CN100509413C - 具有鼓形模拟支架的成像定位装置 - Google Patents

Abstract

一种用于在可成像材料柔性部分上成像的成像定位装置。该装置包括保持元件，用于将柔性部分在圆柱轴四周保持成为圆柱状外形。该柔性部分的可成像表面向内朝向轴线。该装置包括成像源，用于对向内的可成像表面选择性曝光进行成像。保持元件包括数个沿轴线彼此间隔设置的弧形支架。每个支架都有一弯曲表面段，用于与柔性部分的向外表面体接触。

Description

具有鼓形模拟支架的成像定位装置

技术领域

本发明涉及一种将柔性材料保持成圆柱形时，在其可成像表面上成像的工艺。本发明特别涉及一种不使用常规的完整鼓而将材料保持成为圆柱形的成像定位装置。

背景技术

在成像定位工艺中，在可成像材料上制成图像时使用中空的内部鼓(圆筒/drum)装置是已公知的。这通常被称为内部鼓技术。鼓装置的一部分沿着一圆柱轴的四周延伸。这个部分沿着圆柱轴是连续的，但在圆柱轴的周围的一段则开口，从轴向看起来形成了一个大致的C形。可成像材料(如感光胶片或纸)放在鼓装置内，并使材料压在鼓装置的圆筒形内表面上。通常通过将真空系统与延伸到内表面的穿孔操作连接，来实现材料和内表面的稳固接触。另外，还使用了不同的方式来减少鼓形内表面和柔性材料之间的摩擦。因为这种摩擦影响了在鼓内表面的柔性材料位置的精确性。

该可成像材料的曝光装置至少一部分设置在鼓装置内部。例如，该曝光装置可包括一激光装置和一旋转的反射元件(如反射镜或棱镜)。激光装置射出的光沿圆柱轴前进，并照射在沿圆柱轴旋转的反射元件上。这道激光通过反射元件被反射到可成像材料上。反射元件的旋转使光扫描到了可成像材料的一个横断面，而反射元件的轴向移动则给扫描可成像材料的轴向延伸方向提供了一个向前的步进。

为了制成一个好的图像，制造的圆筒表面必须要与理想的圆筒形偏差最小。制造一个具有理想圆柱表面的整体鼓设备很难也很昂贵。比如，制造时需要高精度的机加工精确加工整个的内表面。同时，这样的鼓形设备只具有固定的尺寸并往往相对较重。

在成像定位工艺中，使用两个或更多的圆环或圆盘来形成一个内部的成像设置也是已公知的。特别的，可成像材料被绷紧在数个环形的四周形成一个虚拟的内部成像鼓(比如，柔性材料被保持在一个圆柱形状态)。在常规的内部鼓技术中，当可成像材料形成圆柱状时，材料的内表面是通过反射元件的平移/旋转实现曝光的(如移动的平镜或棱镜)。然而，一定数量的圆环与可成像材料向内的可成像表面的接触是必须的。这样，一定量的可成像材料就无法使用因而被浪费了。另外，在这类模拟成像配置的一个实施例中，反射元件轴向移动的同时，圆环或圆盘也沿可成像材料轴向移动。然而，这样的移动环会造成可成像材料的磨损。

发明内容

按本发明的一个方面，本发明提供了一种用于在可成像材料的柔性部分上制成图像的成像定位装置。该装置包括保持元件或保持装置，使柔性部分在圆柱轴线周围保持成为圆柱状，且该部分的可成像表面向内朝向轴心。该装置还包括固定地连接到所述保持装置以将所述保持装置支撑在固定位置的第一和第二侧板装置。该装置还包括对向内的可成像表面选择性曝光来成像的元件或装置。保持元件包括数个沿轴间隔排列的弧形支架。每个支架都有一个弯曲表面段与柔性部分的向外表面体接触或直接接触(physical contact)。

附图说明

本领域技术人员在阅读下面的详细描述并参考附图后，就能很清楚理解本发明前边提到过的和其他的特点和优势，其中：

图1是本发明所述成像定位装置的一个实施例的透视图，有某些部分未示出；

图2是图1所示成像定位装置实施例的模拟鼓形保持元件的透视图；

图3是沿图1中3—3线的剖视图，某些部分未示出；

图4是可成像材料用图2所示模拟鼓形保持元件形成圆柱形时其柔性部分的透视图，材料与模拟鼓形保持元件的接触位置在图中用虚线表示；

图5是图1所示的成像定位装置实施例的一个辊的透视图；

图6是一个成像定位装置的改进部分的透视图；

图7是一个成像定位装置的改进部分的侧面示意图。

具体实施方式

依照本发明一个实施例的成像定位装置10如图1中所示。装置10包括一个模拟鼓形保持元件或装置12(图2)，具有一个第一侧支架14，一个中心支架16，和一个第二侧支架18。每个支架(例如中心支架16，见图3)都有一个大致呈C形的结构，并都具有一光滑环形表面段20向内朝向一个中心轴22。三个支架14—18(图2)的表面段20距中心轴都具有相同的半径。在所示实施例中，每个支架(例如中心支架16，见图3)的环形表面段20并没有完全延伸到中心轴22四围。取而代之的，该环形表面段20在中心轴22周围形成了一段弧形(即圆环的一部分)。如此，支架14—18是具有弯曲表面段的弧形的支架。在一个具体实施例中，该表面段20在中心轴22周围延伸大约250°。然而，轴22周围的表面段20也可以是不同的弧度范围(即不是250°)。

三个支架14—18(图2)沿着中心轴22相互间隔排列。数个(例如，三个)交叉件或横梁26延伸在第一侧支架14、中心支架16和第二侧支架18之间以保持支架间相对位置。如此，支架14—18互相之间被相对的固定，并且保持他们的朝内的表面段20相对中心轴22的半径以及纵向的位置都被固定。

该模拟鼓形保持元件12(图2)用来保持中心轴22四围的可成像材料30(图4)的柔性部分成圆柱状外形。这里的术语“圆柱状”具有广义的含义，包括所有的圆筒形状(例如没有完全延伸到中心轴22四周的形状，即如图4所示实施例)。这里使用术语“圆柱状”可便于讨论，但应包含如前所述的理解。

可成像材料30具有一个可成像表面32，且当可成像材料呈圆柱状外形时，该表面向内朝向中心轴22。如此，三个支架14—18(图2)形成了一个模拟内部鼓形筒，且中心轴22就是其圆柱轴。第一侧支架14位于邻近材料的所述部分的第一轴向端34，第二侧支架18位于邻近材料的所述部分的第二轴向端36，而中心支架16位于邻近材料的所述部分的中间段。这三个支架14—18与材料30的所述部分的朝外表面38体接触，如图4中虚线所表示。这三个支架14—18与可成像材料30反向最小限度接触。这里也可以用不同数量的支架(例如，五个)形成这个模拟的鼓形保持元件。

第一和第二侧支架14和18各自分别与第一和第二侧板44和46相连接。每个侧板(例如44)都有一个大致呈圆形的开口48。在所示实施例中，开口48与相连的一侧支架(例如14)的表面段所限定出的圆是同心的。每侧板(例如44)的开口48的半径要比其相连的侧支架(例如14)的表面段20的半径小。由此，侧板44，46形成了模拟鼓形的轴向端。

再回到图像设置装置10的整体(见图1和3)，该装置包括任何附加的、合适的用来操作可成像材料30和在其上成像的结构。在图示的实施例中，该结构包括一个上部辊对52，一个下部辊对54和一个线性的或转动的图像源56(图1中用一个延长块示意)。另外，该结构也可以包括上部和下部驱动机构58、60，分别驱动上部和下部辊对52和54，也可以包括在大量供应时切割可成像材料的装置62(见图3)，用以提供保持在圆筒形里的材料30的柔性部分。

为了能在不同的附图中表示更多的结构，应当注意切割装置62并未在图1中表示出来。另外，线性或转动的图像源56并未在图3中表示。同样，第二侧板也未在图3中表示。

在图1所示实施例里，上部和下部辊对52，54具有相似的特征，而上部和下部驱动机构58，60也有相似的特征。因此，这里只讨论上部辊对52和与其相连的上部驱动机构58，而对这些讨论的理解对于下部辊对54和与其相连的下部驱动机构60总体也是适用的。上部辊对52设置在支架14—18的大致的C形的开口部的一个边缘(即上部)附近。对于上部辊对52，有一个第一辊64沿平行于中心轴22的方向延伸，且与第一辊相邻的，有一个第二辊66也沿平行于中心轴的方向延伸。辊64、66被架在第一侧板和第二侧板44、46上转动。第一辊64和第二辊66之间应有一个辊隙。在辊64、66滚动时，可成像材料穿过辊隙相对模拟鼓形保持元件12移动(即，穿过支柱构件的C形的开口部)。这个移动是由与第一和第二辊64、66中的至少一个操作相连的(例如通过一个带传动和带轮布置)上部驱动机构58驱动的。模拟鼓形保持元件12和辊64、66里的可成像材料保持固定，辊对52可将可成像材料保持在支架里并被压向支架14—18。

应该注意的是在所示实施例中，第一辊64具有数个(比如，三个)突起段70—74(见图5)。这些突起段70—74大致分布在第一侧支架14，中心支架16和第二侧支架18附近位置。在一个实施例中，突起段70—74的直径比辊64的其他部分76、78的直径大.025英寸。更大的半径使可成像材料30在通过辊对52的辊隙时与突起段70—74的接触更紧密，力更大。而辊64上其他的，没有突起的部分76、78则只产生较轻接触。这样，较紧密接触部分从辊对52向材料30传送了大多数的力。这样，三个支架14—18(即第一侧支架，中心支架，和第二侧支架)之间的可成像材料30只发生一个最小的弯曲。这样，与理想的圆柱形状相比，放置并固定在模拟鼓形保持元件12中的可成像材料30，只产生了一个最小量的变形。

前边的全部成像定位装置都意欲使用柔性可成像材料的连续卷。在进行一些有用的改动后，也可以制造出用于分开的固定长度的多张的柔性可成像材料的设备。这些改动应包括如前所述的一个辊部件具有数个突起段。这个辊部件将会用于把一张张的弹性可成像材料送进到成像定位装置的一个端部。在成像定位装置的相对的另一端，用一个固定机械止块可使单张的柔性可成像材料的插入端围绕图像定位圆周。辊部件会将单层的可成像材料压在止块内，迫使单张的材料贴在圆柱环上。止块上的第二面定位在圆柱环表面切线位置上，可以防止在数个圆柱环之间被挡住的柔性单张可成像材料的边缘不要向外弯曲。

这个成像定位装置还可以增加一个改动，用于长度在一定范围内的切割好的多张的柔性可成像材料。在这样的改动中，固定的机械止块被做成在圆柱环周围可调整到圆周位置的范围。

再转到线性或旋转的图像源56，它在图中示意为块状，该图像源具有在可成像材料30上选择成像的作用，如此，应当注意其他任何适当结构和构造的图像源都是可以的。现在有很多图像源是已公知的。因此，这样图像源的结构和构造并不是对本发明的限定。在一个特别实施例中，图像源56包括沿中心轴22延伸的一个衬垫转印条(liner transfer bar)，它设在模拟保持件鼓12中，并在模拟保持件鼓中保持的可成像材料30形成的圆柱筒中。一个旋转的反射元件(如，一个平镜或反射镜或棱镜)在相对中心轴旋转反射镜的同时可以沿转印条移动。一个曝光能量源(如激光源)放射出曝光能量(如一道激光)沿轴线照在旋转反射元件上。

反射元件将曝光能量反射到可成像材料上并在可成像材料上成像。反射元件绕中心轴22旋转，以使反射镜在轴线的每个位置时能量都可以扫到周围的可成像材料的圆柱筒的一圈。同时反射件也在沿轴线移动，以使沿轴线22的可成像材料圆柱筒的每个环形轨迹都可以达到。能量经过调制或类似的处理，在反射元件运动过程中(如旋转和线性的运动)来进行成像。

在可成像材料提供量较大时用于切割的装置62(见图3)也可以是任何结构和构造。比如，在材料一进入模拟鼓形保持元件时，切割器上有刀片相对并对着材料移动进行切割。

图6所示的是另一个成像定位装置实施例的部分，它使用了五个支架78—86，而不是如前所示的实施例中的只有三个支架。图6还绘出了机械止块90。这种设置是用于预切割好的多张材料(未示出)，而不是从一个连续源切下来单张材料。这样，每张材料从底部送进，并移动至与顶部附近的止块90相接触。机械止块90可以固定在适当的位置上，也可以相对支架移动。止块90应沿支架78—86圆周安置，以使单张材料的插入端可以被挡住，且单张材料被压向支架，同时单张材料的尾端到下部辊筒的辊隙中(未示出)。

图7扼要图示出了实施例中可移动止块90的细节。特别是两个导向辊92、94使止块90可以沿鼓形环状表面移动。一第三辊96(上部，如图7所示)与加工成鼓形环的第二低精度机加工圆柱状表面98反向弹性加载，迫使下部辊92、94分别压向支架的圆柱表面。

本发明值得注意的是它减小了介质和形成虚拟鼓形的表面之间的摩擦。还有，支架的使用也防止了介质和鼓形之间困住空气。另外，还要注意到支架并没有接触到介质的可成像面。更进一步的，介质是成形为可行的圆柱形状而没有使用完全的圆柱形的支持架。

从如上所述的本发明中，本领域技术人员可以认识到一些改进，变化和修正。这些本领域工艺熟知的改进，变化和修正应认为被附加的权利要求所包括。

Claims (16)

1.一种用于在可成像材料柔性部分上成像的成像定位装置，该装置包括：

保持装置，用于将柔性部分围绕圆筒轴线保持成为圆筒状外形，并使该部分的可成像表面向内朝向轴线；

使向内的可成像表面选择性曝光进行成像的装置；

该保持装置包括多个沿轴线彼此间隔的弧形支架，且每个支架都有用于与柔性部分的向外表面体接触的弯曲表面段，以及

连接到所述多个弧形支架的多个侧板装置。

2.如权利要求1所述的成像定位装置，其特征在于多个支架包括三个支架，第一支架位于柔性部分第一轴向端附近的位置，第二支架位于柔性部分第二轴向端附近的位置，第三支架位于第一和第二支架轴向之间的位置。

3.如权利要求1所述的成像定位装置，其特征在于多个支架包括五个支架，第一支架位于柔性部分第一轴向端附近的位置，第二支架位于柔性部分第二轴向端附近的位置，第三至第五支架位于第一和第二支架轴向之间彼此间隔的位置。

4.如权利要求1所述的成像定位装置，其特征在于至少一个支架呈C形，并且所述C形的开口允许柔性部分进入到所述C形中。

5.如权利要求4所述的成像定位装置，其特征在于C形支架位于柔性部分的中间位置附近。

6.如权利要求4所述的成像定位装置，其特征在于C形支架位于柔性部分的轴向端附近，C形支架在柔性部分的轴向端附近的位置安装在支架上，所述支架包括相对轴线横向延伸的表面。

7.如权利要求1所述的成像定位装置，其特征在于包括用于保持柔性部分与支架接合的装置。

8.如权利要求7所述的成像定位装置，其特征在于所述用于保持柔性部分与支架接合的装置包括辊组件。

9.如权利要求8所述的成像定位装置，其特征在于辊组件包括两个辊，所述两个辊提供辊隙，柔性部分通过辊隙。

10.如权利要求9所述的成像定位装置，其特征在于每个辊都有圆柱形外表面。

11.如权利要求10所述的成像定位装置，其特征在于至少一个辊在圆柱形外表面上有突起的表面部分。

12.如权利要求7所述的成像定位装置，其特征在于用于保持柔性部分与支架接合的装置包括两个辊组件。

13.如权利要求7所述的成像定位装置，其特征在于用于保持柔性部分与支架接合的装置包括一个辊组件和一个固定的机械止块。

14.如权利要求7所述的成像定位装置，其特征在于用于保持柔性部分与支架接合的装置包括一个辊组件和一个机械止块，该止块可围绕环形圆周调节。

15.如权利要求1所述的成像定位装置，其特征在于所述侧板中具有开口，该开口是圆形的。

16.如权利要求15所述的成像定位装置，其特征在于所述多个弧形支架具有表面段，所述表面段限定围绕共同中心轴的圆，所述侧板的所述开口限定圆，所述侧板的所述开口限定的该圆与所述多个弧形支架的表面段所限定的所述圆同心并且其中所述侧板的所述开口的半径比所述多个弧形支架的所述表面段限定的所述圆的半径小，由此提供用于所述柔性部分的轴向端。

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