JPS5872450A - 電子ビ−ム−彫刻方法および装置 - Google Patents
電子ビ−ム−彫刻方法および装置Info
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- JPS5872450A JPS5872450A JP57176440A JP17644082A JPS5872450A JP S5872450 A JPS5872450 A JP S5872450A JP 57176440 A JP57176440 A JP 57176440A JP 17644082 A JP17644082 A JP 17644082A JP S5872450 A JPS5872450 A JP S5872450A
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- Japan
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- electron beam
- engraving
- printing plate
- lens
- ink cells
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- 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
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- 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
- B23K15/00—Electron-beam welding or cutting
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- 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
- B23K15/00—Electron-beam welding or cutting
- B23K15/0013—Positioning or observing workpieces, e.g. with respect to the impact; Aligning, aiming or focusing electron beams
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/30—Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects
- H01J37/302—Controlling tubes by external information, e.g. program control
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
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- H01J37/30—Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects
- H01J37/305—Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects for casting, melting, evaporating, or etching
- H01J37/3053—Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects for casting, melting, evaporating, or etching for evaporating or etching
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- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
技術領域
本発明は、電子ビームを用いた版面彫刻方法、およびこ
の方法を実施する装置に関する゛。その際、網目スクリ
ーンを形成する林状の凹み、所謂インクセルが、電子ビ
ームの作用により、版面、例えばグラビア版胴の表面に
、迅速かつ連続して彫刻される。
の方法を実施する装置に関する゛。その際、網目スクリ
ーンを形成する林状の凹み、所謂インクセルが、電子ビ
ームの作用により、版面、例えばグラビア版胴の表面に
、迅速かつ連続して彫刻される。
技術水準
ドイツ連邦共和国特許出願公告第1123571号公報
、同特許第55965号明細書、同特許出願公開第21
11628号公報、および同第2458370号公報に
より、電子ビームを用いて版面の彫刻を行なう方法は公
知1ある。これらの方法によれば、異なる形状を有する
インクセルを製作することがtきる。その場合、ビーム
強度、焦点の位置、ビーム内fのエネルギー分布、焦点
の移動、およびビームの作用時間、は、製作されるイン
クセルの形状に応じて制御される。
、同特許第55965号明細書、同特許出願公開第21
11628号公報、および同第2458370号公報に
より、電子ビームを用いて版面の彫刻を行なう方法は公
知1ある。これらの方法によれば、異なる形状を有する
インクセルを製作することがtきる。その場合、ビーム
強度、焦点の位置、ビーム内fのエネルギー分布、焦点
の移動、およびビームの作用時間、は、製作されるイン
クセルの形状に応じて制御される。
特に、グラビア印刷1明るい画像部分を再現するために
用いられる、容積の小さなインクセルには、その製作に
あたって高い均一性が要求される。この場合、全く同じ
形状のインクセルを、高い精度1、しかも短い時間内(
数マイクロ秒)に連続製作する必要がある。それは電子
ビーム彫刻法が解決しなければならない最も困難な問題
点の1つfある。
用いられる、容積の小さなインクセルには、その製作に
あたって高い均一性が要求される。この場合、全く同じ
形状のインクセルを、高い精度1、しかも短い時間内(
数マイクロ秒)に連続製作する必要がある。それは電子
ビーム彫刻法が解決しなければならない最も困難な問題
点の1つfある。
淡調部のインクセルを彫刻するためには、階調に応じて
電子ビームの焦点位置を版面の上方1変動させればよい
ということが、実験により明らかになっている。ドイツ
連邦共和国特許出願公開第2458370号公報には、
この種の方法の1つが記載されている。それによれば、
小さなインクセルを彫刻する際には、比較的大きなイン
クセルを彫刻する時に比べて焦点面が版面に近くなるよ
うに、焦点位置の制御が行なわれる。この方法は、所謂
ブランキング装置によジ、2つの11次連続したインク
セルを彫刻する間の休止期間に、常に投入接続されてい
る電子ビームを版面の外に偏向させることを基本として
いる。
電子ビームの焦点位置を版面の上方1変動させればよい
ということが、実験により明らかになっている。ドイツ
連邦共和国特許出願公開第2458370号公報には、
この種の方法の1つが記載されている。それによれば、
小さなインクセルを彫刻する際には、比較的大きなイン
クセルを彫刻する時に比べて焦点面が版面に近くなるよ
うに、焦点位置の制御が行なわれる。この方法は、所謂
ブランキング装置によジ、2つの11次連続したインク
セルを彫刻する間の休止期間に、常に投入接続されてい
る電子ビームを版面の外に偏向させることを基本として
いる。
しかしこの方法には、電子ビームが版面上に帰ってきた
時に一種のカミングイン効果(com−ing in
effect )の作用を受け、ソレニヨッテ彫刻が不
安定になるという欠点がある。
時に一種のカミングイン効果(com−ing in
effect )の作用を受け、ソレニヨッテ彫刻が不
安定になるという欠点がある。
ドイツ連邦共和国特許出願公開第2947444号公報
に別の方法が開示されている。この方法1は、電子ビー
ムを版面外に偏向させる必要はない。その代りに電子ビ
ームは、照射方向を一定に保ったまま、2つのインクセ
ルラ彫刻する間の休止期間に、版面に何の作用も及ぼさ
ないような方法で、ダイナミック磁気レンズによって拡
散される。このような拡散、再集束を行うためには、そ
のために利用!きる時間が極めて短いために、付加的な
ダイナミック形集束コイルが絶対に必要↑ある。このよ
うな集束コイルは、ドイツ連邦共和国特許出願公告第2
752598号公報に記載されている。
に別の方法が開示されている。この方法1は、電子ビー
ムを版面外に偏向させる必要はない。その代りに電子ビ
ームは、照射方向を一定に保ったまま、2つのインクセ
ルラ彫刻する間の休止期間に、版面に何の作用も及ぼさ
ないような方法で、ダイナミック磁気レンズによって拡
散される。このような拡散、再集束を行うためには、そ
のために利用!きる時間が極めて短いために、付加的な
ダイナミック形集束コイルが絶対に必要↑ある。このよ
うな集束コイルは、ドイツ連邦共和国特許出願公告第2
752598号公報に記載されている。
この種のコイルを用いれば、もちろん、前述のドイツ連
邦共和国特許出願公告第2458370号公報に記載さ
れている通りに、形状の異なるインクセルを彫刻するた
めに、階調に依存して焦点位置を移動させることも1き
る。
邦共和国特許出願公告第2458370号公報に記載さ
れている通りに、形状の異なるインクセルを彫刻するた
めに、階調に依存して焦点位置を移動させることも1き
る。
容積の大きなインクセルを彫刻する時には、電子ビーム
の断面積の最も小さな部分が版面に照射される。そのた
め、版面に照射された電子ビーム部分は、その全域にわ
たってほぼ矩形状の電流分布を有することになる。これ
に対し、容積の小さなインクセルを彫刻する場合には、
焦点は版面のすぐ上にまt近接する。この時、版面にお
ける電子ビームの直径は、版面を集束される場合よジも
かなり大きくなる。し、かじ、版面におけるビームの出
力密度分布は、ガウス1分布に類似している。特に中央
部の”ビーク”は矩形状のエネルギー分布より高い出力
密度を有している。このようなエネルギー密度分布を有
する電子ビームを、極めて短い時間だけ版面に照射する
と、6ビーク”部分(二よりビーム中央部に直径が小さ
く深さも浅いインクセルができる。言うまfもなくこの
場合には、照射加工過程の閾値特性が利用される。
の断面積の最も小さな部分が版面に照射される。そのた
め、版面に照射された電子ビーム部分は、その全域にわ
たってほぼ矩形状の電流分布を有することになる。これ
に対し、容積の小さなインクセルを彫刻する場合には、
焦点は版面のすぐ上にまt近接する。この時、版面にお
ける電子ビームの直径は、版面を集束される場合よジも
かなり大きくなる。し、かじ、版面におけるビームの出
力密度分布は、ガウス1分布に類似している。特に中央
部の”ビーク”は矩形状のエネルギー分布より高い出力
密度を有している。このようなエネルギー密度分布を有
する電子ビームを、極めて短い時間だけ版面に照射する
と、6ビーク”部分(二よりビーム中央部に直径が小さ
く深さも浅いインクセルができる。言うまfもなくこの
場合には、照射加工過程の閾値特性が利用される。
しかし、実際の経験から、この閾値特性を安定させるの
は極めて困難フあることが明らかになっている。つまり
、電子銃の作動・ぞラメータにおけるわずかなドリフト
現象、特に熱1ドリフトのために、グラビア版胴に彫刻
を行っている期間中、この閾値特性を常に安定に保って
おくのは不可能!ある。しかも、画像の淡調部分(小さ
なインクセル)においては、人間の目はわずかな濃淡の
変化に対しても極めて敏感なの1ある。
は極めて困難フあることが明らかになっている。つまり
、電子銃の作動・ぞラメータにおけるわずかなドリフト
現象、特に熱1ドリフトのために、グラビア版胴に彫刻
を行っている期間中、この閾値特性を常に安定に保って
おくのは不可能!ある。しかも、画像の淡調部分(小さ
なインクセル)においては、人間の目はわずかな濃淡の
変化に対しても極めて敏感なの1ある。
発明の開示
本発明の基本的課題は、必要とされるあらゆる階調に対
応するインクセルを、長い時間にわたって一定して彫刻
すること及tき、しかもその際に、階調を形成するため
の上述の不安定な閾値特性を伴なわない方法、およびこ
の方法を実施するための装置を提供することtある。
応するインクセルを、長い時間にわたって一定して彫刻
すること及tき、しかもその際に、階調を形成するため
の上述の不安定な閾値特性を伴なわない方法、およびこ
の方法を実施するための装置を提供することtある。
本発明によればこの課題は、特許請求の範囲第1項およ
び第4項記載の構成によって解決される。
び第4項記載の構成によって解決される。
次に本発明を図面に基いて詳細に説明する。
実施例の説明
第1図は電子ビームの経過と磁気レンズ装置を示してい
る。図から明らかなように、電子ビームは磁気レンズに
よって3段階縮小集束される。本発明によればそのため
に、第1の長焦点レンズ1が第2の短焦点レンズ2と組
合わせて設けられている。第3のレンズ3は長焦点レン
ズ1あり、レンズ3と版面4の間の作動間隔はかなり大
きい。この長焦点レンズ3は従来公知の電子銃の主レン
ズに相当し、ドイツ連邦共和国特許出願公告第27.5
2598号公報に記載されているようなダイナミック・
レンズ3aと組合わせて使用される。これと同じような
レンズ5が第1の長焦点レンズ1の中に配置されている
。レンズ5が励磁されると、長焦点レンズlの像距離が
わずかだけ変化する。その際、レンズ系115の結像倍
率はほとんど変らない。
る。図から明らかなように、電子ビームは磁気レンズに
よって3段階縮小集束される。本発明によればそのため
に、第1の長焦点レンズ1が第2の短焦点レンズ2と組
合わせて設けられている。第3のレンズ3は長焦点レン
ズ1あり、レンズ3と版面4の間の作動間隔はかなり大
きい。この長焦点レンズ3は従来公知の電子銃の主レン
ズに相当し、ドイツ連邦共和国特許出願公告第27.5
2598号公報に記載されているようなダイナミック・
レンズ3aと組合わせて使用される。これと同じような
レンズ5が第1の長焦点レンズ1の中に配置されている
。レンズ5が励磁されると、長焦点レンズlの像距離が
わずかだけ変化する。その際、レンズ系115の結像倍
率はほとんど変らない。
しかし、レンズ1とレンズ5の組合わせがつくり出した
、電子ビーム源6の像は、第2の短焦点レンズ2の物体
となるの〒、第1の中間像が軸方向に変位すると、レン
ズ2の結像倍率は大きく変化することになる。第2の中
間像の変位(二よりレンズ系3/3aの結像倍率はほん
のわずか変化する。そのために版面4における焦点位置
に誤差が生じるが、それはダイナミック・レンズ3aの
整合の変化により補償される。
、電子ビーム源6の像は、第2の短焦点レンズ2の物体
となるの〒、第1の中間像が軸方向に変位すると、レン
ズ2の結像倍率は大きく変化することになる。第2の中
間像の変位(二よりレンズ系3/3aの結像倍率はほん
のわずか変化する。そのために版面4における焦点位置
に誤差が生じるが、それはダイナミック・レンズ3aの
整合の変化により補償される。
以上のことを具体的な数字を挙げて詳しく説明する。例
えば、レンズ1の縮小率がT〒ルンズ5が励磁されてい
ないとすると、レンズ2は結像倍率が1になるように調
整される。この時レンズ3の結像倍率が+でiると、全
体の縮小率は−となる。この場合の電子ビームの経路2 を第1図fは実線を示しである。次に、レンズ1の中(
二装置されているレンズ5が励磁されると、第1の中間
像はレンズ系115の方に近づき、同時に第2の短焦点
レンズ2の物体距離は大きくなる。つまり、レンズ5が
励砒キれている限り、レンズ2は例えば結像倍率子を有
することになる。従って装置全体の縮小率は詔(=なる
。第1図fは、この場合のビーム経路を破線f示しであ
る。
えば、レンズ1の縮小率がT〒ルンズ5が励磁されてい
ないとすると、レンズ2は結像倍率が1になるように調
整される。この時レンズ3の結像倍率が+でiると、全
体の縮小率は−となる。この場合の電子ビームの経路2 を第1図fは実線を示しである。次に、レンズ1の中(
二装置されているレンズ5が励磁されると、第1の中間
像はレンズ系115の方に近づき、同時に第2の短焦点
レンズ2の物体距離は大きくなる。つまり、レンズ5が
励砒キれている限り、レンズ2は例えば結像倍率子を有
することになる。従って装置全体の縮小率は詔(=なる
。第1図fは、この場合のビーム経路を破線f示しであ
る。
短焦点レンズ2の後にはア、e−チヤー板7カ1設けら
れているの↑、結像倍率を変えるは力)(=、電子ビー
ムのエネルイーを変化させることもfきる。
れているの↑、結像倍率を変えるは力)(=、電子ビー
ムのエネルイーを変化させることもfきる。
従って、はぼ同じ出力密度の電子ビーム!、大小どちら
のインクセルをも製作することが1きる。
のインクセルをも製作することが1きる。
電子ビームの作用点における焦点の集束特性について、
大きなインクセルを製作する場合のそれ゛を第2図に、
小さなインクセルの場合(二ついて第3図に示す。第2
図すおよび第3図b+二おいてLは電子ビームの出力密
度fあり、Xi作用点における半径を表わす。製作され
るインクセルめ大きさが分るように、第2図a1第3図
a(二はおおよその寸法を示しである。
大きなインクセルを製作する場合のそれ゛を第2図に、
小さなインクセルの場合(二ついて第3図に示す。第2
図すおよび第3図b+二おいてLは電子ビームの出力密
度fあり、Xi作用点における半径を表わす。製作され
るインクセルめ大きさが分るように、第2図a1第3図
a(二はおおよその寸法を示しである。
上述の装置は、極めて迅速に結像倍率を変化させること
がfきる。本発明の装置によれば、縮小率を大から小に
切換え、また元に戻すために必要な調整時間は、およそ
lμsfある。
がfきる。本発明の装置によれば、縮小率を大から小に
切換え、また元に戻すために必要な調整時間は、およそ
lμsfある。
前述したように、ドイツ連邦共和国特許出願公開第29
47444号公報に記載された方法〒は、2つのインク
セルを彫刻する間の休止期間にビームの拡散が行なわれ
るが、この拡散過程は電磁コイルを励磁することによっ
てのみ可能1ある。そして本発明(二おいても、レンズ
5は、この公報記載の電磁コイルが励磁されるのと同じ
程度(二励磁される。
47444号公報に記載された方法〒は、2つのインク
セルを彫刻する間の休止期間にビームの拡散が行なわれ
るが、この拡散過程は電磁コイルを励磁することによっ
てのみ可能1ある。そして本発明(二おいても、レンズ
5は、この公報記載の電磁コイルが励磁されるのと同じ
程度(二励磁される。
産業上の利用分野
本発明は、電子ビームを用いて版面を彫刻する際に使用
すると有利fある。また本発明は、溶接、穿孔、彫刻、
加熱等の、荷電キャリア・ビームを用いて材料を加工す
る産業分野一般にも使用することが1きる。さらに、本
発明を電子ビーム・リトグラフィーの分野に応用するこ
とも可能である。
すると有利fある。また本発明は、溶接、穿孔、彫刻、
加熱等の、荷電キャリア・ビームを用いて材料を加工す
る産業分野一般にも使用することが1きる。さらに、本
発明を電子ビーム・リトグラフィーの分野に応用するこ
とも可能である。
第1図は磁気レンズと電子ビームの経路を表わす概略図
、第2図aは大きなインクセルを彫刻する際の集束電子
ビームとインクセルとの断面略図、第2図すは電子ビー
ムの焦点の集束特性曲線図、第3図aは小さなインクセ
ルを彫刻する際の集束電子ビームとインクセルとの断面
略図、第3図すは電子ビームの焦点の集束特性曲線図〒
ある。 1.2.3・・・磁気レンズ、3a、5・・・ダイナミ
ック磁気レンズ、4・・・版面、6・・・電子ビーム源
、7・・パア・ξ−チャー板
、第2図aは大きなインクセルを彫刻する際の集束電子
ビームとインクセルとの断面略図、第2図すは電子ビー
ムの焦点の集束特性曲線図、第3図aは小さなインクセ
ルを彫刻する際の集束電子ビームとインクセルとの断面
略図、第3図すは電子ビームの焦点の集束特性曲線図〒
ある。 1.2.3・・・磁気レンズ、3a、5・・・ダイナミ
ック磁気レンズ、4・・・版面、6・・・電子ビーム源
、7・・パア・ξ−チャー板
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、版面に指向し、かつ拡散可能な電子ビームの作用に
よって網目スクリーンのインクセルを彫刻し、また電子
ビームをその作業場所、または版面の近傍で集束して、
寸法の異なるインクセルを版面に彫刻するための電子ビ
ーム−彫刻方法において、電子ビームの作用時間および
焦点位置の他に、荷車キャリア源の結像倍率をも、版面
(4)の階調に依存して制御することを特徴とする電子
ビーム−彫刻方法。 2、 大きなインクセルを製作する場合には荷電キャリ
ア源の電子光学的な縮小率を小さくし1小さなインクセ
ルを製作する時には縮小率を大きくするようにした特許
請求の範囲第1項記載の方法。 3、 大小どちらのインクセルを製作する場合にも、電
子ビームの出力密度分布がほぼ矩形状〒ある特許請求の
範囲第1項または第2項記載の方法。 4、 結像倍率の他に電子ビームの出力密度分布をも階
調に依存して制御するようにした特許請求の範囲第1項
記載の方法。 5、 版面に指向し、かつ拡散可能な電子ビームの作用
によって網目スクリーンのインクセルを彫刻し、また電
子ビームをその作業場所または版面の近傍〒集束して、
寸法の異なるインクセルを版面に彫刻するための電子ビ
ーム彫刻装置(二おいて、電子銃のビーム経路に、主レ
ンズ系(3/ 3 a )以外に少くとも2つの別のレ
ンズ系(115)および(2)が配置され、かつ、階調
に依存してレンズ(5)の励磁を変化可能にしたことを
特徴とする電子ビーム彫刻装置。 6 レンズ系(2)と(3/ 3 a )との間にアパ
ーチャー板が配置されている特許請求の範囲第5項記載
の装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE81108156.1 | 1981-10-10 | ||
| EP81108156A EP0076868B1 (de) | 1981-10-10 | 1981-10-10 | Elektronenstrahl-Gravierverfahren und Einrichtung zu seiner Durchführung |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5872450A true JPS5872450A (ja) | 1983-04-30 |
| JPS6255987B2 JPS6255987B2 (ja) | 1987-11-24 |
Family
ID=8187949
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57176440A Granted JPS5872450A (ja) | 1981-10-10 | 1982-10-08 | 電子ビ−ム−彫刻方法および装置 |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4471205A (ja) |
| EP (1) | EP0076868B1 (ja) |
| JP (1) | JPS5872450A (ja) |
| AT (1) | ATE24985T1 (ja) |
| DD (1) | DD204180A5 (ja) |
| DE (1) | DE3175839D1 (ja) |
| DK (1) | DK444082A (ja) |
| SU (1) | SU1452471A3 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4102983A1 (de) * | 1990-09-28 | 1992-04-02 | Linotype Ag | Oberflaechenstruktur einer walze sowie verfahren und vorrichtung zur erzeugung der oberflaechenstruktur |
| DE4031547A1 (de) * | 1990-10-05 | 1992-04-09 | Hell Rudolf Dr Ing Gmbh | Verfahren und vorrichtung zur herstellung von texturwalzen |
| DE4039105C2 (de) * | 1990-12-07 | 1994-12-08 | Roland Man Druckmasch | Vorrichtung zur bildmäßigen Beschreibung einer Druckform |
| DE19624131A1 (de) * | 1996-06-17 | 1997-12-18 | Giesecke & Devrient Gmbh | Verfahren zur Herstellung von Prägeplatten |
| US20060249491A1 (en) * | 1999-09-01 | 2006-11-09 | Hell Gravure Systems Gmbh | Laser radiation source |
| DE10058990C2 (de) * | 2000-11-28 | 2003-03-06 | Heidelberger Druckmasch Ag | Vorrichtung zur Bestrahlung eines Objektes für eine Aufzeichnung eines visuellen Produktes |
| DE102004023021B4 (de) * | 2004-05-06 | 2009-11-12 | Pro-Beam Ag & Co. Kgaa | Verfahren zur ablativen Bearbeitung von Oberflächenbereichen |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5177998A (ja) * | 1974-12-10 | 1976-07-06 | Steigerwald Strahltech |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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