DE69727126T2

DE69727126T2 - Bilderzeugungsapparat zur belichtung eines druckelements und druckelement dafür

Info

Publication number: DE69727126T2
Application number: DE69727126T
Authority: DE
Inventors: Murray Figov; Serge Steinblatt; Ilan Ben Oren; Albert Benezra
Original assignee: KBA Advanced Imaging Technology Ltd
Current assignee: KBA Advanced Imaging Technology Ltd
Priority date: 1996-01-24
Filing date: 1997-01-22
Publication date: 2004-11-11
Anticipated expiration: 2017-01-23
Also published as: US6989854B1; EP0876260A4; IL116885A0; EP0876260A1; AU1397697A; DE69727126D1; WO1997027065A1; EP0876260B1

Description

SACHGEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein lithographisches Offset-Drucken und auf Bauelemente, eingesetzt in Vorrichtungen dafür. Insbesondere ist die vorliegende Erfindung auf eine Bilderzeugungsvorrichtung für ein Drucksystem gerichtet, das eine Vielzahl von Infrarot-(IR)-Laserdioden und eine telezentrische Linsenanordnung, eine Zylinderanordnung und ein Druckelement aufweist.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Felder, die eine Vielzahl von Laserdioden aufweisen, sind im Stand der Technik ausreichend bekannt. In einer Anwendung von Laserdiodenfeldern bzw. -arrays können individuelle Dioden so moduliert werden, um ein IR-empfindliches Druckelement auf einer Trommel zu belichten. In einer bekannten Anwendung ist die Trommel ein Teil eines thermischen Druckers, wie dies zum Beispiel in den US-Patenten Nr.'n 5,109,460 und 5,168,288, übertragen auf die Eastman Kodak Company (Kodak), Rochester, New York, USA, beschrieben ist. In einer zweiten Anwendung kann die Trommel ein Teil einer digitalen Druckpresse sein, wie dies zum Beispiel in den US-Patenten Nr.'n 5,357,617 und 5,385,092, übertragen auf Presstek Inc., New Hampshire, USA, beschrieben ist. In einer dritten Anwendung kann die Trommel eine Trommel eines Computers sein, um eine Bildsetzmaschine zu plattieren.
Allgemein gesagt sind zwei Typen von Bilderzeugungsvorrichtungen mit IR-Diodenlasern im Stand der Technik bekannt. In einem Typ, beschrieben in den vorstehend erwähnten Patenten, übertragen auf Presstek, Inc., wird das Licht, emittiert durch jede Laserdiode, durch eine entsprechende, fokussierende Linse fokussiert. Demzufolge ist eine große Anzahl von Linsen erforderlich, wodurch sich die Komplexität und die Kosten der Bilderzeugungsvorrichtung erhöhen.
In dem zweiten Typ einer Bilderzeugungsvorrichtung, die in den vorstehend erwähnten Patenten, übertragen auf Kodak, beschrieben ist und schematisch in 1 dargestellt ist, auf die nun Bezug genommen wird, umfasst der thermische Drucker 1 eine bewegbare Bilderzeugungsvorrichtung 10, die sich in der Richtung, angezeigt durch Pfeile 2, bewegt, um eine Abtastung Linie für Linie auf einer Trommel 10, die sich um eine Längsachse, wie durch einen Pfeil 4 angezeigt ist, dreht, zu bewirken.
Die bewegbare Bilderzeugungsvorrichtung 10 weist ein Feld aus IR-Laserdioden 11 auf, von denen fünf, bezeichnet mit 12A–12E, in 1 dargestellt sind. Jede Laserdiode 12 ist an einer entsprechenden, optischen Faser 13A–13E in einer Befestigung vom Anschlusslitzen-Typ befestigt, wobei die Licht emittierenden Enden der Vielzahl der optischen Fasern bei 14 ausgerichtet sind.
Bei diesem Typ wird das Licht von allen IR-Laserdioden 12 auf die Trommel 11 durch eine einzelne, optische Anordnung 15 fokussiert. Die optische Anordnung 15 weist eine stationäre Linsenanordnung 16 und eine bewegbare, fokussierende Linse oder eine Linsenanordnung 17 auf. in 1 ist ein beispielhafter Lichtpfad 18C für das Licht, emittiert durch die Laserdiode 12C, dargestellt, um eine Belichtung des Mediums, befestigt auf der Trommel 11, an einem Belichtungsfleck 19C zu bewirken.
Ein Nachteil von IR-Laserdioden ist derjenige, dass, um die Ausgangsleistung, erforderlich dazu, um das IR-empfindliche Medium zu belichten, zu erhalten, Faseroptiken mit einem großen Durchmesser, typischerweise 100 Mikron, und einer großen, numerischen Apertur, typischerweise größer als 0,2, erforderlich sind. Weiterhin bildet, um Qualitätserfordernisse des belichteten Bilds zu erfüllen, die fokussierende Linse den Ausgang der Faseroptiken mit einem Verkleinerungsverhältnis von 3 ab, was zu einer numerischen Apertur von 0,6 zu der Bildebene hin führt.
Da die numerische Apertur der Fokussierungslinse hoch ist, ist ein Autofokussierungsmechanismus so ausgelegt, um Änderungen in dem Abstand zwischen der Oberfläche des Druckelements und dem ausgerichteten, Licht emittierenden Ende 14 der Faseroptiken 13 zu kompensieren. Dieser Autofokussierungs-Kompensationsmechanismus umfasst die bewegbare Linse oder die Linsenanordnung 17, die zwischen einer stationären Linsenanordnung 16 und der Trommel 11 bewegbar ist, wie durch einen Pfeil 6 angezeigt ist.
In dem dargestellten Beispiel bewegt sich die Linse 17 von deren Position 17 zu deren Position 17', wie dies durch einen Pfeil 6 angezeigt ist, um so den optischen Weg von 18 zu 18' zu ändern, um das lichtempfindliche Medium in einem Belichtungsfleck 19C' zu belichten, um so die Bewegung des Mediums auf der Trommel 11 zu kompensieren, wie durch eine Stelle 11' der Trommel angezeigt ist.
Ein Nachteil von optischen Autofokussierungsanordnungen, insbesondere solchen, die eine Genauigkeit des belichteten Flecks im Hinblick auf eine Stelle und eine Fleckgröße in der Größenordnung von Mikrons liefern, ist deren Kosten und Komplexität, und die Tatsache, dass sie für mechanische Fehler anfällig sind.
Eine Linsenanordnung, die im Stand der Technik bekannt ist, die Autofokus-Linsenanordnungen ersetzt, ist in 2 dargestellt, auf die nun Bezug genommen wird. 2 stellt ein System ähnlich zu demjenigen der 1 dar, mit der Ausnahme, dass es eine stationäre Linsenanordnung 25 anstelle der Autofokus-Linsenanordnung 15 umfasst.
In einem System mit einer stationären Linsenanordnung nach dem Stand der Technik, führt eine Änderung in dem Abstand zwischen dem Abstand des Druckelements auf der Trommel 11, schematisch dargestellt durch die unterbrochene Trommel 11', und der ausgerichteten Kante 14 zu einer Änderung in der Stelle der entsprechenden Belichtungsflecke von 19A und 19E zu 19A' und 19E' jeweils. Wie übertrieben zu Darstellungszwecken in 2 dargestellt ist, ist der seitliche Abstand zwischen Belichtungsflecken 19A' und 19E' größer als der seitliche Abstand zwischen Belichtungsflecken 19A und 19E, d. h. die Positionsgenauigkeit des Belichtungsflecks auf der Trommel 24 wird nachteilig durch Änderungen in dem Abstand zwischen dem Druckelement und der ausgerichteten Kante der optischen Fasern 14 beeinflusst.
Druckelemente, typischerweise in der Form von wasserlosen Druckplatten, zur Verwendung in Verbindung mit lithographischen Druckpressen und Komponenten dafür, besitzen üblicherweise eine oleophile (Farbe anziehende) Substratschicht, die gewöhnlich entweder Aluminium oder Polyester ist; eine infrarote Strahlung absorbierende Zwischenschicht, die Kohlenstoff oder ein anderes, infrarote Strahlung absorbierendes Material sein könnte, wie beispielsweise Nigrosine^®, aufgelöst oder suspendiert in einem Bindemittelharz, oder ein Metall oder ein Metalloxidfilm, wie beispielsweise Titanoxid, gesputtert auf Polyester, als die infrarot-absorbierende Schicht; und eine oleophobische (farbanhaftende) Polysiloxan-Oberseitenbeschichtungsschicht.
Diese Platten werden typischerweise durch Ablation mit einem Infrarotlaser, mit Bild versehen, so dass ein Bild auf der Substratschicht platziert wird, das oleophilisch ist, um Farbe anzuziehen und zurückzuhalten. Der Ablationsprozess zerstört vollständig die infrarot-absorbierende Zwischenschicht und bewirkt, dass sich die Polysiloxan-Beschichtungsschicht von der Platte ebenso ablöst. Ein vollständiges Entfernen der obe ren Polysiloxan-Schicht, beeinflusst durch die Ablation, umfasst üblicherweise eine zusätzliche Reinigung. Die zusätzliche Reinigung wird typischerweise mit einem trockenen Tuch oder mit einer Flüssigkeit, die einen Lösungsmitteleffekt haben können, durchgeführt. Der Reinigungsvorgang führt zu einem vollständigen Entfernen sowohl der Polysi-loxan-Oberseitenschicht als auch der infrarote Strahlung absorbierenden Zwischenschicht, was leere Bereiche der nun mit Bild versehenen Substratschicht belässt.
Wenn ein wasserloses Offset-Drucken erwünscht ist, wird eine Druckplatte auf eine Trommel, oder dergleichen, montiert und mit einer oder mehreren Druckform-Walzen in Kontakt gebracht, auf denen eine dünne Schicht aus wasserloser Farbe bzw. Tinte niedergeschlagen worden ist. Dort, wo noch Silicon auf den Hintergrundbereichen der Platte vorhanden ist, wird die Farbe auf der Farbaufbrinungswalze zurückgehalten, da sie nicht auf die Plattenoberfläche übertragen wird, die eine sehr geringe Oberflächenenergie besitzt und als adhäsiv bezeichnet wird und oleophobisch ist. Die leeren Bereiche des Substrats bilden eine oleophile Oberfläche und Farbe überträgt sich von der Farbwalze auf die leeren Bereiche dieser Oberfläche, so dass das Farbbild durch ein Offset-Drucktuch (Zylinder) auf Druckmedien, wie beispielsweise Papier, übertragen werden kann.
Diese Platten zeigen verschiedene Nachteile. Zunächst führt das vollständige Entfernen der ablatierten, oberen, oleophobischen Beschichtung und der infrarote Strahlung absorbierenden Zwischenschichten, die zusammen mehrere Mikron dick sein können, zu einer physikalischen Differenz in der Höhe oberhalb der Substratschicht. Der Abstand zwischen der nicht mit Bild versehenen, verbleibenden, oberen Beschichtungsschicht und der eingepressten, mit Bild versehenen Substratschicht verleiht der Platte ein Tiefdruck-Aussehen. Da dieser Abstand groß ist, erfordert eine Übertragung der Farbe von dieser Platte einen erhöhten Druck der Druckform-Walzen in Bezug auf die Farboberfläche, verglichen mit derjenigen von planographischen Platten, um sicherzustellen, dass die Farbe die eingepresste Bildoberfläche erreicht. Dies verringert wiederum die Lebensdauer der Platte, da der erhöhte Druck eine zusätzliche Abnutzung auf der Platte hervorruft, was die nutzbare Lebensdauer verkürzt. Dieser erhöhte Druck erhöht auch die Änderungen einer physikalischen Beschädigung an der Platte während eines Laufs, so dass es vorkommen kann, dass ein Druckdurchlauf vorzeitig aufgrund einer beschädigten Platte beendet werden muss. Zusätzlich werden, da die Oberfläche des Bilds tief von der Polysiloxan-Oberflächenschicht der Platte eingedrückt ist, die Bereiche des Substrats, die mit Bild ver sehen werden sollen, von der Farbwalze (Farbübertragungsquelle) unter einem Abstand zurückgesetzt, so dass dabei eine Verringerung in der Leichtigkeit einer anfänglichen Farbaufbringung auf der Platte vorhanden ist. Dies erhöht die Farbaufbringungs- oder Färbezeit für die Platte und die Drucktuchzylinder und demzufolge die Anzahl von Kopien, die erstellt werden müssen, bevor vollständig gefärbte Kopien auftreten.
Ein anderen Nachteil mit diesen Platten, der die Bilderzeugungsqualität beeinflusst, ist deren Reinigung zugeordnet. Diese Platten wurden ursprünglich mit der Hand gereinigt, und als solches erforderte dies von dem Bediener eine sehr große Verantwortung beim Sicherstellen von guten Ergebnissen durch visuelles Auswählen von mit Bild versehenen Bereichen, die gereinigt werden müssen, während die nicht mit Bild versehenen Bereiche nicht gereinigt werden müssen, und demzufolge ein Reinigen nur von solchen Bereichen, in Bezug auf die eine Reinigung erforderlich ist. Auch war es dort, wo die Platten mit hoher Energie ablatiert wurden, möglich, den größten Teil der oberen Schicht und der ablatierten Zwischenschicht wegzublasen, so dass irgendwelches verbleibendes, loses Material ein minimales Wegwischen erforderte.
Allerdings ist es dort, wo die Ablationsenergie relativ niedrig ist, notwendig, diese Platten gründlich zu reinigen. Dies wird typischerweise automatisch vorgenommen. Allerdings unterwirft eine automatische Reinigung nicht mit Bild versehene Bereiche einer nicht notwendigen Reinigung, was den Hintergrund (verbleibende Plattenschichten) beschädigen kann, und demzufolge die Lebensdauer der Platte verringert. Eine Reinigung muss auch die vertieften Bereiche des Substrats erreichen, was demzufolge die Schwierigkeiten beim Reinigen erhöht.
Eine weitere Schwierigkeit in Verbindung mit den Platten ist deren Fehlen einer Empfindlichkeit in Bezug für infrarote Strahlung. Diese schlechte Empfindlichkeit führt zu der Verwendung von mehreren Hochenergielasern in einem Feld, was die Druckkosten erhöht.
Die US-A-3773404 offenbart eine Mehrfach-Element-Linse zur Verwendung in einem Laserablenksystem, oder dergleichen. Die Linse weist ein vorderes plan-konvexes Element, ein mittleres, plan-konkaves Element und ein hinteres, plan-konvexes Element, alle mit einer spezifizierten Apertur und Krümmungsradii, auf. Ein Laserstrahl, der in die Eintrittspupille der Linse eintritt, wird dazu gebracht, an der Bildebene in einer solchen Art und Weise zu fokussieren, dass ein Hauptstrahl, und demzufolge der Bildkegel, normal zu der Bildebene liegt, ungeachtet des Winkels des Laserstrahls, wenn er in die Eintrittspupille der Linse eintritt.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Bilderzeugungsvorrichtung für ein Drucksystem zu schaffen.
Die US-A-5379698 offenbart eine Bilderzeugungsvorrichtung, die eine Vielzahl von IR-Laserdioden, die jeweils mit einer entsprechenden Lichtleitfaser gekoppelt sind, wobei die Lichtleitfasern in einem Abstand zu einer Belichtungsfläche ausgerichtet sind und einen Ausgangs-Lichtstrahl bereitstellen; und eine Linsenanordnung, die den Ausgangs-Lichtstrahl auf der Belichtungsfläche abbildet; aufweist.
Die vorliegende Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Linsenanordnung telezentrisch ist und in Bezug auf die IR-Laserdioden stationär ist.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die numerische Ausgangsapertur der optischen Anordnung kleiner ist als 0,45. Die numerische Ausgangsapertur der optischen Fasern ist vorzugsweise kleiner als 0,15. Die Linsenanordnung kann eine Vekleinerungsleistung von mindestens 3 haben. Weiterhin beträgt die Intensität der Laserdioden vorzugsweise wenigsten 0,5 Watt.
Zusätzlich kann, gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die Bilderzeugungsvorrichtung auch eine Einrichtung zum Ändern der Intensität jeder der Laserdioden umfassen. Vorzugsweise umfassen die Einrichtungen zum Ändern der Intensität jeder der Laserdioden Einrichtungen zum Ändern des Stroms jeder Laserdiode während einer Belichtung.
Die Erfindung schafft auch ein System zum Belichten eines Druckelementes mit einem Muster, das ein zu druckendes Bild darstellt, wobei das System die Bilderzeugungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung enthält und das System des Weiteren umfasst: eine Trommel zum Anbringen eines IR-empfindlichen Druckelementes auf einer Oberfläche derselben, wobei sich die Trommel um eine Längsachse derselben herum dreht, um Belichtung des Druckelementes zwischen Zeilen mit den Informationen zu bewirken, die das Bild darstellen; und eine Bewegungsvorrichtung, die an der Bilderzeugungsvorrichtung angebracht ist, wobei die Bewegungsvorrichtung im Allgemeinen parallel zu der Längsachse der Trommel ist, um Belichtung des Druckelementes innerhalb von Zeilen zu bewirken.
Es wird auch, gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Steuern der Punktgröße der Bilderzeugungsvorrichtung eines Systems gemäß der vorliegenden Erfindung geschaffen. Das Verfahren umfasst den Schritt eines selektiven Variierens der Energie der Laserdioden während der Belichtung, um dadurch entstehende Punktgröße zu verringern oder zu vergrößern.
Vorzugsweise umfasst der Schritt eines selektiven Variierens während der Belichtung den Schritt eines selektiven Variierens eines Stroms, bereitgestellt durch die Laserdioden.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst der Schritt eines selektiven Variierens des Stroms der Energie der Laserdioden und fliegende Bestimmung des jeder Laserdiode bereitzustellenden Ist-Stroms während der Belichtung.
Weiterhin umfasst der Schritt einer Einstellung vor der Belichtung ein Abbilden der Änderungen der Position der Trommeloberflächen in Bezug auf die ausgerichteten, optischen Fasern und Definieren einer Korrekturfunktion zwischen den Änderungen der Position und der Intensität der Laserdioden.
Darüber hinaus umfasst der Schritt einer fliegenden Bestimmung ein Vorsehen einer Stelle auf der Trommeloberfläche und Einsetzen der Korrekturfunktion, um einen Korrekturfaktor zu bestimmen, um so die Intensität er Laserdiode zu korrigieren.
Gemäß einer alternativen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst der Schritt einer Kalibrierung vor einer Belichtung die Schritte eines Auflistens der Variationen in einem Punkt-Prozentsatz einer Referenzbelichtung auf der Trommeloberfläche und Definieren einer Korrekturfunktion zwischen den Variationen in der Position und der Intensität der Dioden, und der Schritt einer fliegenden Bestimmung umfasst die Schritte eines Vorsehens einer Stelle auf der Trommeloberfläche und deren aktuellen Punkt-Anteils, und verwendeter Korrekturfunktion, um einen Korrekturfaktor zu bestimmen, um so die Energie der Laserdiode zu korrigieren. Druckelemente zur Verwendung in Verbindung mit der Vorrichtung und dem System der vorliegenden Erfindung können sowohl an der Presse als auch außerhalb der Presse mit Bild versehen werden. Die Druckelemente weisen eine Substratschicht, mit einer strahlungsabsorbierenden Zwischenschicht über dem Substrat, auf. Eine Oberflächenbeschichtungsschicht ist über der strahlungsabsorbierenden Schicht vorhanden.
Die strahlungsabsorbierende Schicht ist aus einem Material, das oleophilisch für Farbe ist und ablative Energie absorbiert, vorzugsweise aus einem Infrarotlaser mit niedriger Energie, so dass zumindest eine Teildicke des strahlungsabsorbierenden Materials, nach einer Ablation, verbleibt, um ein Bild zu tragen, das auf ein Druckmedium übertragen werden soll, wie beispielsweise Papier, und zum Anziehen und Halten von Farbe, dispergiert auf dem Druckelement, für eine Farbwalze oder dergleichen. Da diese Zwischenschicht das Bild trägt und die Tinte enthält, wird der Abstand zwischen der Oberflächenbeschichtungsschicht und dem gefärbten Bild minimiert. Dieser minimale Abstand stattet das Druckelement mit den erwünschten Charakteristika, ähnlich zu solchen von planographischen Platten, aus, da das Druckelement schneller und einfacher mit Farbe versehen werden kann, was Zeit und Arbeitskosten einspart. Da die Farbe näher zu der Oberfläche des Druckelements ist, erfordert ein Drucken mit dem Druckelement weniger Druck von den Trommeln, Zylindern, Walzen und anderen Komponenten, und dergleichen (der Presse oder dergleichen), was zu einer geringeren Abnutzung und einer längeren, nutzbaren Lebensdauer für dieses Druckelement führt. Weiterhin kann dieses Druckelement automatisch oder manuell direkt auf der Presse gereinigt werden.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die vorliegende Erfindung wird besser anhand der nachfolgenden, detaillierten Beschreibung, die in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen vorgenommen wird, verstanden werden, in denen entsprechende Bezugszeichen entsprechende oder ähnliche Bauelemente anzeigen, in denen:
1 zeigt eine schematische, bildliche Darstellung eines Drucksystems, das eine Bilderzeugungsvorrichtung, basierend auf einer Autofokus-Linsenanordnung, nach dem Stand der Technik besitzt;
2 zeigt eine schematische, bildliche Darstellung eines Drucksystems, das eine Bilderzeugungsvorrichtung, basierend auf einer stationären Linsenanordnung, nach dem Stand der Technik besitzt;
3 zeigt eine schematische, bildliche Darstellung eines Drucksystems, aufgebaut mit einer Bilderzeugungsvorrichtung, gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
4 zeigt eine schematische Darstellung eines Blockdiagramms eines bevorzugten Verfahrens zum Kontrollieren der Fleckgröße der Belichtungsflecke der Bilderzeugungsvorrichtung der 3;
5 zeigt eine schematische Darstellung eines Blockdiagramms eines anderen, bevorzugten Verfahrens zum Kontrollieren der Fleckgröße der Belichtungsflecke der Bilderzeugungsvorrichtung der 3;
6 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Bauelements der vorliegenden Erfindung, umfassend eine Teilquerschnittsansicht, geschnitten von einer Ecke (die Ecke in unterbrochenen Linien) aus;
7 zeigt eine vergrößerte Querschnittsansicht der weggeschnittenen Ecke der vorliegenden Erfindung; und
8 zeigt eine alternative Ausführungsform in einer vergrößerten Querschnittsansicht der weggeschnittenen Ecke der vorliegenden Erfindung.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORM
Es wird nun Bezug auf 3 genommen, die ein Drucksystem 20 darstellt, das, ähnlich zu dem Drucksystem 1 nach dem Stand der Technik, eine Bilderzeugungsvorrichtung 22 und eine Trommel 24 aufweist. Die Trommel 24 ist auf einer Presse oder auf einer anderen, ähnlichen Anordnung (diskutiert nachfolgend) befestigt und ist in einem Bereich von Positionen, dargestellt durch die Trommel 24 (dargestellt in durchgezogenen Linien) und die Trommel 24' (in unterbrochenen Linien), bewegbar. Die Trommel 24 dreht sich in deren Befestigung so, um die Innenbelichtung eines Druckelements 25, befestigt daran, zu erreichen, wie durch einen Pfeil 26 angegeben ist, wobei die Bilderzeugungsvorrichtung 22 entlang eines Führungsträgers 27 bewegbar ist, wie dies durch einen Pfeil 28 angezeigt ist, um eine Abtastung in einer Art und Weise Linie für Linie des Druckelements 25, befestigt auf der Trommel 24, zu erreichen. Das Druckelement 25 ist so ausgelegt, um sich um die Trommel 24 herum zu wickeln, vorzugsweise einen leichten Spalt bzw. Zwischenraum für eine Einstellung und Befestigung belassend, und ist an der Trommel 24 durch herkömmliche Klemmeinrichtungen (nicht dargestellt) gesichert.
Das Drucksystem 20 kann irgendein System sein, das so arbeitet, um ein Druckelement 25, mit einem Muster, das ein Bild darstellt, das darauf gedruckt werden soll, zu belichten. Das Druckelement 25 kann von irgendeinem herkömmlichen Aufbau sein oder entsprechend der vorliegenden Erfindung (Druckelemente 300, 300', im Detail nachfol gend angegeben). Dieses Drucksystem 20 und der Zylinder, gebildet zumindest durch die Trommel 24 und das Druckelement 25, können dann, ohne Einschränkung, in eine digitale Offset-Druckpresse oder einer anderen, ähnlichen Offset-Druckpresse (diskutiert nachfolgend), in einen thermischen Drucker oder eine Plattensetzmaschine eingebaut werden. Zum Beispiel würde in einer digitalen Offset-Druckpresse, oder einer anderen, ähnlichen Offset-Druckpresse, der Zylinder vorzugsweise der Plattenzylinder sein und das Drucksystem würde auf der Presse in der Nähe des flachen Zylinders gemäß der vorliegenden Erfindung montiert werden.
Pressen, die die vorliegende Erfindung einsetzen können, umfassen Plattenzylinder in Verbindung mit Drucktuchzylindern. Die Drucktuchzylinder stehen in Kommunikation mit Prägezylindern, größer im Durchmesser als die Platten- oder Drucktuchzylinder. Farbe, vorzugsweise auf Kohlenwasserstoff basierende Farben, herkömmlich verwendet in wasserlosen Offset-Druck-(Lithographie)-Prozessen, wird zu dem Druckzylinder von einem Farbzug, der vorzugsweise Walzen besitzt, die die Farbe zu den Druckelementen auf dem Plattenzylinder übertragen, zugeführt. Die nun mit Farbe versehene Platte überträgt das Bild auf den Drucktuchzylinder. Wenn ein Medium, das bedruckt werden soll, typischerweise ein Blatt Papier, zwischen dem Drucktuchzylinder und dem Prägezylinder platziert ist, wird das gefärbte Bild auf das Medium übertragen.
Die Zylinder und andere Komponenten dieser herkömmlichen Pressen werden durch Komponenten, wie beispielsweise Schrittmotoren, die ausreichend im Stand der Technik bekannt sind, angetrieben. Alle anderen elektrischen Komponenten, die diesen Pressen zugeordnet sind, sind ausreichend im Stand der Technik bekannt. Die Bewegungen des Plattenzylinders (gebildet durch die Trommel 24), des Drucktuchzylinders, des Prägezylinders und der Walzen werden vorzugsweise in Abhängigkeit von dem Druckvorgang, der durchgeführt werden soll, koordiniert.
Die Zahl von Drucksystemen 20 und Zylindern, gemäß der vorliegenden Erfindung, ist von dem Druckvorgang, der erwünscht ist, abhängig. Für ein Kopieren mit großem Volumen eines Textes oder einer "sample monochrome line-art", können ein einzelnes Drucksystem 20 und ein Zylinder ausreichend sein. Um eine vollständige, tonmäßige Gestaltung von komplexeren Monochrom-Bildern zu erreichen, ist es üblich, eine "Duotone" Maßnahme einzusetzen, in der zwei Systeme unterschiedliche Empfindlichkeiten von derselben Farbe oder Schattierung angewandt werden. Die Presse kann eine andere Station enthalten, um eine Fleck-Lackierung auf verschiedene Bereiche des gedruckten Dokuments aufzubringen, und kann auch eine oder mehrere "die Rückseite bedruckende" Anordnungen aufweisen, die das Aufzeichnungsmedium umkehren, um ein zweiseitiges Bedrucken zu erhalten.
Eine bestimmte Druckpressenvorrichtung kann die Trommel 24, mit einem Druckelement 25, oder, alternativ, den Druckelementen 300, 300' der vorliegenden Erfindung (detailliert nachfolgend angegeben) (als eine Zylinderanordnung), einsetzen, und das Drucksystem 20, alle gemäß der vorliegenden Erfindung, sind in dem US-Patent Nr. 5,469,787 (Turner at. al.), das hier unter Bezugnahme darauf eingeschlossen wird, offenbart. Diese Druckpresse ist eine Vollfarbdruckpresse, die Farbe (vorzugsweise auf Kohlenwasserstoff basierende Farben, die herkömmlich in wasserlosen Offset-Druck- (Lithographie)-Prozessen, wie vorstehend, eingesetzt werden) gemäß einem ausgewählten Farbmodell aufbringt, wobei die meisten auf Cyan, Magenta, Gelb und Schwarz (das "CMYK" Modell) basieren. Genauer gesagt ist der Zylinder (einschließlich der Trommel 24 und des Druckelements 25) der vorliegenden Erfindung vorzugsweise so ausgelegt, um als ein Plattenzylinder zu dienen, und könnte gegen die Plattenzylinder 1, 2 der Vorrichtung nach Turner, et. al., substituiert werden. Da die Vorrichtung nach Turner at. al. minimal zwei Plattenzylinder einsetzt, würden dabei mindestens zwei Drucksysteme 20, eines für jeden der Zylinder der Druckpresse (Vorrichtung), zum Belichten von vier Druckelementen 25 (oder alternativ Druckelementen 300, 300' der vorliegenden Erfindung), vorhanden sein.
Wie weiterhin 3 zeigt, weist die Bilderzeugungsvorrichtung 22, ähnlich zu der Bilderzeugungsvorrichtung 10 nach dem Stand der Technik (dargestellt in 2 vorstehend), ein Feld aus IR-Laserdioden 32 auf, von denen fünf mit 32A–32E bezeichnet sind. Jede Laserdiode 32 ist an einer entsprechenden, optischen Faser 33A–33E in einer Befestigung vom Anschlusslitzen-Typ befestigt, und die Licht emittierenden Enden der Vielzahl der Faseroptiken sind bei 34 ausgerichtet. Vorzugsweise sind die optischen Fasern 33 bei 34 in einem linearen Feld mit vorbestimmten Beabstandungen dazwischen ausgerichtet.
Das Licht von allen IR-Laserdioden 32, das entsprechend den Informationen, die das Bild darstellen, das gedruckt werden soll, belichtet auf das Druckelement, befestigt auf der Trommel 24, moduliert ist, wird auf die Trommel 24 durch eine Anordnung 35 mit einer einzelnen, telezentrischen Linse fokussiert. Die Anordnung 35 mit telezendrischer Linse ist eine stationäre Linsenanordnung, die die Verwendung des Autofokus-Linsenmechanismus vermeidet und vorteilhaft in Bezug auf die stationäre Linsenanordnung des Stands der Technik ist.
Es wird ersichtlich werden, dass ein besonderes Merkmal der vorliegenden Erfindung die Verwendung einer telezentrischen, optischen Anordnung ist, die durch die Verwendung von optischen Fasern 33 mit einer relativ kleinen, numerischen Apertur, vorzugsweise kleiner als 0,15, ermöglicht wird.
Es wird weiterhin ersichtlich werden, dass ein Vorteil von telezentrischen, optischen Anordnungen derjenige ist, dass sie einen effektiven Fokussierungsbereich, im Gegensatz zu einem Fokuspunkt, mit einer typischen Fokustiefe von einigen zehn Mikron, erzielen, wodurch sich ein Bereich, in dem die Änderungen in den Abstand zwischen den Belichtungsflecken auf dem Druckelement und den ausgerichteten, optischen Fasern 34 sowohl im Hinblick auf die Position als auch die Fleckgröße kompensiert werden, ändert.
Wie in 3 dargestellt ist, ist die Trommel 24 in zwei unterschiedlichen Lagen, bezeichnet mit 24 und 24', dargestellt, um einen unterschiedlichen Abstand des Druckelements, befestigt daran, und den ausgerichteten, optischen Fasern bei 34 anzuzeigen. Innerhalb dieses Bereichs, wie dies in 3 dargestellt ist, führt die Verwendung einer telezentrischen, optischen Anordnung 35 zu einem gleichen, seitlichen Abstand zwischen Belichtungsflecken 39A und 39E und Belichtungsflecken 39A' und 39E', wodurch die Genauigkeit in der Position der belichteten Flecke auf der Trommel 24 ungeachtet der Änderung und dem Abstand zwischen dem Druckelement und den ausgerichteten, optischen Fasern 34 beibehalten wird.
Weiterhin sind, in der Ausführungsform der 3, die optischen Fasern 33 optische Fasern, die eine numerische Apertur haben, die kleiner als 0,15 ist, wobei die Linsenanordnung 35 eine Verkleinerungsleistung von bis zu drei besitzt, um so eine numerische Ausgangsapertur der Bilderzeugungsvorrichtung 22 zu erzielen, die kleiner als 0,45 ist. Demzufolge sind, innerhalb des Fokussierungsbereichs, die Fleckgrößen von belichteten Flecken 39A und 39A' kleiner als die Fleckgröße von belichteten Flecken 39E und 39E'. Ein Beispiel einer optischen Faser, die eine numerische Ausgangsapertur kleiner als 0,15 besitzt, verwendbar in der Bilderzeugungsvorrichtung 22, ist SDL-2360-N2 oder SDL-2320-N2, kommerziell erhältlich von SDL, Inc., San Jose, Kalifornien, USA. Ein besonderes Merkmal der vorliegenden Erfindung ist dasjenige, dass, obwohl die numerische Apertur der optischen Fasern 33 relativ klein ist, die Leistung der Laserdioden 32 so ausgewählt ist, dass sie relativ hoch ist, beispielsweise 0,5 Watt oder mehr.
Wie im Stand der Technik bekannt ist, kann der Lichtfleck auf der Belichtungsoberfläche, d. h. der Bildebene, durch Variieren der Diodenparameter geändert werden, wie beispielsweise der numerischen Apertur und des Faserkerndurchmessers. Zum Beispiel kann, unter Verwendung der Diode Modell SDL-2360-N2, die einen Faserkerndurchmesser von 105 μm besitzt, ein Lichtfleck von 35 Mikron für eine numerische Ausgangsapertur von 0,45 erhalten werden. Alternativ kann, unter Verwendung der Diode Modell SDL-2320-N2, die einen Faserkerndurchmesser von 50 μm besitzt, ein Lichtfleck von 20 Mikron für dieselbe numerische Ausgangsapertur von 0,45 erhalten werden. Für beide Dioden übersteigt die Energiedichte 0,4 Megawatt/in².
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden die Laserdioden dazu eingesetzt, die Größe des belichteten Flecks auf dem Druckelement durch Variieren der Intensität davon zu kontrollieren, wie dies im Detail in Bezug auf die 4 und 5 beschrieben ist, auf die nun Bezug genommen wird. Das Verfahren der 4 weist Vorbelichtungs-Kalibrierungsschritte und In-Flug Strahlintensitätsbestimmungsschritte auf. Informationen, erhalten in den Vorbelichtungs-Kalibrierungsschritten, werden mit Informationen, akkumuliert während einer Belichtung, d. h. In-Flug, integriert, um die erwünschte Korrektur in der Intensität jeder Laserdiode zu erhalten, um so Ungenauigkeiten in der Fleckgröße des Belichtungsflecks auf dem Druckelement, montiert auf der Trommel 24, zu kompensieren.
Die Vorbelichtungs-Kalibrierungsschritte umfassen den Schritt 102 einer "Auflistung" der Oberfläche der Trommel 24. Da die Trommel 24 und der Führungsträger 27 nicht in der Form perfekt sind, ist der Abstand zwischen der Trommeloberfläche und den ausgerichteten, optischen Fasern 34 nicht konstant. Deshalb wird der Abstand jeder Stelle auf der Trommel 24, bezeichnet als Stelle XY, und der ausgerichteten Fasern 34 gemessen und Daten, die für jede Stelle XY diesen Abstand anzeigen, d. h. ob sie sich im Fokus oder außerhalb des Fokus in Bezug auf die Linsenanordnung 35 befindet, werden gespeichert.
Die Vorbelichtungs-Kalibrierungsschritte umfassen weiterhin den Schritt 104 eines Präparierens und eines Speicherns einer Korrekturfunktion, in der die Leistung der Laser diode für einen gegebenen Abstand außerhalb des Fokus für gegebene Druckparameter, wie beispielsweise einen Prozentsatz eines konstanten, belichteten Flecks, bestimmt wird.
Weiterhin umfassen die Vorbelichtungs-Kalibrierungsschritte auch den Schritt 106 eines Bestimmens einer nominalen Leistung jeder Laserdiode 32.
Die Bestimmungsschritte werden für jede Laserdiode oder für eine oder mehrere ausgewählte Kalibrierungsdioden vorgenommen. Während einer Belichtung, in dem Flug, wird die Strahlposition für eine erwünschte Laserdiode in X und Y bestimmt, wie dies durch Schritte 108 und 110 angezeigt ist. Für die bestimmte XY Position werden die Informationen für außerhalb des Fokus durch Aufsuchen dieser aus den gespeicherten Ergebnissen von Schritt 102 geliefert, um den Umfang außerhalb des Fokus für diese Stelle zu liefern, wie dies durch 112 angezeigt ist.
Dann wird, mit den Informationen der Korrekturfunktion, geliefert von den Informationen, bestimmt am Schritt 104, ein Leistungskorrekturfaktor 114 bestimmt. Dieser Faktor wird mit dem nominalen Laserdiodenstrom von Schritt 106 multipliziert, um einen realen Laserdioden-Ansteuerstrom 116 zu erhalten, der zu der Diode geliefert wird, wie in dem Schritt 118 angezeigt ist, um so die korrekte Leistung zu erhalten, die die erforderliche Intensität zum Kompensieren der Fleckgrößenungenauigkeit für die ausgewählte Diode in der ausgewählten Stelle liefert. Zum Beispiel kann eine solche Korrektur für die Laserdiode 32A zum Korrigieren der sich ergebenden Fleckgröße bei 39A und/oder 39A' vorgenommen werden.
Es wird ersichtlich werden, dass, gewöhnlich, das vorstehend beschriebenen Verfahren dazu eingesetzt werden wird, eine einzelne Diode oder eine begrenzte Anzahl von Dioden, die als Kalibrierungsdioden arbeiten, zu kalibrieren. Variationen in der Intensität aller anderen Dioden werden entsprechend vorgenommen werden.
Es wird nun Bezug auf 5 genommen, die ein anderes Verfahren zum Korrigieren der Strahlintensität der Laserdioden darstellt, um so die Fleckgröße der belichteten Flecke auf der Trommel 24 zu korrigieren.
Das Verfahren der 5 umfasst, ähnlich zu dem Verfahren der 4, eine Anzahl von Vorbelichtungs-Kalibrierungsschritten und ein Anzahl von Korrekturschritten "on the flight".
In dem Schritt 202 wird ein Vorbelichtungsmuster auf der Trommel abgebildet und eine Liste des Punkt-Prozentsatzes, der sich daraus ergibt, wird präpariert, d. h. der Punkt- Prozentsatz gegenüber der Stelle XY auf der Trommel 24. Schritt 202 ist ähnlich zu Schritt 101, mit der Ausnahme, dass er nicht auf den physikalischen Variationen in der Trommeloberfläche, sondern auf der Variation in dem Punkt-Prozentsatz von einem konstanten Punkt-Prozentsatz eines Testmusters, basiert.
Im Schritt 204 wird eine Leistungskorrekturfunktion von der Laserleistung und der Abweichung des Punkt-Prozentsatzes von einem Punkt-Prozentsatz eines konstanten, belichteten Punkts berechnet. Die Informationen, erhalten in den Schritten 202 und 204, werden als Eingang ebenso wie als der nominale Laserdiodenstrom (Schritt 206) für jede Laserdiode in den Schritten "on the flight" verwendet.
Während einer Belichtung wird, für eine Strahlposition XY bei 208 und 210, der Punkt-Prozentsatz an der XY Stelle bestimmt, wie dies durch Schritt 212 angezeigt ist. Dann wird im Schritt 214 ein Laserdiodenkorrekturfaktor für eine Diode berechnet, die eine Kalibrierungsdiode sein kann. Der Laserdiodenkorrekturfaktor wird dann von der Korrekturfunktion, berechnet vor der tatsächlichen Belichtung, und dem momentanen Punkt-Prozentsatz für die momentane XY Stelle berechnet.
Von dem Leistungskorrekturfaktor (Schritt 214) und dem nominalen Laserdiodenstrom 206 wird ein Laserdioden-Treiberstrom 216 berechnet, von dem der korrigierte Strom 218 zu der ausgewählten Laserdiode gezogen wird.
Es wird ersichtlich werden, dass die bevorzugten Ausführungsformen, die vorstehend beschrieben sind, nur anhand eines Beispiels beschrieben sind, und dass zahlreiche Modifikationen dazu, wobei alle davon innerhalb des Schutzumfangs der Erfindung fallen, existieren. Zum Beispiel kann das Drucksystem 20 ein auf einem flachen Bett basierendes Drucksystem und nicht ein auf einer Trommel basierendes System sein, wie es nachfolgend dargestellt und beschrieben ist.
Es wird nun Bezug auf die 6–8 genommen, die Druckelemente 300, 300' darstellen, die auf den Trommeln 24, als eine Alternative zu dem Druckelement 25, platziert werden können und die auf der Presse oder außerhalb der Presse unter Verwendung des Drucksystems 20 der vorliegenden Erfindung abgebildet werden. Diese Druckelemente 300, 300' können auch mit anderen Druck/Bilderzeugungsvorrichtungen ebenso wie mit einer anderen Ausrüstung (d. h. Pressenvorrichtungen und Bauelementen dafür), verwendet beim Offset-Drucken und dazu in Bezug stehenden Prozessen, verwendet werden, und könnten auf der Presse oder außerhalb davon abgebildet werden. Diese Druckelemente 300, 300' sind für eine Bilderzeugung mit Strahlung in dem Infrarotbereich des Spektrums, zwischen dem sichtbaren und dem Mikrowellenbereich des Spektrums, mit Wellenlängen, die von ungefähr 0,75 Mikrometer bis ungefähr 1000 Mikrometer reichen, ausgelegt. Siehe Chambers, Science and Technology Dictionary, W & R Chambers Ltd. (1991). Diese Druckelemente 300, 300' liegen vorzugsweise in der Form einer blattähnlichen Platte vor. So, wie er hier verwendet wird, bezieht sich der Ausdruck "Platte" auf irgendeine Struktur mit einer Oberfläche, die dazu geeignet ist, dass sie ein Bild darauf aufgezeichnet besitzt, das unterschiedliche Bereiche davon besitzt, entsprechend zu dem aufgezeichneten Bild, wobei diese unterschiedlichen Bereiche sich unterscheidende Affinitäten für die vorstehend beschriebene(n) Farbe(n) haben. Diese "Platten" können in Konfigurationen vorliegen, die solche von traditionellen ebenen oder gekrümmten, lithographischen Platten umfassen, die üblich auf Plattenzylindern einer Druckpresse montiert sind, ebenso wie auf Zylindern, wie beispielsweise der Walzenoberfläche eines Plattenzylinders, einem endlosen Band, oder einer anderen Anordnung.
In den 6 und 7 ist das Druckelement 300 aus mindestens drei Schichten gebildet. Eine erste oder Substratschicht 320 bildet eine Basis oder ein Substrat für das Druckelement 300. Eine zweite strahlungsabsorbierende Schicht 326, die das Bild trägt, das gedruckt werden soll (wenn einmal das Druckelement durch Belichtung einer ablativen Strahlung, auch bekannt als Ablation, abgebildet ist), befindet sich über der ersten Schicht 320. Eine dritte Oberflächenbeschichtungsschicht 332 ist über der zweiten Schicht 326 vorhanden. Die Oberflächenbeschichtungsschicht 332 ist von einem Material mit einer Affinität für die Farbe(n) im Wesentlichen geringer als die Affinität für die Farbe(n) der zweiten Schicht 326.
Die erste Schicht 320 ist eine Basis- oder Substratschicht, die die zweite 326 und die dritte 332 Schicht trägt, ebenso wie irgendwelche optional hinzugefügten Zwischenschichten (im Detail nachfolgend angegeben). Materialien für diese erste Schicht 320 umfassen Polyester oder Metall, vorzugsweise Aluminium, mit einer bevorzugten Dicke von ungefähr 150 Mikron bis ungefähr 400 Mikron. Bevorzugte Polyesterbasisteile umfassen Materialien, die kommerziell erhältlich sind unter dem Handelsnamen Melinex^®, von Imperial Chemical Industries, London, England, Produkt-Nummern 339, 453, 505, 506, 542, 569, 725 und 742.
Die erste Schicht 320 kann auch zusätzliche Komponenten umfassen in Abhängigkeit von dem Material (den Materialien), das diese erste Schicht oder das Substrat 320 aufweist. Dort, wo das Substrat eine Aluminiumschicht besitzt, ist es bevorzugt, allerdings nicht wesentlich, eine separate, thermisch isolierende Schicht, umfassend Polyester und/oder Polyurethane, zwischen dem Aluminium und der zweiten Schicht 326 zu haben. Diese thermisch isolierende Schicht kann entweder auf dem Aluminium beschichtet sein oder angebondet sein, und zwar durch herkömmliche Verfahren und Materialien, wie zum Beispiel eine zuvor präparierte Kunststoffplatte, vorzugsweise mit einer Dicke von ungefähr 40 Mikron. Allerdings ist dort, wo die zweite Schicht 326 ausreichend dick ist, größer als 2 Gramm pro Quadratmeter, kein Erfordernis für diese separate, thermisch isolierende Schicht vorhanden.
Falls das Substratmaterial Polyester aufweist, kann es notwendig sein, die Oberfläche mit einer Unterbeschichtung zu präparieren, die eine Adhäsion der zweiten Schicht 326 verstärken wird. Falls die zweite Schicht 326 von einer wässrigen Dispersion niedergeschlagen ist (wie dies nachfolgend diskutiert ist), sollte die Unterbeschichtung hydrophil sein, so dass die Dispersion, von der die zweite Schicht 326 niedergeschlagen wird, einfach und gleichförmig beschichtet und nicht dies netzförmig tut. Es ist bevorzugt, dass diese Unterbeschichtung gegenüber von Lösungsmitteln resistent ist. Diese Lösungsmittelresistenz kann allgemein in einem bestimmten Umfang durch Quervernetzung nach einem Niederschlagen auf dem Polyestersubstrat erreicht werden. Materialien zur Verwendung als Unterbeschichtungen umfassen Harze, wie beispielsweise auf Lösungsmittel basierende und auf Wasser basierende Polyurethanharze.
Zusätzlich umfassen bestimmte auf Polyester basierende Materialien, die als die erste Schicht 320 verwendet werden können, bereits Unterbeschichtungen, die vorstehend aufgelistet sind. Diese auf Polyester basierenden Substratmaterialien umfassen die vorstehend aufgelisteten Melinex^® Materialien Nummern 339, 453, 505, 506, 542, 569, 725 und 742.
Die zweite Schicht 326, zwischen der ersten Schicht 320 und der dritten Schicht 332, trägt das Bild und die Farbe (die Farben), die deren Übertragung (in den vorstehend beschriebenen Pressen auf einen Drucktuchzylinder) auf dem Druckelement 300 zugeordnet ist (sind). Genauer gesagt ist diese zweite Schicht 326 aus einem infrarote Strahlung absorbierenden und oleophilen Material, zum Absorbieren von Infrarotstrahlung unter Ablation (diskutiert nachfolgend), gebildet. Diese zweite Schicht 326 ist von einer Dicke, so dass, unter einer Ablation (wie detailliert nachfolgend angeben ist), eine Dicke dieses Materials als die zweite Schicht 326 so verbleibt, dass sie ausreichend ist, die Farbe (die Farben) des ablatierten Bilds zu halten. Die oleophile Art dieses Materials der zweiten Schicht 326 stattet diese Schicht mit einer starken Affinität für Farbe(n) aus. Diese zweite Schicht 326 liefert eine Haftung der ersten 320 und der dritten 332 Schicht, während sie auch eine Lösungsmittel- und Trockenschleifwiderstandsfähigkeit erzielt.
Durch Tragen des Bilds auf der zweiten, strahlungsabsorbierenden Schicht 326 wird der Abstand zwischen der Oberflächenbeschichtungsschicht 332 und dem Bild minimiert. Das Druckelement 300 ist näher dazu, dass es flachdruckmäßig ist, und kann, als solches, schneller gefärbt werden, was zu mehr Drucken in einer kürzeren Zeit führt. Zusätzlich ist, da die Farbe näher zu der Oberfläche 334 des Druckelements 300 vorhanden ist, weniger Kraft erforderlich, um die Zylinder (Druckzylinder und Drucktuchzylinder, wie dies vorstehend diskutiert ist), zu komprimieren, und demzufolge das Druckelement 300, und zwar unter Übertragung des gefärbten Bilds auf einen Drucktuchzylinder, oder dergleichen. Demzufolge wird das Druckelement 300 eine längere, nutzbare Lebensdauer als Folge einer geringeren Kompression und Abnutzung darauf haben.
Diese zweite Schicht 326 ist vorzugsweise eine mit Kohlenstoff gefüllte, organische harzartige Materialschicht. Der Kohlenstoff ist vorzugsweise Kohlenstoffschwarz, könnte allerdings auch Graphit oder dergleichen sein, während die organischen Harze Bindemittel für den Kohlenstoff, wie beispielsweise Polyurethane, Nitrozellulose, Polyvinylchloride oder Acrylate, umfassen können. Diese Kohlenstoffe, und insbesondere das Kohlenstoffschwarz, können sowohl in wässriger als auch in nicht wässriger Dispersion vorliegen.
Wässrige Dispersionen von Kohlenstoffschwarz umfassen Stan-Tone^® 90WD01 Schwarz-Acryl-Dispersion von Harwick Chemical Corporation, Akron, Ohio, Tint-AydO NV7317 Schwarz-Acryl-Dispersion, von Daniel Product Company, Jersey City, New Jersey. Diese Dispersionen können mit wässrigen Harzdispersionen, wie beispielsweise Neorez^® 9679 Polyurethan, von Zeneca Chemicals Corp., Wilmington, Mass., Joncryl^® 98 Acryl-Polymer Emulsion von S. C. Johnson & Son, Inc., Racine, Wisconsin, Airflex^® 420 Vinyl Acetat-Ethylen Emulsion von Air Products and Chemicals, Inc., Allentown, Pennsylvania, und Bayhydrol^® Polyurethan Dispersion von Bayer Aktiengesellschaft, Deutschland, kombiniert werden. Anderes Kohlenstoffschwarz, wie beispielsweise solche, erhält lich unter der Handelsmarke Mogul^® L und Regal^® 400R, von Cabot Corporation, Boston, Massachusetts, Raven^® 5000 und Raven^® 1250 von Columbia Carbon Company, New York, New York, und Flamrus 101 von Degussa, AG, Frankfurt am Main, Deutschland, können in Vinylacetatharzen, wie beispielsweise Desotech E048 von DSM Resins, BV., Zwolle, Holland, und Phenolharze, wie beispielsweise Bakelite^® 7550 von Georgia-Pacific Resins, Inc., Atlanta, Georgia, dispergiert sein.
Nicht-wässrige Dispersionen von Kohlenstoffschwarz umfassen Tint-Ayd^® 1379, erhältlich von Daniel Products Company (siehe vorstehend). Diese nicht-wässrigen Materialien enthalten ein Trägerharz und können alleine oder zusammen mit einem Bindemittelharz, entsprechend den Bindemittelharzen, die vorstehend beschrieben sind, verwendet werden.
Diese Schicht 326 kann auch zusätzliche Komponenten, wie beispielsweise Plastifizierer (d. h. Dibutylphthalat und Tritolylphosphat) infrarot-empfindliche Verstärker, Adhäsionspromoter und quervernetzende Mittel (z. B. Dicyanid und/oder organische Säureanhydride, in Abhängigkeit von dem Harzsystem) umfassen. Die Adhäsionspromoter umfassen typischerweise Organo-Silicone, wie beispielsweise Adhäsionspromoter HF-86 von Wacker Silicones, Adrian, Michigan, Baysilone Coating Additive AI3468 von Bayer Silicon AG [Leverkusen, Deutschland, Silopren Bonding Agent von Bayer Silicon AG und Syl-Off^® 297 Anchor Additive von Dow Corning Europe, LaHalpe, Brüssel, Belgien. Diese zusätzlichen Komponenten alleine, oder in Kombination davon, unterstützen die Bildung dieser zweiten Schicht 326 und/oder das Haften von dieser an einer oder beiden der ersten 320 und der dritten 332 Schicht.
Dieses auf Kohlenstoff basierende Material, das die zweite Schicht 326 bildet, ist in einer im Wesentlichen gleichförmigen Dicke, von ungefähr 1 Gramm pro Quadratmeter bis ungefähr 10 Gramm pro Quadratmeter, beschichtet. Diese Dicke ist von dem Material, das für die erste Schicht 320 verwendet ist, ebenso wie von irgendwelchen Additivmaterialien (diskutiert vorstehend), abhängig. Diese Kohlenstoffbeschichtung beträgt vorzugsweise ungefähr zwischen 20% und ungefähr 60% Kohlenstoff (bezogen auf Gewichtsprozent der Beschichtungsdispersion). Dieser Bereich liefert geeignete Niveaus einer Empfindlichkeit ohne wesentliches Verringern der Schleifbeständigkeit der Beschichtung.
Die dritte Schicht 332 ist eine Oberflächenbeschichtungsschicht eines oleophoben Materrials. Diese Schicht 332 besitzt ein Abstoßvermögen gegenüber von Farbe(n) und ist bevorzugt für Farbe(n) adhäsiv. Vorzugsweise ist diese Schicht 332 primär von einem Siliconmaterial (d. h. Polymer), wie beispielsweise Polysiloxan. Die Schicht 332 ist vorzugsweise von einer Dicke von ungefähr 0,5 Gramm pro Quadratmeter bis ungefähr 3 Gramm pro Quadratmeter, wobei die bevorzugteste Dicke ungefähr 1 Gramm pro Quadratmeter bis ungefähr 2 Gramm pro Quadratmeter beträgt.
In 8 nun ist ein alternatives Druckelement 300' mit mehreren Schichten dargestellt. Dieses Druckelement 300' umfasst ein Substrat 320, eine strahlungsabsorbierende 326 und eine Oberflächenbeschichtungs- 332 Schicht, identisch in den Materialien und in der Funktion zu solchen des Druckelements 300 (im Detail vorstehend angegeben), umfasst aber auch zusätzliche Zwischenschichten 335, 337. Die erste Zwischenschicht 335, zwischen dem Substrat 320 und der infrarot-absorbierenden Schicht 326, ist eine Schicht aus einem Adhäsionspromoter, zum Erleichtern der Adhäsion des Substrats 320 mit dem Kohlenstoff der infrarot-absorbierenden Schicht 326. Diese Schicht 335 kann grundsätzlich aus einem Bindemittel, wie beispielsweise Polyurethan oder Polyacrylat oder Methyl Methacrylat, sein, das dazu dient, eine hohe Adhäsion an der Substratschicht 320 zu haben, und auch eine Oberfläche liefert, die eine gute Adhäsion an der Schicht, die darauf gegossen ist, liefern wird. Diese erste Zwischenschicht 335 ist vorzugsweise von einer Dicke mit ungefähr 0,5 Gramm bis ungefähr 2 Gramm pro Quadratmeter.
Die zweite Zwischenschicht 337, zwischen der infrarot-absorbierenden Schicht 326 und der Oberflächenbeschichtungsschicht 332, ist ein Primer für das auf Silicon basierende Polymer dieser Schicht 332. Beispiele von Primer-Materialien für diese Zwischenschicht 337 umfassen Dow Corning Silicone Primers Nr.'n 1205 und 92-023 (Dow Corning Europe, LaHalpe, Brüssel, Belgien) und Primer Nr.'n: 6781, 3544, SMK 1311, SMK 2100 und SMK 2101, von Wacker Silicones, Adrian, Michigan. Diese Schicht 337 ist vorzugsweise von einer Dicke von ungefähr 0,4 Gramm pro Quadratmeter bis ungefähr 1 Gramm pro Quadratmeter. Alternative Ausführungsformen dieses Druckelements 300' umfassen nur eine dieser zwei Zwischenschichten 335, 337.
Die sich ergebenden Druckelemente 300, 300' können automatisch gereinigt werden, genauer gesagt an der Presse, wenn die gesamte Verarbeitung automatisch ist und kein Erfordernis vorhanden ist, den Prozess visuell zu beobachten. Demzufolge müssen die Druckelemente 300, 300' nicht aus unterschiedlich gefärbten Materialien hergestellt sein, um einen visuellen Kontrast zwischen Schichten zu zeigen, da sie nicht durch den Bediener während oder nach der Reinigung gesehen werden. Zum Beispiel wird, falls die Oberflächenbeschichtungsschicht 332, die auf der mit Bild versehenen, strahlungsabsorbierenden Schicht 326 verbleibt, Polymer ist, sie schwarz erscheinen, da sie in Bezug auf die Dicke des Kohlenstoffmaterials, schwarz in der Farbe, der verbleibenden, strahlungsabsorbierenden Schicht 326 transparent verbleibt. Die Druckelemente 300, 300' können durch Ablation mit dem Drucksystem 20 der vorliegenden Erfindung, gemäß den Verfahren, die vorstehend beschrieben sind, mit Bild versehen sein. Eine andere Ablation "an der Presse" ebenso wie eine Ablation "von der Presse weg" für die Druckelemente 300, 300', mit Lasern, vorzugsweise Infrarotlasern, mit niedriger Energie (die zu der Oberfläche der Druckelemente 300, 300' einer Energie von ungefähr weniger als 1 Joule pro Quadratzentimeter liefern), oder dergleichen, ist auch zulässig. Alle diese Ablationen werden auf der Seite der Oberflächenbeschichtungsschicht 332 des Druckelements 300, 300' durchgeführt. Die ablative Strahlung, vorzugsweise bei Wellenlängen von ungefähr 800 Nanometern bis ungefähr 1000 Nanometern, einer Infrarotstrahlung wird auf die Zwischenfläche der Oberflächenbeschichtungsschicht 332 und der infrarot-absorbierenden Schicht 326 des Druckelements 300, und an der Zwischenfläche der Zwischenschicht 337 und der infrarot-absorbierenden Schicht 326 in dem Druckelement 300' fokussiert. Durch Fokussieren der Strahlung an diesen jeweiligen Punkten wird eine Bindung zwischen diesen Schichten zerstört, mit einer minimalen Energieabsorption. Diese Ablation ist so, dass nur eine Teildicke der strahlungsabsorbierenden Schicht 326 ablatiert wird, was einen Bereich der strahlungsabsorbierenden Schicht 326 einer Dicke ausreichend belässt, um das Bild, das darauf ablatiert ist, zu tragen, und um die Farbe(n) auf der verbleibenden Dicke der strahlungsabsorbierenden Schicht 326 zu halten. Diese Farbe(n) auf dieser verbleibenden Dicke der strahlungsabsorbierenden Schicht 326 wird schließlich auf das Aufzeichnungsmedium (z. B. Papier) übertragen, auf dem das gedruckte Bild erwünscht ist.
Eine optionale, zusätzliche Verarbeitung der nun ablatierten Druckelemente 300, 300' kann durchgeführt werden. Zum Beispiel können die Druckelemente 300, 300' gereinigt werden, um das Silicon (von der Oberflächenbeschichtungsschicht 332) und loses Material (d. h. Kohlenstoff) von der strahlungsabsorbierenden Schicht 326 zu entfernen. Falls das Druckelement 300' mit Bild versehen wurde, kann Material von der Zwischenschicht 335 durch diese Reinigung ebenso entfernt werden. Eine Reinigung kann auch ein Waschen der ablatierten Elemente 300, 300' mit Lösungen, wie beispielsweise Diacetonalkohol, umfassen.
Beispiel 1

Die nachfolgende Beschichtungszusammensetzung wurde als Mischung präpariert (alle Zahlen, die Teile in der Mischung bezeichnen, sind Teile, bezogen auf das Gewicht der gesamten Mischung):

Neorez 9679 (wässrige Dispersion von Polyurethan – Zeneca Corp.)	50 Teile
Direct Black 19 INA Farbstofflösung (Zeneca Corp.)	100 Teile
Triton X-00 (Iso-Octylphenoxypolyethanol, vertrieben von BDH Poole, Dorset, England)	0,9 Teile
Tint-Ayd NV7317 (wässrige, schwarze Dispersion – Daniel Products Company)	88 Teile
2-Butoxy Ethanol	8 Teile
Neocryl^® CX-100 Quervernetzungsmittel (Zeneca Corp.) Antara 430 (Vinylpyrrolidon/Styren Copolymer – GAF, Corp.,	8 Teile
Wayne, New Jersey)	50 Teile
Wasser (destilliert)	50 Teile

Diese Mischung wurde auf einem 175 Mikron dicken Melinex 339 Basis Polyester Blatt mit einem Gewicht von 4 Gramm pro Quadratmeter beschichtet und für 3 Minuten bei 140°C getrocknet. Die Beschichtung wurde für eine Woche belassen, während der sie zunehmend widerstandsfähiger gegen ein Abschleifen mit und ohne Lösungsmittel (Isopropanol) wurde.
Die Beschichtung wurde dann mit einem firmeneigenen Siliconprimer, No. 1205, von Dow-Corning, behandelt, der auf ein Beschichtungsgewicht von 0,5 Gramm pro Quadratmeter getrocknet wurde. Die nachfolgende Silicon-Zusammensetzung wurde aus dieser Mischung präpariert (alle Zahlen, die Teile in der Mischung bezeichnen, sind Teile bezogen auf das Gewicht der gesamten Mischung):

Dehesive 810 (Wacker Silicones) 30 Teile

Dehesive V83 (Wacker Silicones) 1,4 Teile

Dehesive C80 (Wacker Silicones) 0,6 Teile

Toluen 80 Teile

Isopar H 40 Teile
Die Silicon-Zusammensetzung wurde frei liegend auf der Primerschicht beschichtet und bei 130°C für 5 Minuten getrocknet, um ein Trockenbeschichtungsgewicht von 1 Gramm pro Quadratmeter zu erhalten.
Der sich ergebende Gegenstand (Platte) wurde dann unter Verwendung des Drucksystems 20 der vorliegenden Erfindung (im Detail vorstehend angegeben) mit Bild versehen, unter Vorgabe einer Empfindlichkeit von 350 mJ pro Quadratzentimeter, montiert auf einer wasserlosen Offset-Druckpresse. Die Platte wurde automatisch mit einer Mischung aus Isopar G (Isoparaffin von Exxon) und Polypropylenglykol gereinigt und auf einer lithographischen Offset-Presse unter Verwendung von wasserloser Farbe gedruckt.
Beispiel 2
Ein auf ein Lösungsmittel basierendes Zweikomponenten-Polyurethan wurde als eine Vorbeschichtung auf einer 175 Mikron dicken Melinex 339 Polyesterplatte vorbeschichtet. Die Polyurethan-Komponenten, Adcote 102A (Morton Adhesives Europe) und Catalyst F (Morton Adhesives Europe), wurden in einem Verhältnis von 100 Teilen bis 6,5 Teilen bezogen auf das Gewicht gemischt. Die Mischung wurde dann mit 80 Teilen bezogen auf das Gewicht an Methylethylenketon verdünnt und die erhaltene Mischung wurde auf der Melinex 339 Platte mit einem mit Draht umwickelten Stab, die Vorbeschichtung bildend, beschichtet. Die Vorbeschichtung wurde in einem Ofen für 2 Minuten bei 120°C zu einem Trockenbeschichtungsgewicht von einem Gramm pro Quadratmeter getrocknet. Die Vorbeschichtung wurde für einen Tag vor einer Beschichtung der nächsten Schicht aufbewahrt.
Die folgende Mischung wurde dann als eine Mischung (alle Zahlen, die Teile in der Mischung bezeichnen, sind Teile bezogen auf das Gewicht der gesamten Mischung) präpariert:

Desotech EO48 102 Teile

Flammruss 101 Carbon 50,4 Teile

Toluen 186 Teile

Dibutylphthalat 5 Teile
Die Mischung wurde einem Kugelmühlenmischen für 6 Stunden unterworfen und dann wurden 1 Teil an Neocryl CX-100 (Zeneca Corp.) eines Quervernetzungsmittels und 1 Teil Tilicom TIPT (Tetraisopropyl Titanat – Tioxid UK) zu dieser Mischung vor einem Beschichten auf der Vorbeschichtung mit einem Trockengewicht von 8 Gramm pro Quadratmeter, eine Schicht bildend, hinzugegeben. Die Schicht wurde für 2 Minuten bei 120°C getrocknet und wurde dann mit einem firmeneigenen Primer (NO. 1205 von Dow Corning) und der Silicon-Zusammensetzung, wie sie in Beispiel 1 beschrieben ist, beschichtet, und die erhaltene Platte wurde gemäß dem Verfahren, das in Beispiel 1 beschrieben ist, mit Bild versehen. Die Platte wurde automatisch mit Diacetonalkohol gewaschen und auf einer lithographischen Offset-Maschine mit wasserloser Farbe gedruckt.
Beispiel 3
Die folgende Mischung für die erste Beschichtung wurde hergestellt aus (alle Zahlen, die Teile in der Mischung bezeichnen, sind Teile bezogen auf das Gewicht der gesamten Mischung):

Tynt-Ayd 1379 (Daniel Products Company) 97,5 Teile

Toluen 105 Teile

Neocryl CX-100 Quervernetzer 1,3 Teile
Die Mischung wurde auf eine 175 Mikron dicke Melinex 506 Platte beschichtet und zu einem Beschichtungsgewicht von 5 Gramm pro Quadratzentimeter getrocknet.
Die folgende Siliconmischung (alle Zahlen, die Teile in der Mischung bezeichnen, sind Teile bezogen auf das Gewicht der gesamten Mischung) wurde dann präpariert:

SS4331 (GE Silicones-General Electric Company, Waterford, New York) 330 Teile

SS8010 (GE Silicones) 4,7 Teile

SS4300 (GE Silicones) 3,3 Teile

Toluen 670 Teile
Diese Mischung wurde auf der ersten Beschichtung mit einem Gewicht von 1 Gramm pro Quadratmeter beschichtet und bei 150°C für 5 Minuten getrocknet.
Beispiel 4

Die nachfolgende Zusammensetzung wurde als eine Mischung hergestellt (alle Zahlen, die Teile in der Mischung bezeichnen, sind Teile bezogen auf das Gewicht der gesamten Mischung):

Neorez 9678	25 Teile
Cosslinker CX-100	1,75 Teile
2-Butoxyethanol	2,5 Teile
Stantone 90WD01 (Harwick Chemical Corporation)	50 Teile
Wasser (destilliert)	75 Teile
Q2-5211 (Superbenetzungsmittel – Dow Corning)	1,5 Teile

Diese Mischung wurde auf einer 175 Mikron dicken Melinex 725 Polyesterplatte beschichtet und bei 140°C für 3 Minuten, eine erste Beschichtung bildend, getrocknet. Diese erste Beschichtung wurde für eine Woche gealtert. Diese erste Beschichtung wurde dann mit dem firmeneigenen Primer 92-023 (Dow Corning) auf ein Gewicht von 1 Gramm pro Quadratmeter beschichtet, bei 120°C für 2 Minuten getrocknet, was eine Primer-Beschichtung bildete. Die Siliconmischung von Beispiel 3 wurde auf ein Trockengewicht von 1 Gramm pro Quadratmeter, auf der Primer-Beschichtung, beschichtet, bei 150°C für 5 Minuten gehärtet. Die erhaltene Platte wurde mit einer Mischung aus Isopar G und Polypropylenalkohol gewaschen und auf einer lithographischen Offset-Maschine mit wasserloser Farbe gedruckt.
Es wird ersichtlich werden, dass Fachleute auf dem betreffenden Fachgebiet dieser Erfindung nicht auf das eingeschränkt sind, was besonders dargestellt und vorstehend beschrieben worden ist. Im Gegensatz dazu ist der Schutzumfang der vorliegenden Erfindung durch die Ansprüche, die folgen, definiert.

Claims

Bilderzeugungsvorrichtung, die umfasst: eine Vielzahl von IR-Laserdioden (32A bis 32E), die jeweils mit einer entsprechenden Lichtleitfaser (33A bis 33E) gekoppelt sind, wobei die Lichtleitfasern (33A bis 33E) in einem Abstand zu einer Belichtungsfläche ausgerichtet sind und einen Ausgangs-Lichtstrahl bereitstellen; und eine Linsenanordnung (38), die den Ausgangs-Lichtstrahl auf der Belichtungsfläche abbildet, dadurch gekennzeichnet, dass die Linsenanordnung (35) telezentrisch ist und in Bezug auf die IR-Laserdioden (32A bis 32E) stationär ist.
Bilderzeugungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei: die numerische Ausgangsapertur der Linsenanordnung (35) kleiner ist als 0,45.
Bilderzeugungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei: die numerische Ausgangsapertur der Lichtleitfasern (33A bis 33E) kleiner ist als 0,15.
Bilderzeugungsvorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, wobei die Energie der Laserdioden (32A bis 32E) wenigstens 0,5 Watt beträgt.
Bilderzeugungsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, die des Weiteren eine Energie-Änderungseinrichtung umfasst, die an jeder der Laserdioden angebracht ist.
Bilderzeugungsvorrichtung nach Anspruch 5, wobei die Energie-Änderungseinrichtung eine Strom-Änderungseinrichtung (116) umfasst, die den Strom jeder Laserdiode während der Belichtung ändert.
System zum Belichten eines Druckelementes mit einem Muster, das ein zu druckendes Bild darstellt, wobei das System die Bilderzeugungsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche enthält und des Weiteren umfasst: eine Trommel (25) zum Anbringen eines IR-empfindlichen Druckelementes auf einer Oberfläche derselben, wobei sich die Trommel (25) um eine Längsachse derselben herum dreht, um Belichtung des Druckelementes zwischen Zeilen mit den Informationen zu bewirken, die das Bild darstellen; und eine Bewegungsvorrichtung, die an der Bilderzeugungsvorrichtung angebracht ist, wobei die Bewegungsvorrichtung im Allgemeinen parallel zu der Längsachse der Trommel (25) ist, um Belichtung des Druckelementes innerhalb von Zeilen zu bewirken.
Verfahren zum Steuern der Punktgröße der Bilderzeugungsvorrichtung eines Systems nach Anspruch 7, wobei das Verfahren den Schritt des selektiven Variierens der Energie der Laserdioden (32A bis 32E) während der Belichtung, um die dadurch entstehende Punktgröße zu verringern oder zu vergrößern, umfasst.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei das selektive Variieren während der Belichtung dadurch gekennzeichnet ist, dass es umfasst: entweder selektives Variieren des den Laserdioden bereitgestellten Stroms; oder Einstellen der Energie der Laserdioden vor der Belichtung und fliegende Bestimmung des jeder Laserdiode bereitzustellenden Ist-Stroms während der Belichtung; wobei das selektive Variieren des Stroms durch Einstellen vor der Belichtung umfasst: Abbilden der Änderungen der Position der Trommeloberfläche in Bezug auf die ausgerichteten Lichtleitfasern; oder Abbilden der Änderungen des Punkt-Anteils einer Bezugsbelichtung auf einer Trommeloberfläche; und Definieren einer Korrekturfunktion zwischen den Änderungen der Position und der Energie der Laserdioden; und/oder fliegende Bestimmung des Ist-Stroms, die umfasst: Bereitstellen einer Position auf der Trommeloberfläche oder Bereitstellen einer Position auf der Trommeloberfläche und ihres aktuellen Punkt-Anteils; und Verwenden der Korrekturfunktion, um einen Korrekturfaktor zu bestimmen und so die Energie der Laserdiode zu korrigieren.