CN1830664A - 印刷版的制版装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种激光雕刻机，其具有：在其外周部安装柔性感光材料(10)并进行旋转的记录滚筒(11)和在与该记录滚筒(11)的轴线平行的方向可自由移动地构成的记录头(20)。记录头(20)具有：第一激光光源(21)，其射出精密雕刻光束(L1)；第二激光光源(24)，其射出粗雕刻光束(L2)；AOM(22)，其用于调制精密雕刻光束(L1)；AOD(23)，其使精密雕刻光束(L1)在记录滚筒(11)的轴线方向进行扫描；AOM(25)，其调制粗雕刻光束(L2)；合成机构(27)；光学系统(26)，其使由合成机构(27)合成的精密雕刻光束(L1)和粗雕刻光束(L2)聚光在柔性感光材料(10)上。

Description

印刷版的制版装置

技术领域

本发明涉及一种对例如柔性印刷版等凸版印刷版和凹版等凹版印刷版等的印刷版进行制版的印刷版的制版装置。

背景技术

一直以来，作为这种印刷版的制版装置，公知有例如在美国专利第5327167号说明书记载的激光雕刻机。该激光雕刻机是通过用从激光光源射出的激光束扫描记录材料来雕刻记录材料的表面，从而对凸版印刷版进行制版的雕刻机，其具有：激光光源；调制器，其用于调制从该激光光源射出的激光束；记录滚筒，在其外周部安装记录材料并使该记录材料旋转；记录头，其在与该记录滚筒的轴线平行的方向可自由移动地构成，并向安装在记录滚筒外周部的记录材料照射从激光光源射出的激光束。

在这种印刷版的制版装置中，基于激光光源的功率和记录材料的感光度，将激光束的主扫面速度、即记录滚筒的旋转速度设定成能够获得所需要的最大雕刻深度的值。并且，比最大雕刻深度浅的雕刻区域在减小了照射在记录材料的激光束的功率的状态下执行雕刻。此时，存在如下问题：由于由激光束进行的激光材料的雕刻需要比较大的能量，所以印刷版的制版需要比较长的时间。

在日本专利第3556204号公报公开了如下的印刷块的制造方法，即将多个激光束同时照射在记录材料上来制作浮雕(relief)的印刷块的制造方法。

另外，本发明人提出了如下的印刷版的制版装置：即，使用具有第一光束直径的激光束并以第一像素间距照射记录材料来进行雕刻之后，使用具有和上述第一光束直径不同的第二光束直径的激光束并以和第一像素间距不同的第二像素间距照射记录材料来进行雕刻(特愿2004-286175、特愿2004-357586)。根据这种制版装置，可以通过有效地使用激光束而缩短制版时间。

在上述日本专利第3556204号公报记载的印刷块的制造方法中，可以将多个激光束同时照射在记录材料上而能够有效地制作浮雕，但是由于各激光束的像素间距保持一定，所以难以执行精密的雕刻。另一方面，使用具有第一光束直径的激光束并以第一像素间距照射记录材料来进行雕刻之后，在使用具有和上述第一光束直径不同的第二光束直径的激光束并以和第一像素间距不同的第二像素间距照射记录材料来进行雕刻时，可以有效地执行精密的雕刻，但是由于在雕刻完成之前需要两道工序，所以期望进一步提高雕刻工序的效率。

发明内容

本发明目的在于提供可高速地雕刻精密的图像的印刷版的制版装置。

上述本发明的目的通过如下技术特征来实现：印刷版的制版装置具有，在其外周部安装记录材料并进行旋转的记录滚筒；第一照射机构，其射出第一激光束，该第一激光束在记录材料上具有第一光束直径，并用于以第一像素间距照射记录材料，来进行截止到第一深度为止的雕刻；第二照射机构，其射出第二激光束，该第二激光束在记录材料上具有比上述第一光束直径还大的第二光束直径，并用于以比上述第一像素间距还大的第二像素间距照射记录材料，来进行截止到比上述第一深度还深的第二深度为止的雕刻；第一扫描机构，其使从上述第一照射机构照射的第一激光束和从上述第二照射机构照射的第二激光束在上述记录滚筒的轴线方向同步扫描；第二扫描机构，其使从上述第一照射机构照射的第一激光束在记录材料上以上述第二像素间距在上述记录滚筒的轴线方向进行扫描。

通过这种印刷版的制版装置，可以高速地雕刻精密的图像。

在一个优选的实施方式中，在将上述第一激光束在上述记录滚筒的轴线方向的扫描频率设为F1、将上述第二调制机构的调制频率设为F2、将上述第一像素间距设为pp、将上述第二像素间距设为pc时，印刷版的制版装置满足下面的公式。

F1＝F2·(pc/pp)。

进而，本发明从其它观点来看，印刷版的制版装置具有：在其外周部安装记录材料并进行旋转的记录滚筒；第一激光光源，其射出第一激光束，该第一激光束在记录材料上具有第一光束直径，并用于以第一像素间距照射记录材料，来进行截止到第一深度为止的雕刻；第二激光光源，其射出第二激光束，该第二激光束在记录材料上具有比上述第一光束直径还大的第二光束直径，并用于以比上述第一像素间距还大的第二像素间距照射记录材料，来进行截止到比上述第一深度还深的第二深度为止的雕刻；第一调制机构，其调制第一激光束；偏转器，其使由上述第一调制机构调制的第一激光束在记录材料上以上述第二像素间距在上述记录滚筒的轴线方向进行扫描；第二调制机构，其调制由上述第二激光光源射出的第二激光束；合成机构，其合成由上述偏转器偏转的第一激光束和由上述第二调制机构调制的第二激光束；光学系统，其将由上述合成机构合成的第一激光束和第二激光束聚光在记录材料上；扫描机构，其使通过上述光学系统而聚光在记录材料上的第一激光束和第二激光束在上述记录滚筒的轴线方向同步扫描。

有关本发明的技术特征、效果等，可以通过以下的详细说明进一步了解。

附图说明

图1是激光雕刻机的概要图。

图2是表示激光雕刻机的要部的方框图。

图3A是示意性地表示柔性感光材料10表面的形状的说明图。

图3B是示意性地表示柔性感光材料10表面的形状的说明图。

图3C是示意性地表示柔性感光材料10表面的形状的说明图。

图4是表示浮雕形状的说明图。

图5是表示精密雕刻光束L1和粗雕刻光束L2的扫描所使用的信号的说明图。

图6是表示精密雕刻光束L1和粗雕刻光束L2的扫描所使用的信号的说明图。

图7是表示制版工序的流程图。

图8是说明步骤S7所包含的工序的流程图。

图9是示意性地表示雕刻的状况的立体图。

图10是示意性地表示雕刻的状况的说明图。

图11是示意性地表示浮雕数据的做成方法的说明图。

图12是本发明第二实施方式的激光雕刻机的概要图。

图13是本发明第二实施方式的激光雕刻机的概要图。

具体实施方式

下面，基于附图说明本发明实施方式。图1是作为本发明所述印刷版的制版装置的激光雕刻机的概要图，图2是表示其要部的方框图。

该激光雕刻机具有记录滚筒11和记录头20，在记录滚筒11的外周部安装作为凸版印刷版用记录材料的柔性直接感光材料(以下称为“柔性感光材料”)10；记录头20在与该记录滚筒11的轴线平行的方向可自由移动地构成。

记录头20具有：第一激光光源21，其射出作为第一激光束的精密雕刻光束L1；作为第一调制机构的AOM(声光调制器)22，其用于调制该精密雕刻光束L1；AOD(声光偏转器)23，其使由AOM22调制的精密雕刻光束L1在记录滚筒11的轴线方向上进行扫描；第二激光光源24，其射出作为第二激光束的粗雕刻光束L2；作为第二调制机构的AOM25，其用于调制粗雕刻光束L2；光束合成器27，其合成精密雕刻光束L1和粗雕刻光束L2；光学系统26，其使由光束合成器27合成的精密雕刻光束L1和粗雕刻光束L2聚光在柔性感光材料10上。此外，AOM22和AOD23也可以由1个元件构成。

该记录头20由未图示的引导机构引导，由此相对记录滚筒11，能够在与记录滚筒11的轴心平行的方向上自由移动。并且，该记录头20受到通过未图示的移动马达而旋转的未图示的滚珠丝杠的驱动，在与记录滚筒10的轴心平行的方向往复移动。上述移动马达从控制部70接受旋转速度指令而进行旋转。通过移动马达而移动的记录头20的移动速度以及移动位置由与移动马达连接的未图示的编码器测定，该信息被传送到控制部70。

作为第一激光光源21，采用具有最合适作为精密雕刻光束L1的光束直径的光源，作为第二激光光源24，采用具有最合适作为粗雕刻光束L2的光束直径的光源。但是也可以使用光束扩展器等，而将从第一、第二激光光源射出的激光束的光束直径变更为最合适的值。

作为光束合成器27，可以使用利用了第一激光光源21和第二激光光源24的波长的差异的分色镜、或者利用了第一激光光源21和第二激光光源24的偏振方向的差异的偏振分光器。此外，在激光束的输出有余量时，可以使用半透半反镜等作为光束合成器27。

如图2所示，该激光雕刻机具有控制整个装置的控制部70。该控制部70与作为输入输出部以及显示部的个人计算机71连接。

图1所示的记录滚筒11和图2所示的旋转马达72连接，并以其轴线为中心旋转。该旋转马达72从控制部70接受旋转速度指令并旋转。旋转马达72的旋转速度以及通过旋转马达72而旋转的记录滚筒11的旋转角度位置由编码器73测定，该信息被传送到控制部70。

图1所示的记录头20由未图示的引导机构引导，由此在和记录滚筒11的轴线平行的方向上可自由移动。并且，该记录头20与记录滚筒11的轴线平行地设置，并受到通过图2所示的移动马达74而旋转的未图示的滚珠丝杠的驱动，并且在与记录滚筒11的轴线平行的方向上往复移动。该移动马达74从控制部70接受旋转速度指令来进行旋转。移动马达74的旋转速度以及通过移动马达74而移动的记录头20的位置由编码器75测定，该信息发送到控制部70。

第一激光光源21经由激光驱动器61与控制部70连接。另外，AOM22经由AOM驱动器62与控制部70连接。进而，AOD23经由AOD驱动器63与控制部70连接。同样，第二激光光源24经由激光驱动器64与控制部70连接。另外，AOM25经由AOM驱动器66与控制部70连接。

在该激光雕刻机中，从第一激光光源21射出的精密雕刻光束L1在AOM22被调制，在AOD23沿着记录滚筒11的轴线方向被扫描后，入射到激光合成器27。另一方面，从第二激光光源24射出的粗雕刻光束L2在AOM25被调制后，入射到光束合成器27。并且，精密雕刻光束L1和粗雕刻光束L2在光束合成器27被合成之后，经由光学系统26聚光在柔性感光材料10上。

并且，通过移动马达74的驱动而使记录头20在和记录滚筒11的轴线平行的方向上移动，使通过光学系统26而聚光到柔性感光材料10上的精密雕刻光束L1和粗雕刻光束L2在记录滚筒11的轴线方向同步扫描，来执行印刷版的雕刻。

此时，在该激光雕刻机中，同时执行：精密雕刻，其使用具有较小光束直径的精密雕刻光束L1，以精密雕刻像素间距pp照射柔性感光材料10，来进行雕刻，直到精密雕刻光束L1的最大深度dp为止；粗雕刻，其使用具有较大光束直径的粗雕刻光束L2，以比精密雕刻像素间距pp大的粗雕刻像素间距pc(等于网点间距)照射柔性感光材料10，来进行雕刻，直到浮雕深度d为止。由此，缩短制版时间。

此外，作为第一激光光源21，可以使用照射近红外线的YAG激光器和光纤激光器等。作为第一激光光源21，在使用这种激光光源时，由于激光束的波长为1μm左右，所以可以使雕刻时的激光束的最终光斑直径极小。此时，为了执行雕刻到最大深度dp为止的精密雕刻，无需非常大的能量，而不需要使用高输出的光源作为第一激光光源21，所以第一激光光源21的价格不会变得很高。

作为第二激光光源24，使用例如二氧化碳激光器。作为第二激光光源24，在使用这种激光光源时，激光光源的价格比较便宜，更能够得到高输出激光束。此时，为了执行雕刻到浮雕深度d的粗雕刻，由于可以使用比较大的光束直径的激光束，所以不会产生不能进行高解析度的雕刻的问题。

图3A、图3B、图3C是示意性地表示使用该激光雕刻机执行雕刻后的柔性感光材料10表面的形状的说明图。此外，图3A是在柔性感光材料10上沿着主扫描方向形成的7个浮雕的俯视图，图3B是其剖面图。此外，在该图中，为了便于说明，表示形成从该图的左侧开始网点面积率为0％、1％、1％、2％、2％、0％、0％的7个浮雕的情况。

加该图所示，为了精密雕刻，使用具有较小的光束直径的精密雕刻光束L1。并且，将该精密雕刻光束L1以精密雕刻像素间距pp照射在柔性感光材料10上，将柔性感光材料10从其表面开始雕刻到最大深度dp为止。

在网点面积率非常小的浮雕彼此邻接时，该最大深度dp与这些浮雕的边界部分的雕刻深度一致。在该最大深度dp比边界部分的雕刻深度小时，不能较好地表现微小的网点。可以使该最大深度dp比边界部分的雕刻深度大，但是雕刻效率恶化。在该实施方式中，在网点面积率为1％的浮雕彼此连接时，将这些浮雕边界部分的雕刻深度设定为最大深度dp。

在该精密雕刻中，执行从柔性感光材料10表面到最大深度dp为止的、对网点的形状直接给予影响的部分的雕刻。因此，作为此时的雕刻像素间距，采用比较小的精密雕刻像素间距pp，如在图3C示意性地表示，执行微小的单位的雕刻。此时的精密雕刻光束L1的光束直径采用可以进行精密雕刻像素间距pp的雕刻的较小的光束直径。

与精密雕刻同时，执行粗雕刻。在该粗雕刻中，使用具有较大光束直径的粗雕刻光束L2。并且，将该粗雕刻光束L2以粗雕刻像素间距pc照射在柔性感光材料10上，将柔性感光材料10从上述最大深度dp开始雕刻到浮雕深度d为止。这样，由于在精密雕刻所雕刻的区域通过粗雕刻再次被雕刻，所以执行精密雕刻和粗雕刻之后的从柔性感光材料10开始的浮雕深度d比精密雕刻的最大深度dp大。在该粗雕刻中，由于执行对网点的形状不直接给予影响的部分的雕刻，所以可以将粗雕刻像素间距pc做成较大的间距。这在反过来考虑精密雕刻和粗雕刻的顺序时也同样。

作为此时的粗雕刻像素间距pc，可以采用网点间距w。该粗雕刻像素间距pc在大于等于上述的精密雕刻像素间距pp、小于等于网点间距w的范围内可以任意地设定。其中，越将粗雕刻像素间距pc接近网点间距w就越能提高效率。

图4是更准确地表示柔性感光材料10所形成的浮雕形状的说明图。

作为表示浮雕形状的参数，有浮雕角度θ、浮雕深度d、用于构成缩顶部T的节距dt以及水平部wt。浮雕角度θ在所有的浮雕中为共用的值。浮雕深度d是在网点百分比为零的区域的雕刻深度。此外，节距dt为了改善网点补正(dot gain)而设置，水平部wt为了增加浮雕的机械强度而设置，在没有形成缩顶部T本身时，节距dt以及水平部wt的值为0。在上述说明中，针对省略了节距dt以及水平部wt的情况进行说明。

此外，在使用图4所示的浮雕形状时，上述的最大深度dp可以用下面的公式(1)计算出。

dp＝(2^1/2·pc/2-wt)tan(θπ/180)+dt                        …(1)

此外，在没有形成缩顶部T自身时，可以在节距dt以及水平部wt代入零。

但是，在同时执行精密雕刻和粗雕刻时，需要在上述的精密雕刻中以精密雕刻像素间距pp进行雕刻，在粗雕刻中以粗雕刻像素间距pc进行雕刻。但是，在采用通过使记录头20移动，使精密雕刻光束L1和粗雕刻光束L2同步在记录滚筒11的轴线方向扫描的结构时，通常在记录滚筒11的轴线方向，雕刻像素间距一定相同。因此，在本发明的激光雕刻机中，采用如下结构：使精密雕刻光束L1和粗雕刻光束L2同步在主扫描方向(记录滚筒11的圆周方向)扫描，同时使精密雕刻光束L1在柔性感光材料10上以粗雕刻像素间距pc在副扫描方向(记录滚筒11的轴线方向)扫描。

下面针对该结构进行说明。图5以及图6是表示在精密雕刻光束L1和粗雕刻光束L2的扫描所使用的信号的说明图。此外。图6为放大表示图5的一部分的放大图。

在这里，图5以及图6所示的箭头s1表示主扫描方向。精密雕刻光束L1和粗雕刻光束L2伴随着记录滚筒11的旋转，在沿着记录滚筒11的圆周面的主扫描方向s1进行扫描。另外，图5所示的箭头s2表示副扫描方向。精密雕刻光束L1通过AOD23偏转，在朝向记录滚筒11的轴线方向的副扫描方向s2进行扫描。另外，在这些图中，pc表示上述粗雕刻像素间距，pp表示精密雕刻像素间距，另外，t表示AOD23的偏转周期。

在这些图所示的偏转信号是在通过AOD23偏转精密雕刻光束L1时所使用的信号。精密雕刻光束L1通过该调制信号在柔性感光材料10上以精密雕刻像素间距pp在副扫描方向s2进行扫描。此时，在将第一调制信号的调制频率设为F2时，该偏转信号的频率F1满足下面的公式。

F1＝F2·(pc/pp)

另外，在这些图所示的第一调制信号是为了粗雕刻而用于通过AOM25调制粗雕刻光束L2的信号。粗雕刻光束L2通过该第一调制信号变更开、关和其强度。同样，这些图所示的第二调制信号是用于通过AOM22调制精密雕刻光束L1的信号。精密雕刻光束L1通过该第二调制信号变更开、关和其强度。

在采用这种结构时，精密雕刻光束L1在伴随着记录滚筒11的旋转而在向主扫描方向s1的扫描中以精密雕刻像素间距pp执行雕刻，同时伴随着AOD23的偏转动作，在柔性感光材料10上，在粗雕刻像素间距pc的范围内，在向副扫描方向s2的扫描中以精密雕刻像素间距pp执行雕刻。另一方面，粗雕刻光束L2伴随着记录滚筒11的旋转，在向主扫描方向s1的扫描中以粗雕刻像素间距pc执行雕刻。

由此，即使在采用通过使记录头20移动而使精密雕刻光束L1和粗雕刻光束L2同步在记录滚筒11的轴线方向扫描的结构时，精密雕刻光束L1和粗雕刻光束L2也能够分别以必要的像素间距执行雕刻，可以高速地雕刻精密的图像。

接着，针对使用该激光雕刻机来雕刻柔性感光材料10的柔性感光材料10的制版工序进行说明。图7是表示制版工序的流程图。

在进行柔性印刷版的制版时，最初操作员指定浮雕形状和网线数(步骤S1)，该浮雕形状和网线数从个人计算机13被输入，并传送到控制部15。

接着，从预先指定的网线数决定网点间距w(步骤S2)。该网点间距为网线数的倒数。

接着，运算精密雕刻的最大深度dp和粗雕刻的最大深度dc(步骤S3)。该运算使用上述的公式(1)来执行。

接着，操作员指定解析度(步骤S4)。该解析度从例如1200dpi、2400dpi、4000dpi中选择。

接着，从指定的解析度来决定精密雕刻像素间距pp(步骤S5)。此外，调整精密雕刻光束L1的光束光斑尺寸，使得精密雕刻像素间距pp和精密雕刻光束L1的副扫描方向的宽度接近一致。

另外，决定执行粗雕刻时的粗雕刻像素间距pc(步骤S6)。该粗雕刻像素间距pc如上所述与网点间距w一致。

接着，决定雕刻时的扫描速度(步骤S7)。

在分别进行精密雕刻工序和粗雕刻工序时，可以基于通过激光束的光束直径而变动的雕刻灵敏度、在各雕刻的像素间距和对应在各雕刻中所雕刻的浮雕形状的雕刻深度以及所给予的激光束功率，决定在各雕刻工序的扫描速度。

相对于此，在本实施方式中，同时进行精密雕刻工序和粗雕刻工序，同时使精密雕刻光束L1的扫描和粗雕刻光束L2的扫描同步。因此在本实施方式中，根据这些激光束，首先决定可进行同步扫描的激光束功率比。并且，将粗雕刻光束的激光束功率作为所给予条件，从上述激光束功率比来决定精密雕刻光束的激光束功率。

接着，决定可进行同步扫描的精密雕刻和粗雕刻的扫描速度比。并且，基于粗雕刻光束L2的激光束功率、对应于粗雕刻光束L2的光束直径的雕刻灵敏度、需要在标准时间内通过粗雕刻来除去的柔性感光材料的体积，来计算出粗雕刻光束L2在沿着主扫描方向S1的方向的扫描速度。

并且，通过将该粗雕刻光束L2在沿着主扫描方向S1的方向的扫描速度v2使用于上述扫描速度比，来计算出精密雕刻光束L1在沿着副扫描方向S2的方向的扫描速度v1。

下面，使用图8的流程图进行更详细地说明。此外，图8是更详细地说明图7的步骤7所包含的各工序的流程图。

首先，计算出对应于精密雕刻光束L1的光束直径的雕刻灵敏度sp(步骤S7-1)。在此，雕刻灵敏度sp是用由激光束雕刻的体积V除以激光束的能量E的值。另外，激光束的能量E是激光光源21的功率和照射时间相乘的值。雕刻柔性感光材料10时的雕刻灵敏度根据光束直径变动。因此，通过实验预先制作与各个激光束的光束直径一一对应的雕刻灵敏度的表格或者求出从光束直径求取雕刻灵敏度的计算式，通过将精密雕刻光束L1的光束直径适用于该表格或者计算式中，来取得雕刻灵敏度sp。

同样，取得对应于粗雕刻光束L2的光束直径的雕刻灵敏度sc(步骤S7-2)。

接着，计算在将四边为粗雕刻像素间距pc的矩形区域雕刻到精密雕刻时的最大深度dp为止时所雕刻的柔性感光材料体积vp(步骤S7-3)。四边为粗雕刻像素间距pc的矩形区域作为决定激光束功率比以及扫描速度比时的基准面积来使用。图9是示意性地表示雕刻的状况的立体图。从该图9可以清楚，通过精密雕刻光束L1而雕刻的柔性感光材料体积vp为pc*pc*dp。

同样，计算出将四边为粗雕刻像素间距pc的矩形区域雕刻到粗雕刻时的最大深度dc为止时的柔性感光材料体积vp(步骤S7-4)。柔性感光材料体积vc为pc*pc*(d-dp)。

接着，计算出用精密雕刻光束L1雕刻相当于在步骤S7-3所求取的柔性感光材料体积vp的柔性感光材料10时所需要的能量(步骤S7-5)。这等于柔性感光材料体积vp乘以精密雕刻时的雕刻灵敏度sp的值。

同样，计算出用粗雕刻光束L2雕刻相当于在步骤S7-4所求取的柔性感光材料体积vc的柔性感光材料10时所需要的能量(步骤S7-6)。这等于柔性感光材料体积vc乘以粗雕刻时的雕刻灵敏度sc的值。

但是，由激光束施加在被照射物的能量等于激光束的光束功率和激光束的照射时间的积。即：

E1＝PW1*t1                                       …(2)

E2＝PW2*t2                                       …(3)

其中，E1是精密雕刻光束L1的能量值，E2是粗雕刻光束L2的能量值，PW1是精密雕刻光束L1的激光功率，PW2是粗雕刻光束L2的激光功率，t1是扫描基准面积所需要的时间，t2是扫描基准面积所需要的时间。

在本实施方式中，由于同步执行精密雕刻和粗雕刻，所以精密雕刻光束L1扫描基准面积所需要的时间t1和粗雕刻光束L2扫描基准面积所需要的时间t2相等。

因此，可以将公式(2)和公式(3)重写为如下的公式(4)。

E1/PW1＝E2/PW2＝t1＝t2                             …(4)

另外，当将上述基准面积看作四边为粗雕刻像素间距pc的矩形区域时，由于E1＝vp*sp，E2＝vc*sc，进而公式(4)可以进一步重写成公式(5)。

vp*sp/PW1＝vc*sc/PW2                               …(5)

另外，将精密雕刻光束L1的光束功率PW1和粗雕刻光束L2的光束功率PW2之和作为总激光功率并设为pw。

由以上所述，精密雕刻光束L1的光束功率PW1变为公式(6)。

PW1＝pw*vp*sp/(vp*sp+vc*sc)                        …(6)

另外，粗雕刻光束L2的光束功率PW2变为公式(7)。

PW2＝pw*vc*sc/(vp*sp+vc*sc)                        …(7)

此外，在基于公式(1)计算出精密雕刻时的最大深度dp时，可以将公式(6)变换为以下的公式(8)。在此，在以下的公式(8)、(9)中，将(2d·α+4·pc·α+d·pc·β)设为A。

$\mathrm{PW}1=$

$\frac{\{\mathrm{pc}\·\mathrm{pw}\·[4\·\mathrm{dt}\·\mathrm{\α}+4\·\mathrm{pp}\·\mathrm{\α}+2\·\mathrm{dt}\·\mathrm{\β}+(\sqrt{2}\·\mathrm{pd}-2\·\mathrm{wt})\·(2\·\mathrm{\α}+\mathrm{pp}\·\mathrm{\β})\·\mathrm{Tan}\left(\frac{\mathrm{\π}\·\mathrm{\θ}}{180}\right)\left]\right\}}{\{2\·[2\·\mathrm{dt}\·(\mathrm{pc}-\mathrm{pp})\·\mathrm{\α}+\mathrm{pp}\·A+(\mathrm{pc}-\mathrm{pp})\·(\sqrt{2}\·\mathrm{pd}-2\·\mathrm{wt})\·\mathrm{\α}\·\mathrm{Tan}\left(\frac{\mathrm{\π}\·\mathrm{\θ}}{180}\right)\left]\right\}}---\left(8\right)$

同样，可以将公式(7)如下地变换成公式(9)。

$\mathrm{PW}2=$

$-\⟨\frac{\{\mathrm{pc}\·\mathrm{pw}\·[4\·\mathrm{dt}\·\mathrm{\α}+4\·\mathrm{pp}\·\mathrm{\α}+2\·\mathrm{dt}\·\mathrm{\β}+(\sqrt{2}\·\mathrm{pd}-2\·\mathrm{wt})\·(2\·\mathrm{\α}+\mathrm{pp}\·\mathrm{\β})\·\mathrm{Tan}\left(\frac{\mathrm{\π}\·\mathrm{\θ}}{180}\right)\left]\right\}}{\{2\·[2\·\mathrm{dt}\·(\mathrm{pc}-\mathrm{pp})\·\mathrm{\α}+\mathrm{pp}\·A+(\mathrm{pc}-\mathrm{pp})\·(\sqrt{2}\·\mathrm{pd}-2\·\mathrm{wt})\·\mathrm{\α}\·\mathrm{Tan}\left(\frac{\mathrm{\π}\·\mathrm{\θ}}{180}\right)\left]\right\}}\⟩---\left(9\right)$

由以上公式决定PW1和PW2。

接着，决定粗雕刻光束L2沿着主扫描方向S1的扫描速度v2和精密雕刻光束L1沿着副扫描方向S2的扫描速度v1的比(步骤S7-8)。

考虑精密雕刻光束L1扫描基准面积即四边为粗雕刻像素间距pc的矩形区域所需要的时间t1(参照图10)。在该时间t1期间，精密雕刻光束L1由于需要扫描(pc/pp)条长度为pc的扫描线，所以时间t1可以用下面的公式(10)表示。

t1＝(pc*pc/pp)/v1                                      …(10)

另一方面，粗雕刻光束L2扫描基准面积即四边为粗雕刻像素间距pc的矩形区域所需要的时间t2如下。

t2＝pc/v2                                              …(11)

由于精密雕刻和粗雕刻同步执行，所以t1＝t2。因此，将公式(10)和公式(11)如下地进行变形，来决定扫描速度比。

v1/v2＝pc/pp                                           …(12)

接着，通过将粗雕刻光束L2的光束功率PW2代入下面的公式(13)，从而决定粗雕刻光束L2的扫描速度v2(步骤S7-9)。

V2＝PW2/vc*sc                                          …(13)

并且，通过将由上式决定的扫描速度v2使用于公式(12)，来决定精密雕刻光束L1的扫描速度v1(步骤S7-10)。

接着，从在柔性感光材料10上应形成的图像数据制作表示应雕刻的浮雕形状的浮雕数据(步骤S8)。作为基础的图像数据可以通过在线、或者通过脱机由个人计算机13转送到控制部15。基于该图像数据，做成浮雕数据。该浮雕数据是使该浮雕数据重叠的数据，在相互重复的区域，使深度较浅的数据更优先。

图11是示意性地表示浮雕数据的制作方法的说明图。

该图表示形成浮雕1和浮雕2的状态。从浮雕1和浮雕2的倾斜部接触的地方开始，浮雕1侧的区域使用浮雕1的浮雕数据，从浮雕1和浮雕2的倾斜部接触的地方开始，浮雕2侧的区域使用浮雕2的浮雕数据。

接着，从浮雕数据制作精密雕刻用的多值数据(步骤S9)。该多值数据是对网点面积率为0％的区域执行到最大深度dp为止的雕刻的多值数据。该多值数据在网点面积率为0％～100％的区域，被制作成如图3所示的可台阶状地形成浮雕的倾斜部的数据。

接着，由浮雕数据制作粗雕刻用的多值数据(步骤S10)。该多值数据是通过在考虑了浮雕角度θ的基础上对网点面积率为0％的区域以雕刻深度dc进行雕刻，从而最终执行浮雕深度d的雕刻的多值数据。

并且，执行雕刻(步骤S11)。此时，控制部70根据扫描速度v1控制AOD23，同时根据扫描速度v2控制旋转马达72。同时以对应于上述各扫描速度v1以及v2的频率来控制AOM22、25。另外，控制部70以对应于光束功率PW1的功率点亮第一激光光源21，同时，以对应于光束功率PW2的功率点亮第二激光光源24。进而，控制部70以与记录滚筒11的旋转速度同步的速度使记录头12在副扫描方向移动。另外，通过控制部15控制AOD23，使精密雕刻光束L1在副扫描方向扫描。并且，通过控制部70控制AOM驱动器66、62，来执行必要的雕刻。

如上所述，根据本实施方式的激光雕刻机，精密雕刻光束L1和粗雕刻光束L2分别能够以必要的像素间距执行雕刻，可以高速地雕刻精密的图像。另外，共用光学系统26可以减少装置的成本。

接着，针对本发明的其他实施方式进行说明。图12是本发明第二实施方式的印刷版的制版装置即激光雕刻机的概要图。

该激光雕刻机具有在与记录滚筒11的轴线平行的方向可自由移动地构成的记录头30。

该记录头30具有：单一的激光光源31；分光器41，其将从该激光光源31射出的激光束分离成第一激光束L1和第二激光束L2；AOM32，其调制第一激光束；AOD33，其使由AOM32调制的第一激光束在记录滚筒11的轴线方向扫描；AOM34，其调制第二激光束；光束直径变更机构36，其变更由AOM34调制的第二激光束的光束直径；一对折叠反射镜42、43；合成机构44，其合成由AOD33偏转的第一激光束和由AOD34调制的第二激光束；光学系统35，其使由合成机构44合成的第一、第二激光束聚光在柔性感光材料10上。其他结构和上述的第一实施方式的激光雕刻机相同。

在该激光雕刻机中，也通过采用使精密雕刻光束L1和粗雕刻光束L2同步在主扫描方向进行扫描，同时使精密雕刻光束L1在副扫描方向扫描的结构，从而精密雕刻光束L1和粗雕刻光束L2分别能够以必要的像素间距执行雕刻，可以高速地雕刻精密的图像。另外，通过使用单一的激光光源31，可以降低装置的成本。

接着，针对本发明的其他实施方式进行说明。图13是本发明第三实施方式的印刷版装置即激光雕刻机的概要图。

该激光雕刻机具有在与记录滚筒11的轴线平行的方向可自由移动地构成的记录头50。

记录头50具有：第一激光光源51，其射出第一激光束；AOM52，其调制第一激光束；AOD53，其使由AOM52调制的第一激光束在记录滚筒11的轴线方向扫描；光学系统54，其使由AOD53偏转的第一激光束聚光在柔性感光材料10上；第二激光光源55，其射出第二激光束；光学系统56，其使第二激光束聚光在柔性感光材料10上。

此外，在本实施方式中，在由第一激光束雕刻时，通过连续点亮第二激光束，而可以使柔性感光材料10带有余热。此时，能够促进由第一激光束进行的雕刻。

在该第三实施方式的激光雕刻机中，采用如下结构：第一激光束由AOM52调制，但是对第二激光束不使用AOM，通过控制第二激光光源55，从第二激光光源55射出被调制的第二激光束。

AOM一般地可进行1MHz左右的高速调制，但是AOM所使用的锗的激光束的透过率恶化，激光束在AOM中产生百分之几左右的损失。因此，在不需要高速调制的粗雕刻中，在第二激光光源55自身调制激光束进行雕刻，若在精密雕刻中，由AOM52调制从第一激光光源51连续射出的激光束而进行雕刻，则能够在粗雕刻时有效地使用激光束。这对上述的第一实施方式1也同样。

在该激光雕刻机中，也通过采用使精密雕刻光束L1和粗雕刻光束L2同步在主扫描方向扫描，同时使精密雕刻光束L1在副扫描方向扫描的结构，从而精密雕刻光束L1和粗雕刻光束L2分别能够以必要的像素间距执行雕刻，可以高速地雕刻精密的图像。另外，可以对应各激光光源，选择适当的光学系统54、56。

此外，在上述的实施方式中，将各激光光源配置在各记录头上，但也可以通过将激光光源配置在装置主体，将从激光光源射出的激光束照射在配置在记录头上的折叠反射镜等，从而使记录头小型化。

另外，在上述的实施方式中，任一个实施方式都可以使用凸版印刷版之一即柔性感光材料作为记录材料。但本发明也可适用于通过激光雕刻对凹版等凹版印刷版的记录材料形成凹部时的情况。

上述实施例仅用于说明本发明的较佳实施例，而非用于限定本发明，本领域人员可以根据本发明的公开，进行适当的变更的替换，在不脱离本发明精神的范围内，均包含在本发明所述的保护范围。

Claims (21)

1.一种印刷版的制版装置，其特征在于，具有：

在其外周部安装记录材料并进行旋转的记录滚筒；

第一照射机构，其射出第一激光束，该第一激光束在记录材料上具有第一光束直径，并以第一像素间距照射记录材料，来进行雕刻直到第一深度为止；

第二照射机构，其射出第二激光束，该第二激光束在记录材料上具有比上述第一光束直径大的第二光束直径，并以比上述第一像素间距大的第二像素间距照射记录材料，来进行雕刻直到比上述第一深度深的第二深度为止；

第一扫描机构，其使从上述第一照射机构照射的第一激光束和从上述第二照射机构照射的第二激光束在上述记录滚筒的轴线方向同步扫描；

第二扫描机构，其使从上述第一照射机构照射的第一激光束在记录材料上，以上述第二像素间距在上述记录滚筒的轴线方向进行扫描。

2.如权利要求1所述的印刷版的制版装置，其特征在于，

在将上述第一激光束在上述记录滚筒的轴线方向的扫描频率设为F1、将上述第二激光束在上述记录滚筒的轴线方向的扫描频率设为F2、将上述第一像素间距设为pp、将上述第二像素间距设为pc时，满足下面的公式：

F1＝F2·(pc/pp)。

3.一种印刷版的制版装置，其特征在于，具有：

在其外周部安装记录材料并进行旋转的记录滚筒；

第一激光光源，其射出第一激光束，该第一激光束在记录材料上具有第一光束直径，并以第一像素间距照射记录材料，来进行雕刻直到第一深度为止；

第二激光光源，其射出第二激光束，该第二激光束在记录材料上具有比上述第一光束直径大的第二光束直径，并以比上述第一像素间距大的第二像素间距照射记录材料，来进行雕刻直到比上述第一深度深的第二深度为止；

第一调制机构，其调制上述第一激光束；

偏转器，其使由上述第一调制机构调制的第一激光束在记录材料上以上述第二像素间距在上述记录滚筒的轴线方向进行扫描；

第二调制机构，其调制由上述第二激光光源射出的第二激光束；

合成机构，其合成由上述偏转器偏转的第一激光束和由上述第二调制机构调制的第二激光束；

光学系统，其将由上述合成机构合成的第一激光束和第二激光束聚光在记录材料上；

扫描机构，其使通过上述光学系统而聚光在记录材料上的第一激光束和第二激光束在上述记录滚筒的轴线方向同步扫描。

4.如权利要求3所述的印刷版的制版装置，其特征在于，上述第一调制机构以及上述第二调制机构为调制器。

5.如权利要求3所述的印刷版的制版装置，其特征在于，上述第一调制机构为调制器，上述第二调制机构是通过控制第二激光光源而使第二激光光源射出被调制了的第二激光束的机构。

6.如权利要求3所述的印刷版的制版装置，其特征在于，

在将上述第一激光束在上述记录滚筒的轴线方向的扫描频率设为F1、将上述第二调制机构的调制频率设为F2、将上述第一像素间距设为pp、将上述第二像素间距设为pc时，满足下面的公式：

F1＝F2·(pc/pp)。

7.一种印刷版的制版装置，其特征在于，具有：

在其外周部安装记录材料并进行旋转的记录滚筒；

第一激光光源，其射出第一激光束；

第二激光光源，其射出第二激光束；

第一调制机构，其用于调制上述第一激光束；

偏转器，其使由上述第一调制机构调制的第一激光束在上述记录滚筒的轴线方向进行扫描；

第二调制机构，其用于调制第二激光束；

合成机构，其合成由上述偏转器偏转的第一激光束和由上述第二调制机构调制的第二激光束；

光学系统，其使由上述合成机构合成的第一激光束和第二激光束聚光在记录材料上；

扫描机构，其使通过上述光学系统而聚光在记录材料上的第一激光束和第二激光束在上述记录滚筒的轴线方向同步扫描，

从而，上述第一激光束在记录材料上具有第一光束直径，并以第一像素间距照射记录材料，来进行雕刻直到第一深度为止；

上述第二激光束在记录材料上具有比上述第一光束直径大的第二光束直径，并以比上述第一像素间距大的第二像素间距照射记录材料，来进行雕刻直到比上述第一深度深的第二深度为止，

上述偏转器使上述第一激光束在记录材料上以上述第二像素间距在上述记录滚筒的轴线方向进行扫描。

8.如权利要求7所述的印刷版的制版装置，其特征在于，上述第一调制机构和上述第二调制机构为调制器。

9.如权利要求7所述的印刷版的制版装置，其特征在于，上述第一调制机构为调制器，上述第二调制机构是通过控制第二激光光源而使第二激光光源射出被调制了的第二激光束的机构。

10.如权利要求7所述的印刷版的制版装置，其特征在于，

在将上述第一激光束在上述记录滚筒的轴线方向的扫描频率设为F1、将上述第二调制机构的调制频率设为F2、将上述第一像素间距设为pp、将上述第二像素间距设为pc时，满足下面的公式：

F1＝F2·(pc/pp)。

11.一种印刷版的制版装置，其特征在于，具有：

在其外周部安装记录材料并进行旋转的记录滚筒；

激光光源；

分光器，其将从上述激光光源射出的激光束分离成第一激光束和第二激光束；

光束直径变更机构，其变更上述第一激光束或者上述第二激光束中的至少一个激光束的光束直径；

第一调制机构，其调制上述第一激光束；

偏转器，其使由上述第一调制机构调制的第一激光束在上述记录滚筒的轴线方向进行扫描；

第二调制机构，其调制第二激光束；

合成机构，其合成由上述偏转器偏转的第一激光束和由上述第二调制机构调制的第二激光束；

光学系统，其使由上述合成机构合成的第一激光束和第二激光束聚光在记录材料上；

扫描机构，其使通过上述光学系统而聚光在记录材料上的第一激光束和第二激光束在上述记录滚筒的轴线方向同步扫描，

从而，上述第一激光束在记录材料上具有第一光束直径，并以第一像素间距照射记录材料，来进行雕刻直到第一深度为止；

上述第二激光束在记录材料上具有比上述第一光束直径大的第二光束直径，并以比上述第一像素间距大的第二像素间距照射记录材料，来进行雕刻直到比上述第一深度深的第二深度为止，

上述偏转器使上述第一激光束在记录材料上以上述第二像素间距在上述记录滚筒的轴线方向进行扫描。

12.如权利要求11所述的印刷版的制版装置，其特征在于，上述第一调制机构和上述第二调制机构为调制器。

13.如权利要求11所述的印刷版的制版装置，其特征在于，上述第一调制机构为调制器，上述第二调制机构是通过控制第二激光光源而使第二激光光源射出被调制了的第二激光束的机构。

14.如权利要求11所述的印刷版的制版装置，其特征在于，

在将上述第一激光束在上述记录滚筒的轴线方向的扫描频率设为F1、将上述第二调制机构的调制频率设为F2、将上述第一像素间距设为pp、将上述第二像素间距设为pc时，满足下面的公式：

F1＝F2·(pc/pp)。

15.一种印刷版的制版装置，其特征在于，具有：

在其外周部安装记录材料并进行旋转的记录滚筒；

第一激光光源，其射出第一激光束，该第一激光束在记录材料上具有第一光束直径，并以第一像素间距照射记录材料，来进行雕刻直到第一深度为止；

第二激光光源，其射出第二激光束，该第二激光束在记录材料上具有比上述第一光束直径大的第二光束直径，并以比上述第一像素间距大的第二像素间距照射记录材料，来进行雕刻直到比上述第一深度深的第二深度为止；

偏转器，其使由上述第一调制机构调制的第一激光束在记录材料上以上述第二像素间距在上述记录滚筒的轴线方向进行扫描；

第一光学系统，其使由上述偏转器变更的第一激光束聚光在记录材料上；

第二调制机构，其调制由上述第二激光光源射出的第二激光束；

第二光学系统，其使由上述第二调制机构调制了的第二激光束聚光在记录材料上；

扫描机构，其使通过上述第一光学系统而聚光在记录材料上的第一激光束和通过上述第二光学系统而聚光在记录材料上的第二激光束在上述记录滚筒的轴线方向同步扫描。

16.如权利要求15所述的印刷版的制版装置，其特征在于，上述第一调制机构以及上述第二调制机构为调制器。

17.如权利要求15所述的印刷版的制版装置，其特征在于，上述第一调制机构为调制器，上述第二调制机构是通过控制第二激光光源而使第二激光光源射出被调制了的第二激光束的机构。

18.如权利要求15所述的印刷版的制版装置，其特征在于，

在将上述第一激光束在上述记录滚筒的轴线方向的扫描频率设为F1、将上述第二调制机构的调制频率设为F2、将上述第一像素间距设为pp、将上述第二像素间距设为pc时，满足下面的公式：

F1＝F2·(pc/pp)。

19.一种印刷版的制版装置，其特征在于，具有：

在其外周部安装记录材料并进行旋转的记录滚筒；

第一激光光源，其射出第一激光束；

第二激光光源，其射出第二激光束；

第一调制机构，其调制上述第一激光束；

偏转器，其使由上述第一调制机构调制的第一激光束在上述记录滚筒的轴线方向进行扫描；

第一光学系统，其使由上述偏转器变更了的第一激光束聚光在记录材料上；

第二调制机构，其调制上述第二激光束；

第二光学系统，其使由上述第二调制机构调制了的第二激光束聚光在记录材料上；

扫描机构，其使通过上述第一光学系统而聚光在记录材料上的第一激光束和通过上述第二光学系统而聚光在记录材料上的第二激光束在上述记录滚筒的轴线方向同步扫描，

从而，上述第一激光束在记录材料上具有第一光束直径，并以第一像素间距照射记录材料，来进行雕刻直到第一深度为止；

上述第二激光束在记录材料上具有比上述第一光束直径大的第二光束直径，并以比上述第一像素间距大的第二像素间距照射记录材料，来进行雕刻直到比上述第一深度深的第二深度为止；

上述偏转器使上述第一激光束在记录材料上以上述第二像素间距在上述记录滚筒的轴线方向进行扫描。

20.如权利要求19所述的印刷版的制版装置，其特征在于，上述第一调制机构以及上述第二调制机构为调制器。

21.如权利要求19所述的印刷版的制版装置，其特征在于，上述第一调制机构为调制器，上述第二调制机构是通过控制第二激光光源而使第二激光光源射出被调制了的第二激光束的机构。

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