KR20090094102A - 플렉소그래픽 인쇄 플레이트 조판 시스템 및 방법 - Google Patents

플렉소그래픽 인쇄 플레이트 조판 시스템 및 방법

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KR20090094102A
KR20090094102A KR1020097012975A KR20097012975A KR20090094102A KR 20090094102 A KR20090094102 A KR 20090094102A KR 1020097012975 A KR1020097012975 A KR 1020097012975A KR 20097012975 A KR20097012975 A KR 20097012975A KR 20090094102 A KR20090094102 A KR 20090094102A
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KR
South Korea
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flexographic printing
printing plate
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radiation
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KR1020097012975A
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알론 사이만-토브
헤임 차예트
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이스트맨 코닥 캄파니
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    • B41C1/05—Heat-generating engraving heads, e.g. laser beam, electron beam
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
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Abstract

본 명세서에 개시된 플렉소그래픽 인쇄 플레이트의 직접 조판용 광학 이미징 헤드는, 각 그룹이 적어도 하나의 복사 소스를 포함하는 복사 소스의 그룹을 적어도 둘 포함하며, 이때 각 그룹 내의 복사 소스는 다른 그룹 내의 복사 소스의 세기 및 스팟 크기와는 다른, 동일한 세기 및 스팟 크기를 갖는복사를 방출하며, 복사 소스의 그룹들은 동시에 동작한다.

Description

플렉소그래픽 인쇄 플레이트 조판 시스템 및 방법{DIRECT ENGRAVING OF FLEXOGRAPHIC PRINTING PLATES}
본 발명은 광학적 인쇄 헤드(an optical printing head) 및 플렉소그래픽 인쇄 플레이트(flexographic printing plate)의 직접 조판(direct engraving) 방법에 관한 것이다.
플렉소그래피 플레이트의 직접 조판은 레이저 시스템을 사용하여 플레이트 재료 상에 직접 3차원(3-D) 조각(carving)하는 것을 요구한다. 이것은 3-D 피쳐를 생산하기 위해 사후 프로세싱 단계들을 필요로 하는 2차원(2-D) 이미징 기술과는 뚜렷하게 다르다.
이러한 차이는 레이저 이미징 시스템에 대해 몇몇 문제점을 나타낸다:
1. 레이저 시스템은 재료를 제거하기 위해 충분한 전력을 가져야 한다.
2. 레이저 스팟은 고품질 인쇄에서 요구되는 미세한 디테일을 획득하기에 충분히 작아야 한다.
실질적인 관점에서 높은 전력 밀도가 반드시 레이저의 포커스 가능성을 반영하는 것은 아니지만, 이러한 레이저는 광범위 스팟 레이저보다 뚜렷하게 더 높은 비용당 출력 광전력의 와트를 발생시킨다. 그 결과, 높은 출력 광전력을 생산할 수 있는 광범위 레이저 소스를 사용하여 동작하는 것이, 높은 전력 밀도를 가질 수 있지만 비교적 낮은 총 전력 출력을 갖는 작은 스팟 소스를 사용하여 동작하는 것보다 더 바람직할 수 있다.
따라서 미세한 디테일 스크리닝을 필요로 하는 영역을 프로세스하기 위한 미세 스팟 레이저 소스와 피쳐가 넓은 솔리드 영역을 포함하는 이미지의 일부분을 위한 광범위 스팟 레이저 소스의 특성을 결합하는 레이저 시스템을 사용하는 것이 바람직하다.
Juffinger 외 다수에 의한 미국 특허 제6,857,365호는 인쇄 블록 블랭크의 표면 내에 릴리프(relief)를 삽입함으로써 인쇄 블록을 생성하는 방법을 제공한다. 릴리프를 형성하기 위해, 인쇄 블록 블랭크의 재료는 복사에 의한 트랙을 따라 제거된다. 릴리프 영역은 동일한 광학 헤드 상에 장착된 복사 소스에 의해 복사에 노출되는 주파수를 통해서 동일한 트랙을 따라 서로 다른 깊이로 형성될 수 있다.
Ogawa에 의한 미국 공개 출원 제2006/0065147호는 두 개의 프로세스에서 플렉소그래픽 직접 인쇄 플레이트를 조판하는 방법을 제공한다. 하나는 플레이트를 최대 깊이까지 조각하도록 작은 직경을 갖는 정밀한 조판 빔을 사용하여 정밀한 조판 픽셀 피치로 플렉소그래픽 직접 인쇄 플레이트를 조사하기 위한 정밀한 조판 프로세스이다. 다른 프로세스는 플레이트를 릴리프 깊이까지 조각하도록 넓은 직경을 갖는 코스(coarse) 조판 빔을 사용하여 정밀한 조판 픽셀 피치보다 큰 코스 조판 픽셀 피치로 플렉소그래픽 집적 인쇄 플레이트를 조사하는 코스 조판 프로세스이다. 변화가능한 빔 익스팬더(expander)는 단일 레이저 소스로부터 방출된 레이저 빔의 직경을 변화시킨다.
Sievers에 의한 미국 특허 제6,150,629호는 워크피스(workpiece) 표면 내에 원하는 프로파일을 형성하도록 변조된 레이저 빔에 의해 워크피스 표면을 조판하는 데에 사용되는 레이저 조판 장치를 제공한다. 프로파일의 미세한 구조는 비교적 높은 변조 주파수로 음향광학 변조기에 의해 변조되는 제 1 레이저의 레이저 빔을 통해 형성되는 반면, 원하는 프로파일의 깊은 영역은 제 2 레이저의 레이저 빔을 통해 형성되어, 한편으로는 변조기가, 다른 한편으로는 제 2 레이저 빔 소스가 상호관련되지만 개별적인 제어 신호들에 의해 구동되도록 한다. 변조기 및 제 2 레이저 빔 소스로부터의 두 개의 직교하는 편광 레이저 빔은 각각 선택적인 미러에 의해 전달 및 반사되어, 단일 광학 시스템을 통해 기계화될 워크피스 표면으로 공동 도포된다.
Sievers에 의한 미국 공개 특허 출원 제20060132592호는 둘 이상의 광선으로부터 결합된 플럭스(flux)를 통해 이미지의 전달을 제공한다. 특정한 실시예는 결합된 조명을 통해 제 1, 광범위 빔 및 제 1 빔과 플레이트를 공동 조명하는 복수의 제어가능한 펄스된 빔으로부터 CTP 시스템에 대한 마스크 인쇄 플레이트를 제거한다.
Ogawa에 의한 미국 공개 특허 출원 제20060203861호는 리코딩(recording) 드럼을 구비하는 레이저 조판 장치를 제공하며, 리코딩 드럼은 자신의 주변에 장착된 플렉소 민감성 재료 및 이러한 리코딩 드럼의 축에 평행하게 이동가능한 리코딩 헤드와 함께 회전가능하다. 리코딩 헤드는 정밀한 조판 빔(L1)을 방출하는 제 1 레이저 소스, 코스 조판 빔(L2)을 방출하는 제 2 레이저 소스, 정밀한 조판 빔(L1)을 변조시키는 AOM, 정밀한 조판 빔(L1)이 리코딩 드럼의 축 방향으로 스캔하도록 하는 AOD, 코스 조판 빔(L2)을 변조시키는 AOM, 동기화 디바이스 및 플렉소 민감성 재료 상에서 동기화 디바이스에 의해 동기화된 정밀한 조판 빔(L1)과 코스 조판 빔(L2)을 압축하는 옵틱(optic)을 포함한다.
도 1은 플렉소그래픽 플레이트 상의 블랭크 및 상승된 잉크 전사 영역을 도시한 도면,
도 2는 표면에 대해 프레스된 플렉소그래픽 플레이트를 도시한 도면,
도 3은 두 개의 개별적인 광학 캐리지 상에 배치되는 혼성 광학 헤드 컨셉을 도시한 도면,
도 4는 하나의 캐리지 상에 배치되는 혼성 광학 헤드 컨셉을 도시한 도면,
도 5는 광학 시스템에 의해 플렉소그래픽 플레이트 상에 이미징된 섬유 커플링된 다이오드를 도시한 도면,
도 6은 어레이로 배열되어 텔레센트릭 렌즈를 통해 플렉소그래픽 플레이트 상에 이미징되는 복수의 섬유 커플링된 다이오드 레이저 및 섬유를 도시한 도면,
도 7은 다이오드 레이저로부터의 복사를 조준하는 조준 렌즈를 도시한 도면,
도 8은 플렉소그래픽 플레이트 상에 조준 및 이미징되는 결합된 다이오드 레이저로부터의 복사를 도시한 도면,
도 9는 개별적으로 조준되어 플렉소그래픽 플레이트 상에 이미징되는 복수의 결합된 다이오드 레이저를 도시한 도면,
도 10은 반도체 레이저 바의 빠른 축 조준 및 느린 축 조준을 도시한 도면,
도 11은 수직 및 수평으로 적층된 레이저 바를 도시한 도면,
도 12는 편광 빔 결합기를 사용하는 빔 결합을 도시한 도면.
도면의 각 부호의 명칭
5 : 플렉소그래픽 플레이트
10 : 잉크 전사 영역(ink transfer area)
11 : 블랭크 영역 20 : 압력
21 : 이미징 피쳐(imaging feature) 22 : 이미징 피쳐
23 : 접촉 표면 24 : 플렉소그래픽 플레이트
25 : 넓은 블랭크 영역 26 : 좁은 블랭크 영역
30 : 회전 드럼 31 : 미세(fine) 레이저 소스
34 : 제어 디바이스 36 : 광범위(broad) 레이저 소스
38 : 캐리지(carriage) 39 : 캐리지
40 : 플렉소그래픽 플레이트 41 : 캐리지
42 : 미세 레이저 소스 43 : 광범위 레이저 소스
44 : 컨트롤러 디바이스 45 : 드럼
46 : 플렉소그래픽 플레이트 50 : 다이오드 레이저
52 : 섬유 54 : 이미징 광학 시스템
55 : 조판된(engraved) 매체 60 : 섬유
61 : 렌즈 시스템 62 : 조판된 매체
63 : 다이오드 레이저 70 : 조준(collimating) 렌즈
71 : 다이오드 레이저 72 : 레이저 빔
73 : 광학 시스템 74 : 조판된 매체
75 : 레이저 빔 80 : 옵틱(optics)
81 : 조준 렌즈 82 : 이미징 렌즈
83 : 조판된 매체 84 : 다이오드 레이저
90 : 다이오드 레이저 91 : 조준 렌즈
92 : 렌즈 시스템 93 : 조판된 매체
100 : 레이저 바(bar) 101 : 렌즈
102 : 추가 렌즈 110 : 바(bar)
111 : 바 112 : 이미터(emitter)
113 : 이미터 120 : 레이저 소스
121 : 레이저 소스 122 : 조준 렌즈
123 : 조준 렌즈 124 : 레이저 빔
125 : 빔
126 : 파동 지연 플레이트(retarding wave plate)
127 : 이머징 빔(emerging beam)
128 : 편광 빔 결합기 129 : 출력 빔
본 발명은 미세한 디테일 스크리닝을 필요로 하는 영역을 프로세싱하기 위한 미세 스팟 복사 소스 및 넓고 실질적으로 솔리드 영역을 포함하는 영역을 프로세싱하기 위한 광범위 스팟 복사 소스의 특성을 결합한 복사 시스템에 대한 것이다.
특히, 플렉소그래픽 인쇄 플레이트(flexographic printing plate)를 조판하는 시스템은, 각각이 실질적으로 동일한 세기를 갖는 복사를 방출하는 하나 이상의 복사 소스의 제 1 그룹과, 하나 이상의 복사 소스의 제 1 그룹에 연결되어 하나 이상의 복사 소스의 제 1 그룹으로부터 방출된 복사를 플렉소그래픽 인쇄 플레이트로 이미징하는 하나 이상의 제 1 광학 소자와, 각각이 실질적으로 동일한 세기를 갖는 복사를 방출하는 하나 이상의 복사 소스의 제 2 그룹과, 하나 이상의 복사 소스의 제 2 그룹에 연결되어 하나 이상의 복사 소스의 제 2 그룹으로부터 방출된 복사를 플렉소그래픽 인쇄 플레이트로 이미징하는 하나 이상의 제 2 광학 소자를 포함하되, 하나 이상의 복사 소스의 제 1 그룹의 세기 및 스팟 크기는 하나 이상의 복사 소스의 제 2 그룹의 세기 및 스팟 크기와 다르고, 복사 소스의 제 1 그룹 및 복사 소스의 제 2 그룹은 동시에 동작한다.
또한, 플렉소그래픽 인쇄 플레이트를 조판하는 방법은, 하나 이상의 복사 소스의 제 1 그룹의 각 복사 소스를 통해 실질적으로 동일한 세기를 갖는 복사를 방출하는 단계와, 하나 이상의 복사 소스의 제 1 그룹으로부터 방출된 복사를, 하나 이상의 복사 소스의 제 1 그룹에 연결된 하나 이상의 제 1 광학 소자를 통해 플렉소그래픽 인쇄 플레이트로 이미징하는 단계와, 하나 이상의 복사 소스의 제 2 그룹의 각 복사 소스를 통해 실질적으로 동일한 세기를 갖는 복사를 방출하는 단계와, 하나 이상의 복사 소스의 제 2 그룹으로부터 방출된 복사를, 하나 이상의 복사 소스의 제 2 그룹에 연결된 하나 이상의 제 2 광학 소자를 통해 플렉소그래픽 인쇄 플레이트로 이미징하는 단계를 포함하되, 하나 이상의 복사 소스의 제 1 그룹의 세기 및 스팟 크기는 하나 이상의 복사 소스의 제 2 그룹의 세기 및 스팟 크기와 다르고, 복사 소스의 제 1 그룹 및 복사 소스의 제 2 그룹은 동시에 동작한다.
혼성 광학 헤드 시스템(HOHS: Hybrid Optical Head System)으로도 지칭되는 고전력 광범위 스팟과 저전력 미세 스팟을 갖는 복사 소스들의 결합물은 직접 조판 플렉소그래피 애플리케이션의 3-D 프로세싱에 적합하다. 도 1을 참조하면, 플렉소그래픽 플레이트(FP)(5)가 예로서 종이, 패키징 재료 등(도시되지 않음)과 같은 인쇄되는 매체 상에 직접 프레스되기 때문에, 인쇄되는 매체로 잉크를 전사하는 영역(10)은 잉크를 전사하지 않는 블랭크 영역(11)으로부터 상승되어야만 한다. 블랭크 영역(11)의 요구되는 깊이는 FP(5)가 다른 표면에 대해 프레스되었을 때 블랭크 영역(11)이 표면과 접촉하지 않고 유지되도록 하는 깊이이어야 한다.
도 2를 참조하면, FP(24)는 압력(20)에 의해 접촉 표면(23)에 대해 견고하게 프레스된다. FP(24)가 변형될 수 있기 때문에, 넓은 블랭크 영역(25)(전형적으로 이미징에서 넓은 솔리드 영역을 생성하는 데에 사용됨)에 의해 분리된 이미징 피쳐(21)는 보다 강하게 변형되며 작은 블랭크 영역(26)(전형적으로 이미징에서 미세한 디테일을 생성하는 데에 사용됨)에 의해 분리된 이미징 피쳐(22)보다 접촉 표면(23)에 더 가깝게 눌러질 것이다. 따라서, 넓은 블랭크 영역(25)은 표면(23)과 접촉하는 것을 방지하기 위해 좁은 영역(26)보다 더 깊은 깊이를 유지해야 한다. 따라서, 좁은 블랭크 영역(26)은 넓은 블랭크 영역(25)에 대해 요구되는 것보다 더 얕은 깊이로 복사 시스템에 의해 조판될 수 있다. HOHS는 넓은 솔리드 영역이 미세한 디테일에 대해 요구되는 것보다 더 깊은 깊이로 프로세싱되어야 한다는 장점을 취한다.
HOHS는 적어도 두 개의 복사 소스 그룹을 구비하여 구성될 수 있으며, 각 그룹은 적어도 하나의 복사 소스를 포함하고, 이때 그룹 내의 복사 소스는 다른 그룹들 내의 복사 소스의 세기 및 스팟 크기와는 다른, 동일한 세기 및 스팟 카기를 갖는 복사선을 방출하며, 복사 소스의 그룹들은 동시에 동작한다. 복사 소스는 레이저, 레이저 다이오드, 멀티 이미터 레이저 다이오드, 레이저 바, 레이저 적층, 섬유 레이저 등을 포함하지만 이것으로 제한되지는 않는다. 예를 들어, 보다 낮은 전력의 미세 레이저 소스가 솔리드 영역 프로세싱을 도울 수 있지만, 고전력 광범위 레이저 소스는 오직 자신의 스팟 크기보다 크거나 같은 영역에서만 동작할 수 있다. 미세 레이저 소스 및 광범위 레이저 소스는 단일 광학 헤드 내에 집적될 수 있거나 또는 별개로 헤드에 장착되어 분리될 수도 있다. 이러한 구성에서, 레이저 소스는 서로 독립적으로 제어 및 구동된다.
HOHS는 예를 들어, 아래의 소스들 중 하나를 사용한다:
1. 6.5W의 광을 방출할 수 있는 100㎛ 개구의 섬유 연결된 단일 이미터 다이오드 레이저, 예로서 JDSU로부터 입수가능한 Laser Diode, 9xx ㎚, Fiber-Coupled, 6.5W. 이에 대한 설명이 (http://www.jdsu.com/index/cfm?productid=605&pagepath= Products/Commercial_Lasers/Products/Lasers_Diodes&id=2008)에서 입수가능함. 이러한 특정 JDSU 레이저 소스는 초점 깊이에 대한 심각한 손상 없이, 이미징 옵틱에 따라서 약 수십 ㎛ 내의 미세 스팟으로 이미징될 수 있다.
2. 수십 와트의 출력 전력을 제공할 수 있는 반도체 바. 몇몇 반도체 바의 어레이 또는 적층은 수백 와트를 넓은 스팟으로 제공할 수 있다. 단일 바는 초점 깊이에 대한 큰 손상 없이 400㎛ 스팟을 생성할 수 있다. 또한, 단일 바는 짧은 노출 시간 내에 상당한 깊이로 코스 피쳐를 조판할 수 있다.
미세 레이저 소스 또는 복수의 미세 레이저 소스들은 예를 들어 다음과 같이 JDSU로부터 입수가능한 단일 이미터를 구비하는 다이오드 레이저를 포함할 수 있다: Laser Diode, 9xx ㎚, Fiber-Coupled, 6.5W. (http://www.jdsu.com/index/ cfm?productid=605&pagepath=Products/Commercial_Lasers/Products/Lasers_Diodes&id=2008).
미세 소스 레이저 및 광범위 소스 레이저 모두가 섬유-커플링된 및 섬유-커플링되지 않은 구성에서 입수가능하다. 섬유-커플링된 구성에서, 레이저는 개별적인 포커싱 렌즈를 사용하거나 또는 광을 섬유로 굴절시킬 수 있는 표면에서 섬유가 종단되도록 프로세싱함으로써 정의된 렌즈를 사용하여 섬유에 커플링된다. 섬유로부터 이머징되는 개구의 크기는 섬유의 반지름 크기에 의해 결정된다. 개구로부터 출력되는 광이 발산하기 때문에, 원하는 스팟 크기를 나타내기 위해서는 렌즈 또는 렌즈 시스템을 사용함으로써 이미징되어야 한다.
도 3은 HOHS의 일 실시예를 도시하고, 이때 미세 레이저 소스(31) 및 광범위 레이저 소스(36)가 FP(40)이 장착된 회전 드럼(30)의 횡방향 축을 따라 이동하는 캐리지(39, 38)에 각각 장착된다. 레이저 소스(31, 36)는 제어 디바이스(34)에 의해 제어되고, 캐리지(39, 38)는 회전 드럼(30)에 대한 서로 다른 위치에서 서로에 대해 독립적으로 배치될 수 있다.
동작시에, FP(40)는 드럼(30)에 부착되어 스핀된다. 스핀 중에, 제어 디바이스(34)는 레이저 소스(36)의 스팟 크기보다 크거나 같은 소정의 넓은 영역을 제거하도록 레이저 소스(36)를 다이렉팅하는 동시에, 레이저 소스(31)는 미세한 디테일을 필요로 하는 작은 영역과 레이저 소스(31)가 동작하도록 다이렉팅되는 넓은 영역을 제거하도록 다이렉팅된다. 레이저 소스(31, 36)는 각각 그들 각각의 캐리어(39, 38) 상에서 이동되어, 이들이 동작해야 하는 영역 내에 레이저 소스(31, 36)가 위치하도록 한다.
도 4는 미세 레이저 소스(42) 및 광범위 레이저 소스(43)가 동일한 캐리지(41) 상에 장착된 HOHS의 다른 실시예를 도시한다. 레이저(42, 43)는 드럼(45) 상에 장착된 FP(46)를 조판하기 위해서, 이미지의 디테일을 포함하는 데이터에 따라 컨트롤러 디바이스(44)에 의해 독립적으로 제어된다.
동작시에, FP(46)는 드럼(45)에 부착되어 스핀된다. 스핀 중에, 제어 디바이스(44)는 레이저 소스(43)의 스팟 크기보다 크거나 같은 소정의 넓은 영역을 제거하도록 레이저 소스(43)를 다이렉팅하는 동시에, 레이저(42)는 미세한 디테일을 필요로 하는 작은 영역과 레이저 소스(42)가 동작하도록 다이렉팅되는 넓은 영역을 제거하도록 다이렉팅된다. 레이저 소스(42, 43)는 캐리어(41) 상에서 이동되어, 이들이 동작해야 하는 영역 내에 레이저 소스(42, 43)가 위치하도록 한다.
도 5는 섬유(52)에 커플링된 섬유 커플링 다이오드 레이저(50)를 도시하며, 섬유(52)는 조판되는 매체(55) 상에서 포커싱 및 조판하도록 원하는 크기의 스팟을 획득하는 이미징 광학 시스템(54)으로 커플링된다. 이 실시예에서 섬유(52)는 단일 모드 레이저 소스, 다중 모드 섬유 또는 다중 모드 레이저 소스용 섬유 다발일 수 있다.
도 6은 복수의 섬유 커플링 다이오드 레이저(63)가 사용된 다른 실시예를 도시한다. 섬유(60)는 어레이 내에 배치되며 조판되는 매체(62) 상의 렌즈 또는 렌즈 시스템(61)에 의해 이미징될 수 있다. 일례에서, 렌즈 시스템(61)은 텔레센트릭 렌즈로서 구성될 수 있다.
다른 실시예에서, 다이오드 레이저(63) 또는 복수의 다이오드 레이저(63)는 섬유 커플링 다이오드일 수 있다. 다이오드 레이저로부터 방출된 빔은 자신의 전면 파셋을 출발하여 이미터와 근접하게 위치된 렌즈에 의해 캡쳐되어야하는 방식으로 퍼진다. 매우 종종 광은 조준된 렌즈를 남겨두며, 즉 최소 발산으로 광학 축을 따라 전파한다. 조준 렌즈는 단일 렌즈 소자 또는 몇몇 소자들을 포함할 수 있다. 레이저 다이오드(63)가 섬유 커플링된 것일 경우에, 추가적인 소자가 원형 빔 프로파일을 생성하는 데에 필요하다.
도 7은 다이오드 레이저(71)로부터 방출되어 조준 렌즈(70)로 조준된 레이저 빔(75)을 도시한다. 후속하는 광학 시스템(73)은 조판된 매체(74) 상에 빔을 이미징하도록 빔(72)의 경로 내에 배치될 수 있다. 광학 시스템(73)은 또한 조준 렌즈로부터 통합된 레이저 빔(72)을 원형으로 만들기 위한 소자를 포함할 수 있다. 레이저 다이오드로부터 합쳐진 레이저 빔(75)은 자연적으로 타원형의 단면을 갖는다.
도 8은 다이오드 레이저(84), 조준 렌즈(81) 및 조판되는 매체(83) 상으로의 이미징을 위한 이미징 렌즈(82)를 포함하는 비-섬유 커플링된 다이오드 옵틱(80)을 도시한다.
도 9는 잘 정의된 어레이 내에 형성된 하나 이상의 다이오드 레이저(90)를 도시한다. 단일 다이오드 레이저의 경우에서와 같이, 각 다이오드(90)로부터의 광은 각 조준 렌즈(91)에 의해 캡쳐된다. 조준된 렌즈(91)의 어레이로부터의 광은 이미징 렌즈 시스템(92)으로 캡쳐되며 조판되는 매체(93) 상에 이미징된다.
광범위 레이저 소스는 예로서 http://www.dilas.de/products/products.html 및 http://www.scd.co.il/lapid.asp로부터 입수가능한 섬유 커플링된 또는 비-섬유 커플링된 반도체 레이저 바 또는 적층으로 구성될 수 있다.
레이저 바는 전형적으로 10 또는 12nm의 폭을 갖는 비교적 넓은 영역으로부터 광을 방출하고, 서브 이미터의 어레이로 이루어진다. 레이저 바의 총 출력 전력은 50Watts 또는 그 이상에 도달한다.
도 10은 복수의 이미터를 구비하는 레이저 바(100)를 도시한다. 광을 조준하기 위해, 광학 시스템은 65°의 각 범위의 빠른 축(fast axis)를 조준하는 렌즈(101) 및 느린 축(slow axis)를 조준하는 추가의 렌즈(102)로 구성되며, 이것은 각 개별적인 이미터의 앞에 원통형 소자를 포함한다.
도 11a는 수직으로 결합된 수 개의 바(110)를 도시하고 도 11b는 수평으로 결합된 수 개의 바(111)를 도시한다. 각 바(110, 111)는 각각 이미터(112, 113)의 어레이로 구성된다. 바(110)에 의해 생성되는 출력 전력은 모든 개별적인 바에 의해 발생된 출력 전력의 합이다. 바(110, 111)는 개별적으로 어드레스가능할 수 있다.
편광 및/또는 파장 종속적 빔 결합기와 같은 광학 소자가 광범위 레이저 소스의 휘도를 증가시키기 위해서 이러한 몇몇 레이저 디바이스로부터의 광을 결합시키는 데에 추가로 사용될 수 있다. 이러한 바들로부터 방출된 광은 섬유 다발 또는 섬유들 내에 다양한 마이크로-광학적 소자를 사용함으로써 결합될 수 있다. 섬유 커플링되거나 또는 섬유-커플링되지 않은 소스는 미세 스팟에 비해 광범위한 원하는 스팟 크기로 이미징된다. 이러한 레이저 스팟은 플렉소그래픽 인쇄 플레이트의 광범위한 구조를 원하는 정도의 신뢰도로 제거하는 데에 사용된다.
편광을 결합하는 예가 도 12에 기술되었다. 레이저 빔(124)은 조준 렌즈(122)로 결합된 레이저 소스(120)로부터의 조준된 레이저 빔이다. 빔은 편광 빔 결합기(PBC)(128)로 진입한다. PBC와 레이저 소스(120)의 배향은 PBD로부터의 출력이 자신의 원래 방향과 직각을 이루도록 배치된다.
조준 렌즈(123)에 결합된 레이저 소스(121)로부터의 빔(125)은 레이저 빔(124)과 유사하다. 빔(125)은 편광 1/2 파장 지연 웨이브플레이트(126)를 구비한다. 이머징 빔(127)은 90°만큼 회전된 편광 상태를 갖는다. PBC(128)에 진입함으로써, 빔(127)이 전송되어 결합된 출력 빔(129)을 형성하도록 빔(124)과 결합된다.
서로 다른 파장의 광을 방출하는 레이저 다이오드를 사용할 때, 광원은 공동-소유된 미국 특허 출원 제11/353,217호에 기술된 인쇄 플레이트와 같은 직접 조판 인쇄 플레이트의 특정한 광학적 및 열적 특성에 맞추어질 수 있다.

Claims (22)

  1. 플렉소그래픽 인쇄 플레이트(flexographic printing plate)를 조판하는(engraving) 시스템으로서,
    각각이 실질적으로 동일한 세기를 갖는 복사(radiation)를 방출하는 하나 이상의 복사 소스의 제 1 그룹과,
    상기 하나 이상의 복사 소스의 제 1 그룹에 연결되어 상기 하나 이상의 복사 소스의 제 1 그룹으로부터 방출된 복사를 플렉소그래픽 인쇄 플레이트로 이미징하는 하나 이상의 제 1 광학 소자와,
    각각이 실질적으로 동일한 세기를 갖는 복사를 방출하는 하나 이상의 복사 소스의 제 2 그룹과,
    상기 하나 이상의 복사 소스의 제 2 그룹에 연결되어 상기 하나 이상의 복사 소스의 제 2 그룹으로부터 방출된 복사를 상기 플렉소그래픽 인쇄 플레이트로 이미징하는 하나 이상의 제 2 광학 소자를 포함하되,
    상기 하나 이상의 복사 소스의 제 1 그룹의 세기 및 스팟 크기는 상기 하나 이상의 복사 소스의 제 2 그룹의 세기 및 스팟 크기와 다르고,
    상기 복사 소스의 제 1 그룹 및 상기 복사 소스의 제 2 그룹은 동시에 동작하는
    플렉소그래픽 인쇄 플레이트 조판 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 복사 소스의 제 1 그룹은 레이저 다이오드, 멀티 이미터 레이저 다이오드(multi emitter laser diode), 레이저 바(laser bar), 레이저 적층(laser stack), 또는 섬유 레이저(fiber laser)인
    플렉소그래픽 인쇄 플레이트 조판 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 복사 소스의 제 2 그룹은 레이저 다이오드, 멀티 이미터 레이저 다이오드, 레이저 바, 레이저 적층, 또는 섬유 레이저인
    플렉소그래픽 인쇄 플레이트 조판 시스템.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 제 1 광학 소자는 텔레센트릭 렌즈(telecentric lens)를 포함하는
    플렉소그래픽 인쇄 플레이트 조판 시스템.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 제 2 광학 소자는 텔레센트릭 렌즈를 포함하는
    플렉소그래픽 인쇄 플레이트 조판 시스템.
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 제 1 광학 소자는 적어도 하나의 조정 렌즈(collimating lens)를 포함하는
    플렉소그래픽 인쇄 플레이트 조판 시스템.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 제 2 광학 소자는 적어도 하나의 조정 렌즈를 포함하는
    플렉소그래픽 인쇄 플레이트 조판 시스템.
  8. 제 3 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 제 1 광학 소자는 조정 렌즈들의 어레이를 포함하는
    플렉소그래픽 인쇄 플레이트 조판 시스템.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 제 2 광학 소자는 조정 렌즈들의 어레이를 포함하는
    플렉소그래픽 인쇄 플레이트 조판 시스템.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 복사 소스의 제 1 그룹 및 제 2 그룹은 단일의 이동가능 캐리지(carriage) 상에 장착되는
    플렉소그래픽 인쇄 플레이트 조판 시스템.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 복사 소스의 제 1 그룹 및 제 2 그룹은 각각 제 1 및 제 2 이동가능 캐리지 상에 장착되는
    플렉소그래픽 인쇄 플레이트 조판 시스템.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 복사 소스의 제 1 그룹으로부터의 복사는 단일 광학 경로로 결합되는
    플렉소그래픽 인쇄 플레이트 조판 시스템.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 복사 소스의 제 2 그룹으로부터의 복사는 단일 광학 경로로 결합되는
    플렉소그래픽 인쇄 플레이트 조판 시스템.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 복사 소스의 제 1 그룹은 상기 플렉소그래픽 인쇄 플레이트 상에 미세한(fine) 디테일을 조판할 수 있는
    플렉소그래픽 인쇄 플레이트 조판 시스템.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 복사 소스의 제 2 그룹은 상기 플렉소그래픽 인쇄 플레이트 상에 광범위한(broad) 디테일을 조판할 수 있는
    플렉소그래픽 인쇄 플레이트 조판 시스템.
  16. 플렉소그래픽 인쇄 플레이트를 조판하는 방법으로서,
    하나 이상의 복사 소스의 제 1 그룹의 각 복사 소스를 통해 실질적으로 동일한 세기를 갖는 복사를 방출하는 단계와,
    상기 하나 이상의 복사 소스의 제 1 그룹으로부터 방출된 복사를, 상기 하나 이상의 복사 소스의 제 1 그룹에 연결된 하나 이상의 제 1 광학 소자를 통해 플렉소그래픽 인쇄 플레이트로 이미징하는 단계와,
    하나 이상의 복사 소스의 제 2 그룹의 각 복사 소스를 통해 실질적으로 동일한 세기를 갖는 복사를 방출하는 단계와,
    상기 하나 이상의 복사 소스의 제 2 그룹으로부터 방출된 복사를, 상기 하나 이상의 복사 소스의 제 2 그룹에 연결된 하나 이상의 제 2 광학 소자를 통해 플렉소그래픽 인쇄 플레이트로 이미징하는 단계를 포함하되,
    상기 하나 이상의 복사 소스의 제 1 그룹의 세기 및 스팟 크기는 상기 하나 이상의 복사 소스의 제 2 그룹의 세기 및 스팟 크기와 다르고,
    상기 복사 소스의 제 1 그룹 및 상기 복사 소스의 제 2 그룹은 동시에 동작하는
    플렉소그래픽 인쇄 플레이트 조판 방법.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 복사 소스의 제 1 그룹 및 제 2 그룹을 단일의 이동가능 캐리지 상에 장착하는 단계를 더 포함하는
    플렉소그래픽 인쇄 플레이트 조판 방법.
  18. 제 16 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 복사 소스의 제 1 그룹 및 제 2 그룹을 각각 제 1 및 제 2 이동가능 캐리지 상에 장착하는 단계를 더 포함하는
    플렉소그래픽 인쇄 플레이트 조판 방법.
  19. 제 16 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 복사 소스의 제 1 그룹으로부터 방출된 복사를 이미징하는 단계는, 상기 하나 이상의 복사 소스의 제 1 그룹으로부터 방출된 복사를 단일 광학 경로로 결합시키는 단계를 포함하는
    플렉소그래픽 인쇄 플레이트 조판 방법.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 복사 소스의 제 2 그룹으로부터 방출된 복사를 이미징하는 단계는, 상기 하나 이상의 복사 소스의 제 2 그룹으로부터 방출된 복사를 단일 광학 경로로 결합시키는 단계를 포함하는
    플렉소그래픽 인쇄 플레이트 조판 방법.
  21. 제 16 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 복사 소스의 제 1 그룹을 사용하여 플렉소그래픽 인쇄 플레이트 상에 미세한 디테일을 조판하는 단계를 더 포함하는
    플렉소그래픽 인쇄 플레이트 조판 방법.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 복사 소스의 제 2 그룹을 사용하여 플렉소그래픽 인쇄 플레이트 상에 광범위한 디테일을 조판하는 단계를 더 포함하는
    플렉소그래픽 인쇄 플레이트 조판 방법.
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