(57)【要約】印刷情報を持ちなるべく回転対称な母体（１）を持つグラビア版として、時間変調され特にパルス化されたレーザ放射（９）により、スクリーン凹所（５）を形成する方法において、母体（１）上に、情報刻印のために設けられるその上層範囲（８）にわたって、除去援助層（１３）が塗布され、この除去援助層（１３）を通して、層範囲（３，８；１３）へのレーザ放射（９）による材料融除によって、スクリーン凹所（５）が設けられ、続いてこの除去援助層（１３）が除去され、それからばりのないスクリーン凹所（５）が得られること。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
印刷情報を持ちなるべく回転対称な母体（１）を持つグラビア版として、時間変調され特にパルス化されたレーザ放射（９）により、スクリーン凹所（５）を形成する方法において、母体（１）上に、情報刻印のために設けられるその上層範囲（８）にわたって、除去援助層（１３）が塗布され、この除去援助層（１３）を通して、層範囲（３，８；１３）へのレーザ放射（９）による材料融除によって、スクリーン凹所（５）が設けられ、続いてこの除去援助層（１３）が除去され、それからばりのないスクリーン凹所（５）が得られることを特徴とする方法。
【請求項２】
単一の除去援助層（１３）のみが塗布され、その除去後硬質層（７）特にクロム層（７）が、なるべく４μｍ〜３０μｍ特に８μｍ〜１０μｍの層厚で塗布され、なるべく情報刻印のために設けられる上層範囲（８）が銅から成っ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】
援助層（１３）が、その下にある材料（３，８）に対して良好な材料除去開始でレーザ放射（９）のためのエネルギ供給を、最小化されて方向づけられる放射後方散乱で可能にするように、援助層（１３）が選ばれることを特徴とする、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
援助層（１３）が、公差を除いて一定な厚さで塗布されて、規定可能で再現可能な形状係数で、レーザ放射（９）の調節可能なエネルギ又は時間変調される強さ経過を介して、スクリーン凹所深さを生じることができるようにし、１μｍ〜１５μｍ特に５μｍ〜１０μｍの厚さを持つ援助層（１３）が、１０−３より小さくなるべく５・１０−５より小さい層厚公差を特に考慮して、特に電気的に塗布されることを特徴とする、請求項１〜３の１つに記載の方法。
【請求項５】
援助層（１３）のために、高い蒸気圧なるべく銅より少なくとも係数５だけ高い蒸気圧を持つ材料が選ばれ、援助層（１３）がよく特に情報を持つ層範囲（８）を侵食することなく化学的に除去可能であることを特徴とする、請求項１〜４の１つに記載の方法。
【請求項６】
援助層（１３）の主要な材料成分が、なるべく銅の融点より下特に５００℃より下の融点を持ち、とりわけ金属特に亜鉛であることを特徴とする、請求項１〜５の１つに記載の方法。
【請求項７】
０．８μｍ〜１１μｍの好ましい波長を持つレーザ放射（９）なるべくＣＯ２レーザの放射、特にμｍ範囲のスクリーン凹所ではＮｄ：ＹＡＧレーザの放射が使用されることを特徴とする、請求項１〜６の１つに記載の方法。
【請求項８】
グラビア版の母体（１）の上層範囲（８）に、時間変調され特にパルス化されるレーザ照射（９）により、スクリーン凹所（５）が印刷情報として請求項１〜７の１つに記載の方法で形成可能であるものにおいて、各上層範囲（８）が、除去可能ななるべく単一の除去援助層（１３）で覆われ、この除去援助層（１３）を通してスクリーン凹所（５）がレーザ放射（９）により形成可能であり、援助層（１３）が、その下にある材料（３）に対して良好な材料除去開始でレーザ放射（９）のための良好なエネルギ供給を、最小にされて方向づけられる放射後方散乱で可能にすることを特徴とする、グラビア版の母体。
【請求項９】
情報刻印のために設けられる上層範囲（８）が銅から成り、援助層（１３）が、１０−３特に５・１０−５より小さい層厚公差を持つ１μｍ〜１５μｍ特に５μｍ〜１０μｍの厚さを持ち、援助層（１３）が、高い蒸気圧なるべく銅より係数５だけ高い蒸気圧を持つ材料であり、特に援助層（１３）が、よく特に情報を持つ上層範囲（８）を侵食することなく化学的に除去可能であることを特徴とする、請求項８に記載の母体。
【請求項１０】
援助層（１３）の主要な材料成分が、なるべく銅の融点より下特に５００℃より下の低い融点を持ち、とりわけ金属特に亜鉛であることを特徴とする、請求項８又は９に記載の母体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、請求項１の上位概念に記載の方法及び請求項８の上位概念に記載のグラビア版の母体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ドイツ連邦共和国特許出願公開第２２１８３９３号明細書から、電子ビームによりグラビア版を製造するための上位概念の方法が公知である。電子ビームによりグラビア版の製造する際、１０μｍより小さい深さを持つスクリーン凹所を形成する際困難が生じた。従ってドイツ連邦共和国特許出願公開第２２１８３９３号明細書は、電子線で刻印すべき表面を、僅か０．１μｍの層厚を持つ銀又は硫化銅から成る分離層で覆うことを提案した。それからこの分離層へ、１５μｍの層厚を持つ銅から成る第２の層が塗布された。分離層と第２の層は、除去深さを減少するためにのみ用いられた。電子ビームによる彫刻で２０μｍまでの深さを持つ凹所を形成した後、分離層及び銅層を後で除去すると、所望のように５μｍ即ち１０μｍ以下の凹所のみが残った。
【０００３】
ドイツ連邦共和国特許出願公開第２２１８３９３号明細書に記載されている方法は、異なる材料で２つの層を形成し、真空中で加工するため、複雑な方法である。
【０００４】
ドイツ連邦共和国特許出願公開第３０３５７１４号明細書から、グラビア版用の印刷凹所を形成する別の方法が公知である。この場合まだ未処理のグラビア版がエッチング剤に耐える塗料で被覆された。それから塗料が、電子彫刻装置により、後でスクリーン凹所が存在すべき個所で除去された。電子彫刻装置として、彫刻刃、レーザビーム又は電子ビームが使用された。塗料を目的に合わせて除去した後、スクリーン凹所を形成するため、エッチング過程が行われた。ここに説明された製造方法は複雑であり、時間がかかる。
【０００５】
これに類似な方法がドイツ連邦共和国特許出願公開第２３４４２３３号明細書に記載されている。
【０００６】
さて欧州特許出願公告第０４７３９７３号明細書には、レーザ放射によりグラビア版用スクリーン凹所の直接彫刻を行うことが提案され、銅から成る外層を持つグラビア版のレーザ加工が次の難点を伴うことが指摘される。
１．　銅層の非常に強い反射。
２．　銅の高い溶融温度又は蒸発温度。
３．　銅の大きい溶融熱又は蒸発熱。
４．　銅の良好な熱伝導従ってスクリーン凹所の周囲への強い放熱。
【０００７】
銅層のレーザ彫刻の際、更に突出する投出クレータの縁が凹所に生じる。その場合この縁を骨折って除去せねばならなかった。
【０００８】
このため欧州特許出願公告第０４７３９７３号明細書は、凹所をもはや銅ではなく亜鉛に形成することを提案する。
【０００９】
欧州特許出願公告第０４７３９７３号明細書に記載されている方法は使用可能であるが、これにより製造されるグラビア版においては、スクリーン凹所が存在する材料としての銅に全グラビア技術が合わされていることが欠点である。
【００１０】
【発明の課題】
本発明の課題は、直接レーザ放射によりグラビア版のスクリーン凹所をなるべく銅ただし他の材料にも投出クレータ縁なしに形成可能であり、即ちばりのないスクリーン凹所を形成可能である、方法及び母体を提供することである。
【００１１】
【課題の解決策】
この課題は、母体上に、情報刻印のために設けられるその上層範囲にわたって、なるべく単一の除去援助層のみが塗布され、この除去援助層を通して、レーザ放射により、材料融除（溶融した材料の蒸発及び／又は投出）によって、スクリーン凹所が外被範囲に形成され、続いてこの援助層が除去され、それからばりのないスクリーン凹所が得られることによって、解決される。レーザ放射は、その強さ経過を時間変調された放射である。一般にパルス化された放射が使用されるが、これは強制的ではない。レーザスパイク、Ｑ−スイッチ、モードロッキング等も同様に可能である。援助層を除去する際、上層範囲におけるスクリーン凹所の変化は行われない。このようなばりなしに形成されるスクリーン凹所の質は、後処理なしに硬質層特にクロム層を塗布できるほど良い。このようなグラビア版におけるクロム層は、なるべく４μｍ〜３０μｍ特に８μｍ〜１０μｍの層厚で塗布される。
【００１２】
なるべく銅にあるばりなしのスクリーン凹所は、援助層が、その下にある材料に対して良好な材料除去（融除）開始でレーザ放射のためのエネルギ供給を、最小化されて方向づけられる放射後方散乱で可能にするように、援助層が選ばれることによって、得られる。最小化される放射後方散乱は、放射が後方へレーザ共振器へ達しないようにするために重要である。これは特にそこで強められ、光学部品における損傷を生ずることがある。レーザ放射の良好なエネルギ供給は重要である。なぜならば、後方反射のためにまだ問題となる僅かな放射成分がまだ残るからである。他方良好なエネルギ供給は、援助層の材料の強い加熱を行う。援助層が一旦流動状態へ移行すると、放射吸収に関してもはや心配する必要がない。
【００１３】
さて援助層の主要な材料成分において融点が低い所にあるように、援助層のこの材料を選ぶと、高い放射吸収が速く起こる。しかしいずれにせよ融点は、その下にあってスクリーン凹所の存在する上層材料の融点より低い所にあるようにする。スクリーン凹所が銅中にあるようにすると、融点は１０８３℃より下になければならない。融点の点からのみ、金属では９６１℃を持つ銀、６６０℃を持つアルミニウム、１０６３℃を持つ金（しかしこれは費用の点から除かれる）、９３７℃を持つガリウム及びゲルマニウム、９２７℃を持つインジウム、３２７℃を持つ鉛、２３２℃を持つ錫、４１９℃を持つ亜鉛等が提案される。しかし蒸気が健康にとって不利でない材料のみが思慮深く使用可能である。なぜならば、そうしないと、蒸気吸い取りのため多額の出費をせねばならないからである。層材料の主要な材料成分とは、上述した特性を生じる百分率を意味する。主要な材料成分は、材料に応じて８０％〜１００％近くの所にある。
【００１４】
援助層の材料は、その下にあって印刷情報を持つ材料における材料除去を行うようにする。即ちレーザ放射により入れられる局部的熱エネルギによって、その下にある材料の再現される溶融ができるだけ急速に行われるようにする。実験の結果わかったように、除去援助層がどこでも同じ厚さである時にのみ、この再現可能な溶融が行われる。この場合入射される最大パルス強さ及びパルス電流を介して、生じるべき凹所容積を精確に規定することができる。凹所容積は、最も簡単に実験で求められる。情報を持つ層としての銅及び除去援助層としての亜鉛では、１０−３なるべく５・１０−５より小さい層厚公差を持つ１μｍ〜１５μｍなるべく５μｍ〜１０μｍの層厚において、良好な結果が得られた。このような精度を持つ亜鉛層は最もよく電気的に塗布される。
【００１５】
更に実験により、除去援助層の材料ができるだけ高い蒸気圧を持つようにすることが確認される。レーザパルスにより情報を持つ層から投げ出されてまだ流動状態で援助層上へ落下する″下地材料″は援助層を溶融して蒸発させ、それから蒸気により更に熱を失いながら投げ飛ばされる。″下地材料″の蒸気圧は、その上にある材料の蒸気圧より少なくとも５倍小さいようにする。上述した例では、亜鉛は銅より約１００倍高い蒸気圧を持っている。
【００１６】
除去援助層の材料がよく特に情報を持つ外被範囲を侵食することなく化学的に除去されるようにする。
【００１７】
使用されるレーザ放射の波長は、除去援助層の材料の吸収に合わせることができる。波長も、光の写像法則に従って、形成すべきスクリーン凹所の寸法に合わせることができる。１０μｍより大きい直径を持つスクリーン凹所のためには、ＣＯ２レーザ（波長１０．６μｍ）を使用することができる。小さい直径のために、なるべくＮｄ：ＹＡＧレーザ（１．０６μｍ）が使用される。レーザのパルス形成及びビーム案内のための光学的構成は、なるべく欧州特許出願第００８１０５５２．０号明細書に記載されているように行われる。Ｎｄ：ＹＡＧレーザを使用すると、この場合も除去援助層の材料として亜鉛が好結果を示した。
【００１８】
除去援助層は、その下にある材料の材料除去を開始するだけでなく、更にその下にある層への穴あけ過程の開始遅延を行う。従ってレーザパルスは、既にそのパルス初期値より高い強さ値へ増大しており、その結果穴あけ強さが増大する。これにより良好な即ち半球状のスクリーン凹所形状が生じる。
【００１９】
本発明のそれ以外の利点及び変形実施例は後続の本文から明らかになる。
【００２０】
以下に１つの実施例が説明されるが、上記の説明により材料に関して広い範囲に変形可能である。
【００２１】
以下の詳細な説明及び特許請求の範囲の全体から、本発明の有利な実施形態及び特徴の組合わせが明らかになる。
【００２２】
【発明を実施する手段】
金属の回転グラビア版は、通常のように複数の機能要素から構成されている。母体１として、大抵の場合鋼円筒が用いられる。鋼円筒上に数ｍｍの厚さを持つ銅層３が塗布されている。銅層３は情報を持つグラビア版である。情報は多数のスクリーン凹所５の配置から成り、これらのスクリーン凹所は印刷に必要な色を収容している。抵抗力を高めるため、最上層として、約１０μｍの典型的な厚さを持つクロム被覆７が塗布されている。
【００２３】
さて印刷情報は、直接銅層３の上層範囲８へ、パルス化されたＮｄ：ＹＡＧのビーム８による材料除去によって形成される。ばりのないスクリーン凹所５を持つこの直接の材料除去を可能にするために、銅表面１１が、（５・１０−５より小さい）僅かな厚さ公差を持つ除去援助層としての亜鉛層１３を電気的に設けられる。ばりのないことは、印刷プロセスにおける申し分のない品質のための前提条件である。
【００２４】
それぞれ１つのスクリーン凹所５を形成するためのレーザパルス９は、亜鉛層１３を溶融しながら貫通する。固体の亜鉛はＮｄ：ＹＡＧレーザ放射９に対して約５０％の吸収を持っている。更に固体の亜鉛は、方向づけられた反射を示さない。亜鉛が、その比較的低い融点及び銅に比較して小さいその熱伝導率のため、流動状態へ移行すると、ほぼ１００％の放射吸収が行われる。亜鉛の局部的加熱が行われ、亜鉛が、更に吸収する状態で、この加熱をその下にある鉛へ伝達し、それから銅も同様に流動状態へ移行する。さて銅は、固体状態でＮｄ：ＹＡＧレーザの放射９に対してほぼ１００％の反射（しかも銅はまだ亜鉛により覆われているので、反射は起こらない）から、今や流動状態でほぼ１００％の吸収へ移行する。
【００２５】
銅材料の投出物又は亜鉛１５の投出物は、亜鉛層１３上にあり、次の浄化プロセスにおいて化学的に分離されるので、容易に除去されることができる。銅３にある露出された彫刻（スクリーン凹所５）は、ばりがなく。問題なくクロムめっきされる。
【００２６】
薄く塗布される亜鉛層１３により、今や銅３におけるばりのない経済的な直接レーザ彫刻が可能にされる。亜鉛は特に溶融物の付着を阻止し、レーザ放射９に対する初期反射を減少し、従って銅３における効果的な穴あけプロセスを可能にする。
【００２７】
上述した方法は、もちろん銅被覆としての亜鉛１３に限定されない。最初に述べたように、他の一連の材料が可能である。銅３上へ塗布すべき除去援助層は、必ずしも金属層でなくてもよい。非金属も、それが吸収、方向づけられる反射及び融点に関する必要な性質を持っている限り、適している。
【００２８】
単一の除去援助層１３の代わりに、複数の層も重ねて設けることができる。しかし単一の亜鉛層１３は、価格の理由から及び簡単な取扱いのため有効である。
【００２９】
グラビア版の母体１は、必ずしも円筒状に構成される必要がない。即ち半円筒状、偏平又は他の形状でもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明による母体の断面を、スクリーン凹所を形成するためパルス化されるレーザビームと共に拡大図で示す。
【図２】
図１に類似な断面を示し、ここでは除去援助層が除去されている。
【図３】
図１及び２に類似な断面を示し、ここでは硬質層が塗布されている。
【国際公開パンフレット】
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【手続補正書】
【提出日】平成15年2月7日(2003.2.7)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項８】
グラビア版の母体（１）の上層範囲（８）に、時間変調され特にパルス化されるレーザ照射（９）により、スクリーン凹所（５）が印刷情報として請求項１〜７の１つに記載の方法で形成可能であるものにおいて、各上層範囲（８）が、除去可能でありかつ除去援助層（１３）として作用する単一の層で覆われ、この除去援助層（１３）を通してスクリーン凹所（５）がレーザ放射（９）により形成可能であり、援助層（１３）の主要な材料成分が金属であり、援助層（１３）が、その下にある材料（３）に対して良好な材料除去開始でレーザ放射（９）のための良好なエネルギ供給を、最小化されて方向づけられる放射後方散乱で可能にすることを特徴とする、グラビア版の母体。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１０】
援助層（１３）の主要な材料成分が、なるべく銅の融点より下特に５００℃より下の低い融点を持ち、特に亜鉛であることを特徴とする、請求項８又は９に記載の母体。
【国際調査報告】
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