-
TECHNISCHES
GEBIET DER ERFINDUNG
-
Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und ein System zum
Belichten und Registermachen eines belichtbaren Mediums, insbesondere
in lithografischen oder flexografischen Plattenherstellungssystemen.
-
Allgemeiner
Stand der Technik
-
Bei
vielen Druckvorstufenbelichtungssystemen, wie Filmbelichtern oder
Plattenbelichtern, werden mehrere Bogen oder Platten (im Nachstehenden als
Platten bezeichnet) von Aufzeichnungsmaterialien durch eine Belichtungsquelle
gesondert belichtet. Dabei kann auf jeder Platte ein Muster für eine unterschiedliche
Farbe (z.B. Gelb, Magenta, Cyan und wahlweise Schwarz) erzeugt werden.
Während
des Drucks des endgültigen
Mehrfarbenbildes müssen diese
Platten im Register zueinander eingespannt sein. Das durch ein Druckvorstufenbelichtungssystem
zu belichtende Aufzeichnungsmaterial wird in der Regel in Bahnform
oder als gesonderte Platten herangeführt. Das Aufzeichnungsmaterial
kann lichtempfindliches Material, strahlungsempfindliches Material,
wärmeempfindliches
Material oder einen anderen belichtbaren Materialtyp enthalten.
-
Das
Registermachen der Platten erfolgt in der Regel dadurch, dass an
vorgegebenen Registerstellen im Aufzeichnungsmaterial Einkerbungen
oder Löcher
oder sonstige zum Registermachen nutzbare Elemente (im Nachstehenden
als Registerelemente bezeichnet) ausgestanzt oder erzeugt werden.
Diese Registerelemente sind genau und einheitlich auf den Platten
anzubringen. Die Registerelemente werden in der Regel entweder angebracht,
während
das Aufzeichnungsmaterial während
der Belichtung in Kontakt mit einer Mediumstützoberfläche steht, oder aber anschließend an
die Belichtung in einer gesonderten Stanzstation.
-
Bei
der Belichtung wird in der Regel ein beweglicher optischer Wagen
verwendet, der ein Lasersystem oder eine sonstige Belichtungsquelle
in eine langsame Abtastrichtung über
eine feststehende oder bewegliche, gebogene oder flache Mediumstützoberfläche (z.B.
eine Außentrommel,
eine Innentrommel, ein Flachbett oder eine andere Trägeroberfläche) führt. Die
Belichtungsquelle belichtet das durch die Mediumstützoberfläche getragene
und dagegen gedrückte
Aufzeichnungsmaterial. Im Allgemeinen umfasst die Belichtungsquelle
ein optisches System mit einem oder mehreren, je durch ein digitales
Informationssignal modulierten Lasern oder anderen Strahlungsquellen,
die das Aufzeichnungsmaterial abtastend bebildern. Im Allgemeinen
wird das Informationssignal durch Verschieben der Belichtungsquelle,
bezogen auf die Mediumstützoberfläche, z.B.
eine Außentrommel,
auf einem auf die Außentrommel
aufgespannten Aufzeichnungsmaterial aufgezeichnet. Dazu stehen mehrere
Techniken zur Verfügung,
u.a. Drehung der Außentrommel
in Kombination mit seitlicher Verschiebung der Belichtungsquelle,
usw. Bei gewissen Systemen dreht sich die Außentrommel und verschiebt sich
gleichzeitig die Belichtungsquelle schrittweise oder kontinuierlich über die
Länge der
Außentrommel,
um das Aufzeichnungsmedium mit Daten zu beschreiben.
-
Obgleich
das auf die Mediumstützoberfläche befindliche
Medium während
seiner Belichtung und Ausstanzung genau positioniert sein kann,
kann die Anwesenheit des Stanzgeräts im Belichtungsbereich mechanische
Schwierigkeiten bereiten. Beispielhaft können sich Platten beim Laden
in den Bebilderungsbereich biegen oder falsch ausgerichtet werden, wenn
sie durch eine Stanzlochung geführt
werden, insbesondere dann, wenn sich die Vorderkante der Platte
aus irgendwelchem Grund gekräuselt
hat. Zwar kann dieses Problem durch Vergrößerung der Stanzlochung erleichtert
werden, damit geht aber ein größeres Risiko
mechanischer Fehler einher, wenn die Stanzanordnung zu viel mechanische
Bewegung erfordert. Im Allgemeinen ist es erwünscht, den mechanischen Bewegungsgrad
einer Stanzanordnung auf ein Minimum zu reduzieren.
-
Seinerseits
erfordert aber der Einsatz einer separaten Stanzmaschinestation
nicht nur zusätzliche
Standfläche,
sondern zugleich separate Verarbeitungsschritte, was zu einem höheren Risiko menschlicher
und sonstiger Fehler führt.
Außerdem erfolgt
das Ausstanzen von Platten in der Regel deshalb nach deren chemischer
Verarbeitung, weil sie während
dem Transport zur Stanzmaschinestation gehandhabt werden müssen.
-
Es
besteht somit ein Bedarf an einem verbesserten System und Verfahren
zum Registermachen von Platten in einem Druckvorstufen-Belichtungssystem.
-
KURZE DARSTELLUNG
DER VORLIEGENDEN ERFINDUNG
-
Gelöst werden
die obengenannten Probleme durch ein System mit den in Anspruch
1 definierten spezifischen Kennzeichen. Spezifische Kennzeichen bevorzugter
Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung sind in Unteranspruch 2 beschrieben.
-
Gegenstand
der vorliegenden Erfindung ist demgemäß ein System zum Belichten
und Registermachen eines Aufzeichnungsmediums. Ein solches Belichtungssystem
umfasst eine Einführöffnung, durch
die Aufzeichnungsmedien in das Belichtungssystem eingegeben werden
können,
eine Belichtungseinheit, eine Registereinheit und eine Ausführöffnung,
durch die registergenau gemachte belichtete Medien aus dem Belichtungssystem
ausgegeben werden können.
Die Belichtungseinheit dient dem Belichten des durch die Einführöffnung eingeführten Aufzeichnungsmediums
und liefert belichtete Medien. In die Registereinheit werden belichtete
Medien aus der Belichtungseinheit eingeführt, die dann durch Erzeugen
von Registerelementen im belichteten Medium registergenau gemacht
werden. Die Registereinheit liefert registergenau gemachte belichtete
Medien.
-
Vorteile
und weitere Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung werden aus der nachstehenden Beschreibung
und den nachstehenden Figuren ersichtlich.
-
KURZBESCHREIBUNG
DER FIGUREN
-
Die
nachstehende Beschreibung kann mit Verweis auf die zugehörigen Figuren
erläutert
werden. Es zeigen
-
1 eine
illustrative isometrische Ansicht eines Außentrommelbelichtungssystems,
das ein Registersystem gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung enthält
und ohne Gehäuse gezeigt
wird,
-
2 eine
illustrative Seitenansicht ohne Gehäuse des Belichtungssystems
von 1,
-
3 eine
illustrative Seitenansicht einer ohne Gehäuse gezeigten Stanzanordnung
im System von 1,
-
4 eine
illustrative Querschnittszeichnung der Stanzanordnung von 3 gemäß Linie 4-4
von 3,
-
5 eine
illustrative Draufsicht der Stanzanordnung und Platte von 4 gemäß Linie
5-5 von 4,
-
6 eine
illustrative Vorderansicht einer Positionierungseinheit ohne Gehäuse und
-
7 eine
illustrative Seitenansicht der Positionierungseinheit von 6.
-
AUSFÜHRLICHE
BESCHREIBUNG DER VORLIEGENDEN ERFINDUNG
-
Eine
Ausführungsform
eines erfindungsgemäßen Systems
wird in den zugehörigen
Figuren veranschaulicht, in denen die gleichen Verweisnummern jeweils
auf die gleichen Elemente in all den Figuren verweisen. Obgleich
die Figuren die Erläuterung
einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung bezwecken, sind die Figuren nicht notwendigerweise
maßstäblich.
-
Ein
erfindungsgemäßes Registersystem
wird in Kombination mit einem zur Aufzeichnung digitaler Daten auf
einer Druckplatte ausgelegten Außentrommelbelichtungssystem
verwendet.
-
Das
Belichtungssystem umfasst in der Regel einen Frontendrechner (nicht
gezeigt) oder eine Frontendarbeitsstation (nicht gezeigt), der bzw.
die für
das Design, das Layout, die Korrektur und/oder die Bearbeitung von
die zu druckenden Seiten verkörpernden
digitalen Dateien vorgesehen ist, einen Rasterbildprozessor (RIP)
für die
Weiterbearbeitung der digitalen Seiten zu gerasterten Seitendaten
(z.B. digitale Rasterdateien), mit denen dann ein Belichter betrieben
wird, und einen Belichter, wie einen Außentrommelplattenbelichter 10,
in dem die digitalen Rasterdateien auf eine Druckplatte oder ein
sonstiges Aufzeichnungsmedium aufbelichtet werden. Im Außentrommelplattenbelichter 10 werden
die durch den RIP gelieferten digitalen Daten auf eine lichtempfindliche,
strahlungsempfindliche, wärmeempfindliche, flexografische
oder sonstige geeignete Druckplatte aufbelichtet. In der vorliegenden
Ausführungsform wird
die Druckplatte manuell von einem Bediener auf einen Plattenbereitstellungsbereich
des Außentrommelplattenbelichters 10 geladen.
Als Alternative oder neben dem manuellen Laden kann die Druckplatte gleichfalls
durch ein Mediumzuführsystem
oder automatisches Einführsystem,
das mehrere gleichgroße oder
verschiedengroße
Druckplatten enthalten kann, auf den Außentrommelplattenbelichter 10 herangeführt und
geladen werden.
-
Wie
es 2 zeigt, umfasst der Außentrommelplattenbelichter 10 eine
Außentrommel 12 mit
einer zylindrischen Mediumstützoberfläche 14,
durch die Druckplatte 16 während der Belichtung unterstützt wird.
Ferner umfasst der Außentrommelplattenbelichter 10 ein
an einen beweglichen Wagen 20 angeschlossenes Abtastsystem 18,
das über
eine Einzelstrahl- oder Mehrstrahlbelichtung 24 digitale Daten
auf die Belichtungsoberfläche 22 der
Druckplatte 16 aufzeichnet. Der Wagen 20 läuft auf
einer stabilen Basisplatte 26 und die Trommel 12 dreht
sich um ein Trommelantriebssystem 28. Die Basisplatte 26 kann
aus schwerem Material, wie einem Polymer-Beton-Gemisch, Granit oder
dergleichen, hergestellt sein, das die Schwingbeanspruchung der
Außentrommel 12 und
des Abtastsystems 18 infolge externer Schwingungen isoliert.
-
Im
Allgemeinen wird während
des Betriebs des Belichters eine Platte auf eine Eingabeschale 30 positioniert
und in eine Richtung A (1) zu einer Belichtungsstation
transportiert. Anschließend
an die Belichtung wird die Platte mittels durch Riemenscheiben 34 um
Scheibenachsen 36 angetriebener Überführungsriemen 32 von
der Belichtungsstation in eine Richtung B zu einer Ausgabeschale
geführt.
Von der Ausgabeschale her kann die Platte durch Walzen 40, die
mit der Platte in Berührung
kommen, nachdem die Scheiben 34 und Riemen 32 bis
näher an
den Walzen 40 heruntergelassen worden sind, entweder in
Richtung C oder in Richtung D aus dem Plattenbelichter 10 herausgeführt werden.
-
Wie
es 2 zeigt, wird das Abtastsystem 18 durch
beweglichen Wagen 20 in eine langsame Abtastrichtung (Achsenrichtung) über die
Länge der sich
drehenden Außentrommel 12 versetzt,
um Druckplatte 16 zeilenweise bei Einzelstrahlbelichtung oder
aber sektionsweise bei Mehrstrahlbelichtung zu belichten. Andere
Typen von Belichtungssys temen kommen ebenfalls zur Verwendung in
der vorliegenden Erfindung in Frage. In einer Ausführungsform wird
Druckplatte 16 bei sich in eine erste Uhrzeigersinnrichtung
drehender Trommel auf Außentrommel 12 geladen.
Anschließend
wird die Außentrommel 12 durch
ein Antriebssystem 28 in eine Schnellabtastrichtung, in
der Regel bei einer Geschwindigkeit von etwa 100-1.000 TpM, im Uhrzeigersinn
oder gegen den Uhrzeigersinn gedreht. Dann wird Druckplatte 16 belichtet,
während
sich die Trommel in die Schnellabtastrichtung dreht. Schließlich wird
Druckplatte 16 der Außentrommel 12 entnommen,
während
sich die Trommel in die zweite Richtung dreht.
-
Gemäß der in 1 gezeigten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung umfasst das System ebenfalls eine erste
Registereinheit 46 und eine zweite Registereinheit 48.
Wie im Nachstehenden im Einzeln erläutert wird, ist jede Registereinheit
in der Lage, eine Platte innerhalb eines verhältnismäßig beschränkten Bewegungsbereichs zu
ergreifen und transportieren, eine vorgegebene optische Zielstelle zu
lokalisieren und an einer vorgegebenen Stelle eine Lochung in der
Platte auszustanzen. In anderen Ausführungsformen kann sich die
Kamera versetzen, um die optische Zielstelle zu lokalisieren. Dabei
würde das
System entweder die Platte oder die Registereinheit so versetzen,
dass sie zueinander ausgerichtet werden. In weiteren Ausführungsformen
kann sich das System zum Aufzeichnen der Position einer Platte nach
einem Rand der Platte selbst statt nach einer optischen Zielstelle
richten.
-
Wie
es 2 zeigt, befindet sich Platte 16 auf
der Eingabeschale 30 über
einem Paar von biegsamer Einführpresswalzen 50,
von denen eine durch eine Antriebsanordnung 52 angetrieben
werden kann. Die Vorderkante 38 der Platte 16 wird
durch Eingabeschale 30 vorgeschoben, bis sie sich im Wesentlichen
in einer Ruhestelle zwischen den Einführpresswalzen 50 befindet.
Die Walzen 50 sind über Außentrommel 12 positioniert
und so ausgerichtet, dass die gemeinsame Berührungslinie der Walzen 50 die
Mediumstützoberfläche 14 berührt. Die
Eingabeschale 30 ist so ausgerichtet, dass sich der Beschickungsweg
der Platte 16 über
eine die Außentrommel 12 an
einem Vorderkantenklemmmechanismus 110 berührende Linie
erstreckt.
-
Auf
einem (nicht gezeigten) Rahmenelement des Außentrommelplattenbelichters 10 kann
eine gebogene Einführ/Ausführ- Führungsplatte 54 befestigt werden,
die die Vorderkante 38 der Druckplatte 16 während dem
Laden der Druckplatte 16 auf die Außentrommel 12 zum
Vorderkantenklemmmechanismus 110 führt. Daneben ist die gebogene
Einführ/Ausführ-Führungsplatte 54 so
ausgelegt, dass sie die Druckplatte 16 nach beendeter Belichtung
von der Außentrommel 12 zum
Plattenausgabebereich führt.
-
Während der
Beschickung einer Druckplatte 16 dreht sich Trommel 12 solange,
bis der Vorderkantenklemmmechanismus 110 so positioniert
ist, dass er die Vorderkante 38 der Platte 16 ergreifen
kann. Ein Klemmteil 54 des Klemmmechanismus 110 wird durch
ein Betätigungselement 56 in
einer offenen Position gehalten, wobei Registerstifte 58 sichtbar
sind. Nötigenfalls
wird ein Hinterkantenklemmmechanismus 44 durch das Antriebssystem 28 gedreht,
um eine Klemmschiene 60 aus dem Beschickungsweg der Platte 16 zu
positionieren. Ein Betätigungssystem 62 für den Hinterkantenklemmmechanismus 44 und
ein Glättwalzensystem 64 können ebenfalls
von der Mediumstützoberfläche 14 der
Außentrommel 12 aus
dem Plattenbeschickungsweg zurückgezogen werden.
Anschließend
an die korrekte Positionierung der Vorderkante 38 der Platte 16 gegen
die Registerstifte 58 schließt sich der Vorderkantenklemmmechanismus
und drückt
dabei Platte 16 mit der Vorderkante 38 in konstanter
Berührung
mit den Registerstiften 58 gegen die Außentrommel 12.
-
Nach
Einklemmen der Vorderkante wird Außentrommel 12 mittels
Antriebssystems 28 einige Grad gedreht. Die Glättwalzenanordnung
des feststehenden Glättwalzensystems 64 wird
dann vorgeschoben und mittels eines Betätigungssystems gegen Platte 16 positioniert.
Die Platte wird um Trommel 12 gestreckt, bis Hinterkante 42 der
Platte 16 am Hinterkantenklemmmechanismus 44 anzuliegen kommt.
Klemmschiene 60 wird dann über der Hinterkante 42 der
Platte 16 positioniert. Bei unbekannter und nicht im System
vorprogrammierter Plattengröße kann
ein die Hinterkante der Platte 16 nachweisender Sensor 68 verwendet
werden. Die Trommel und die Klemmschiene 60 werden dann
gleichzeitig gedreht und Klemmschiene 60, die in der Regel
durch Vorspannung von Trommel 12 entfernt gehalten wird, wird
dann durch Betätigungssystem 62 gegen
Trommel 12 gedrückt.
Es kann ebenfalls eine Vakuumumgebung eingestellt werden, um das
Befestigen der Platte auf der Trommel zu erleichtern.
-
Während der
Belichtung wird die Vorderkante 38 der Platte 16 durch
Vorderkantenklemmmechanismus 110 gegen die Mediumstützoberfläche 14 gedrückt gehalten. Ähnlicherweise
wird die Hinterkante 42 der Druckplatte 16 durch
Hinterkantenklemmmechanismus 44 gegen die Mediumstützoberfläche 14 gedrückt gehalten.
Sowohl Hinterkantenklemmmechanismus 44 als Vorderkantenklemmmechanismus 110 erzeugen
eine genügend
hohe tangentiale Reibungskraft zwischen der Druckplatte 16 und
der Außentrommel 12,
um zu verhindern, dass sich die Ränder der Druckplatte 16 bei
hoher Trommeldrehgeschwindigkeit aus den Klemmmechanismen 110 und 44 herausziehen.
In der vorliegenden Erfindung wird nur ein kleiner (z.B. 6 mm großer) Bereich
der Vorderkante 38 und Hinterkante 42 durch Vorderkantenklemmmechanismus 110 bzw.
Hinterkantenklemmmechanismus 44 gegen die Außentrommel 12 gedrückt gehalten
und wird so möglichst
viel der Belichtungsoberfläche
der Druckplatte 16 freigehalten.
-
Während der
Ausgabe der Platte 16 aus Trommel 12 dreht das
Antriebssystem 28 Trommel 12 in eine Richtung
gegen den Uhrzeigersinn und werden der Reihe nach Vorderkantenklemmmechanismus 44 und
Hinterkantenklemmmechanismus 110 entriegelt. Die Einführ/Ausführ-Führungsplatte 54 führt Hinterkante 42 der
Platte 16 zu den biegsamen Ausführpresswalzen 70,
von denen eine ein Antriebssystem 72 umfassen kann. Platte 16 wird
dann durch die Riemen 32 (1) in den
Ausgabebereich vorgeschoben, wobei sich die Riemen 32 in
eine solche Richtung um Scheiben 34 drehen, dass die Oberfläche der
Riemen 32 die aus dem Belichtungsbereich herangeführte Platte
aus dem Belichtungsbereich heraus mit sich führt.
-
Hat
einmal die Platte eine jeder Registereinheit 46 und 48 zugeordnete
Anschlagfläche
erreicht, so stoppt die Plattenbewegung und schaltet sich das Antriebssystem
der Scheiben 34 aus. Beispielhaft kann eine Registereinheit 46 eine
Anschlagfläche 74 umfassen,
wie es in 2 gezeigt wird. In anderen Ausführungsformen
kann das Weiterführen
der Platte durch Ansprechen auf das Signal eines Positionssensors
stoppen.
-
Wie
es in 3 gezeigt wird, können sich dann Greiferbereiche 76 und 78 der
Positioniereinheiten 80 und 82 aus der Registereinheit 46 herausschieben
und beide Seiten der Platte 16 ergreifen. Eine Bilddetektionseinheit 84 sucht
dann nach einem Zielbild auf der Platte. In der vorliegenden Erfindung ist
das Zielbild wie oben erläutert
während
der Belichtung auf Platte 16 gedruckt worden.
-
Die
Bilddetektionseinheit 84 umfasst eine ladungsgekoppelte
Kamera (CCD-Kamera), die das Bild in ihrem bestehenden Sichtfeld 86 aufzeichnet, wie
es in 4 und 5 gezeigt wird. Das System sucht
nach einem Zielbild 88 im Aufzeichnungsfeld und verschiebt
die Positionierungseinheiten 80 und 82 solange,
bis das Zielbild genau in der Mitte des Sichtfeldes 86 der
Bilddetektionseinheit 84 liegt. Ist das Zielbild einmal
im Sichtfeld 86 der Bilddetektionseinheit 84 zentriert,
so wird eine Stanzeinheit 90, die beispielhaft einen Stanzmagnetantrieb
mit Federvorspannung umfassen kann, eine Stanze erzeugen. Die Stanzeinheit
erzeugt eine Registerlochung 92 an der erwünschten
Stelle in Platte 16. Die Stanze befindet sich vorzugsweise
zwischen den Riemen 32.
-
Wie
es 6 und 7 zeigen, umfasst Positionierungseinheit 80 einen
auf Arm 94 befestigten Greifer 76, wobei der Arm 94 über eine
Kreuzgelenkkupplung 96 schwenkbar mit Einheit 80 verbunden ist.
Ferner umfasst die Positionierungseinheit 80 einen Druckluft-Betätigungszylinder
für eine
erste Achse 98 und einen Druckluft-Betätigungszylinder
für eine
zweite Achse 100, die jeweils an ein Positionierungseinheitsteuergerät 102 angeschlossen
sind. Die Zusammenwirkung beider Druckluft-Betätigungszylinder 98 und 100 gewährleistet
eine vollständige Bewegung
des Arms 94 und des Greifers 76 in zwei Graden
von Bewegungsfreiheit durch eine Öffnung 108 in Einheit 80.
Jeder Druckluft-Betätigungszylinder 98 und 100 ist
auf einem auf einer Spur 106 laufenden Wagen 104 befestigt.
Kreuzgelenkkupplung 96 ist auf dem Wagen 104 befestigt
und die Bewegung des Wagens 104 wird durch einen Druckluft-Betätigungszylinder
für eine
dritte Achse 106 betätigt, der
Greifer 76 entsprechend einem von Steuergerät 102 herrührenden
Signal einen dritten Grad von Bewegungsfreiheit verleiht.
-
Die
Registereinheit 46 verleiht Greifer 76 also drei
Grade von Bewegungsfreiheit, um Zielbild 88 (5)
korrekt innerhalb des Sichtfeldes 86 der Bilddetektionseinheit 84 zu
positionieren. In ähnlicher Weise
verleiht die in 1 gezeigte zweite Registereinheit 48 einem
Greifer drei Grade von Bewegungsfreiheit, um ein zweites Zielbild
innerhalb des Sichtfeldes einer weiteren Bilddetektionseinheit zu
positionieren, so dass eine weitere Registerlochung in der Platte
ausgestanzt werden kann. In weiteren Ausführungsformen kann eine beliebige
Anzahl von Registereinheiten verwendet und an einer beliebigen Stelle innerhalb
des Ausgabebereichs des Belichtungssystems angeordnet werden.
-
Nach
beendeter Registereinstellung werden die Greifer 76 und 78 (3)
von Platte 16 gelöst und
zurückgezogen
und wird das Gestell von Scheiben 34 und Riemen 32 bis
näher an
auf Walzengestell 40 heruntergelassen, wie es in 1 und 2 gezeigt
wird. Die Platte 16 ruht nun auf den Walzen 40 und
kann in Richtung C oder D aus dem Plattenbelichter ausgegeben werden.
In verschiedenen Ausführungsformen
kann dem Belichter 10 eine chemische Entwicklungsstation
nachgeschaltet werden, so dass die Platte geradeswegs in die Entwicklungsstation
ausgegeben wird.
-
Fachleute
auf diesem Gebiet werden es schätzen,
dass hier innerhalb des Schutzbereichs der vorliegenden Erfindung
zahlreiche weitere Modifikationen und Variationen der obenbeschriebenen Ausführungsformen
möglich
sind.