランクは、平坦状に加工されるプレート状のブランク、又は例えば回転可能に搭載されたシリンダの表面に配置され且つそこから再び取り外されることができる円筒状の印刷ブロックブランクであってもよい。しかし、シリンダ自身もまた、その表面が例えばポリマ材料によってコーティングされるならば、印刷ブロックブランクと呼ばれることもできる。
【００４４】
本発明の改良によれば、レーザビーム３、４、及び５は、異なるパワーレベルを有することができる。例えば、先頭のレーザビーム３は、他の２つの引き続くレーザビーム４及び５よりも低いパワーを有することができ、最初にレーザビーム３によってレリーフのエッジを比較的低いパワーで良好に規定することができる。凹部の低層領域はそれから、より強力なレーザビーム４及び５を使用して焼き払われることができる。このようにして、例えば、レーザビーム３としては１００ワットのＣＯ２レーザを使用し、レーザビーム４及び５としては２００ワットのＣＯ２レーザを使用することができる。
【００４５】
レーザビーム自身は、レンズ７、８、及び９の助けを借りてフォーカスされる。この目的のために、これらのレンズは例えば同じ面内に配置されるが、レーザビームによって焼き払われるべき領域の深さに応じて異なる焦点長を有している。図１において、レンズ７が最も短い焦点長を有し、レンズ９が最も長い焦点長を有する。もちろん、異なる面内にあって同じ焦点長を有するレンズもまた、所望であれば使用することができる。正確度がより低いレリーフでは、ほぼ同じ焦点長を有するレンズもまた、印刷ブロックブランク１から同じ距離に配置されることができる。また、所望であれば、個別のレーザビーム３、４、及び５に対して、異なるビーム径を使用することも可能である。
【００４６】
図２は、図１に示された原理の変形を示している。ここでは、印刷ブロックブランク１の上部領域１０とこの上部領域１０に作用するレーザビーム３とが、スペクトル的にお互いにマッチしている。この目的のために、印刷ブロックブランク１の表面が、上部領域１０において、レーザビーム３の波長に特に感度を有する対応する材料によってコーティングされている。この場合、レーザビーム３は、例えば波長が１０６０μｍであるＹＡＧレーザによって作り出されることができる。ビーム自身は、５０〜１００ワットの範囲のパワーを有することができる。そのようなレーザによって、焦点において約１０μｍのビーム幅が得られて、印刷ブロックブランク１の表面領域に極めて微細な構造を形成することができる。しかし、この目的のために、領域１０における材料は、レーザビーム３によって容易に焼き払われることができるように選択されなければならない。残るレーザビーム４及び５はここでも、各々２００ワットのＣＯ２レーザによって生成されてもよく、レリーフのエッジからある距離における低レベル領域を焼き払うことができる。ここでは、そのような高精度は必要とされず、焦点領域におけるビーム幅として３０〜３５μｍが許容可能である。
【００４７】
図１及び２において、レリーフ構造が台座（ペデスタル）のような形状を有していることが見てとれるかも知れない。この目的のために、トラック６の方向におけるレーザビーム３、４、及び５は、トラック６の方向における異なる点でオフされる。これによりステップ状の台座形状が形成されて、側面の傾きは、フォーカスされたレーザ照射の経路にほぼ一致する。台座の側面には、図１及び２では参照番号１２及び１３が付けられている。
【００４８】
図３は、一様に黒塗りされる領域の形態の基本レリーフパターンを示している。この基本レリーフパターン１４は印刷されるべき領域であって、その周囲が低層領域１５、１６、及び１７によって取り囲まれていなければならない。印刷ブロックブランク１の材料は、したがって領域１５、１６、及び１７では焼き払われなければならない。結果として得られる構造は、図４に見ることができる。この場合は、図３における線Ａ−Ａに沿った断面である。
【００４９】
図３に示されている基本レリーフパターン１４は、レーザビームをオン・オフスイッチングするために使用される。基本レリーフパターンは、最初にコンピュータスクリーン上に表示されて、それから電子メモリ内に一時的に記憶されることができる。トラックがそれから配置され、レリーフが彫られるときにはその上をレーザビームがガイドされる。図３における線Ａ−Ａがそのようなトラックであると考えても良い。基本レリーフパターン１４は、境界１８、１９を有して正面又は背面に、すなわち内側又は外側に設けられることができ、これによって印刷ブロックブランク１の材料が焼き払われるべき領域１５、１６、１７を規定する。図３のトラックＡ−Ａと基本レリーフパターン又は境界１８、１９との交点には、レーザビームのターンオン点及びターンオフ点があり、領域にしたがって分類され組み合わされてデータファイルを形成する。
【００５０】
例えば、もし図３の線Ａ−Ａに沿って矢印６の方向に、より正確には図１のレーザビーム３、４、及び５とともに移動すると、トラックＡ−Ａと基本レリーフパターン１４との最初の交差点は、レーザビーム３に対するターンオフ点Ｘ３になる。これは図５に示されている。境界１８とトラックＡ−Ａとの交差点がレーザビーム４に対するターンオフ点Ｘ４となり、境界１９とトラックＡ−Ａとの交差点がレーザビーム５に対するターンオフ点Ｘ５となる。点Ｘ４及びＸ５はまた、図５にも描かれている。図３のトラックＡ−Ａに沿って更に矢印６の方向に移動すると、レーザビーム３、４、及び５に対するターンオン点、及び再びターンオフ点が現れるなどして、最終的にレーザビーム３、４、及び５をオン・オフスイッチングするための図５に示される３つのデータファイルＤ３、Ｄ４、及びＤ５が得られる。
【００５１】
データファイルＤ３、Ｄ４、及びＤ５は、各々「１」及び「０」の値を有しており、音響光学変調器を駆動する作用をする。音響光学変調器は、レーザビーム３、４、及び５をスイッチングするために使用される。図５におけるトラックの始めがＸ＝０にあるとすれば、レーザビーム３を使用するトラックの１回目の通過時において、部分Ａの上方の領域１７、１６、及び１５が、レーザビーム３がＸ３にてオフされるまで焼き払われる。トラックの２回目の通過時には、レーザビーム４がＸ＝０にてオンされ、Ｘ４でオフされて、この第２のレーザビーム４によって領域１７及び１６で部分Ｂが焼き払われる。トラックの３回目の通過時には、レーザビーム５がＸ＝０にてオンされ、Ｘ５でオフされて、部分Ｃの上で領域１７のみが焼き払われる。このようにして、位置Ｘ＝０から見ると、レーザビーム３が最も遅くオフされて、レーザビーム５が最も早くオフされる。図３における基本レリーフパターンの右手の分岐枝を通過した後、レーザビーム３、４、及び５はそれから再びその順序でオンされる、などである。
【００５２】
ターンオン及びターンオフ点又はデータファイルは、境界１８及び１９を生成しトラックＡ−Ａ及びトラック方向を決定した後に、適切なコンピュータプログラムの助けを借りて自動的に生成されても良い。
【００５３】
図６は、本発明にしたがった印刷ブロック、例えばフレキソ印刷ブロックを製造するための装置の構造を示している。
【００５４】
この装置は、加工台２０を有するレーザ彫り加工器を含んでいる。加工台２０の上に回転可能に搭載されているのは、彫り加工の対象となる印刷ブロックブランクであって、この場合には中空シリンダ状に構成されている。この目的のために、印刷ブロックブランク１は中央シャフト２０ａを有しており、これには、加工台２０の上に設けられたベアリング２０ｂに組み込まれている。印刷ブロックブランク１は、モータ２１によってその中央軸の周囲を回転することができる。エンコーダ２２又は回転パルス発生器が、印刷ブロックブランク１のそのときの回転位置に対応したパルスを生成する。キャリッジ２３が、印刷ブロックブランク１の軸に平行なガイド２４上を移動される。ねじ軸２５がこのキャリッジ２３をガイド２４に沿って駆動する役割を果たし、このねじ軸２５はドライブ２６によって一方向又は反対方向に回転されて、キャリッジ２３をそれにしたがって移動させる。
【００５５】
キャリッジ２３の上に搭載されているのはレーザ２７であって、これがレーザビーム２８を発する。このレーザビーム２８は、必要ないときにはシャッタ２９によってブロックされる。レーザビーム２８は、ビームをオン・オフスイッチングする変調器を通過し、且つ偏向ミラーによって例えば９０度だけ偏向され、レンズシステム３２によって円筒状印刷ブロックブランク１の上にフォーカスされる。このフォーカスされたレーザビーム２８の助けを借りて、印刷ブロックブランク１の上部領域が部分的に焼き払われ、印刷ブロックブランク１の表面にレリーフが彫られる。この目的のために、円筒状印刷ブロックブランクは、その表面がポリマコーティングされており、レリーフの形成後にフレキソ印刷ブロックが得られる。
【００５６】
このユニットの動作制御のためにマシン制御システム３３があり、これは制御リードを介してレーザ２７、変調器３０、回転ドライブ２６、モータ２１、及び回転パルス生成器２２に接続されている。
【００５７】
図６の装置は更にＣＡＤシステム３４を含み、これは、マシン制御システム３３を駆動させる役割を果たす制御コンピュータ３５に接続されている。
【００５８】
このＣＡＤシステム３４の助けを借りて、設計者は、関連したモニタスクリーンの上にパターンを、例えば図３に示される基本レリーフパターン１４を描くことができる。適切なコマンドを使用して、設計者はそれからＣＡＤシステム上で、基本レリーフパターン１４に関して境界１８及び１９を規定することができ、この境界が、印刷ブロックブランク１の表面上で基本レリーフパターンの外に除去されるべき領域を決定する。設計者はまた、図３におけるトラックＡ−Ａを決定することもでき、それに沿って印刷ブロックブランク１が後に彫られることになる。この後、ＣＡＤシステム３４は図５に示されるパターン情報又はデータファイル、除去されるべき領域の数に合致したデータファイルの数を計算する。既に述べたように、これは、連続して使用された複数のレーザビームを使用して、実行されることができる。パターン情報又はデータファイルＤ３〜Ｄ５はそれから、ＣＡＤシステム３４によって制御コンピュータ３５に転送され、そこで、加工時にマシン制御システムに最終的に供給されるように記憶される。マシン制御システムは、印刷ブロックブランク１の中央軸周りの回転、レーザビーム２８を印刷ブロックブランク１の表面上の所定のトラックに沿ってガイドするためのキャリッジ２３の対応した変位、及びここでは音響光学変調器として構成されている変調器３０を使用したデータファイルＤ３からＤ５によるレーザビーム２８のオン・オフスイッチングを、確実に行う。
【００５９】
マシン制御システムの内部構造が、より詳細に図７に示されている。図６における要素に相当する要素には同じ参照番号が付されており、ここでは再び説明されない。
【００６０】
このマシン制御システム３３は、中央制御ユニット３６と共に複数のアナログスイッチ、この場合には３つのアナログスイッチ３７、３８、及び３９を含んでいる。出力側では、アナログスイッチ３７から３９の各々は、変調器３０の制御入力に接続されている。対照的に、入力側では、各アナログスイッチ３７から３９は、リード４１、４２、及び４３をそれぞれ介して、中央制御ユニット３６から異なる制御電圧を受領する。これより、アナログスイッチ３７〜３９のうちの一つの動作開始に応じて、異なる振幅の制御電圧が変調器３０に到達し、アナログスイッチ３７〜３９の選択にしたがって、レーザビーム２８の強度又はパワーが変調器３０によって制御されることができる。アナログスイッチ３７〜３９の各々の選択又は駆動は、制御リード４４、４５、及び４６を介して行われ、それらを通じて中央制御ユニット３６は各場合にデータファイルＤ３、Ｄ４、Ｄ５のうちの一つをアナログスイッチ３７〜３９のうちの一つに送る。
【００６１】
引き続いて、図４に示されるパターンが、実際に単一のレーザ２７のみを使用して印刷ブロックブランク１の境界線に沿って彫られるものとする。
【００６２】
この場合、例えば印刷ブロックブランク１が３回転するか、又は、トラック上を３回通過することが必要である。トラックの１回目の通過時において、図４における部分Ａの上方の表面領域は、比較的低い照射を使用して彫られる。この目的のためには、データファイルＤ３がアナログスイッチ３７の制御入力に到達し、それがそれから、データファイルＤ３を保持しながら比較的低い電圧を接続して、このスイッチングされた低電圧を変調器３０の制御入力に伝達する。トラックの次の通過時には、データファイル４がアナログスイッチ３８の制御入力に到達し、これが今度は、例えば図４における領域Ｂのエロージョンのために、データファイルＤ４にしたがって高い電圧をスイッチングして、このスイッチングされた高電圧を変調器３０の制御入力に伝達し、今回はレーザビーム２８が印刷ブロックブランク１の表面に高強度で到達する。トラックの３回目の通過時では、制御は、第３のアナログスイッチ３９の制御入力におけるデータファイルＤ５の使用を通じて実行され、これが同様に、変調器を制御するための高電圧を駆動することができる。
【００６３】
上述の動作は、次の平行トラックのためなどに繰り返されても良い。上記のシステムはもちろん、彫り加工時間を短縮するために複数も設けられることができる。その場合には、トラックの各々の通過時において、キャリッジ２３が静止している。らせん状の経路に沿った彫り加工もまた可能であり、ブロック境界を避けるためのインターレースモードでの動作も更に可能である。
【００６４】
図８は、本発明に従ったレーザ加工システムの第２の実施形態を示している。図６及び７における要素に相当する要素には、ここでもまた同じ参照番号が付されており、再び説明されない。
【００６５】
図６及び７にて例示された実施形態から異なる点として、この場合のキャリッジ２３は、お互いに並んで配置された３つのレーザ２７ａ〜２７ｃを有している。これらのレーザの各々には、専用シャッタ、専用変調器、及び専用レンズシステムが割り当てられている。ここでも音響光学変調器として構成されている変調器３０ａ〜３０ｃの各々に割り当てられているのは、マシン制御システム３３内の専用アナログスイッチであり、その各々が図７におけるアナログスイッチ３７〜３９に対応している。これらには、同様に同じ又は異なる入力電圧が供給されて、異なるパワーのフォーカスされたレーザ放射を提供することができる。
【００６６】
円筒状印刷ブロックブランク１をその長手軸の周囲に回転させ、且つキャリッジ２３が同時に図８の右から左に変位されると、フォーカスされたレーザビーム２８ａ〜２８ｃが、印刷ブロックブランク１の表面上のねじ付きリニアトラック上を移動する。そうするにあたって、フォーカスされたレーザビーム２８ａが先行し、最初に、図４における領域Ａに対応する表面領域を彫る。次に、フォーカスされたレーザビーム２８ｂが同じリニアねじ付きトラックに沿って移動し、そのようにして図４の領域Ｂに対応する領域を彫る。その後、同じトラックがフォーカスされたレーザビーム２８ｃによって交差され、トラックに沿った図４における領域Ｃに対応した領域を彫る。この場合もまた、フォーカスされたレーザビームのパワーは、例えば異なる振幅の電圧を音響光学変調器の制御入力に供給してそれらを対応するデータファイルにしたがって駆動することによって、図７に示された例示的な実施形態に合致するように制御されることができる。ここでもまた、円筒状トラックのみがスキャンされるようなブロックの動作も可能である。
【００６７】
本発明の装置の第３の例示的な実施形態が、図９に描かれている。ここで再び、図６〜８における要素と同一の要素には同じ参照番号が付けられており、再び説明はされない。ここで、図８における実施形態とは対照的に、キャリッジ２３は固定位置に設けられている。すなわち、これはもはや、円筒形状をした印刷ブロックブランクの長手方向に沿って変位可能ではない。逆に、印刷ブロックブランク１がここでは、シリンダの長手軸方向に変位可能に搭載されている。この目的のために、ここではガイド２４上に配置され、例えばねじ軸２５によって駆動される。このねじ軸自身は、回転ドライブ２６によって一方向又は反対方向に回転される。この配置は、非常に多くのレーザが、印刷ブロックブランク１を同時に加工するために使用されるときに有効である。なぜなら、この場合、この多数のレーザを、可動キャリッジの上で十分に安定し且つ振動を生じさせずに並進移動させることが不可能だからである。
【００６８】
本発明に従った第４の例示的な実施形態が図１０に示されている。この場合、３つのフォーカスされたレーザビーム２８ａ、２８ｂ、及び２８ｃが、円筒状印刷ブロックブランク１の円周方向に設けられたトラック上に同時に到達する。そうすることで、これらの３つのフォーカスされたレーザビーム２８ａ〜２８ｃは、この円周方向に相互にオフセットされている。これらは３つのレーザ２７ａ、２７ｂ、及び２７ｃの助けを借りて生成され、これらのレーザは、例えばキャリッジ２３の上に相互に積み重ねられて配置され、３つの音響光学変調器３０ａ〜３０ｃによって駆動又は変調されることができる。焦点合わせは、３つのレンズ３２ａ〜３２ｃ、ビームの上端及び下端に設けられた偏向ミラー３１ａ〜３１ｃによって実行される。ここでもまた、これら３つのレーザビームは、図５に示されるスキームに従って音響光学変調器３０ａ〜３０ｃによって制御されることができる。
【００６９】
【発明の効果】
本発明によれば、非常に微細で且つ同時に深い構造でさえも迅速且つ単純に作成されることができる、印刷ブロック、特にフレキソ印刷ブロックを製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】その表面にレリーフを製造するための印刷ブロックブランクの加工における本発明の原理の図である。
【図２】印刷ブロックブランクの表面がスペクトル的に適合されている場合における図１に示される原理の図である。
【図３】基本レリーフパターンからの距離が大きくなるとより深くなるレリーフ領域を識別する境界を有する基本レリーフパターンの図である。
【図４】図３の線Ａ−Ａに沿った断面図であり、印刷ブロックブラックの表面における仕上げ後レリーフの構造を説明する図である。
【図５】図３に線Ａ−Ａに沿って示された基本レリーフパターンから生成された３つのデータファイルである。
【図６】印刷ブロックを製造するための本発明の第１の例示的な実施形態による装置である。
【図７】図６に示される装置の正確な構造である。
【図８】印刷ブロックを製造するための本発明の第２の例示的な実施形態による装置である。
【図９】印刷ブロックを製造するための本発明の第３の例示的な実施形態による装置である。
【図１０】印刷ブロックを製造するための本発明の第４の例示的な実施形態による装置である。
【符号の説明】
１  印刷ブロックブランク、２  表面、３，４，５  レーザビーム、６  トラック、７，８，９  レンズ、１０  上部領域、１１，１２，１３  台座の側面。
【図１】
0003556204.tif 000002
【図２】
0003556204.tif 000003
【図３】
0003556204.tif 000004
【図４】
0003556204.tif 000005
【図５】
0003556204.tif 000006
【図６】
0003556204.tif 000007
【図７】
0003556204.tif 000008
【図８】
0003556204.tif 000009
【図９】
0003556204.tif 000010
【図１０】
0003556204.tif 000011