JPH044150B2 - - Google Patents

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JPH044150B2
JPH044150B2 JP57502397A JP50239782A JPH044150B2 JP H044150 B2 JPH044150 B2 JP H044150B2 JP 57502397 A JP57502397 A JP 57502397A JP 50239782 A JP50239782 A JP 50239782A JP H044150 B2 JPH044150 B2 JP H044150B2
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gravure
laser
cylinder
laser beam
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    • H04N1/00—Scanning, transmission or reproduction of documents or the like, e.g. facsimile transmission; Details thereof
    • H04N1/23—Reproducing arrangements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/08—Devices involving relative movement between laser beam and workpiece
    • B23K26/0823—Devices involving rotation of the workpiece
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41C—PROCESSES FOR THE MANUFACTURE OR REPRODUCTION OF PRINTING SURFACES
    • B41C1/00—Forme preparation
    • B41C1/02—Engraving; Heads therefor
    • B41C1/04—Engraving; Heads therefor using heads controlled by an electric information signal
    • B41C1/05—Heat-generating engraving heads, e.g. laser beam, electron beam
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N1/00—Scanning, transmission or reproduction of documents or the like, e.g. facsimile transmission; Details thereof
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  • Printing Methods (AREA)
  • Automatic Cycles, And Cycles In General (AREA)
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Description

請求の範囲 １ 像を正確に複写するように、グラビア・シリ
ンダにグラビア凹点を形成する方法において、(イ)
前記グラビア・シリンダの周面に絶縁コーテイン
グを被覆し、(ロ)このグラビア・シリンダの周面の
第１群の所定の周辺部分を、このような各周辺部
分の上に横たわる前記絶縁コーテイングを選択的
に除去することにより、暴露し、(ハ)前記グラビ
ア・シリンダの第１群の暴露された部分を、所定
の深さまでアブレートし、(ニ)前記グラビア・シリ
ンダの所定数の互いに異なる群の所定の周辺部分
を暴露し終るまで、前記露出及びアブレーテイン
グの工程を繰返して、前もつて暴露された各群の
部分に各アブレーテイング工程中に一層深い所定
深さに除去した別のグラビア・シリンダ部分を設
け、像を正確に複写するように、所望の深さを持
つ所望のパターンの凹点を備えたグラビア・シリ
ンダを提供するようにすることから成る方法。
２ 前記アブレーテイングの工程を電気分解によ
り行ない、陰極内に入れた電解質内にグラビア・
シリンダを位置させ、所定の時間にわたりこのグ
ラビア・シリンダを正電位に結合し、前記陰極を
負電位に結合する請求の範囲第１項記載の方法。
３ 前記アブレーテイングの工程を所定の時間に
わたり化学的エツチングにより行なう請求の範囲
第１項記載の方法。
４ 前記暴露の工程を、前記グラビア・シリンダ
を走査し、このグラビア・シリンダの所定の周辺
部分から絶縁コーテイングを除去するレーザ・ビ
ームにより行なう請求の範囲第１項記載の方法。
５ 前記暴露の工程が、前記グラビア・シリンダ
の長さの所定の区分を走査するようにレーザー・
ビームを偏向させることを含む請求の範囲第４項
記載の方法。
６ 工程(ロ)(ハ)の繰返し工程が、所定回数の逐次の
レーザ走査を含む、このような各走査ごとに、各
別の工程における暴露されたグラビア・シリンダ
部分からこのグラビア・シリンダの所定の深さを
除去するようにアブレーテイング工程が追従し、
種種の深さの凹点を持つ凹点パターンを備えたグ
ラビア・シリンダを提供するようにする請求の範
囲第４項及び第５項記載の方法。
７ 前記暴露の工程が、前記グラビア・シリンダ
を回転する工程と、このグラビア・シリンダに隣
接して、その縦方向軸線に平行に移動するような
可動なレーザを配置する工程と、これ等の可動な
レーザにより前記グラビア・シリンダの長さを各
別の区分において走査する工程とを含む請求の範
囲第１項記載の方法。
８ 前記グラビア・シリンダに対し所望のグラビ
ア凹点パターンを表わす信号を記憶する工程と、
前記グラビア・シリンダに対する所望の重要な凹
点パターンを表わす記憶した信号に応答してレー
ザを変調する工程とを含む請求の範囲第７項記載
の方法。
９ レーザ・ビームを変調し、前記グラビア・シ
リンダの周面の所定の群のグラビア凹点を露出す
る請求の範囲第４項及び第５項記載の方法。
１０ 前記暴露の工程が、径路を光学的に偏向さ
せるレーザ・ビームにより走査し、前記絶縁コー
テイングの選定部分を除去することを含む請求の
範囲第１項記載の方法。
１１ 像を正確に複写するように、グラビア・シ
リンダにグラビア凹点を形成する方法において、
(イ)前記グラビア・シリンダに電気絶縁コーテイン
グを被覆し、(ロ)このグラビア・シリンダを回転
し、(ハ)このグラビア・シリンダの周面の第１の走
査を、このグラビア・シリンダの長さの各別の区
分にわたるように少くとも１条のレーザ・ビーム
で行ない、(ニ)前記グラビア・シリンダから前記絶
縁コーテイングを除去することにより、前記グラ
ビア・シリンダの第１の群と称する所定の部分を
選択的に暴露するように、前記第１の走査の間に
前記レーザ・ビームを変調し、(ホ)前記第１の走査
の終了後に、前記レーザ・ビームを消勢し、(ヘ)こ
のようにレーザ・ビームが消勢される期間中に、
レーザ・ビームにより暴露されたグラビア・シリ
ンダ表面の部分をアブレートして前記暴露した部
分からグラビア・シリンダ部分を所定の深さに除
去し、(ト)前記絶縁コーテイングの他の群の所定部
分を暴露するように逐次のレーザ・ビーム走査を
行ない、逐次の各レーザ・ビーム走査後に前記グ
ラビア・シリンダの周面の所定数の互いに異なる
群の所定部分を暴露し終るまで、アブレーテイン
グ工程を実施し、前もつて暴露した各群の所定部
分に各アブレーテイング工程中に一層深い所定の
深さにアブレートされた別のグラビア・シリンダ
部分を設け、像を正確に複写するように所望の深
さを持つグラビア凹点から成る所望のパターンを
備えたグラビア・シリンダを提供することから成
る方法。
１２ 前記走査を、レーザ・ビームを偏向させる
ことにより行なう請求の範囲第１１項記載の方
法。
１３ 前記走査を、レーザ・ビームを前記グラビ
ア・シリンダの縦方向軸線に平行に動かすことに
より行なう請求の範囲第１１項記載の方法。
１４ 前記アブレーテイング工程を、電気分解に
より行なう請求の範囲第１１項記載の方法。
１５ 前記アブレーテイング工程を、エツチング
により行なう請求の範囲第１１項記載の方法。
１６ 前記レーザ・ビームを変調する工程が、前
記グラビア・シリンダに彫刻しようとするグラビ
ア凹点パターンを表わす信号を供給することと、
走査しようとする前記グラビア・シリンダの円周
を表わす信号を供給することと、前記グラビア凹
点パターンと、前記グラビア・シリンダの円周と
を表わす各信号が合致するときにレーザ・ビーム
を付勢することとを含む請求の範囲第１１項記載
の方法。
１７ 電解質を用意する工程と、陰極としても機
能する電解質用金属質ハウジングを設ける工程
と、前記アブレーテイング工程中に前記陰極に負
電圧を印加し又前記グラビア・シリンダに正電圧
を印加し、前記グラビア・シリンダの周面のレー
ザ・ビームにより暴露された部分を電解分解する
工程とを設けた請求の範囲第１４項記載の方法。
１８ 前記グラビア・シリンダ及び金属質ハウジ
ング間の電圧を変えることにより、電気分解中に
除去しようとする前記グラビア・シリンダの深さ
を制御する工程を設けた請求の範囲第１７項記載
の方法。
１９ 像を正確に複写するように、グラビア・シ
リンダにグラビア凹点を形成する装置において、
(イ)絶縁コーテイングを設けたグラビア・シリンダ
と、(ロ)このグラビア・シリンダに隣接して位置
し、前記絶縁コーテイングの所定の部分を選択的
に除去し、前記グラビア・シリンダの第１の群の
周辺部分を暴露する除去手段と、(ハ)前記第１群の
周辺部分から前記グラビア・シリンダの所定の深
さをアブレートするようにアブレーテイング期間
を提供するアブレーテイング手段とを備え、前記
除去手段によりさらに、前記絶縁コーテイングの
他の所定部分を選択的に除去し、逐次の群の周辺
部分を暴露するようにし、さらに前もつて暴露さ
れた全部の群の周辺部分をアブレートし像を正確
に複写するように所望の凹点深さを持つグラビア
凹点の所望のパターンを備えたグラビア・シリン
ダを提供するように、前記アブレーテイング手段
により逐次のアブレーテイング期間を提供するよ
うにした装置。
２０ 前記絶縁コーテイングが、レーザ・ビーム
に対し高い吸収性を持ち、前記除去手段に、少く
とも１つのレーザと、前記絶縁コーテイングの下
側の前記グラビア・シリンダの周辺の所定の部分
を選択的に暴露するように、前記レーザを動作さ
せる変調手段とを設けた請求の範囲第１９項記載
の装置。
２１ レーザ・ビームを偏向させ、前記グラビ
ア・シリンダの長さの所定の区分を走査する光学
手段を備えた請求の範囲第２０項記載の装置。
２２ 前記光学手段に、レーザ・ビームを偏向さ
せる回転自在な多面鏡と、前記グラビア・シリン
ダの各別の線区分を走査するように、偏向された
レーザ・ビームを集束するレンズとを設けた請求
の範囲第２１項記載の装置。
２３ 前記アブレーテイング手段に、前記グラビ
ア・シリンダを所定の時間だけ露出する電解質浴
を設けた請求の範囲第１９項記載の装置。
２４ 前記アブレーテイング手段が、前記グラビ
ア・シリンダを所定の時間だけ露出するエツチン
グ剤を含む請求の範囲第１９項記載の装置。
２５ 前記除去手段に、前記グラビア・シリンダ
の縦方向軸線に平行な軸線に沿つて移動するよう
に取付けられ、それぞれ前記グラビア・シリンダ
の所定長さを走査するように配置された複数のレ
ーザを設けた請求の範囲第１９項記載の装置。
２６ 前記アブレーテイング手段に、前記グラビ
ア・シリンダに隣接して配置された金属質ハウジ
ングを備え、この金属質ハウジング内で前記グラ
ビア・シリンダの一部を浸す電解質浴と、前記グ
ラビア・シリンダには正電位を、又前記金属質ハ
ウジングには負電位をそれぞれ接続する回路手段
とを設けた請求の範囲第１９項記載の装置。
２７ 前記各アブレーテイング期間中に前記グラ
ビア・シリンダのアブレートしようとする深さを
制御するように、前記グラビア・シリンダ及び金
属質ハウジングの間の電位を変える電位変更手段
を設けた請求の範囲第２６項記載の装置。
２８ 前記変調手段に、前記グラビア・シリンダ
に彫刻しようとするグラビア凹点の所定のパター
ンに従つてレーザを変調する変調手段を設けた請
求の範囲第２０項記載の装置。
２９ 前記変調手段に対し相互作用するように、
前記グラビア・シリンダの円周を表わす信号を符
号化するエンコーデイング手段を設けた請求の範
囲第２０項記載の装置。
３０ 所望の像を正確に複写するように、グラビ
ア・シリンダにグラビア凹点を形成する装置にお
いて、(イ)電気絶縁材を被覆したグラビア・シリン
ダと、(ロ)このグラビア・シリンダに隣接して配置
され、このグラビア・シリンダの長さの各別の区
分を走査する少くとも１つのレーザと、(ハ)前記グ
ラビア・シリンダに近接して配置した電解質浴
と、(ニ)この電解質浴を経て前記グラビア・シリン
ダを回転する回転手段と、(ホ)前記グラビア・シリ
ンダの周面の前記電気絶縁材の下側の第１群の所
定部分を暴露するように、第１の走査の間に前記
レーザを変調する変調手段と、(ヘ)前記第１群の所
定部分を所定の深さに彫刻するように、前記レー
ザにより露出された前記グラビア・シリンダの部
分を電気分解する電気分解手段とを備え、前記被
覆したグラビア・シリンダの周面の逐次の群の所
定部分を暴露するように、前記変調手段により前
記レーザを動作させ、前記電気分解手段により、
各レーザ走査に引続いて前もつて暴露された全部
の群の所定部分を電気分解することにより、前記
第１のレーザ走査及び電気分解が終るときに、像
を正確に複写するように所望の深さを持つグラビ
ア凹点から成る所望のパターンを備えたグラビ
ア・シリンダを提供するようにした装置。
３１ 前記電解質浴用の金属質ハウジング手段を
備え、前記電気分解手段に、正電位を前記グラビ
ア・シリンダに又負電位を前記金属質ハウジング
手段に、それぞれ接続する回路手段を設けた請求
の範囲第３０項記載の装置。
３２ 前記レーザを、前記グラビア・シリンダの
所定の割当て長さに沿い移動させるレーザ移動手
段と、前記レーザがその所定の割当て長さに沿う
移動を終えた後前記レーザをその初期位置にもど
す手段とを備えた請求の範囲第３０項記載の装
置。
３３ 前記グラビア・シリンダの長さの所定の区
分を走査するように各レーザ・ビームを偏向させ
る光学手段を備えた請求の範囲第３０項記載の装
置。
３４ 前記光学手段に、レーザ・ビームを偏向さ
せる可動鏡と、前記グラビア・シリンダの長さの
特定の線区分に沿い偏光されたレーザ・ビームを
集束するように、前記可動鏡に対して位置を定め
たレンズとを設けた請求の範囲第３３項記載の装
置。
３５ 前記回路手段に、前記電気分解手段の動作
の間に前記グラビア・シリンダ及び金属質ハウジ
ング手段の間の電位を変え、彫刻しようとする前
記グラビア・シリンダの深さを制御することので
きる変更手段を設けた請求の範囲第３１項記載の
装置。
３６ 前記変調手段に電気的に結合され、この変
調手段に前記グラビア・シリンダに彫刻しようと
するグラビア凹点パターンを表わす信号を供給す
るデイジタル処理手段と、前記グラビア・シリン
ダの円周を表わす信号を前記変調手段に供給する
エンコーデイング手段とを備え、前記変調手段
に、前記デイジタル処理手段及びエンコーデイン
グ手段からの各信号が一致したときに、各レーザ
を動作させるゲート手段を設けた請求の範囲第３
０項記載の装置。
３７ 前記変調手段に、レーザ用の変調信号発生
器を設け、この変調信号発生器に、前記グラビ
ア・シリンダの各別の円周に対しデイジタル処理
手段からのデータを受け取り記憶するメモリ手段
と、走査数を表わす出力信号を供給する走査カウ
ンタ手段と、前記メモリ手段及び走査カウンタ手
段から出力信号を受け取り前記メモリ手段の内容
が前記走査カウンタ手段の内容に等しくなるとき
に出力信号を供給する比較手段と、この比較手段
からの出力と前記グラビア・シリンダの円周を表
わすタイミング入力信号とを受け取り、前記比較
手段の出力及び前記タイミング入力信号が互いに
一致するときに、出力信号を供給する第１のゲー
ト手段と、この第１ゲート手段の出力に信号が存
在するときに、関連するレーザに信号を供給する
第２のゲート手段とを設けた請求の範囲第３０項
記載の装置。
３８ 前記グラビア・シリンダの円周を表わす入
力信号を、前記比較手段に供給するエンコーデイ
ング手段を備えた請求の範囲第３７項記載の装
置。
３９ 前記グラビア・シリンダを各別の区分で前
記レーザにより走査できるように、このグラビ
ア・シリンダを前記光学手段及びレーザに対して
移動させるようにした請求の範囲第３４項記載の
装置。
４０ レーザ・ビームにより前記グラビア・シリ
ンダの長さの１つの各別の線区分の長さを走査す
るようにした請求の範囲第３４項記載の装置。
４１ (イ)前記変調手段に電気的に結合された電子
シグナリング手段と、(ロ)この電子シグナリング手
段にデータを供給するデータ処理手段と、(ハ)前記
グラビア・シリンダの円周の各水平線を表わす信
号を前記電子シグナリング手段に供給するよう
に、前記グラビア・シリンダに結合された第１の
エンコーデイング手段と、(ニ)前記各水平線に沿う
位置を表わす信号を前記電子シグナリング手段に
供給するように、前記可動鏡に結合された第２の
エンコーデイング手段と、(ホ)前記グラビア・シリ
ンダの特定の回転を表わす信号を供給する回転カ
ウンタ手段と、(ヘ)この回転カウンタ手段からの出
力が前記データ処理手段からのデータに対応する
ときに、出力を供給する比較手段と、(ト)この比較
器手段からの出力と、前記第２のエンコーデイン
グ手段により制御されるクロツクからの出力とを
受け取り、これ等の出力に同期する出力信号を供
給するレジスタ手段と、(チ)このレジスタ手段から
出力信号を受け取り、これ等の信号に応答して前
記変調手段に信号を伝送する偏向駆動増幅器手段
とを備えた請求の範囲第３４項記載の装置。
発明の背景 本発明は、グラビア印刷、ことにグラビア・シ
リンダにグラビア凹点（cell）を形成する方法及
び装置に関する。
近年のラスタ又はスクリン・グラビア印刷で
は、複写しようとする原稿の特定の像点の全強さ
にそれぞれ対応する特有の直径及び深さを持つ若
干のグラビア凹点を設けてある。グラビア凹点
は、一般に化学的エツチングにより又はダイヤモ
ンド針を使う機械的彫刻（engraving）により又
はレーザー・エネルギーにより形成される。
化学的エツチング法においては、原稿に対応す
る各別のグラビア凹点の形成は、印刷版の表面を
おおう可変の透過性のネガチブ・マスク
（negative mask）により制御される。エツチン
グ剤に対する透過率は、原稿の像点のトーン
（tone）の値に従つて変わる。マスク〔カーボ
ン・チツシユ・レジスト（corbon tissue resist）
又はデユポン・ロトフイルム（Dupont
Rotofilm）レジスト〕は、原稿から作つた連続
トーン及びハーフ・トーン・ポジチブへの写真露
光法によつて形成される。このマスクのシリンダ
への転写及び現像後に、エツチング処理中にエツ
チング剤の作用が、カーボン・チツシユ・レジス
ト又はロトフイルム・レジスト上の互いに異なる
点における露光のレベルに従つてグラビアシリン
ダの表面にわたつて漸進的に生ずる。プロダクシ
ヨン・グラビア・シリンダ（production
gravure cylider）を形成するこの方法は、エツ
チング剤の濃度のような変化するパラメータに起
因して、ごた混ぜの化学薬品を使い時間がかかり
作業者への依存度が高い。
機械式彫刻は、ヘル・カムパニ（Hell
Company）製のヘリオクリシヨグラフ（Helio−
Klischograph）システム又は類似の装置で行う。
像情報は、適当な準備した写真複写から光学的に
走査されるか、又はコンピユータ記憶装置から取
出される。この情報は、ダイヤモンド針を差し向
けるのに使われ、このダイヤモンド針をグラビ
ア・シリンダの回転の際に前後に振動させる。ダ
イヤモンド針は、所望のトーンに従つてグラビ
ア・シリンダに凹点を切込む。プロダクシヨン・
グラビア・シリンダを形成するこの方法は、ダイ
ヤモンド針の形状により制限る受け、一層深い凹
点を形成するように、この後でエツチング処理を
行なうことが多い。
マミリノ・デイニ（Mamilino Dini）を発明者
とする米国特許第4108659号明細書には、原画フ
オーマツトの点ごとの走査、従つてレーザー・ビ
ームのエネルギー出力の変調を除去するようにす
る、レーザ・ビームによるグラビア・シリンダの
彫刻法について記載している。レーザ・ビームの
彫刻力は、原画フオーマツトのトーンの段階に従
つてレーザ・ビームを変調するマスクにより制御
される。すなわちこのマスクは、その反射率が原
画フオーマツトのトーン段階に逆比例するように
構成される。この方法による彫刻には、適正な直
径及び深さをもつ所望のパターンのグラビア凹点
を正確に形成するために、マスクの精密な形成を
必要とする。
レーザーを利用する別の方法においては、グラ
ビア・シリンダを、強力レーザ・ビームに対し吸
収性を持つエポキシ材料で被覆する。レーザ・ビ
ームは、各別のグラビア凹点よりもむしろ、変動
する深さ及び幅を持つみぞを形成するのに使用さ
れる。使用されるレーザは、強力なエネルギー・
レベルを必要とし又寸法が大きいことによつて、
非常に費用がかかる。さらにエポキシ被覆シリン
ダをか焼するのに、特殊な準備が必要である。さ
らにエポキシ材料の耐摩耗性に関しては不確実で
ある。
発明の要約 本発明の目的は、彫刻グラビア・シリンダを作
る改良した方法及び装置を提供しようとするにあ
る。
さらに本発明の目的は、所望の直径及び深さを
持つグラビア凹点を正確に形成する、彫刻グラビ
ア・シリンダを作る改良した方法及び装置を提供
しようとするにある。
さらに本発明の目的は、彫刻グラビア・シリン
ダを迅速に作る方法及び装置を提供しようとする
にある。
なお本発明の目的は、マスクの準備を必要とし
ないで、デイジタル・コンピユータに接続したと
きにシリンダをフイルムなしで彫り込むことので
きる、グラビア・シリンダを彫刻する方法及び装
置を提供しようとするにある。
なお本発明の目的は、経済的で比較的安価な電
力レーザーを使う方法及び装置を提供しようとす
るにある。
さらに本発明の目的は、所望に応じ明るい凹点
又は暗い凹点を形成するように、インキの範囲を
容易に制御できる、グラビア・シリンダを彫刻す
る方法及び装置を提供しようとするにある。
要するに本発明によれば、グラビア・シリンダ
の周面に、絶縁コーテイングを被覆し、このグラ
ビア・シリンダの周面の第１群の所定の周辺部分
を、このような各周辺部分の上に横たわる前記絶
縁コーテイングを選択的に除去することにより、
暴露し、前記グラビア・シリンダの第１群の暴露
された部分を所定の深さまでアブレート
（ablate）し、前記グラビア・シリンダの所定数
の互いに異なる群の所定の周辺部分を暴露し終る
まで前記の露出及びアブレーテイングの工程を繰
返して、前もつて暴露された各群の部分に各アブ
レーテイング工程中に一層深い所定深さに除去し
た別のグラビア・シリンダ部分を設け、像を正確
に複写するように、所望の深さをもつ所望のパタ
ーンのグラビア凹点を備えたグラビア・シリンダ
を提供するようにすることから成る、像を正確に
複写するようにグラビア・シリンダにグラビア凹
点を形成する方法及び関連する装置が得られる。
本発明のその他の目的、態様及び利点は、図面
により以下に例示する本発明の好適とする実施例
と共に考察される詳細な説明により明らかにな
る。
【図面の簡単な説明】
第１図は、グラビア・シリンダを彫刻する本発
明装置の１実施例を示す斜視図である。
第２図は、第１図のグラビア・シリンダの横断
面図である。
第３図は、第１図に例示したグラビア・シリン
ダの一端部の拡大斜視図である。
第４図は、第１図ないし第３図の実施例に使う
変調信号発生器の回路図である。
第５図は、レーザは固定し、グラビア・シリン
ダを走査するように、ビームを光学手段により偏
向せるようにする本発明装置の別の実施例の略図
である。
第６図は、第５図の実施例に使う電子装置の回
路図である。
詳細な説明 第１図には本発明による装置１０を例示してあ
る。軸１４に取付けた普通の銅製グラビア・シリ
ンダ１２は、普通の電動歯車手段（図示してな
い）により回転するように取付台１３，１５の間
に位置させてある。グラビア・シリンダ１２は、
絶縁コーテイング１６を被覆しである。本発明に
レーザを使うときは、絶縁コーテイング１６は、
レーザ・ビームに対し吸収性を高くするが、
PVCのようなプラスチツク材からなる約10マイ
クロメータ又はそれ以下の薄いコーテイングの形
にするのがよい。このプラスチツク材は、柔らか
くて、沸点が低く、除去しやすいが、グラビア・
シリンダ１２の下側の周面を良好に絶縁する。絶
縁コーテイング１６は、グラビア・シリンダ１２
を取付台１３，１５間に位置させる前にこのグラ
ビア・シリンダに設けるのが有利である。金属質
のとい１８又はハウジングは、グラビア・シリン
ダ１２から隣接して間隔を置き、グラビア・シリ
ンダ１２の周辺の部分に密接に適合するようにし
てある。金属質のとい１８は、グラビア・シリン
ダ１２の周辺に配置され、グラビア・シリンダ１
２の周辺の相当な部分に密接に適合するのがよ
い。とい１８内には第２図に明示した電解質２０
を入れてある。許容できる電解質はCuSO4である
が、銅を迅速にアブレート（ablate）し、又はデ
イプレート（deplate）することのできる種々の
電解質の任意のもので満足の得られるのはもちろ
んである。余分な電解質２０を除くようにグラビ
ア・シリンダ１２の隣接してドクタ・ブレード２
２を配置するのが有利である。
グラビア・シリンダ１２に隣接して複数のレー
ザ２４を取付けてある。２つのこのようなレーザ
をレーザ２４Ａ，２４Ｂとして例示してある。使
おうとするレーザ２４の個数は、なお詳しく後述
するようにグラビア・シリンダ１２の長さと、各
レーザ２４により走査しようとする油シリンダ長
さの区分とにより定められる。各レーザ２４Ａ，
２４Ｂは、それぞれの往復台２６Ａ，２６Ｂに取
付けられ、軸２８の軸線に沿い動くようにしてあ
る。軸２８は、各取付台１３，１５間に延び、グ
ラビア・シリンダ１２の縦方向軸線に平行に配置
してある。
第２図に示すようにとい１８は、グラビア・シ
リンダ１２の周辺の50％をわずかに越えて延び、
その中に電解質２０を入れてある。各レーザ２４
Ａ，２４Ｂ及びドクタ・ブレード２２の位置は、
グラビア・シリンダ１２に対して、被覆されたグ
ラビア・シリンダ１２のレーザ２４Ａ，２４Ｂへ
の露出に先だつて過剰な電解質２０を除けるよう
に示してある。
第３図に示すように、グラビア・シリンダ１２
の軸１４の一端部は、グラビア・シリンダ１２の
周辺を複数の各別の電気信号に変換する普通の軸
エンコーダ３０に結合されている。
各レーゼ２４に対する変調信号発生器の１例を
第４図に例示してある。第４図に示した変調信号
発生器３２Ａは、レーザ２４Ａに協働するように
してあるが、各レーザ２４Ｂ等にもこのような変
調信号発生器を協働させてあるのはもちろんであ
る。グラビア・シリンダ１２がその各円周線ごと
にそれぞれスペースを持つ7500の凹点を備え良好
な結果を得るのに好適とする16レベルの彫刻を行
なうものとすると、８個の1K×４ビツト・メモ
リが必要である。しかし応答速度を高めるには２
つのこのようなメモリ・バンクすなわちＭ奇数
（Mo）及びＭ偶数（Me）を使う。サイテツクス
（SCITEX）社製のR300のような普通のデイジタ
ル・システム３３は普通の方法でプログラムさ
れ、各円周線すなわち１回に１円周を表わす記憶
したデータをメモリMo.Meに伝送する。普通の
電子式コンバータを利用し、原画フオーマツトの
点ごと、すなわち一点一点の走査から得られる記
憶したデータを、コンピユータに送る。このデー
タはMo３４又はMe３６にそのどちらのメモリ
が各レーザ２４を変調するように動作していなく
て記憶される。このようにして１本の円周線を前
進に準備する。すなわちMoがレーザを変調して
いれば、コンピユータはデータをMeに送る。第
４図に示すようにメモリMo.Meはそれぞれ８個
の（1K×４）ビツト・メモリ３４Ａ〜３４Ｈ及
び８個の（1K×４）ビツト・メモリ３６Ａない
し３６Ｈに分けられる。軸エンコーダ３０からの
信号を使い、メモリMo３４Ａ〜３４Ｈ及びメモ
リMe３６Ａ〜３６Ｈのアドレスを前進させる。
軸エンコーダ３０からの信号は又、３ビツト・カ
ウンタ３８に伝送される。３ビツト・カウンタ３
８の出力は、出力C1〜C8を生ずる普通のデコー
ダ４０に加えられる。デコーダ４０の出力C1〜
C8は、ANDゲート４２Ａ〜４２Ｈに加えられ
る。
メモリ３４又はメモリ３６に記憶した各グラビ
ア凹点のデータは、このデータをレーザ２４に伝
送する前に読出し、走査カウンタ４４の内容と比
較される。特定のメモリ・アドレスD1〜D8に存
在する４ビツト信号と、走査カウンタ４４の出力
とは互に等しくDx＝CNTである。適正な比較器４
６Ａ〜４６Ｈは１を出力する。軸エンコーダ３０
から生ずるゲート・タイミング信号C1〜C8は、
比較器４６Ａ〜４６Ｈの出力が前記の各信号に合
致すると、各ANDゲート４２Ａ〜４２Ｈを開く。
各ANDゲート４２Ａ〜４２Ｈからの出力は、OR
ゲート４８に結合される。ORゲート４８への入
力の任意の１つに出力が存在するときは、ORゲ
ート４８は出力パルスすなわち変調信号を生じ、
そしてその協働するレーザは、特定のグラビア凹
点場所に対応する点で、絶縁コーテイング１６を
貫いて穴を焼いて造ることにより、絶縁コーテイ
ング１６の下側のグラビア・シリンダ１２の表面
を暴露する。16レベルの彫刻を行なうことが望ま
しいから、データはメモリ３４，３６から彫刻中
に16回送られる。しかしレーザ２４Ａの16回の各
走査中に、変調信号発生器３２Ａは、レーザ２４
Ａにより、グラビア凹点を、彫刻しようとするグ
ラビア・シリンダ１２の場所だけで絶縁コーテイ
ング１６に穴を焼いて造るように出力パルスを生
ずる。
８個のレーザ２４Ａ〜２４Ｈがあるから、コン
ピユータはグラビア・シリンダ１２が１回転する
時間たとえば75ミリセカンドの間に８つの互いに
異なる円周に対しデータを送る。前記の仮定に基
ずき又以下の例によれば彫刻には90Mバイトの高
速記憶装置が必要である。
例 次の仮定を行うと、彫刻時間及び電流密度を計
算するように進めることができる。
１ 絶縁コーテイング１６は極めて薄く10マイク
ロメートル以下になるようにする。
２ 絶縁コーテイング１６はレーザの波長で高い
放射率を持たなければならない。この場合CO2
レーザの波長は10.6マイクロメートルである。
３ レーザの電力出力は、約10ないし20ワツトで
ある。このような電力は、10マイクロセカンド
以下でコーテイングを焼き貫くのに十分であ
る。
４ 16彫刻レベルにより良好な印刷ができる。
５ グラビア・シリンダの寸法は32頁分である。
すなわち各頁は幅10インチ×高さ12インチであ
り、幅が８頁分で円周に沿い４頁分であり、そ
して１インチ当たり150線を含む。これは、各
グラビア凹点が良好な印刷を生ずるのに典型的
な像点解像度である。
前記の仮定により次の計算を行うことができ
る。
円周上の凹点の数 ４×12″×150＝7200 円周に沿いそれぞれスペースを持つ7500個の凹
点がある。
レーザ（８個のうちの１個）ごとの凹点の数 150×10″＝1500 各レーザが走査中にシリンダの長さの各別の１
区分を覆うには、このレーザは1500の位置を移動
しなければならなくて、これ等の各位置はシリダ
の１回転を必要とする。従つて16レベルの彫刻を
終えるには、シリンダは次の回数だけ回転しなけ
ればならない。
16×1500＝24000回転 彫刻時間が30min.である場合には、速度は、 24000／30＝800RPM すなわち13.3RPS（回転／秒） 銅を暴露するすなわち絶縁コーテイングを焼き貫
く時間は、 tp＝１／13.3×１／7500＝10マイクロセカンド そして変調回図は、１個のレーザ当たり100KHz
である。
10″を縦方向に走査する時間は、 tSCN＝1500×１／13.3＝112.8sec. レーザ・リトレース（retrase）時間を計算する
には所要の電流密度を次のように特殊化しなけれ
ばならない。
グラビア凹点寸法を次のように仮定する。
直径0.144mm 深さ0.030mm 凹点容積Vc＝4.89×10-13m3 凹点質量Mc＝4.36×10-6ｇ 凹点面積Ac＝1.63×10-4cm2 フアラデーの定数Ｆ＝96489A.secを使う電気
分解による彫刻は次の式による。
Ｉ×ｔ／Ｆ＝Mc／31.77 Ｉ＝電流(A)、ｔ＝時間（sec
）、 31.77＝銅のｇ当量 Ｉ×ｔ＝Mc×Ｆ／31.77 ＝4.36×10-6×96489／31.77＝0.0132A.sec これは深さ30マイクロメートル直径144マイク
ロメートルの凹点を彫刻するための電荷である。
この電荷は、使用するレーザ・リトレース・サイ
クルの数、この場合16により、割らなければなら
ない。lA／cm2を仮定すると、凹点ごとに必要な
電流が得られる。
ｌ＝Ac×Ｊ＝1.63×10-4A Ｊ＝電流密度（Ａ／
cm2） Ac＝凹点面積 凹点を彫刻する時間 tc＝Ｉ×ｔ／ｌ＝0.0132／1.63×10-4＝80.98sce又は約
80sec 16回のリトレース・サイクルによる割り算の後
に、 ｔ彫刻＝80／16＝5sec と、すなわち陰極は、シリンダの円周を包囲しな
いから、有効な彫刻はリトレース時間の一部にす
ぎない。彫刻がリトレース時間のわずかに50％の
間に行われるものと仮定すると、この場合 ｔリトレース＝２×ｔ彫刻＝10sec これは全彫刻時間に約10％を加え彫刻時間を33ミ
ニマム（minimum）にする。
所望により彫刻しようとする各グラビア凹点の
直径は、各レーザ２４及びグラビア・シリンダ１
２の間に普通のレンズ又はマスク或はこれ等の両
方（図示してない）を挿入することにより制御で
きるから有利である。各レーザ走査に対する深さ
増分の変化は、電解質中に存在する電流のレベル
を変えることにより制御することができる。
操作に当たり被覆したグラビア・シリンダ１２
を、とい１８内の電解質浴を経て回転する。グラ
ビア・シリンダ１２の有効印刷幅は80インチであ
り、従つてそれぞれシリンダ１２の長さの各別の
10インチの区分を覆う８個のレーザ２４Ａ〜２４
Ｈを使う。各レーザ２４Ａ〜２４Ｈは、たとえば
普通のステツパー電動機（図示してない）により
それぞれ往復台２６Ａ〜２６Ｈを介し、軸２８で
割り当てられた10インチのシリンダ区分に沿い移
動する。各レーザ２４が移動する際に、各レーザ
２４に、その各変調信号発生器３２から信号を伝
送する。グラビア・シリンダ１２の各線又は円周
は、各グラビア凹点を彫刻しようとする絶縁コー
テイング１６のデータ表示部分を備えている。変
調信号発生器３２から信号パルスを受け取ると、
協働するレーザ２４は、これがそのグラビア・シ
リンダ１２の長さの割当てられた区分を横切る際
（走査時間）に付勢される。各レーザ２４Ａ〜２
４Ｈがその割当てられた区分の長さを走査する
と、レーザ２４は消勢され、それぞれ横切り運動
を逆にし、それぞれ初めの位置にもどる。このも
どり又すなわちリトレース時間中に各レーザはオ
フになる。これ等のレーザは、走査時間中だけ変
調され、オン及びオフになる。
走査時間の終りに又リトレース時間中に、金属
質のとい１８は、第２図に示すように回路３１を
介して負電位に接続され、又グラビア・シリンダ
１２は正電位に接続されている。すなわちとい１
８は陰極になり、グラビア・シリンダ１２は陽極
になる。グラビア・シリンダ１２がとい１８を経
て回転する際に、グラビア・シリンダ１２の一部
（約50％）は電解質２０に露出する。電解質２０
の電解作用により、絶縁コーテイング１６を、レ
ーザ２４により焼切つたグラビア・シリンダ１２
の周辺部分に電気化学的デイプレーテイング
（deplating）を生ずる。
16回のレーザ走査サイクルがあり、第１の走査
中に露出したものと群のグラビア凹点は、１回だ
けしか露出されない16番目の群に達するまで、電
解デイプレーテイング作用を16回受け、第２群は
15回受け、以下同様である。各デイプレーテイン
グ期間中にグラビア・シリンダ１２の暴露部分
は、電流を制御することによつて電解により所定
の深さに彫刻され又はデイプレートされる。陽極
（グラビア・シリンダ）及び陰極（とい）の間の
電位は、各リトレース期間中に回路３１を介して
変えられ、前回の期間中に得られるデイプレーテ
イング深さとは異なる所定の深さに彫刻され又は
デイプレートされる。逐次の各操作中に、一層浅
い深さに彫刻しようとする各群のグラビア凹点
は、絶縁コーテーイング１６を貫いて焼いて穴を
造ることにより暴露される。彫刻は、16回のサイ
クルと16回のリトレース期間とを終ると完了す
る。次で絶縁コーテイング１６は、これが彫刻処
理で使うだけであるからたとえば普通の溶媒で除
去される。
リトレース時間又はデイプレーテイング期間中
に消勢したレーザ２４Ａ〜２４Ｈは、その初めの
位置にもどされ、電気化学的にデイプレーテイン
グ又はエツチングを行なう。さらに前記の例から
明らかなようにリトレース時間により電解質の電
流密度を定める。
前記の除去工程を好適とする電気分解に関して
述べたが、レーザ・リトレース時間中にグラビ
ア・シリンダ１２を浸すFeCl2のような普通のエ
ツチング剤により除去工程を行なうことができる
のはもちろんである。このことは、グラビア・シ
リンダ１２をエツチング剤浴中に下げ又はエツチ
ング剤浴を持上げ、グラビア・シリンダ１２の周
辺を囲むことによつてできる。エツチングを利用
するときは、絶縁コーテイング１６は、エツチン
グ剤に耐性を持つが、しかもレーザ・ビームに対
し吸収性を持つ普通のコーテイングでよい。
第５図には変型によるレーザ走査装置５０を示
してある。このレーザ走査装置ではレーザ５２は
固定で、レーザ・ビームは偏向させられてグラビ
ア・シリンダ１２の特定の長さ部分を走査する。
レーザ５２は、0.7mmの開口と2.5mradの発散と約
50KHzないし500KHzのパルス繰返し数と、約
20nSないし200nSのパルス幅と、約1500ワツトな
いし4500ワツトのパルスピーク電力と、約30μJ
ないし900μJのパルスエネルギーとを持つ、クオ
ントロニクス（Quartronix）社製のYAGレーザ
117型が有利である。第４図に例示したのと同様
な変調信号発生器５４によりレーザ５２を働かせ
これをオン又はオフにする。変調信号発生器５４
への入力は、第６図についてなお詳しく後述する
電子システム５５から送る。
定置されたレーザ５２からのビームは、回転す
る多面鏡５６から偏向によりグラビアシリンダ１
２の縦方向長さの特定の線区分を走査する。多面
鏡５６は、普通の電動機（図示してない）により
回転され、12辺を持つ多辺形が好適的である。し
かし振動鏡も又回転する多面鏡５６の代りに使つ
てもよいのはもちろんである。
グラビア・シリンダ１２に隣接してこれから距
離V1に凸レンズ５８を位置させ、回転する多面
鏡５６から偏向させられるレーザ・ビームをさえ
ぎり、集束するようにしてある。レーザ・ビーム
は、グラビア・シリンダ１２の長さの線を走査す
るように、グラビア・シリンダ１２の周面に直交
して当たることが望ましいから、凸レンズ５８は
多面鏡５６に対してこれから距離F1に配置され、
多面鏡５６からの偏向ビームが凸レンズ５８にそ
の焦点内で当たり、次いでレーザ・ビームがグラ
ビア・シリンダ１２に直交して当たるようにして
ある。
グラビア・シリンダ１２は普通の電動機（図示
してない）により比較的遅い速度で駆動され、多
面鏡３６は普通の電動機（図示してない）により
比較的高い速度で駆動され、これ等の両者は、互
いに同期してレーザ・ビームにより、グラビア・
シリンダ１２の長さの10″の区分の線走査ができ
る。グラビア・シリンダ１２の割り当てられた区
分、この場合10インチの区分の全周を前記したよ
うに16の各別のアブレーテイング・レベルが好適
であるからレーザ・ビームにより16回走査した
後、グラビア・シリンダ１２又はレーザ５２とそ
の協働する多面鏡５６及び凸レンズ５８の形の光
学装置とを相対的に動かし、グラビア・シリンダ
１２の次の割当てられた区分を走査する。この走
査は、グラビア・シリンダ１２の所望の長さを十
分彫刻し終るまで、この場合80″の長さに対し８
回繰返す。
第６図には第５図の実施例に使う電子システム
５５を例示してある。デイジタル・システム３３
のデイスクからのデータは、1500×８ビツトの１
条の水平線の各ブロツクで主バツフア６０に送
る。主バツフア６０は、デイスクの取出しトラツ
ク時間（fetch track time）中にデータの流れを
保持する。第１のデイジタル・スイツチSW1６２
は２つの利用できるバツフア６４，６６の一方
に、そのどちらか一方がデータ伝送していなくて
も（話中）、データを差し向ける。第２のデイジ
タル・スイツチSW2６８は、伝送用のバツフア６
４又はバツフア６６から比較器７０にデータを出
力する。デイジタル・スイツチ６８は、グラビ
ア・シリンダ１２に結合した軸エンコーダ３０Ａ
の出力により制御される。軸エンコーダ３０Ａ
は、各水平線に対しコードを生ずる。グラビア・
シリンダ１２の円周に7500の水平位置（凹点及び
スペース）を仮定したから、軸エンコーダ３０Ａ
は少くとも7500のコードを生じなければならな
い。グラビア・シリンダ１２の回転中に軸エンコ
ーダ３０Ａがそのコードを変えるごとに、新たな
線が必要である。デイジタル・スイツチ６８はそ
の一方の側から他方の側に揺動し、対向するバツ
フア６４又は６６が比較器７０に接続される。バ
ツフア６４がデイジタル・スイツチ６８を経て比
較器７０にデータを出力するときは、デイジタ
ル・スイツチ６２はバツフア６６にデータを入力
し、この逆も同様である。
比較器７０は、バツフア６４又はバツフア６６
からのデータを、グラビア・シリンダ１２の回転
カウンタである基準彫刻レベル７２と比較する。
第１の回転中に最も深いレベルを彫刻する。デー
タが回転数と比較される場合に、レーザ・ビーム
が働き、グラビア・シリンダ１２の対応する点の
コーテイングが除去される。とくに比較器７０
は、シフト・レジスタ７４に出力信号を送る。シ
フト・レジスタ７４は又、多面鏡５６の軸に結合
した軸エンコーダ５９により制御されるクロツク
（図示してない）から出力を受け取る。多面鏡５
６に結合した軸エンコーダ５９は水平線に沿う位
置の複号信号を生ずる。軸エンコーダ５９は多面
鏡５６の１回転ごとに1500×12のコードを生じな
ければならない。軸エンコーダ５９でコードを変
えるごとに、新たなグラビア凹点が暴露しようと
する位置に生ずる。
シフト・レジスタ７４の出力は、新たな各グラ
ビア凹点に対する情報を含み偏向駆動増幅器
（deflection drive amplifier）７６に対する同期
化変更入力になる。偏向駆動増幅器７６は、変調
信号発生器５４に信号を送る。グラビア凹点を暴
露しようとすれば（比較器出力１）、偏向駆動増
幅器７６は、レーザ・ビームを偏向させる信号を
放出し、このレーザ・ビームが回転する多面鏡５
６、凸レンズ５８及びグラビア・シリンダ１２に
衝突することにより、グラビア・シリンダ１２の
絶縁コーテイング１６を除去し、グラビア・シリ
ンダ１２の周面の特定部分にアブレーテイング又
はデイプレーテイングが引続いて生ずることがで
きるようにしてある。出力グラビア凹点を露出し
ようとしなければ（比較器出力０）、偏向駆動増
幅器７６は、レーザ５２を消勢し、又はレーザ・
ビームがグラビア・シリンダ１２に衝突しないよ
うにする信号を放出する。
なお本発明によればグラビア・シリンダの周面
でグラビア凹点を形成しようとする場所を暴露す
るように絶縁コーテイングを除去するのにレー
ザ・ビーム以外のエネルギーを使い、又は機械的
手段を使い、そしてたとえばエツチングと共に電
気分解によるアブレーテイング工程を行なうこと
ができる。
以上本発明をその実施例について詳細に説明し
たが本発明はなおその精神を逸脱しないで種種の
変化変型を行うことができるのはもちろんであ
る。
JP57502397A 1982-08-23 1982-07-02 グラビア・シリンダにグラビア凹点を形成する方法及び装置 Granted JPS59501199A (ja)

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