JP2011167889A - レリーフ製造装置およびレリーフ製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】レーザビームで彫刻することにより頂面と傾斜面とを有するレリーフを製造する際、微細且つ急峻な傾斜面を容易に形成すること。
【解決手段】版材１４にレーザビームを照射する露光ヘッド１６と、版材１４および露光ヘッド１６のうち少なくとも一方を移動させることで、版材１４に対し露光ヘッド１６を走査する主走査モータ３６等と、傾斜面の傾きを示す数値を取得し、その数値に基づいて主走査モータ３６、露光ヘッド１６などを制御することで、版材１４の表面にレーザビームを照射して第１の傾斜角度を有する初期の傾斜面を形成した後、前記初期の傾斜面にレーザビームを照射して前記傾斜面の傾きを前記第１の傾斜角度よりも大きい第２の傾斜角度まで急にする制御回路５０を備えた。
【選択図】図１

Description

本発明は、レーザビームで彫刻することによりレリーフを製造するレリーフ製造装置およびレリーフ製造方法に関し、特に、微細且つ急峻な傾斜面を容易に形成することができるレリーフ製造装置およびレリーフ製造方法に関する。

彫刻材の表面にレーザビームを照射して彫刻することにより、凹凸形状のレリーフパターンを有するレリーフを製造することが知られている。印刷領域としての頂面（例えば網点）を残し、その周辺領域をレーザビーム照射により除去することで、印刷版を製造できる。

特許文献１には、レーザビームのオンオフスイッチングにより、材料表面の同一領域にレーザビームを複数回繰り返し照射することで、深い凹部を形成することが開示されている。

特許文献２には、遮光部と透光部を有するマスクを通じて加工対象物の主面に形成されたレジスト膜に所定パターンのレーザ光を照射するレーザ加工方法であって、遮光膜の幅を徐々に拡大したマスクを複数使用して、レジスト膜（薄膜）へのレーザビームの照射を繰り返すことで、階段状の傾斜を形成することが開示されている。

特許第３５５６２０４公報 特開２００３−３３４６７４号公報

一度のレーザビーム照射で急峻な傾斜面を形成しようとすると、非常に大きなレーザビームパワーが必要となり、本来残しておきたい領域が熱の影響により除去されてしまう不具合が起こる。つまり、図２６（Ａ）に示すように、レーザビーム９０のパワーを大きくすると、頂面９１（印刷領域）の傾斜面９２に連なるエッジ９３等が、熱により溶けて欠けてしまう。このような不具合は、目標の頂面９１の幅が小さい場合、特に顕著に現われる。例えば、図２６（Ｂ）に示すように、頂面９１全体が溶融してしまうこともある。

特許文献１、２に記載の技術を用い、図２７に示すように、複数回のレーザビーム９０照射で階段状のレリーフパターン９５を形成することで、一回毎のレーザビーム９０のパワーを低くすることは可能である。しかし、階段状の傾斜を滑らかにしようとすると、階段の数を多くする必要があるとともに、露光毎の遮光幅の変更量をできるだけ小さくする必要があるので、実際には、微細且つ傾斜角度が大きな傾斜面を形成することは容易でない。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、レーザビームで彫刻することにより頂面と傾斜面とを有するレリーフパターンを形成する際、微細且つ急峻な傾斜面を容易に形成することができるレリーフ製造装置およびレリーフ製造方法を提供することを目標とする。

前記目標を達成するために、本発明は、レーザビームで彫刻材を彫刻することにより、頂面と傾斜面とを有するレリーフを製造可能なレリーフ製造装置であって、前記彫刻材にレーザビームを照射するレーザビーム照射手段と、前記彫刻材および前記レーザビーム照射手段のうち少なくとも一方を移動させることで、前記彫刻材に対し前記レーザビーム照射手段を走査する走査手段と、前記レリーフの前記傾斜面の傾きを示す第１の傾斜角度を含む前記レリーフの立体形状を示す数値を取得する数値取得手段と、前記走査手段および前記レーザビーム照射手段を制御し、前記彫刻材の表面にレーザビームを照射して、前記数値取得手段により取得された前記第１の傾斜角度よりも小さい第２の傾斜角度を有する初期の傾斜面を形成した後、前記初期の傾斜面にレーザビームを照射して該傾斜面の傾きを前記第２の傾斜角度から前記第１の傾斜角度まで大きくする制御手段と、を備えたことを特徴とするレリーフ製造装置を提供する。

即ち、レーザビームの照射により、緩やかな初期の傾斜面を形成した後、その傾斜面を急峻化する制御を行うので、微細且つ急峻な傾斜面を容易に形成することができる。つまり、目標の傾斜面の傾斜角度が大きい場合、従来のように目標の傾斜面を一回の走査で形成する技術では、非常に大きなレーザビームパワーが必要となり、本来残しておきたい頂面の一部または全部が熱の影響で除去されてしまうことがあるが、本発明によれば、緩やかな初期の傾斜面の形成とその傾斜面の急峻化とに分けて行うことにより、微細な彫刻が必要な場合でも必要な頂面を確実に残しつつ傾斜角度が大きな傾斜面を容易に形成できる。また、従来のようにレーザビームのオンオフスイッチングにより階段状に傾斜面を形成する技術では、階段状の傾斜を滑らかにしようとすると、階段の数を多くする必要があるが、本発明によれば、傾斜面の傾斜角度を大きくする制御を行うことにより、レーザビーム照射回数をあまり多くすることなく、微細且つ急峻な傾斜面を形成することが可能である。

本発明の一態様では、前記頂面を挟んで前記頂面の外側に向けてそれぞれ傾斜する第１の傾斜面および第２の傾斜面を形成する場合、前記数値取得手段は、前記レリーフの前記頂面の幅を取得し、前記制御手段は、前記数値取得手段により取得された前記幅に基づいて、前記第１の傾斜面の形成領域に一回の走査でレーザビームを照射して第１の初期の傾斜面を形成した後に前記第２の傾斜面の形成領域に一回の走査でレーザビームを照射して第２の初期の傾斜面を形成するか、あるいは、前記第１の傾斜面の形成領域および前記第２の傾斜面の形成領域の両方に一回の走査でレーザビームを照射して前記第１の初期の傾斜面および前記第２の初期の傾斜面の両方を形成するかを、切り換える。

即ち、目標の頂面の幅に基づいて、頂面を挟んで頂面の外側に向けてそれぞれ傾斜する二つの傾斜面のうち、初期の傾斜面として、まず一回の走査で一方の初期の傾斜面を形成し、次に一回の走査で他方の初期の傾斜面を形成することが可能なので、一方の傾斜面に与えられた熱と他方の傾斜面に与えられた熱との相互作用に因る傾斜面（特にエッジ部分）の劣化が抑止される。

本発明の一態様では、前記制御手段は、一回の走査で、前記第１の初期の傾斜面および前記第２の初期の傾斜面の両方にレーザビームを照射することで、前記第１の初期の傾斜面および前記第２の初期の傾斜面の傾きを前記第２の傾斜角度から前記第１の傾斜角度まで大きくする。

即ち、一回の走査で第１の傾斜面および第２の傾斜面の両方の急峻化を行うので、迅速に、目標の傾斜角度まで傾斜面を急峻化できる。

本発明の一態様では、前記数値取得手段は、前記レリーフの前記傾斜面間の底面に対応する第１の深さを取得し、前記制御手段は、前記初期の傾斜面を形成するとともに前記初期の傾斜面間に前記第１の深さよりも小さい第２の深さの初期の底面を形成した後、前記初期の傾斜面の傾きを前記第２の傾斜角度から前記第１の傾斜角度まで大きくするとともに前記初期の底面を前記第２の深さから前記第１の深さまで大きくする。

本発明の一態様では、前記数値取得手段は、前記レリーフの前記傾斜面間の底面の深さを取得し、前記制御手段は、前記初期の傾斜面を形成するとともに前記初期の傾斜面間に前記深さの底面を形成した後、前記初期の傾斜面の傾きを前記第２の傾斜角度から前記第１の傾斜角度まで大きくする。

即ち、傾斜角度急峻化では底面を彫らないので、底面に照射したレーザビームの熱に因る傾斜面の精度の劣化を確実に防止できる。

また、本発明は、レーザビームで彫刻材を彫刻することにより、頂面と傾斜面とを有するレリーフを製造可能なレリーフ製造装置であって、前記彫刻材に前記レーザビームを照射するレーザビーム照射手段と、前記彫刻材および前記レーザビーム照射手段のうち少なくとも一方を移動させることで、前記彫刻材に対し前記レーザビーム照射手段を走査する走査手段と、前記レリーフの前記頂面の幅を含む前記レリーフの立体形状を示す数値を取得する数値取得手段と、前記走査手段および前記レーザビーム照射手段を制御する制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記頂面を挟んで前記頂面の外側に向けてそれぞれ傾斜する第１の傾斜面および第２の傾斜面を形成する場合、前記数値取得手段により取得された前記頂面の幅に基づいて、前記第１の傾斜面の形成領域に一回の走査でレーザビームを照射して第１の初期の傾斜面を形成した後に前記第２の傾斜面の形成領域に一回の走査でレーザビームを照射して第２の初期の傾斜面を形成するか、あるいは、前記第１の傾斜面の形成領域および前記第２の傾斜面の形成領域の両方に一回の走査でレーザビームを照射して前記第１の初期の傾斜面および前記第２の初期の傾斜面の両方を形成するかを切り換えることを特徴とするレリーフ製造装置を提供する。

即ち、目標の頂面の幅に基づいて、頂面を挟んで頂面の外側に向けてそれぞれ傾斜する二つの傾斜面のうち、まず一回の走査で一方の傾斜面を形成し、次に一回の走査で他方の傾斜面を形成することが可能なので、一方の傾斜面に与えられた熱と他方の傾斜面に与えられた熱との相互作用に因る傾斜面（特にエッジ部分）の劣化が抑止される。

本発明の一態様では、前記レーザビーム照射手段は、走査方向に配列された複数のレーザビーム照射口を有し、前記制御手段は、同一走査線上でのレーザビームの同時照射本数を切り換える。

本発明の一態様では、前記レーザビーム照射手段は、第１の走査方向および前記第１の走査方向に直交する第２の走査方向のそれぞれに配列された複数のレーザビーム照射口を有し、前記制御手段は、前記第１の走査方向および前記第２の走査方向のそれぞれにて、同一走査線上でのレーザビームの同時照射本数を切り換える。

本発明の一態様では、前記制御手段は、同一走査線上でのレーザビームの同時照射本数を切り換える制御と、各レーザビームのパワーの大小を切り換える制御とを行う。

また、本発明は、彫刻材にレーザビームを照射するレーザビーム照射手段と、前記彫刻材および前記レーザビーム照射手段のうち少なくとも一方を移動させることで、前記彫刻材に対し前記レーザビーム照射手段を走査する走査手段と、前記レリーフの立体形状を示す数値を取得する数値取得手段とを用い、前記レーザビームで前記彫刻材を彫刻することにより、頂面と傾斜面とを有するレリーフを製造するレリーフ製造方法であって、前記数値取得手段により、前記レリーフの前記傾斜面の傾きを示す第１の傾斜角度を取得する数値取得工程と、前記レーザビーム照射手段および前記走査手段により前記彫刻材の表面にレーザビームを照射して、前記第１の傾斜角度よりも小さい第２の傾斜角度を有する初期の傾斜面を形成する傾斜面形成工程と、前記レーザビーム照射手段および前記走査手段により前記初期の傾斜面にレーザビームを照射して、該傾斜面の傾きを前記第２の傾斜角度から前記第１の傾斜角度まで大きくする傾斜面急峻化工程と、を備えたことを特徴とするレリーフ製造方法を提供する。

本発明の一態様では、前記頂面を挟んで前記頂面の外側に向けてそれぞれ傾斜する第１の傾斜面および第２の傾斜面を形成する場合、前記数値取得工程にて、前記レリーフの前記頂面の幅を取得し、前記傾斜面形成工程にて、前記数値取得工程で取得した前記幅に基づいて、前記第１の傾斜面の形成領域に一回の走査でレーザビームを照射して第１の初期の傾斜面を形成した後に前記第２の傾斜面の形成領域に一回の走査でレーザビームを照射して第２の初期の傾斜面を形成するか、あるいは、前記第１の傾斜面の形成領域および前記第２の傾斜面の形成領域の両方に一回の走査でレーザビームを照射して前記第１の初期の傾斜面および前記第２の初期の傾斜面の両方を形成するかを切り換える。

本発明の一態様では、前記傾斜面急峻化工程にて、一回の走査で、前記第１の初期の傾斜面および前記第２の初期の傾斜面の両方にレーザビームを照射することで、前記第１の初期の傾斜面および前記第２の初期の傾斜面の傾きを前記第２の傾斜角度から前記第１の傾斜角度まで大きくする。

本発明の一態様では、前記数値取得工程にて、前記レリーフの前記傾斜面間の底面に対応する第１の深さを取得し、前記傾斜面形成工程にて、前記初期の傾斜面を形成するとともに前記初期の傾斜面間に前記第１の深さよりも小さい第２の深さの初期の底面を形成した後、前記傾斜面急峻化工程にて、前記初期の傾斜面の傾きを前記第２の傾斜角度から前記第１の傾斜角度まで大きくするとともに前記初期の底面を前記第２の深さから前記第１の深さまで大きくする。

本発明の一態様では、前記数値取得工程にて、前記レリーフの前記傾斜面間の底面の深さを取得し、前記傾斜面形成工程にて、前記初期の傾斜面を形成するとともに前記初期の傾斜面間に前記深さの底面を形成した後、前記傾斜面急峻化工程にて、前記初期の傾斜面の傾きを前記第１の傾斜角度から前記第２の傾斜角度まで大きくする。

また、本発明は、彫刻材にレーザビームを照射するレーザビーム照射手段と、前記彫刻材および前記レーザビーム照射手段のうち少なくとも一方を移動させることで、前記彫刻材に対し前記レーザビーム照射手段を走査する走査手段と、前記レリーフの立体形状を示す数値を取得する数値取得手段とを用い、前記レーザビームで前記彫刻材を彫刻することにより、頂面と前記頂面を挟んで前記頂面の外側に向けてそれぞれ傾斜する第１の傾斜面および第２の傾斜面とを有するレリーフを製造するレリーフ製造方法であって、前記数値取得手段により、前記レリーフの前記頂面の幅を取得する数値取得工程と、取得した前記幅に基づいて、前記第１の傾斜面の形成領域に一回の走査でレーザビームを照射して第１の初期の傾斜面を形成した後に前記第２の傾斜面の形成領域に一回の走査でレーザビームを照射して第２の初期の傾斜面を形成するか、あるいは、前記第１の傾斜面の形成領域および前記第２の傾斜面の形成領域の両方に一回の走査でレーザビームを照射して前記第１の初期の傾斜面および前記第２の初期の傾斜面の両方を形成するかを判定する判定工程と、前記レーザビーム照射手段および前記走査手段により、前記判定工程の判定結果に従って前記彫刻材を彫刻する彫刻工程と、を備えたことを特徴とするレリーフ製造方法を提供する。

本発明の一態様では、走査方向に配列された複数のレーザビーム照射口を有するレーザビーム照射手段を用い、同一走査線上でのレーザビームの同時照射本数を切り換える。

本発明の一態様では、第１の走査方向および前記第１の走査方向に直交する第２の走査方向のそれぞれに配列された複数のレーザビーム照射口を有するレーザビーム照射手段を用い、前記第１の走査方向および前記第２の走査方向のそれぞれにて、同一走査線上でのレーザビームの同時照射本数を切り換える。

本発明の一態様では、同一走査線上でのレーザビームの同時照射本数を切り換える制御と、各レーザビームのパワーの大小を切り換える制御とを行う。

本発明によれば、微細且つ急峻な傾斜面を容易に形成することができる。

本発明に係るレリーフ製造装置の一例としての製版装置の基本構成図 露光ヘッド内に配置される光ファイバーアレイ部の要部拡大図 光ファイバーアレイ部の結像光学系の概要図 光ファイバーアレイ部における光ファイバーの配置例と走査線の関係を示す説明図 印刷製版の製造処理の一例の基本的な流れを示す概略フローチャート （Ａ）はレーザビーム制御信号の一例を示す図、（Ｂ）はそのレーザビーム制御信号により彫刻した場合の彫刻の位置と深さとの関係を示す図 レーザビームによる彫刻の基本原理の説明に用いる説明図 一本のレーザビームを用いて彫刻する場合の様子を示す説明図 複数回露光による傾斜面急峻化を行う彫刻の基本原理を示す説明図 複数本のレーザビームを用いて彫刻する場合の様子を示す説明図 （Ａ）は帯状の頂面を有する印刷ブロックの一例を示す平面図、（Ｂ）はそのＢ−Ｂ線に沿った断面図 第１実施形態における第１の露光制御例の説明に用いる断面図 （Ａ）〜（Ｃ）は第１実施形態における第１の露光制御例におけるレーザビーム制御信号を示す図 第１実施形態における第２の露光制御例の説明に用いる断面図 （Ａ）および（Ｂ）は第１実施形態における第２の露光制御例におけるレーザビーム制御信号を示す図 （Ａ）は点状の頂面を有するレリーフパターンの一例を示す平面図、（Ｂ）はそのレリーフパターンのＢ−Ｂ線に沿った断面図 （Ａ）および（Ｂ）は第２実施形態における第１の露光制御例の説明に用いる断面図 （Ａ）〜（Ｃ）は第２実施形態における第２の露光制御例の説明に用いる断面図 （Ａ）は点状の頂面を有するレリーフパターンの一例を示す平面図、（Ｂ）は第３実施形態における露光制御の一例の説明に用いる断面図 副走査方向に沿った帯状の頂面を有するレリーフパターンの一例を示す平面図 副走査方向に並んだ照射口を有する露光ヘッドの一例を示す図 副走査方向に沿った帯状の頂面を有するレリーフパターンおよび主走査方向に並んだレーザビームの一例を示す平面図 （Ａ）は主走査方向に並んだ照射口を有する露光ヘッドの一例を示す図、（Ｂ）は主走査方向および副走査方向に並んだ照射口を有する露光ヘッドの一例を示す図 千鳥状の照射口配列を有する露光ヘッドを用いて点状の頂面を有するレリーフパターンを形成する場合の説明に用いる平面図 レリーフパターンの応用例を示す断面図 （Ａ）および（Ｂ）は従来技術の課題の説明に用いる説明図 従来技術にて階段状のレリーフパターンを形成する場合の説明に用いる説明図

以下、添付図面に従って、本発明の実施形態について詳細に説明する。

まず、レリーフ製造装置の構成例について、説明する。

図１は、本発明に係るレリーフ製造装置の一例としての製版装置１０の基本的構成を示す構成図である。この製版装置１０は、レーザビームで版材１４（彫刻材）を彫刻することにより、レリーフとして印刷版を製造する。例えば、フレキソ印刷用のゴム版または樹脂版を製造する。本例では、印刷領域としての頂面と、頂面に連なる傾斜面と、傾斜面間の底面とを含む印刷版を製造する。

図１の製造装置１０にて、円筒形のシリンダ１２（回転体）の外周面にシート状の版材１４を固定し、シリンダ１２を矢印Ｒ方向（主走査方向）に回転させることで、版材１４が主走査方向Ｒに移動する。即ち、版材１４に対し露光ヘッド１６が主走査される。また、露光ヘッド１６は、主走査方向Ｒと直交する矢印Ｓ方向（副走査方向）に移動自在である。即ち、版材１４に対し露光ヘッド１６が副走査される。

このように、本例では、版材１４に対し露光ヘッド１６の二次元的な走査（主走査および副走査）が可能である。露光ヘッド１６の走査を行うとともに、露光ヘッド１６から版材１４にレーザビームを照射することで、版材１４の表面に任意の画像を彫刻（記録）可能である。

本例の露光ヘッド１６は、光源ユニット１８で生成された複数のレーザビームを同時に照射し得るマルチビームヘッドである。光源ユニット１８の詳細な構成は図示しないが、光源ユニット１８は複数の半導体レーザ（不図示のレーザダイオード）を備えており、各半導体レーザの光はそれぞれ個別に光ファイバー２０を介して露光ヘッド１６へと伝送される。本例では、半導体レーザとしてブロードエリア半導体レーザ（例えば波長９１５ｎｍ）が用いられる。各半導体レーザは、それぞれ個別の配線部材を介して、対応するＬＤドライバ回路２２に接続されており、ＬＤドライバ回路２２により各々の半導体レーザは個別に駆動される。半導体レーザとして、例えばコア径１０５μｍで最大出力１０Ｗのものを採用できる。

露光ヘッド１６は、副走査方向Ｓに移動自在なキャリッジ３２に搭載されている。キャリッジ３２の移動機構について詳細は図示しないが、例えば、ボールネジと直動レールの組合せなど公知の手段を適用できる。ボールネジを回転駆動する副走査モータ３４を作動させることによって、ボールネジ上のキャリッジ３２を、直動レールに案内された状態で、副走査方向Ｓに移動させることができる。また、版材１４を固定保持したシリンダ１２は、主走査モータ３６を作動させることによって、回転駆動させることができる。

制御ユニット４０は、ＬＤドライバ回路２２の他、副走査モータ３４を駆動する副走査モータ駆動回路４４、主走査モータ３６を駆動する主走査モータ駆動回路４６、制御回路５０、データ入力インターフェース部５２、ユーザインターフェースとしての入力装置５４、および、表示部５６を備える。

制御回路５０は、中央演算処理装置（ＣＰＵ）およびその周辺回路等を含んで構成され、プログラムに従って製版装置１０の各部を制御する制御装置として機能するとともに、各種演算を行う演算装置として機能する。

データ入力インターフェース部５２には、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）、ＩＥＥＥ１３９４、イーサネット（登録商標）、Bluetooth（登録商標）など、有線、無線を問わず各種方式の通信インターフェースを適用できる。メモリカード、磁気ディスク、光ディスクその他の外部記憶媒体からデータを取り込むメディアインターフェースを適用してもよい。

版材１４に彫刻（記録）する画像を示す原稿画像データは、データ入力インターフェース部５２を介して制御回路５０に供給される。制御回路５０はこの入力画像データに基づき、走査系の走査モータ（３４，３６）の駆動を制御するとともに、光源ユニット１８の各半導体レーザについて個別にその出力制御（オン・オフの制御並びにレーザビームのパワー制御）を行う。なお、レーザビームの出力を制御する手段としては、半導体レーザの発光量を制御する態様に限らず、これに代えて、またはこれと組み合わせて、音響光変調器（ＡＯＭ：Acoustic Optical Modulator）ユニットなどの光変調手段を用いてもよい。

図１の露光ヘッド１６によって、版材１４にレーザビームを照射するレーザビーム照射手段が構成される。また、図１の副走査モータ３４、主走査モータ３６、副走査モータ駆動回路４４および主走査モータ駆動回路４６を含んで、版材１４に対しレーザビーム照射手段を走査する走査手段が構成される。

図２は、露光ヘッド１６内に配設される光ファイバーアレイ部６０の光射出部の拡大図である。図示のように、光ファイバーアレイ部６０の光射出部６２は、等間隔に複数個（例えば、３２個）の光を射出するコア径１０５μｍの光ファイバー２０が直線状の１列に並んで配置されている。なお、本発明の実施に際して光ファイバー２０の本数は特に限定されない。また、必ずしもマルチビームである必要はなく、１本のレーザビームで彫刻を行う態様も可能である。光ファイバーアレイ部６０は、基台（Ｖ溝基板）６４を有し、該基台６４には片面に、光源ユニット１８（図１参照）における半導体レーザの個数と同数の（本例では、３２個の）Ｖ字溝６６が所定の間隔で隣接するように形成されている（図２参照）。基台６４の各Ｖ字溝６６には、光ファイバー２０の端部２１（以下「照射口」という）が一つずつ嵌め込まれている。これにより、直線状に並んで配置された照射口群６８が構成され、これらの照射口群６８から版材１４に対し複数本のレーザビームを同時に射出することが可能である。

図３は、光ファイバーアレイ部６０の結像系の概要図である。図３に示すように、露光ヘッド１６内には、コリメータレンズ７２と結像レンズ７４が配設されている。これらレンズ（７２，７４）の組合せで構成される結像手段（結像光学系）によって、図２で説明した光ファイバーアレイ部６０の光射出部６２を所定の結像倍率で版材１４の露光面（表面）１４Ａの近傍に結像させる（図３参照）。本実施形態では、結像倍率は１／３倍とされており、これにより、径１０５μｍの照射口２１から射出されたレーザビームＬＡのスポット径は、φ３５μｍとなる。このような結像系を有する露光ヘッド１６において、図２で説明した光ファイバーアレイ部６０の隣接ファイバー間隔（図２中のＬ１）および光ファイバーアレイ部６０を固定するときの照射口群６８の配列方向（アレイ方向）の傾斜角度（図４中の角度θ）を適宜設計することにより、図４に示すように、隣り合う位置に配置される光ファイバーから射出されるレーザビームで露光する走査線（主走査ライン）Ｋの間隔Ｐ１を１０．５８μｍ（副走査方向の解像度２４００ｄｐｉ相当）に設定することができる。

図１で説明した主走査モータ３６を駆動してシリンダ１２を一定速度で回転させながら、シリンダ１２上の版材１４に対し、画像データに応じて露光ヘッド１６から例えば３２チャンネルのレーザビームを照射することで、３２チャンネル分（１スワス分）の露光範囲を露光し、版材１４の表面に１スワス幅の彫刻（画像記録）を行う。

また、シリンダ１２の回転により、例えば、露光ヘッド１６の前を非記録領域が通過するときに（例えば、版材１４を固定するチャック部が通過するときに）、副走査モータ３４を駆動して、露光ヘッド１６をシリンダ１２の軸線方向（副走査方向）に間欠送りし、次の１スワス分を露光する。このように、副走査方向の間欠送りによるマルチビームビーム走査を繰り返すことにより、版材１４の全面に所望の画像を形成することができる。

なお、ビーム走査時に画素の間隔を空けずに、１スワス内の全画素を一斉に露光するノンインターレース露光を行う態様に限らず、副走査方向に１画素以上の間隔を空けるインターレース露光を行う態様も可能である。また、本例では、シート状の版材１４を用いているが、円筒状記録媒体（スリーブタイプ）を用いることも可能である。

次に、レリーフの一例である印刷版の製造処理（以下「製版処理」という）について、説明する。

図５は、製版処理例の基本的な流れの概略を示すフローチャートである。この処理は、図１の制御回路５０の制御により、プログラムに従って実行される。

図示のように、データ入力インターフェース（図１の５２）により、原稿データが入力され（ステップＳ１０２）、制御回路５０により、原稿データをＲＩＰ処理により２値画像データ（ドットデータ）に変換し（ステップＳ１０４）、制御回路５０により、原稿データおよび２値画像データに基づいて、目標の立体形状（製造するレリーフの立体形状である）を示す目標立体形状データが生成される（ステップＳ１０６）。

例えば後述の図１６（Ａ）および（Ｂ）に示す凸形状のレリーフパターン８５を形成する場合、目標立体形状データ生成（ステップＳ１０６）にて、制御回路５０により、頂面８１（網点）の幅Ｔｗ、傾斜面８２e、８２ｆの傾斜角度、底面８４の深さなどの目標立体形状を示す数値が取得される。例えば、版材（図１の１４）のうち、原稿データの低解像度部分（例えば文字部分）に対応する領域（以下「低解像度彫刻領域」という）では、高速に彫刻するために頂面８１の幅を大きく且つ傾斜面８２e、８２ｆの傾斜角度を小さく設定し、原稿データの高解像度部分（例えば写真部分）に対応する領域（以下「高解像度彫刻領域」という）では、低解像度彫刻領域よりも、頂面８１の幅を小さく且つ傾斜面８２e、８２ｆの傾斜角度を大きく設定する。また、例えば、版材１４のうち、網点（頂面８１）が密に存在する領域では、底面８４の深さを小さく設定し、網点が疎に存在する領域では、底面８４の深さを大きく設定する。なお、本例では制御回路５０により目標立体形状を示す数値を算出するが、本発明はこのような場合に特に限定されず、公知のいずれの方法を用いて目標立体形状を示す数値を取得してもよい。例えば、入力装置５４から数値を直接入力してもよいし、図示省略のメモリから読み出してもよい。一部の数値のみを、入力装置５４またはメモリから取得し、他の数値を制御回路５０で算出するようにしてもよい。

次に、制御回路５０により、目標立体形状データに基づいて、レーザビームによる彫刻を行うための彫刻信号が生成される（ステップＳ１０８）。彫刻信号は、露光ヘッド１６の照射口２１と版材１４の彫刻領域との相対的な移動（ビーム走査）のために副走査モータ駆動回路４４および主走査モータ駆動回路４６に与える駆動信号（走査制御信号）と、露光ヘッド１６から版材１４に対するレーザビーム照射のためにＬＤドライバ回路２２に与える駆動信号（レーザビーム制御信号）とを含む。

彫刻信号に基づいてビーム走査とレーザビーム照射が行われることで、レーザビームによる彫刻（レーザ彫刻）が行われる（ステップＳ１１０）。即ち、走査制御信号が制御回路５０から副走査モータ駆動回路４４および主走査モータ駆動回路４６に与えられ、レーザビーム制御信号が制御回路５０からＬＤドライバ回路２２に与えられる。

図６（Ａ）は、レーザビーム制御信号の一例を示す。図６（Ｂ）は、そのレーザビーム制御信号に従って一回走査且つ一定走査速度で彫刻した場合における彫刻の位置と深さとの関係を示す。このように、ＬＤドライバ回路２２は、制御回路５０から与えられるレーザビーム制御信号に従って、光源ユニット１８の半導体レーザで生成されて露光ヘッド１６の照射口２１から射出されるレーザビームのパワーを調整する。走査速度が一定であれば、レーザビームのパワーが大きいほど、彫刻の深さも大きくなる。

以下では、本発明について、各種の実施形態に分けて説明する。

まず、本発明に係る第１実施形態について、説明する。

図７は、レーザビーム彫刻の基本原理を示す説明図であり、一本のレーザビーム８０により、一回のビーム走査で、目標の傾斜角度θｄの傾斜面８２を形成する場合を示す。目標の傾斜角度θｄが小さい場合、即ち緩やかな傾斜面８２を形成する場合には、一回のビーム走査で傾斜面８２を形成しても、頂面８１の傾斜面８２に連なるエッジ８３（稜線部）を精度よく形成することができる。

目標の傾斜角度θｄが大きい場合、即ち急峻な傾斜面８２を形成する場合には、図８に示すように、複数回（本例では３回）のビーム走査で、目標の傾斜角度θｄの傾斜面８２を形成する。

即ち、制御回路５０は、目標の傾斜角度θｄを取得し、取得した傾斜角度θｄを閾値と比較して、閾値以下の場合には図７に示すように１回のビーム走査で傾斜面８２を形成し、閾値よりも大きい場合には図８に示すように複数回のビーム走査で傾斜面８２を形成する。

例えば、図９に示すように、シリンダ１２を回動させることで、シリンダ１２の外周面上の版材１４の傾斜面形成領域に対し、露光ヘッド１６の照射口２１を三回走査させながら、一本のレーザビーム８０により、各ビーム走査ごとにレーザビーム照射（露光）を行う。即ち、版材１４の同一の傾斜面形成領域に対し三回のレーザビーム照射を行う。具体的には、一回目のビーム走査で傾斜角度θ１の初期の傾斜面８２ａを形成し、二回目のビーム走査で傾斜角度をθ２（＞θ１）に拡大することで中間の傾斜面８２ｂを形成し、三回目のビーム走査で傾斜角度をθｄ（＞θ２）に拡大することで目標の傾斜面８２を完成させる。

図１０に示すように、主走査方向Ｒに複数配列された照射口２１からレーザビーム８０を照射することで、即ち、主走査方向Ｒに並ぶ複数本のレーザビーム８０を用いて、版材１４の同一の傾斜面形成領域に対し複数回のレーザビーム照射（露光）を行うようにしてもよい。つまり、シリンダ１２を１回転させるうちに、複数本のレーザビーム８０を用いて露光することで複数回のビーム走査を行ってもよい。

本明細書にて、「複数回のビーム走査」とは、版材１４（彫刻材）上の特定の彫刻領域（例えば特定の傾斜面形成領域）に対向して露光ヘッド１６の同一の照射口２１が複数回移動（走査）する場合に、特に限定されない。複数の照射口２１を有するマルチビーム露光ヘッドを用いる場合、版材１４上の同一の彫刻領域に対向して露光ヘッド１６の異なる照射口２１が合計で複数回移動（走査）する場合も、「複数回のビーム走査」という。

また、本明細書にて、特定の照射口２１から版材１４の特定の彫刻領域（例えば特定の傾斜面形成領域）にレーザビームが照射された後、そのレーザビームが一旦オフされ、その後に同一の照射口２１から版材１４の他の彫刻領域（例えば他の傾斜面形成領域）にレーザビームが照射される場合でも、同一方向への同一走査線上の走査であれば、「一回のビーム走査」という。

例えば、シングルビームの場合、シリンダ１２が一回転すると、照射口２１が主走査方向に一回移動したこと、即ち主走査が一回行われたことになる。また、シングルビームの場合には、露光ヘッド１６が副走査方向に一回移動すると、照射口２１が副走査方向に一回移動したこと、即ち副走査が一回行われたことになる。マルチビームの場合でも、一つの彫刻領域（例えばひとつの傾斜面形成領域）を見たときに、対向して移動する照射口２１が一つであれば、走査が一回行われたことになる。

図１１（Ａ）は、帯状の頂面８１を有するレリーフパターン８５の一例を示す平面図である。図１１（Ｂ）は、図１１（Ａ）の主走査方向ＲのＢ−Ｂ線に沿った断面図である。

まず、図１２の説明図および図１３（Ａ）〜（Ｃ）のレーザビーム制御信号パターン図を用い、図１１（Ａ）および（Ｂ）に示したレリーフパターン８５を形成するための第１の露光制御例について、説明する。

図１２にて、符号２１１は１回目のビーム走査後の版材１４表面を示し、符号２１２は２回目のビーム走査後の版材１４表面を示し、符号２１３は３回目のビーム走査後の版材１４表面を示す。

本例の制御回路５０は、ＬＤドライバ回路２２に対し、一回目のビーム走査にて図１３（Ａ）に示すレーザビーム制御信号を与え、２回目のビーム走査にて図１３（Ｂ）に示すレーザビーム制御信号を与え、３回目のビーム走査にて図１３（Ｃ）に示すレーザビーム制御信号を与える。

ここでは、図１１（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿ったビーム走査を行う。レーザビーム８０とレリーフパターン８５の頂面８１形成領域とが最初に交わるときのレーザビーム８０の中心位置はｘ１（図１１（Ａ）参照）である。即ち、レーザビーム８０の径を考慮し、頂面８１形成領域よりも手前でレーザビームをオフする必要がある。

本例では、まず、初期の傾斜面８２ａおよび初期の底面８４ａを形成する１回目のビーム走査を行う。次に、初期の傾斜面８２ａの傾斜角度を大きくするとともに初期の底面８４ａを深くすることで、中間の傾斜面８２ｂおよび中間の底面８４ｂを形成する２回目のビーム走査を行う。次に、中間の傾斜面８２ｂの傾斜角度を大きくするとともに中間の底面８４ｂを深くすることで、目標の傾斜面８２および目標の底面８４を形成する３回目のビーム走査を行う。

即ち、本例の制御回路（図１の５０）は、目標立体形状を示す数値として少なくとも頂面８１の幅（目標の幅）および傾斜面８２の傾斜角度（目標の傾斜角度）および底面８４の深さ（目標の深さ）を取得して、その数値に基づいて彫刻信号（走査制御信号およびレーザビーム制御信号）を生成し、最初のビーム走査にて、取得した目標の傾斜角度よりも小さい傾斜角度を有する初期の傾斜面８２ａを形成するとともに、初期の傾斜面８２間に、取得した目標の深さよりも小さい深さを有する初期の底面８４ａを形成した後、複数回（または一回）のビーム走査にて、初期の傾斜面８２ａの傾斜角度を目標の傾斜角度まで次第に大きくするとともに、初期の底面８４ａの深さを目標の深さまで次第に大きくする制御を行う。

次に、図１４の説明図および図１５のレーザビーム制御信号パターン図を用いて、図１１（Ａ）および（Ｂ）に示したレリーフパターン８５を形成するための第２の露光制御例について、説明する。

図１４にて、符号２２１は１回目のビーム走査後の版材１４表面を示し、符号２２２は２回目のビーム走査後の版材１４表面を示す。

本例の制御回路５０は、ＬＤドライバ回路２２に対し、一回目のビーム走査にて図１５（Ａ）に示すレーザビーム制御信号を与え、２回目のビーム走査にて図１５（Ｂ）に示すレーザビーム制御信号を与える。

本例では、まず、初期の傾斜面８２ｄおよび目標の底面８４を形成する１回目のビーム走査を行う。次に、初期の傾斜面８２ａの傾斜角度を大きくすることで、目標の傾斜面８２を形成する２回目のビーム走査を行う。これにより、必要とされる深さが深い場合でも、１回目のビーム走査で緩やか初期の傾斜面と必要な深さが得られるので、２回目のビーム走査では傾斜面のみ露光することにより、微細且つ急峻な傾斜面を形成できる。

即ち、本例の制御回路（図１の５０）は、目標立体形状を示す数値として少なくとも頂面８１の幅（目標の幅）および傾斜面８２の傾斜角度（目標の傾斜角度）および底面８４の深さ（目標の深さ）を取得して、その数値に基づいて彫刻信号（走査制御信号およびレーザビーム制御信号）を生成し、取得した目標の傾斜角度よりも小さい傾斜角度を有する初期の傾斜面８２ｄを形成するとともに、初期の傾斜面８２ｄ間に、取得した目標の深さの底面８４を形成した後、初期の傾斜面８２ｄの傾斜角度を目標の傾斜角度まで大きくする制御を行う。

次に、本発明に係る第２実施形態について、詳細に説明する。

図１６（Ａ）は、正方形点状の頂面８１（網点）を有するレリーフパターン８５の一例を示す平面図である。図１６（Ｂ）は、図１６（Ａ）の主走査方向ＲのＢ−Ｂ線に沿った断面図である。本例のレリーフパターン８５は、頂面８１を挟んで、頂面８１の外側に向けてそれぞれ傾斜する傾斜面８２ｅ、８２ｆを有する。

まず、図１７（Ａ）および（Ｂ）の説明図を用い、図１６（Ａ）および（Ｂ）に示したレリーフパターン８５を形成するための第１の露光制御例について、説明する。

図１７（Ａ）は１回目のビーム走査後の版材１４を示し、図１７（Ｂ）は２回目のビーム走査後の版材１４を示す。なお、ここでは、図１６（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿ったビーム走査を行う。

本例の制御回路５０は、彫刻信号生成（図５のステップＳ１０８）にて、目標立体形状データに基づいて、目標の頂面８１の幅Ｔｗ（図１６（Ｂ）参照）が閾値よりも小さいか否かを判定する。要するに、目標立体形状データに基づいて頂面８１の幅の大小を判定することで、傾斜面８２を１回のビーム走査で形成した場合に溶融による頂面８１（特にエッジ）の劣化が許容範囲内になるか否かを判定する。

目標の頂面８１の幅Ｔｗが閾値よりも小さい場合、制御回路５０は、まず、図１７（Ａ）に示すように、一回のビーム走査でレーザビーム照射により一方の傾斜面８２ｅを形成し、次に、図１７（Ｂ）に示すように、一回のビーム走査によるレーザビーム照射で他方の傾斜面８２ｆを形成する。

目標の頂面８１が閾値以上である場合、制御回路５０は、図１７（Ａ）に示したレーザビーム制御を省略し、一回のビーム走査によるレーザビーム照射で、傾斜面８２ｅ、８２ｆの両方を形成する。

以上説明したように、本実施形態では、頂面８１の幅が許容サイズよりも小さく、頂面８１の両側の傾斜面８２ｅ、８２ｆが接近して配置されるレリーフパターン８５を形成する場合には、両方の傾斜面８２ｅ、８２ｆの形成領域を同じビーム走査では除去しない。即ち、制御回路５０は、目標の頂面８１の幅を取得し、取得した頂面８１の幅に基づいて、第１の傾斜面８２ｅの形成領域に一回の走査でレーザビームを照射して第１の傾斜面８２ｅを形成した後、第２の傾斜面８２ｆの形成領域に一回の走査でレーザビームを照射して第２の傾斜面８２ｆを形成するか、あるいは、第１の傾斜面８２ｅの形成領域および第２の傾斜面８２ｆの形成領域の両方に一回の走査でレーザビームを照射して第１の傾斜面８２ｅおよび第２の傾斜面８２ｆの両方を形成するかを切り換えるこれにより、一方の傾斜面に与えられる熱と他方の傾斜面に与えられる熱との相互作用に因る傾斜面８２ｅ、８２ｆ（特にエッジ部分８３）の溶融が抑止される。

次に、図１８（Ａ）〜（Ｃ）の説明図を用い、図１６（Ａ）および（Ｂ）に示したレリーフパターン８５を形成するための第２の露光制御例について、説明する。

図１８（Ａ）は１回目のビーム走査後の版材１４を示し、図１８（Ｂ）は２回目のビーム走査後の版材１４を示し、図１８（Ｃ）は３回目のビーム走査後の版材１４を示す。なお、ここでは、図１６（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿ったビーム走査を行う。また、制御回路５０により、目標の頂面８１の幅Ｔｗが閾値よりも小さいか否かを判定することは、第１の制御例と同様である。

目標の頂面８１の幅Ｔｗが閾値よりも小さい場合、制御回路５０は、まず、図１８（Ａ）に示すように、一回目のビーム走査で、レーザビーム照射により一方の初期の傾斜面８２ｇを形成し、次に、図１８（Ｂ）に示すように、二回目のビーム走査で、レーザビーム照射により他方の初期の傾斜面８２ｈを形成する。また、制御回路５０は、図１８（Ａ）および図１８（Ｂ）に示すように、１回目および２回目のビーム走査で、レーザビーム照射により初期の底面８４ｃを形成する。次に、制御回路５０は、図１８（Ｃ）に示すように、一回のビーム走査で、レーザビーム照射により初期の傾斜面８２ｇおよび８２ｈの両方の傾斜角度を目標の傾斜角度まで大きくするとともに、初期の底面８４ｃの深さを目標の深さまで大きくする。

本例の制御回路５０は、目標の頂面８１の幅を取得し、取得した頂面８１の幅に基づいて、第１の傾斜面８２ｅの形成領域に一回の走査でレーザビームを照射して初期の第１の傾斜面８２ｇを形成した後に第２の傾斜面８２ｆの形成領域に一回の走査でレーザビームを照射して初期の第２の傾斜面８２ｈを形成するか、あるいは、第１の傾斜面８２ｅの形成領域および第２の傾斜面８２ｆの形成領域の両方に一回の走査でレーザビームを照射して初期の第１の傾斜面８２ｇおよび初期の第２の傾斜面８２ｈの両方を形成するかを切り換える。

即ち、本例は、第１実施形態に本実施形態の第１の露光制御例を適用した場合に相当する。なお、図１８に示した例では、底面８４を２段階で彫刻したが、図１４に示した第１実施形態の第２の露光制御例の制御態様を応用してもよい。即ち、制御回路５０により、１回目および２回目のビーム走査にて目標の深さの底面８４を形成し、２回目のビーム走査では傾斜面の急峻化のみ行うようにしてもよい。

次に、本発明に係る第３実施形態について、詳細に説明する。

第１実施形態および第２実施形態では主走査方向の露光制御を説明したが、本実施形態では副走査方向の露光制御について説明する。なお、主走査方向の傾斜面の形成は、第１実施形態や第２実施形態にて説明したように形成することができる。

図１９（Ａ）は、正方形点状の頂面８１（網点）を有するレリーフパターン８５の一例を示す平面図である。図１９（Ｂ）は、図１９（Ａ）の副走査方向ＳのＢ−Ｂ線に沿った断面図である。図１９（Ｂ）にて、符号２４１は１回目の露光（レーザビーム）後の版材１４表面を示し、符号２４２は２回目の露光後の版材１４表面を示し、符号２４３は３回目の露光後の版材１４表面を示す。

本例の制御回路５０は、ＬＤドライバ回路２２に対し、レーザビーム制御信号を与えることで、まず、図１９（Ｂ）の符号２４１に示すように、初期の傾斜面８２ｉおよび初期の底面８４ｉを形成する１回目の露光（レーザビーム照射）を行う。次に、初期の傾斜面８２ｉの傾斜角度を大きくするとともに初期の底面８４ｉを深くすることで、中間の傾斜面８２ｊおよび中間の底面８４ｊを形成する２回目の露光を行う。次に、中間の傾斜面８２ｊの傾斜角度を大きくするとともに中間の底面８４ｊを深くすることで、目標の傾斜面８２および目標の底面８４を形成する３回目の露光を行う。

図２０は、版材１４に形成されたレリーフパターン８５の他の例を示す平面図である。本例のレリーフパターン８５は、副走査方向Ｓに沿った帯状の頂面８１を有する。

例えば、図２１に示すように、露光ヘッド１６として、副走査方向ＳにピッチＰで配列された複数の照射口２１を有するマルチビーム露光ヘッドを用いる。このように、複数の照射口２１を副走査方向Ｓに並べ、版材１４の副走査方向Ｓにおける複数箇所で同時露光することにより、生産性をアップさせることができる。ピッチＰは任意だが、版材１４のレーザ照射箇所間で互いに熱の影響が及ばない程度に離間させることが望ましい。

本例の制御回路５０は、レーザビームの副走査方向同時照射本数を１〜３本のうちで切り換える制御（ビーム本数制御）、および、各レーザビームのパワーの大小を切り換える制御（ビームパワー制御）を行う。

図２２は、図２０と同じレリーフパターン８５を示す。例えば、図２３（Ａ）に示すように、露光ヘッド１６として、主走査方向ＲにピッチＰで配列された複数の照射口２１を有するマルチビーム露光ヘッドを用いる。なお、図２２では、レーザビーム８０を見やすくするために副走査方向Ｓに若干ずらして図示したが、実際には同一のライン（主走査線）上に配置される。このように、複数の照射口２１を主走査方向Ｒに並べ、版材１４の主走査方向Ｒにおける複数箇所で同時露光することにより、生産性をアップすることができる。

本例の制御回路５０は、レーザビームの主走査方向同時照射本数を１〜３本のうちで切り換える制御（ビーム本数制御）、および、各レーザビームのパワーの大小を切り換える制御（ビームパワー制御）を行う。

また、図２３（Ｂ）に示すように、露光ヘッド１６として、主走査方向Ｒおよび副走査方向ＳのそれぞれにピッチＰで配列されているとともに千鳥状に配列された複数の照射口２１を有するマルチビーム露光ヘッドを用いてもよい。本例では、主走査方向Ｒおよび副走査方向Ｓにそれぞれ３個の照射口２１を並べて配置しており、制御回路５０は、レーザビームの主走査方向同時照射本数および副走査方向同時照射本数を１〜３本のうちで切り換える制御（ビーム本数制御）を行う。また、制御回路５０は、各レーザビームのパワーの大小を切り換える制御（ビームパワー制御）を行う。これらのビーム本数制御およびビームパワー制御は、図１の制御回路５０により行われる。制御回路５０は、ビーム本数制御およびビームパワー制御として、ＬＤドライバ回路２２に与えるレーザビーム制御信号を切り換える。

図２４は、千鳥状に照射口２１（２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ）を配列した露光ヘッド１６を用いて、正方形点状の頂面８１（網点）を有するレリーフパターン８５を形成する場合を模式的に示す。ここで、頂面８１の形成領域に対しては、レーザビームを照射しない。底面８４の形成領域に対しては、複数の照射口２１（例えば２１ａと２１、または、２１ｂと２１ｄ）からレーザビームを照射し、一回のビーム走査で、その走査線上の底面領域を形成し、傾斜面８２の形成領域に対しては、例えば、一つの照射口２１（例えば２１ａまたは２１ｂ）からレーザビームを照射し、複数回のビーム走査に分けて、その走査線上の傾斜面領域を形成するようにしてもよい。

以上、レリーフパターンとして、図１９に示したような点状の頂面を含むものや、図１２に示したような帯状の頂面を含むものを例示したが、そのような例に特に限定されない。レリーフパターンにおける頂面、傾斜面、底面等の目標の形状、サイズおよび個数は任意に設定することができる。例えば、図２５に示すように、互いにサイズが異なる頂面８１、８６、互いにサイズが異なる傾斜面８２、８７、および、互いにサイズが異なる底面８４、８９を有するレリーフパターン８５を形成することが可能である。

以上、レリーフとして印刷版を例に説明したが、このような場合に特に限定されず、他のレリーフを製造する場合に適用できることは言うまでもない。例えば、各種凹凸形状フイルム、各種半導体デバイス、各種表示デバイスなど、各種のレリーフの製造に適用可能である。

また、レーザとして、半導体レーザを例に説明したが、レーザの種類は特に限定されず、他の種類のレーザを用いる場合にも、本発明を適用可能である。

なお、本発明は、本明細書において説明した例や図面に図示された例には限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の設計変更や改良を行ってよいのはもちろんである。

１０…製版装置（レリーフ製造装置）、１２…シリンダ、１４…版材（彫刻材）、１６…露光ヘッド（レーザビーム照射手段）、１８…光源ユニット、２０…光ファイバー、２１…照射口、２２…ＬＤドライバ回路、３２…キャリッジ、３４…副走査モータ、３６…主走査モータ、４４…副走査モータ駆動回路、４６…主走査モータ駆動回路、５０…制御回路、５２…データ入力インターフェース、８０…レーザビーム、８１…頂面、８２…傾斜面、８４…底面、８５…レリーフパターン

Claims (18)

1. レーザビームで彫刻材を彫刻することにより、頂面と傾斜面とを有するレリーフを製造可能なレリーフ製造装置であって、
   前記彫刻材にレーザビームを照射するレーザビーム照射手段と、
   前記彫刻材および前記レーザビーム照射手段のうち少なくとも一方を移動させることで、前記彫刻材に対し前記レーザビーム照射手段を走査する走査手段と、
   前記レリーフの前記傾斜面の傾きを示す第１の傾斜角度を含む前記レリーフの立体形状を示す数値を取得する数値取得手段と、
   前記走査手段および前記レーザビーム照射手段を制御し、前記彫刻材の表面にレーザビームを照射して、前記数値取得手段により取得された前記第１の傾斜角度よりも小さい第２の傾斜角度を有する初期の傾斜面を形成した後、前記初期の傾斜面にレーザビームを照射して該傾斜面の傾きを前記第２の傾斜角度から前記第１の傾斜角度まで大きくする制御手段と、
   を備えたことを特徴とするレリーフ製造装置。
2. 前記頂面を挟んで前記頂面の外側に向けてそれぞれ傾斜する第１の傾斜面および第２の傾斜面を形成する場合、前記数値取得手段は、前記レリーフの前記頂面の幅を取得し、前記制御手段は、前記数値取得手段により取得された前記幅に基づいて、前記第１の傾斜面の形成領域に一回の走査でレーザビームを照射して第１の初期の傾斜面を形成した後に前記第２の傾斜面の形成領域に一回の走査でレーザビームを照射して第２の初期の傾斜面を形成するか、あるいは、前記第１の傾斜面の形成領域および前記第２の傾斜面の形成領域の両方に一回の走査でレーザビームを照射して前記第１の初期の傾斜面および前記第２の初期の傾斜面の両方を形成するかを、切り換えることを特徴とする請求項１に記載のレリーフ製造装置。
3. 前記制御手段は、一回の走査で、前記第１の初期の傾斜面および前記第２の初期の傾斜面の両方にレーザビームを照射することで、前記第１の初期の傾斜面および前記第２の初期の傾斜面の傾きを前記第２の傾斜角度から前記第１の傾斜角度まで大きくすることを特徴とする請求項２に記載のレリーフ製造装置。
4. 前記数値取得手段は、前記レリーフの前記傾斜面間の底面に対応する第１の深さを取得し、
   前記制御手段は、前記初期の傾斜面を形成するとともに前記初期の傾斜面間に前記第１の深さよりも小さい第２の深さの初期の底面を形成した後、前記初期の傾斜面の傾きを前記第２の傾斜角度から前記第１の傾斜角度まで大きくするとともに前記初期の底面を前記第２の深さから前記第１の深さまで大きくすることを特徴とする請求項１ないし３のうちいずれか１項に記載のレリーフ製造装置。
5. 前記数値取得手段は、前記レリーフの前記傾斜面間の底面の深さを取得し、
   前記制御手段は、前記初期の傾斜面を形成するとともに前記初期の傾斜面間に前記深さの底面を形成した後、前記初期の傾斜面の傾きを前記第２の傾斜角度から前記第１の傾斜角度まで大きくすることを特徴とする請求項１ないし３のうちいずれか１項に記載のレリーフ製造装置。
6. レーザビームで彫刻材を彫刻することにより、頂面と傾斜面とを有するレリーフを製造可能なレリーフ製造装置であって、
   前記彫刻材に前記レーザビームを照射するレーザビーム照射手段と、
   前記彫刻材および前記レーザビーム照射手段のうち少なくとも一方を移動させることで、前記彫刻材に対し前記レーザビーム照射手段を走査する走査手段と、
   前記レリーフの前記頂面の幅を含む前記レリーフの立体形状を示す数値を取得する数値取得手段と、
   前記走査手段および前記レーザビーム照射手段を制御する制御手段と、を備え、
   前記制御手段は、前記頂面を挟んで前記頂面の外側に向けてそれぞれ傾斜する第１の傾斜面および第２の傾斜面を形成する場合、前記数値取得手段により取得された前記頂面の幅に基づいて、前記第１の傾斜面の形成領域に一回の走査でレーザビームを照射して第１の初期の傾斜面を形成した後に前記第２の傾斜面の形成領域に一回の走査でレーザビームを照射して第２の初期の傾斜面を形成するか、あるいは、前記第１の傾斜面の形成領域および前記第２の傾斜面の形成領域の両方に一回の走査でレーザビームを照射して前記第１の初期の傾斜面および前記第２の初期の傾斜面の両方を形成するかを切り換えることを特徴とするレリーフ製造装置。
7. 前記レーザビーム照射手段は、走査方向に配列された複数のレーザビーム照射口を有し、
   前記制御手段は、同一走査線上でのレーザビームの同時照射本数を切り換えることを特徴とする請求項１ないし６のうちいずれか１項に記載のレリーフ製造装置。
8. 前記レーザビーム照射手段は、第１の走査方向および前記第１の走査方向に直交する第２の走査方向のそれぞれに配列された複数のレーザビーム照射口を有し、
   前記制御手段は、前記第１の走査方向および前記第２の走査方向のそれぞれにて、同一走査線上でのレーザビームの同時照射本数を切り換えることを特徴とする請求項１ないし６のうちいずれか１項に記載のレリーフ製造装置。
9. 前記制御手段は、同一走査線上でのレーザビームの同時照射本数を切り換える制御と、各レーザビームのパワーの大小を切り換える制御とを行うことを特徴とする請求項７または８に記載のレリーフ製造装置。
10. 彫刻材にレーザビームを照射するレーザビーム照射手段と、前記彫刻材および前記レーザビーム照射手段のうち少なくとも一方を移動させることで、前記彫刻材に対し前記レーザビーム照射手段を走査する走査手段と、前記レリーフの立体形状を示す数値を取得する数値取得手段とを用い、前記レーザビームで前記彫刻材を彫刻することにより、頂面と傾斜面とを有するレリーフを製造するレリーフ製造方法であって、
    前記数値取得手段により、前記レリーフの前記傾斜面の傾きを示す第１の傾斜角度を取得する数値取得工程と、
    前記レーザビーム照射手段および前記走査手段により前記彫刻材の表面にレーザビームを照射して、前記第１の傾斜角度よりも小さい第２の傾斜角度を有する初期の傾斜面を形成する傾斜面形成工程と、
    前記レーザビーム照射手段および前記走査手段により前記初期の傾斜面にレーザビームを照射して、該傾斜面の傾きを前記第２の傾斜角度から前記第１の傾斜角度まで大きくする傾斜面急峻化工程と、
    を備えたことを特徴とするレリーフ製造方法。
11. 前記頂面を挟んで前記頂面の外側に向けてそれぞれ傾斜する第１の傾斜面および第２の傾斜面を形成する場合、
    前記数値取得工程にて、前記レリーフの前記頂面の幅を取得し、
    前記傾斜面形成工程にて、前記数値取得工程で取得した前記幅に基づいて、前記第１の傾斜面の形成領域に一回の走査でレーザビームを照射して第１の初期の傾斜面を形成した後に前記第２の傾斜面の形成領域に一回の走査でレーザビームを照射して第２の初期の傾斜面を形成するか、あるいは、前記第１の傾斜面の形成領域および前記第２の傾斜面の形成領域の両方に一回の走査でレーザビームを照射して前記第１の初期の傾斜面および前記第２の初期の傾斜面の両方を形成するかを切り換えることを特徴とする請求項１０に記載のレリーフ製造方法。
12. 前記傾斜面急峻化工程にて、一回の走査で、前記第１の初期の傾斜面および前記第２の初期の傾斜面の両方にレーザビームを照射することで、前記第１の初期の傾斜面および前記第２の初期の傾斜面の傾きを前記第２の傾斜角度から前記第１の傾斜角度まで大きくすることを特徴とする請求項１１に記載のレリーフ製造方法。
13. 前記数値取得工程にて、前記レリーフの前記傾斜面間の底面に対応する第１の深さを取得し、
    前記傾斜面形成工程にて、前記初期の傾斜面を形成するとともに前記初期の傾斜面間に前記第１の深さよりも小さい第２の深さの初期の底面を形成した後、
    前記傾斜面急峻化工程にて、前記初期の傾斜面の傾きを前記第２の傾斜角度から前記第１の傾斜角度まで大きくするとともに前記初期の底面を前記第２の深さから前記第１の深さまで大きくすることを特徴とする請求項１０ないし１２のうちいずれか１項に記載のレリーフ製造方法。
14. 前記数値取得工程にて、前記レリーフの前記傾斜面間の底面の深さを取得し、
    前記傾斜面形成工程にて、前記初期の傾斜面を形成するとともに前記初期の傾斜面間に前記深さの底面を形成した後、
    前記傾斜面急峻化工程にて、前記初期の傾斜面の傾きを前記第１の傾斜角度から前記第２の傾斜角度まで大きくすることを特徴とする請求項１０ないし１２のうちいずれか１項に記載のレリーフ製造方法。
15. 彫刻材にレーザビームを照射するレーザビーム照射手段と、前記彫刻材および前記レーザビーム照射手段のうち少なくとも一方を移動させることで、前記彫刻材に対し前記レーザビーム照射手段を走査する走査手段と、前記レリーフの立体形状を示す数値を取得する数値取得手段とを用い、前記レーザビームで前記彫刻材を彫刻することにより、頂面と前記頂面を挟んで前記頂面の外側に向けてそれぞれ傾斜する第１の傾斜面および第２の傾斜面とを有するレリーフを製造するレリーフ製造方法であって、
    前記数値取得手段により、前記レリーフの前記頂面の幅を取得する数値取得工程と、
    取得した前記幅に基づいて、前記第１の傾斜面の形成領域に一回の走査でレーザビームを照射して第１の初期の傾斜面を形成した後に前記第２の傾斜面の形成領域に一回の走査でレーザビームを照射して第２の初期の傾斜面を形成するか、あるいは、前記第１の傾斜面の形成領域および前記第２の傾斜面の形成領域の両方に一回の走査でレーザビームを照射して前記第１の初期の傾斜面および前記第２の初期の傾斜面の両方を形成するかを判定する判定工程と、
    前記レーザビーム照射手段および前記走査手段により、前記判定工程の判定結果に従って前記彫刻材を彫刻する彫刻工程と、
    を備えたことを特徴とするレリーフ製造方法。
16. 走査方向に配列された複数のレーザビーム照射口を有するレーザビーム照射手段を用い、同一走査線上でのレーザビームの同時照射本数を切り換えることを特徴とする請求項１０ないし１５のうちいずれか１項に記載のレリーフ製造方法。
17. 第１の走査方向および前記第１の走査方向に直交する第２の走査方向のそれぞれに配列された複数のレーザビーム照射口を有するレーザビーム照射手段を用い、前記第１の走査方向および前記第２の走査方向のそれぞれにて、同一走査線上でのレーザビームの同時照射本数を切り換えることを特徴とする請求項１０ないし１５のうちいずれか１項に記載のレリーフ製造方法。
18. 同一走査線上でのレーザビームの同時照射本数を切り換える制御と、各レーザビームのパワーの大小を切り換える制御とを行うことを特徴とする請求項１６または１７に記載のレリーフ製造方法。

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