CN1660585A - 直接雕刻容纳凹版印刷油墨的小凹槽的方法 - Google Patents

Abstract

建议了一种用于在为了凹版印刷所确定的压印滚筒的表面上直接雕刻用于容纳油墨的小凹槽(10)的方法。这样地实施雕刻过程：使得用预定数量的雕刻出的像点(11)构成所述的小凹槽(10)。

Description

直接雕刻容纳凹版印刷油墨的小凹槽的方法

技术领域

本发明涉及在为了凹版印刷所确定的压印滚筒的表面上直接雕刻用于容纳油墨的小凹槽(Naepfchen)的方法。

背景技术

在胶版印刷中要印刷的图像或者文字的所有信息都必须借助于表面元(Flaechenelement)通过印刷机进行，在此称为表面可变性(Flaechenvariabilitaet)或者复印(Autotypie)，因为胶印版或者说胶版滚筒在其表面上只能转移统一油墨层厚的膏状油墨；与胶版印刷相反，在凹版印刷中由于在此处采用特别是流动性的油墨而要求在压印滚筒上构成小凹槽，其中每个小凹槽可以在印刷时转移准确地确定的油墨量。在胶版印刷中总的色调值的变化由表面变化来完成，其中称之为复印的印刷像素。在凹版印刷时为产生半色调(Halbton)  (由一个色点与在栅网(Rastermasche)中包围该色点的纸张白色相配合构成)，不需要实现“成熟了的”数据形式的半色调图像，因为在凹版印刷中采用的雕刻工具例如金刚石、或者还有具有非常有利的特性的激光雕刻工具可以直接用相应于灰度值的数据来进行控制。

然后如同前述那样，凹版印刷的重要问题也在于，在原来所希望的程度上、并在具有其它缺点的胶版印刷所能够达到的程度上，不可能有高清晰地再现的轮廓。

另一种在凹版印刷中把要印刷的图像的信息转换到压印滚筒上的一种变型是所谓的激光掩模曝光，该方法对于一层此前涂覆在压印滚筒上的薄的热敏或者光敏的掩模层进行曝光，接着进行蚀刻。借助于精细的激光束去除掩模，或者在应当蚀刻一个小凹槽或者不蚀刻小凹槽的位置处对于掩模进行曝光。接着在热掩模的情况下进行清洁，或者在光敏掩模的情况下对于掩模表面进行显影和清洗，然后接着对于露出的铜表面元进行蚀刻。

借助于上述的激光掩模曝光、尽管包括蚀刻在内可以在边缘或者字符中形成清晰的轮廓，但是在该技术中也必须使油墨包围在小凹槽中。然而可以与机电的雕刻相反地构成部分小凹槽(Teil-naepfchen)，由此可以达到清晰的轮廓，该轮廓不受到所谓的“锯齿效应”或者金刚石雕刻笔迹的影响。

由于只能如此使用激光束：或者去掉掩模或保留掩模，也就是借助于激光只能够进行是或否的方法，所以在掩模层中的小凹槽同样地只是发生表面变化，就是说该小凹槽只能够在组成它们的表面元的数量和布置上改变。这意味着，不可能使每个小凹槽深度发生不同的变化，因为所有的小凹槽都是通过蚀刻过程蚀刻出相同的深度。

因此对于根据上述的激光掩模曝光的方法，需要在通过对于要印刷的、图像进行扫描或者数字照像之后形成所产生的半色调数据；对于该半色调数据进行代码转换，也就是说在印刷中栅格应当产生的、或者说应当按255阶( Δ1字节)分辨的灰度值(主观亮度)必须作为表面可变的像素，该像素的元-像点-只进行位编码。也就是说，实际上不再有半色调，而是只有写上或不写上的像点(表面元)。如果在压印滚筒上只能以上述的方式写上“是-否”信息，就必须产生一种“栅网图”(半色调图像)，其中对于相应的栅网或者说印刷网格把所希望的灰度值转换成位结构(位映象)。

通过所谓的栅网-图像-处理器(RIP)进行的这种过程，在印刷技术中狭义地称为“图像分辨”。

对于胶版印刷和柔版印刷就是要求所谓的“起筋条”，就是说把灰度值转换成表面可变的像素，这也同样适合于属于凹版印刷技术组的激光掩模覆层。在例如借助于机电的雕刻过程、例如借助于金刚石雕刻工具形成小凹槽时，譬如在凹版压印滚筒上形成小凹槽，不需要如所述的“起筋条”，因为这在一个进程中就产生了小凹槽，并且可以直接地用灰度(半色调数据，英语“连续色调数据”)控制。

以激光掩模覆层为基础的凹版印刷也有某些缺点，因为如前所述、在掩模中只能够表面可变地写入，并且第三个维度、也就是小凹槽深度对所有的小凹槽大小来说都是相同的，并且通过同一个过程、即蚀刻来构成。事实表明，在印刷地复制图像时这种方法导致对于质量的限制。此外蚀刻的可重复性受到限制，并且在对于半色调变化进行复制时表明，尤其是在较大亮度(光)的区域内达不到光滑的色调值特征曲线。

发明内容

从而本发明的任务是，创立一种凹版印刷的方法，利用该方法消除根据激光掩模曝光连同接着的蚀刻方法的凹版印刷方法的缺点，利用该方法显著改进对于半色调变化的复制，尤其是在较亮的区域还有更进一步的改善，这在该方法的可重复性方面没有限制，并且取消了许多例如在激光掩模覆层和接着蚀刻印刷板时所需要的方法步骤，并且保留其它方面在压印滚筒上构成小凹槽的常规雕刻方法的全部优点，而且可以借助于现有技术中公知的雕刻装置为此目标实施所述的方法。

该任务根据本发明可以通过如此进行雕刻过程来完成：用预定数量的雕刻出的像点构成所述的小凹槽。

借助于本发明所述的方法，在激光掩模曝光时在规则的栅网中在要雕刻的印刷版上如此引入一个精细的雕刻工具，使得可以通过雕刻像点由预定数量的像点构成所述小凹槽。这种写入栅网(Schreibraster)比选取的、包含有容积可变的凹版印刷小凹槽的凹版印刷栅网要精细。

借助于本发明所述的方法，凹版印刷小凹槽不同于在根据激光掩模覆层方法时、譬如在雕刻时在常规的用于凹版印刷的雕刻技术的辅助条件下的凹槽，而是直接雕刻进压印滚筒的承受雕刻的表面内。在根据本发明的方法中，完全取消了根据激光掩模覆层以及后续的蚀刻和清洁的方法的高费用的过程步骤，其中根据本发明可以达到关于原来的图像和所有的轮廓的极为清晰的印刷的图像。根据本发明，原则上可以借助于对于用于凹版印刷的压印滚筒进行雕刻的现有的雕刻系统来实施该方法，从而所述的方法也可以在已经使用的现有的雕刻装置中应用。

根据本发明的一个有利的方案可以不同地构成像点的雕刻深度，也就是说，像点的容量并且从而小凹槽的容量可以通过不同选择的各个像点的雕刻浓度而发生改变。

像点的雕刻深度最好可以在均匀地扩展像点的表面元的情况下不同地构成，这就是说，根据本发明，像点的雕刻深度不再与像点的表面元的二维延展度(Ausdehnung)有相互关系。由此得出，控制在根据本发明的方法中所采用的雕刻工具的数据不是如在激光掩模曝光中那样用所谓的“位映象”进行编码。相反，根据本发明应当可以对于每个单个的像点以预定的方式进行深雕刻。

雕刻深度最好可以按分级的深度阶来确定，但是在原则上还可以通过模拟地控制雕刻工具而对于雕刻深度进行确定或控制。

深度阶最好以选择性的1至8位(bit)、优选为8位来分辨，从而可以雕刻最多255种不同的深度。但是也可以只用2位进行编码，从而可以例如有四种深度情况，譬如完全深度、中等深度、小的深度和不雕刻。然而也可以有不同于2位的深度图形。

此外每个栅网的雕刻宽度也可以分级地构成。从而有利的是，一个小凹槽可以由至少一个像点组成并且最多由255个像点组成，这就是说，构成小凹槽的像点的图形可以从1个增加到255个。

像点的二维表面元在其表面延展度方面最好也是可变地可调节的，其中所述的表面延展度最好在10至20微米的范围内。

像点的表面元的表面延展度的大小、也就是在要雕刻的印刷版的表面上的像点的表面大小可以依据为雕刻过程所采用的雕刻工具进行选择。

本发明有利地使之可能如此实施雕刻过程：部分小凹槽可以由预定数量的像点构成，从而可以在接下来的印刷中极为清晰地复制尤其是文字和图像的轮廓。小凹槽的形成迄今只能通过根据激光掩模曝光的方法的方式以受限制的形式完成，或者通过胶版印刷来完成，所述胶版印刷具有所有通常的在所述已知的印刷方法中存在的缺点。

原则上可以采用任何适用的雕刻机构或者说雕刻工具来作为实施对于那些在其整体上再构成小凹槽的像点进行雕刻的工具。优选地，传统的机电的雕刻工具对此是合适的，例如一种非常精细的金刚石工具，最好还可以将激光、尤其是脉冲激光用作雕刻工具。在此激光可以通过适当的透镜系统和适当的光圈系统而具有任何适用的横截面形状，从而可以相应于激光束的横截面适当地构成像点。

附图说明

参照下面的示意性的附图示例性地详细说明本发明。在附图中示出：

图1四个示例性地分别安排在一个栅网中的不同容积的小凹槽，如为了凹版印刷迄今根据传统的压印滚筒雕刻方法在使用金刚石雕刻工具的条件下借助于电磁雕刻所构成的那样。

图2a通过根据激光掩模曝光和接着蚀刻的方法的方式在从轮廓至图像的过渡部位上产生的多个栅网，

图2b由多个栅网构成的图元，

图3在一个凹版印刷栅网中根据激光掩模曝光方法实现的表面可变的像素(复印像素)，并且示意地配属的激光束的用于产生像点的图线，

图4根据本发明所述的方法产生的一个凹版印刷栅网的实施例，该网栅具有一个例如由按不同深度雕刻的56个像点组合成的一个小凹槽。

图5a在根据本发明的方法构成的一个轮廓边缘上的栅网，而

图5b示出一个图元，其中其轮廓由多个根据图5a的在边缘部位上相应构成的栅网而组成。

具体实施方式

为了更好地理解根据本发明的方法，首先参照图1，其中示出借助于在现有技术中公知的常规的雕刻方法在压印滚筒上形成所述小凹槽的原理。从整个的压印滚筒举例地选取一个由四个不同大小的小凹槽组成的小区域。在此本来的雕刻工具通常是相应地成型为雕刻刀的金刚石。这种公知的在凹版印刷中所采用的压印滚筒的雕刻方法统称为电磁雕刻，并且在专业领域内是长期公知的，从而在此不需要对用于形成小凹槽的雕刻工具的控制进行说明。

借助于电磁雕刻产生的小凹槽的特点在于，由于雕刻刀的固定的几何状态，深度和直径、也就是说延展度14在图1的例子中相对于小凹槽10的对角线对于雕刻深度12呈某种的固定的关系。通过电磁雕刻达到的印刷版称为半复印凹版印刷，因为小凹槽10在其延展度14和在其雕刻深度12上尽管是可变的，但是互相之间总是有一个固定的关系，该关系只有通过不同设计的雕刻工具、例如通过对于一个金刚石刻刀的不同研磨才能够改变，而在真正的雕刻过程中这却总是固定的。

此外机电的雕刻的其它特点是，由于在凹版印刷中采用稀液的印刷油墨，全色调轮廓(文字内容和划线内容)在由小凹槽构成的在原理上均匀的印刷网栅中如同图像(图像内容)那样进行复制，更具体地说是在为每种颜色分别选取的印刷网栅中进行。由此在凹版印刷时产生轮廓(文字内容和划线内容)的一定程度上的不清晰。

在根据激光掩模曝光并且接着蚀刻的方法对于在为了凹版印刷所确定的压印滚筒上形成小凹槽时，这些方法对本技术领域来说同样是长期已知的；参见图2a和2b，与机电的雕刻相比，在整体上可以形成既适用于轮廓18的范围也适于图像的小凹槽15。在激光掩模曝光并且接着蚀刻的方法中，与机电地雕刻小凹槽10所得到的轮廓18相比获得较清晰的轮廓18，该轮廓18不带有形象上相对强地出现的“锯齿效应”、例如借助于金刚石刻刀雕刻的轮廓18(文字内容和笔划内容)。

图3示出例如借助于激光掩模曝光构成的、由多个像点构成的表面可变的像素20，这些像素20在整体上构成所述的小凹槽10。因为激光书写光束19在该公知的方法中只能够说“是”或者“否”，也就是说可以或去除或保留此前涂覆在压印滚筒上的掩模，从而使如此构成的小凹槽只能设置为表面可变的。对于所有的小凹槽10雕刻深度12共同地经过蚀刻过程产生相同的深度。

在栅网17中根据本发明构成的小凹槽10在图4中示意地示出。在此这样实施所述的方法：借助于雕刻过程通过适当的雕刻工具(这里是机电的雕刻工具、然而也可以是激光)由预定数量的像点11构成小凹槽10，这就是说真正的小凹槽10实际上在雕刻过程中由预定数量的像点11、也称为像素所构成。

可以如此实施所述的方法：根据要印刷的图像的预定的色调值可以由任意数量的像点11组成每个小凹槽10，其中一个小凹槽至少由一个像点11所组成，并且最多由根据程序决定的图像分辨率所希望的像点11的数量、例如255个像点所组成。

经常在凹版印刷技术中以相应一字节的255阶地对于栅网进行分辨，从而通过255种不同图形的像点11对于小凹槽10的构成示出一种有意义的数量或者说关系。

如由图4可见，显示为最暗的布置在中心的像点11的雕刻深度12最深，与此相反，包围中心区域的像点11不太深，而外部的边界上的像点还要浅些，在此例如以预定的固定的深度栅网的形式构成，例如通过两个位来代表。从而例如可以使完全深度、中等深度、较小深度和不雕刻依照位代码11、10、01和00而得出。然而在此还要指出，也可以最好可实现地实施比用2位更精细的深度阶，例如8位的深度阶。

在上面的方法实施例中，255个像点11和以2位进行分辨的深度12相应于1000个以上的可达到的值，使用该值可以根据所述方法构成一个小凹槽。

原理上这种高于每个小凹槽10的像点11的可调节的值1000以上的大数量表明一种超定(Ueberbestimmung)，所述的超定在印刷实践中却又如此地被抵消：因为从雕刻层面和印刷技术层面上确定的像点图形的像点11在其雕刻深度12上退回(zuruecknehmen)，以此可以表现出平滑的变化。在一定的区域中几何深度的退回(Rueck-nahme)是可以实验地或者经验地掌握的，并且存储在一个所谓的“用于小凹槽配置的映射(Mappe)”中。

如上所述，借助于根据本发明的方法，参见图5a和5b，尤其可以这样地构成轮廓18的区域：使得在此借助于根据本发明的方法还可以由预定数量的像点11构成部分小凹槽15。由此可以实现，如迄今只有通过胶版印刷才有可能地那样清晰地复制轮廓18，然而却还带有与胶版印刷相比凹版印刷的所有优点。

请再对照图1，该图示出借助于常规的机电的雕刻构成小凹槽10，像点11的表面元13的延展度也可以是可变地调节的，并且可以根据原来的雕刻工具进行制作，所述原来的雕刻工具有利地、但是非强制地是激光16。如果雕刻工具采用激光16的形式，那么在原理上可以适当地控制该激光，甚至可以在雕刻过程中通过适当地控制激光来改变像点12的表面元13的延展度14，由此可以进行具有其它可控制或可影响的自由度的雕刻。

在实践中，用具有例如120线/厘米的较高分辨率的半色调图像内推由雕刻网栅的栅网代表的印刷密度，其中所述的网栅例如有70线/厘米的分辨率，从而还存在有附加的信息，也就是一个雕刻栅网中的密度怎样大致分布的信息。这种信息可以用作有目标地偏移像点11的整个图形，也就是由这些像点组成的小凹槽10的图案。

在图像数据不是高分辨率的、例如不是1000线/厘米而是只有120线/厘米的印刷品中，借助于本发明所述的方法对凹版印刷的清晰度尤其是在轮廓部位上可以达到非常大的改善。

从而所有包含在图像数据中的参数都可以根据本发明用于所述的雕刻过程。

附图标记列表

10小凹槽

11像点(像素)

12雕刻深度

13像点的表面元

14表面元的延展度

15部分小凹槽

16激光

17栅网

18轮廓

19激光/写入射束

20表面可变的像素

Claims (13)

1.用于在为了凹版印刷所确定的压印滚筒的表面上直接雕刻用于容纳油墨的小凹槽(10)的方法，其特征在于，所述雕刻过程如此完成：用预定数量的雕刻出的像点(11)构成所述的小凹槽(10)。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，可以不同地形成像点(11)的雕刻深度(12)。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，像点(11)的雕刻深度(12)可以在像点(13)的表面元(15)有相同延展度(14)时不同地构成像点(11)的雕刻深度(12)。

4.如权利要求2或3中的一项或者两项所述的方法，其特征在于，按分级的深度阶确定雕刻深度(12)。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述的深度阶位于选择的1至8位的一个标准位中。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述的标准位有2位。

7.如权利要求1至6中一项或者多项所述的方法，其特征在于，一个小凹槽(10)由至少一个像点(11)构成。

8.如权利要求1至7中一项或者多项所述的方法，其特征在于，一个小凹槽(10)由最多255个像点(11)组成。

9.如权利要求1至8中一项或者多项所述的方法，其特征在于，像点(11)的表面元(13)在其表面延展度(14)方面是可变地可调节的。

10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，平面的延展度(14)在10至20微米的范围内。

11.如权利要求1至10中一项或者多项所述的方法，其特征在于，所述雕刻过程如此完成：使得部分小凹槽(15)由预定数量的像点(11)构成。

12.如权利要求1至11中一项或者多项所述的方法，其特征在于，用于实施雕刻像点(11)的工具是一种机电的雕刻工具。

13.如权利要求1至11中一项或者多项所述的方法，其特征在于，用于实施雕刻像点(11)的工具是激光(16)。

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