专利名称：印刷版的制版方法以及印刷版的制版装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种对例如柔性版等的凸版印刷版、凹版等的凹版印刷版等印刷版进行制版的印刷版的制版方法以及印刷版的制版装置。
背景技术：
目前，作为这样的印刷版的制版装置，公知有例如美国专利第5327167号说明书中记载的激光雕刻机。该激光雕刻机通过利用从激光光源射出的激光束扫描记录材料，从而对记录材料的表面进行雕刻而制造凸版印刷版，具有激光光源；用来调制从该激光光源射出的激光束的调制器(modulator)；在其外周部安装有记录材料而进行旋转的记录鼓；以能够沿着与该记录鼓的轴心平行的方向移动的形式构成的、对安装在记录鼓的外周部的记录材料照射从激光光源射出的激光束的记录光头。
在这种凸版印刷版的制版装置中，基于激光光源的功率和记录材料的感度，激光束的扫描速度、即记录鼓的旋转速度被设定为能够得到的所需最大雕刻深度的值。而比最大雕刻深度浅的雕刻部分，以使照射记录材料的激光束的功率降低的状态进行雕刻。
这时，由于在激光束进行的记录材料的雕刻中，需要比较大的功率，所以存在印刷版的制版需要较长的时间的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种能够通过有效使用激光束来缩短制版时间的印刷版的制版方法以及印刷版的制版装置。
上述发明的目的，是由下述方法实现的，即，一种印刷版的制版方法，通过利用从激光光源射出的、对应于图像信号而被调制的激光束扫描记录材料，从而对记录材料的表面进行雕刻而制造印刷版，其特征在于，包括第一雕刻工序，使用具有第一束径的激光束，以第一像素间距照射记录材料，进行雕刻直到第一深度；第二雕刻工序，使用具有比上述第一束径大的第二束径的激光束，以比上述第一像素间距大的第二像素间距照射记录材料，进行雕刻直到比上述第一深度深的第二深度。
根据这样的制版方法，通过有效使用激光束而能够缩短制版时间。
而且，也可以代替使用具有第一束径的激光束，以第一像素间距照射记录材料，进行雕刻直到第一深度之后，使用具有比上述第一束径大的第二束径的激光束，以比上述第一像素间距大的第二像素间距照射记录材料，进行雕刻直到比上述第一深度深的第二深度，反之使用具有第一束径的激光束，以第一像素间距照射记录材料，进行雕刻直到第一深度之后，使用具有比上述第一束径小的第二束径的激光束，以比上述第一像素间距小的第二像素间距照射记录材料，进行雕刻直到比上述第一深度浅的第二深度。
在一个较佳的实施形式中，在使用小的束径的激光束的雕刻工序中，由调制器调制激光束，在使用大的束径的激光束的雕刻工序中，使激光光源脉冲振荡。
在另一个较佳的实施形式中，在使用小的束径的激光束的雕刻工序中，使激光光源连续振荡或者模拟连续振荡，在使用大的束径的激光束的雕刻工序中，用上述激光光源自身来调制激光束。
另外，在另一个较佳的实施形式中，在使用大的束径的激光束的雕刻工序中，将上述记录材料预备加到比使用小的束径的激光束的雕刻工序高的温度。
从本发明的其他观点出发，本发明是一种印刷版的制版装置，通过利用从激光光源射出的激光束对记录材料进行扫描，从而对记录材料的表面进行雕刻而制造印刷版，其特征在于，包括调制器，其用于调制从上述激光光源射出的激光束；记录鼓，在其外周部安装有记录材料；旋转电机，其使上述记录鼓旋转；记录光头，其以能够沿着与上述记录鼓的轴心平行的方向移动的形式构成，对安装在上述记录鼓的外周部上的记录材料照射从上述激光光源射出的激光束；移动电机，其用于使上述记录光头沿着与上述记录鼓的轴心平行的方向移动；束径变更机构，其改变从上述记录光头射出的激光束的束径；控制部，其通过控制上述调制器、上述旋转电机、上述移动电机以及上述束径变更机构，使用具有第一束径的激光束，以第一像素间距照射记录材料，进行雕刻直到第一深度之后，使用具有比上述第一束径大的第二束径的激光束，以比上述第一像素间距大的第二像素间距照射记录材料，进行雕刻直到比上述第一深度深的第二深度。
从本发明的其他观点出发，本发明还具有对安装在上述记录鼓上的记录材料进行加热的加热机构，上述控制部，使用具有第一束径的激光束，以第一像素间距照射记录材料，进行雕刻直到第一深度之后，在由上述加热机构预备加热了记录材料的状态下，使用具有比上述第一束径大的第二束径的激光束，以比上述第一像素间距大的第二像素间距照射记录材料，进行雕刻直到比上述第一深度深的第二深度。
图1是表示激光雕刻机的概要的方框图。
图2是表示记录光头和记录鼓的示意图。
图3是表示AOM(acoustooptical modulator声光调制器)单元的示意图。
图4是示意性表示柔性感光材料表面的形状的说明图。
图5是表示浮凸形状的说明图。
图6是表示制版工序的流程图。
图7是表示制版工序流程图。
图8是表示雕刻感度Y和由激光束加工的凹部的S/V比之间的关系的图。
图9是示意性表示浮凸数据的作成方法的说明图。
图10是表示基于现有的雕刻方法的雕刻状态的示意图。
图11是表示基于本发明的雕刻方法的雕刻状态的示意图。
图12是表示基于本发明的雕刻方法的雕刻状态的示意图。
图13是示意性表示凹版印刷版的形状的说明图。
图14是表示精密雕刻工序的记录光束等的说明图。
图15是表示第一实施形式的粗雕刻工序的记录光束的说明图。
图16是表示第二实施形式的粗雕刻工序的记录光束的说明图。
图17是表示第三实施形式的粗雕刻工序的记录光束的说明图。
图18是示意性表示柔性感光材料表面的形状的说明图。
具体实施例方式
下面基于附图对本发明的实施形式进行说明。
在以下的说明中，首先，针对通过使用精密雕刻光束L1并以精密雕刻像素间距pp照射柔性感光材料10而进行雕刻直到最大深度dp的精密雕刻工序、和使用粗光束L2并以粗雕刻像素间距pc照射柔性感光材料10而进行雕刻直到浮凸深度d的粗雕刻工序这两个工序而执行雕刻，从而缩短制版时间的本发明的第一特征进行说明，接着，针对通过有效使用激光束而在保持高的制版精度的状态下缩短制版时间的本发明的第二个特征进行说明。
图1是表示作为本发明的凸版印刷版的制版装置的激光雕刻机的概要的方框图。
该激光雕刻机具有记录鼓11，其外周部安装有作为凸版印刷版用的记录材料的柔性直接感光材料(以下称为“柔性感光材料”)10；记录光头12，其以能够沿着与该记录鼓11的轴心平行的方向移动的形式而构成；个人电脑13，其作为输入输出部及显示部；由气体激光器构成的激光光源14；控制装置整体的控制部15。
记录鼓11与旋转电机21连接，以轴22为中心进行旋转。该旋转电机21和电机驱动器23连接。该电机驱动器23，从控制部15接受旋转速度指令，来控制旋转电机21的旋转。旋转电机21的旋转速度以及通过旋转电机21而进行旋转的记录鼓11的旋转角度位置，由编码器24测定，并把该信息发送给控制部15。
记录光头12通过由未图示的引导装置进行引导，可以沿着与记录鼓11的轴心平行的方向移动。而且，该记录光头12被设置为与记录鼓11的轴心相平行，受到通过移动电机31而旋转的滚珠丝杠32的驱动，在与记录鼓11的轴心平行的方向上往复移动。该移动电机31与电机驱动器33连接。该电机驱动器33从控制部15接受旋转速度指令，控制移动电机31的旋转。移动电机31的旋转速度以及通过移动电机31而移动的记录光头12的位置，由编码器34测定，并把该信息发送给控制部15。
图2是表示记录光头12和记录鼓11的示意图。
在该记录光头12内，设置有物镜46和预备加热机构71。该预备加热机构71用于将安装在记录鼓11的外周部的柔性感光材料10预备加热。该预备加热机构71，例如是由向安装在记录鼓11的外周部上的柔性感光材料10喷射热风的热风喷出装置、或向安装在记录鼓11的外周部上的记录材料10照射红外线的卤素灯、或者诱导加热装置构成的。
再参照图1，在激光光源14的后段，配备了在其内部内置有AOM(声光调制器)72(参照图3)的AOM单元41。该AOM单元41，通过AOM驱动器42以及切换电路65，从控制部15接受图像信号。从激光光源14射出的激光束，在AOM单元41被调制后，通过可变式光束扩展器51、固定在装置上的一对反光镜43、44、固定在记录光头12上的反光镜45以及物镜46，对安装在记录鼓11的外周部上的柔性感光材料10上。
AOM单元41，通过电机61的驱动，可以在可调制激光束的调制位置和退避位置之间移动。该电机61通过电机驱动器62与控制部15连接。
图3是表示AOM单元41的示意图。
该AOM单元41，在其内部配置有AOM72和平行平面板73。该AOM单元41在不通过AOM72进行激光束的调制时，配置在图3中实线所示的退避位置。当需要通过AOM72进行调制时，通过电机61的驱动，AOM72移动到被配置在图3中假想线所示的位置的调制位置。该调制位置是AOM72被配置于激光束的光路中的位置。
而且，平行平面板73在AOM单元41被配置于退避位置时，被配置于激光束的光路中。该平行平面板73用于在AOM单元41被配置于退避位置时，使激光束产生与在激光束通过AOM72时产生的激光束光路的偏移相同的偏移。
再参照图1，可变式光束扩展器51，用于通过改变从激光光源14射出的激光束的束径，从而改变照射在柔性感光材料10上的激光束的束径。该可变式光束扩展器51具有构成光束扩展器的3对透镜52、53、54；支承这些透镜对52、53、54的支承构件55；用于通过使支承构件55移动，从而使透镜对52、53、54中的任意的透镜对配置于与AOM单元41的射出端相对向的位置的具有电机等的移动机构56。该移动机构56与电机驱动器57连接。该电机驱动器57从控制部15接受指令，使透镜对52、53、54中最适于雕刻的透镜对配置于与AOM单元41的射出端相对向的位置。
激光光源14，通过驱动器63以及激光光源控制部64与控制部15相连接。激光光源控制部64从控制部15接受后述的连续振荡或脉冲振荡的指示信号。另外，激光光源控制部64通过切换电路65从控制部15接受图像信号。并且，切换电路65从控制部15接受把图像信号发送给激光光源控制部64、或者是发送给上述AOM驱动器42的切换信号。
在该激光雕刻机中，从激光光源14射出的激光束，在AOM单元41的AOM72被调制，通过可变式光束扩展器51而改变束径后，通过反光镜43、44、45以及物镜46而从记录光头12射出。并且，在其外周部安装有柔性感光材料10的记录鼓11处于旋转的状态下，通过使记录光头12沿着与记录鼓11的轴心平行的方向移动，从而激光束对柔性感光材料10进行扫描，进行雕刻，在柔性感光材料10上形成浮凸。但如后述那样，在不使用AOM72的情况下，激光束可由激光光源14自身调制。
这时，在该激光雕刻机中，通过使用具有小的束径的精密雕刻光束L1并以精密雕刻像素间距pp照射柔性感光材料10而进行雕刻直到精密雕刻光束L1所能达到的最大深度dp的精密雕刻工序、和使用具有大的束径的粗光束L2并以比精密雕刻像素间距pp大的粗雕刻像素间距pc(与网点间距相等)照射柔性感光材料10而进行雕刻直到浮凸深度d的粗雕刻工序这两个工序执行雕刻，从而缩短了制版时间。
图4是示意性表示使用该激光雕刻机进行雕刻之后的柔性感光材料10表面的形状的说明图。另外，图4中(a)是在柔性感光材料10上形成在主扫描方向上的7个浮凸的平面图，图4中(b)是其截面图。还有，在该图中，为了方便说明，示出了从图的左侧开始形成网点面积率分别是0％、1％、1％、2％、2％、0％、0％的7个浮凸的情况。
如该图所示，在精密雕刻工序中，使用具有小的束径的精密雕刻光束L1。而且，将该精密雕刻光束L1以精密雕刻像素间距pp照射在柔性感光材料10上，对柔性感光材料10从其表面开始直到最大深度dp进行雕刻。
该最大深度dp，在非常小的网点面积率的浮凸彼此相邻时，使这些浮凸的边界部分的雕刻深度一致。该最大深度dp比此小时，不能很好的表现微小的网点。该最大深度dp比其大也是可能的，但在这种情况下，雕刻效率恶化。在该实施形式中，将网点面积率为1％的浮凸彼此相邻时的、这些浮凸的边界部分的雕刻深度设定为最大深度dp。
在该精密雕刻工序中，执行从柔性感光材料10的表面到最大深度dp的、对网点的形状有直接影响的部分的雕刻。因此，作为这时的雕刻像素间距，采用比较小的精密雕刻像素间距pp，像图4中(c)示意性表示的那样，执行微小单位下的雕刻。这时的精密雕刻光束L1的束径，采用能够进行精密雕刻像素间距pp下的雕刻的小的束径。
在精密雕刻工序后，进行粗雕刻工序。在该粗雕刻工序中，使用具有大的束径的粗雕刻光束L2。并且，将该粗雕刻光束L2以粗雕刻像素间距pc而照射在柔性感光材料10上，对柔性感光材料10从上述最大深度dp到浮凸深度d为止进行雕刻。这样，因为在精密雕刻工序中被雕刻的区域由粗雕刻工序再次雕刻，所以从执行粗雕刻工序后的柔性感光材料10表面开始的雕刻深度d，比精密雕刻的雕刻深度dp大。在该粗雕刻工序中，由于执行了对网点形状不直接影响的部分的雕刻，所以可以增大粗雕刻像素间距pc。
作为这时的粗雕刻像素间距pc，可以采用网点间距w。该粗雕刻像素间距pc可以在上述的精密雕刻像素间距pp以上、到网点间距w以下的范围内任意设定。但是，越使其接近网点间距w，雕刻效率越高。
图5是更准确表示形成在柔性感光材料10上的浮凸形状的说明图。
作为表示浮凸形状的参数，有浮凸角度θ、浮凸深度d、用于构成顶部T的台阶dt以及坪面wt。浮凸角度θ是在全部浮凸中共通的值。浮凸深度d是网点百分比为零的部分中的雕刻深度。还有，台阶dt是为了改善网点扩大而设置的，坪面wt是为了增强浮凸的机械强度而设置的，而在不形成顶部T自身时，台阶dt以及坪面wt的值是零。在上述的说明中，针对省略台阶dt以及坪面wt的情况进行说明。
另外，在采用图4所示的浮凸形状时，上述的最大深度dp可由下式(1)计算。
dp＝(21/2·pc/2-wt)tan(θπ/180)+dt···(1)还有，在不形成顶部T自身时，对台阶dt以及坪面w代入零即可。
下面，针对使用该激光雕刻机对柔性感光材料10进行雕刻的柔性印刷版的制版工序进行说明。图6以及图7表示制版工序的流程。
进行柔性印刷版的制版时，首先，由操作者指定浮凸形状和屏幕线数(步骤S1)。该浮凸形状和屏幕线数从个人电脑13被输入，而发送到控制部15。
接着，根据预先指定的屏幕线数，确定网点间距w(步骤S2)。该网点间距w是屏幕线数的倒数。
接着，运算精密雕刻工序的最大深度(步骤S3)。使用上述式(1)进行该运算。
接着，操作者指定析像度(步骤S4)。该析像度例如从1200dpi、2400dpi、4000dpi中选择。
接着，根据所指定的析像度，确定精密雕刻像素间距pp(步骤S5)。并且，调整精密雕刻光束L1的副扫描方向的宽度，使得精密雕刻像素间距pp与精密雕刻光束L1的副扫描方向的宽度几乎一致。
接着，确定精密雕刻时的扫描速度v1(步骤S6)。该扫描速度v1是基于精密雕刻像素间距pp、最大深度dp、柔性感光材料10的雕刻感度Y、从激光光源14射出并照射到柔性感光材料10上的激光束的功率P，通过下述式(2)而确定的。
pp·dp·v1·Y＝P ···(2)这里，雕刻感度Y是用激光束的能量E除以通过激光束而被雕刻的体积V所得的值。还有，激光束的能量E是从激光光源14射出并照射在柔性感光材料10上的激光束的功率和照射时间相乘所得的值。
图8是表示上述雕刻感度Y、和用通过激光束而被雕刻的凹部的表面积除以体积所得的S/V比之间的关系的图。
在该图中，横轴表示用通过激光束而被雕刻的凹部的表面积除以体积所得的S/V比，纵轴表示由实验求得的雕刻感度。
从该图可以明确，与S/V大致成比例而雕刻感度的值增大(也就是感度变差)。这是因为S/V比越大，相对于体积的放热量的比率就越大，就不能有效的把所提供的能量用于雕刻。因此，为了有效进行雕刻，使用S/V比小的区域是有效的。
另外，在图8所示的图中，将雕刻感度设为Y，将S/V比设为X的情况下，下述近似式(3)成立。
Y＝3.21748+0.0577759X···(3)再参照图6及图7，接着，计算粗雕刻工序的雕刻深度dc(步骤S7)。该雕刻深度dc是从浮凸深度d减去精密雕刻时的最大深度dp所得的值。
接着，确定进行粗雕刻时的粗雕刻像素间距pc(步骤S8)。该粗雕刻像素间距pc，如上所述，与网点间距w一致。
接着，确定粗雕刻时的扫描速度v2(步骤S9)。该扫描速度V2与扫描速度v1的情况相同，基于粗雕刻像素间距pc、雕刻深度dc、柔性感光材料10的雕刻感度Y、从激光光源14射出并照射在柔性感光材料10上的激光束的功率P，由下述式(4)确定。
pc·dc·v2·Y＝P···(4)接着，根据在柔性感光材料10上应当形成的图像数据，作成表示应雕刻的浮凸形状的浮凸数据(步骤S10)。成为基础的图像数据通过在线、或者通过离线而经由个人电脑13被转送到控制部15。基于该图像数据，作成浮凸数据。
该浮凸数据是使各浮凸的数据重叠的数据，在互相重复的区域中，使深度更浅的数据优先。
图9是示意性表示浮凸数据的作成方法的说明图。
该图表示形成浮凸1和浮凸2的状态。浮凸1和浮凸2的倾斜部接触的部位的浮凸1侧的区域使用浮凸1的浮凸数据，浮凸1和浮凸2的倾斜部接触的部位的浮凸2侧的区域使用浮凸2的浮凸数据。
接着，根据浮凸数据作成精密雕刻用的多值数据(步骤S11)。该多值数据是相对于网点面积率为0％的区域执行直到最大深度dp的雕刻的多值数据。该多值数据在网点面积率为0％～100％的区域中，被作成为能够在如图4中(c)所示的阶梯状上形成浮凸的倾斜部的数据。
接着，根据浮凸数据作成粗雕刻用的多值数据(步骤S12)。该多值数据是通过相对于网点面积率为0％的区域，考虑到浮凸角度θ的基础上，以雕刻深度dc进行雕刻，从而最终进行浮凸深度d的雕刻这样的多值数据。
接着，通过控制部15的控制而控制移动机构56，选择通过了可变式光束扩展器51的激光束成为作为精密雕刻光束L1所需要的束径这样的透镜对52、53、54(步骤S13)。由此，调整精密雕刻光束L1的副扫描方向的宽度，使得精密雕刻像素间距pp和精密雕刻光束L1的副扫描方向的宽度基本一致。
接下来进行精密雕刻(步骤14)。这时，控制部15通过控制电机驱动器23、33，来控制记录鼓11的旋转速度和记录光头12的移动速度，使得精密雕刻光束L1以上述的扫描速度v1对柔性感光材料10进行扫描。另外，控制部15通过控制AOM驱动器42，进行直到最大深度dp的倾斜面等的雕刻。
该精密雕刻时，如后所述，AOM单元41被配置于调制位置，激光光源14通过激光光源控制部64的控制而连续振荡。
接着，通过控制部15的控制而控制移动机构56，选择通过了可变式光束扩展器51的激光束成为作为粗雕刻光束L2所需要的束径这样的透镜对52、53、54(步骤S15)。由此，调整粗雕刻光束L2的副扫描方向的宽度，使得粗雕刻像素间距pc和粗雕刻光束L2的副扫描方向的宽度基本一致。
接下来进行粗雕刻(步骤S16)。这时，控制部15通过控制电机驱动器23、33，来控制记录鼓11的旋转速度和记录光头12的移动速度，使得粗雕刻光束L2以上述的扫描速度v2在柔性感光材料10上进行扫描。另外，控制部15通过控制AOM驱动器42或驱动器13，进行从最大深度dp到浮凸深度d的倾斜面等的雕刻。通过以上的工序，完成图4所示的浮凸的雕刻。
该粗雕刻时，如后所述，可采用以下任意的方式。
(1)使激光光源14脉冲振荡，将AOM单元41配置于退避位置。
(2)使激光光源14脉冲振荡，将AOM单元41配置于调制位置。
(3)使激光光源14连续振荡，将AOM单元41配置于退避位置。
另外，该粗雕刻时，通过预备加热机构71将柔性感光材料10预备加热。
接着，比较现有的制版方法和本发明的制版方法的雕刻时间。但是，以下的比较是使激光光源14连续振荡，不进行预备加热，通过AOM72进行调制的情况。
现有的雕刻方法例如，如图10所示，使用具有和精密雕刻光束L1相同的束径的激光束，以扫描速度L(mm/s)雕刻了宽21.2μm、深500μm的凹部时的S及V用下式表示，S/V比约为98。
S＝(0.5×2+0.0212×2)·L＝1.0424LV＝0.5·0.0212·L＝0.0106·L
而将S/V比98代入上式(3)的X时，雕刻感度Y成为9.86(J/mm3)。这时，当设定雕刻区域的面积为A、最大雕刻深度(浮凸深度)为d时，雕刻全区域所需的能量成为A·d·Y＝9.86·A·d，当设定从激光光源14射出并照射在柔性感光材料10上的激光束的功率为P时，雕刻时间te由下式表示。
te＝9.86·A·d/P当使雕刻面积A为1000000(mm2)、浮凸深度d为0.5(mm)、从激光光源14射出并照射在柔性感光材料10上的激光束的功率P为200(W)时，雕刻时间te约为6.8小时。
关于本发明的雕刻方法首先，为了进行精密雕刻，如图11所示，使用精密雕刻光束L1，以扫描速度L(mm/s)雕刻了宽21.2μm、深119.7μm的凹部时的S及V由下式表示，S/V比约为111。而且，作为雕刻深度的119.7μm是由上述式(1)运算所得的。
S＝(0.1197×2+0.0212×2)·L＝0.2818LV＝0.1197·0.0212·L＝0.00253764·L而把S/V比111输入到上式(3)的X时，雕刻感度Y成为10.7(J/mm3)。这时，当设定雕刻区域的面积为A，最大深度为dp时，则雕刻整个区域所需的能量成为A·dp·Y＝10.7·A·dp，当设定从激光光源14射出并照射在柔性感光材料10上的激光束的功率为P时，雕刻时间t1由下式表示。
t1＝10.7·A·dp/P当使雕刻面积A为1000000(mm2)、最大深度dp为0.1197(mm)、激光光源14的功率P为200(W)时，雕刻时间t1约为1.7789小时。
接着，为了执行粗雕刻，如图12所示，使用粗雕刻光束L2，以扫描速度L(mm/s)雕刻了宽84.7μm、深308.3μm的凹部时的S及V由下式表示，S/V比约为28.9。而且，作为雕刻深度的308.3μm是从浮凸深度d减去最大深度dp所得的，作为雕刻宽度的84.7μm是基于粗雕刻像素间距pc确定的。
S＝(03803×2+0.0847×2·L＝0.93L
V＝0.3803·0.0854/·L＝0.032211·L而当把S/V比28.9输入上式(3)的X时，雕刻感度Y成为5.18(J/mm3)。这时，当设定雕刻区域的面积为A，雕刻深度为dc时，雕刻整个区域所需的能量为A·dc·Y＝5.18·A·dc，当设定从激光光源14射出并照射在柔性感光材料10上的激光束的功率为P时，雕刻时间t2由下式表示。
t1＝5.18·A·dc/P若使雕刻面积A为1000000(mm2)、最大深度dp为0.3803(mm)、从激光光源14射出并照射在柔性感光材料10上的激光束的功率P为200(W)时，雕刻时间t2约为2.7361小时。
从而上述精密雕刻时间t1与粗雕刻时间t2相加所得的雕刻时间t为4.515小时。该雕刻时间t，相比于现有的雕刻时间te(6.8小时)，成为大幅缩短了的时间。
此外，虽在上述的实施形式中将作为凸版印刷版之一的柔性感光材料作为记录材料来使用，但对于凹版等的凹版印刷版，即使对记录材料通过激光雕刻而形成凹部的情况下本发明也能适用。
图13是示意性表示这种实施形式的凹板印刷版的形状的说明图。
如该图所示，在进行凹版印刷版的制版时，也是在精密雕刻工序中使用具有小的束径的精密雕刻光束L1。从而将该精密雕刻光束L1以精密雕刻像素间距pp照射在凹版印刷版上，从其表面到深度dp对凹版印刷版进行雕刻。
另外，在粗雕刻工序中，使用具有大的束径的粗雕刻光束L2。从而将该粗雕刻光束L2以粗雕刻像素间距pc照射在凹版印刷版上，从上述深度dp到深度d而对凹版印刷版进行雕刻。这样，因为由精密雕刻工序雕刻过的区域通过粗雕刻工序而被再次雕刻，所以粗雕刻工序执行后的从凹板印刷版表面开始的雕刻深度d，比精密雕刻的雕刻深度dp大。在该粗雕刻工序中，因为对不直接影响单元形状的部分进行雕刻，所以可以增大粗雕刻像素间距pc。
下面，针对通过有效使用激光光源而在保持高的制版精度的状态下缩短制版时间的本发明的第二个特征进行说明。
首先，针对激光光源14的波形进行研究。
一般的激光光源，可以切换连续振荡和脉冲振荡。而脉冲振荡时的峰值功率比连续振荡时的峰值功率大。例如在碳酸气体激光的情况下，脉冲振荡时的峰值功率是连续振荡时的峰值功率的数倍乃至10倍的程度，在YAG激光的情况下，脉冲振荡时的峰值功率是连续振荡时的峰值功率的100倍左右。而在雕刻印刷版时，峰值功率越大，越能防止热量的发散而有效进行雕刻。
另一方面，脉冲振荡时的最大频率是100kHz左右。该频率若是上述的粗雕刻工序就足够了，但要进行精密雕刻工序则不足。因此，在粗雕刻工序中使激光光源14脉冲振荡而进行雕刻，在精密雕刻工序中，在使激光光源14连续振荡的同时，通过其他的调制器调制激光束而进行雕刻。由此，能够有效使用激光束，在保持高的制版精度的情况下可以缩短制版时间。
下面，针对调制器的有无进行研究。
例如，AOM72可进行1MHz程度的高速调制，可是AOM72所使用的锗，激光束的透射率差，激光束在AOM72中产生百分之几的损失。因此，当在粗雕刻工序中利用激光光源14自身调制激光束而进行雕刻，而在精密雕刻工序中通过调制器进行调制而进行雕刻时，能够有效使用激光束，在保持高的制版精度的情况下，可以缩短制版时间。
另外，也可在进行精密雕刻工序时，使激光光源14模拟连续振荡。则使从该激光光源14射出的激光束通过AOM72而调制。
作为使激光光源14模拟连续振荡的方式可考虑下面这样的方式。
例如，当从驱动器63向激光光源14供给高于应答速度程度的高频的驱动信号时，虽然激光光源14脉冲振荡，但看上去是射出连续的激光束。或者，在驱动器63对激光光源14供给高功率(デユ一テイ)的驱动信号时，也是虽然激光光源14脉冲振荡，但看上去是射出连续的激光束。这样，使激光光源14模拟连续振荡，同时从切换电路65向AOM驱动器42提供图像信号来调制激光束，对柔性感光材料10进行精密雕刻。
下面针对预备加热进行研究。
例如，公知使用了柔性感光材料10时，预先将柔性感光材料10加热到摄氏100度的话，提高30％左右激光束的加工效率。因此，若进行这样预备加热，就能够有效进行雕刻。但是进行了预备加热的情况下，柔性感光材料10热膨胀，其尺寸精度恶化。另外，在加热温度不均时，浮凸深度会产生偏差。因此，在粗雕刻工序中，进行预备加热而进行雕刻，在精密雕刻工序中，不进行预备加热，或者以比粗雕刻工序低的温度进行预备加热而进行雕刻时，能够在保持高的制版精度的情况下缩短制版时间。
基于以上前提，就对图4所示的柔性感光材料10的制版工序的实施形式进行说明。
首先，关于精密雕刻工序进行说明。图14是表示精密雕刻工序的记录光束等的说明图。
在精密雕刻工序中，如上所述，因为雕刻深度比较浅，所以扫描速度快，并且，由于像素间距小，需要提高调制频率。因此，在精密雕刻工序中，将AOM单元41配置于调制位置。另外，通过激光光源控制部64的控制，使激光光源14连续振荡或模拟连续振荡。并且，通过切换电路65，使图像信号输入到AOM驱动器42中。在这种情况下，如图14所示，能够把连续振荡的激光束，通过经AOM72而使调制效率变化的调制信号而调制，形成记录光束。于是在精密雕刻工序中，为了得到高的雕刻精度，不进行预备加热。
下面，就粗雕刻工序的第一实施形式进行说明。图15是表示第一实施形式的粗雕刻工序的记录光束地说明图。
在粗雕刻工序中，因为雕刻深度比较深，所以扫描速度慢，并且，由于像素间距大，所以调制速度慢也可以。因此，在该第一实施形式的粗雕刻工序中，使AOM单元41移动至退避位置。另外，通过激光光源控制部64的控制使激光光源14脉冲振荡。并且，通过切换电路65，使图像信号输入到激光光源控制部64。进而，通过预备加热机构71预备加热柔性感光材料10。在这种情况下，如图15所示，激光束由激光光源14本身调制。通过这样，能够从激光光源14射出峰值功率大的脉冲振荡的激光束。于是，因为用激光光源14本身调制激光束，所以不会发生因AOM72导致的激光束的光量损失。而且，因为柔性感光材料10被预备加热，所以能有效进行雕刻。因此，能够缩短制版时间。
下面，针对粗雕刻工序的第二实施形式进行说明。图16是表示第二实施形式的粗雕刻工序的记录光束的说明图。
在该第二实施形式的粗雕刻工序中，使AOM单元41移动至调制位置。另外，通过激光光源控制部64的控制使激光光源14以一定强度脉冲振荡。并且，通过切换电路65，使图像信号输入到AOM驱动器42中。进而，通过预备加热机构71预备加热柔性感光材料10。在这种情况下，如图16所示，能够通过经AOM72而使调制效率变化了的调制信号来调制以一定的输出脉冲振荡的激光束，形成记录光束。这种情况下，能够从激光光源14射出峰值功率大的脉冲振荡的激光束。而且，因为柔性感光材料10被预备加热了，所以能够有效进行雕刻。所以能够缩短制版时间。另外，因为使用了AOM72的调制信号进行调制，所以能够正确调制。
下面，针对粗雕刻工序的第三实施形式进行说明。图17是表示第三实施形式的粗雕刻工序的记录光束的说明图。
在该第三实施形式的粗雕刻工序中，使AOM单元41移动至退避位置。另外，通过激光光源控制部64的控制，使激光光源14连续振荡。并且，通过切换电路65，使图像信号输入到激光光源控制部64中。进而，通过预备加热机构71预备加热柔性感光材料10。在这种情况下，如图17所示，激光束由激光光源本身调制。这时，来自激光光源14的激光束的峰值功率虽然小，但是因为用激光光源14自身来调制激光束，所以不会发生因AOM72导致的激光束的光量损失。而且，因为柔性感光材料10被预备加热，所以能够有效进行雕刻。所以能够缩短制版时间。
而且，在上述的实施形式中，在精密雕刻工序中，为了得到高的雕刻精度而中止预备加热。可是，在精密雕刻工序中，通过进行比粗雕刻工序温度低的预备加热，也可以在保持高的精度的情况下有效进行雕刻。
然而，在粗雕刻工序中预备加热也不是必须的。
此外，在上述的实施形式中，通过将AOM72移动到退避位置，AOM72就不位于从激光光源14射出的激光的光路上。可是，不使AOM72本身移动，而通过设定适当的迂回光路，也可使从激光光源14射出的激光不经由AOM72，而入射到可变式光束扩展器51的透镜对52、53、54中的任意一个透镜对中。
而且，上述实施形式中，虽然举例说明了对卷在记录鼓11上的片状的记录材料的雕刻，但也可以在使例如凹版缸那样的圆筒状的记录材料旋转的同时，对该记录材料表面对应于图像信号实施直接雕刻。
此外，在上述的实施形式中，在精密雕刻工序中射出的激光束，具有作为第一束径的小的束径，用于以作为第一像素间距的精密雕刻像素间距pp，进行雕刻直到作为第一深度的最大深度dp，在粗雕刻工序中射出的激光束，具有作为第二束径的大的束径，用于以作为第二像素间距的粗雕刻像素间距pc，进行雕刻直到作为第二深度的浮凸深度d。
而且，上述的实施形式中是在精密雕刻之后进行粗雕刻。可是，雕刻的顺序并不限定于此。也可以最先进行粗雕刻然后进行精密雕刻。在这种情况下，也能比只通过精密雕刻进行图像记录的情况缩短扫描时间。用图18来说明。
图18是示意性说明和先前使用图4说明的同样的柔性感光材料10表面的形状的说明图。另外，图18中(a)是在柔性感光材料10上形成在主扫描方向上的7个浮凸的平面图，图18中(b)是对柔性感光材料10进行粗雕刻之后的截面图，图18中(c)是对进行粗雕刻之后的柔性感光材料10又进行精密雕刻之后的截面图。还有，在图18中，为了方便说明，示出了从图的左侧开始形成网点面积率分别是0％、1％、1％、2％、2％、0％、0％的7个浮凸的情况。
在如图18中(b)所示的粗雕刻工序中，对应该只利用精密雕刻而进行雕刻的区域(即对网点形状有直接影响的区域)之外的区域进行雕刻。即通过将粗雕刻光束L2以粗雕刻像素间距pc(与网点间距相等)照射到柔性感光材料10，从而除去图中的阴影部分。由此形成对各浮凸的网点形状没有直接影响的倾斜面等。
这个阶段进行的雕刻的最大深度ddc，与先前用图4说明的雕刻深度dc大致相等。
另外，在该粗雕刻工序中，因为对不直接影响网点形状的部分进行雕刻，所以可以增大粗雕刻像素间距pc。
而且，在进行该粗雕刻时，如先前说明的那样，可以采用以下任意方式。
(1)使激光光源14脉冲振荡，把AOM单元41配置于退避位置。
(2)使激光光源14脉冲振荡，把AOM单元41配置于调制位置。
(3)使激光光源14连续振荡，把AOM单元41配置于退避位置。
另外，该粗雕刻时，通过预备加热机构71将柔性感光材料10预备加热。
粗雕刻工序完成之后，接着将精密雕刻光束L1以比粗雕刻像素间距pc小的精密雕刻像素间距pp照射到柔性感光材料10来实施精密雕刻。这个阶段如图18中(c)所示，对于对网点形状有直接影响的区域(阴影部分a)、以及对网点形状没有影响的、通过先前的粗雕刻没有达到期望的浮凸深度d的区域(阴影部分b)实施雕刻。这样，因为经粗雕刻工序雕刻过的区域通过精密雕刻而被再次雕刻，所以进行精密雕刻工序后的从柔性感光材料10表面开始的雕刻深度d，比粗雕刻的雕刻深度ddc大。而且，精密雕刻工序中的区域b的雕刻深度ddp与最大雕刻深度dp大致相等。另外，在精密雕刻中使激光光源14连续振荡或模拟连续振荡如前述那样。
这样在粗雕刻之后进行精密雕刻的情况也能够形成适当的浮凸形状。这时，在粗雕刻工序中射出的激光束，具有作为第一束径的大的束径，用于以作为第一像素间距的粗雕刻像素间距pc，进行雕刻直到作为第一深度的浮凸深度d，在精密雕刻工序中射出的激光束，具有作为第二束径的小的束径，用于以作为第二像素间距的精密雕刻像素间距pp，进行雕刻直到作为第二深度的最大深度dp。
权利要求
1.一种印刷版的制版方法，通过利用从激光光源射出的、对应于图像信号而被调制的激光束扫描记录材料，从而对记录材料的表面进行雕刻而制造印刷版，其特征在于，包括第一雕刻工序，使用具有第一束径的激光束，以第一像素间距照射记录材料，进行雕刻直到第一深度；第二雕刻工序，使用具有比上述第一束径大的第二束径的激光束，以比上述第一像素间距大的第二像素间距照射记录材料，进行雕刻直到比上述第一深度深的第二深度。
2.如权利要求1所述的印刷版的制版方法，其特征在于，上述印刷版是凸版印刷版。
3.如权利要求2所述的印刷版的制版方法，其特征在于，上述第一深度是网点百分比大致为零的浮凸彼此相邻时的这些浮凸的边界部分的雕刻深度。
4.如权利要求1所述的印刷版的制版方法，其特征在于，上述印刷版是凹版印刷版。
5.如权利要求1所述的印刷版的制版方法，其特征在于，根据上述第一像素间距、上述第一深度、记录材料的感度、上述激光光源的功率来确定上述第一雕刻工序的扫描速度。
6.如权利要求1所述的印刷版的制版方法，其特征在于，根据上述第二像素间距、上述第二深度、记录材料的感度、上述激光光源的功率来确定上述第二雕刻工序的扫描速度。
7.如权利要求1所述的印刷版的制版方法，其特征在于，在上述第一雕刻工序中，使上述激光光源连续振荡或者模拟连续振荡，在上述第二雕刻工序中，使上述激光光源脉冲振荡。
8.如权利要求1所述的印刷版的制版方法，其特征在于，在上述第一雕刻工序中，由调制器调制激光束，在上述第二雕刻工序中，由上述激光光源自身调制激光束。
9.如权利要求1所述的印刷版的制版方法，其特征在于，在上述第二雕刻工序中，将上述记录材料预备加热到比上述第一雕刻工序高的温度。
10.一种印刷版的制版方法，通过利用从激光光源射出的、对应于图像信号而被调制的激光束扫描记录材料，从而对记录材料的表面进行雕刻而制造印刷版，其特征在于，包括第一雕刻工序，使用具有第一束径的激光束，以第一像素间距照射记录材料，进行雕刻直到第一深度；第二雕刻工序，使用具有比上述第一束径小的第二束径的激光束，以比上述第一像素间距小的第二像素间距照射记录材料，进行雕刻直到比上述第一深度浅的第二深度。
11.如权利要求10所述的印刷版的制版方法，其特征在于，上述印刷版是凸版印刷版。
12.如权利要求11所述的印刷版的制版方法，其特征在于，上述第二深度是网点百分比大致为零的浮凸彼此相邻时的这些浮凸的边界部分的雕刻深度。
13.如权利要求10所述的印刷版的制版方法，其特征在于，上述印刷版是凹版印刷版。
14.如权利要求10所述的印刷版的制版方法，其特征在于，根据上述第一像素间距、上述第一深度、记录材料的感度、上述激光光源的功率来确定上述第一雕刻工序的扫描速度。
15.如权利要求10所述的印刷版的制版方法，其特征在于，根据上述第二像素间距、上述第二深度、记录材料的感度、上述激光光源的功率来确定上述第二雕刻工序的扫描速度。
16.如权利要求10所述的印刷版的制版方法，其特征在于，在上述第一雕刻工序中，使上述激光光源脉冲振荡，在上述第二雕刻工序中，使上述激光光源连续振荡或者模拟连续振荡。
17.如权利要求10所述的印刷版的制版方法，其特征在于，在上述第一雕刻工序中，由上述激光光源自身调制激光束，在上述第二雕刻工序中，由调制器调制激光束。
18.如权利要求10所述的印刷版的制版方法，其特征在于，在上述第一雕刻工序中，将上述记录材料预备加热到比上述第二雕刻工序高的温度。
19.一种印刷版的制版装置，通过利用从激光光源射出的激光束对记录材料进行扫描，从而对记录材料的表面进行雕刻而制造印刷版，其特征在于，包括调制器，其用于调制从上述激光光源射出的激光束；记录鼓，在其外周部安装有记录材料；旋转电机，其使上述记录鼓旋转；记录光头，其以能够沿着与上述记录鼓的轴心平行的方向移动的形式构成，对安装在上述记录鼓的外周部上的记录材料照射从上述激光光源射出的激光束；移动电机，其用于使上述记录光头沿着与上述记录鼓的轴心平行的方向移动；束径变更机构，其改变从上述记录光头射出的激光束的束径；控制部，其通过控制上述调制器、上述旋转电机、上述移动电机以及上述束径变更机构，使用具有第一束径的激光束，以第一像素间距照射记录材料，进行雕刻直到第一深度之后，使用具有比上述第一束径大的第二束径的激光束，以比上述第一像素间距大的第二像素间距照射记录材料，进行雕刻直到比上述第一深度深的第二深度。
20.如权利要求19所述的印刷版的制版装置，其特征在于，还具有使上述激光光源脉冲振荡及连续振荡的激光光源控制部，上述控制部，在使上述激光光源连续振荡或模拟连续振荡的状态下，使用具有第一束径的激光束，以第一像素间距照射记录材料，进行雕刻直到第一深度之后，在使上述激光光源脉冲振荡的状态下，使用具有比上述第一束径大的第二束径的激光束，以比上述第一像素间距大的第二像素间距照射记录材料，进行雕刻直到比上述第一深度深的第二深度。
21.如权利要求19所述的印刷版的制版装置，其特征在于，还具有用于调制从上述激光光源射出的激光束的调制器；使上述调制器在可调制激光束的调制位置和退避位置之间移动的调制器移动机构，上述控制部，在将上述调制器配置于调制位置的状态下，使用具有第一束径的激光束，通过由上述调制器调制后的激光束而以第一像素间距照射记录材料，进行雕刻直到第一深度之后，在将上述调制器配置于退避位置的状态下，使用具有比上述第一束径大的第二束径的激光束，通过由上述激光光源自身调制后的激光束而以比上述第一像素间距大的第二像素间距照射记录材料，进行雕刻直到比上述第一深度深的第二深度。
22.如权利要求19所述的印刷版的制版装置，其特征在于，还具有对安装在上述记录鼓上的记录材料进行加热的加热机构，上述控制部，使用具有第一束径的激光束，以第一像素间距照射记录材料，进行雕刻直到第一深度之后，在由上述加热机构预备加热了记录材料的状态下，使用具有比上述第一束径大的第二束径的激光束，以比上述第一像素间距大的第二像素间距照射记录材料，进行雕刻直到比上述第一深度深的第二深度。
23.一种印刷版的制版装置，通过利用从激光光源射出的激光束对记录材料进行扫描，从而对记录材料的表面进行雕刻而制造印刷版，其特征在于，包括调制器，其用于调制从上述激光光源射出的激光束；记录鼓，在其外周部安装有记录材料；旋转电机，其使上述记录鼓旋转；记录光头，其以能够沿着与上述记录鼓的轴心平行的方向移动的形式构成，对安装在上述记录鼓的外周部上的记录材料照射从上述激光光源射出的激光束；移动电机，其用于使上述记录光头沿着与上述记录鼓的轴心平行的方向移动；束径变更机构，其改变从上述记录光头射出的激光束的束径；控制部，其通过控制上述调制器、上述旋转电机、上述移动电机以及上述束径变更机构，使用具有第一束径的激光束，以第一像素间距照射记录材料，进行雕刻直到第一深度之后，使用具有比上述第一束径小的第二束径的激光束，以比上述第一像素间距小的第二像素间距照射记录材料，进行雕刻直到比上述第一深度深的第二深度。
24.如权利要求23所述的印刷版的制版装置，其特征在于，还具有使上述激光光源脉冲振荡及连续振荡的激光光源控制部，上述控制部，在使上述激光光源脉冲振荡的状态下，使用具有第一束径的激光束，以第一像素间距照射记录材料，进行雕刻直到第一深度之后，在使上述激光光源连续振荡或模拟连续振荡的状态下，使用具有比上述第一束径小的第二束径的激光束，以比上述第一像素间距小的第二像素间距照射记录材料，进行雕刻直到比上述第一深度深的第二深度。
25.如权利要求23所述的印刷版的制版装置，其特征在于，还具有使上述调制器在可调制激光束的调制位置和退避位置之间移动的调制器移动机构，上述控制部，在将上述调制器配置于上述退避位置的状态下，使用具有第一束径的激光束，通过由上述激光光源自身调制后的激光束而以第一像素间距照射记录材料，进行雕刻直到第一深度之后，在将上述调制器配置于调制位置的状态下，使用具有比上述第一束径小的第二束径的激光束，通过由上述调制器调制后的激光束而以比上述第一像素间距小的第二像素间距照射记录材料，进行雕刻直到比上述第一深度深的第二深度。
26.如权利要求23所述的印刷版的制版装置，其特征在于，还具有对安装在上述记录鼓上的记录材料进行加热的加热机构，上述控制部，在由上述加热机构高温预备加热了记录材料的状态下，使用具有第一束径的激光束，以第一像素间距照射记录材料，进行雕刻直到第一深度之后，对比未由上述加热机构进行加热温度低的记录材料，使用具有比上述第一束径小的第二束径的激光束，以比上述第一像素间距小的第二像素间距照射记录材料，进行雕刻直到比上述第一深度深的第二深度。
全文摘要
本发明提供一种印刷版的制版方法以及印刷版的制版装置，通过精密雕刻工序和粗雕刻工序这两个工序执行雕刻，该精密雕刻工序是使用具有小的束径的精密雕刻光束，以精密雕刻像素间距照射柔性感光材料，进行雕刻直到精密雕刻光束所能达到的最大深度，该粗雕刻工序是使用具有大的束径的粗雕刻光束，以比精密雕刻像素间距大的粗雕刻像素间距照射柔性感光材料，进行雕刻直到浮凸深度。
文档编号B41J29/38GK1754694SQ2005101076
公开日2006年4月5日 申请日期2005年9月29日 优先权日2004年9月30日
发明者小川秀明 申请人:大日本网目版制造株式会社