DE2413141A1

DE2413141A1 - Kontaktdruckvorrichtung und -verfahren

Info

Publication number: DE2413141A1
Application number: DE2413141A
Authority: DE
Inventors: Harold A Schweriner
Original assignee: Simco Co Inc
Current assignee: Simco Co Inc
Priority date: 1973-03-20
Filing date: 1974-03-19
Publication date: 1974-10-03
Also published as: DE2413141C3; GB1416665A; FR2222671B1; CH567278A5; FR2222671A1; DE2413141B2; SE391987B; US3844657A; JPS49128731A; JPS5334046B2; IT1004395B; SE7403723L; BE812380A; NL7402742A

Description

Kontaktdruckvorrichtung und -verfahren

Die Erfindung bezieht sich auf Kontaktdruckvorrichtungen und -verfahren und betrifft insbesondere einen Kontaktdrucker _t bei dem elektrostatische Einrichtungen verwendet werden, um die verschiedenen Schichten mit ihren einander zugewandten Flächen in Kontakt zu halten sowie an d.er Fläche der Druckvorrichtung selbst zu befestigen.

Bei den herkömmlichen Kontaktdruckvorrichtungen werden ein oder mehrere Blätter eines Negativs sowie lichtempfindlicher Film auf die Fläche einer lichtundurchläseigen Platte gelegt, bevor das Laminat mittels einer Lichtquelle belichtet wird. Während des Kontaktdruckvorgangs kommt es darauf an, daß sich dor Film und das lichtempfindliche Blatt in innigem Flächenkontakt befinden, -während gleichzeitig Vorkehrungen getroffen sein müssen^ um eine Handhabung der einzelnen Komponenten und Elemente relativ zueinander zu gestatten, so daß die entsprechende richtige Fluchtung der zusammengesetzten Anordnung gewährleistet werden kann. Es ist ferner wichtig zu verhindern, daß Staubpartikel angezogen und in den Bereichen zwischen den Flächen eingeschlossen werden, da sie die Qualität des fertigen Druckes beeinträchtigen würden. Ferner ist es von Bedeutung, daß nicht infolge der Erzeugung elektrostatischer Elektrizität durch das Aneinanderreihen der Blätter unzulässige und unkontrollierbare anziehende oder abstoßende Kräfte zwischen den verschiedenen Blättern untereinander auftreten.

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ORIGINAL INSPECTECT

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Man hat bisher elektrostatische Systeme zum Niederhalten und Anklemmen als bequemes Mittel verwendet, um die Blätter als Laminat zusammenzuhalten und an einer Druckfläche zu befestigen. Einer der Nachteile bei den bisher verwendeten Systemen zur elektrostatischen Befestigung besteht jedoch darin, daß an den elektrostatisch aufgeladenen Flächen die Neigung auftritt, mit elektrostatisch geladenen Staubpartikeln zusammenzuwirken, so daß sich diese Partikel auf den lichtempfindlichen Flächen ablagern.

Die vorliegende Kontaktdruckvorrichtung arbeitet nach einem Prinzip, bei dem ein gefilterter Luftstrom in laminarer Strömungsweise über die elektrostatisch zu bedruckenden Flächen geleitet wird. Gleichzeitig wird diese hochgereinigte laminare Luftströmung mittels eines auf hoher Wechselspannung arbeitenden Statik-Eliminators der Ionisation unterworfen, so daß Ionen beider Polaritäten über die Flächen des Drucktisches und der zu laminierenden Blätter geblasen wird. An der unteren Fläche des Tisch-Oberteils, auf dem die Blätter befestigt v/erden sollen, liegt die hohe Seite eines hohe Gleichspannung erzeugenden Generators, so daß die verschiedenen Blätter beim Auflegen auf das Tisch-Oberteil polarisiert werden. An jedes Blatt wird beim Auflegen auf die Fläche des Drucktisches oder das darunter liegenden Blatt ein Erdungselement angelegt, so daß von dem kontaktierten Blatt zurück zur anderen Seite des Hochspannungsgenerators ein leitender Pfad erzeugt wird, längs dem die Ladungen fließen können. Auf diese Art und Weise werden an den einander zugewandten Grenzflächen entgegengesetzte Ladungen erzeugt, die bewirken, daß diese Flächen elektrostatisch aneinander haften. Gleichzeitig wird der kontinuierliche Strom ionisierter Luft in laminaren Strömungsbahnen über die Blätter geleitet, um einen kontinuierlichen Pfad nach Erde herzustellen sowie den Bereich sauber zu spülen.

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Für die Kontaktdruckzone ist ein Gehäuse vorgesehen, das eine zwischen der Lichtquelle und den elektrostatisch aneinander haftenden Blättern angeordnete dünne, flexible und transparente Kunststoffhaube umfaßt. Die Haube dient dazu, die Zone gegen fallenden Staub zu schützen; außerdem wird sie durch die unter ihr vorliegende laminare Luftströmung in Schwingungen versetzt, so daß Auswirkungen von Schatten beseitigt werden, die durch auf die Haube fallende Staubpartikel hervorgerufen werden.

'Ist der Kontaktdruck beendet, so werden die Blätter durch Auseinanderziehen in dem gefilterten ionisierten Luftstrom neutralisiert, wodurch ihre Neigung, sich gegenseitig oder bezüglich benachbarter aufgeladener Teile anzuziehen oder abzustoßen, aufgehoben und ein \veiteres Anziehen von Staub beseitigt wird. Außerdem wird durch die Neutralisierung der in dem ionisierten Luftstrom getrennten Blätter elektrostatische Funkenbildung unterdrückt, die sonst beim Abstreifen der Blätter oder beim Berühren von geerdeten Teilen mit den Blättern auftreten könnte; dadurch wird vermieden, daß die lichtempfindlichen Flächen durch Funken belichtet werden, was die Bildqualität beeinträchtigen würde.

Die Erfindung vermittelt also eine Kontaktdruckvorrichtung und ein Kontaktdruckverfahren, bei dem die verschiedenen Blätter in einer im wesentlichen staubfreien Umgebung aneinander und an einer Fläche elektrostatisch befestigt werden. Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein System mit einer hochgereinigten laminaren Luftströmung verwendet, um eine ionisierte Rückleitung doppelter Polarität zu erzeugen. Erfindungsgemäß wird ferner eine Kontaktdruckvorrichtung und ein Kontaktdruckverfahren geschaffen, wobei die !.aminierung, der Druckvorgang und das Trennen der Blätter aus ihrer laminierten Anordnung in einer staubfreien neutralisierenden Atmosphäre erfolgen. Ein weiterer Aspekt der

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Erfindung besteht darin, daß statische Funken vollständig vermieden werden, um versehentliche Belichtungen von lichtempfindlichen Flächen zu vermeiden, die die Bildqualität stören würden. Ferner vermittelt die Erfindung eine Kontaktdruckvorrichtung, bei der durch Staubpartikel hervorgerufene Schatten im wesentlichen beseitigt sind. Schließlich vermittelt die Erfindung eine in ihrer Herstellung einfache und wirtschaftliche Vorrichtung stabiler Bauart sowie ein sehr effektives und zweckmäßiges Verfahren.

Die Erfindung wird in der nachstehenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen

Fig. 1 eine teilweise geschnittene perspektivische Darstellung einer erfindungsgemäßen Kontaktdruckvorrichtung ;

Fig. 2 eine Schnittansicht zur Veranschaulichung des ersten Schrittes bei der Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens sowie der dabei erhaltenen Ladungsverteilung; und

Fig. 3 eine Schnittdarstellung zur Veranschaulichung des zweiten Schritts bei Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens sowie der Ladungsverteilung der verschiedenen Elemente.

Die in der Zeichnung dargestellte Kontalctdruckvorri chtung umfaßt einen generell mit A bezeichneten elektrostatischen Druckrahmen sowie ein generell mit B-bezeichnetes System zur Erzeugung einer ionisierten, hoch gereinigten, laminaren Luftströmung, die gefiltert und mit Ionen beider Polaritäten über die Zone oberhalb des Druckrahmens geleitet wird.

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Der Druckrahmen A bildet im wesentlichen eine ebene Grundplatte 12 aus einem dielektrischen Isoliermaterial, etwa Phenolharz, an dessen unterer Fläche ein leitendes Element 14, etwa ein Film oder eine Schicht aus Kupfer, in inniger Berührung mit einem wesentlichen Teil der Platte angebracht ist. Das leitende Element 14 ist durch eine isolierende Tafel aus Preß- oder Spanholz "sandwich"-artig mit der Grundplatte verbunden. Mit dem leitenden Element 14 ist eine Energiequelle 18 verbunden, die eine hohe Gleichspannung erzeugt. Bei der Energiequelle 18 handelt es sich um einen herkömmlichen elektrostatischen Gleichleistungsgenerator, der in der Lage ist, ein Gleichspannungspotential in der Größenordnung von 1000 bis 15.000 V gegenüber Erde zu erzeugen. Die Energiequelle 18 ist in schematischer Blockdarstellung gezeigt und erzeugt für die Zwecke der vorliegenden Erfindung eine negative Ausgangsleistung, wenn ein (an einer Steuertafel angeordneter) Schalter 20 geschlossen wird. An der Steuertafel ist ferner ein Spannungsregler 22 vorgesehen, der bei Bedarf eine Änderung der Ausgangsspannung innerhalb des Bereichs gestattet. Über der Grundplatte 12 hängt eine Lichtquelle 24, die Lichtstrahlen zur Belichtung des Laminats auf dieses richtet, wobei es sich bei dem Laminat beispielsweise um ein lichtempfindliches Blatt 26 mit einem darauf liegenden Filmnegativ 28 handelt. Vorgesehen ist ferner ein Erdungselement 30, das etwa die Form einer Walze oder Bürste haben kann und das über eine Leitung 32 mit Erde (d.h. mit der anderen Seite der Hochspannungs-Energiequelle 18) verbunden ist.

Das Luftströmungssystem B umfaßt eine Kammer 34 mit einer mit einem Grill versehenen und einem Vorfilter 38 abgedeckten Einlaßöffnung 36 sowie mit einem stromabwärts angeordneten und mit einerVielzahl von Öffnungen versehenen Auslaß 40, der mit einem Hochleistungs-Teilchenfilter 42 abgedeckt ist. Die Luft wird durch die Einlaßöffnung 36 und den Filter 38

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durch ein Gebläse 44 angesaugt und in den unteren Teil der Kammer 34 gedrückt, v/o an der Fläche des Hochleistungsfilters 42 ein statischer Druck aufgebaut wird. Auf diese Art und Yfeise wirkt die Kammer 34 als Beruhigungsraum, von dem aus die Luft durch den Filter 42 und durch die Öffnungen in dem Auslaß 40 in einer Gruppe von parallelen laminaren Strömungspfaden herausgedrückt wird.

Bei dem Filter 42 handelt es sich um einen Hochleistungs-Teilchenfilter, der nur Submikron-Teilchen hindurchläßt; ein derartiger Filter wird etwa von der Firma Cambridge Filter Company für ultra-gereinigte Luft hergestellt. Dadurch, daß ein großes Volumen der bis auf submikron-Teilchen gefilterten Luft in laminarer Strömungsweise über die Arbeitsfläche geleitet wird, wird der Bereich über der Platte 12 von geglichen Staubpartikeln freigespült.

An dem mit öffnungen versehenen Auslaß 40 ist ein Flächen-Statikeliminator 45 netzwarkartig angeordnet. Der Statikeliminator besteht aus einer Gruppe von leitenden Spitzen 46, die in einem mit einem Isolator beschichteten leitenden Kabel 48 eingebettet sind; das Kabel 48 ist sinus- oder mäanderförmig über die Fläche des Auslasses 40 gelegt. Die Spitzen weisen in Axialrichtung der laminaren Luftströmung und sind in nahem Abstand von einem Gitter 50 aus geerdeten leitenden Stäben angeordnet. Eine hohe Wechselspannungsquelle 52 ist über das Kabel 48 mit den Spitzen 46 verbunden und liegt außerdem an dem Gitter 50, so daß in den Zwischenräumen Ionen gebildet werden. Somit wird in der durch den Bereich über dem Druckrahmen A streichenden laminaren Luftströmung eine Vielzahl von positiver und negativer Ionen erzeugt.

Um die Blätter 26 und 28 an der Fläche des Druckrahmens A sowie aneinander zu befestigen, wird jedes Blatt zunächst der ionisierten laminaren Luftströmung ausgesetzt, die die Blätter wirksam neutralisiert und von jeglichen Staubpartikeln

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reinigt. Zunächst wird das Blatt 26 auf die Fläche der isolierenden Platte 12 gelegt, und über die Oberfläche des Blattes 26 wird das Erdungselement 30 bewegt, um gemäß Fig. 2 eine Polarisation hervorzurufen. Die an das Element angelegte negative Spannung bewirkt dabei, daß die dem Element zugewandte Fläche der Platte 12 positiv und ihre abgewandte Fläche negativ aufgeladen werden. Entsprechend wird die in Kontakt mit der Platte 12 befindliche Oberfläche des Blattes 26 positiv aufgeladen, während die obere Fläche des Blattes 26 negativ polarisiert wird. Das Blatt 26 wird somit an der Oberfläche der Platte 12 durch die entgegengesetzten Ladungen an den einander zugewandten Grenzflächen elektrostatisch befestigt. Nach Entfernen des etwa von einer Walze gebildeten Erdungselements 30 bewirken die von der laminaren Luftströmung mitgeführten positiven und negativen Ionen eine Rückleitung, die zur Zuführung von Ionen dient, um die Polarisierungswirkung aufrechtzuerhalten, während gleichzeitig der Bereich darüber neutral und staubfrei gehalten wird.

Sodann wird auf die Oberfläche des Blattes 26 das Negativ aufgelegt, und dadurch, daß das Erdungselement 30 über die Oberfläche des Negativs 28 gezogen wird, erfolgt gemäß Fig. eine Polarisation des so gebildeten Laminats. Die einzelnen Blätter des Laminats v/erden also elektrostatisch miteinander verbunden und haften an der Platte 12. In diesem Zustand kann nun der Kontaktdruck vorgenommen v/erden, indem die Lichtstrahlen aus der Lichtquelle 24 auf das Negativ 28 gerichtet v/erden, so daß die lichtempfindliche Oberfläche des Blattes durch die klaren Bereiche des Negativs hindurch belichtet wird. Wichtig ist, daß die elektrostatische Befestigung ein seitliches Verschieben der verschiedenen Blätter gegeneinander gestattet, indem die Blätter angehoben und in Fluchtung mit den übrigen Elementen der Gesamtanordnung gebracht werden.

Ein die Kontaktdruckzone umgebendes Gehäuse wird in Verbindung mit dem laminaren Luftströmungssystem als Schutz des Bereiches

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gegen Staubpartikel; das Gehäuse umfaßt eine Rückwand 54 und eine Haube 56. Die Haube 56 besteht aus dünnem, flexiblem und transparentem Kunststoff, etwa Tedlar-Harz, der Lichtwellen zwischen den ultravioletten und den infraroten Bändern durchläßt, so daß das gesamte Lichtspektrum, für das die Filmblätter empfindlich sind, von der Lichtquelle 24 durch die Haube 56 hindurchtreten kann. Die Haube 56 dient dazu, die Kontaktdruckzone gegen fallenden Staub zu schützen, und schwingt gleichzeitig in der laminaren Luftströmung, so daß die Wirkungen von Schatten beseitigt werden, die etwa durch auf die Haube fallende Staubpartikel verursacht v/erden.

Nach dem Kontaktdrucken können die laminierten Blätter 26 und 28 von der Fläche der Grundplatte 12 abgehoben werden. Infolge der an den einander zugewandten Grenzflächen der Blätter eingeschlossenen entgegengesetzten Ladungen können die Blätter jedoch aneinander haften. Obwohl also das Laminat durch die neutralisierende Atmosphäre der ionisierten laminaren Luftströmung wirksam neutralisiert v/erden kann, bleiben die entgegengesetzten Ladungen an der Grenzfläche verhältnismäßig fest haften. Zieht man die Blätter 26 und 28 voneinander ab und setzt sie dabei beide dem ionisierten Luftstrombad aus, so wird jedes einzelne Blatt vollständig neutralisiert, so daß auch kein Staub mehr angezogen wird. Da jetzt jedes Blatt 26 und 28 elektrisch neutral ist, werden auch sämtliche unkontrollierbaren anziehenden oder abstoßenden Kräfte bezüglich benachbarter Teile im wesentlichen beseitigt. Dadurch,daß die Blätter in der neutralisierenden Strömung voneinander getrennt v/erden, wird schließlich auch elektrostatische Funkenbildung vermieden, die sonst während des Auseinanderziehens der Blätter auftreten könnte; dadurch wird Belichtung durch Streulichtflecken verhindert, die die Bildqualität beeinträchtigen würde.

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Claims

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Patentansprüche

'Λ) Kontaktdruckvorrichtung, gekennzeichnet durch eine Einrichtimg (14, 18, 30) zum Befestigen eines ersten Blattes auf einer Fläche (12) und zum Befestigen eines Negativs auf dem ersten Blatt in Kontakt mit dessen Oberfläche sowie durch eine Einrichtung (44, 46, 50, 52), die einen ionisierten gefilterten Luftstrom in laminarer Strömung über die Fläche leitet.

2, Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Fläche von einer isolierenden Platte (12) gebildet wird, daß eine Einrichtung (14, 18) zum Verbinden einer zweiten Fläche der Platte (12) mit einer Seite einer hohen Gleichspannung sowie eine Einrichtung (30) vorgesehen sind, die von einer nicht-kontaktierenden Fläche des Blattes und des Negativs einen leitenden Pfad zum anderen Pol der Gleichspannung bildet.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Erzeugung des ionisierten gefilterten Luftstroms einen Flächen-Statik-Eliminator (45) und einen Hochleistungs-Teilchenfilter (42) umfaßt.

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4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß über dem Bereich eine Lichtquelle (24) zur Durchführung des Kontaktdrucks angeordnet ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4j gekennzeichnet durch ein die Kontaktdruckzone teilweise umgebendes Gehäuse, das eine zwischen der Lichtquelle (24) und den zu belichtenden Blättern angeordnete Haube (56) aus dünnem, flexiblem und transparentem Material umfaßt, die die Kontaktdruckzone gegen fallenden Staub schützt und gleichzeitig in der laminaren Luftströmung vibriert, um die Wirkungen von Schatten zu beseitigen, die durch auf die Haube fallende Staubpartikel erzeugt werden.

6. Kontaktdruckverfahren, dadurch gekennzeichnet, daß ein elektrostatischer Film an einer ersten Fläche elektrostatisch befestigt wird, daß an der Oberfläche des elektrostatischen Films ein Negativ elektrostatisch befestigt wird, daß gleichzeitig eine ionisierte und gefilterte laminare Luftströmung über die Oberflächen des lichtempfindlichen Films und des Negativs geleitet wird, daß der lichtempfindliche Film mit das Negativ passierendem Licht belichtet wird und daß der Film und das Negativ von der ersten Fläche und voneinander innerhalb der ionisierten und gefilterten laminaren Luftströmung getrennt werden, wobei die ionisierte

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Luft den Film und das Negativ während der Belichtung fest aneinander und an der ersten Fläche hält und Film und Negativ während der Befestigung und Belichtung sauber und nach der Trennung frei von statischen Ladungen gehalten werden.

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