[發(fā)明專利]柔性印刷板的直接雕刻

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200780023145.1
• 申請日: 2007-06-04
• 公開（公告）號: CN101472742A
• 公開（公告）日: 2009-07-01
• 發(fā)明（設計）人: O·艾亞爾;M·利伯曼;A·佩爾曼;R·勞赫巴赫;H·查耶
• 申請（專利權）人: 伊斯曼柯達公司
• 主分類號: B41C1/05
• 分類號: B41C1/05;B23K26/06
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 李 娜;王忠忠

技術領域

本發(fā)明涉及通過利用高功率二極管激光器直接雕刻敏感柔性印刷 板的光學印刷頭和方法。

背景技術

傳統(tǒng)柔性印刷方法通過在模具內模制諸如橡膠的彈性體，或者通過 光聚合UV敏感聚合物來制備印刷板。這些方法緩慢且昂貴。

在彈性體表面上形成凸起圖案的另一種方法是使用公知的NdYAG 或CO₂激光器直接切削凸起圖案，這些激光器目前在直接雕刻印刷系統(tǒng) 中用作光源。激光器受控制以消融凹陷區(qū)域內的彈性體并使凸起區(qū)域內 的彈性體保持原樣。然而，傳統(tǒng)柔性印刷板無法快速地激光雕刻。這是 因為激光器消融彈性體的較厚層(0.5mm-2mm)。因此，在一個小時之 內完成一般的柔性板需要數(shù)KW的激光器。

使用CO₂激光器來激光雕刻柔性印刷表面的前述嘗試的另一個困難 是，相對于二極管激光器的約1微米波長，CO₂激光器具有10.6微米的 長波長，這嚴重限制了可以實現(xiàn)的分辨率。此外，由于CO₂激光器的長 波長，需要使用用于遠紅外的光學元件。相對于用于近紅外的光學元件 而言，這些用于遠紅外的光學元件相當昂貴。

美國專利No.6,150,629(Sievers)描述了一種使用不同波長的兩 個激光器的激光雕刻系統(tǒng)。每個激光器可以獨立且隨時間調制。該專利 嚴格上說是利用時間上的調制以在板上實現(xiàn)不同效果。利用外部調制聲 光調制器，這些激光組合成一束并成像在板上。

Sievers方法包含諸多缺點，包括：

◆不同激光束聚焦到相對于板平面的相同深度。

◆不同激光束組合在一個公共光學路徑內。

◆使用聲光調制器的外部調制。

美國專利No.4,947,023(Minamida)描述了一種通過脈沖激光束 用于輥消光(roll?dulling)的設備。該系統(tǒng)利用以相同波長發(fā)射光的 多個激光器，激光可以被組合在一個或多個光學路徑內。激光的束發(fā)散 可以通過擴束器來操縱，從而在板表面上得到不同光斑尺寸。Minamida 系統(tǒng)并不使用不同波長，或者光學元件以將不同波長在空間上聚焦到相 對于板表面的不同深度。

美國專利No.6,664,498(Forsman)描述了一種用于提高激光加工 中材料除去率的方法和設備。該專利的意旨在于加工諸如鋼、鋁和硅的 材料。沒有提及印刷板。該專利的主要思想是使用具有非常短激光脈沖 串的高功率脈沖激光，通常脈沖持續(xù)時間在納秒范圍。使用光纖二極管 無法實現(xiàn)該目的。

發(fā)明內容

本發(fā)明使用高功率激光二極管和/或高功率光纖耦合激光二極管、 和/或激光器光纖，而不是目前在直接雕刻印刷系統(tǒng)中用作光源的公知 大功率NdYAG和CO₂激光器。本發(fā)明的多束光學頭包含許多激光二極管， 每個激光二極管具有約為10瓦特每100微米發(fā)射器寬度的相對適中的 功率；而不使用只具有一個或兩個發(fā)射幾百瓦特的NdYAG和CO₂激光器 的大功率束的光學頭。

使用二極管激光器而不是NdYAG和CO₂激光器的優(yōu)點為，二極管激 光器緊湊、可靠且可以在較高頻率直接被調制而無需外部調制器。也可 以獲得不同波長和高功率的二極管激光器。不使用氣體且所需電壓較 低。

激光二極管現(xiàn)在已經(jīng)可以獲得約為10瓦特每100微米發(fā)射器寬度 的較高功率。這使得可以使用高功率二極管激光器來直接雕刻新型的較 敏感柔性印刷板。

直接雕刻柔性印刷板具有接近1的一般發(fā)射率并因此吸收任何波 長。入射在板上的激光光被板吸收，且在板內雕刻出有形狀的孔。本發(fā) 明還包括使用光學頭以及控制激光光從而增強直接雕刻和消融效果的 方法的多個實施例。例如，根據(jù)本發(fā)明一個發(fā)明，用于直接雕刻柔性印 刷板的光學成像頭包括：發(fā)射一個或多個波長的輻射的至少兩個激光二 極管；以及用于將所述一個或多個波長的輻射成像在相對于所述板的表 面的不同深度的裝置。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的無光纖光學系統(tǒng)的一個通道的示意圖；

圖2為本發(fā)明的光纖耦合系統(tǒng)的一個通道的示意圖；

圖3為本發(fā)明的使用偏振束組合器的無光纖系統(tǒng)的一個通道的示 意圖；

圖4為本發(fā)明的使用偏振束組合器的光纖耦合系統(tǒng)的一個通道的 示意圖；