用于制造用于安全紙的生產(chǎn)的凹版印刷板的方法和系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及用于制造用于安全紙的生產(chǎn)的凹版印刷板的方法和系統(tǒng)。描述了一種用于制造用于安全紙的生產(chǎn)的凹版印刷板的方法，其中激光束(2)用于將凹版印刷圖案(3、3.1、3.2、3.3)直接雕刻到可激光雕刻的特別是金屬的印刷板介質(zhì)(1)的表面中，其中印刷板介質(zhì)(1)的激光雕刻在一個(gè)接一個(gè)井然有序地執(zhí)行的多個(gè)單獨(dú)的雕刻步驟中逐層地被執(zhí)行，使得凹版印刷圖案(3、3.1、3.2、3.3)被逐漸地雕刻入印刷板介質(zhì)(1)的表面中直至期望的雕刻深度，在每個(gè)單獨(dú)的雕刻步驟之后并且在每個(gè)單獨(dú)的雕刻步驟之間，被雕刻的印刷板介質(zhì)(1)的表面被清除掉激光雕刻過程的殘留物。
【專利說明】用于制造用于安全紙的生產(chǎn)的凹版印刷板的方法和系統(tǒng)
[0001] 本申請(qǐng)是申請(qǐng)日為2009年05月05日，申請(qǐng)?zhí)枮?00980116315. X，發(fā)明名稱為"用 于制造用于安全紙的生產(chǎn)的凹版印刷板的方法和系統(tǒng)"的申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002] 本發(fā)明大體上涉及應(yīng)用于安全紙（security paper)--包括紙幣、印花稅、稅簽 (banderol)或標(biāo)簽、身份證或旅游證件等一一的生產(chǎn)的凹版印刷領(lǐng)域。
[0003] 本發(fā)明更準(zhǔn)確地涉及用于制造用于安全紙的紙張或卷筒紙的凹版印刷的凹版印 刷板的方法和系統(tǒng)，所述方法和系統(tǒng)基于印刷板介質(zhì)尤其是金屬印刷板介質(zhì)的直接激光雕 刻。
[0004] 發(fā)明背景
[0005] 通過直接激光雕刻制造用于證券的生產(chǎn)的凹版印刷板是本領(lǐng)域已經(jīng)知道的。
[0006] 例如，國際申請(qǐng)第WO 97/48555A1號(hào)公開了用于金屬印刷板介質(zhì)的直接雕刻的方 法，其中精確的雕刻工具例如激光雕刻工具以這樣的方式被引導(dǎo)以便沿著位于期望的輪廓 內(nèi)并且具有期望的穿透深度的確定的工具軌跡前進(jìn)，以從在期望的輪廓內(nèi)的印刷板介質(zhì)在 期望的深度處除去材料。這種雕刻過程是基本上矢量的，因?yàn)榧す獾窨坦ぞ哐刂鄳?yīng)于將 被雕刻的凹版印刷圖案的確定的工具軌跡前進(jìn)。
[0007] 歐洲專利申請(qǐng)第EP 1 334 822A2號(hào)公開了用于凹版印刷板或滾筒的直接激光雕 刻的方法和設(shè)備，其中雕刻借助于由脈沖Nd-YAG激光裝置產(chǎn)生的激光束被執(zhí)行?？杉す獾?刻的印刷板介質(zhì)被安裝至能夠沿著兩個(gè)直角坐標(biāo)軸移動(dòng)并且由計(jì)算機(jī)控制的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng) 的平臺(tái)上，該計(jì)算機(jī)還控制脈沖激光裝置的操作和啟動(dòng)。脈沖激光裝置被安裝為垂直地可 移動(dòng)的，并且其相對(duì)于平臺(tái)的高度借助于由計(jì)算機(jī)控制的電動(dòng)機(jī)是可調(diào)整的，以便校正和 調(diào)整在待雕刻的板上的激光束的聚焦。具有檢流計(jì)電動(dòng)機(jī)（galvanometric motor)的光學(xué) 系統(tǒng)用于將激光束引導(dǎo)至聚焦透鏡上，聚焦透鏡將激光束聚集在僅覆蓋整個(gè)印刷板表面的 有限部分的確定的雕刻區(qū)域內(nèi)的期望的點(diǎn)上。脈沖激光裝置被特別地設(shè)計(jì)，以產(chǎn)生功率遠(yuǎn) 遠(yuǎn)高于普通的連續(xù)操作激光裝置的功率的脈沖。這種解決方案的一個(gè)缺點(diǎn)在于以下事實(shí)： 雕刻過程涉及重復(fù)的局部處理以雕刻印刷板的全部區(qū)域，每次處理大約IOOmmXlOOmm的 雕刻區(qū)域。提供了具有合適的焦距的光學(xué)系統(tǒng)，以在雕刻區(qū)域內(nèi)處理每個(gè)期望的位置。因 此，激光束相對(duì)于印刷板的表面的入射角根據(jù)激光束相對(duì)于正在被雕刻的雕刻區(qū)域的位置 的方位而變化，從而潛在地影響了雕刻均勻性。此外，這樣的處理需要非常高的精度，以便 在相鄰的雕刻區(qū)域之間不出現(xiàn)重疊或間隙。
[0008] 國際申請(qǐng)第WO 2006/045128A1號(hào)公開了用于生產(chǎn)凹版印刷板的直接激光雕刻 系統(tǒng)，該生產(chǎn)遵循與上文提到的歐洲專利申請(qǐng)第EP 1 334 822A2號(hào)中描述的方法相似的 方法，即，可激光雕刻的印刷介質(zhì)被相似地安裝至可移動(dòng)的x-y平臺(tái)上，同時(shí)激光裝置被 控制以雕刻印刷板表面的有限區(qū)域。關(guān)于這種直接激光雕刻系統(tǒng)的進(jìn)一步的細(xì)節(jié)可以在 Messrs. Harald Deinhammer、Daniel Schwarzbach、Rudolf Kefeder 和 Peter Fajmann 的 題目為"The implication of direct laser engraved intaglio printing plates on banknote security"（Proceedings of SPIE，第 6075 卷，2006,607503_1 至 607503-11，下 文稱為Deinhammer2006)的文章中找到。這個(gè)另一種系統(tǒng)的雕刻區(qū)域是約70mmX 70mm，這 意味著每一次只可以雕刻凹版印刷圖案的有限部分并且雕刻過程必須以高精度重復(fù)，以便 在相鄰的雕刻區(qū)域之間不形成可見的重疊或間隙。如在國際申請(qǐng)第WO 2006/045128A1號(hào) 中公開的，這意味著以規(guī)則的間隔執(zhí)行繁重的且費(fèi)時(shí)的校準(zhǔn)操作。
[0009] 國際申請(qǐng)第WO 2006/045128A1號(hào)的直接激光雕刻系統(tǒng)的另一缺點(diǎn)還在于以下事 實(shí)：激光束相對(duì)于印刷板表面的入射角根據(jù)激光束相對(duì)于正在被處理的雕刻區(qū)域的位置的 定位而變化，這潛在地導(dǎo)致雕刻的不均勻性，是應(yīng)當(dāng)避免的。
[0010] 這種直接激光雕刻系統(tǒng)的又一個(gè)缺點(diǎn)（其也是國際申請(qǐng)第W097/48555A1號(hào)公開 的方法的特征）在于以下事實(shí)：用于控制激光雕刻裝置的數(shù)據(jù)基本上基于向量化的圖形數(shù) 據(jù)。這意味著雕刻時(shí)間將隨著設(shè)計(jì)復(fù)雜性而增加，如在Deinhammer2006中討論的。
[0011] 關(guān)于凹版印刷板的直接激光雕刻的進(jìn)一步的討論可以進(jìn)一步地在國際申 請(qǐng)第 WO 2005/002869A1 號(hào)以及 Messrs. Harald Deinhammer、Franz Loos、Daniel Schwarzbach 和 Peter Fajmann 的題目為"Direct Laser Engraving of Intaglio Printing Plates"（Proceedings of SPIE，第 5310 卷，2004，第 184-193 頁，下文稱為 Deinhammer2004)的相關(guān)文章中找到。根據(jù)國際申請(qǐng)第W02005/002869A1號(hào)，由黃銅或 其合金制造或具有由黃銅或其合金組成的外層的印刷板被激光直接雕刻，并且一旦被完 全雕刻就在被最終拋光和鍍鉻之前經(jīng)受清潔工藝，以除去激光雕刻過程的熔融殘留物， 該清潔工藝涉及在酸性溶液的化學(xué)浴中的化學(xué)處理。在被雕刻的板的化學(xué)處理之前，可 以通過噴射固體二氧化碳小球來執(zhí)行對(duì)被雕刻的印刷板的表面的干冰預(yù)清潔（再次見 Deinhammer2006)。所提出的對(duì)被雕刻的印刷板的化學(xué)后雕刻處理以及干冰預(yù)清潔是相當(dāng) 侵蝕性的，并且如果它未被控制和正確地執(zhí)行則可以導(dǎo)致期望的凹版雕刻的劣化。此外，使 用干冰預(yù)清潔的雕刻后處理和使用酸性溶液的處理是不利的，因?yàn)樗鼈兛梢詫?dǎo)致雕刻不均 勻性并且缺乏可重復(fù)性，即，從相同的設(shè)計(jì)生產(chǎn)的兩個(gè)凹版印刷板之間的差異。
[0012] 在這里通過引用被全部并入的以本申請(qǐng)的 申請(qǐng)人:的名義的國際申請(qǐng)第WO 03/103962A1號(hào)公開了制造用于凹版印刷板的生產(chǎn)的被雕刻的板的不同的方法。雖然將被 雕刻的凹版印刷設(shè)計(jì)在使用向量化圖形和/或位圖圖形的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)上被構(gòu)思， 但是最終的凹版印刷設(shè)計(jì)被轉(zhuǎn)換為所謂的深度圖，該深度圖基本上由代表待雕刻的凹版印 刷圖案的三維像素?cái)?shù)據(jù)組成，并且在該深度圖中每個(gè)像素的"強(qiáng)度"代表將在印刷板的相應(yīng) 位置處被雕刻的深度。然后，激光雕刻裝置基于該深度圖被控制，以執(zhí)行相應(yīng)于深度圖的每 個(gè)像素的一系列連續(xù)的基本雕刻步驟。雕刻的典型的分辨率可以高達(dá)8000dpi，這相當(dāng)于在 兩個(gè)連續(xù)的基本雕刻步驟之間的約3微米的距離。因此，可以基于所生成的深度圖通過激 光束雕刻印刷板，以產(chǎn)生進(jìn)入印刷板表面中的雕刻。
[0013] 這種方法的基本的優(yōu)點(diǎn)在于以下事實(shí)：形成將在印刷板中被雕刻的整個(gè)凹版印刷 設(shè)計(jì)的各種設(shè)計(jì)元素沒有被單獨(dú)地雕刻，而是相反逐像素地被同時(shí)雕刻。此外，并且與上文 提到的方法相反，雕刻時(shí)間與凹版印刷設(shè)計(jì)的復(fù)雜性無關(guān)，并且僅取決于將被雕刻的設(shè)計(jì) 的最大深度。這種逐像素方法進(jìn)一步體現(xiàn)為關(guān)于雕刻輪廓和其形狀的更大的靈活性和控 制。
[0014] 在國際申請(qǐng)第WO 03/103962A1號(hào)中公開的雕刻方法可以特別地被實(shí)現(xiàn)來雕刻高 度復(fù)雜的凹版印刷圖案，例如在也以本 申請(qǐng)人:的名義的國際申請(qǐng)第WO 2005/090090A1號(hào) 和TO 2007/119203A1號(hào)中公開的。在W003/103962A1中公開的逐像素雕刻原理特別適合 于雕刻在國際申請(qǐng)第W02007/119203A1號(hào)中討論的展現(xiàn)出元素的高復(fù)雜性和密度的圖案， 并且這有合理地短的雕刻時(shí)間。例證性的凹版印刷圖案在圖1和圖2中示出，這些凹版印 刷圖案類似于在大多數(shù)凹版印刷紙幣上找到的那些凹版印刷圖案。圖1是可以在國際申請(qǐng) 第TO 03/103962A1號(hào)中找到的人像的眼睛部分的放大視圖，而圖2是根據(jù)國際申請(qǐng)第WO 2007/119203A1號(hào)的教導(dǎo)的另一個(gè)人像的眼睛部分的放大視圖，其中典型的曲線凹版印刷 圖案與微型字母交錯(cuò)，微型字母在尺寸上被調(diào)整以產(chǎn)生風(fēng)格的變化。這些凹版印刷圖案通 常由在尺寸上被調(diào)整的曲線元素的復(fù)雜排列形成，這些元素產(chǎn)生了人們希望在安全紙上創(chuàng) 造的圖形表示的期望的半色調(diào)。曲線元素通常具有大約為10微米和更大的線寬度。
[0015] 如在國際申請(qǐng)第WO 03/103962A1號(hào)中討論的，逐像素雕刻方法可以被實(shí)現(xiàn)來雕 刻凹版印刷板的前體，例如聚合物板（該前體然后用于通過電鍍復(fù)制工藝生產(chǎn)任意數(shù)量 的相同的印刷板），或者直接雕刻最終用作凹版印刷板的金屬板（通常在其表面的鍍鉻之 后）。有利地，通過將可激光雕刻的印刷介質(zhì)安裝在旋轉(zhuǎn)滾筒的外周上并且使激光雕刻裝置 在平行于滾筒的軸線的方向上移動(dòng)來執(zhí)行雕刻過程。
[0016] 如國際申請(qǐng)第WO 03/103962A1號(hào)中教導(dǎo)的對(duì)凹版印刷板的聚合物前體的激光雕 刻已經(jīng)被本 申請(qǐng)人:成功地付諸實(shí)踐，本 申請(qǐng)人:現(xiàn)在已經(jīng)向全世界的紙幣印刷行業(yè)出售了許 多Computer to Intaglio Plate?或CTiP系統(tǒng)。這樣的CTiP?系統(tǒng)現(xiàn)在被全世界的很多 紙幣預(yù)印中心用于制造用于紙幣和其他安全紙的生產(chǎn)的凹版印刷板。
[0017] 對(duì)凹版印刷板的聚合物前體的激光雕刻相比于對(duì)印刷板的直接激光雕刻是有利 的，因?yàn)閷?duì)聚合物前體的雕刻可以在一次操作中被執(zhí)行并且具有高雕刻質(zhì)量。因此，對(duì)聚合 物前體的雕刻特別適于用于紙幣的生產(chǎn)的高質(zhì)量高分辨率的凹版印刷板的制造。
[0018] 對(duì)凹版印刷板的聚合物前體的激光雕刻的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于以下事實(shí)：這樣的前驅(qū) 物一旦被雕刻就可以用于通過電鍍工藝生產(chǎn)所謂的"Alto"，這種Alto可以用于生產(chǎn)用于 復(fù)制多個(gè)絕對(duì)相同的凹版印刷板的主印刷板（或原始印刷板），或作為"主Alto"以直接生 產(chǎn)這樣的多個(gè)絕對(duì)相同的凹版印刷板。因?yàn)殡婂児に囀欠浅７€(wěn)定且均勻的工藝，在已經(jīng)從 相同的主印刷板復(fù)制的多個(gè)印刷板之間出現(xiàn)差異的可能幾乎不存在。此外，可以利用如在 本行業(yè)中常規(guī)地使用的同樣的印刷板材料，而這不會(huì)對(duì)操作印刷機(jī)的印刷工人的實(shí)際工作 有任何影響。
[0019] 然而，對(duì)凹版印刷板的直接激光雕刻具有在環(huán)境要求方面的優(yōu)點(diǎn)，因?yàn)樗軌虮?免利用環(huán)境不友好的化學(xué)試劑的電鍍工藝。
[0020] 本 申請(qǐng)人:進(jìn)行的測(cè)試已經(jīng)表明，對(duì)印刷板介質(zhì)尤其是金屬介質(zhì)的直接激光雕刻導(dǎo) 致需要被除去以確保合適的雕刻和印刷質(zhì)量的殘留物的形成。殘留物的量直接取決于雕刻 的深度并且因此隨雕刻深度而增加。當(dāng)人們希望在印刷板介質(zhì)中形成相對(duì)深的雕刻尤其是 具有超過50微米（且甚至更關(guān)鍵地大于100微米）的深度的雕刻時(shí)，除去這些量的殘留物 成為特別關(guān)鍵的。
[0021] 雖然對(duì)印刷板材料的特別的選擇影響熔融殘留物的形成，但是這樣的形成在凹版 印刷板的直接激光雕刻的背景中是不可避免的，并且應(yīng)當(dāng)在避免降低期望雕刻的質(zhì)量的同 時(shí)注意除去這些殘留物。對(duì)于雕刻深的凹版印刷圖案來說，這一點(diǎn)再次是非常關(guān)鍵的，因?yàn)?產(chǎn)生了變得難以除去的很大量的殘留物。
[0022] 這構(gòu)成為什么在Deinhammer2006中提出下列操作的原因之一：通過在低溫（大 約-80°C )在雕刻印刷板的表面上噴射二氧化碳的干冰小球來執(zhí)行雕刻印刷板的表面的預(yù) 清潔操作，并且然后使預(yù)清潔的印刷板在酸性溶液中經(jīng)受化學(xué)處理。如已經(jīng)提到的，這樣的 操作潛在地是不利的，因?yàn)樗鼈兛赡軐?dǎo)致雕刻不均勻性。此外，這些清潔操作僅可以在印刷 板被全部雕刻時(shí)來執(zhí)行。
[0023] 還注意到，雖然激光束的能量被充分吸收并且在被雕刻的印刷板介質(zhì)的材料的前 幾微米中轉(zhuǎn)化為熱能，導(dǎo)致材料的局部熔化和蒸發(fā)，但是熱能不再被引導(dǎo)并且在所有方向 上均勻地?cái)U(kuò)散到印刷板介質(zhì)下部的材料中。作為結(jié)果，較高的激光能量不僅產(chǎn)生較深的雕 亥丨J，而且增加了線寬度（再次見Deinhammer2004)。
[0024] 因此，需要用于制造凹版印刷板的改進(jìn)的方法和系統(tǒng)，其中激光束用于將凹版印 刷圖案直接雕刻到可激光雕刻的尤其是金屬的印刷板介質(zhì)的表面中。
[0025] 發(fā)明概述
[0026] 因此，本發(fā)明的一般目的是提供用于制造用于安全紙的生產(chǎn)的凹版印刷板的改進(jìn) 的方法和系統(tǒng)，其中激光束用于將凹版印刷圖案直接雕刻到可激光雕刻的印刷板介質(zhì)的表 面中。
[0027] 本發(fā)明的進(jìn)一步的目的是提供提高使凹版印刷圖案的雕刻輪廓成形的能力的這 樣的方法和系統(tǒng)，這些凹版印刷圖案是人們期望直接雕刻到印刷板表面中的。
[0028] 本發(fā)明的又一個(gè)目的是提供能夠在保證雕刻的高質(zhì)量的同時(shí)限制熔融殘留物的 形成并且便于熔融殘留物的除去和清除的這樣的方法和系統(tǒng)。
[0029] 本發(fā)明的再一個(gè)目的是提供能夠盡可能地避免借助于侵蝕性的清潔工藝的使用 來從印刷板的表面除去激光雕刻過程的熔融殘留物的解決方案，所述侵蝕性的清潔工藝可 能消極地影響雕刻均勻性和質(zhì)量。
[0030] 由于權(quán)利要求中限定的解決方案，實(shí)現(xiàn)了這些目的。
[0031] 根據(jù)本發(fā)明，提供了用于制造用于安全紙的生產(chǎn)的凹版印刷板的方法，其中激光 束用于將凹版印刷圖案直接雕刻到可激光雕刻的特別是金屬的印刷板介質(zhì)的表面中，其中 印刷板介質(zhì)的激光雕刻在一個(gè)接一個(gè)相繼地執(zhí)行的多個(gè)單獨(dú)的雕刻步驟中逐層地被執(zhí)行， 使得所述凹版印刷圖案被逐漸地雕刻入印刷板介質(zhì)的表面中直至期望的雕刻深度，在每個(gè) 單獨(dú)的雕刻步驟之后并且在每個(gè)單獨(dú)的雕刻步驟之間，被雕刻的印刷板介質(zhì)的表面被清除 掉激光雕刻過程的殘留物。
[0032] 每個(gè)單獨(dú)的雕刻步驟可導(dǎo)致從所述印刷板介質(zhì)選擇性地除去一層材料，該層材料 的厚度可不超過預(yù)選的最大值，所述最大值可優(yōu)選地在10微米至15微米之間。
[0033] 所述凹版印刷圖案的至少一部分可被雕刻到至少80微米的深度。
[0034] 在每個(gè)單獨(dú)的雕刻步驟之后并且在每個(gè)單獨(dú)的雕刻步驟之間對(duì)所述被雕刻的印 刷板介質(zhì)的表面的清潔可被機(jī)械地執(zhí)行。
[0035] 在每個(gè)單獨(dú)的雕刻步驟之后并且在每個(gè)單獨(dú)的雕刻步驟之間對(duì)所述被雕刻的印 刷板介質(zhì)的表面的清潔可借助于旋轉(zhuǎn)刷來執(zhí)行，該旋轉(zhuǎn)刷在每個(gè)單獨(dú)的雕刻步驟之后并且 在每個(gè)單獨(dú)的雕刻步驟之間可在所述被雕刻的印刷板介質(zhì)的表面上移動(dòng)。
[0036] 每個(gè)雕刻步驟可涉及基于所述凹版印刷圖案的雕刻深度圖的三維像素?cái)?shù)據(jù)來對(duì) 所述印刷板介質(zhì)進(jìn)行逐像素雕刻。
[0037] 產(chǎn)生被引導(dǎo)到所述印刷板介質(zhì)的表面的激光束的激光雕刻單元可在每個(gè)單獨(dú)的 雕刻步驟期間在所述印刷板介質(zhì)的表面之上從起始位置移動(dòng)至結(jié)束位置，并且，對(duì)所述被 雕刻的印刷板介質(zhì)的表面的清潔可在非工作狀態(tài)的所述激光雕刻單元從所述結(jié)束位置移 動(dòng)回所述起始位置時(shí)被執(zhí)行。
[0038] 所述印刷板介質(zhì)可被安裝至支持滾筒的外周上，所述支持滾筒可在產(chǎn)生被引導(dǎo)到 所述印刷板介質(zhì)的表面的激光束的可移動(dòng)的激光雕刻單元前方旋轉(zhuǎn)，所述激光雕刻單元可 平行于所述支持滾筒的旋轉(zhuǎn)軸線可移動(dòng)，其中，所述激光雕刻單元可在每個(gè)單獨(dú)的雕刻步 驟期間沿著所述支持滾筒的所述旋轉(zhuǎn)軸線逐步地從起始位置移動(dòng)至結(jié)束位置，以便處理所 述印刷板介質(zhì)的表面的連續(xù)的環(huán)狀部分，并且，對(duì)所述被雕刻的印刷板介質(zhì)的表面的清潔 可在非工作狀態(tài)的所述激光雕刻單元從所述結(jié)束位置移動(dòng)回所述起始位置時(shí)被執(zhí)行。
[0039] 對(duì)所述印刷板介質(zhì)的表面的雕刻首先可通過以最深的凹版印刷圖案開始并且在 后續(xù)的雕刻步驟期間逐漸地增加較淺的凹版印刷圖案來執(zhí)行。
[0040] 所述激光束的聚焦可在所述單獨(dú)的雕刻步驟中的至少一個(gè)期間被調(diào)整。
[0041] 所述激光束的聚焦可在所述單獨(dú)的雕刻步驟期間不被調(diào)整，并且，對(duì)所述印刷板 介質(zhì)的表面的雕刻可被分解在多個(gè)雕刻階段中，每個(gè)雕刻階段可包括一個(gè)或多個(gè)單獨(dú)的雕 刻步驟，由此在每個(gè)雕刻階段期間僅部分期望的凹版印刷圖案被雕刻。
[0042] 所述激光束相對(duì)于所述印刷板介質(zhì)的表面的入射角可在整個(gè)雕刻過程中保持恒 定。
[0043] 還提供了用于實(shí)現(xiàn)上文的方法的直接激光雕刻系統(tǒng)，S卩，包括以下部件的激光雕 刻系統(tǒng)：用于安裝可激光雕刻的印刷板介質(zhì)的支持元件、產(chǎn)生被引導(dǎo)到印刷板介質(zhì)的表面 的激光束的用于在多個(gè)單獨(dú)的雕刻步驟中逐層地雕刻印刷板介質(zhì)的表面的激光雕刻單元、 以及用于在每個(gè)單獨(dú)的雕刻步驟之后并且在每個(gè)單獨(dú)的雕刻步驟之間清潔被雕刻的印刷 板介質(zhì)的表面并且從被雕刻的印刷板介質(zhì)的表面除去殘留物的清潔單元。
[0044] 所述印刷板介質(zhì)可被安裝至充當(dāng)所述支持元件的支持滾筒的外周上，所述支持滾 筒可在所述激光雕刻單元前方旋轉(zhuǎn)，所述激光雕刻單元可平行于所述支持滾筒的旋轉(zhuǎn)軸線 可移動(dòng)。
[0045] 所述激光雕刻單元可在每個(gè)單獨(dú)的雕刻步驟期間沿著所述支持滾筒的旋轉(zhuǎn)軸線 逐步地從起始位置可移動(dòng)至結(jié)束位置，以便處理所述印刷板介質(zhì)的表面的連續(xù)的環(huán)狀部 分，并且，所述清潔單元在非工作狀態(tài)的所述激光雕刻單元從所述結(jié)束位置移動(dòng)回所述起 始位置時(shí)可以是處于工作狀態(tài)的。
[0046] 所述激光雕刻單元和所述清潔單元可被安裝在相對(duì)于所述印刷板介質(zhì)的表面可 移動(dòng)的公共框架上。
[0047] 所述清潔單元可包括可旋轉(zhuǎn)刷，所述可旋轉(zhuǎn)刷可以與所述被雕刻的印刷板介質(zhì)的 表面接觸以機(jī)械地從所述被雕刻的印刷板介質(zhì)除去殘留物。
[0048] 由于這種解決方案，雕刻過程被細(xì)分為多個(gè)單獨(dú)的雕刻步驟，每個(gè)單獨(dú)的雕刻步 驟涉及從印刷板介質(zhì)除去有限量的材料并且因此限制了殘留物的形成。此外，被雕刻的印 刷板介質(zhì)的表面在每個(gè)單獨(dú)的雕刻步驟之后并且在每個(gè)單獨(dú)的雕刻步驟之間被清潔，使得 殘留物在下一個(gè)雕刻步驟執(zhí)行之前被除去，這最終改善了雕刻質(zhì)量。
[0049] 根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案，每個(gè)單獨(dú)的雕刻步驟導(dǎo)致從印刷板介質(zhì)選擇性地除去一層材 料，這層材料的厚度不超過預(yù)選的最大值。該預(yù)選的最大值優(yōu)選地在10微米至15微米之 間。
[0050] 根據(jù)另一個(gè)實(shí)施方案，在每個(gè)單獨(dú)的雕刻步驟之后并且在每個(gè)單獨(dú)的雕刻步驟之 間對(duì)被雕刻的印刷板介質(zhì)的表面的清潔有利地借助于在每個(gè)單獨(dú)的雕刻步驟之后并且在 每個(gè)單獨(dú)的雕刻步驟之間在被雕刻的印刷板介質(zhì)的表面上移動(dòng)的旋轉(zhuǎn)刷來機(jī)械地被執(zhí)行。
[0051] 根據(jù)又一個(gè)實(shí)施方案，印刷板介質(zhì)被安裝至支持滾筒的外周上，支持滾筒在產(chǎn)生 被引導(dǎo)到印刷板介質(zhì)的表面的激光束的可移動(dòng)的激光雕刻單元前方旋轉(zhuǎn)，激光雕刻單元平 行于支持滾筒的旋轉(zhuǎn)軸線可移動(dòng)。
[0052] 根據(jù)再一個(gè)實(shí)施方案，激光束相對(duì)于正在被雕刻的印刷板介質(zhì)的表面的入射角保 持恒定，從而在整個(gè)雕刻過程中保證了完美的雕刻均勻性。
[0053] 根據(jù)另一實(shí)施方案，產(chǎn)生被引導(dǎo)到印刷板介質(zhì)的表面的激光束的激光雕刻單元在 每個(gè)單獨(dú)的雕刻步驟期間在印刷板介質(zhì)的表面上從起始位置移動(dòng)至結(jié)束位置，并且對(duì)被雕 刻的印刷板介質(zhì)的表面的清潔在非工作狀態(tài)的激光雕刻單元從結(jié)束位置移動(dòng)回起始位置 時(shí)被執(zhí)行。
[0054] 有利地，在印刷板介質(zhì)如上文提到的被安裝至支持滾筒的外周上的實(shí)施方案的背 景中，激光雕刻單元在每個(gè)單獨(dú)的雕刻步驟期間沿著支持滾筒的旋轉(zhuǎn)軸線逐步地從起始位 置移動(dòng)至結(jié)束位置，以便處理印刷板介質(zhì)的表面的連續(xù)的環(huán)狀部分，并且對(duì)被雕刻的印刷 板介質(zhì)的表面的清潔在非工作狀態(tài)的激光雕刻單元從結(jié)束位置移動(dòng)回起始位置時(shí)被執(zhí)行。
[0055] 根據(jù)再一個(gè)實(shí)施方案，對(duì)印刷板介質(zhì)的表面的雕刻首先通過以最深的凹版印刷圖 案開始并且在后續(xù)的雕刻步驟期間逐漸地增加較淺的凹版印刷圖案來執(zhí)行。這有利地能夠 將較淺的和較精細(xì)的凹版印刷圖案保持到最終的雕刻步驟，所述較淺的和較精細(xì)的凹版印 刷圖案對(duì)清潔操作是較敏感的。這可以使用在單獨(dú)的雕刻步驟期間調(diào)節(jié)激光束的聚焦的自 動(dòng)聚焦系統(tǒng)或通過將雕刻順序分解在多個(gè)雕刻階段中來執(zhí)行，每個(gè)雕刻階段包括一個(gè)或多 個(gè)單獨(dú)的雕刻步驟，由此在每個(gè)雕刻階段期間僅部分期望凹版印刷圖案被雕刻。
[0056] 本發(fā)明的另外的有利的實(shí)施方案形成從屬權(quán)利要求的主題并且在下文被討論。
[0057] 附圖的簡要說明
[0058] 從閱讀以下的對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方案的詳細(xì)描述中，本發(fā)明的其他特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)將 更清楚地呈現(xiàn)，本發(fā)明的實(shí)施方案只作為非限制性的例子被提出并且被附圖示出，在附圖 中：
[0059] 圖1是通過可以在國際申請(qǐng)第WO 03/103962A1號(hào)中找到的凹版印刷實(shí)現(xiàn)的人像 的眼睛部分的放大視圖；
[0060] 圖2是通過根據(jù)國際申請(qǐng)第WO 2007/119203A1號(hào)的教導(dǎo)的凹版印刷實(shí)現(xiàn)的另一 個(gè)人像的眼睛部分的放大視圖；
[0061] 圖3是印花稅或稅簽的示例性的凹版印刷設(shè)計(jì)的圖示，該凹版印刷設(shè)計(jì)由可以通 過根據(jù)本發(fā)明的直接激光雕刻產(chǎn)生的多個(gè)設(shè)計(jì)元素組成；
[0062] 圖4是根據(jù)本發(fā)明雕刻的凹版印刷板的一部分的灰度照片，其中如圖3中所示的 多個(gè)凹版印刷圖案已經(jīng)被雕刻在凹版印刷板上；
[0063] 圖5a和圖5b是根據(jù)本發(fā)明的單獨(dú)的雕刻步驟以及在其后跟隨的清潔步驟的兩個(gè) 示意圖；
[0064] 圖6是示出了根據(jù)本發(fā)明的凹版印刷板的單獨(dú)的雕刻步驟的可能的順序的示意 圖；
[0065] 圖7是示出了根據(jù)本發(fā)明的凹版印刷板的單獨(dú)的雕刻步驟的另一可能的順序的 示意圖；
[0066] 圖8a和圖8b是示出了根據(jù)本發(fā)明的凹版印刷板的單獨(dú)的雕刻步驟的另一可能的 順序的不意圖；
[0067] 圖9是實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的方法的激光雕刻系統(tǒng)的示意性的側(cè)視圖；以及
[0068] 圖10是圖9的激光雕刻系統(tǒng)的示意性的透視圖，其中僅示出了激光雕刻系統(tǒng)的部 件的一部分。
[0069] 本發(fā)明的實(shí)施方案的詳細(xì)描述
[0070] 在本發(fā)明的背景中，"凹版印刷設(shè)計(jì)"或"凹版印刷圖案"應(yīng)當(dāng)被理解為是指通過雕 刻產(chǎn)生的并且由具有變化的線寬度和雕刻深度的多個(gè)曲線元素的排列組成的設(shè)計(jì)和圖案。 這樣的凹版印刷設(shè)計(jì)和凹版印刷圖案在印刷的產(chǎn)品上產(chǎn)生容易辨別的并且在大多數(shù)安全 紙上找到的特征印刷設(shè)計(jì)和圖案。這樣的凹版印刷的設(shè)計(jì)和圖案的例子在圖1和圖2以及 圖3中圖示，圖1和圖2已經(jīng)被討論，圖3示出了能以相應(yīng)的凹版印刷圖案的形式通過根據(jù) 本發(fā)明的直接激光雕刻被雕刻入凹版印刷板的示例性的凹版印刷設(shè)計(jì)。這些圖示明顯地是 完全例證性的并且不應(yīng)該被認(rèn)為限制了本發(fā)明的范圍。
[0071] 根據(jù)本發(fā)明生產(chǎn)的凹版印刷設(shè)計(jì)和凹版印刷圖案應(yīng)當(dāng)與在照相凹版印刷（或轉(zhuǎn) 輪凹版印刷）的背景中使用的設(shè)計(jì)和圖案區(qū)別開來，在照相凹版印刷中，設(shè)計(jì)和圖案僅僅 由具有變化的寬度和/或深度的被雕刻入圓柱體的表面中的多個(gè)小室（cells)的陣列組 成，其中小室被小室壁分隔。照相凹版印刷利用被允許溢出小室壁的低粘度油墨，使得單 獨(dú)的小室在印痕中不再是可見的。照相凹版印刷中的小室可以通常高達(dá)50微米深（小室 深度通常在10微米至30微米之間），并且照相凹版印刷不在印刷的最終產(chǎn)品上產(chǎn)生任何 明顯的浮雕。關(guān)于照相凹版印刷的細(xì)節(jié)可以在Helmut Kipphan的"Handbook of Print Media"(Springer-Verlag，2〇01，ISBN3_ 540-67326-l)中找到（見例如，第 48 頁至第 53 頁 上的第1. 3. 2. 2章以及第360頁至第394頁上的第2. 2章）。
[0072] 相反地，如應(yīng)用于安全紙的生產(chǎn)的凹版印刷基于具有呈曲線圖案的形狀的凹版印 刷圖案的被雕刻的印刷板的使用，這種曲線圖案的至少一部分的深度通常超過50微米。此 夕卜，這些凹版印刷圖案以高粘度油墨被涂墨并且印刷在高印刷壓力下進(jìn)行，導(dǎo)致在印刷的 最終產(chǎn)品上的特征壓紋。
[0073] 圖3示出了印花稅或稅簽的可以通過根據(jù)本發(fā)明的直接激光雕刻生產(chǎn)的示例性 的凹版印刷設(shè)計(jì)，凹版印刷設(shè)計(jì)在全文中由參考數(shù)字12表示。該凹版印刷設(shè)計(jì)12由多個(gè) 設(shè)計(jì)元素12a至12g組成，多個(gè)設(shè)計(jì)元素包括例如所謂的潛象12a、有變化的大小的文字或 類似的字母數(shù)字標(biāo)記12b、12c、12d、有油墨保持結(jié)構(gòu)（未示出）的大表面圖案12e、徽標(biāo)12f 以及扭索狀圖案12g?？梢栽O(shè)想任何其他圖案或其組合，包括與在如圖1和圖2中描繪的典 型的凹版印刷人像中找到的圖案相似的圖案。
[0074] 圖3的凹版印刷圖案的各種設(shè)計(jì)元素12a至12g可以借助于合適的設(shè)計(jì)軟件來產(chǎn) 生，例如由本 申請(qǐng)人:銷售的軟件ONE?。每個(gè)設(shè)計(jì)元素12a至12g的雕刻輪廓可以根據(jù)由 設(shè)計(jì)者選擇的參數(shù)單獨(dú)地定義，以創(chuàng)建如在國際申請(qǐng)第WO 03/103962A1號(hào)中討論的所謂 的原始深度圖。然后該原始深度圖被數(shù)字地復(fù)制與所需要的一樣多的次數(shù)，以形成待雕刻 的凹版印刷板的主深度圖?；趫D3的凹版印刷設(shè)計(jì)被雕刻的凹版印刷板1的表面的部分 視圖在圖4的灰度照片中示出。圖4的灰度照片實(shí)際上示出了被雕刻的凹版印刷板1的鏡 象，應(yīng)當(dāng)理解，被雕刻入印刷板1中的凹版印刷圖案是圖3中所示的凹版印刷設(shè)計(jì)的鏡象。
[0075] 現(xiàn)在將參照?qǐng)D5a和圖5b描述根據(jù)本發(fā)明的方法的基本原理。圖5a示意性地示 出了在正在被激光束2雕刻以在其表面中形成雕刻3的過程中的印刷板介質(zhì)1。圖5a中 的陰影區(qū)域表示正在被激光束2除去的材料。為了說明的目的，雕刻3的尺寸已經(jīng)被放大。 作為例子，凹版印刷圖案3的至少一部分可以被雕刻至約80微米的深度。應(yīng)當(dāng)理解，雕刻 的深度可以高達(dá)150微米（或最終更多），而典型的線寬度范圍從約10微米至500微米。 在雕刻中形成合適的油墨保持結(jié)構(gòu)的前提下，更寬的線寬度或表面是可能的，油墨保持結(jié) 構(gòu)目的在于防止油墨被凹版印刷壓機(jī)的擦拭系統(tǒng)從雕刻擦掉。
[0076] 雕刻優(yōu)選地基于期望的凹版印刷圖案的雕刻深度圖的三維像素?cái)?shù)據(jù)逐像素地被 執(zhí)行，如在國際申請(qǐng)第WO 03/103962A1號(hào)中討論的。印刷板介質(zhì)1優(yōu)選地由金屬制造或包 括由金屬制造的外層，所述金屬例如鎳、鋼、黃銅、鋅、鉻或其合金，這些材料全都是本領(lǐng)域 普遍使用的。
[0077] 根據(jù)本發(fā)明，印刷板介質(zhì)1在一個(gè)接一個(gè)井然有序地執(zhí)行的多個(gè)單獨(dú)的雕刻步驟 中被雕刻（圖5a示出了一系列單獨(dú)的雕刻步驟中的第一個(gè)），使得凹版印刷圖案被逐漸地 逐層地雕刻入印刷板介質(zhì)1的表面中直至期望的雕刻深度。優(yōu)選地，每個(gè)單獨(dú)的雕刻步驟 導(dǎo)致從印刷板介質(zhì)1選擇性地除去一層材料，這層材料的厚度不超過預(yù)選的最大值Λ "?。 該最大值Λ μ)(優(yōu)選地在10微米至15微米之間。
[0078] 如圖5b示意性地圖示的，被雕刻的印刷板介質(zhì)1的表面在每個(gè)單獨(dú)的雕刻步驟之 后并且在每個(gè)單獨(dú)的雕刻步驟之間，即，在除去每個(gè)層之后被清潔。對(duì)印刷板介質(zhì)1的表面 的清潔可以方便地被機(jī)械地執(zhí)行（即，不借助于侵蝕性的清潔工藝的使用）。這樣的清潔可 以有利地借助于在被雕刻的印刷板介質(zhì)1的表面上移動(dòng)的旋轉(zhuǎn)刷9來執(zhí)行。
[0079] 如在下文將認(rèn)識(shí)到的，印刷板介質(zhì)1可以有利地被安裝至支持滾筒的外周上，支 持滾筒在產(chǎn)生被引導(dǎo)到印刷板介質(zhì)1的表面的激光束的可移動(dòng)的激光雕刻單元前方旋轉(zhuǎn)， 激光雕刻單元平行于支持滾筒的旋轉(zhuǎn)軸線可移動(dòng)。在這個(gè)背景下，在激光雕刻單元沿著支 持滾筒的軸線逐步地從起始位置移動(dòng)至結(jié)束位置時(shí)，每個(gè)單獨(dú)的雕刻步驟可以方便地被執(zhí) 行，以便處理印刷板介質(zhì)的表面的連續(xù)的環(huán)狀部分，并且對(duì)印刷板介質(zhì)1的表面的清潔可 以在非工作狀態(tài)的激光雕刻單元從結(jié)束位置移動(dòng)回起始位置時(shí)被執(zhí)行。
[0080] 優(yōu)選地，激光束2相對(duì)于正在被雕刻的印刷板介質(zhì)1的表面的入射角保持恒定，從 而在整個(gè)雕刻過程中保證了完美的雕刻均勻性。
[0081] 在本發(fā)明的背景中可以設(shè)想單獨(dú)的雕刻步驟的不同的順序。圖6示出了可能的順 序，其中分別由參考數(shù)字3. 1和3. 2表示的第一凹版印刷圖案和第二凹版印刷圖案被逐漸 地逐層形成。第一凹版印刷圖案3. 1在例如三個(gè)步驟中通過在第一雕刻步驟期間形成第一 部分雕刻、在第二雕刻步驟期間將雕刻加深至第二部分雕刻、并且在第三雕刻步驟期間最 終加深至最終的凹版印刷圖案3. 1而被雕刻。較淺的凹版印刷圖案3. 2相似地在與第一凹 版印刷圖案3. 1的第一部分雕刻和第二部分雕刻同時(shí)執(zhí)行的兩個(gè)步驟中被雕刻，部分雕刻 在第一步驟期間被雕刻并且隨后在第二雕刻步驟期間被加深至最終的凹版印刷圖案3. 2。 圖6中的陰影區(qū)域再次表示在每個(gè)雕刻步驟期間正在被激光束2除去的材料（這同樣適用 于在下文討論的圖7以及圖8a和圖8b)。此外，應(yīng)當(dāng)理解，在每個(gè)單獨(dú)的雕刻步驟之后并且 在每個(gè)單獨(dú)的雕刻步驟之間，印刷板介質(zhì)1的表面被清除掉殘留物。
[0082] 圖7示出了另一可能的順序，其中對(duì)印刷板介質(zhì)1的表面的逐層雕刻首先通過以 最深的凹版印刷圖案（例如凹版印刷圖案3. 1)開始并且在后續(xù)的雕刻步驟期間逐漸地增 加較淺的凹版印刷圖案（例如凹版印刷圖案3. 2和隨后的凹版印刷圖案3. 3)來執(zhí)行。例 如，在第一雕刻步驟期間，僅凹版印刷圖案3. 1被部分地雕刻。在第二步驟期間，該凹版印 刷圖案3. 1被加深，并且同時(shí)形成凹版印刷圖案3. 2的部分雕刻。在第三步驟期間，凹版印 刷圖案3. 1和凹版印刷圖案3. 2被進(jìn)一步加深，而較淺的第三凹版印刷圖案3. 3在印刷板 介質(zhì)1的表面中形成。
[0083] 如在圖7中明顯的，在第二雕刻步驟和第三雕刻步驟期間在這種情況下需要調(diào)整 激光束2的聚焦，因?yàn)椴牧显谟∷褰橘|(zhì)1的不同的水平處被除去。這可以使用用于在雕 刻步驟期間調(diào)整激光束2的聚焦（對(duì)激光束2的聚焦的這樣的調(diào)整在第一雕刻步驟期間將 不是必要的）的適當(dāng)?shù)南到y(tǒng)來執(zhí)行。
[0084] 可選地，如圖8a和圖8b中所示的，人們可以將逐層雕刻順序分解在多個(gè)雕刻階段 中，每個(gè)雕刻階段包括一個(gè)或多個(gè)單獨(dú)的雕刻步驟，由此在每個(gè)雕刻階段期間僅部分期望 凹版印刷圖案被雕刻。
[0085] 例如，圖8a和圖8b示出了凹版印刷圖案3. 1在第一雕刻階段期間形成并且凹版 印刷圖案3. 2和凹版印刷圖案3. 3在后續(xù)的第二雕刻階段期間形成的情況。更確切地，圖 8a和圖8b示出了被執(zhí)行來形成凹版印刷圖案3. 1的第一、第二、第三和第四雕刻步驟（該 第一至第四雕刻步驟相應(yīng)于第一雕刻階段），而較淺的凹版印刷圖案3. 2和凹版印刷圖案 3. 3在第五和第六雕刻步驟（該第五和第六雕刻步驟相應(yīng)于第二雕刻階段）期間同時(shí)形成。 顯然可以設(shè)想多于兩個(gè)的雕刻階段。
[0086] 與參照?qǐng)D7討論的雕刻步驟的前面的順序相反，激光束2的聚焦在每個(gè)雕刻步驟 期間不需要被調(diào)整，而是僅僅在從一個(gè)步驟到下一個(gè)步驟時(shí)需要被調(diào)整，如在圖6的雕刻 步驟的順序的情況下。
[0087] 在上文參照?qǐng)D7以及圖8a和圖8b討論的雕刻步驟的順序可能是有利的，因?yàn)檩^ 淺的和較精細(xì)的凹版印刷圖案在雕刻過程的最終階段期間形成并且不受重復(fù)的清潔操作 影響。
[0088] 在上文參照?qǐng)D6、7、8a和8b討論的雕刻步驟的順序僅表示可能的雕刻順序?？梢?設(shè)想雕刻步驟的其他順序。
[0089] 圖9是實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的方法的激光雕刻系統(tǒng)的示意性的部分側(cè)視圖。如已經(jīng)提到 的，印刷板介質(zhì)1優(yōu)選地被安裝在支持滾筒5的外周上（也見圖10)，支持滾筒5在產(chǎn)生被 引導(dǎo)到印刷板介質(zhì)1的表面的激光束2的可移動(dòng)的雕刻單元4前方旋轉(zhuǎn)，激光雕刻單元4 平行于支持滾筒5的旋轉(zhuǎn)軸線O可移動(dòng)。
[0090] 激光雕刻單元4可以是任何類型的合適的激光雕刻單元，例如鐿光纖激光單元。 激光可以經(jīng)由光纖光纜40從激光源（未示出）方便地被提供給單元4的激光頭。激光雕 刻單元4被安裝在框架（在圖10中未示出）上，該框架在起始位置（在圖10中被顯示在 左側(cè)）和參考數(shù)字4*表示的結(jié)束位置（在圖10中在右側(cè)）之間平行于滾筒5的旋轉(zhuǎn)軸線 O可移動(dòng)。
[0091] 激光雕刻單元4可在每個(gè)單獨(dú)的雕刻步驟期間沿著支持滾筒5的旋轉(zhuǎn)軸線O逐步 地從起始位置移動(dòng)至結(jié)束位置（例如在圖10中從左至右），以便處理印刷板介質(zhì)1的表面 的連續(xù)的環(huán)狀部分。
[0092] 在全文中由參考數(shù)字6表示的清潔單元優(yōu)選地借助于支持臂（未示出）安裝在與 激光雕刻單元4相同的框架上，以便與后者一起移動(dòng)。支持臂被設(shè)計(jì)為使清潔單元能夠在 工作位置（如圖9中圖所示的）和撤回的非工作狀態(tài)位置（未示出）之間移動(dòng)，在所述工 作位置，清潔單元6與被支持滾筒5支撐的印刷板介質(zhì)1的表面接觸，在所述撤回的非工作 狀態(tài)位置，清潔單元6從印刷板介質(zhì)1的表面移走。清潔單元6在非工作狀態(tài)的激光雕刻 單元4從結(jié)束位置移動(dòng)回起始位置（例如在圖10中從右到左）時(shí)優(yōu)選地是操作的。然而， 可以設(shè)想用于清潔單元6的安裝的其他布置，包括清潔單元6和激光雕刻單元4被安裝在 分離的框架上的布置，和/或清潔單元6是可撤回的布置，該撤回是例如通過使清潔單元6 朝著和遠(yuǎn)離被支持滾筒5支撐的印刷板介質(zhì)1的表面旋轉(zhuǎn)。
[0093] 清潔單元6優(yōu)選地包括用于刷印刷板介質(zhì)1的表面的旋轉(zhuǎn)刷9。清潔單元6可以 有利地進(jìn)一步設(shè)置有用于吸出從印刷板介質(zhì)1的表面除去的殘留物的吸出頭10。在該實(shí)施 例中，旋轉(zhuǎn)刷9位于吸出頭10內(nèi)，使得殘留物可以從旋轉(zhuǎn)刷9周圍的所有區(qū)域方便地被吸 出。
[0094] 刷9的轉(zhuǎn)速、刷9和印刷板介質(zhì)1的表面之間的壓力和/或清潔單元6平行于支 持滾筒5的旋轉(zhuǎn)軸線O的移動(dòng)速度有利地是可調(diào)整的，以便確保最佳清潔效率。
[0095] 在圖9和圖10的系統(tǒng)中，印刷板介質(zhì)1被有利地雕刻，同時(shí)以與它被保持在凹 版印刷機(jī)的印板滾筒的外周上的方式相同的方式保持在支持滾筒5上。這確保了當(dāng)被雕 刻的印刷板介質(zhì)1最終被安裝在凹版印刷機(jī)中時(shí)雕刻的雕刻輪廓保持實(shí)質(zhì)上無變化，這 與在國際申請(qǐng)第WO 97/48555A1號(hào)、歐洲專利申請(qǐng)第EP 1 334 822A2號(hào)、國際申請(qǐng)第WO 2006/045128A1號(hào)或Deinhammer2006中公開的解決方案相比是有利的，在這些文獻(xiàn)中印 刷板介質(zhì)1被雕刻同時(shí)被保持平的。為了完整起見，凹版印刷機(jī)在以下申請(qǐng)中公開：歐洲 專利申請(qǐng)第 EP 0 091 709A1 號(hào)、第 EP 0 351 366A2 號(hào)、第 EP 0 406 157A1 號(hào)、第 EP 0 415 881A1 號(hào)、第 EP 0 563 007A1 號(hào)、第 EP 0 683 123A1 號(hào)、第 EP 0 873 866A1 號(hào)、第 EP 1 400 353A1 號(hào)、第 EPl 442 878A1 號(hào)、第 EP 1 445 098A1 號(hào)、第 EP 1 448 393A1(W0 03/047862A1)號(hào)、第 EP 1 580 015A1 號(hào)、第 EP 1 602 482A1 號(hào)、第 EP 1 602 483A1 號(hào)、第 EP 1 622 769A1(TO 2004/101282A1)號(hào)和第 EP 1 704 052A1(TO2005/077656A1)號(hào)，所有 這些歐洲專利申請(qǐng)都以本 申請(qǐng)人:的名義。
[0096] 可以對(duì)上文描述的實(shí)施方案作出各種修改和/或改進(jìn)，而不偏離如由所附的權(quán)利 要求限定的本發(fā)明的范圍。例如，雖然激光雕刻系統(tǒng)的上文討論的實(shí)施方案包括在外周上 安裝有可激光雕刻的印刷板介質(zhì)的可旋轉(zhuǎn)的支持滾筒，但是本發(fā)明同樣適用于利用平坦的 χ-y工作臺(tái)的雕刻系統(tǒng)。
【權(quán)利要求】
1. 一種用于制造用于安全紙的生產(chǎn)的凹版印刷板的方法，其中，由激光雕刻單元（4) 產(chǎn)生的激光束（2)用于將凹版印刷圖案（3、3. 1、3. 2、3. 3)直接雕刻到可激光雕刻的金屬印 刷板介質(zhì)（1)的表面中，特征在于，對(duì)所述金屬印刷板介質(zhì)（1)的激光雕刻在一個(gè)接一個(gè)相 繼地執(zhí)行的多個(gè)單獨(dú)的雕刻步驟中逐層地被執(zhí)行，使得所述凹版印刷圖案被逐漸地雕刻入 所述金屬印刷板介質(zhì)（1)的表面中直至期望的雕刻深度，當(dāng)所述激光雕刻單元（4)在非工 作狀態(tài)時(shí)，在每個(gè)單獨(dú)的雕刻步驟之后并且在每個(gè)單獨(dú)的雕刻步驟之間，被雕刻的金屬印 刷板介質(zhì)（1)的表面被清除掉激光雕刻過程的殘留物。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，每個(gè)單獨(dú)的雕刻步驟導(dǎo)致從所述金屬印刷板介 質(zhì)（1)選擇性地除去一層材料，該層材料的厚度不超過預(yù)選的最大值。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中，所述預(yù)選的最大值在10微米至15微米之間。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1、權(quán)利要求2或權(quán)利要求3所述的方法，其中，所述凹版印刷圖案的 至少一部分被雕刻到至少80微米的深度。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的方法，其中，在每個(gè)單獨(dú)的雕刻步驟之后并且在 每個(gè)單獨(dú)的雕刻步驟之間對(duì)所述被雕刻的金屬印刷板介質(zhì)（1)的表面的清潔被機(jī)械地執(zhí) 行。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中，在每個(gè)單獨(dú)的雕刻步驟之后并且在每個(gè)單獨(dú)的 雕刻步驟之間對(duì)所述被雕刻的金屬印刷板介質(zhì)（1)的表面的清潔借助于旋轉(zhuǎn)刷（9)來執(zhí) 行，該旋轉(zhuǎn)刷在每個(gè)單獨(dú)的雕刻步驟之后并且在每個(gè)單獨(dú)的雕刻步驟之間在所述被雕刻的 金屬印刷板介質(zhì)（1)的表面上移動(dòng)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的方法，其中，每個(gè)雕刻步驟涉及基于所述凹版印 刷圖案的雕刻深度圖的三維像素?cái)?shù)據(jù)來對(duì)所述金屬印刷板介質(zhì)（1)進(jìn)行逐像素雕刻。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的方法，其中，由所述激光雕刻單元（4)產(chǎn)生的所 述激光束（2)被引導(dǎo)到所述金屬印刷板介質(zhì)（1)的表面，在每個(gè)單獨(dú)的雕刻步驟期間，所述 激光雕刻單元（4)在所述金屬印刷板介質(zhì)（1)的表面之上從起始位置移動(dòng)至結(jié)束位置，并 且其中，對(duì)所述被雕刻的金屬印刷板介質(zhì)（1)的表面的清潔在非工作狀態(tài)的所述激光雕刻 單元（4)從所述結(jié)束位置移動(dòng)回所述起始位置時(shí)被執(zhí)行。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述金屬印刷板介質(zhì)（1)被安裝 至支持滾筒（5)的外周上，所述支持滾筒（5)在所述激光雕刻單元（4)前方旋轉(zhuǎn)，由所述激 光雕刻單元（4)產(chǎn)生的所述激光束（2)被引導(dǎo)到所述金屬印刷板介質(zhì)（1)的表面，所述激 光雕刻單元（4)平行于所述支持滾筒（5)的旋轉(zhuǎn)軸線（0)可移動(dòng)，其中，所述激光雕刻單元 (4)在每個(gè)單獨(dú)的雕刻步驟期間沿著所述支持滾筒（5)的所述旋轉(zhuǎn)軸線（0)逐步地從起始 位置移動(dòng)至結(jié)束位置，以便處理所述金屬印刷板介質(zhì)（1)的表面的連續(xù)的環(huán)狀部分，并且 其中，對(duì)所述被雕刻的金屬印刷板介質(zhì)（1)的表面的清潔在非工作狀態(tài)的所述激光雕刻單 元（4)從所述結(jié)束位置移動(dòng)回所述起始位置時(shí)被執(zhí)行。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的方法，其中，對(duì)所述金屬印刷板介質(zhì)（1)的表 面的雕刻首先通過以最深的凹版印刷圖案開始并且在后續(xù)的雕刻步驟期間逐漸地增加較 淺的凹版印刷圖案來執(zhí)行。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中，所述激光束（2)的聚焦在所述單獨(dú)的雕刻步驟 中的至少一個(gè)期間被調(diào)整。
12. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中，所述激光束（2)的聚焦在所述單獨(dú)的雕刻步驟 期間不被調(diào)整，并且其中，對(duì)所述金屬印刷板介質(zhì)（1)的表面的雕刻被分解在多個(gè)雕刻階 段中，每個(gè)雕刻階段包括一個(gè)或多個(gè)單獨(dú)的雕刻步驟，由此在每個(gè)雕刻階段期間僅部分期 望的凹版印刷圖案（3. 1、3. 2、3. 3)被雕刻。
13. 根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述激光束⑵相對(duì)于所述金屬 印刷板介質(zhì)（1)的表面的入射角在整個(gè)雕刻過程中保持恒定。
14. 根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述金屬印刷板介質(zhì)（1)是由鎳、 鋼、黃銅、鋅、鉻或其合金制造或包括由鎳、鋼、黃銅、鋅、鉻或其合金制造的外層。
15. -種用于制造用于安全紙的生產(chǎn)的凹版印刷板的激光雕刻系統(tǒng)，包括： 支持元件（5)，用于安裝可激光雕刻的金屬印刷板介質(zhì)（1)， 激光雕刻單元（4)，其產(chǎn)生被引導(dǎo)到所述金屬印刷板介質(zhì)（1)的表面的激光束（2)，用 于在多個(gè)單獨(dú)的雕刻步驟中將凹版印刷圖案（3、3. 1、3.2、3.3)逐層地直接雕刻到所述金 屬印刷板介質(zhì)（1)的表面中，以及 清潔單元（6)，用于在所述激光雕刻單元（4)處于非工作狀態(tài)時(shí)，在每個(gè)單獨(dú)的雕刻步 驟之后并且在每個(gè)單獨(dú)的雕刻步驟之間清潔被雕刻的金屬印刷板介質(zhì)（1)的表面并且從 所述表面除去殘留物。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的激光雕刻系統(tǒng)，其中，所述激光雕刻單元（4)在每個(gè)單獨(dú)的 雕刻步驟期間在所述金屬印刷板介質(zhì)（1)的表面之上從起始位置可移動(dòng)至結(jié)束位置，并且 其中，所述清潔單元（6)在非工作狀態(tài)的所述激光雕刻單元（4)從所述結(jié)束位置移動(dòng)回所 述起始位置時(shí)是處于工作狀態(tài)的。
17. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的激光雕刻系統(tǒng)，其中，所述金屬印刷板介質(zhì)（1)被安裝至充 當(dāng)所述支持元件的支持滾筒（5)的外周上，所述支持滾筒（5)在所述激光雕刻單元（4)前 方旋轉(zhuǎn)，所述激光雕刻單元（4)平行于所述支持滾筒（5)的旋轉(zhuǎn)軸線（0)可移動(dòng)。
18. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的激光雕刻系統(tǒng)，其中，所述激光雕刻單元（4)在每個(gè)單獨(dú) 的雕刻步驟期間沿著所述支持滾筒（5)的旋轉(zhuǎn)軸線（0)逐步地從起始位置可移動(dòng)至結(jié)束位 置，以便處理所述金屬印刷板介質(zhì)（1)的表面的連續(xù)的環(huán)狀部分，并且其中，所述清潔單元 (6)在非工作狀態(tài)的所述激光雕刻單元（4)從所述結(jié)束位置移動(dòng)回所述起始位置時(shí)是處于 工作狀態(tài)的。
19. 根據(jù)權(quán)利要求15至18中任一項(xiàng)所述的激光雕刻系統(tǒng)，其中，所述激光雕刻單元 (4)和所述清潔單元（6)被安裝在相對(duì)于所述金屬印刷板介質(zhì)（1)的表面可移動(dòng)的公共框 架上。
20. 根據(jù)權(quán)利要求15至18中任一項(xiàng)所述的激光雕刻系統(tǒng)，其中，所述清潔單元（6)被 設(shè)計(jì)為在每個(gè)單獨(dú)的雕刻步驟之后并且在每個(gè)單獨(dú)的雕刻步驟之間執(zhí)行對(duì)所述被雕刻的 金屬印刷板介質(zhì)（1)的表面的機(jī)械清潔。
21. 根據(jù)權(quán)利要求15至18中任一項(xiàng)所述的激光雕刻系統(tǒng)，其中，所述清潔單元（6)包 括可旋轉(zhuǎn)刷（9)，所述可旋轉(zhuǎn)刷（9)能夠與所述被雕刻的金屬印刷板介質(zhì)（1)的表面接觸以 機(jī)械地從所述被雕刻的金屬印刷板介質(zhì)（1)除去殘留物。
22. 根據(jù)權(quán)利要求15至18中任一項(xiàng)所述的激光雕刻系統(tǒng)，其中，所述激光雕刻單元 (4)可控制成在每個(gè)單獨(dú)的雕刻步驟期間從所述金屬印刷板介質(zhì)（1)選擇性地除去一層材 料，該層材料的厚度不超過預(yù)選的最大值。
23. 根據(jù)權(quán)利要求22所述的激光雕刻系統(tǒng)，其中，所述預(yù)選的最大值在10微米至15微 米之間。
24. 根據(jù)權(quán)利要求15至18中任一項(xiàng)所述的激光雕刻系統(tǒng)，其中，所述激光雕刻單元 (4)可控制成基于所述凹版印刷圖案的雕刻深度圖的三維像素?cái)?shù)據(jù)來執(zhí)行對(duì)所述金屬印刷 板介質(zhì)（1)的逐像素雕刻。
【文檔編號(hào)】B23K26/362GK104475978SQ201410534978
【公開日】2015年4月1日 申請(qǐng)日期:2009年5月5日 優(yōu)先權(quán)日:2008年5月16日
【發(fā)明者】雅克·佩里爾 申請(qǐng)人:卡巴-諾塔賽斯有限公司