DE69127444T2

DE69127444T2 - Druckkopf und Plattenreinigungsvorrichtung

Info

Publication number: DE69127444T2
Application number: DE69127444T
Authority: DE
Inventors: Douglas D Fuller; John P Gardiner; Harry Roberts; Richard A Williams
Original assignee: Presstek LLC
Current assignee: Presstek LLC
Priority date: 1991-08-12
Filing date: 1991-10-02
Publication date: 1998-02-12
Anticipated expiration: 2011-10-03
Also published as: JP2866827B2; EP0529163A1; CA2052678C; JPH0550576A; CA2052678A1; DE69127444D1; EP0529163B1; JPH09104099A; JPH0777792B2; ATE157495T1; US5148746A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft die Offsetlithografie. Sie betrifft genauer eine Vorrichtung zur Bilderzeugung auflithografischen Druckplatten bei Verwendung von Aufzeichnungseinrichtungen mittels Funkenentladung.
Es gibt eine Vielzahl von Möglichkeiten, Hartkopien in schwarz und weiß sowie in Farbe zu drucken. Die traditionellen Verfahren umfassen den Hochdruck, Rotationstiefdruck und Offsetdruck. Diese konventionellen Druckverfahren erzeugen hochqualitative Kopien. Wenn jedoch nur eine begrenzte Anzahl von Kopien erforderlich ist, sind die Kopien relativ kostspielig. Im Falle des Hochdruckes und Tiefdruckes ergeben sich die hauptsächlichen Aufwendungen aus der Tatsache, daß das Bild in die Druckplatte hineingeschnitten oder geätzt wird, wobei kostspielige fotografische Maskierungs- und chemische Ätzverfahren zur Anwendung kommen. Die Druckplatten sind ebenfalls bei der Offsetlithografie erforderlich. Die Druckplatten liegen jedoch in der Form von Matern oder Filmen vor, die relativ billig herzustellen sind. Das Bild ist auf der Druckplatte oder der Mater als hydrophile (wasseraufnehmende) und hydrophobe (wasserabstoßende) Flächen vorhanden; die hydrophoben Flächen sind im allgemeinen ebensogut ölaufnehmend oder farbaufnehmend. Bei der Naßlithografie werden Wasser und danach die Druckfarbe auf die Oberfläche der Druckplatte aufgebracht. Das Wasser neigt dazu, an den hydrophilen oder wasseraufnehmenden Flächen der Druckplatte zu haften, wodurch ein dünner Wasserfilm darauf erzeugt wird, der die Druckfarbe nicht annimmt. Die Druckfarbe haftet auf den hydrophoben Flächen der Druckplatte, und jene eingefärbten Flächen, die meistens den gedruckten Flächen des Originaldokumentes entsprechen, werden auf einen relativ weichen Drucktuchzylinder und von dort auf das Papier oder ein anderes Aufzeichnungsmedium übertragen, das mit der Oberfläche des Drucktuchzylinders mittels eines Druckzylinders in Berührung gebracht wird.
Die meisten konventionellen Offsetdruckplatten werden fotografisch hergestellt. Bei einem typischen mit Negativ arbeitenden subtraktiven Verfahren wird das Originaldokument fotografiert, um ein fotografisches Negativ herzustellen. Das Negativ wird auf einer Aluminiumplatte angeordnet, die eine wasseraufnehmende Oxidoberfläche aufweist, die mit einem Fotopolymeren beschichtet ist. Bei der Einwirkung von Licht durch das Negativ härten die Flächen der Beschichtung, die das Licht aufgenommen haben (entsprechend den dunklen oder bedruckten Flächen des Originals), in einen dauerhaften ölaufnehmenden Zustand aus. Die Druckplatte wird danach einem Entwicklungsvorgang unterworfen, der die nicht ausgehärteten Flächen der Beschichtung entfernt, die das Licht nicht aufgenommen haben (entsprechend den hellen oder Hintergrundflächen des Originals). Die resultierende Druckplatte trägt jetzt ein Positiv oder direktes Bild des Originaldokumentes.
Wenn eine Druckmaschine in mehr als einer Farbe drucken soll, ist eine separate Druckplatte für jede Farbe erforderlich, von denen jede meistens fotografisch hergestellt wird, wie es vorangehend erklärt wurde. Zusätzlich zur Anfertigung der geeigneten Druckplatten für die verschiedenen Farben müssen die Druckplatten sachgemäß auf den Druckplattenzylindern in der Presse montiert und die Winkelpositionen der Zylinder so koordiniert werden, daß die durch die verschiedenen Zylinder gedruckten Farbkomponenten auf den Druckkopien in Register gehalten werden.
Die Entwicklung der Laser vereinfachte die Herstellung von lithografischen Druckplatten in gewissem Maß. Anstelle des fotografischen Aufbringens des Originalbildes auf die mit Fotolack beschichtete Druckplatte, wie es vorangehend beschrieben wird, wird ein Originaldokument oder Bild Zeile um Zeile von einem optischen Scanner abgetastet, der Ketten von Bildsignalen entwickelt, eine für jede Farbe. Diese Signale werden danach benutzt, um einen Laser-Plotter zu steuern, der aufzeichnet und daher die Fotolackschicht auf der lithografischen Druckplatte belichtet, um die Beschichtung auf jenen Flächen, die das Licht empfangen, auszuhärten. Jene Druckplatte wird danach in der üblichen Weise entwickelt, um die unbelichteten Flächen der Beschichtung zu entfernen, um ein direktes Bild auf der Druckplatte für jene Farbe zu erzeugen. Daher ist es dennoch erforderlich, jede Druckplatte chemisch zu ätzen, um ein Bild auf jener Druckplatte zu erzeugen.
Es gab einige Versuche, leistungsfähigere Laser einzusetzen, um Bilder auflithografischen Druckplatten aufzuzeichnen, indem die Oberflächenbeschichtung verfliichtigt wird, um so die Notwendigkeit einer anschließenden Entwicklung zu vermeiden. Die Verwendung derartiger Laser für diesen Zweck ist nicht vollständig zufriedenstellend gewesen, weil die Beschichtung auf der Druckplatte mit dem speziellen Laser kompatibel sein muß; diese Forderung begrenzt die Auswahl der Beschichtungsmaterialien. Die für diesen Zweck angewandten Impulsfrequenzen einiger Laser sind ebenfalls so niedrig, daß die Zeit, die für die Erzeugung eines Halbtonbildes auf der Druckplatte erforderlich ist, unakzeptabel lang ist.
Es gab ebenfalls einige Versuche, die Abtastelektronenstrahlvorrichtung einzusetzen, um die Oberflächenbeschichtungen auf den Druckplatten wegzuätzen, die für das Drucken verwendet werden. Derartige Maschinen sind jedoch sehr kostspielig. Außerdem erfordern sie, daß das Werkstück, d.h., die Druckplatte, in einem vollständigen Vakuum gehalten wird, wodurch eine derartige Vorrichtung für den tagtäglichen Einsatz in einer Druckerei unbrauchbar ist.
Die Bilder wurden ebenfalls auflithografische Druckplatten durch Elektroerosion aufgebracht. Eine Ausführung der Druckplatte, die für die Bilderzeugung in dieser Weise geeignet ist, und die im U.S.Patent 4596733 offenbart wird, besitzt ein ölaufnehmendes Kunststoffsubstrat, beispielsweise eine Mylar-Kunststoffolie, das eine dünne Beschichtung aus Aluminiummetall mit einem Überzug aufweist, der leitenden Graphit enthält; die Beschichtung wirkt als ein Gleitmittel und schützt die Aluminiumschicht vor einem Zerkratzen. Eine Schreibstiftelektrode in Berührung mit der graphithaltigen Oberflächenbeschichtung wird dazu veranlaßt, sich über die Oberfläche der Druckplatte zu bewegen und wird in Übereinstimmung mit den ankommenden Bildsignalen impulsgesteuert. Der resultierende Stromfluß zwischen der Elektrode und der dünnen Metallbeschichtung ist so ausgelegt, daß er groß genug ist, um die dünne Metallbeschichtung und die darüberliegende leitende graphithaltige Oberflächenbeschichtung wegzuerodieren, wodurch das darunterliegende farbaufnehmende Kunststoffsubstrat auf den Flächen der Druckplatte belichtet wird, die den bedruckten Abschnitten des Original dokumentes entsprechen. Dieses Verfahren der Herstellung von lithografischen Druckplatten zeigt Nachteile darin, daß das beschriebene Elektroerosionsverfahren nur bei Druckplatten funktioniert, deren leitenden Oberflächenbeschichtungen sehr dünn sind; außerdem zerkratzt die Schreibstiftelektrode, die die Oberfläche der Druckplatte berührt, manchmal die Druckplatte. Das verschlechtert das Bild, das auf die Druckplatte aufgezeichnet wird, weil die Kratzer unbeabsichtigte oder unerwünschte Bildflächen auf der Druckplatte bilden, die unerwünschte Markierungen auf die Kopien drucken.
Schließlich kennt man ein Druckmaschinensystem, bei dem ein Bild auf einer lithografischen Druckplatte erzeugt wird, während die Druckplatte tatsächlich im Druckplattenzylinder in der Druckmaschine montiert ist. Auf der zylindrischen Oberfläche der Druckplatte, die behandelt wurde, damit sie entweder ölaufnehmend oder hydrophil wird, wird mittels eines Tintenstrahlschreibers aufgezeichnet, der so angeordnet ist, daß er die Oberfläche der Druckplatte abtastet. Der Tintenstrahlschreiber wird so gesteuert, daß auf der Oberfläche der Druckplatte ein thermoplastisches bilderzeugendes Harz oder Material abgelagert wird, das eine gewünschte Affinität zu der Druckfarbe zeigt, die verwendet wird, um die Kopien zu drucken. Beispielsweise kann das bilderzeugende Material für die Druckfarbe anziehend sein, so daß die Druckfarbe auf der Druckplatte auf deren Flächen haftet, wo das bilderzeugende Material vorhanden ist, und es muß einen Widerstand gegen das "Waschen" zeigen, das in der Druckmaschine angewandt wird, um ein Einfärben der Hintergrundflächen des Bildes auf der Druckplatte zu verhindern.
Wenn das System nach dem bisherigen Stand der Technik für bestimmte Anwendungen auch zufriedenstellend sein kann, ist es nicht immer möglich, ein thermoplastisches bilderzeugendes Material bereitzustellen, das für das Tintenstrahlen geeignet ist, und das ebenfalls die gewünschte Affinität für alle Druckfarben besitzt, die üblicherweise bei der Herstellung von lithografischen Kopien eingesetzt werden. Die Tintenstrahldrucker sind ebenfalls im allgemeinen nicht in der Lage, kleine ausreichende Farbpunkte zu erzeugen, um die Herstellung von gleichmäßigen Halbtönen auf den Druckkopien zu gestatten; mit anderen Worten, die Auflösung ist nicht hoch genug.
Unsere Verfahrensweise beim lithografischen Drucken schließt die Aufbringung der Bilder auf eine lithografische Druckplatte durch Verändern der Eigenschaften der Oberfläche der Druckplatte an ausgewählten Stellen oder Flächen der Druckplatte bei Verwendung eines berührungsfreien Schreibkopfes ein, der die Oberfläche der Druckplatte abtastet und durch die ankommenden Bildsignale entsprechend dem Originaldokument oder dem zu kopierenden Bild gesteuert wird. Der Schreibkopf nutzt eine genau angeordnete Hochspannungsfunkenentladungselektrode, um auf der Oberfläche der Druckplatte eine Funkenzone von intensiver Hitze zu bilden, ebenso wie eine Koronazone in einem kreisförmigen Bereich, der die Funkenzone umgibt. Als Reaktion auf die ankommenden Bildsignale und die Hilfsdaten (wie beispielsweise die Punktgröße, der Rasterwinkel, die Rastermaschen, usw.), die vom Operator eingegeben werden und sich mit den Bildsignalen vermischen, werden Hochspannungsimpulse mit genau gesteuerten Spannungs und Stromstärkeprofilen an die Elektrode angelegt, um genau positionierte und begrenzte Funken/Korona-Entladungen auf der Druckplatte zu bewirken, die ausgewählte Punkte oder Flächen der Oberfläche der Druckplatte ätzen, erodieren oder anderweitig umwandeln, wodurch sie entweder farbaufnehmend oder für die Druckfarbe nichtaufnehmend gemacht werden, die auf die Druckplatte aufgebracht wird, um die Druckkopien herzustellen.
Die lithografischen Druckplatten werden anfangs farbaufnehmend oder ölaufnehmend gemacht, indem sie mit Flächen auf der Oberfläche versehen werden, die aus nichtoxydierten Metallen oder Kunststoffen bestehen, auf denen Druckfarben auf Öl- und Kautschukbasis leicht haften. Andererseits werden die Druckplatten anfangs wasseraufnehmend oder hydrophil nach einer von drei Möglichkeiten gemacht. Eine Ausführung der Druckplatte ist mit einer galvanisierten Metalloberfläche versehen, beispielsweise mit Chrom, deren Topografie oder Eigenschaft so ist, daß sie durch die Oberflächenspannung benetzt wird. Eine zweite Druckplatte besitzt eine Oberfläche, die aus einem Metalloxid besteht, beispielsweise aus Aluminiumoxid, das mit dem Wasser hydratisiert. Die dritte Konstruktion der Druckplatte ist mit einer polaren Kunststoffoberfläche versehen, die ebenfalls aufgerauht ist, um sie hydrophil zu machen.
Unsere Vorrichtung kann die Bilder auf allen diesen verschiedenen lithografischen Druckplatten ungeachtet dessen aufzeichnen, ob die Oberfläche farbaufnehmend oder wasseraufnehmend ist. Mit anderen Worten, wenn die Oberfläche der Druckplatte anfangs hydrophil ist, wird unsere Vorrichtung ein Positiv oder ein direktes Bild auf der Druckplatte aufzeichnen, indem die Punkte oder Flächen der Druckplatte, die dem gedruckten Abschnitt des Originaldokumentes entsprechen, ölaufnehmend gemacht werden. Andererseits, wenn die Oberfläche der Druckplatte anfangs ölaufnehmend ist, wird die Vorrichtung ein Hintergrundbild oder Negativ auf die Oberfläche der Druckplatte aufbringen, indem die Punkte oder Flächen, die dem Hintergrund oder dem nichtbedruckten Abschnitt des Originaldokumentes entsprechen, hydrophil oder ölabweisend gemacht werden. Weil die meisten Dokumente eine kleinere bedruckte Fläche als nichtbedruckte Fläche aufweisen, wird meistens das direkte oder positive Aufzeichnen bevorzugt, um die Größe der Fläche auf der Oberfläche der Druckplatte zu minimieren, auf die aufgezeichnet oder die umgewandelt werden muß.
Unsere Vorrichtung zur Bilderzeugung auf einer Druckplatte wird vorzugsweise als Scanner oder Plotter realisiert, der einen Schreibkopf aufweist, der aus einer oder mehreren Funken- oder Plasmaentladungsquellen besteht, die jeweils eine Elektrode umfaßt (oder vollständig daraus besteht). Die Quelle (oder die Quellen) wird (oder werden) über der Arbeitsfläche der lithografischen Druckplatte angeordnet und relativ zur Druckplatte so bewegt, daß die Oberfläche der Druckplatte vereint abgetastet wird. Jede Quelle wird durch einen ankommenden Strom von Bildsignalen gesteuert, die elektronisch ein Originaldokument oder Bild verkörpern. Die Signale können von jeder geeigneten Quelle stammen, wie beispielsweise einem optischen Scanner, einer Platten- oder Bandlesevorrichtung, einem Computer, usw. Diese Signale werden so formatiert, daß die Entladungsquelle oder die Entladungsquellen der Vorrichtung ein Positiv oder Negativ auf der Oberfläche der lithografischen Druckplatte aufzeichnen, das dem Originaldokument entspricht.
Wenn die lithografischen Platten, auf denen durch unsere Vorrichtung ein Bild erzeugt werden soll, flach sind, dann kann die Entladungsquelle oder die Entladungsquellen in einem Flachbettscanner oder -plotter eingebaut werden. Meistens jedoch sind derartige Druckplatten so ausgeführt, daß sie auf einem Druckplattenzylinder montiert werden. Dementsprechend ist für die meisten Anwendungen der Funken- oder Plasmaentladungsschreibkopf in einem sogenannten Trommelscanner oder -plotter eingebaut, wobei die lithografische Druckplatte auf der zylindrischen Oberfläche der Trommel montiert ist. Unsere Druckvorrichtung kann ebenfalls in Verbindung mit einer lithografischen Druckplatte genutzt werden, die bereits in einer Druckmaschine montiert ist, um ein Bild auf jene Druckplatte in situ aufzubringen. Bei dieser Anwendung bildet der Druckplattenzylinder dann selbst das Trommelbauteil des Scanners oder Plotters.
Um die erforderliche relative Bewegung zwischen dem Schreibkopf und der zylindrischen Druckplatte zu bewirken, kann die Druckplatte um ihre Achse gedreht und der Kopf parallel zur Rotationsachse so bewegt werden, daß die Druckplatte peripher abgetastet wird, wobei das Bild auf der Druckplatte in der axialen Richtung "wächst". Alternativ dazu kann sich der Schreibkopf parallel zur Trommelachse bewegen, und die Trommel wird nach jedem Durchgang des Kopfes winklig fortgeschaltet, so daß das Bild auf der Druckplatte peripher wächst. In beiden Fällen wird nach einer vollständigen Abtastung mittels des Kopfes ein Bild auf die Oberfläche der Druckplatte aufgebracht, das dem Originalbild oder Dokument entspricht.
Während sich jede Entladungsquelle über die Druckplatte verschiebt, wird sie in einem sehr kleinen unveränderlichen Abstand über der Oberfläche der Druckplatte gehalten und kann nicht jene Oberfläche zerkratzen. Als Reaktion auf die ankommenden Bildsignale, die meistens ein Halbton- oder Rasterbild verkörpern, wird jede Quelle an ausgewählten Punkten bei der Abtastung in Abhängigkeit davon impulsgesteuert oder nicht impulsgesteuert, ob entsprechend den ankommenden Daten die Quelle an diesen Stellen aufzeichnen oder nicht aufzeichnen soll. Jedesmal, wenn die Quelle impulsgesteuert wird, tritt eine Hochspannungsfunken- oder Plasmaentladung zwischen der Elektrodenspitze, die damit in Verbindung steht, und dem speziellen Punkt auf der Druckplatte auf, der der Spitze gegenüberliegt Die Wärme von jener Entladung und das begleitende Koronafeld, das die Funken umgibt, ätzt die Oberfläche der Druckplatte in kontrollierbarer Weise oder wandelt sie anderweitig um, um eine bilderzeugende Stelle oder einen bilderzeugenden Punkt auf der Oberfläche der Druckplatte zu erzeugen.
Dieser Punkt ist genau hinsichtlich Form und Tiefe der Eindringung in die Druckplatte definiert.
Vorzugsweise ist die Spitze jeder Entladungsquellenelektrode angespitzt, um eine genaue Steuerung der Schärfe der Stelle auf der Druckplatte zu erhalten, die durch die Entladung von jener Quelle beeinflußt wird. Tatsächlich können die Impulsdauer, die Stromstärke oder die Spannung, die die Entladung steuern, verändert werden, um einen veränderlichen Punkt auf der Druckplatte zu bewirken. Ebenfalls an die Polarität der an die Elektrode angelegten Spannung in Abhängigkeit von der Beschaffenheit der Oberfläche der Druckplatte, die durch das Aufzeichnen beeinflußt wird, positiv oder negativ gemacht werden, d.h., in Abhängigkeit davon, ob Ionen aus der Oberfläche der Druckplatte in jedem Bildpunkt herausgezogen oder zur Oberfläche hin abgestoßen werden müssen, um die Oberfläche in jenen Punkt umzuwandeln, um ihn hinsichtlich des Bildes von der restlichen Oberfläche der Druckplatte zu unterscheiden (um ihn beispielsweise im Falle des direkten Aufzeichnens auf eine Druckplatte, deren Oberfläche hydrophil ist, ölaufnehmend zu machen). Auf diese Weise können die Bildpunkte, die Durchmesser in der Größenordnung von 0,005 in. bis herunter zu 0,0001 in. aufweisen, auf der Oberfläche der Druckplatte aufgezeichnet werden.
Nach einer vollständigen Abtastung der Druckplatte wird dann unsere Vorrichtung ein vollständiges Rasterbild auf die Druckplatte in der Form einer Vielzahl von Oberflächenflecken oder -punkten aufgebracht haben, die hinsichtlich ihrer Affinität zur Druckfarbe von den Abschnitten der Oberfläche der Druckplatte abweichen, die nicht den Entladungen von der Abtastelektrode ausgesetzt wurden.
Das Halten der Entladungsquellen in einem genau gesteuerten kleinen Abstand über der Oberfläche der leeren Druckplatte während des Abtastens bringt eine Anzahl von ingenieurtechnischen Schwierigkeiten mit sich. Das Ortungssystem, das den Kopflenkt, muß schnell auf sich verändernde Eigenschaften der Oberfläche der Druckplatte ansprechen, damit die Aufzeichnungsgeschwindigkeit der Impulselektrode nicht reduziert wird.
Außerdem darf die Genauigkeit nicht gefährdet werden, weil übermäßige Abstände zwischen Quelle und Druckplatte zu einer verschlechterten Bildqualität führen, während ein Kontakt zwischen diesen eine physikalische Beschädigung sowohl der Elektrode als auch der Druckplatte hervorrufen können. Außerdem zeigt die Fläche in der Nähe der Entladungsquelle eine Umgebung, die während der Bilderzeugung sowohl elektrisch rauschend als auch durch luftübertragene Teilchen durchdrungen ist. In Abhängigkeit von ihrer Konstruktion kann die Druckplatte selbst die elektrischen Messungen dadurch stören, daß verschiedene magnetische Eigenschaften gezeigt werden.
Zusätzlich zur Ausrüstung für das genaue Orten der Entladungsquellen während der Bilderzeugung ermittelten wir, daß bestimmte Druckplattenmaterialien eine Einrichtung für die Beseitigung von Resten danach erfordern. Obgleich es möglich ist, diese Reste manuell durch Abwischen der Druckplatte mit einem weichen Tuch, auf der die Bilderzeugung erfolgte, zu beseitigen, sind derartige Bemühungen unbequem und stören den wirksamen Betrieb des Bilderzeugungssystems in der Druckmaschine.
Das WO 91/08108 offenbart eine Vorrichtung für die Bilderzeugung auf einer lithografischen Druckplatte, wie sie im Oberbegriff des Anspruchs 1 definiert wird. Die Vorrichtung beseitigt durch Ätzen die Schichten, die auf dem Substrat der Druckplatte liegen.
Das US-A-4330195 offenbart einen xerografischen Kopierer, bei dem ein Bild eines zu kopierenden Dokumentes auf eine Fotozellentrommel auftrifft, um ein elektrostatisches Bild des Dokumentes zu erzeugen. Das elektrostatische Bild wird entwickelt und auf einen Papierbogen übertragen. Eine Reinigungsbürste ist vorhanden, um die überschüssigen Entwicklermaterialien zu beseitigen, die auf der Trommel verbleiben, nachdem das Bild auf den Papierbogen übertragen wurde.
Die vorliegende Erfindung liefert eine Vorrichtung für die Bilderzeugung auf einer lithografischen Druckplatte, wie sie im Anspruch 1 beansprucht wird. Die bevorzugten Merkmale der Erfindung werden in den Ansprüchen 2 bis 28 dargelegt.
Wir entwickelten ein Ortungssystem für eine Verwendung bei der vorliegenden Erfindung, das die vorangehend angeführten Kriterien erfüllt. Kurz gesagt, unser System nutzt einen pneumatischen Abstandsmeßfühler und einen elektromechanischen Positionierungsmechanismus zusammen mit einer geeigneten Steuerschaltung, um die Feineinstellungen der Position eines Schreibkopfes vorzunehmen, und um dadurch einen konstanten Ätzspalt beizubehalten. Bei unserer bevorzugten Ausführung entlädt ein pneumatischer Meßfühlerkopf die Luft unter Druck auf die Oberfläche der Druckplatte in unmittelbarer Nähe, und die von dieser Oberfläche reflektierte Luft wird mittels eines Druckwandlers über eine Meßöffnung gemessen und in ein Spannungssignal umgewandelt. Weil sich die Größe des reflektierten Drucksignals umgekehrt (und vorzugsweise linear) mit dem Abstand der Druckquelle verändert, wird der Abstand zwischen Quelle und Druckplatte leicht berechnet, ohne daß die Notwendigkeit eines physikalischen Kontaktes besteht
Es muß jedoch verstanden werden, daß zahlreiche Konfigurationen unsere Kriterien für einen geeigneten pneumatischen Positionsmeßfühler erfüllen. Wie nachfolgend diskutiert wird, kann Luft entweder auf die Oberfläche der Druckplatte so geblasen werden, daß eine reflektierte Rückwirkung entsteht, oder sie kann direkt aus der umgebenden Atmosphäre in den Meßfühler hineingesaugt werden. Außerdem kann der gemessene Parameter der Druck (wo eine Gaszuführung mit konstantem Strom angewandt wird) oder die Strömungsgeschwindigkeit sein (wo eine Gaszuführung mit konstantem Druck angewandt wird). In beiden Fällen wird eine regulierte Gaszuführung angewandt.
Unser Schreibkopf kann ebenfalls mit einer neuartigen Reinigungsvorrichtung ausgestattet sein, die die während der Bilderzeugung auf den Druckplatten gebildeten Reste entfernt, die für die Bildung derartiger Reste anfällig sind. Die Vorrichtung weist eine rotierende oder rollende Bürste auf, die so angeordnet ist, daß sie einen Kontakt mit den Abschnitten der Druckplatte, auf denen gerade die Bilderzeugung erfolgt ist, aufweist, während der Schreibkopf ihre Oberfläche abtastet. Außerdem kann die Reinigungsvorrichtung eine Reinigungsflüssigkeitsquelle ebenso wie einen Staubsauger mit schmalem Schlitz oder einen "Wischer" umfassen, der die Reste beseitigt, die von der Bürste gelöst aber nicht entfernt werden.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Für ein vollständigeres Erfassen des Wesens und der Ziele der Erfindung muß man sich auf die folgende detaillierte Beschreibung beziehen, die in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen erfolgt, die zeigen:
Fig. 1 eine grafische Teildarstellung einer Offset-Druckmaschine, die eine lithografische Druckplatte einschließt, die in Übereinstimmung mit dieser Erfindung hergestellt wurde;
Fig. 2 eine isometrische Darstellung in einem größeren Maßstab, die detaillierter den Abschnitt des Druckplattenzylinders der Druckmaschine aus Fig. 1 zeigt;
Fig. 3 eine Schnittdarstellung längs der Linie 3-3 in Fig. 2 in einem größeren Maßstab, die den Schreibkopf zeigt, der ein Bild auf die Oberfläche des Druckplattenzylinders aus Fig. 2 aufbringt, wobei die dazugehörenden elektrischen Baugruppen in einem Blockdiagramm dargestellt werden;
Fig. 4A eine schematische Seitenansicht eines Meßfühlermechanismus, der benutzt wird, um den Abstand zwischen dem Schreibkopf und der Druckplatte zu überwachen, auf der die Bilderzeugung erfolgen soll;
Fig. 4B und 4C eine vordere und bzw. eine herausgeschnittene Seitenansicht des Meßfühlerkopfes;
Fig. 5A eine Draufsicht der Schreibkopf- und Meßfühlerbaugruppe, die ebenfalls die Bauteile für das Einstellen der Längsneigung und des Rollens zeigt;
Fig. 5B eine Seitenansicht der Schreibkopf- und Meßfühlerbaugruppe, die eine Schrauben-und-Muttern-Konfiguration für das Vorwärtsbewegen und das Zurückziehen des Schreibkopfes zeigt;
Fig. 5C eine Draufsicht der Schrauben-und-Muttern-Konfiguration, die in Fig. 5B veranschaulicht wird;
Fig. 6A und 6C isometrische und bzw. vergrößerte Vorderansichten eines Schreibkopfes mit mehreren Schreibstiften;
Fig. 7 die Form eines besonders bevorzugten Nockens, der benutzt wird, um die Position der Schreib- und Meßfühlerköpfe relativ zum Druckplattenzylinder zu verändern;
Fig. 8A-8D Schnittdarstellungen einer Oberfläche einer Druckplatte, bei der die Bilderzeugung und die anschließende Reinigung erfolgt; und
Fig. 9 eine Seitenansicht eines Schreibkopfes, der eine Reinigungsvorrichtung umfaßt;
Fig. 10 eine Seitenansicht des Bürstenkopfes, der in Fig. 9 dargestellt wird;
Fig. 11 eine alternative Bürstenkonstruktion, die ein integriertes Laufrad enthält;
Fig. 12 eine alternative Bürstenkonstruktion mit einem rotierenden Rad;
Fig. 13 eine alternative Bürstenkonstruktion mit einem segmentierten Rad;
Fig. 14 eine alternative Bürstenkonstruktion in Fingerausführung;
Fig. 15 eine alternative Bürstenkonstruktion mit Rauhkissen; und
Fig. 16 eine alternative Bürstenkonstruktion mit einem elastomeren Finger.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGEN

Wir beziehen uns zuerst auf Fig. 1 der Zeichnungen, die eine mehr oder weniger konventionelle Offsetdruckmaschine zeigt, die im allgemeinen mit 10 gekennzeichnet wird, und die Kopien bei Verwendung von lithografischen Druckplatten drucken kann, die in Übereinstimmung mit dieser Erfindung hergestellt werden.
Die Druckmaschine 10 umfaßt einen Druckplattenzylinder oder eine Druckplattentrommel 12, um die eine lithografische Druckplatte 13 herumgewickelt ist, deren entgegengesetzten Randbereiche an der Druckplatte mittels eines konventionellen Klemmechanismus 12a, der im Zylinder 12 eingebaut ist, gesichert werden. Der Zylinder 12, oder genauer die darauf befindliche Druckplatte 13, berührt die Oberfläche eines Drucktuchzylinders 14, der sich wiederum in Berührung mit einem Druckzylinder 16 mit großem Durchmesser dreht. Der Papierbogen P, auf den gedruckt werden soll, ist auf der Oberfläche des Zylinders 16 so montiert, daß er durch die Klemmstelle zwischen den Zylindern 14 und 16 hindurchgeht, bevor er zur Austrittsseite der Druckmaschine 10 ausgestoßen wird. Die Druckfarbe für die Farbauftragdruckplatte 13 wird von einem Druckfarbenzug 22 geliefert, dessen unterste Walze 22a in rollendem Eingriff mit der Druckplatte 13 ist, wenn die Druckmaschine 10 druckt. Wie es bei Druckmaschinen dieses Typs üblich ist, sind die verschiedenen Zylinder alle miteinander in Eingriff, so daß sie in Übereinstimmung mittels eines einzelnen Antriebsmotors angetrieben werden. Die veranschaulichte Druckmaschine 10 ist in der Lage, naß ebenso wie trocken zu drucken. Dementsprechend umfaßt sie eine konventionelle Befeuchtungs- oder Wasserkastenbaugruppe 24, die zur Trommel 12 hin und von dieser weg in den Richtungen, die durch den Pfeil A in Fig. 1 angezeigt werden, zwischen der aktiven und inaktiven Position beweglich ist. Die Baugruppe 24 umfaßt einen konventionellen Wasserzug, der im allgemeinen mit 26 gezeigt wird, und der das Wasser von einem Behälter 26a zu einer Walze 26b befördert, die, wenn die Befeuchtungsbaugruppe in Betrieb ist, in rollendem Eingriff mit der Druckplatte 13 und der Zwischenwalze 22b des Druckfarbenzuges 22 ist, wie in Fig. 1 in Phantomlinien gezeigt wird.
Wenn die Druckmaschine 10 im Trockendruckverfahren arbeitet, ist die Befeuchtungsbaugruppe 24 außer Betrieb, so daß die Walze 26b von der Walze 22b und daher von der Druckplatte 13 zurückgezogen wird, wie in Fig. 1 in Vollinien gezeigt wird, und es wird kein Wasser auf die Druckplatte aufgebracht. Die lithografische Druckplatte auf dem Zylinder 12 ist in diesem Fall für ein derartiges Trockendrucken ausgelegt. Sie besitzt eine Oberfläche, die ölabweisend oder für die Druckfarbe nichtaufnehmend ist, außer auf jenen Flächen, auf die aufgezeichnet oder auf denen ein Bild erzeugt wird, um sie ölaufnehmend zu machen. Während sich der Zylinder 12 dreht, wird die Druckplatte durch die farbbeschichtete Walze 22a des Druckfarbenzuges 22 berührt. Die Flächen der Oberfläche der Druckplatte, auf die aufgezeichnet wurde, und die daher ölaufnehmend gemacht wurden, nehmen die Druckfarbe von der Walze 22a auf. Jene Flächen der Oberfläche der Druckplatte, auf die nicht aufgezeichnet wird, nehmen keine Druckfarbe auf. Daher wird nach einer Umdrehung des Zylinders 12 das auf die Druckplatte aufgezeichnete Bild eingefärbt oder entwickelt worden sein. Jenes Bild wird danach auf den Drucktuchzylinder 14 und schließlich auf den Papierbogen P übertragen, der mit dem Drucktuchzylinder in Berührung gebracht wird.
Wenn die Druckmaschine 10 im Naßdruckverfahren arbeitet, ist die Befeuchtungsbaugruppe 24 in Betrieb, so daß die Wasserwalze 26b die Druckfarbenwalze 22b und die Oberfläche der Druckplatte 13 berührt, wie es in Fig. 1 in Phantomlinien gezeigt wird. In diesem Fall besitzt die Druckplatte 13 eine Oberfläche, die hydrophil ist, außer auf deren Flächen, auf die aufgezeichnet wurde, um sie ölaufnehmend zu machen. Jene Flächen, die den bedruckten Flächen des Originaldokumentes entsprechen, meiden das Wasser. Bei dieser Betriebsart werden, während sich der Zylinder 12 dreht (in Fig. 1 im Uhrzeigersinn), das Wasser und die Druckfarbe der Oberfläche der Druckplatte 13 mittels der Walzen 26b und bzw. 22a vorgelegt. Das Wasser haftet an den hydrophilen Flächen jener Oberfläche (die den Hintergrund- oder Nichtbildflächen des Originaldokumentes entsprechen), und jene Flächen, die mit Wasser beschichtet werden, nehmen nicht die Druckfarbe von der Walze 22a auf. Andererseits, die ölaufnehmenden Flächen der Oberfläche der Druckplatte, die nicht durch die Walze 26 befeuchtet wurden, nehmen die Druckfarbe von der Walze 22a auf, wobei wiederum ein eingefärbtes Bild auf der Oberfläche der Druckplatte gebildet wird. Wie vorangehend wird jenes Bild mittels der Drucktuchwalze 14 auf den Papierbogen P auf dem Zylinder 16 übertragen.
Während das Bild, das auf die lithografische Druckplatte 13 aufgebracht werden soll, auf die Druckplatte aufgezeichnet werden kann, während sich die Platte "außerhalb der Druckmaschine" befindet, eignet sich unsere Erfindung für die Bilderzeugung auf der Druckplatte, wenn die Druckplatte auf dem Druckplattenzylinder 12 montiert ist. Die Vorrichtung dafür wird jetzt mit Bezugnahme auf Fig. 2 beschrieben. Wie darin gezeigt wird, wird der Druckplattenzylinder 12 drehbar vom Druckmaschinenrahmen loa gestützt und mittels eines normalen Elektromotors 34 oder einer anderen konventionellen Einrichtung gedreht. Die Winkelposition des Zylinders 12 wird durch konventionelle Einrichtungen überwacht, wie beispielsweise einen Drehgeber 36 und einen Detektor 36a; der Drehgeber 36 dreht sich mit dem Motoranker.
Ebenfalls auf dem Rahmen loa wird angrenzend an den Druckplattenzylinder 12 eine Schreibkopfbaugruppe getragen, die im allgemeinen mit 42 bezeichnet wird. Diese Baugruppe weist eine Leitspindel 42a auf, deren entgegengesetzten Enden drehbar im Druckmaschinenrahmen loa getragen werden, wobei der Rahmen ebenfalls die entgegengesetzten Enden einer Führungsstange 42b trägt, die parallel zur Leitspindel 42a im Abstand angeordnet ist. Für eine Bewegung längs der Leitspindel und der Führungsstange ist ein Druckkarren 44 montiert. Wenn die Leitspindel mittels eines Schrittmotors 46 gedreht wird, wird der Druckkarren 44 axial mit Bezugnahme auf den Druckplattenzylinder 12 bewegt.
Der Zylinderantriebsmotor 34 und der Schrittmotor 46 werden synchron mittels eines Reglers 50 (in Fig. 3 gezeigt) betätigt, der ebenfalls Signale vom Detektor 36a empfängt, so daß sich, während sich die Trommel dreht, der Druckkarren 44 axial längs der Trommel bewegt, wobei der Regler die augenblickliche relative Position des Druckkarrens und des Zylinders zu irgendeinem bestimmten Zeitpunkt "kennt". Die Steuerschaltung, die erforderlich ist, um das zu bewirken, ist bereits im Fachgebiet der Scanner und Plotter sehr gut bekannt.
Wir beziehen uns jetzt auf Fig. 3, die eine erläuternde Ausführung des Druckkarrens 44 darstellt. Er umfaßt einen Druckstock 52, der eine mit Gewinde vesehene Öffnung 52a für das Aufnehmen des Gewindes der Leitspindel 42a und eine zweite parallele Öffnung 52b für das verschiebbar Aufnehmen der Führungsstange 42b aufweist. Eine Bohrung oder Aussparung 54 erstreckt sich von der Unterseite des Druckstockes 52 aus für das verschiebbare Aufnehmen eines Schreibkopfes 56, der aus einem geeigneten starren elektrisch isolierenden Material besteht. Ein axialer Durchgang 57 erstreckt sich durch den Kopf 56 für das paßgerechte Aufnehmen einer Drahtelektrode 58, deren Durchmesser der Deutlichkeit halber übermäßig vergrößert wurde. Das obere Ende 58a der Drahtelektrode wird in einer Buchse 62 aufgenommen und verankert, die auf der Oberseite des Kopfes 56 montiert ist, und das untere Ende 58b der Elektrode 58 wird vorzugsweise angespitzt, wie in Fig. 3 gezeigt wird. Die Elektrode 58 wird aus einem elektrisch leitenden Metall oder Metallen hergestellt; Legierungen aus Wolfram oder einem anderen feuerfesten Metall oder Verbindungen, die sehr hohe Temperaturen aushalten können, sind geeignet. Ein isolierter Leiter 64 verbindet die Buchse 62 mit einer Anschlußklemme 64a oben auf dem Druckstock 52. Wenn der Druckkarren 44 mehr als eine Elektrode 58 aufweist, werden gleiche Verbindungen zu jenen Elektroden hergestellt, so daß eine Vielzahl von Punkten auf der Druckplatte 13 gleichzeitig mittels der Baugruppe 42 abgebildet werden können.
Die Spitze 58b der Nadelelektrodenentladungsquelle 58 wird in einem genau gesteuerten, sehr kleinen Abstand (beispielsweise 0,001 bis 0,005 in.) über der Oberfläche der Druckplatte 13 gehalten und muß innerhalb einer Zone von 0,0004 in. gehalten werden, während der Druckkarren 44 die Oberfläche der Druckplatte abtastet. Die Konstruktion eines geeigneten Ortungssystems, um diesen kritischen Abstand im Umfeld der vorliegenden Erfindung beizubehalten, bringt eine Anzahl von technischen Schwierigkeiten mit sich. Das System muß schnell auf sich verändernde Merkmale der Oberfläche der Druckplatte ansprechen, um nicht die Schreibgeschwindigkeit der Impulselektrode zu reduzieren. Außerdem darf die Genauigkeit nicht gefährdet werden, weil ein übermäßiger Abstand zwischen der Spitze 58b und der Oberfläche der Druckplatte 13 (hierin nachfolgend der "Ätzspalt") zu einer verschlechterten Bildqualität führt, während der tatsächliche Kontakt zwischen diesen eine physikalische Beschädigung sowohl der Spitze 58b als auch der Oberfläche der Druckplatte 13 hervorrufen kann.
Außerdem bringt die Fläche nahe der Elektrode 58 eine Umgebung mit sich, die sowohl elektrisch rauschend als auch durch luftübertragene Teilchen während der Bilderzeugung durchdrungen ist, wodurch verhindert wird, daß das Ortungssystem von "sauberen" elektrischen Signalen oder einer staubfreien Atmosphäre für den Betrieb abhängig ist. Die luftübertragenen Teilchen schließen außerdem die Verwendung von Ortungssystemen auf der Basis optischer Vorrichtungen aus. Schließlich muß das System eine Empfindlichkeit über eine breite Vielzahl von Druckplattenmaterial ien beibehalten, von denen einige spezielle magnetische Eigenschaften aufweisen, die die elektrischen Messungen beeinflussen können. Das Folgende ist eine Beschreibung unseres Ortungssystems, das die vorangegangenen Kriterien erfüllt.
Fig. 4A ist eine schematische Darstellung der bevorzugten Ausführung unseres Ortungssystems. Die pneumatische Meßvorrichtung ist auf einem Gleitstück 200 montiert, das selbst am Druckkarren 44 befestigt ist (in Fig. 3 gezeigt). Der Schreibkopf 56 (siehe Fig. 5A) ist auf dem Gleitstück 200 oberhalb, unterhalb oder zu beiden Seiten des Meßfühlerkopfes 204 angeordnet. Das Gleitstück 200 ist zusammen mit der darauf montierten Vorrichtung am Untergestell 210 befestigt.
Bei dieser Ausführung ist der Meßfühlerkopf 204 so ausgestattet, daß er sowohl einen regulierten Luftstrom, der das Meßsignal erzeugt, liefert als auch das reflektierte Druck- oder Luftstromsignal mißt. Das Meßdrucksignal wird vom Meßfühlerkopf 204 emittiert, der mit Luft mittels eines flexiblen Schlauches 208, der mit einer regulierten Luftversorgung 206 verbunden ist, versorgt wird. Das resultierende reflektierte Drucksignal wird mittels des Schlauches 209 gekoppelt und durch einen Druckwandler 214 gemessen, dessen Ausgang mittels des Analog-Digital- Wandlers 216 (A/D-Wandler) digitalisiert und einer Regleranlage 212 zugeführt wird.
Wir erhielten gute Werte, indem Drücke von 1,0 bis 2,5 psig bei einer konstanten Strömungsgeschwindigkeit von etwa 15 l/min. angewandt wurden. Es muß jedoch verstanden werden, daß vorteilhafte Ergebnisse durch Verwendung eines Gases, bei dem es sich nicht um Luft handelt, und mit verschiedenen Druck/Strömungsgeschwindigkeits-Kombinationen erhalten werden könnten, wie sie durchaus durch die Geschicklichkeit eines normalen Praktikers ermittelt werden könnten.
Wie es vorangehend erwähnt wird, ist es nicht erforderlich, daß das Gas aus der Öffnung 230 ausgestoßen wird; es kann statt dessen durch die Öffnung 230 angesaugt werden, wobei der Druckwandler 214 dann die Größe des resultierenden Vakuums mißt.
In der folgenden Diskussion werden die Elemente und die Schritte in Verbindung mit der Abstandsmeßbaugruppe in einer Form beschrieben, die die Verwendung der vorangehend umrissenen bevorzugten Konfiguration annimmt; es muß jedoch verstanden werden, daß hierdurch alle funktionsfähigen Konfigurationen mit solchen Veränderungen eingeschlossen werden sollen, wie sie durch die Veränderungen hinsichtlich der Konstruktion der Abstandsmeßbaugruppe erforderlich sind. Insbesondere werden wir im Interesse einer leichten Beschreibung eine Konfiguration mit konstantem Durchfluß für die Luftversorgung 206 mit der Absicht beschreiben, die in Wechselwirkung stehenden Merkmale und Eigenschaften eines Systems mit konstantem Druck einzuschließen. Daher leiten wir anstelle des Messens des Druckes als Indikator für den Abstand den Abstand aus dem Luftstrom ab, der erforderlich ist, um einen konstanten Druck aufrechtzuerhalten.
Die Konstruktion des bevorzugten Meßfühlerkopfes 204 wird detaillierter in Fig. 48 und 4C gezeigt, die dessen schematische Vorderund Seitenansicht zeigen. Das Meßdrucksignal, das von der Luftversorgung 206 durch den Schlauch 208 bereitgestellt wird, tritt aus dem Meßfühlerkopf 204 durch eine ringförmige Öffnung 230 aus. Der resultierende Druck in der Öffnung 232, die die Mitte der Öffnung 230 einnimmt, pflanzt sich längs des Inneren des elastischen Schlauches 209 bis zu einem Druckwandler 214 fort. Der Druckwandler 214 wandelt den gemessenen Druck in ein elektrisches Signal um, das direkt mit der Größe des Druckes im Wandler 214 in Beziehung steht, wobei der Druck wiederum eine Funktion des Druckes in der Öffnung 230 ist. Der Wandler 214 erzeugt auf diese Weise ein elektrisches Signal, das auf den Druck anspricht, der in der Austrittsöffnung vorherrscht.
Dieses elektrische Signal wird zu einem A/D-Wandler 216 übertragen, der eine digitalisierte Darstellung dieses an die Regleranlage 212 anlegt, die nachfolgend beschrieben wird; die Regleranlage 212 führt Verarbeitungsund Bewertungsaufgaben durch, die ermitteln, ob eine Regulierung des Ätzspaltes erforderlich ist. Wenn es so ist, sendet sie geeignete Signale zur Betätigungselementbaugruppe, die die erforderliche Abstandsregulierung vornimmt.
Die Abmessungen des Meßfühlerkopfes 204 werden durch funktionelle Betrachtungen bestimmt. Der Meßfühler muß genaue Ablesungen auf mindestens 0,007 in. von der Oberfläche der Druckplatte 13 liefern. Die Reaktionskurve steht mit dem Abstand als eine einwertige Funktion in Beziehung, vorzugsweise (obgleich nicht zwangsläufig) linear, um die einfache Berechnung zu begünstigen. Außerdem muß die Steilheit der Reaktionskurve als Funktion des Abstandes allmählich verlaufen, um einen ausreichenden Arbeitsbereich zu sichern. Eine kleine Abmessung ist ebenfalls wünschenswert, damit der Meßfühlerkopf dicht am Schreibkopf 56 angeordnet werden kann, wodurch die Genauigkeit der Abstandsmessungen vergrößert wird. Die ringförmige Konstruktion der Austrittsöffnung ist für das Erreichen dieser Ziele gut geeignet. Weil die ringförmige Öffnung 230 eine symmetrische Lufthülle emittiert, wird jeglicher Druckabfall in der Öffnung 232, der durch die emittierte Luft hervorgerufen wird, direkt mit dem Abstand zur Oberfläche der Druckplatte 13 über einen größeren Bereich von Abständen variieren als das bei Anwendung von alternativen Konstruktionen möglich wäre. Die ringförmige Konstruktion ist für die Herstellung in kleinen Abmessungen zugänglich; sie gestattet, daß der Meßfühler eine allmähliche Reaktionskurve als Funktion des Abstandes liefert und verringert die Meßungenauigkeiten der unregelmäßigen Oberflächenmerkmale. Beispielsweise haben wir vorteil hafterweise einen Meßfühler eingesetzt, der von der Festo Corp. of Hauppauge, New York, hergestellt wird, und der eine ringf-rmige Austrittsöffnung mit einer Breite von etwa 0,01 in. in einem Meßfühlerelement von 0,2 in. in der Breite bereitstellt.
Wir beziehen uns jetzt auf Fig. 5A. Wie darin gezeigt wird, besteht die Betätigungselementbaugruppe aus einem Schrittmotor 215, der einen Ortungshilfsnocken 217 aufweist. Ein Nockenstößel 218 ist auf einem Gleitstück 200 montiert, der sich zum Druckplattenzylinder 16 hin und von diesem weg bewegt. Das Gleitstück liegt auf dem stationären Untergestell 210 auf. (Diese Bauteile wurden der Deutlichkeit halber aus Fig. 4A weggelassen.) Als Reaktion auf die Signale von der Regleranlage 212 dreht der Schrittmotor 215 den Nocken 217 über einen ausreichenden Winkelabstand, um den Nockenstößel 218 und daher das Gleitstück 200 (an dem der Schreibkopf 56 und der Meßfühlerkopf 204 befestigt sind) über den erforderlichen linearen Abstand zu verschieben. Das Gleitstück 200 wird normalerweise mittels der Feder 220 zum Druckplattenzylinder 16 hin gedrückt, deren anderes Ende am stationären Untergestell 210 montiert ist. Vorzugsweise weist die Oberfläche des Nockens 217 zwei Spiral segmente und ein Stillstandssegment auf, und der Nockenstößel 218 ist vorzugsweise ein Kugellagerstößel. Bei der in Fig. 5A gezeigten Ausführung verkörpert das Stillstandssegment den höchsten Punkt des Nockens, da die Drehung des Nockens in Richtung des Stillstandssegmentes das Gleitstück 200 vom Druckplattenzylinder 16 wegzieht. Eine mechanische Anschlageinrichtung ist vorzugsweise in der Stillstandsposition eingeschlossen, um zu gestatten, daß der Motor 217 den Mechanismus an dieser Bezugsstelle parkt, wodurch die Notwendigkeit vermieden wird, daß der Motor 217 mit einem Wellenpositions meßfühler verbunden wird. Bei einer besonders bevorzugten Ausführung, die in Fig. 7 veranschaulicht wird, nimmt das erste Spiralsegment 90 Grad des Nockenumfanges in Anspruch; dieses Segment wird benutzt, um den Schreibkopf 56 vom Druckzylinder 16 wegzuziehen (d.h., in die Stillstandsposition), wenn das Ortungssystem außer Betrieb ist. Bei dieser Ausführung zeigt die zweite Spiralfläche, die annähernd 200 Grad des Nockenumfanges in Anspruch nimmt, einen radialen Zuwachs von 0,0001 in. für je 0,9 Grad der Nockendrehung; der Schrittmotor 215 wird so ausgewählt, daß jede 0,9 Grad der Nockendrehung einen halben Schritt verkörpern, was einer konventionellen 1,80 Schrittmotorausführung entspricht.
Als Alternative zum Vorangegangenen wendet die Nockenausführung eine Schraube und Mutter mit konstanter Steigung mit einem Drehungsbegrenzungsmechanismus mit mehreren Umdrehungen an. Diese Ausführung wird in Fig. 5B veranschaulicht, wobei die umgebenden Merkmale der Deutlichkeit halber weggelassen wurden. Bei dieser Konfiguration wurde der Schrittmotor 215 wieder in Stellung gebracht und dreht die Schraube 280 mit konstanter Steigung. Die Schraube 280, die den Drehungsbegrenzungsmechanismus enthält, erstreckt sich in eine Mutter 282 hinein, die mittels eines Bügels 284 zurückgehalten wird, der auf dem Untergestell 210 montiert ist, wie nachfolgend beschrieben wird; das liefert eine mechanische Bewegungsgrenze, um das Gleitstück 200 in der Ausgangsposition (geparkte Position) anzuordnen, wodurch eine Bezugsposition für den anschließenden Ortungsbetrieb eingerichtet wird. Der Schrittmotor 215 dreht die Schraube 280 in Richtung des Anschlages, bis die Wirkung des mechanischen Anschlages den Motorantrieb zum Stillstand bringt. Die Eigenschaft der mehrfachen Umdrehungen des Drehungsbegrenzungsmechanismus gestattet die Verwendung einer Schraube und Mutter mit einer ausreichend feinen Steigung, um eine Punktauflösung zu erhalten, die mit dem vorangehend beschriebenen Nockenmechanismus vergleichbar ist (d.h., etwa 0,0001 in./halber Schritt).
Diese Verfahrensweise stellt ebenfalls eine angemessene Bewegung bereit, um den Schreibkkopf in einem geeigneten Abstand (d.h., mindestens 0,08 in.) von der Oberfläche der Druckplatte zu parken.
Die Mutter 282 ist in einer Kardanringbaugruppe enthalten und wird in dieser festgehalten, die die seitliche und vertikale Verschiebung der Mutter 282 ebenso wie deren winkelige Ausrichtung gestattet; das gestattet eine Einstellung ohne Unterbrechung der Ausrichtung zwischen der Schraube 280 und der Mutter 282 und sichert einen ungehinderten Betrieb des Gleitstückmechanismus ohne die Notwendigkeit von Bauteilen mit hoher Genauigkeit. Der Bügel 284 ist an der Unterplatte 210 montiert und mit den Schlitzen versehen, die eine ungehinderte Bewegung des Gleitstückes 200 gestatten. Eine Feder 286 drückt das Gleitstück 200 in Richtung der Oberfläche einer Druckplatte, die auf dem Zylinder 16 montiert ist. Die Drehung der Schraube 280 mittels des Schrittmotors 215 führt zum Zurückziehen des Gleitstückes 200 vom Zylinder 16.
Wenn auch die vorangehend beschriebenen Betätigungselementbaugruppen bevorzugte Ausführungen sind, können ebensogut andere Betätigungseinrichtungen eingesetzt werden. Derartige Einrichtungen können beispielsweise umfassen: Gleichstromservomotoren, pneumatische Betätigungselemente, hydraulische Betätigungselemente, Sprechspulenbetätigungselemente und andere Systeme, die eine lineare oder Drehbewegung in Verbindung mit der Betätigung erteilen.
Die Regleranlage 212 besteht vorzugsweise aus einem Analog-Digital- Wandler (A/D-Wandler) und einer genormten Servosteuerschaltung auf Mikroprozessorbasis. Das Computerprogramm, das die Operationen der Regleranlage 212 lenkt, wird in einem Nur-Lesespeicher (ROM) oder einer anderen geeigneten Permanentspeichervorrichtung gespeichert. Eine geeignete Größe des Direktzugriffsspeichers (RAM) wird ebenfalls bereitgestellt, um die Ausführung des Programmes zu erleichtern. Die Regleranlage 212 wird für drei Betriebsarten programmiert: Parken, Eichen und Orten.
Beim Parken, das sowohl eingeleitet wird, wenn die Anlage in Betrieb genommen wird, als auch nach der Bilderzeugung auf der Druckplatte, wird der Nocken 217 in die Stillstandsposition gedreht. Wenn die Oberseite des Stillstandssegmentes erreicht ist, wird eine Ein-Bit-Statusmarkierung (die "Parkmarkierung") in ihren "eingeschalteten" Zustand gebracht. Das Parken wird durch ein Signal vom Hauptsystemregler 50 ausgelöst (in Fig. 3 gezeigt).
Bevor mit dem Drucken auf einer neu montierten Druckplatte begonnen wird, muß eine Eichung vorgenommen werden, um das Ortungssystem zu orientieren. Die Eichung wird als Reaktion auf ein Eichsignal eingeleitet, das vom Hauptregler 50 vorgelegt wird; dieses Signal wird als Teil der Inbetriebnahmefolge ausgesagt, wenn die Anlage zu Beginn eingeschaltet wird. Die Eichung wird nicht beginnen, wenn nicht das Parkkennzeichen eingestellt ist (wodurch gesichert ist, daß der Schreibkopf 56 von der Oberfläche der Druckplatte 13 zurückgezogen wurde), das Parksignal nicht mehr ausgesagt wird (was bestätigt, daß die Inbetriebnahmefolge begonnen hat) und der Druckplattenzylinder 16 so angeordnet ist, daß die Druckplattenklemmfläche oder "der Hohlraum" (mit der Bezugszahl 12a gekennzeichnet) sich nicht unter dem Meßfühlerkopf 204 befindet.
Der erste Schritt bei der Eichfolge ist die Bewegung des Nockens 217 längs der zweiten Spiralfläche bis der Kontakt zwischen der Elektrodenspitze 58b und der Oberfläche der Druckplatte 13 hergestellt ist oder gleichermaßen die Schraube 280 in die Mutter 282 gebracht wird. Das Maß, in dem der Nocken 217 gedreht werden muß, um den Kontakt zu sichern, wird während der Herstellung ermittelt, und dieser Wert wird dauerhaft in der Regleranlage 212 gespeichert. Als Reaktion auf die vorangehend beschriebenen Eichbedingungen gibt die Regleranlage 212 die Signale zum Schrittmotor 215 aus, die erforderlich sind, um die Kontaktposition zu erhalten.
Als nächstes wird der Schreibkopf 56 etwas von der Oberfläche der Druckplatte 13 zurückgezogen, um einen Grundlinienwert festzulegen, der den engsten zulässigen Abstand verkörpert. Das wird bewirkt, indem der Schrittmotor 212 einen Schritt zu einem Zeitpunkt gedreht wird, bis eine Druckveränderung durch den Meßfühlerkopf 204 nachgewiesen wird, was anzeigt, daß die Elektrodenspitze 58b nicht mehr mit der Oberfläche der Druckplatte 13 in Kontakt ist. Um die mechanischen Schwankungen und Merkmale der Oberfläche der Druckplatte zu berücksichtigen, wird der Schrittmotor 212 eine zusätzliche Anzahl von festgelegten Schritten gedreht, so daß die Elektrodenspitze 58b weiter von der Oberfläche der Druckplatte 13 zurückgezogen wird, aber durchaus innerhalb des nutzbaren Betriebsbereiches für die Funkenentladungsaufzeichnung verbleibt.
Nachdem ein Grundlinienwert festgelegt wurde, bewirkt dann das Steuerprogramm, daß sich der Schrittmotor 215 in Sprüngen von halben Schritten dreht. Bei jedem halben Schritt wird das durch den Druckwandler 214 erzeugte reflektierte Drucksignal zum Analog-Digital-Wandler 216 übertragen und digitalisiert. Um die Genauigkeit des Systems zu verbessern, wird eine Anzahl von Druckablesungen vorgenommen und gemittelt. Der gemittelte digitale Wert wird in einer Wechselbeziehungstabelle gespeichert, die den Abstand zwischen Quelle und Druckplatte (der dauerhaft im ROM gespeichert wird, nachdem er aus der Schrittgröße des Schrittmotors 215, der Anzahl der vom Schrittmotor vorgenommenen Schritte in Form von Drehungen und der Steigung der Schraube und der Mutter oder der Krümmung der zweiten Spiralfläche des Nockens 217 berechnet wurde) mit jedem nachfolgenden Digitalwert in Beziehung setzt. Der Schrittmotor wird schrittweise eingestellt, und die zusätzlichen Werte werden in die Wechselbeziehungstabelle über den gesamten nutzbaren Bereich der Ätzspaltwerte eingegeben.
Beim Empfangen eines Ortungssignals vom Hauptregler 50 beginnt die Regleranlage 212 mit der Ortungsfolge. Es ist nicht erforderlich, daß das Orten an der Eichstelle beginnt. Die Ortungsfolge beginnt mit dem Wiederauffinden eines vorgegebenen Wertes des Ätzspaltindex, der den bevorzugten Ätzspalt für die spezielle eingesetzte Druckplatte widerspiegelt. Der Operator oder Hauptregler 50 kann diesen Wert in Abhängigkeit von dem Grad liefern, indem die Druckmaschine oder die Druckplattenherstellungsanlage automatisiert ist. Die Regleranlage 212 lokalisiert die Eingabe in die Wechselbeziehungstabelle, die dem Ätzspaltindex am nächsten ist und betätigt den Schrittmotor 215, bis die Druckablesung, die dem Abstand entspricht, der diesem Ätzspaltabstand am nächsten ist, erreicht ist. Alternativ dazu kann die Regleranlage 212 so ausgeführt sein, daß der gegenwärtige Ätzspaltabstand (wie er mittels des Meßfühlers 204 ermittelt wird) mit dem Wert des Ätzspaltindex verglichen wird, die Anzahl der Schritte des Schrittmotors 215, die für das Erreichen des Indexwertes erforderlich ist, berechnet und die Ausführung derartiger Schritte veranlaßt wird.
Die Aufzeichnung beginnt dann. Die A/D-Werte werden konstant erfaßt und gemittelt (annähernd 8-mal pro Millisekunde bei der bevorzugten Ausführung), und die gemittelten Werte werden mit den Eingaben in die Wechselbeziehungstabelle verglichen, die während der Eichung erzeugt werden, um zu bestätigen, daß der Ätzspaltabstand beim Indexwert bleibt.
Jede Abweichung davon bewirkt die Erstellung eines Vergleichs zwischen dem beobachteten Druckwert und dem Wert entsprechend dem Ätzspaltindex; die Anzahl der Eingaben in die Wechselbeziehungstabelle, die diese zwei Werte trennt, verkörpert dann die Anzahl der Schritte, die erforderlich ist, um die Diskrepanz zu korrigieren. Alternativ kann der beobachtete Druck direkt in seinen dazugehörenden Abstandswert umgewandelt werden, und dieser Abstand kann mit dem Wert des Ätzspaltindex verglichen werden. Jede Differenz wird dann in eine entsprechende Druckdifferenz umgewandelt, und der Meßfühler 204 wird bewegt, bis diese Druckdifferenz erreicht ist.
Wie es hierin vorangehend angeführt wird, hat der Hauptregler 50 weiterhin "Kenntnis" von der augenblicklichen Winkelposition des Druckzylinders 50. Wenn der Hohlraum 12a in einer Position ankommt, die der Elektrode 58 gegenüberliegt, liefert der Hauptregler 50 ein Triggersignal zur Regleranlage 212, die bewirkt, daß der Schreibkopf 56 über einen vorgegebenen Abstand zurückgezogen wird, bis der Hohlraumabschnitt vorbei ist. Der Hauptregler 50 signalisiert gleichermaßen das Ende des Hohlraumes 12a und das begleitende Wiedererscheinen der Oberfläche der Druckplatte, auf der die Bilderzeugung erfolgen kann.
Mit Bezugnahme auf Fig. 3 wird der Schreibkopf 56 und insbesondere der Impulsbetrieb seiner Elektrode 58 durch eine Impulsschaltung 96 gesteuert. Eine geeignete Schaltung weist einen Transformator 98 auf, dessen Sekundärwicklung 98a an einem Ende mittels eines Stellwiderstandes 102 mit der Anschlußklemme 64a verbunden ist, die, wie es vorangehend erwähnt wird, elektrisch mit der Elektrode 58 verbunden ist. Das entgegengesetzte Ende der Wicklung 98a ist mit der elektrischen Erde verbunden. Die Primärwicklung 98b des Transformators ist mit einer Gleichspannungsquelle 104 verbunden, die eine Spannung in der Größenordnung von 1000 Volt liefert. Der Primärstromkreis des Transformators umfaßt einen großen Kondensator 106 und einen Widerstand 107 in Reihe. Der Kondensator wird auf der vollen Spannung mittels des Widerstandes 107 gehalten. Ein elektronischer Schalter 108 ist mit der Wicklung 98b und dem Kondensator im Nebenschluß geschaltet. Dieser Schalter wird durch die Schaltsignale gesteuert, die vom Regler 50 empfangen werden.
Man muß verstehen, daß die Schaltung 96, wie sie spezifisch veranschaulicht wird, nur eine von vielen bekannten Schaltungen ist, die benutzt werden können, um regelbare Hochspannungsimpulse von kurzer Dauer an der Elektrode 58 bereitzustellen. Beispielsweise können ein Hochspannungsschal ter und ein Kondensator-Rückkoppl ungswiderstand benutzt werden, um die Notwendigkeit des Transformators 98 zu vermeiden. Es kann ebenfalls eine Vorspannung an die Elektrode 58 angelegt werden, um Ausgangsimpulse von höherer Spannung an der Elektrode bereitzustellen, ohne daß ein Hochspannungsnennwert am Schalter erforderlich ist. Wenn ein Bild auf die Druckplatte 13 aufgezeichnet wird, wird die Druckmaschine 10 in einer Nichtdruck- oder Bilderzeugungsbetriebsart betrieben, wobei sowohl die Druckfarben- als auch Wasserwalzen 22a und 26b vom Zylinder 12 getrennt sind. Die Bilderzeugung auf der Druckplatte 13 in der Druckmaschine 10 wird durch den Regler 50 gesteuert, der, wie es vorangehend erwähnt wird, ebenfalls die Drehung des Zylinders 12 und das Abtasten der Druckplatte durch die Druckkarrenbaugruppe 42 steuert. Die Signale für die Bilderzeugung auf der Druckplatte 13 werden am Regler 50 mittels einer konventionellen Quelle von Bildsignalen, wie beispielsweise einer Plattenlesevorrichtung 114, angelegt. Der Regler 50 synchronisiert die Bilddaten von der Plattenlesevorrichtung 114 mit den Steuersignalen, die die Drehung des Druckplattenzylinders 12 und die Bewegung des Druckkarrens 44 so steuern, daß, wenn die Elektrode 58 über den einen gleichmäßigen Abstand aufweisenden Bildpunkten auf der Druckplatte 13 angeordnet wird, der Schalter 108 in Abhängigkeit davon entweder geschlossen oder nicht geschlossen wird, ob jener spezielle Punkt aufgezeichnet oder nicht aufgezeichnet werden soll.
Wenn jener Punkt nicht aufgezeichnet werden soll, d.h., wenn er einer Stelle im Hintergrund des Original dokumentes entspricht, wird die Elektrode nicht impulsgesteuert und geht zum nächsten Bildpunkt weiter. Andererseits, wenn jener Punkt in der Druckplatte einer Stelle in der gedruckten Fläche des Originaldokumentes entspricht, wird der Schalter 108 geschlossen. Das Schließen jenes Schalters entlädt den Kondensator 106, so daß ein genau geformter, d.h., rechteckwellenförmiger, Hochspannungsimpuls, d.h., 1000 Volt, von nur einer Dauer von etwa einer Mikrosekunde oder weniger an den Transformator 98 angelegt wird. Der Transformator legt einen hochtransformierten Impuls von etwa 3000 (oder mehr) Volt an die Elektrode 58 an, wodurch eine Funkenentladung 5 zwischen der Elektrodenspitze 58b und der Druckplatte 13 hervorgerufen wird. Jene Funken und das begleitende Koronafeld S', das die Funkenzone umgibt, ätzt oder wandelt die Oberfläche der Druckplatte in jenen Punkt auf dieser um, der der Elektrodenspitze 58b gegenüberliegt, um jenen Punkt entweder für die Druckfarbe aufnehmend oder nichtaufnehmend in Abhängigkeit von der Art der Oberfläche auf der Druckplatte zu machen.
Der Widerstand 102 wird für verschiedene Ausführungen der Druckplatte eingestellt, um eine Funkenentladung zu erzeugen, die einen deutlich definierten Bildpunkt auf der Oberfläche der Druckplatte aufzeichnet, der einen Durchmesser in der Größenordnung von 0,0001 bis 0,005 in. zeigt. Jener Widerstand 102 kann manuell oder automatisch über den Regler 50 verändert werden, um Punkte von veränderlicher Größe zu erzeugen. Die Punktgröße kann ebenfalls durch Verändern der Spannung und/oder der Dauer der Impulse verändert werden, die die Funkenentladungen bewirken. Einrichtungen dafür sind im Fachgebiet gut bekannt. Gleichfalls kann die Punktgröße durch wiederholten Impulsbetrieb der Elektrode in jedem Bildpunkt verändert werden, wobei die Anzahl der Impulse die Punktgröße bestimmt (Impulszählmodulation). Wenn die Elektrode ein spitzes Ende 58b aufweist, wie gezeigt wird, und der Spalt zwischen der Spitze 58b und der Druckplatte sehr klein ausgeführt wird, d.h., 0,001 in., wird die Funkenentladung so fokussiert, daß Bildpunkte mit einem Durchmesser von mehr oder weniger 0,001 in. gebildet werden können, während die Spannungsforderungen auf einem Minimum gehalten werden. Die Polarität der an die Elektrode angelegten Spannung kann positiv oder negativ sein, obgleich die Polarität vorzugsweise entsprechend dem ausgewählt wird, ob die Ionen von der Oberfläche der Druckplatte weggezogen oder abgestoßen werden müssen, um die gewünschten Umwandlungen der Oberfläche auf den verschiedenen zu beschreibenden Druckplatten zu bewirken.
Während die Elektrode 58 die Oberfläche der Druckplatte abtastet, kann sie mit einer maximalen Geschwindigkeit von etwa 500 000 Impulsen/sec. impulsgesteuert werden. Eine typischere Geschwindigkeit liegt jedoch bei 25 000 Impulsen/sec. Daher kann ein breiter Bereich von Punktdichten erreicht werden, beispielsweise 2 000 Punkte/in. bis 50 Punkte/in. Die Punkte können nebeneinanderliegend gedruckt werden, oder sie können sich so überlappen, daß die Bilderzeugung auf im wesentlichen 100 % der Oberfläche der Druckplatte erfolgen kann. Daher baut sich als Reaktion auf die ankommenden Daten ein Bild entsprechend dem Originaldokument auf der Oberfläche der Druckplatte auf, das durch die Punkte oder Stellen auf der Oberfläche der Druckplatte gebildet wird, die durch die Funkenentladung 5 geätzt oder umgewandelt wurden, verglichen mit den Flächen der Oberfläche der Druckplatte, die durch die Funkenentladung nicht in dieser Weise beeinflußt wurden.
Im Fall der axialen Abtastung wird dann nach einer Umdrehung des Druckplattenzylinders 12 ein vollständiges Bild auf der Druckplatte 13 aufgebracht sein. Die Druckmaschine 10 kann danach in ihrer Druckbetriebsart betätigt werden, indem die Farbwalze 22a in ihre Einfärbposition bewegt wird, die in Fig. 1 in Vollinien gezeigt wird, und im Fall des Naßdruckens ebenfalls durch Verschieben der Wasserkastenwalze (Feuchtduktor) 26b aus ihrer durch die gestrichelte Linie in Fig. 1 gezeigten Position. Während sich die Druckplatte dreht, wird die Druckfarbe nur an den Bildpunkten haften, die auf der Druckplatte aufgezeichnet wurden, und die dem gedruckten Abschnitt des Originaldokumentes entsprechen. Jenes Farbbild wird danach in der üblichen Weise mittels des Drucktuchzylinders 14 auf den Papierbogen P übertragen, der auf dem Zylinder 16 angeordnet ist.
Das Erzeugen des Bildes auf der Druckplatte 13, während sich die Druckplatte auf dem Zylinder 12 befindet, bringt eine Anzahl von Vorteilen mit sich, von denen der wichtigste die bedeutende Verringerung hinsichtlich der Vorbereitungs- und Einrichtungszeit ist, insbesondere, wenn die Erfindung in einer Mehrfarbdruckmaschine eingebaut ist. Eine derartige Druckmaschine umfaßt eine Vielzahl von Abschnitten, die der hierin beschriebenen Druckmaschine 10 gleichen, einen für jede zu druckende Farbe.
Wohingegen normalerweise die Druckplattenzylinder in den verschiedenen Abschnitten der Druckmaschine nach dem ersten axial und in Phase so eingestellt werden, daß die verschiedenen Farbbilder, die mittels der lithografischen Druckplatten in den verschiedenen Abschnitten der Druckmaschine gedruckt werden, auf den gedruckten Kopien in Register erscheinen werden, wird aus dem Vorangegangenen deutlich, daß, da die Bilder auf die Druckplatten 13 aufgebracht werden, während sie in den Abschnitten der Druckmaschine montiert sind, eine derartige genaue Druckeinstellung elektronisch im vorliegenden Fall zustande gebracht werden kann.
Genauer gesagt, in einer Mehrfarbdruckmaschine, die eine Vielzahl von Druckmaschinenabschnitten aufweist, die der Druckmaschine 10 gleichen, würde der Regler 50 die Zeitsteuerung der Bildsignale regeln, die das Aufzeichnen der Bilder im zweiten und den anschließenden Druckabschnitten steuern, um das Bild auf der lithografischen Druckplatte 13 in jeder derartigen Station mit einer axialen und/oder winkeligen Versetzung aufzuzeichnen, die jegliche Fehleinstellung mit Bezugnahme auf das Bild auf der ersten Druckplatte 13 in der Druckmaschine ausgleicht. Mit anderen Worten, anstelle des Bewirkens einer derartigen genauen Einstellung durch erneutes Anordnen der Druckplattenzylinder oder der Druckplatten, werden die Fehler bei der genauen Einstellung berücksichtigt, wenn die Bilder auf den Druckplatten aufgezeichnet werden. Daher werden die Druckplatten, wenn erst einmal die Bilderzeugung erfolgt ist, automatisch in perfekten Registern auf dem Papierbogen P drucken. Obgleich der in Fig. 3 abgebildete Schreibkopf 56 aus einer einzelnen Elektrode 58 besteht, kann eine derartige einfache Konfiguration bedeutende Beschränkungen hinsichtlich der Geschwindigkeit mit sich bringen, mit der die Bilderzeugung auf einer Druckplatte erfolgen kann. Eine Möglichkeit zur Erweiterung der Fähigkeiten der vorliegenden Erfindung ist die Benutzung eines Schreibkopfes, der eine Vielzahl von Schreibstiften für die Bilderzeugung enthält. Die Bilddaten müssen dann in parallele Reihen von vertikalen Punkten im Fall der peripheren Abtastung oder von horizontalen Punkten im Fall der axialen Abtastung unterteilt werden. Die Daten von mehreren Reihen werden danach gleichzeitig allen Schreibstiften zugeführt, von denen jeder eine einzelne Reihe von Bildpunkten erzeugt. Nachdem der Kopf mit mehreren Schreibstiften eine vollständige Umdrehung um den Druckzylinder herum (oder axial in Längsrichtung) vollführt hat, was zur Erzeugung eines abgebildeten "Streifens" oder Bandes um den Zylinder herum (oder längs dieses) führt, wird der Kopf in eine Position bewegt, die vom ursprünglichen Ausgangspunkt um die Anzahl der Reihen verschoben ist, die bereits abgebildet wurden.
Die deutlichste Konfiguration für eine Anordnung mit mehreren Elektroden würde eine einzelne horizontale oder vertikale Reihe von Bilderzeugungselektroden einschließen. Die Nähe einer jeden Elektrode zu ihren Nachbarn wird jedoch durch die Wirkung der gleichzeitigen Funkenentladungen begrenzt. Wenn die Elektroden einen zu nahen Abstand aufweisen, würde die gleichzeitige Lichtbogenbildung eine unerwünschte Wechselwirkung hervorrufen, die zur Verschlechterung der Bildqualität führt. Wir ermittelten jedoch, daß der wirksame Abstand zwischen den Schreibstiften minimiert werden kann, indem die Schreibstifte voneinander in der Richtung der Bilderzeugung verschoben werden, was zu einer diagonalen Reihe von Schreibstiften führt. In der folgenden Diskussion beschreiben wir eine Anordnung von mehreren Schreibstiften, die die Bilderzeugung vertikal durchführt; in der bevorzugten Ausführung entspricht das der Richtung der Drehung des Druckplattenzylinders 12. Obgleich diese Konfiguration die einfachste und schnellste Einrichtung zur Bilderzeugung bereitstellt, da der Druckzylinder kontinuierlich gedreht und der Schreibkopf einfach verschoben werden kann, wobei er axial parallel verschoben wird, nachdem jeder Satz der vertikalen Reihen abgetastet ist, könnte eine analoge Anordnung für die Bilderzeugung in der axialen Richtung eingesetzt werden.
Die Bezugszahl 56 in Fig. 6A kennzeichnet im allgemeinen einen geeigneten Schreibkopf mit mehreren Schreibstiften. Die Leitung von jeder Elektrode (gemeinsam mit der Bezugszahl 250 gekennzeichnet) ist zu einem Kontakt längs der Anordnung 252 ausgerichtet. Jeder Kontakt ist schließlich mit dem Hauptregler 50 verbunden, der entweder die bereits in den vertikalen Reihen angeordneten Bilddaten aufnehmen kann, oder der für das Abtasten des Inhaltes eines Speicherpuffers ausgelegt sein kann, der eine vollständige Bit-Map-Darstellung des Bildes enthält und die geeigneten Signale zu jeder Elektrode überträgt, während sie die Positionen längs des Druckzylinders entsprechend den Bit-Map-Punkten durchläuft.
Eine Vorderansicht der Elektrodenanordnung 252 wird in Fig. 68 gezeigt. Die Elektroden müssen weit genug weg voneinander angeordnet sein, um eine Lichtbogenbildung dazwischen zu verhindern. Wir erhielten gute Ergebnisse, wenn die Elektroden etwa 0,05 in. voneinander weg angeordnet sind, aber ein Bereich von Zwischenelektrodenabständen wird das vorangegangene Kriterium erfüllen. Um die Elektroden in einem horizontalen Abstand von etwa 0,001 in. voneinander zu halten, beträgt daher der vertikale Abstand in unserer bevorzugten Ausführung 0,05 in.
Nach jeder Umdrehung des Druckplattenzylinders wird die Anordnung längs der Achse des Zylinders um einen Abstand weitertransportiert, der dem Produkt der Anzahl der Drähte in der Anordnung und des axialen Abstandes zwischen den Drähten entspricht.
In bestimmten Situationen kann die Geschwindigkeit der Bilderzeugung durch Benutzung einer Vielzahl von Schreibköpfen mit mehreren Schreibstiften sogar weiter verbessert werden. Derartige Anordnungen können jedoch normalerweise nicht für einzelne zusammengesetzte Bilder benutzt werden. Es sind nicht nur die Streifen schwierig abzutasten, bei denen keine Bilderzeugung erfolgte, was aus dem Spalt zwischen den angrenzenden Köpfen resultiert, sondern diese Streifen können elektrisch vom Rest der Druckplatte isoliert werden; die elektrische Isolation verhindert die Aufrechterhaltung der Erdung, die für die Bilderzeugung erforderlich ist. Daher kann mehr als ein Kopf mit mehreren Schreibstiften eingesetzt werden, um in Streifen zu drucken (wie es beispielsweise für das Drucken von Etiketten oder Fahrkarten nützlich wäre), wo sich die angrenzenden Flächen, bei denen eine Bilderzeugung erfolgte, nicht überlappen und ein Raum ohne Bilderzeugung zwischen den angrenzenden Bilderzeugungsflächen verbleibt.
Die Länge einer jeden Elektrode wird durch ihre Position innerhalb der Anordnung 252 und die Krümmung des Druckplattenzylinders 16 bestimmt. Die Anordnung 252 bildet einen Lichtbogen, der sich mit der Oberfläche der Druckplatte ausrichtet. Die lineare Abmessung einer jeden Elektrode muß während der Montage genau gesteuert werden, weil, wie es hierin vorangehend betont wurde, der Spalt zwischen der Elektrodenspitze und der Oberfläche der Druckplatte kritisch ist.
Von selbst liefern die sachgemäß gemessenen Elektrodenspitzen nicht die erforderliche Ausrichtung der Anordnung 252 mit dem Druckplattenzylinder 16. Der gesamte Schreibkopf 56 muß sich peripher mit der Krümmung des Druckplattenzylinders 16 ausrichten, um einen konstanten Ätzspalt aufrechtzuerhalten. Außerdem muß die Ebene der Anordnung 252 unter dem "richtigen" Winkel mit Bezugnahme auf die Achse des Druckplattenzylinders 12 verbleiben, sowohl um zu verhindern, daß sich die benachbarten Durchgänge über die Oberfläche der Druckplatte überlappen oder einen wahrnehmbaren Spalt dazwischen belassen, als auch um den gewünschten horizontalen Abstand zwischen den Elektroden aufrechtzuerhalten. In diesem Zusammenhang bedeutet der "richtige" Winkel die Abweichung der Ebene der Anordnung der Elektroden von einer Ebene senkrecht zur Achse des Druckplattenzylinders 16, die in Fig. 6B als θ bezeichnet wird, so daß der Körper des Schreibkopfes 56 im wesentlichen senkrecht zur Achse verläuft.
Wir entwickelten eine Baugruppe für die Einstellung der Längsneigung und des Rollens, wie sie in Fig. 5A in Verbindung mit dem Mechanismus für die Nockenanordnung gezeigt wird, für eine Verwendung bei der vorliegenden Erfindung, die die Feineinstellung der Position des Schreibkopfes 56 längs der zwei Achsen erleichtert. Diese Baugruppe besteht aus einer vorteilhaft ausgeführten Biegungsplatte und den dazugehörenden Montagebauteilen.
Wie in Fig. 5A gezeigt wird, ist die Biegungsplatte 260 am Untergestell 210 mittels der Schrauben 268 und 274 gesichert. An der Biegungsplatte 260 ist die Schreibkopfhalterung 270 befestigt, die als Unterbau für den Schreibkopf 56 dient. Die Biegungsplatte 260 wird aus einer einzelnen Metallplatte gebildet und ist mit Nuten versehen, die sich im wesentlichen über mehr als die Hälfte durch deren Dicke erstrecken. Diese Nuten verlaufen in Richtungen parallel und senkrecht zum Druckzylinder 16 und gestatten, daß sich die Platte in einer voraussagbaren Weise über einen begrenzten Bogen um die Roll- und Längsneigungsachse ohne Verformung biegt. Die Nivellierschrauben 262 und 264 werden benutzt, um das gewünschte Rollen und bzw. die Längsneigung einzustellen und beizubehalten.
Die Biegung längs der Längsneigung, die durch mindestens eine Nut in der Biegungsplatte 260, die sich längs der Längsneigungsachse erstreckt, erleichtert wird, steuert den Längsneigungswinkel des Schreibkopfes 56 so, daß er mit der Oberfläche des Druckplattenzylinders 16 ausgerichtet wird.
Ein hoher Grad an Steifigkeit wird längs aller anderen Richtungen beibehalten. Die Positionierung der Biegungsplatte um die Längsneigungsachse herum wird mittels der Längsneigungseinstell schraube 264 bewirkt, die mittels Gewinde durch die Biegungsplatte 260 und das Ortungsgleitstück 200 gebracht wird, an denen es mittels der Befestigungsschrauben 268 und 274 montiert ist.
Um die Feinheit der Längsneigungseinstellung zu verbessern, kann die Einstellschraube 264 mit zwei Gewindeabschnitten an zwei unterschiedlichen Durchmessern längs ihrer Länge versehen sein. Die Gewindesteigung auf dem Abschnitt mit dem kleineren Durchmesser ist feiner als die auf dem Abschnitt mit dem größeren Durchmesser. Ein Abschnitt ist mittels Gewinde in das Ortungsgleitstück 200 und der andere Abschnitt ist mittels Gewinde in die Biegungsplatte 260 eingeschraubt. Während die Einstellschraube 264 in die Biegungsplatte 260 gedreht wird, rückt die feinere Steigung weniger vor als die grobe Steigung, so daß die Biegungsplatte 260 vom Ortungs gleitstück 200 wegläuft, aber um einen geringeren Wert als das Vorrücken der Steigung der beiden Schraubenabschnitte.
Der Schreibkopf 56 ist an der Bildkopfhalterung 270 gesichert, die an der Biegungsplatte 260 mittels der Befestigungsschrauben 280 montiert ist. Das Rollen wird durch die Biegung über mindestens eine Nut in der Biegungsplatte 260 erleichtert, die sich längs der Rollachse erstreckt. Der Grad des Rollens wird mittels der Rolleinstellschraube 262 gesteuert, die mittels Gewinde durch die Bildkopfhalterung 270 und die Biegungsplatte 260 geführt wird. Während die Einstelischraube 262 gedreht wird, wird der Winkel der Bildkopfhalterung 270 mit Bezugnahme auf die Achse des Druckplattenzylinders verändert, wodurch bewirkt wird, daß sich der Schreibkopf 56 längs der Rollachse dreht. Außerdem kann die Feinheit der Rolleinstellung durch die Benutzung der zwei Gewindeabschnitte verbessert werden, die hinsichtlich der Steigung längs der Rolleinstellschraube 262 abweichen, wie es vorangehend in Verbindung mit der Längsneigungseinstellschraube 264 beschrieben wird. Bei einer Konfiguration mit mehreren Schreibstiften verändert die Rollwirkung den Winkel der Anordnung mit Bezugnahme auf den Druckplattenzylinder 16, wodurch der wirksame Abstand zwischen den Elektroden verändert wird, wie sie sich dem Druckplattenzylinder 16 zeigen.
Wie an früherer Stelle bemerkt wurde, erfordern einige unserer Druckplattenkonstruktionen die Reinigung nach der Funkenbilderzeugung, um eine optimale Leistung zu erreichen. Das ist besonders für Konstruktionen zutreffend, die obere Schichten aus Silicon anwenden, wie beispielsweise jene, die in Fig. 4F und 4G der zugelassenen Anmeldung der Seriennummer 07/442317, jetzt U.S.Patent Nr. 5109771, veranschaulicht werden, und es ergibt sich aus der Art und Weise, in der derartige Druckplatten auf die Funken- oder Plasmaentladungsbilderzeugungsimpulse reagieren. Eine repräsentative Druckplatte mit einem oberen Überzug aus Silicon wird hierin im Schnitt in Fig. 8A gezeigt und weist auf: eine obere Siliconschicht 302 (die die Bildaufnahmepigmente enthalten kann); eine Dünnmetallschicht 304 (beispielsweise Aluminium); und eine Grundschicht oder ein Substrat 306; geeignete Materialien und Abmessungen für diese Schichten werden vollständig in der Anmeldung '317 beschrieben, auf die man sich hierin vorangehend bezieht.
Fig. 8B zeigt die Wirkung der Lieferung eines Bilderzeugungsimpulses durch die Elektrodenspitze 58b, der durch die Siliconschicht 302 durchbrennt und beginnt, die Aluminiumschicht 304 zu verdampfen. Fig. 8C veranschaulicht das Aussehen der Druckplatte, nachdem der Impuls aufhört. Die Aluminiumschicht 304 wird von der Grundschicht 306 entfernt, um einen Bildpunkt 308 mit einem Durchmesser 1 zu enthüllen; aber wegen der elastischen Beschaffenheit der Siliconschicht 302 entfernte die Entladung eine kleinere Menge dieser Schicht, verglichen mit der Aluminiumschicht 304. Nichtsdestoweniger hat die Entladung die Siliconschicht 302 (ebenso wie die verbleibenden Abschnitte der Aluminiumschicht 304) über dem Bildpunkt 308 geschwächt, wodurch ein leichtes Entfernen dieser Materialien erleichtert wird. Die Entladung oxydierte ebenfalls etwas vom Aluminium, was zur Ablagerung einer Anzahl von Aluminiumoxidteilchen 310 führte. Nach dem Reinigen erscheint der Bildpunkt 308, wie in Fig. 8D gezeigt wird, mit relativ regelmäßigen Grenzen an allen Seiten und frei von Resten.
Unsere Verfahrensweisen in Verbindung mit der Notwendigkeit einer Reinigung einiger Druckplattenkonstruktionen nach der Bilderzeugung werden in Fig. 9-16 gezeigt. Obgleich mit unseren Systemen der Bilderzeugung auf Druckplatten kompatibel, sind diese Konstruktionen für das Beseitigen von Resten geeignet, die in Verbindung mit einer Vorrichtung zur Bilderzeugung auflithografischen Druckplatten gebildet werden (beispielsweise lasergesteuerte und andere Systeme für das Ablösen). Unsere bevorzugte Konfiguration, die in Fig. 9 veranschaulicht wird, umfaßt eine Bürstenbaugruppe 325, die über dem Schreibkopf 56 montiert ist. Indem sich der Druckplattenzylinder 16 während des Abtastens nach oben bewegt, stellt ein rotierender Bürstenkopf 327 einen Kontakt mit der Oberfläche einer Druckplatte, die auf dem Druckplattenzylinder 16 montiert ist, unmittelbar nach der Bilderzeugung durch den Schreibkopf 56 her. Der Betrieb der Bürste 325 wird durch einen Regler 329 gesteuert, der einen Antriebsmotor 331 betätigt und den Bürstenkopf 327 je nach Erfordernis zurückziehen oder ausstrecken kann. Der Regler 329 kann ebenfalls eine Quelle der Reinigungsflüssigkeit 335 steuern, um die Flüssigkeit den Borsten des Bürstenkopfes 327 (beispielsweise über eine Kapillare 332) zuzuführen, um deren Funktion der Beseitigung der Reste zu unterstützen.
Eine Stimseitenansicht des Bürstenkopfes 327 wird in Fig. 10 gezeigt. Die Abmessung und Form dieser Bürste ebenso wie ihre Position längs der Achse des Zylinders 16 relativ zum Schreibkopf 56 werden so ausgewählt, daß der Bürstenkopf 327 über einen abgebildeten Streifen auf der Oberfläche der Druckplatte über mehr als einen Durchgang (und vorzugsweise während drei Durchgängen) hinweggeht. Weil der Angriffswinkel während eines jeden Durchganges abweichen wird, stehen unterschiedliche Abschnitte des äußeren Umfanges des Bürstenkopfes 327 dem gleichen Streifen gegenüber und berühren diesen. Der Bürstenkopf 327 ist abgeschrägt, so daß seine Kontaktfläche tangential zum Zylinder 16 bleibt. Diese Merkmale vereinigen sich, um eine Reinigungswirkung zu bewirken, die für die Arten der gummiartigen Ablagerungen in Verbindung mit unserem Bilderzeugungssystem gut geeignet ist.
Wie vorangehend erwähnt wurde, kann der Regler 329 den Bürstenkopf 327 je nach Erfordernis zurückziehen und ausstrecken (beispielsweise zurückziehen, um die Bürste am Ende eines Bilderzeugungszyklusses außer Eingriff zu bringen, und ausstrecken, nachdem die Eichung abgeschlossen ist). Außerdem oder an Stelle dessen kann der Bürstenkopf 327 mit dem Motor 331 mittels einer federbelasteten Welle gekoppelt werden, wobei die Spannung der Feder so ausgewählt wird, daß sie sich an die Eigenschaften der Druckplatte anpaßt (beispielsweise Abstimmen der Notwendigkeit einer kräftigen Reinigungswirkung mit der Empfindlichkeit der Oberfläche der Druckplatte).
Anstelle einer Feder ist es ebenfalls möglich, den Motor 331 mit der Welle, die den Bürstenkopf 327 trägt, mittels einer Schraubenkupplung zu verbinden. In diesem Fall führt die Drehung der Welle zu einer axialen Verschiebung des Bürstenkopfes 327, so daß er einen Kontakt mit der Druckplatte herstellt. Diese Kontaktkraft des Bürstenkopfes 327 gegen die Druckplatte wird durch das Drehmoment auf die Schraubenverbindung bestimmt. Eine zweite Reinigungsausführung wird in Fig. 11 gezeigt. In diesem Fall stellt ein Bürstenkopf 340 einen tangentialen Kontakt zu einer auf dem Zylinder 16 montierten Druckplatte in der vorangehend beschriebenen Weise mit Bezugnahme auf Fig. 9 her. Der Bürstenkopf 340 ist mit dem Motor 331 mittels einer Welle gekoppelt, auf der ein integriertes Laufrad 342 montiert ist. Die Welle und die damit verbundenen Elemente sind innerhalb eines Gehäuses 345 enthalten, dessen Inneres sich zu einer Ventun 347 verengt und ebenfalls zu einer Austrittsöffnung 350 hinter der Ventun öffnet. Die Drehung der Welle mit hoher Drehzahl (beispielsweise etwa 20 000 U/min.) bewirkt, daß das Laufrad 342 (unterstützt durch die Ventun 347) Luft und Reste aus der Nähe der Bürste 340 ansaugt und die Reste durch die Austrittsöffnung 350 ausstößt (die an einem Vakuumbeutel befestigt sein kann, um die Reste aufzunehmen, wenn es gewünscht wird). Die Welle ist innerhalb der Ventun 347 mittels einer Nabe 348 aufgehängt, die an den Seiten der Ventun 347 mittels eines Satzes von Rippen, Speichen oder dergleichen verankert ist.
Die durch das Laufrad 342 erzeugte Schubkraft wird dazu neigen, die Bürste durch Drücken des Bürstenkopfes 340 gegen die Oberfläche des Zylinders 16 in Betrieb zu nehmen; es ist ebenfalls möglich, die Bürste durch Umkehren der Drehung des Motors 331 zurückzuziehen. In Abhängigkeit von der Drehzahl des Motors, der Zähigkeit der Druckplatte, auf der die Bilderzeugung erfolgt, und des erforderlichen Grades der Reinigungswirkung kann es wünschenswert sein, entweder die positive Schubkraft, die durch die normale Motordrehung erzeugt wird, zu verstärken oder ihr entgegenzuwirken. Für beide Zwecke kann die Welle ausziehbar gemacht und eine Feder 352 bei der Steuerbewegung hinzugefügt werden. Wie in der Fig. gezeigt wird, kommt die Feder 352 zwischen einem Ring 354, der das abgeflachte Ende der Welle aufnimmt und deren Hin- und Herbewegung gestattet, und einem ersten Befestigungsring 356 in Eingriff, der längs der Welle vor dem Ring und hinter der Nabe 348 montiert ist; zusätzlich zur Stützfeder 352 begrenzt der Befestigungsring 356 die Vorwärtsbewegung der Welle. Ein zweiter Befestigungsring 358, der vor der Nabe 348 angeordnet ist, begrenzt das Zurückziehen der Welle. Die Feder 352 wirkt der Bewegung der Welle in der Richtung des Zylinders 16 entgegen oder unterstützt sie; im ersteren Fall dient sie auch dazu, den Bürstenkopf 340 zurückzuziehen, wenn er außer Betrieb ist.
Die Fig. 12 bis 16 veranschaulichen verschiedene Ausführungen der Bürstenkonstruktion, die jeweils spezielle Vorteile zeigen Die in Fig. 12 gezeigte und durch die Bezugszahl 360 gekennzeichnete Version des rotierenden Rades weist ein mit Borsten besetztes oder ein Gewebekissen auf, das sich dreht oder schwingt, während es mit der Oberfläche einer auf dem Zylinder 16 befestigten Druckplatte in Kontakt ist. Das rotierende Rad 360 wird mittels einer Halterung getragen und durch einen Motor gedreht, der mit der Bürste mittels eines Riemens oder Getriebezuges gekoppelt ist. Die Drehungsachse der Bürste kann mit Bezugnahme auf die Achse des Zylinders 16 verändert werden, um die Leistung zu maximieren. Die Schwingbewegung, die bei dieser Konstruktion zur Anwendung kommen kann, ist hinsichtlich des Beseitigens bestimmter Arten von Resten sehr wirksam.
Fig. 13 zeigt eine segmentierte Radbürste 370, die ebenfalls von einer Halterung getragen und mittels eines Motors, dessen Welle mit der mittleren Bürste 370 gekoppelt ist, entweder direkt oder über einen Riemen oder einen Getriebezug gedreht wird. Die Segmente oder Speichen selbst sind vorzugsweise hohle Latexrohre, die das Anschließen einer Vakuumquelle an die mittige Nabe der Bürste 370 gestatten, um die Luft durch die hohlen Speichen zu saugen. Alternativ dazu kann das Ende eines jeden Bürstensegmentes oder einer jeden Speiche mit einem Büschel von Borsten versehen sein, wobei die Borsten in diesem Fall während des Betriebes durch den Kontakt mit dem Rand eines Staubbehälters gereinigt werden können. In beiden Fällen kann die Drehungsachse des Bürstenkopfes mit Bezugnahme auf die Achse des Zylinders 16 verändert werden, und die Bürstenbaugruppe kann eine Vielzahl von Bürstenköpfen 370 umfassen.
Die vorangegangene Konstruktion kann zu einer Fingerbürstenkonfiguration vereinfacht werden, wie sie in Fig. 14 gezeigt wird. Diese Ausführung umfaßt ein nichtrotierendes, hohles Rohr 380, das in einem Büschel von Borsten 382 endet. Das Rohr 380 kann als Vakuumleitung benutzt werden, wie durch den Pfeil gezeigt wird. Obgleich diese Konstruktion sowohl die Bürste als auch die Vakuumeinrichtung für das Lösen der Reste kombiniert, können das Fehlen der Drehungsbewegung und das Nichtverändern des Angriffswinkels die Wirksamkeit für bestimmte Anwendungen beschränken.
Fig. 15 zeigt eine Rauhkissenbürstenkonstruktion, die eine gute Scheuerwirkung mit sich bringen kann, um die beharrlichen Reste von den Druckplatten zu lösen, die ausreichend robust sind, um eine derartige Wirkung auszuhalten. Der Bürstenkopf 390, der eine Vielzahl von Borsten oder ein Kissen aus Siebmaterial umfaßt, die so ausgewählt werden, daß der gewünschte Scheuergrad erhalten wird, wird vorzugsweise mit einem Vibrator 392 verbunden. Die Position der gesamten Baugruppe wird durch den Regler 329 (siehe Fig. 9) eingestellt, der die Baugruppe je nach Zweckmäßigkeit zurückzieht oder ausstreckt.
Eine weitere Ausführung, die in Fig. 16 gezeigt wird, ist ein hohler elastomerer Finger 400, der, wie die in Fig. 14 gezeigte Fingerbürstenkonstruktion, vorzugsweise mit einer Vakuumquelle verbunden ist. Bei dieser Ausführung ist das Ende des Fingers 400 jedoch so profiliert, daß es an die Krümmung des Zylinders 16 im wesentlichen angepaßt ist und tatsächlich während der Bilderzeugung gegen den Zylinder scheuert. Diese Scheuerbewegung löst die Reste, die durch das Vakuum entfernt werden. Der Finger 400 wird vorzugsweise aus einem elastomeren Material gefertigt, wie beispielsweise Latex, Polyvinylchlorid oder dergleichen.
Der Regler 329 kann so konstruiert werden, daß die Leistung einer jeden der vorangehend aufgeführten Bürstenausführungen durch Verändern verschiedener Parameter optimiert wird. Durch Weiterschalten oder Verändern entweder der peripheren Position des Bürstenkopfes längs des Zylinders 16 oder seiner Verschiebung von der Oberfläche einer auf dem Zylinder 16 montierten Druckplatte ist es möglich, sowohl den Grad der Reinigungswirkung als auch den Grad der Beanspruchung zu regulieren, den der Bürstenkopf auf der Oberfläche der Druckplatte zur Anwendung bringt.
Verschiedene Bürstendrehzahlen können unterschiedliche Reinigungswirkungen erzeugen. Durch Verändern der Drehzahl des Bürstenantriebsmotors über den Regler 329 können die Bürstenkonstruktionen, die Köpfe umfassen, die über den gleichen Streifen mehr als einmal hinweggehen, unterschiedliche Kopfdrehzahlen bei jedem Durchgang anwenden. Weil die widerspenstigen Reste oftmals überempfindlich auf Veränderungen des Angriffswinkels der Bürste ebenso wie deren Kopfgeschwindigkeit ansprechen, neigt das Verändern dieser beiden Parameter über den gleichen Streifen dazu, die Druckplatte am wirksamsten zu reinigen. Veränderungen des Angriffswinkels können direkt durch den Regler 329 bewirkt werden, oder sie entstehen, wie es vorangehend beschrieben wird, als Folge der Geometrie der Bürste. Die Drehzahl kann über den Regler 329 oder beispielsweise durch Antreiben des Bürstenmotors mit einer sich sinusförmig ändernden Gleichstromquelle (die vorzugsweise mit der Drehung des Zylinders 16 außer Phase ist) verändert werden.
Die Begriffe und Ausdrücke, die verwendet wurden, werden als Begriffe für die Beschreibung und nicht als Einschränkung verwendet, und es besteht nicht die Absicht, bei der Verwendung derartiger Begriffe und Ausdrücke irgendwelche Äquivalente von aufgezeigten und beschriebenen Merkmalen oder Teile davon auszuschließen, sondern es wird deutlicherkannt, daß verschiedene Abänderungen innerhalb des Bereiches der beanspruchten Erfindung möglich sind.

Claims

1 Vorrichtung zur Bilderzeugung auf einer lithographischen Druckplatte die mit einer ablösbaren Schicht (304) sowie mit einer polymeren Oberflächenschicht (302), die über der ablösbaren Schicht angeordnet ist, ausgestattet ist, wobei die Vorrichtung verfügt über

a. ein Mittel zum Tragen einer lithographischen Druckplatte (13);

b. einen Schreibkopf (42) zur Bilderzeugung auf der Platte;

c. ein Mittel zum Positionieren des Schreibkopfes in einer vorherbestimmten Orientierung in bezug auf die Oberfläche einer lithographischen Druckplatte die von dem die Platte tragenden Hilfsmittel gehalten wird;

d. ein Mittel (34, 46) zum Bewegen des Positioniermittels und der Platte, das eine in bezug auf die andere, so daß der Schreibkopf die Oberfläche der Platte abtastet;

e. ein Mittel um den Schreibkopf dazu zu veranlassen während des Abtastens durch selektives Ablösen von Material von der Platte Bilder auf der Platte zu erzeugen und auf diese Weise eine Reihe von bilderzeugenden Streifen zu erzeugen wovon ein jeder eine Vielzahl von Bildpunkten beinhaltet; dadurch gekennzeichnet, daß der Schreibkopf desweiteren ein Verdrängungsmittel (325) aufweist, um von der Oberfläche der Platte das polymere Material zu entfernen das die Bildpunkte überlagert.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei welcher das Verdrängungsmittel eine Bürste ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, welche desweiteren über Mittel verfügt, um die Bürste mit einer vorherbestimmten Kraft gegen die Platte zu pressen, Kraft welche diejenige Kraft nicht wesentlich überschreitet die notwendig ist um das überlagernde polymere Material zu entfernen.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei welcher das Verdrängungsmittel eine rotierende Bürste umfaßt, welche sich in einem engen Kontakt mit einer Platte befindet welche auf dem die Platte tragenden Hilfsmittel angeordnet ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei welcher das Verdrängungsmittel verfügt über:

1) eine rotierende Bürste (327) die einen Kontaktabschnitt aufweist welcher bei jedem Streifen den Kontakt nicht öfter als eine vorherbestimmte Anzahl von Malen während des Abtastens herstellt;

2) ein Mittel zum Pressen der Bürste gegen die Fläche der Platte mit einer Kraft die ausreichend ist, um das überlagernde polymere Material zu entfernen;

3) ein Mittel (329) um die Bürste zurück von der Platte zu ziehen wenn der Schreibkopf nicht im Begriff ist eine Bilderzeugung auf der Platte zu vollziehen.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, welche desweiteren Mittel zum Abgeben von Reinigungsflüssigkeit an die rotierende Bürste einschließt.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei welcher:

a. das die Platten tragende Hilfsmittel gebogen ist; und

b. das Verdrängungsmittel eine rotierende Bürste ist und einen Büschel Borsten umfaßt welcher konisch abgeschrägt ist um eine zu der Platte tangentiale Kontaktfläche zu bilden.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, bei welcher die Bürste:

a. mit dem Schreibkopf verknüpft ist und in bezug auf diesen so positioniert ist, daß sie mit der Oberfläche der Platte in Kontakt kommt nachdem letztere bebildert worden ist, und

b. ausreichend ausgedehnt ist, so daß sie mehr als drei Mal über die Bildzonen der Platte hinweggeht.

9. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei welcher:

a. der Schreibkopf eine Entladungsquelle einschließt; und

b. die Quelle auf der Platte dadurch Bilder erzeugt, daß beim Abtasten an ausgewählten Punkten Entladungen auf dieselbe aufgebracht werden, so daß die Plattenoberfläche an diesen Punkten durch Ändern ihrer Affinitäten für Wasser und/oder Druckfarbe umgewandelt wird und demzufolge Bildpunkte auf der Platte erzeugt werden.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, bei welcher:

a. die Platte eine Vielzahl von Druckschichten aufweist welche verschiedene Affinitäten für Druckfarbe und/oder Wasser aufweisen; und

b. die vorerwähnte Entladungsquelle ein Mittel zum Ablösen einer ersten Schicht umfaßt, um eine zweite Schicht zu enthüllen, welche eine Affinität für Druckfarbe und/oder Wasser besitzt die verschieden von derjenigen der ersten Schicht ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 2, 4 oder 5, welche desweiteren eine Vakuumanlage einschließt, um die durch die Bürste von der Platte losgelösten Überreste abzusaugen.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, bei welcher:

a. die Bürste von einem Motor gedreht wird; und

b. die Vakuumanlage aus einem Laufrad besteht, welches von dem Motor gedreht wird und zwischen dem Motor und der Bürste angeordnet ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 2, welche desweiteren ein Mittel zum Einziehen und zum Ausfahren der Bürste in bezug auf die Platte einschließt.

14. Vorrichtung nach Anspruch 2, bei welcher die Bürste eine Drehscheibenbürste ist.

15. Vorrichtung nach Anspruch 2, bei welcher die Bürste wenigstens ein segmentiertes Rad aufweist.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, bei welcher jedes Rad eine Vielzahl von Speichen umfaßt, wovon jede am Ende derselben einen Büschel Borsten aufweist.

17. Vorrichtung nach Anspruch 15, welche desweiteren über eine Vakuumanlage verfügt, um die Überreste durch die Segmente des Rades abzusaugen.

18. Vorrichtung nach Anspruch 3, bei welcher die Bürste ein rauhes Polster ist.

19. Vorrichtung nach Anspruch 18, welche desweiteren ein Mittel zum Vibrieren des Polsters aufweist.

20. Vorrichtung nach Anspruch 2, bei welcher:

a. das die Platten tragende Hilfsmittel gebogen ist; und

b. die Bürste einen elastomeren Finger mit einer Konturenlinie darstellt und dessen Kurven sich im wesentlichen mit denjenigen der die Platte tragenden Hilfsmittel decken.

21. Vorrichtung nach Anspruch 20, bei welcher der Finger hohl ist und er desweiteren eine Vakuumanlage umfaßt, um die losgelösten Überreste durch den Finger abzusaugen.

22. Vorrichtung nach Anspruch 2, welche desweiteren über ein Mittel zum Wechseln der Stellung der Bürste in bezug auf die Platte verfügt.

23. Vorrichtung nach Anspruch 4, welche desweiteren über ein Mittel zum Ändern der Umdrehungsgeschwindigkeit der rotierenden Bürste verfügt.

24. Vorrichtung nach Anspruch 9, bei welcher das Mittel zum Positionieren des Schreibkopfes verfügt über:

a. ein Gleitstück an welches die Entladungsquelle angebaut ist und welches die Hin- und Herbewegung der Entladungsquelle in bezug auf die Platte erleichtert;

b. einen mit dem Gleitstück verbundenen Nockenstößel;

c. einen Nocken, der in Kontakt mit dem Nocken stößel steht und der an einen Motor angebaut ist welcher an einer Grundplatte angreift, welche ihrerseits eine feste Position in bezug auf das die Platte tragende Hilfsmittel beibehält;

wodurch die Rotation des Nockens durch den Motor zu einer Verlagerung der Entladungsquelle in bezug auf das die Platte tragende Hilfsmittel führt.

25. Vorrichtung nach Anspruch 9, bei welcher das Mittel zum Positionieren des Schreibkopfes verfügt über:

b. eine die Drehung begrenzende Mutter die kardanisch an einer Grundplatte aufgehängt ist, welche ihrerseits eine feste Position in bezug auf das die Platte tragenden Hilfsmittel beibehält;

c. eine Schraube mit konstanter Steigung, die über ein Gewinde mit der Mutter in Eingriff steht und an einen Motor gekoppelt ist, welcher an der Gleitplatte angreift;

wodurch die Rotation der Schraube durch den Motor zu einer Verlagerung der Entladungsquelle in bezug auf das die Platte tragende Hilfsmittel führt.

26. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei welcher das Positioniermittel verfügt über:

1) ein Gleitstück an welches der Schreibkopf angebaut ist und welches die Hin- und Herbewegung des Schreibkopfes in bezug auf die Platte erleichtert;

2) einen mit dem Gleitstück verbundenen Nockenstößel;

3) ein Nocken der in Kontakt mit dem Nockenstößel steht und der an einen Motor angebaut ist welcher an einer Grundplatte angreift, welche ihrerseits eine feste Position in bezug auf das die Platte tragende Hilfsmittel beibehält;

4) wodurch die Rotation des Nockens durch den Motor zu einer Verlagerung des Schreibkopfes in Bezug auf das die Platte tragende Hilfsmittel führt.

27. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei welcher das Positioniermittel verfügt über:

10 i. einen pneumatischen Stellungsmeßfühler in einer festen Flucht mit dem Schreibkopf, dabei umfaßt dieser Meßfühler:

a) ein Luftausströmhilfsmittel zur Emission eines geregelten Stromes Luft in Richtung der Platte;

b) einen Meßwertgeber, in unmittelbarer Nähe zu dem Luftausströmhilfsmittel, um auf den von der Plattenoberfläche reflektierten Druck anzusprechen;

c) einen Meßwertgenerator zum Erzeugen eines Signals das repräsentativ für den reflektierten Druck ist und dessen Größe die Entfernung zwischen der Entladungsquelle und der Plattenoberfläche anzeigt; sowie

ii. ein Rückkopplungs-Regelungsmittel in einer festen Flucht mit dem Schreibkopf und dem Stellungsmeßfühler, dabei umfaßt das Regelungsmittel:

a) ein Gleitstück an welches der Schreibkopf angebaut ist und welches die Hin- und Herbewegung des Schreibkopfes in bezug auf die Platte erleichtert;

b) eine die Drehung begrenzende Mutter die kardanisch an einer Grundplatte aufgehängt ist, welche eine feste Position in bezug auf das die Platte tragenden Hilfsmittel beibehält;

c) eine Schraube mit konstanter Steigung, welche über ein Gewinde mit der Mutter in Eingriff steht und mit einem Motor gekoppelt ist welcher an dem Gleitstück angreift;

d) wodurch die Rotation der Schraube durch den Motor zu einer Verlagerung des Schreibkopfes in Bezug auf die Platte führt.

28. Vorrichtung nach Anspruch 2, bei welcher das Positioniermittel verfügt über:

i. einen Stellungsmeßfühler in einer festen Flucht mit dem Schreibkopf, wobei dieser Meßfühler innerhalb eines vorherbestimmten Gebietes in bezug auf die Plattenoberfläche anspricht und wobei derselbe ein Signal erzeugt, welches eine Angabe bezüglich der Entfernung zwischen dem Schreibkopf und der Plattenoberfläche liefert; und

ii. ein Steuerungsmittel das darauf abgestellt ist, ohne Kontakt mit der Plattenfläche herzustellen, die Position des Stellungsmeßfühlers und des Schreibkopfes in bezug auf die Oberfläche, in Reaktion auf das Signal, zu verändern;

iii. ein Mittel zum Bewegen des Schreibkopfes und der Platte, den einen in bezug auf die andere, so daß der Schreibkopf die Oberfläche der Platte abtastet;

iv. ein Mittel um die Entladungsquelle zu veranlassen beim Abtasten an ausgewählten Punkten räumliche Entladungen zwischen dem Schreibkopf und der Platte zu erzeugen, Entladungen welche die Affinität der Plattenoberfläche für Wasser und/oder Druckfarbe an solchen Punkten verändern und auf diese Weise Bildpunkte auf der Platte erzeugen; und

v. ein Mittel welches dazu dient das zum Absaugen der Überreste von der Platte dienende Mittel zurückzuziehen wenn der Schreibkopf nicht im Begriff ist ein Bilderzeugung auf der Platte zu vollziehen.