NL8802928A

NL8802928A - A METHOD AND APPARATUS FOR FORMING A RESISTANT PATTERN ON A CYLINDRICAL ART AND A METAL CYLINDER CREATED BY THE USE OF SUCH A RESISTANCE PATTERN.

Info

Publication number: NL8802928A
Application number: NL8802928A
Authority: NL
Original assignee: Stork Screens Bv
Priority date: 1988-11-28
Filing date: 1988-11-28
Publication date: 1990-06-18
Also published as: CA2003949A1; WO1990006234A1; CA2003949C; AU4807290A; ZA898561B; EP0445207A1; AU631393B2; JPH04502433A

Description

Werkwijze en inrichting voor het vormen van een weerstands-patroon op een cylindrisch voorwerp alsmede een onder toepassing van een dergelijk weerstandspatroon verkregen geëtste metalen cylinder.Method and device for forming a resistance pattern on a cylindrical object as well as an etched metal cylinder obtained by using such a resistance pattern.

De uitvinding heeft in de eerste plaats betrekking op een werkwijze voor het vormen van een weerstandspatroon op een cylindrisch voorwerp omvattende het aanbrengen van een laag van een materiaal dat bestendig is danwel bestendig gemaakt kan worden tegen een toe te passen behandelingsmiddel en/of de behandelingsomstandigheden en het onder toepassing van een laserbundelbewerking vormen van een patroon van plaatsen die ontdaan zijn van genoemde materiaal-laag desgewenst gevolgd door nabehandeling van de materiaal-laag om deze bestendig te maken tegen het behandelingsmiddel en de behandelingsomstandigheden.The invention primarily relates to a method for forming a resistance pattern on a cylindrical object comprising applying a layer of a material which is resistant or can be made resistant to a treatment agent to be used and / or the treatment conditions and forming a pattern of places stripped of said material layer by laser beam processing, if desired, followed by post-treatment of the material layer to make it resistant to the treatment agent and treatment conditions.

Onder een weerstandspatroon wordt in dit geval algemeen een materiaalpatroon verstaan dat de onderliggende delen van een cylinder waarop het is aangebracht beschermt tegen de invloed van een behandelingsmiddel en/of de bij een behandeling heersende omstandigheden.In this case, a resistance pattern is generally understood to be a material pattern that protects the underlying parts of a cylinder to which it is applied against the influence of a treatment agent and / or the conditions prevailing during a treatment.

De behandeling kan bijvoorbeeld bestaan in de etsing van een metalen of uit etsbare kunststof gevormde cylinder. De behandeling kan ook bestaan uit het electrolytisch afzetten van metaal in een electrolyse bad.The treatment may, for example, consist of the etching of a metal cylinder or of an etchable plastic formed cylinder. The treatment can also consist of the electrolytic deposition of metal in an electrolysis bath.

In het hiernavolgende zal voornamelijk gesproken worden over etsweerstandspatronen; de uitvinding is echter daartoe, zoals duidelijk is uit het bovenstaande, niet beperkt.In the following we will mainly talk about etching resistance patterns; however, as is clear from the above, the invention is not limited thereto.

Het vormen van een weerstandspatroon op de buitenzijde van een cylindrisch voorwerp is bekend. Bij het vormen van een etsweerstandspatroon op een cylindrisch metalen voorwerp wordt dit bekleed met een laag etsmiddelbestendig of etsmiddelbestendig te maken materiaal zoals een fotolak of in het algemeen een organische lak. Het metalen cylindrisch voorwerp kan bijvoorbeeld een naadloos metalen cylindrisch voorwerp zijn zoals een huls uit koper, nikkel of ijzer; ook kan uitgegaan worden van een cylindrisch voorwerp dat verkregen is door de uiteinden van een metaalplaat aan elkaar te lassen.The formation of a resistance pattern on the outside of a cylindrical object is known. When forming an etch resistance pattern on a cylindrical metal object, it is coated with a layer of etchant resistant or etch resistant material such as a photoresist or generally an organic lacquer. The metal cylindrical object can be, for example, a seamless metal cylindrical object such as a sleeve of copper, nickel or iron; it is also possible to start from a cylindrical object obtained by welding the ends of a metal plate together.

Voor de keuze der toe te passen materialen is de keuze van de aard van de laserbundelbewerking belangrijk.The choice of the nature of the laser beam processing is important for the choice of the materials to be used.

Betreft de laserbundelbewerking een wegbrandingsproces dan kan voor de toe te passen materiaallaag in principe elk materiaal gekozen worden dat vatbaar is voor wegbranden of verdampen met behulp van een laserbundel.If the laser beam processing relates to a burn-out process, then in principle the material layer to be used can be chosen any material that is susceptible to burn-off or evaporation with the aid of a laser beam.

Betreft de laserbundelbewerking een fotochemische bewerking dan kan gekozen worden voor een materiaal dat onder invloed van straling doorhardt danwel onder invloed van straling oplosbaar wordt in een ontwikkelvloeistof, in dat geval is sprake van de toepassing van negatieve respektievelijk positieve fotolak-systemen. Volgend op een dergelijke laserbundelbewerking bij het uitvoeren van een fotochemisch proces dient nog een ontwikkelstap te worden uitgevoerd om de in een ontwikkelvloeistof nog oplosbare plaatsen respektievelijk oplosbaar gemaakte plaatsen vrij te maken van de materiaallaag. Indien noodzakelijk kan volgend op de eventuele ontwikkelstap danwel volgend op de laserbundelbewerking zelf nog een aanvullende behandeling worden uitgevoerd om de materiaallaag de gewenste etsmiddelbestendigheid te verschaffen.If the laser beam processing is a photochemical processing, it is possible to choose a material which cures under the influence of radiation or which becomes soluble under the influence of radiation in a developing liquid, in which case it concerns the use of negative and positive photoresist systems, respectively. Following such a laser beam operation when carrying out a photochemical process, a further development step has to be carried out in order to free the places still soluble or solubilized places in a developing liquid from the material layer. If necessary, an additional treatment can be carried out after the possible development step or after the laser beam processing itself to provide the material layer with the desired etchant resistance.

In alle gevallen wordt aan het einde van de bewerkingen een cylindrisch metalen voorwerp verkregen dat voorzien is van een etsweerstandspatroon dat de plaatsen van het cylindrisch voorwerp die niet door etsmiddel aangetast moeten worden beschermd tijdens de opvolgend uit te voeren etsing.In all cases, at the end of the operations, a cylindrical metal object is provided which is provided with an etching resistance pattern protecting the places of the cylindrical object not to be affected by etchant during the subsequent etching to be performed.

Bij het aanbrengen van een dergelijk etsweerstandspatroon uitsluitend aan de buitenzijde van het cylindrisch voorwerp treedt er de moeilijkheid op van een zeer aanzienlijke mate van zijdelingse etsing indien door etsing perforaties moeten gevormd worden in de wand van het cylindrische voorwerp.When such an etching resistance pattern is applied exclusively to the outside of the cylindrical object, the difficulty of a very considerable degree of lateral etching arises if etching has to form perforations in the wall of the cylindrical object.

Een dergelijke sterke zijdelingse etsing brengt met zich mee dat de fijnheid van het aan te brengen perforatiepatroon sterk beperkt is op grond van de overweging dat de perforaties met name aan de binnenzijde van het cylindrisch voorwerp elkaar niet mogen overlappen.Such a strong lateral etching entails that the fineness of the perforation pattern to be applied is strongly limited on the grounds that the perforations in particular on the inside of the cylindrical object must not overlap.

De onderhavige uitvinding heeft ten doel een werkwijze van de in de aanhef bedoelde soort te verschaffen waarin het mogelijk is om aan beide zijden van een metalen cylindrisch voorwerp een etsweerstandspatroon te realiseren waardoor een veel hogere fijnheid bereikt kan worden bij het dooretsen dan tot nu toe gebruikelijk was.The object of the present invention is to provide a method of the type referred to in the preamble, in which it is possible to realize an etching resistance pattern on both sides of a metal cylindrical object, so that a much higher fineness can be achieved during etching than hitherto usual. used to be.

Volgens de uitvinding wordt bedoelde werkwijze gekenmerkt doordat de materiaallaag zowel aan de binnenzijde als aan de buitenzijde van het metalen cylindrisch voorwerp wordt aangebracht terwijl zowel aan de binnen- als buitenzijde een patroon van plaatsen wordt gevormd die ontdaan zijn van de materiaallaag terwijl de patronen aan de binnen- en de buitenzijde een vaste vooraf bepaalde relatie ten opzichte van elkaar bezitten.According to the invention, the method referred to is characterized in that the material layer is applied both on the inside and on the outside of the metal cylindrical object, while on the inside and on the outside a pattern is formed of places which are stripped of the material layer while the patterns on the inside and outside have a fixed predetermined relationship to each other.

Het is gebleken dat het mogelijk is om zowel aan de binnen- als aan de buitenzijde van een cylindrisch metalen voorwerp weerstandspatronen zoals etsweerstandspatronen te vormen die met zeer grote nauwkeurigheid ten opzichte van elkaar gepositioneerd kunnen worden zodat van twee zijden geëtst kan worden.It has been found that it is possible to form resistance patterns such as etching resistance patterns on the inside as well as the outside of a cylindrical metal object, which can be positioned with great precision relative to each other so that etching can be done from two sides.

Door etsing van twee zijden wordt enerzijds een vermindering van de zijdelingse etsing over de totale dikte van het cylindrisch voorwerp bereikt zodat de te bereiken dooretsingsfijnheid hoger kan worden, d.w.z. een grotere perforatiedichtheid (gaten/eenheid van oppervlak). Ook kan bij eenzelfde perforatiedichtheid door tweezijdig etsen een grotere doorlaat (open oppervlak/eenheid van oppervlak) worden gerealiseerd. Ook zal door de tweezijdige etsing de totale etstijd aanzienlijk bekort worden.On the one hand, etching on both sides results in a reduction of the lateral etching over the total thickness of the cylindrical object, so that the etching fineness to be achieved can be increased, i.e. a greater perforation density (holes / unit of area). With the same perforation density, a larger passage (open surface / unit of surface) can also be realized by two-sided etching. The two-sided etching will also significantly reduce the total etching time.

Opgemerkt wordt dat het aan twee zijden etsen van een voorwerp op zich bekend is. In dergelijke bekende werkwijzen wordt uitgegaan van een vlak plaatvormig metaalmateriaal dat aan twee zijden van een etsweerstandspatroon wordt voorzien waarbij de beide patronen zeer nauwkeurig ten opzichte van elkaar gepositioneerd worden. In een dergelijk geval zijn de beeld-dragende fotolakpatronen ter weerszijden van de plaat corresponderend en komen tot stand door gebruik maken van een patroonvormingsstap met behulp van een fotografisch filmsysteem waarbij de boven- en de onderfilm nauwkeurig ten opzichte van elkaar worden gepositioneerd binnen + 25 micrometer.It is noted that etching an object on two sides is known per se. In such known methods, a flat sheet metal material is used which is provided with an etching resistance pattern on two sides, the two patterns being positioned very accurately with respect to each other. In such a case, the image-bearing photoresist patterns on either side of the plate are corresponding and are created using a patterning step using a photographic film system in which the top and bottom films are accurately positioned within + 25 micrometres .

Bedoelde bekende werkwijzen geven geen informatie omtrent de mogelijkheid om aan de binnen- en buitenzijde van een cylindrisch metalen voorwerp een etsweerstandspatroon aan te brengen.Said known methods do not provide information about the possibility of applying an etching resistance pattern on the inside and outside of a cylindrical metal object.

De uitvinding heeft eveneens betrekking op een inrichting voor het volgens een vooraf bepaald patroon met een laserbundel behandelen van een laag van een materiaal die zich bevindt op het oppervlak van een metalen cylindrisch voorwerp tenminste omvattende een opspaninrichting voor het roteerbaar opstellen van het cylindrisch voorwerp, laserbundelvormingsmiddelen, laserbundelafbuigings-en geleidingsmiddelen alsmede electronische meet- en regelsystemen voor het regelen en besturen van de laserbundelbehandeling.The invention also relates to a device for laser-treating a layer of a material located on the surface of a metal cylindrical object according to a predetermined pattern, at least comprising a clamping device for rotatably arranging the cylindrical object, laser beam-forming means , laser beam deflection and guiding means as well as electronic measuring and control systems for controlling and controlling the laser beam treatment.

Een dergelijke inrichting wordt volgens de uitvinding gekenmerkt doordat de inrichting middelen omvat voor het opnemen van de uiteindedelen van een te behandelen cylindrisch voorwerp onder vrijlaten van het inwendige daarvan en dat deze is voorzien van middelen voor het vormen van twee laserbundels en geleidingsmiddelen aanwezig zijn om de twee bundels toe te voeren aan twee bundelfocusseringsorganen die zijn opgesteld tegenover de buiten respectievelijk binnenzijde van het cylindrisch voorwerp en middelen aanwezig zijn waarmee de bundeltocusseringsorganen een bestuurde beweging kunnen uitvoeren langs lijnen die evenwijdig zijn aan de as van het cylindrisch voorwerp voor het vormen van patronen van met een laserbundel behandelde plaatsen van een materiaallaag aan de binnen- en buitenzijde van het cylindrisch voorwerp.According to the invention, such a device is characterized in that the device comprises means for receiving the end parts of a cylindrical object to be treated, leaving the interior thereof free, and that it is provided with means for forming two laser beams and guiding means to provide the supplying two beams to two beam focusing members disposed opposite the outer and inner sides of the cylindrical object, respectively, and means for providing the beam focusing members with controlled movement along lines parallel to the axis of the cylindrical object to form patterns of Laser beam treated places of a material layer on the inside and outside of the cylindrical object.

In het bijzonder wordt gebruik gemaakt van een bundel-splitsingsinrichting voor het in twee deelbundels splitsen van een van één laserinrichting afkomstige enkelvoudige laserbundel.In particular, use is made of a beam splitting device for splitting a single laser beam from one laser device into two sub-beams.

Gevonden is dat het mogelijk is om twee laserbundels toe te passen of een gevormde laserbundel met behulp van een op zich bekende laserbundelsplitsingsinrichting in twee deelbundels te splitsen en de twee bundels of deelbundels te benutten voor het bewerken van zich aan de binnen- en buitenzijde van een cylindrisch voorwerp bevindende materiaallagen teneinde daarin een patroon van plaatsen te vormen die zijn ontdaan van het betreffende materiaal zodat op die wijze een etsweerstands-patroon aan beide zijden van het cylindrisch voorwerp wordt gevormd.It has been found that it is possible to use two laser beams or to split a formed laser beam into two subbeams by means of a laser beam splitter known per se and to use the two beams or subbeams for processing on the inside and outside of a material layers disposed cylindrical to form therein a pattern of places stripped of the material in question so that an etch resistance pattern is thus formed on both sides of the cylindrical object.

Opgemerkt wordt dat een inrichting van de hierboven als uitgangspunt beschreven soort op zich bekend is uit het Oostenrijkse octrooischrift 382558.It is noted that a device of the type described above as a starting point is known per se from Austrian patent specification 382558.

Bedoeld octrooischrift beschrijft een inrichting waarin een gelakt zeefdrukschabloon kan worden gespannen op een opspanwals waarbij met behulp van een geprogrammeerd werkende laserbundel die gaten worden opengebrand die liggen in de delen van het schabloon die overeenkomen met de patroondelen die met behulp van het schabloon gedrukt moeten worden.Said patent describes an apparatus in which a lacquered screen printing scone can be stretched on a clamping roller in which, using a programmed laser beam, those holes are burned open which lie in the parts of the scone corresponding to the pattern parts to be printed by means of the scone.

De onderhavige aanvrage beschrijft een inrichting voor het behandelen van aan de binnen- en buitenzijde van een cylindrisch voorwerp, zoals een metalen huls, aanwezige materiaallagen. Daartoe is in de inrichting volgens de uitvinding de opspanning van het cylindrisch voorwerp zodanig tot stand gebracht dat de binnenzijde ervan vrij blijft.The present application describes an apparatus for treating material layers present on the inside and outside of a cylindrical object, such as a metal sleeve. To this end, the fixture of the cylindrical object is arranged in the device according to the invention such that the inside thereof remains free.

In z'n algemeenheid zal de inrichting volgens de uitvinding zoals aangegeven twee laserinrichtingen omvatten met de daarbij behorende afbuigings-, geleidings-, besturings- en regelmiddelen. Bij toepassing van twee lasers met afzonderlijke besturing en regeling kan aan binnen- en buitenzijde van een cylinder, al dan niet gelijktijdig een afzonderlijk patroon worden gevormd. Door koppeling van de beide systemen kan voor een relatie tussen beide patronen zorg worden gedragen. Doelmatig omvat de inrichting volgens de uitvinding één laser-inrichting welks bundel m.b.v. een bundelsplitsingsinrichting in twee deelbundels wordt gesplitst.In general, the device according to the invention will, as indicated, comprise two laser devices with the associated deflection, guiding, control and regulation means. When two lasers with separate control and regulation are used, a separate pattern can be formed on the inside and outside of a cylinder, whether or not simultaneously. By linking the two systems, a relationship between the two patterns can be ensured. The device according to the invention expediently comprises one laser device, whose beam with the aid of a beam splitter is split into two sub-beams.

Om rekening te houden met eventueel slingeren van het te behandelen cylindrische voorwerp zijn met voordeel in tenminste één der bundelfocusseringsorganen middelen aanwezig voor het constant houden van de afstand tussen het hart van het lenzenstelsel dat deel uitmaakt van een bundelfocusserings-orgaan en het hart van de trefplaats van de stralenbundel met het te behandelen cylindrisch voorwerp.In order to take into account any possible swinging of the cylindrical object to be treated, means are advantageously present in at least one of the beam focusing members for keeping the distance constant between the center of the lens system forming part of a beam focusing member and the center of the target site. of the beam with the cylindrical object to be treated.

Een dergelijk systeem van constant houden der afstand is beschreven in de niet vóórgepubliceerde Nederlandse octrooiaanvrage 8801551; opname ervan resulteert in een verregaand constant houden van de afstand tussen focusseringslenssamenstel en het oppervlak van een ingespannen cylinder.Such a system of keeping the distance constant is described in the non-prepublished Dutch patent application 8801551; its inclusion results in a substantially constant distance between the focusing lens assembly and the surface of a clamped cylinder.

Voor een precieze bepaling van de afstand tussen bijvoorbeeld een focusserend lenzenstelsel en een voorwerp waarop gefocusseerd moet worden kan een beroep worden gedaan op de werkwijze en inrichting voor het meten van afstand die is beschreven in de niet vóórgepubliceerde Nederlandse octrooiaanvrage 8802397.For a precise determination of the distance between, for example, a focusing lens system and an object to be focused on, use can be made of the method and device for measuring distance described in the non-prepublished Dutch patent application 8802397.

De in deze laatste aanvrage beschreven afstandsbepalings-middelen kunnen met succes worden toegepast in de middelen voor het constant houden van een afstand uit de hiervoor genoemde Nederlandse octrooiaanvrage 8801551.The distance determining means described in this last application can be successfully used in the means for keeping a distance constant from the aforementioned Dutch patent application 8801551.

De inhoud van de hiervoor genoemde, niet vóórgepubliceerde octrooiaanvrage 8801551 en 8802397 wordt, vanwege bovenbeschreven toepassing in de inrichting volgens de onderhavige uitvinding, geacht te zijn opgenomen in deze beschrijving.The contents of the aforementioned unpublished patent applications 8801551 and 8802397 are considered to be included in this specification because of the above-described application in the device of the present invention.

In het bijzonder is het met de inrichting volgens de uitvinding mogelijk om patronen op de binnen- en buitenzijde van het cylindrisch lichaam te vormen die een vaste voorafbepaalde relatie ten opzichte van elkaar bezitten.In particular, with the device according to the invention it is possible to form patterns on the inside and outside of the cylindrical body which have a fixed predetermined relationship to each other.

Dit kan zoals later nog zal worden aangegeven inhouden dat de patronen aan binnen- en buitenzijde van de metalen cylinder identiek zijn, doch kan ook inhouden dat de patronen niet identiek zijn en ten opzichte van elkaar zijn verschoven. Tenslotte heeft de uitvinding betrekking op een geëtste metalen cylinder verkregen door etsen van een metalen cylinder onder toepassing van een etsweerstandspatroon dat na de etsbewerking verwijderd is die wordt gekenmerkt doordat uitgegaan werd van een cylinder met aan de binnen- en buitenzijde ervan een etsweerstandspatroon waarbij het etsweerstandspatroon werd verkregen door toepassing van de werkwijze volgens de uitvinding zoals hiervoor beschreven.As will be stated later, this may mean that the cartridges on the inside and outside of the metal cylinder are identical, but it may also mean that the cartridges are not identical and have shifted relative to each other. Finally, the invention relates to an etched metal cylinder obtained by etching a metal cylinder using an etching resistance pattern which has been removed after the etching operation, which is characterized in that a cylinder with an etching resistance pattern on the inside and the outside thereof, starting with the etching resistance pattern was obtained by using the method according to the invention as described above.

De uitvinding zal nu worden toegelicht aan de hand van de tekening waarin: - figuur 1 een schematisch beeld geeft van een inrichting volgens de uitvinding en, - figuur 2 in doorsnede een aantal mogelijke patroonvormen en patroonpositioneringen toont.The invention will now be elucidated with reference to the drawing, in which: - figure 1 shows a schematic view of a device according to the invention and, - figure 2 shows in cross section a number of possible pattern shapes and pattern positions.

In figuur 1 is een inrichting voor het behandelen van een cylindrisch metalen voorwerp dat aan de binnen- en buitenzijde is voorzien van materiaallagen met 1 aangeduid.In figure 1, an apparatus for treating a cylindrical metal object which is provided with material layers on the inside and outside is indicated by 1.

Het cylindervormige metalen voorwerp 20 is bijvoorbeeld een door electrolytisch neerslaan van nikkel gevormde naadloze huls die aan binnen- en buitenzijde van een geschikte organische lak is voorzien die met behulp van laserbestraling plaatselijk kan worden weggebrand.The cylindrical metal object 20 is, for example, a seamless sleeve formed by electrolytic deposition of nickel, which is provided on the inside and outside with a suitable organic lacquer which can be locally burned away by means of laser irradiation.

De inrichting omvat een laser 11 en lasergeleidings- en splitsingsmiddelen 12 respektievelijk 13. De bundelsplitser 13 verdeelt de bundel in 2 delen die gelijke of eventueel ongelijke intensiteit kunnen bezitten. De twee deelbundels worden via de spiegelmiddelen 8, 8’ en 6, 6' geleid naar de laserfocusseringsmiddelen 5 en 5’ waarbij het focus van beide deelbundels komt te liggen in het hart van de materiaallaag die zich bevindt aan de binnen- en buitenzijde van het cylindervormig metalen lichaam 20. Het focusseringspunt is schetsmatig aangegeven met 21.The device comprises a laser 11 and laser guiding and splitting means 12 and 13, respectively. The beam splitter 13 divides the beam into 2 parts, which may have equal or, if desired, unequal intensity. The two sub-beams are guided via the mirror means 8, 8 'and 6, 6' to the laser focusing means 5 and 5 ', the focus of both sub-beams being placed in the center of the material layer located on the inside and outside of the cylindrical metal body 20. The focus point is sketched by 21.

Het cylindervormig metalen lichaam is opgespannen met behulp van eindringen 25 (in vergroot doorsnede detail aangeduid met 25'), roteringsmiddelen en spanmiddelen 2 en 3.The cylindrical metal body is clamped by means of end rings 25 (in enlarged sectional detail indicated by 25 '), rotating means and clamping means 2 and 3.

Het cylindervormig metalen voorwerp 20 dat voorzien is aan de binnen- en buitenzijde van een geschikte materiaallaag wordt geroteerd om z'n as en tijdens de rotering voeren de focusseringsmiddelen 5 en 5' een vooraf bepaalde beweging uit die evenwijdig is aan de as van de cylinder 20 en waarbij de bekrachtiging van de deelbundelgeleidingsmiddelen zodanig is dat naar wens en volgens een vooraf bepaald programma de deelbundels hun werking op de betreffende materiaallagen kunnen uitvoeren.The cylindrical metal object 20 provided on the inside and outside with a suitable material layer is rotated about its axis and during the rotation the focusing means 5 and 5 'perform a predetermined movement parallel to the axis of the cylinder And wherein the excitation of the sub-beam guiding means is such that the sub-beams can execute their action on the relevant material layers as desired and according to a predetermined program.

Tijdens de bewerking worden de laserfocusseringsmiddelen 5 en 5' en de daarbij behorende afbuigingsmiddelen 6 en 6' bewogen langs spindels 4 en 4' volgens een vooraf bepaald schema waarbij de beweging wordt geregeld met behulp van motoren 18 en 19 die zijn gekoppeld aan een centrale logische eenheid.During the operation, the laser focusing means 5 and 5 'and the associated deflection means 6 and 6' are moved along spindles 4 and 4 'according to a predetermined schedule, the movement being controlled by motors 18 and 19 coupled to a central logic unit.

Ook de draaiing van het cylindervormige voorwerp wordt met behulp van motor 17 geregeld die eveneens in verbinding staat met de centrale logische eenheid zoals een computer.The rotation of the cylindrical object is also controlled by means of motor 17, which is also connected to the central logic unit, such as a computer.

Zoals schetsmatig te zien is wordt de positie van de deelbundelfocusseringseenheid 5' vastgesteld door een deel van de deelbundel 22 te laten stralen door de spiegel 6' door deze gering doorlatend te maken. De positie van de focusserings-inrichting 5* ligt op die wijze vast ten opzichte van de optische liniaal 23 waarvan het signaal via verbinding 24 wordt teruggevoerd naar de centrale logische eenheid 10. Ook de laserregelingseenheid 14 is gekoppeld met de centrale computer zodat door de computer een regeling kan worden uitgevoerd die volgens een vooraf bepaald programma de verplaatsing van de focusseringseenheden 5 en 5'; de rotatie van de cylinder 20; en de werking van de door focusseringsmiddelen 5 en 5' doorgelaten deelbundels regelt.As can be seen schematically, the position of the sub-beam focusing unit 5 'is determined by letting a part of the sub-beam 22 radiate through the mirror 6' by making it slightly transmissive. The position of the focusing device 5 * is thus fixed with respect to the optical ruler 23 whose signal is fed back via connection 24 to the central logic unit 10. The laser control unit 14 is also coupled to the central computer so that the computer a control can be performed which, according to a predetermined program, displaces the focusing units 5 and 5 '; the rotation of the cylinder 20; and controls the operation of the sub-beams transmitted by focusing means 5 and 5 '.

De positie van 5' ten opzichte van de lineaal kan worden bepaald zoals hierboven aangegeven. In plaats van een deel van de bundel 22 te gebruiken kan ook een kleine laser worden verbonden met 5' die men op de liniaal 23 laat schijnen; op die wijze is eveneens een nauwkeurige positievaststelling mogelijk. Ook zonder toepassing van een liniaal kan een positiebepaling en regeling plaats vinden door de motorstand van de motor 18 en/of 19 terug te koppelen naar de logische eenheid 10. Uiteraard is een dergelijke benadering slechts mogelijk indien de mechanische nauwkeurigheid van de motor, koppeling en spindel voldoende groot is en de instellingen ervan reproduceerbaar.The position of 5 'to the ruler can be determined as indicated above. Instead of using part of the beam 22, a small laser can also be connected to 5 'which is shined on the ruler 23; in this way an accurate position determination is also possible. Even without the use of a ruler, a position determination and control can take place by feeding the motor position of the motor 18 and / or 19 back to the logic unit 10. Obviously, such an approach is only possible if the mechanical accuracy of the motor, coupling and spindle is sufficiently large and its settings reproducible.

Via een interface 15 kan ook het signaal dat afkomstig is van een scanner worden toegevoerd aan de computer zodat een rechtstreekse vertaling kan worden tot stand gebracht tussen een op een scanner afgetast origineel en het door de laser belichting aangebracht patroon op de binnen- en buitenzijde van een cylinder 20.The signal from a scanner can also be supplied to the computer via an interface 15 so that a direct translation can be effected between an original scanned on a scanner and the pattern applied by the laser illumination on the inside and outside of a cylinder 20.

In figuur 2 is schetsmatig aangegeven hoe de etsweerstands-patronen ter weerszijden van de wand van een cylindervormig voorwerp ten opzichte van elkaar kunnen zijn gepositioneerd en hoe de vormen van beide etsweerstandspatronen zich kunnen verhouden.Figure 2 shows diagrammatically how the etching resistance patterns can be positioned on either side of the wall of a cylindrical object relative to each other and how the shapes of both etching resistance patterns can relate.

In figuur 2a is een deel van de wand van een cylindervormig voorwerp 30 aangegeven waarop zich aan twee zijden patronen 31 en 32 bevinden. De patronen vertonen openingen 35 en 36 en getoond is dat er reeds een etsing heeft plaatsgevonden die holten 33 en 34 heeft gevormd. In de getoonde situatie kan de etsing doorgezet worden totdat een volledige perforatie van het materiaal 30 is bereikt. Ook kan de etsing op dit moment beëindigd worden of nog korte tijd worden doorgezet om te bereiken dat zich aan de binnen- en buitenzijde van het materiaal een patroon van holten vormt maar waarbij het materiaal niet volledig wordt doorgeëtst.Figure 2a shows part of the wall of a cylindrical object 30 on which cartridges 31 and 32 are located on two sides. The cartridges have openings 35 and 36 and it has been shown that an etching has already taken place which has formed cavities 33 and 34. In the situation shown, the etching can be continued until a complete perforation of the material 30 is achieved. Also, the etching may be terminated at this time or continued for a short time to ensure that a pattern of voids forms on the inside and outside of the material but the material is not fully etched through.

In het laatste geval wordt aan beide zijden van het cylindervormige metalen voorwerp een patroon van putjes verkregen waarbij het totaal van de putjes een informatie kan omvatten die met optische of mechanische middelen kan worden afgetast.In the latter case, a pattern of pits is obtained on both sides of the cylindrical metal object, wherein the sum of the pits may comprise information that can be scanned by optical or mechanical means.

Het spreekt vanzelf dat een dergelijke cylinder die aan twee zijden voorzien is van een hoeveelheid informtie ook opengesneden kan worden ter vorming van een vlakke metalen plaatdat aan twee zijden informatie bevat.It goes without saying that such a cylinder provided on two sides with an amount of information can also be cut open to form a flat metal plate which contains information on two sides.

In figuur 2b is de situatie aangegeven dat de etsweerstands-patronen 31 en 32 aan beide zijden van het cylindervormige voorwerp wel dezelfde positie ten opzichte van elkaar innemen maar waarbij de patronen aan beide zijden qua open oppervlak van elkaar verschillen. Bij etsing zal. de holte 34 een geringer oppervlak bezitten dan de holte 33 samenhangend met het feit dat de opening 35 kleiner is van oppervlak dan de opening 36 (zie voor aanduiding figuur 2a).In figure 2b the situation is indicated that the etching resistance cartridges 31 and 32 do occupy the same position with respect to each other on both sides of the cylindrical object, but in which the patterns on both sides differ in open area from each other. When etching will. the cavity 34 has a smaller surface area than the cavity 33, due to the fact that the opening 35 is smaller in area than the opening 36 (see figure 2a for indication).

Een dergelijke rangschikking en vorming kan van belang zijn indien aan één zijde van het cylindervormig voorwerp in hoge mate de zijdelingse etsing vermeden dient te worden. Ook in het hier in figuur 2b geschetste geval kan afhankelijk van het beoogde doel een volledige dooretsing van de cylinder tot stand worden gebracht terwijl eveneens een etsing over slechts een gedeelte van de totale dikte door tweezijdige etsing worden weggenomen.Such an arrangement and formation can be important if lateral etching is to be largely avoided on one side of the cylindrical object. Also in the case outlined here in figure 2b, depending on the intended purpose, a full etching of the cylinder can be effected, while an etching over only a part of the total thickness can also be removed by two-sided etching.

In figuur 2c is zichtbaar dat de aan beide zijden van de cylinder gevormde patronen zowel verschillen van vorm als ook verschillen van plaatsing. In dit geval kan als voorbeeld gedacht worden aan een situatie waarbij het etsweerstandspatroon 31 aan de bovenzijde een rasterkarakter bezit terwijl het etsweerstandspatroon 32 aan de binnenzijde sleufvormige openingen omvat die in een spiraalvorm zijn gerangschikt en waarbij bij dooretsing op vooraf bepaalde plaatsen een in de spiraal liggende sleufvormige opening en een gatvormige opening elkaar raken. In figuur 2d is aangegeven de situatie waarbij de etsweerstandspatronen gelijk van vorm zijn maar waarbij de positionering der patronen onderling verschillend is.Figure 2c shows that the cartridges formed on both sides of the cylinder differ in shape as well as in placement. In this case, as an example, a situation can be envisaged in which the etching resistance pattern 31 has a raster character on the top, while the etching resistance pattern 32 on the inside comprises slit-shaped openings arranged in a spiral shape and in which, in etching at predetermined places, a spiral-shaped aperture slot-shaped opening and a hole-shaped opening contact each other. Figure 2d shows the situation in which the etching resistance patterns are of the same shape, but in which the positioning of the patterns is mutually different.

Tenslotte kan ook nog gedacht worden aan een situatie waarbij de etsweerstandpatronen aan binnen- en buitenzijde van de cylinder verschillend zijn van vorm en waarbij de positie der beide patronen geen relatie tot elkaar bezitten.Finally, it is also possible to envisage a situation in which the etching resistance patterns on the inside and outside of the cylinder are different in shape and in which the position of the two cartridges have no relation to each other.

De in de figuren 2a tot en met d getoonde etsweerstandspatronen kunnen gelijktijdig door laserbelichting worden gevormd in beide materiaallagen (waar nodig in combinatie met noodzakelijke ontwikkel- en of nabehandelingsstappen) doch kunnen ook na elkaar worden gevormd.The etching resistance patterns shown in Figures 2a to d can be simultaneously laser-formed in both layers of material (where necessary in combination with necessary development and or post-treatment steps), but can also be formed sequentially.

Indien de patronen na elkaar worden gevormd kan nog de vorming worden uitgevoerd in eenzelfde beweging van de beide focusseringsinrichtingen 5 en 5' terwijl eveneens elk der patronen in een afzonderlijke doorgang kan worden gevormd waarbij onafhankelijk van elkaar de focusseringsmiddelen 5 en 5' worden bekrachtigd en bestuurd.If the cartridges are formed one after the other, the molding can still be carried out in the same movement of the two focusing devices 5 and 5 ', while each of the cartridges can also be formed in a separate passage, whereby the focusing means 5 and 5' are actuated and controlled independently of each other. .

Met betrekking tot het etsproces als zodanig wordt nog verwezen naar de gelijktijdig met de onderhavige aanvrage ingediende Nederlandse octrooiaanvrage (dossier 885132/Ba) van aanvraagster waarin een etswerkwijze wordt beschreven waarmee het mogelijk is om de zijdelingse etsing tijdens de etsbewerking naar believen te sturen door etsfaktor-beïnvloedende middelen in het metaal in te bouwen.With regard to the etching process as such, reference is also made to the applicant's Dutch patent application (file 885132 / Ba) filed simultaneously with the present application, in which an etching method is described which makes it possible to control the lateral etching at will by etching factor during the etching operation. -Build influences into the metal.

Claims

A method for forming a resistance pattern on a cylindrical object comprising applying a layer of a material that is resistant or can be made resistant to a treatment agent to be used and the treatment conditions and forming a laser beam operation pattern of places stripped of said material layer if desired followed by post-treatment of the material layer to make it etchant resistant to the treating agent and the treatment conditions characterized in that the material layer (31, 32) is on both the inside and the outside of the cylindrical object (30) is applied and a pattern is formed on the inside as well as on the outside of places (35, 36) which are stripped of the material layer (31, 32) while the patterns on the inside and the outside have a fixed predetermined have a relationship with each other.

2. Apparatus for laser-treating a layer of a material located on the surface of a cylindrical object according to a predetermined pattern, at least comprising a clamping device for rotatably arranging the cylindrical object, laser beam-forming means, laser beam deflection and guiding means, as well as electronic measuring and control systems for controlling and controlling the laser beam treatment, characterized in that the device comprises means (2, 3) for receiving the end parts (25) of a cylindrical object (20), leaving the interior thereof free, and that the device (1) is provided with means for forming two laser beams and guiding means (6, 6 ', 8f 8') are provided to supply the two beams to two beam focusing members (5, 5 ') arranged opposite the outside and inside of the cylindrical object (20) and means are present with which the beam focuserin sensor members (5, 5 ') can perform a controlled movement along lines (4, 4') parallel to the axis of the cylindrical object (20) to form patterns of laser beam treated places of a material layer on the inside - and outside of the cylindrical object. Device according to claim 2, characterized in that the means for forming two laser beams consist of a laser beam splitting device (13) for forming two laser beams (21, 22). Device according to claims 2-3, characterized in that at least one of the beam focusing members (5, 5 ') comprises means for maintaining a constant predetermined distance between the center of the lens system forming part of a beam focusing member (5, 5') and the center of the location (21) of the beam with the surface of the cylindrical object (20). Device according to claims 2-4, characterized in that the device is capable of forming patterns on the inside and the outside of the cylindrical body (20) which have a fixed predetermined relationship to each other.

6. Etched metal cylinder obtained by etching a metal cylinder using an etching resistance cartridge removed after the etching operation, characterized in that the etching resistance pattern is located on the inside and outside of the cylinder and is obtained by using the method according to claim 1.