ES2253173T3 - Metodo y aparato para grabar un rodillo cilindrico de transferencia de liquido con rayos laser. - Google Patents

Abstract

Un proceso de grabar un rodillo cilíndrico (36) de transferencia de líquido formando sobre al menos parte de una superficie (14) del rodillo una pluralidad de celdillas grabadas espaciadas (12), que comprende: generar un haz de rayos láser (15); en el que cada celdilla (12) define una abertura en la superficie (14) del rodillo (36), que tiene un primer eje central (42) y un segundo eje central (44) perpendicular a dicho primer eje, cortándose dichos ejes en un punto central (46) de los ejes; en el que dicha etapa de grabar comprende grabar dichas celdillas dispuestas en al menos dos filas (48, 48¿), en las que una línea que pase por los primeros ejes de las celdillas de una fila es substancialmente paralela a una línea que pase por los primeros ejes de las celdillas de una fila adyacente; y en las que al menos parte de las celdillas de una fila cada una tienen sus segundos ejes alineados entre los segundos ejes de dos celdillas espaciadas de una fila adyacente; en las que la longitud de unespacio sin grabar (52) existente entre dos celdillas (12) de una fila (48) a lo largo de una línea que contenga sus primeros ejes está entre 1 y 1, 3 veces la longitud de un espacio sin grabar existente entre una de dichas celdillas de dicha fila y una celdilla adyacente de una fila adyacente (48¿), a lo largo de una línea (54) que contenga los puntos centrales (46) de los ejes de las celdillas.

Description

Método y aparato para grabar un rodillo cilíndrico de transferencia de líquido con rayos láser.

La presente invención se refiere a un método de grabar un rodillo cilíndrico de transferencia de líquido, según el preámbulo de la reivindicación 1, y a un aparato para grabar un artículo sólido, según el preámbulo de la reivindicación 5 (véase, por ejemplo, el documento US-A-5 236 763).

Antecedentes de la técnica

Los artículos de transferencia de líquido tienen numerosas aplicaciones, incluyendo, sin limitación, placas o rodillos de impresión, placas o rodillos dosificadores de impresión offset, flexografía o huecograbado, o placas y rodillos de aplicación de líquido, tal como tinta, laca o resina líquida, a superficies a recubrir con tales líquidos. En todos los casos, el líquido o tinta a transferir se mantiene en una pluralidad de celdillas grabadas en la superficie de la placa o rodillo, dependiendo la cantidad de líquido a transferir del número, tamaño y profundidad de las celdillas existentes por unidad de área de la superficie grabada. En la práctica, las celdillas se forman muy juntas según un patrón definido de líneas paralelas de celdillas. En el caso de un cilindro se forman, en la superficie cilíndrica, preferentemente según una espiral continua. Aunque la superficie grabada puede tener la forma de una placa, la forma mucho más usual y común es la de un cilindro que tiene una espiral continua de celdillas grabadas en su superficie. La espiral de celdillas se graba de modo que se produce una pluralidad de líneas paralelas de celdillas que forman el mismo ángulo (denominado usualmente ángulo de pantalla) con una línea superficial paralela al eje longitudinal del cilindro o rodillo, cuyo ángulo puede ser de unos 0º a 90º, por ejemplo 30º ó 60º, pero más comúnmente 45º.

Aunque para transferir líquido se usan diversas superficies grabadas, para la transferencia de líquido generalmente se usan superficies cerámicas y de carburos metálicos, debido a su extrema dureza y por consiguiente su excelente resistencia al desgaste. No obstante, a causa de su dureza el único método práctico de grabar tales superficies ha sido mediante un haz de rayos láser. Aunque para grabar algunas superficies se usan haces continuos de rayos láser, es mucho más común el empleo de un haz de impulsos de rayos láser porque es adecuado para la producción de celdillas individuales en la superficie grabada. Las celdillas que se forman tienen un diámetro y una profundidad específicos y pueden usarse para dosificar líquidos con alto grado de exactitud y previsibilidad.

En un método de la técnica anterior, cada impulso del haz de rayos láser produce una celdilla. Sin embargo, al producir la celdilla, el impulso también produce una parte en saliente (es decir, que sobresale por encima de la superficie original del rodillo), denominada "refundido", alrededor de la periferia de cada celdilla, que por lo general tiene forma anular pero con una anchura y una altura irregulares. Cuando el impulso de luz láser se concentra sobre la superficie del rodillo, se vaporiza y expulsa material cerámico de la superficie del rodillo. Durante este proceso, algo del material expulsado se resolidifica alrededor del borde de las celdillas produciendo un aspecto de cráter. Este borde de material resolidificado es el refundido.

El refundido imposibilita reducir por métodos convencionales la distancia existente entre celdillas a lo largo de la línea espiral de grabado a menos del doble, aproximadamente, que a lo largo de una línea perpendicular al eje longitudinal del rodillo cilíndrico. El refundido puede ser eliminado parcial o totalmente puliendo el rodillo grabado. Debido a la irregularidad de la altura del refundido, es posible que se produzca movimiento de líquido entre celdillas adyacentes si no se efectúa un pulido posterior, o se efectúa un pulido insuficiente, para reducir el refundido a superficies planas entre las celdillas. Cuando es posible que pase líquido entre celdillas adyacentes, el tipo de estructura se denomina "estructura de celdillas abierta". Cuando se efectúa el pulido suficiente para producir superficies planas de refundido, con la misma altura sobre la superficie original o hasta la propia superficie original, las celdillas se cierran de modo que ya no es posible el movimiento de líquido entre ellas. Este tipo se denomina estructura de celdillas cerrada, la cual es preferible.

Normalmente, el refundido tiene forma irregular y un dentado típico de crestas agudas. Estas características dan lugar a muchos problemas adicionales a los ya descritos. Por ejemplo, en una prensa de imprimir se usa una cuchilla de plástico o metal para quitar el exceso de tinta de una superficie de un rodillo de entintado, antes de dosificar la tinta del resto del proceso. Estas cuchillas pueden desgastarse o dañarse prematuramente por las irregularidades del refundido. El material de la cuchilla también puede llegar a depositarse en las celdillas del rodillo de entintado, provocando una dosificación desigual de la tinta del rodillo. Otro problema concierne a la calidad estética del grabado. Las irregularidades del refundido dan a muchos grabados un aspecto rugoso, "semielaborado", y escasa simetría a las celdillas. Esto produce un aspecto global de los patrones grabados que resulta desigual en uno u otro lado de la superficie del rodillo.

En las patentes norteamericanas con números: 4.108.659 de Dini, 4.504.354 de George et al., 4.566. 938 de Jenkins et al., 5.093.180 de Morgan, y 5.143.178 y 5.236.763 de Luthi, pueden encontrarse ejemplos de grabado mediante haces de rayos láser de artículos de transferencia de líquido.

El documento US-A-5 236 763 describe un método para grabar una serie de celdillas consecutivas en una superficie sólida, tal como una superficie de transferencia de líquido, haciendo incidir sobre la superficie un haz de impulsos de rayos láser en el que los impulsos del haz de láser forman una serie de grupos consecutivos, de dos o más impulsos consecutivos, y cada uno de dichos grupos forma una celdilla individual en la superficie sólida.

En el documento WO-A-9505944 se describe una impresora láser que usa un dispositivo de impresión para formar una imagen en un medio de impresión. El dispositivo de impresión divide un haz luminoso en una pluralidad de haces luminosos dispersos de la misma intensidad. Los haces dispersos se alinean y se concentran sobre el medio de impresión para formar un pixel de la imagen.

Además, el documento JP-A-04094881 describe un dispositivo de marcado por rayos láser en el que se usa un semiespejo para dividir el haz de rayos láser de modo que se duplica la anchura de línea del marcado y se reduce por tanto drásticamente el tiempo de proceso.

Se ha descubierto que muchos de estos problemas pueden evitarse regrabando una zona de la superficie del rodillo que ya haya sido grabada. Las celdillas regrabadas (grabadas al menos dos veces) pueden hacerse mucho más simétricas y puede alisarse y redondearse el refundido. Esto también debe permitir hacer más delgadas y más lisas las paredes de celdilla existentes entre celdilla y celdilla. Los fondos de las celdillas también deberían ser más lisos y más abiertos. La profundidad de las celdillas puede ser de un 20% a un 30% mayor, o más, que las celdillas "golpeadas" por un haz de láser una sola vez.

Este proceso de regrabado soluciona muchos de los problemas asociados al proceso de grabado convencional mediante un solo choque o impacto. En las patentes de Luthi señaladas anteriormente se describe un proceso de regrabado de la técnica anterior. En este proceso los impulsos del haz de láser forman una serie de grupos consecutivos, comprendiendo cada grupo dos o más impulsos consecutivos espaciados. El choque de cada grupo de impulsos sobre la superficie sólida a grabar forma una celdilla individual en el artículo de transferencia de líquido.

Se conocen otros métodos de regrabado. Un procedimiento consiste en grabar el rodillo una primera vez y hacer volver a continuación la óptica de enfoque a su punto inicial. Después se graba otra vez todo el rodillo. Una dificultad de este procedimiento consiste en asegurar la coincidencia apropiada o el solape adecuado entre los grabados primero y segundo. Además, el proceso es lento y costoso dado que para producir el rodillo regrabado final debe repetirse dos veces el proceso de grabado.

Otro procedimiento usa elementos ópticos de refracción convencionales para dividir un haz de rayos láser en dos haces con un punto de enfoque distinto para cada haz. Mediante el ajuste de espejos de la trayectoria óptica de este procedimiento, puede situarse el segundo punto de enfoque en una celdilla grabada previamente. Este procedimiento requiere un controlador para situar los espejos según cambien los patrones de grabado. Típicamente usa dos divisores de haz que pueden provocar un 50% de pérdida de energía porque el segundo divisor de haz divide por segunda vez la energía de los dos haces. La mayoría de los láseres comerciales no tienen potencia suficiente para tolerar ese 50% de pérdida de potencia sin moderar la velocidad del proceso de grabado de los rodillos de transferencia de líquido. La refracción de los dos haces de rayos láser mediante una lente común de enfoque que use esta técnica, también puede provocar la distorsión de la forma de los haces, lo cual puede dar lugar a que las celdillas grabadas tengan una forma ligeramente elíptica en vez de redonda, como se desea. Este procedimiento también es muy caro, llegando a costar 60.000 \textdollar el dispositivo de mecanización por láser y 50.000 \textdollar el controlador y el programa lógico o software de funcionamiento.

Otro procedimiento más usa un modulador óptico-acústico para modular un haz continuo de energía láser y regrabar una celdilla. Por ejemplo, se graba una celdilla mediante el haz de rayos láser y después se desvía el haz hacia la siguiente posición de celdilla de la circunferencia del rodillo para grabar esa celdilla. A continuación se vuelve a desviar el haz hacia la celdilla original, en la que incide una segunda vez. Después se repite el proceso alrededor de la circunferencia del rodillo. Se considera que con este procedimiento no se produce la calidad deseada del rodillo grabado que es posible obtener con otros procedimientos. Los materiales cerámicos que se usan comúnmente para los rodillos distribuidores, por ejemplo, son malos conductores del calor. Se ha encontrado que la celdilla grabada inicialmente necesita tiempo para enfriarse y resolidificarse completamente, de modo que se aproveche totalmente el segundo "impacto". Este procedimiento no da el tiempo suficiente para que se enfríe adecuadamente, reduciéndose la calidad en comparación con otros procesos de regrabado. Este sistema también es muy caro, llegando a costar 90.000 \textdollar cada elemento.

Los sistemas divisores y moduladores del haz también tienen una readaptabilidad limitada con muchas máquinas de grabado existentes. El tamaño físico y las características necesarias del haz de estas máquinas, normalmente requieren modificaciones significativas de las máquinas, a un coste elevado, para readaptar tales sistemas a las máquinas.

Sería sumamente deseable encontrar un proceso de regrabado que tenga mayor eficacia y mejor rendimiento, sin disminuir la calidad del producto grabado. Como se describirá a continuación, la presente invención consigue estas mejoras, con un coste significativamente menor que los procedimientos de la técnica anterior, utilizando un sistema óptico que emplea un elemento óptico de difracción.

Los elementos ópticos de difracción o redes binarias han encontrado diversas aplicaciones, tales como las descritas en ciertas patentes y en las publicaciones que siguen:

- Patentes norteamericanas con números: 4.436. 398 de Endo et al., 5.786.560 de Tatah et al., y 5.914. 814 de Ang.

- Introducción de la Óptica de Difracción en el Ámbito Comercial (Diffractive Optics Move Into The Commercial Arena), por M. R. Feldman, que apareció en la edición de Octubre de 1994 de Laser Focus World, publicada por PennWell Publishing Co.;

- Mejora del Diseño de Productos mediante la Óptica de Difracción (Diffractive Optics Improve Product Design), por M. R. Feldman et al., que apareció en el número de Septiembre de 1995 de Photonics Spectra, publicada por Laurin Publishing Co., Inc.;

- Configuraciones Futuras de Haces de Rayos Láser (Laser Beam Shapes For The Future), por G. Sharp et al., que apareció en la edición de Diciembre de 1994 de Industrial Laser Review, publicada por PennWell Publishing Co.; y

- Óptica Binaria: Nuevos Elementos de Difracción como Herramientas del Diseñador (Binary Optics: New Diffractive Elements For The Designer's Tool Kit), por A. Kathman, que apareció en el número de Septiembre de 1992 de Photonics Spectra, publicada por Laurin Publishing Co., Inc.

En particular, las patentes de Endo et al., y Tatah et al., y la publicación del punto 2, por ejemplo, señalan que la óptica de difracción puede convertir un solo haz de rayos láser en varios haces de salida. No obstante, no muestran el uso de la óptica de difracción de modo que se proporcionen haces divididos para el grabado y el regrabado, particularmente para fabricar un artículo de transferencia de líquido.

Sumario de la invención

La presente invención se refiere a un método de grabar un rodillo cilíndrico de transferencia de líquido, según la reivindicación 1, y a un aparato para grabar un artículo sólido, según la reivindicación 5.

Según una realización preferida de la invención, se genera un haz de rayos láser, preferentemente un haz de impulsos de rayos láser. El haz de rayos láser se divide en al menos dos haces, formando cada uno de los haces un punto de enfoque en una superficie del artículo. Los puntos de enfoque están espaciados entre sí. Los haces forman al menos un par de haces, estando dispuesto cada par de haces de modo que simultáneamente se grabe una nueva celdilla con el punto de enfoque de un primer haz del par y se regrabe una celdilla, grabada previamente, con el punto de enfoque de un segundo haz del par. La división del haz original de rayos láser se lleva a cabo haciendo pasar el haz de láser a través de un dispositivo óptico que tiene un elemento óptico de difracción para formar, al menos, el primer haz y el segundo haz con los puntos espaciados de enfoque. El proceso emplea los haces divididos para grabar y regrabar una pluralidad de celdillas en la superficie del artículo.

En otra realización preferida se forman más de dos haces, de modo que por cada haz dividido que está grabando una nueva celdilla existe otro haz dividido que está regrabando una celdilla grabada previamente. Los procesos de esta invención son particularmente útiles para fabricar artículos de transferencia de líquido, los cuales tienen numerosas aplicaciones, como se ha descrito anteriormente.

Cada celdilla define una abertura en la superficie del artículo, que tiene un primer eje central y un segundo eje central perpendicular al primer eje, cortándose los ejes en un punto central de los ejes. La etapa de grabar comprende grabar las celdillas dispuestas en al menos dos filas, en las que una línea que pase por los primeros ejes de las celdillas de una fila es substancialmente paralela a una línea que pase por los primeros ejes de las celdillas de una fila adyacente; y en las que al menos parte de las celdillas de una fila cada una tienen sus segundos ejes alineados entre los segundos ejes de dos celdillas espaciadas de una fila adyacente. La longitud del espacio sin grabar existente entre dos celdillas de una fila a lo largo de una línea que contenga sus primeros ejes está entre 1 y 1,3 veces la longitud de un espacio sin grabar existente entre una de las celdillas de la fila y una celdilla adyacente de una fila adyacente, a lo largo de una línea que contenga los puntos centrales de los ejes de las celdillas. Las celdillas están alineadas de modo que una línea que pase por el punto central de los ejes de una celdilla de una fila y por un punto central de los ejes de una celdilla adyacente de una fila adyacente, forma un ángulo mayor de 0º y menor de 90º con una línea paralela al eje longitudinal del artículo cilíndrico. Más preferentemente, el ángulo es mayor de 60º y menor de 90º.

En una realización particularmente preferida las celdillas están situadas substancialmente a igual distancia entre sí; y la longitud del espacio sin grabar existente entre dos celdillas de una fila a lo largo de una línea que contenga sus primeros ejes es substancialmente igual a la longitud del espacio sin grabar existente entre una de las celdillas y una celdilla adyacente de una fila adyacente a lo largo de una línea que contenga los puntos centrales de los ejes de las celdillas.

Preferentemente, el elemento óptico de difracción se hace de un material que sea transparente al haz de rayos láser. Ventajosamente, la longitud de onda es de 0,1 a 15 \mum (micras o micrones) y más ventajosamente de 1 a 15 \mum. Más preferentemente, la longitud de onda del haz de rayos láser es 10,6 \mum.

Según una realización alternativa de la invención, se proporciona un aparato para grabar un artículo sólido formando sobre al menos parte de una superficie del artículo una pluralidad de celdillas grabadas espaciadas. El aparato incluye un generador de haces de rayos láser para generar un haz de rayos láser. Preferentemente, el haz de rayos láser que se genera es un haz de impulsos de rayos láser. Se proporciona un dispositivo óptico que tiene un elemento óptico de difracción para dividir el haz de rayos láser en al menos dos haces, formando cada uno de los haces un punto de enfoque en la superficie. El elemento óptico de difracción se coloca a lo largo del eje del haz de rayos láser generado, para dividir el haz en al menos dos haces que se hacen pasar después a través de una lente de refracción para formar los puntos de enfoque en la superficie. Cada uno de los haces está espaciado de los demás haces. El dispositivo óptico forma los haces a pares, estando dispuesto cada par de haces de modo que simultáneamente se grabe una nueva celdilla con el punto de enfoque de un primer haz del par y se regrabe una celdilla, grabada previamente, con el punto de enfoque de un segundo haz del par. Se proporcionan medios para utilizar cada par de haces para grabar y regrabar una pluralidad de celdillas en la superficie del artículo. Preferentemente, el artículo grabado mediante el aparato definido en las reivindicaciones es un rodillo cilíndrico de transferencia de líquido.

Preferentemente, el dispositivo óptico proporciona más de dos haces y por cada haz dividido destinado a grabar una nueva celdilla se proporciona otro haz dividido destinado a regrabar una celdilla grabada previamente.

Preferentemente, el elemento óptico de difracción se hace de un material que sea transparente al haz de rayos láser.

El producto producido mediante el proceso de esta invención comprende también una realización preferida de la invención.

Por lo tanto, un objeto de la presente invención es proporcionar un proceso de regrabado que tenga mayor eficacia y mejor rendimiento, sin disminuir la calidad del producto grabado.

Otro objeto de la presente invención es proporcionar un proceso de esta clase usando un dispositivo óptico de difracción para dividir un haz de rayos láser del aparato de grabado.

Otro objeto de la presente invención es proporcionar un aparato mejorado de regrabado, para llevar a cabo el proceso de regrabado usando un dispositivo óptico de difracción para dividir el haz de rayos láser usado para el grabado.

Otro objeto de la presente invención es producir un artículo de transferencia de líquido, mediante el proceso de la invención, que tenga un coste de fabricación reducido.

Los anteriores y otros objetos y ventajas de esta invención resultarán evidentes tras la consideración de la siguiente descripción de la misma.

Breve descripción de los dibujos

La figura 1 es una vista esquemática de un aparato de grabado por láser, según una realización preferida de esta invención.

La figura 2 es una vista esquemática parcial, en perspectiva, de una superficie grabada de un producto formado.

La figura 3 es una vista esquemática del aparato de la figura 1, que ilustra un patrón de celdillas preferido que puede ser producido mediante el aparato y el proceso según las realizaciones preferidas de esta invención.

Descripción detallada

Aunque la presente invención será descrita con referencia a las realizaciones mostradas en los dibujos, se ha de entender que la presente invención puede realizarse según muchas formas de realizaciones alternativas. Además podría utilizarse cualquier tamaño, forma o tipo de materiales o elementos que resulte adecuado.

Con referencia a la figura 1, esta invención se refiere a un método y a un aparato 10 para grabar y regrabar una serie de celdillas consecutivas 12 en una superficie sólida 14 mediante el impacto sobre la superficie sólida 14 de haces de rayos láser 16 en movimiento relativo respecto a la superficie 14. En particular, la presente invención se refiere al grabado y regrabado de superficies sólidas 14 mediante múltiples haces de rayos láser 16 con puntos espaciados de enfoque 24 y 26 en la superficie 14. Los haces de rayos láser 16 con los puntos espaciados de enfoque 24 y 26 se forman a partir de un solo haz de rayos láser 15, suministrado por el generador 18 de rayos láser, usando un elemento óptico de difracción 20 y una lente de refracción 22.

El movimiento relativo de los puntos de enfoque de los haces de rayos láser, 24 y 26, y la superficie 14 puede suministrase por cualesquiera medios convencionales deseados, como es muy conocido en la técnica. El generador 18 de rayos láser y el sistema óptico 30, o la superficie 14, o alguna combinación de ellos, podría accionarse, por ejemplo, mediante un servomecanismo controlado por ordenador o dispositivos de avance gradual 28 y 29, para suministrar el movimiento relativo que se requiere para grabar las celdillas 12. Los mecanismos que mueven lateralmente la superficie de trabajo 14 bajo un haz de láser son sumamente conocidos y no forman parte de esta invención.

Según una realización preferida de la invención, el haz de rayos láser que se genera es un haz de impulsos de rayos láser. El dispositivo óptico 30 incluye un elemento óptico de difracción 20 para dividir el haz de láser 15 en al menos dos haces 16, formando cada uno de los haces 16 un punto de enfoque 24 ó 26, o similares, en la superficie 14. Preferentemente, el elemento óptico de difracción 20 se coloca a lo largo del eje 34 del haz de rayos láser 15 que se genera mediante el generador 18 y divide el haz en al menos dos haces que se hacen pasar después a través de una lente de refracción 22 para formar los puntos de enfoque 24 y 26 en la superficie 14. Preferentemente, cada uno de los haces 16 está espaciado de cada uno de los demás haces 16. El dispositivo óptico 30 preferentemente forma los haces 16 a pares, estando dispuesto cada par de haces 16 de modo que simultáneamente se grabe una nueva celdilla 12 con el punto de enfoque 24 de un primer haz del par 16 y se regrabe una celdilla grabada previamente 12 con el punto de enfoque 26 de un segundo haz del par 16. Preferentemente, se proporcionan medios de control 32 para utilizar cada par de haces 16 para grabar y regrabar una pluralidad de celdillas 12 en la superficie 14 del artículo 36. Preferentemente, el artículo 36 es un artículo de transferencia de líquido.

Los elementos ópticos de difracción 20 (a veces denominados red de difracción o red binaria) están descritos con detalle en las patentes y publicaciones indicadas anteriormente. Las características de un haz 15 de rayos láser en un plano imagen determinado pueden definirse como suma de las relaciones de fase de los fotones que comprende el haz 15. Alterando las relaciones de fase del haz 15 con un elemento óptico de difracción 20 puede dividirse el haz en múltiples haces 16 con poca pérdida de potencia porque la energía del haz 15 esencialmente se reajusta para formar los haces resultantes 16. Un elemento óptico de difracción 20 dispersa las ondas luminosas incidentes del haz 15 en gran número de ondas, las cuales se recombinan y forman nuevas ondas en el otro lado del elemento óptico 20. Las nuevas ondas pueden desplazarse en dirección diferente a la de la luz incidente. Por consiguiente, un elemento óptico de difracción 20 puede convertir un solo haz 15 en varios haces de salida 16. El elemento óptico de difracción 20 dispersa la onda luminosa o haz luminoso 15 haciendo que atraviese una estructura microscópica que se graba típicamente en la superficie del elemento de difracción 20 utilizando fotolitografía convencional.

El elemento óptico de difracción 20 se diseña de modo que se altera la relación de fase de los haces incidentes 15 y de modo que la lente de enfoque 22 produce al menos dos puntos de enfoque 24 y 26 esencialmente de igual intensidad y con una separación fija, para permitir que un punto de enfoque 24 grabe celdillas 12 en una superficie 14 de material virgen, mientras que el segundo punto de enfoque 26 regraba las celdillas grabadas previamente 12, todo ello en una sola pasada por la superficie 14. El elemento óptico de difracción 20 altera la relación de fase del haz 15 de modo que la lente 22 recibe al menos dos haces 16 con un ángulo respecto a la cara de la lente 22. Esto hace que la lente 22 produzca varios puntos de enfoque 24 y 26 correspondientes al número de haces 16 que recibe. Dado que el elemento de difracción 20 puede alterar con precisión las relaciones de fase del haz 15 puede fijarse de modo repetible y previsible la separación de los puntos de enfoque 24 y 26.

El coste de un elemento óptico de difracción 20 es de algunos miles de dólares. El elemento óptico de difracción también se adapta a los equipos de grabado existentes, puesto que es compatible con la mayoría de los sistemas de grabado 10. Además, se han observado aumentos de al menos un 30%, aproximadamente, en la eficacia del proceso de grabado/regrabado. El elemento de difracción 20 en combinación con la lente de enfoque 22 no añade distorsiones evidentes a los dos puntos de enfoque 24 y 26, manteniendo buena simetría de celdillas 12.

La calidad del grabado que se proporciona con el uso de un elemento óptico de difracción 20 en el dispositivo óptico 30 para dividir el haz 15 en múltiples haces 16 resulta significativamente mejorada, comparada con otra tecnología de regrabado. Los tres aspectos del regrabado mejorados con el sistema óptico 30 son: alisado de las paredes y del refundido de las celdillas 12, mejor definición geométrica de la forma de las celdillas 12 y mayor profundidad de las celdillas 12. La profundidad de las celdillas 12 es mayor porque el segundo foco 26 puede concentrarse por debajo de la superficie 14 en la celdilla grabada previamente 12. Además, la división del haz 15 con un elemento óptico de difracción 20 proporciona mayor energía en cada uno de los haces divididos 16 comparada con los divisores ópticos de haz 15 de la técnica anterior, gracias a la eficacia del elemento óptico de difracción 20. Esto permite aumentar la velocidad de la operación de grabado, mejorando significativamente la productividad de este modo.

Preferentemente, el elemento óptico de difracción 20 se diseña de modo que divida el haz 15 en más de dos haces 16. En una realización preferida de esta clase, por cada haz dividido 16 destinado a grabar una nueva celdilla 12 se proporciona otro haz dividido 16 destinado a regrabar una celdilla grabada previamente 12.

Según la invención, se proporciona un proceso para grabar un rodillo cilíndrico de transferencia de líquido formando sobre al menos parte de una superficie 14 del rodillo 36 una pluralidad de celdillas grabadas espaciadas 12. Se genera un haz de rayos láser 15, preferentemente como haz de impulsos de rayos láser. El haz de láser 15 se divide en al menos dos haces 16, formando cada uno de los haces 16 un punto de enfoque 24 ó 26 en la superficie 14. Los puntos de enfoque 24 y 26 están espaciados entre sí. Los haces 16 generalmente forman pares de haces, estando dispuesto cada par de haces de modo que simultáneamente se grabe una nueva celdilla 12 con el punto de enfoque 24 de un primer haz del par 16 y se regrabe una celdilla grabada previamente 12 con el punto de enfoque 26 de un segundo haz del par 16. La división del haz original de rayos láser 15 se lleva a cabo haciéndolo pasar a través de un dispositivo óptico 30 que tiene un elemento óptico de difracción 20 para formar, al menos, el primer haz y el segundo haz con los puntos espaciados de enfoque 24 y 26. El proceso emplea los haces divididos 16 para grabar y regrabar una pluralidad de celdillas 12 en la superficie del artículo. Preferentemente, el proceso se controla por ordenador de modo que se suministra el movimiento relativo apropiado entre la superficie 14 del rodillo 36 y los haces 16 para formar el conjunto deseado de celdillas 12 alrededor de la superficie 14. Puede usarse cualquier controlador electrónico deseado y su software asociado, como es conocido en la técnica de
grabado.

En otra realización preferida se forman más de dos haces 16 de modo que por cada haz dividido que está grabando una nueva celdilla existe otro haz dividido que está regrabando una celdilla grabada previamente. Los procesos de esta invención son particularmente útiles para fabricar rodillos 36 de transferencia de líquido que tienen numerosas aplicaciones, según se ha descrito anteriormente.

Con referencia ahora a las figuras 2 y 3, según la invención, cada celdilla 12 define una abertura 40 en la superficie 14 del rodillo 36, que tiene un primer eje central 42 y un segundo eje central 44 perpendicular al primer eje, cortándose los ejes en un punto central 46 de los ejes. En esta realización, la etapa de grabar comprende grabar las celdillas 12 dispuestas en al menos dos filas 48, en las que una línea que pase por los primeros ejes 42 de las celdillas 12 de una fila 48 es substancialmente paralela a una línea que pase por los primeros ejes 42 de las celdillas de una fila adyacente 48'. Al menos parte de y preferentemente todas las celdillas 12 de una fila 48 cada una tienen sus segundos ejes 44 alineados entre los segundos ejes 44 de dos celdillas espaciadas 12 de una fila adyacente 48'.

Preferentemente, la longitud del espacio sin grabar 50 existente entre dos celdillas 12 de una fila, 48 ó 48', a lo largo de una línea que contenga sus primeros ejes 42, está entre 1 y 1,3 veces la longitud de un espacio sin grabar 52 existente entre una de las celdillas 12 de la fila 48 y una celdilla adyacente de una fila adyacente 48', a lo largo de una línea 54 que contenga los puntos centrales 46 de los ejes de las celdillas 12. También preferentemente, las celdillas 12 están alineadas de modo que una línea 42 que pase por el punto central 46 de los ejes de una celdilla 12 de una fila 48 y por el punto central 46 de los ejes de una celdilla adyacente 12 de una fila adyacente 48' forma un ángulo \alpha de 0º a 90º con una línea paralela a un eje longitudinal del artículo cilíndrico. Ventajosamente, el ángulo \alpha es mayor de 0º y menor de 90º. Más ventajosamente, el ángulo es mayor de 60º y menor de 90º. El eje 42 se extiende paralelo al eje del rodillo 36. El ángulo \alpha se denomina normalmente ángulo de pantalla.

En una realización particularmente preferida las celdillas 12 están situadas substancialmente a igual distancia entre sí y la longitud del espacio sin grabar 50 existente entre dos celdillas 12 de una fila 48 a lo largo de una línea que contenga sus primeros ejes 42 es substancialmente igual a la longitud del espacio sin grabar 52 existente entre una de las celdillas 12 de la fila 48 y una celdilla adyacente 12 de una fila adyacente 48' a lo largo de una línea que contenga los puntos centrales 46 de los ejes de las celdillas 12.

Con referencia a las figuras 1 a 3 y particularmente a la figura 3, las líneas 54 se dividen en una secuencia de líneas "A" y "B", como se muestra. A cada lado de una línea "A" 54 hay una línea "B" 54 y viceversa. El elemento de difracción 20 puede proporcionar cuatro puntos de enfoque, 24 ó 26. En una realización alternativa preferida del proceso y del aparato 10 se ha empleado satisfactoriamente un elemento de difracción de este tipo. En el proceso y el aparato 10 de cuatro puntos de enfoque, se utilizan dos puntos de enfoque 24 para grabar celdillas 12 y dos puntos de enfoque 26 para regrabar celdillas 12. En esta realización preferida se programa el controlador 32 de modo que incluya dos puntos de grabado 24, uno que sólo grabe las líneas "A" y el otro para grabar las líneas "B" únicamente. De modo similar, los dos puntos de regrabado 26 se disponen con uno que sólo grabe las líneas "A" y el otro para grabar las líneas "B" exclusivamente. Por ejemplo, el elemento de difracción 20 de cuatro puntos de foco puede aprovechar esta configuración haciendo que los puntos de foco 24 primero y tercero graben las líneas "A" y "B" y los puntos de foco 26 segundo y cuarto regraben estas líneas. Esto tiene la ventaja de duplicar la velocidad del proceso de grabado, manteniendo a la vez las mejoras proporcionadas por esta invención. Los elementos de difracción 20 de seis y ocho puntos de foco que usasen este procedimiento podrían triplicar y cuadruplicar la velocidad de grabado, siempre que el generador 18 de rayos láser sea capaz de generar potencia suficiente para todos los puntos de enfoque 24 y 26.

Gracias a que el elemento de difracción 20 es un solo elemento óptico con dimensiones similares a las de la lente de enfoque 22, se requieren pocas modificaciones al sistema óptico 30 para su uso o no se requiere ninguna. Esto lo hace compatible con casi cualquier sistema de grabado 10 existente y fácilmente adaptable en tales sistemas. Aunque en el sistema óptico 30 se emplea preferentemente un elemento de difracción 20, si se desea podrían emplearse múltiples elementos de difracción. El elemento óptico de difracción 20 se monta exactamente detrás de la lente de enfoque 22, entre la lente 22 y el generador 18 del haz. La posición de los dos puntos de enfoque 24 y 25 puede alinearse con los patrones de grabado girando el elemento óptico de difracción 20 y la lente de enfoque 22 en un montaje de lentes común (no mostrado). La separación de los dos puntos de enfoque 24 y 26 depende del diseño del elemento de difracción 20 y de la distancia focal de la lente 22. La ecuación de cálculo de la separación es la siguiente:

H = F \ tg \ \theta

en la que H es la separación semiangular, F es la distancia focal de la lente y \theta es el ángulo de difracción diseñado en el elemento óptico de difracción 20.

Para el grabado convencional de rodillos distribuidores 36 de transferencia de líquido existen tres patrones de celdillas 12 que se usan comúnmente, concretamente, los de ángulo de pantalla \alpha igual a 30º, 45º y 60º. Las Líneas Por Centímetro (LPC), o número de pantalla, se determinan contando el número de celdillas 12 que existen a lo largo del ángulo específico \alpha de pantalla. El ordenador 32 calcula el número de celdillas 12 que corresponderán a la circunferencia del rodillo 36 basándose en datos de entrada que comprenden: el diámetro del rodillo 36, el ángulo de pantalla \alpha y las LPC. El controlador 32 calcula las posiciones de dos filas completas 54 de celdillas 12 alrededor de la circunferencia del rodillo 36. Estas filas o líneas 54 han sido indicadas anteriormente como líneas "A" y "B". Cuando se ha producido la primera fila de celdillas, la línea "A", el ordenador 32 avanza la posición del sistema óptico 30, hasta la posición de la siguiente fila de celdillas, la línea "B", de modo que no solape la línea de grabado previa "A". Desplazando la posición de la línea "B" respecto a la línea "A" alrededor de la circunferencia del rodillo 36, y avanzando el sistema óptico 30 menos de la anchura completa de una celdilla 12, se entrecruzan las dos líneas "A" y "B" produciendo una estructura similar a la de un panal, como se muestra en la figura 3. Este proceso de avanzar la posición del sistema óptico 30 y alternar entre la posición de la línea "A" y la línea "B" se repite según la longitud axial 56 del rodillo 36. El ordenador puede alterar la separación 50 ó 52 de las celdillas 12 alrededor de la circunferencia y a lo largo del eje 56 del rodillo 36 para producir las LPC y el ángulo de pantalla \alpha deseados.

Según una realización preferida de esta invención, que emplea al menos dos puntos de enfoque 24 y 26 producidos por el sistema óptico 30, los puntos 24 y 26 preferentemente se alinean paralelamente a las líneas "A" y "B" o, más preferentemente, paralelamente al eje 56 del rodillo 36. Los dos puntos de foco 24 y 26 producidos por el elemento de difracción 20 giran alrededor de un punto existente entre los dos puntos de foco. Los dos puntos de foco 24 y 26 están separados entre sí 180 grados. El elemento de difracción 20 puede hacerse girar ligeramente al tratar de alinear el punto de foco segundo o posterior 26 directamente en el centro de las celdillas 12 producidas mediante el punto de foco primero o delantero 24, de modo que un punto de foco 24 esté grabando superficie de material virgen 14 y el segundo punto de foco 26 esté grabando las celdillas grabadas previamente.

Con los dos puntos de foco casi paralelos a las líneas "A" y "B", girando el elemento de difracción 20 unas pocas décimas de grado se desplazan más los puntos de foco a lo largo del eje 56 del rodillo. Cambiando las LPC se desplaza más la ubicación de las celdillas 12 a lo largo de la circunferencia del rodillo 36. Combinando la rotación del elemento de difracción 20 con el cambio de las LPC, resulta posible situar el punto de foco posterior 26 directamente en el centro de celdillas grabadas previamente 12, produciendo el efecto deseado de regrabado de esta invención.

El sistema óptico 30 es compatible con cualquier controlador 32 usado para el grabado de rodillos 36 de transferencia de líquido porque todos emplean técnicas de proceso similares para generar los patrones deseados de celdillas 12. No obstante, dado que la separación entre los puntos de foco 24 y 26 es fija, se prefieren ordenadores 32 capaces de generar estos patrones o estructuras con gran exactitud y regularidad en la ubicación de las celdillas 12 para asegurar que el segundo punto de foco 26 permanezca centrado en celdillas 12, grabadas previamente, durante todo el grabado del rodillo 36.

Más preferentemente, los puntos de foco 24 y 26 se alinean con el eje 56 del rodillo 36. Por ejemplo, para un patrón de celdillas grabadas 12 que tenga un ángulo de pantalla \alpha, la relación del número de líneas 54 respecto al avance relativo existente entre la superficie 14 y los haces 16 a lo largo del eje 56 del rodillo puede expresarse como:

coseno \alpha = cantidad del avance a lo largo del eje 56 del rodillo 36 dividido por el número de líneas.

Por ejemplo, si el grabado es un patrón o estructura con \alpha de 60º y con 200 LPC, cos 60º = 0,5 y el número de líneas a lo largo del eje del rodillo es 100 LPC. Esto significa que si el grabado se hiciera con dos puntos de enfoque 24 y 26 separados aproximadamente 1 mm, y los dos puntos 24 y 26 estuvieran alineados a lo largo del eje 56 del rodillo, no el ángulo de pantalla \alpha, el primer punto de foco 24 grabaría superficie virgen 14 mientras que el segundo punto de foco 26 regrabaría celdillas 12 diez líneas 44 por detrás del primer punto de foco 24 siguiendo el mismo patrón. Alineando los dos puntos de foco 24 y 26 respecto al eje 56 del rodillo, en vez del ángulo de pantalla \alpha, significa que la separación existente entre ellos puede permanecer fija para todos los números de líneas 54 y ángulos de pantalla \alpha, siempre que para cada ángulo se calcule y redondee el avance. El intervalo axial de diez líneas 44 existente entre los impactos primero y segundo en una celdilla 12 aumenta el tiempo de enfriamiento de la celdilla 12 entre los impactos, lo cual mejora la estética de la celdilla 12.

Alternativamente, si el grabado es un patrón con \alpha de 45º y con 200 LPC, el número de líneas 44 a lo largo del eje 56 del rodillo es 141,4 LPC, (cos 45º = 0,707). Si se redondea el avance al próximo número par de LPC, 140, y se recalcula, las LPC reales para trabajar con la separación de 1 mm a 45 grados es 198. (Un error del 1%). Para grabados con \alpha de 30º puede usarse el mismo proceso matemático.

Ventajosamente, la separación entre los puntos de foco 24 y 26 es de unos 0,1 mm a unos 25 mm, y, más ventajosamente, de unos 0,5 mm a unos 5 mm. Se ha encontrado que una separación aproximadamente de 1 mm entre los puntos de foco 24 y 26 funciona perfectamente. Dado que el segundo punto de foco 26 aumentará la profundidad de las celdillas grabadas previamente 12, durante la preparación será necesario medir los resultados en una zona de una banda de prueba. Una separación de los puntos de foco 24 y 26 de aproximadamente 1 mm, o menos, minimizará el tamaño de la banda de prueba requerida. Puede usarse un elemento de difracción 20 diferente para cada distancia focal de la lente 22 utilizada, ya que la separación entre los puntos de foco 24 y 26 es función de la distancia focal.

A fin de ilustrar una realización preferida de esta invención se obtuvo un elemento de difracción 20 de 2,8 cm (1,1 pulgadas) de diámetro. Cuando se colocó el elemento de difracción 20 a lo largo del eje 34 del haz 15, detrás de la lente 22 que tenía una distancia focal (FL) de 3,8 cm (1,5 pulgadas), como se muestra en la figura 1, se produjeron dos puntos de enfoque 24 y 26 mediante la lente 22. El elemento de difracción 20, o red binaria, preferentemente tenía un período de red de 812 \pm 1 \mum, lo que para una lente de enfoque 22 de f = 3,8 cm (1,5'') y una longitud de onda de 10,6 \mum del haz de láser 15, se traduce en una separación de 0,995 mm entre los haces 16 de orden +1 y -1 en los puntos de enfoque 24 y 26. Ventajosamente, el haz de rayos láser 15 tiene una longitud de onda de entre unas 0,1 \mum y unas 15 \mum. La profundidad del objetivo de las rendijas 38 de la red 20 era de 1, 77 \mum \pm 0,089 \mum (\pm5%). En este ejemplo se obtuvo una profundidad de 1,83 \mum. La uniformidad del grabado del elemento de difracción 20 de 2,8 cm (1,1'') de diámetro era del \pm 1% aproximadamente. El elemento de difracción tenía un revestimiento AR/AR V (antirreflectante) de 10,6 \mum. El elemento de difracción 20 de este ejemplo se utiliza con un haz de rayos láser que tiene una longitud de onda igual a 10,6 \mum producido mediante el generador de rayos láser 18 de dióxido de carbono. Preferentemente, el elemento óptico de difracción se hace de un material que sea transparente al haz de rayos láser 15. En este ejemplo, el elemento de difracción se hizo de germanio para cumplir este requisito. El elemento óptico de difracción 20 producido según este ejemplo tenía una eficacia del 80% y produjo celdillas 12 que mostraban todas las características de celdillas regrabadas 12.

El elemento preferido de difracción 20 utilizado en este ejemplo se hizo de germanio porque la estructura cristalina es más densa. La microestructura de este material está mejor definida, con lo cual se produce menos dispersión o pérdida de potencia en los puntos primarios de enfoque 24 y 26. Pueden grabarse estructuras de difracción similares en otros muchos materiales infrarrojos, tales como seleniuro de cinc.

Esta técnica de grabado también puede aplicarse a láseres de neodimio e itrio-aluminio-granate (Neodymium Yttrium Aluminum Garnet lasers), o Nd:YAG, que se usan comúnmente para el grabado de rodillos 36 de transferencia de líquido. Este láser produce un haz 15 de luz con una longitud de onda de 1,06 \mum, requiriendo que elemento de difracción 20 se fabrique de materiales transparentes a esta longitud de onda, tales como cuarzo o cuarzo sintético, normalmente denominado sílice fundida. Debería ser posible aplicar esta técnica de grabado con cualquier longitud de onda considerada del haz de rayos láser 15 deseado para grabar rodillos 36 de transferencia de líquido, siempre que pueda encontrarse un material transparente adecuado, que pueda soportar las estructuras de difracción necesarias, las cuales se graban o tallan en la superficie de los materiales.

El elemento de difracción de este ejemplo estaba separado de la lente de enfoque por un espaciador de 2 mm. El conjunto se giró para alinear los puntos de foco de primer orden 24 y 26 con el eje 56 del rodillo 36. El sistema óptico 30 produjo dos puntos de enfoque de primer orden 24 y 26 separados por unos 995 micrones. La distribución de intensidad entre los dos puntos de foco de primer orden 24 y 26 fue de 50/50 aproximadamente.

Se produjeron grabados de patrones de celdillas 12 con 180 LPC, y menos, con excelente calidad de grabado. Las celdillas regrabadas 12 mostraron un aumento en la profundidad 58 de las celdillas 12, como se muestra en la figura 2, de un 18% aproximadamente, lo cual debería mejorar las velocidades de grabado. Resultó evidente que el elemento óptico de difracción no introdujo ninguna aberración. Se midió una eficiencia aproximada del sistema óptico 30 de 90%. Aproximadamente un 10% de la energía del haz 15 se dirige hacia puntos de foco de segundo orden que no intervienen en el proceso de grabado.

El sistema óptico 30 de este ejemplo se diseñó de modo que se alineasen los puntos de foco de primer orden 24 y 26 desde una línea "A" a la siguiente. Esto quiere decir que las combinaciones de números de líneas deben ser múltiplos impares, 1, 3, 5, 7. Con una separación de 1 mm de los puntos de foco 24 y 26 esto corresponde a números de líneas que pueden lograrse para grabados con \alpha de 60º de 60, 100, 140 LPC. Reduciendo la separación de los puntos de foco 24 y 26 se reduce la resolución del número de líneas. Por consiguiente, se utilizó preferentemente 1 mm para minimizar la separación de los puntos de foco y mantener la resolución apropiada.

La superficie 14 del rodillo 36 preferentemente tiene un revestimiento cerámico, metálico o cerametálico que se graba según esta invención. A la superficie del rodillo 36 pueden aplicarse revestimientos cerámicos, metálicos y cerametálicos adecuados, tales como un revestimiento de óxido refractario o de carburo metálico. Por ejemplo, podría utilizarse carburo de tungsteno-cobalto, carburo de tungsteno-níquel, carburo de tungsteno-cobalto-cromo, carburo de tungsteno-níquel-cromo, cromo-níquel, óxido de aluminio, carburo de cromo-níquel-cromo, carburo de cromo-cobalto-cromo, tungsteno-carburo de titanio-níquel, aleaciones de cobalto, dispersión de óxido en aleaciones de cobalto, alúmina-titania, aleaciones basadas en cobre, aleaciones basadas en cromo, óxido de cromo, óxido de cromo más óxido de aluminio, óxido de titanio, óxido de titanio más óxido de aluminio, aleaciones basadas en hierro, óxido dispersado en aleaciones basadas en hierro, níquel y aleaciones basadas en níquel, y similares. Preferentemente, como material de revestimiento podría utilizarse óxido de cromo (Cr_{2}O_{3}), óxido de aluminio (Al_{2}O_{3}), óxido de silicio o mezclas de los mismos, siendo el más preferido el óxido de cromo.

Los revestimientos de carburo metálico preferidos pueden aplicarse a la superficie metálica del rodillo por cualquier técnica muy conocida; por ejemplo, el proceso con pistolón para depositar un revestimiento laminar por detonación controlada de gases ("detonation gun process"), el proceso de revestimiento por plasma, el proceso de alta velocidad con combustibles oxigenados (oxyfuel - "oxigenated fuel") o el revestimiento por pulverización térmica en general. El proceso con pistolón para depositar un revestimiento laminar por detonación controlada de gases es muy conocido y está descrito con detalle en las patentes norteamericanas con números 2.714.563, 4.173.685, y 4.519.840. En las patentes norteamericanas con números 3.016.447, 3.914.573, 3.958.097, 4.173.685 y 4.519.840 se describen técnicas de plasma convencionales para recubrir un sustrato. El espesor del revestimiento aplicado por el proceso de plasma o por el proceso de revestimiento por detonación controlada de gases, puede oscilar entre 0,0127 y 2,54 mm (0,5 a 100 milésimas de pulgada), y la rugosidad puede variar de unos 50 a unos 1000 R\alpha dependiendo del proceso, es decir, detonación controlada de gases o plasma, del tipo de material de revestimiento, y del espesor del revestimiento.

El revestimiento cerámico o de carburo metálico sobre el rodillo puede tratarse, preferentemente con un obturador adecuado del poro, tal como un obturador epoxídico. Un obturador de esta clase es el UCAR 100 epoxy, suministrado por Praxair Surface Technologies, Inc., (UCAR es una marca registrada de Union Carbide Corporation). El tratamiento obtura los poros para evitar que la humedad u otros materiales corrosivos penetren a través del revestimiento cerámico o de carburo metálico para atacar y degradar la estructura de acero subyacente del rodillo.

Debe entenderse que la descripción precedente sólo es ilustrativa de la invención. Los expertos en la técnica pueden idear diversas alternativas y modificaciones sin apartarse del ámbito de la invención. Por consiguiente, la presente invención tiene por objeto incluir todas las alternativas, modificaciones y variaciones de este tipo que entren en el alcance de las reivindicaciones anejas.

Claims (7)

1. Un proceso de grabar un rodillo cilíndrico (36) de transferencia de líquido formando sobre al menos parte de una superficie (14) del rodillo una pluralidad de celdillas grabadas espaciadas (12), que comprende:

generar un haz de rayos láser (15);

en el que cada celdilla (12) define una abertura en la superficie (14) del rodillo (36), que tiene un primer eje central (42) y un segundo eje central (44) perpendicular a dicho primer eje, cortándose dichos ejes en un punto central (46) de los ejes;

en el que dicha etapa de grabar comprende grabar dichas celdillas dispuestas en al menos dos filas (48, 48'), en las que una línea que pase por los primeros ejes de las celdillas de una fila es substancialmente paralela a una línea que pase por los primeros ejes de las celdillas de una fila adyacente; y en las que al menos parte de las celdillas de una fila cada una tienen sus segundos ejes alineados entre los segundos ejes de dos celdillas espaciadas de una fila adyacente; en las que la longitud de un espacio sin grabar (52) existente entre dos celdillas (12) de una fila (48) a lo largo de una línea que contenga sus primeros ejes está entre 1 y 1,3 veces la longitud de un espacio sin grabar existente entre una de dichas celdillas de dicha fila y una celdilla adyacente de una fila adyacente (48'), a lo largo de una línea (54) que contenga los puntos centrales (46) de los ejes de las celdillas; y

en las que las celdillas (12) están alineadas de modo que una línea que pase por el punto central (46) de los ejes de una celdilla de una fila (48) y por un punto central de los ejes de una celdilla adyacente de una fila adyacente (48') forma un ángulo (\alpha) mayor de 0º y menor de 90º con una línea paralela a un eje longitudinal del rodillo cilíndrico;

caracterizado porque el proceso comprende además:

dividir dicho haz de rayos láser en al menos dos haces (16), formando cada uno de dichos haces un punto de enfoque (24, 26) en dicha superficie, estando dichos puntos de enfoque espaciados entre sí, formando dichos haces generalmente pares de haces estando dispuesto cada par de dichos haces de modo que simultáneamente se grabe una nueva celdilla con dicho punto de enfoque de un primer haz de dicho par y se regrabe una celdilla, grabada previamente, con dicho punto de enfoque de un segundo haz de dicho par, comprendiendo dicha etapa de dividir hacer que dicho haz de rayos láser atraviese un dispositivo óptico que tiene un elemento óptico de difracción (20) para formar al menos dicho primer haz y dicho segundo haz con dichos puntos espaciados de enfoque; y

grabar y regrabar una pluralidad de celdillas (12) en la superficie del rodillo.

2. El proceso de la reivindicación 1, en el que se forman más de dos haces (16) de modo que por cada haz dividido que está grabando una nueva celdilla (12) existe otro haz dividido que está regrabando una celdilla grabada previamente.

3. El proceso de la reivindicación 1, en el que el ángulo (\alpha) es mayor de 60º y menor de 90º.

4. El proceso de la reivindicación 1, en el que dicho haz de rayos láser (15) tiene una longitud de onda de 0,1 \mum a 15 \mum.

5. Un aparato para grabar un artículo sólido (36) formando sobre al menos parte de una superficie (14) del artículo una pluralidad de celdillas grabadas espaciadas (12) y para llevar a cabo el proceso según una de las reivindicaciones 1 a 4, que comprende:

un generador (18) de haces de rayos láser para generar un haz de rayos láser (15);

caracterizado porque el aparato comprende además:

un dispositivo óptico (30) que tiene un elemento óptico de difracción (20) para dividir dicho haz de rayos láser en al menos dos haces (16), formando cada uno de dichos haces un punto de enfoque (24, 26) en dicha superficie, estando espaciados entre sí dichos puntos de enfoque (24, 26) de dichos haces, formando dichos haces generalmente pares de haces estando dispuesto cada par de dichos haces de modo que simultáneamente se grabe una nueva celdilla (12) con dicho punto de enfoque del primer haz de dicho par y se regrabe una celdilla grabada previamente (12) con dicho punto de enfoque del segundo haz de dicho par;

medios (28, 29) para mover relativamente los puntos de enfoque (24, 26) de los haces de rayos láser y dicha superficie (14) a fin de situar los haces de modo que simultáneamente se grabe una nueva celdilla (12) con dicho punto de enfoque (26); y

medios (32) para emplear dichos al menos dos haces para grabar y regrabar una pluralidad de celdillas (12) en la superficie del artículo (36).

6. El aparato de la reivindicación 5, en el que dicho dispositivo óptico (30) proporciona más de dos haces (16) y por cada haz dividido destinado a grabar una nueva celdilla (12) se proporciona otro haz dividido destinado a regrabar una celdilla grabada previamente (12).

7. El aparato de la reivindicación 5 en combinación con el artículo, en el que dicho artículo (36) es un rodillo cilíndrico (36) de transferencia de líquido.