DE69115667T2

DE69115667T2 - Kontrollsystem für funkenentladungsaufzeichnungskopf

Info

Publication number: DE69115667T2
Application number: DE69115667T
Authority: DE
Inventors: John Gardiner; Harry Roberts; Richard Williams
Original assignee: Presstek LLC
Current assignee: Presstek LLC
Priority date: 1990-07-17
Filing date: 1991-06-13
Publication date: 1996-08-22
Anticipated expiration: 2011-06-14
Also published as: DE69115667D1; EP0493584B1; WO1992001567A1; JPH0767792B2; EP0493584A4; EP0493584A1; CA2065850C; ATE131778T1; US5121688A; JPH05501835A

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Es gibt viele verschiedene bekannte Arten, eine Papierkopie in schwarzweiß und in Farbe zu drucken. Herkömmliche Techniken sind der Buchdruck, der Rotationstiefdruck und der Offsetdruck. Die herkömmlichen Druckverfahren erzeugen Kopien hoher Qualität. Wenn jedoch lediglich eine begrenzte Anzahl von Kopien gewünscht wird, sind die Kopien relativ teuer.
Im Fall des Buchdrucks und des Tiefdrucks ergeben sich die größten Kosten aus der Tatsache. daß das Bild in die Platte geschnitten oder geätzt werden muß, und zwar unter Verwendung teuerer fotografischer Maskier- bzw. chemischer Ätztechniken. Platten sind auch bei der Offsetlithografie erforderlich. Die Platten haben jedoch die Form von Bahnen oder Folien, die relativ billig in der Herstellung sind. Das Bild ist auf der Platte oder Bahn als wasserannehmende (hydrophile) und wasserabweisende (hydrophobe) Oberflächen vorhanden; wasserabweisende Flächen sind im allgemeinen auch ölannehmend oder farbannehmend. Bei der Naßlithografie werden Wasser und danach Farbe auf die Oberfläche der Platte aufgebracht. Wasser hat die Tendenz, auf der hydrophilen oder wasserannehmenden Fläche der Platte zu haften. wobei eine dünne Wasserschicht auf ihr entsteht, die keine Farbe annimmt. Die Farbe haftet aber wohl auf den wasserabweisenden Flächen der Platte, und diese mit Farbe behafteten Flächen, die normalerweise den bedruckten Bereichen des Originaldokuments entsprechen. werden auf einen relativ weichen Drucktuchzylinder und von dort auf das Papier oder einen anderen Aufzeichnungsträger übertragen, der mittels eines Druckzylinders mit der Oberfläche des Drucktuchzylinders in Berührung gebracht wird.
Die meisten herkömmlichen Offsetplatten werden auch fotografisch hergestellt. In einem typischen negativverarbeitenden subtraktiven Verfahren wird. das Originaldokument fotografiert, um ein fotografisches Negativ zu erzeugen. Das Negativ wird auf einer Aluminiumplatte angeordnet. die eine wasserannehmende Oxidoberfläche aufweist, die mit einem Fotopolymer beschichtet ist. Nach Belichtung durch das Negativ hindurch härten die Bereiche der Beschichtung, die das Licht empfangen haben (die den dunklen oder bedruckten Bereichen des Originals entsprechen), zu einem dauerhaften ölannehmenden Zustand aus. Die Platte wird dann einem Entwicklungsverfahren unterzogen, das die nichtgehärteten Bereiche der Beschichtung, die kein Licht empfangen haben (die den hellen oder Hintergrundbereichen des Originals entsprechen), entfernt. Die resultierende Platte trägt jetzt ein positives oder direktes Bild des Originaldokuments.
Wenn eine Druckerpresse mit mehr als einer Farbe drucken soll, ist eine getrennte, jeder Farbe entsprechende Druckplatte erforderlich, wobei jede normalerweise fotografisch hergestellt wird. Zusätzlich zur Herstellung der entsprechenden Platten für die verschiedenen Farben müssen die Platten richtig auf den Plattenzylindern in der Druckerpresse angeordnet werden und die Winkelpositionen der Zylinder so koordiniert werden, daß die Farbkomponenten. die mit verschiedenen Zylindern gedruckt werden, auf den gedruckten Kopien genau übereinstimmen.
Die Entwicklung von Lasern hat die Herstellung von lithografischen Platten in einem bestimmten Maße vereinfacht. Anstelle des Aufbringens des Originalbildes mit fotografischen Mitteln auf die fotolackbeschichtete Druckplatte, wie oben beschrieben, wird das Originaldokument oder -bild Zeile für Zeile von einer optischen Abtasteinrichtung abgetastet, die Folgen von Bildsignalen entwickelt, und zwar eine für jede Farbe. Diese Signale werden darin verwendet, um eine Laser-Zeicheneinrichtung zu steuern, das auf die Fotolackbeschichtung auf der lithografischen Platte schreibt und diese somit belichtet. um die Beschichtung in denjenigen Bereichen aushärten zu lassen, die Licht empfangen haben. Diese Platte wird dann auf die übliche Art und Weise entwickelt, indem die unbelichteten Bereiche der Beschichtung entfernt werden, um für diese Farbe ein direktes Bild auf der Platte zu erzeugen. Daher ist es noch erforderlich, jede Platte chemisch zu äfzen, um ein Bild auf dieser Platte zu erzeugen.
Es hat bisher bestimmte Versuche gegeben, stärkere Laser zu vervienden, um durch Verdampfen der Oberflächenbeschichtung Bilder auf lithografische Platten zu schreiben, um dann keine Entwicklung mehr durchführen zu müssen. Die Verwendung solcher Laser für diesen Zweck ist jedoch bisher nicht ganz zufriedenstellend, weil die Beschichtung auf der Plafte mit dem bestimmten Laser kompatibel sein muß; diese Anforderung schränkt die Wahl der Beschichtungsmaterialien ein. Außerdem sind die Impulsfrequenzen bestimmter Laser, die für diesen Zweck verwendet werden, so niedrig, daß die Zeit, die erforderlich ist, um Halbtonbilder auf der Platte zu erzeugen, unannehmbar lang ist.
Es hat bisher auch Versuche gegeben, Rasterelektronenstrahlgeräte zu verwenden, um die Oberflächenbeschichtungen auf Platten, die zum Drucken verwendet werden, wegzuätzen. Solche Maschinen sind jedoch sehr teuer. Außerdem setzen sie voraus, daß das Werkstück, d.h. die Platte, in einem vollständigen Vakuum gehalten wird, wodurch solche Geräte für die tägliche Verwendung in einer Druckeinrichtung bzw. Druckerei unpraktisch werden.
Bilder sind bisher auch durch Elektroerosion auf eine lithografische Platte aufgebracht worden. Eine Plattenart. die zur derartigen Bilderzeugung geeignet ist und in US-P-4596733 offenbart ist, hat ein ölannehmendes Kunststoffsubstrat. z.B. eine Kunststoffolie der Marke Mylar. mit einer dünnen Beschichtung aus Aluminiummetall mit einem Überzug, der leitendes Graphit enthält; der Überzug wirkt wie ein Schmiermittel und schützt die Aluminiumschicht gegen Kratzer. Eine Taststiftelektrode, die mit der graphithaltigen Oberflächenbeschichtung in Berührung steht, wird dazu gebracht, sich über die Oberfläche der Platte zu bewegen und wird entsprechend den ankommenden Bildsignalen mit Impulsen versorgt. Der resultierende Stromfluß zwischen der Elektrode und der dünnen Metallbeschichtung ist konstruktionsgemäß groß genug, um diese dünne Metallbeschichtung und die darüberliegende leitende graphithaltige Oberflächenschicht wegzuerodieren, wodurch das darunterliegende farbannehmende Kunststoffsubstrat auf den Bereichen der Platte, die den bedruckten Abschnitten des Originaldokuments entsprechen, freigelegt wird. Dieses Verfahren zur Herstellung von lithografischen Platten ist insofern vorteilhaft, als der beschriebene Elektroerosionsvorgang nur auf diejenigen Platten wirkt, deren leitende Oberflächenbeschichtungen sehr dünn sind; außerdem zerkratzt die Taststiftelektrode, die die Oberfläche der Platte berührt, mitunter die Platte. Dadurch wird das Bild die Platte geschrieben wird, schlechter, weil die Kratzer unbeabsichtigte und unerwünschte Bildbereiche auf der Platte bilden, die unerwünschte Zeichen auf die Kopien drucken.
Schließlich ist uns ein Drucksystem bekannt, das ein Bild auf einer lithografischen Platte erzeugt, während die Platte praktisch auf dem Plattenzylinder in der Druckerpresse angeordnet ist. Die zylindrische Oberfläche der Platte, die so behandelt ist, daß sie entweder ölannehmend oder wasserannehmend ist, wird mit einer unten- bzw. Farbstrahleinrichtung beschrieben, die über die Oberfläche der Platte geführt wird.
Farbstrahleinrichtung wird so gesteuert, daß sie auf der Plattenoberfläche ein thermoplastisches Bildformungsharz oder -material aufbringt, das eine gewünschte Affinität für die Druckfarbe hat, die verwendet wird, um die Kopien zu drucken. Das Bildformungsmaterial kann beispielsweise für die Druckfarbe anziehend sein, so daß die Farbe auf der Platte in denjenigen Bereichen, wo das Bildformungsmaterial vorhanden ist, haftet, und kann gegen das "Waschen" widerstandsfähig sein, die in der Druckerpresse angewendet wird, um einen Farbauftrag auf die Hintergrundbereiche des Bildes auf der Platte zu verhindern.
Obwohl das bekannte System in bestimmten Anwendungen zur Zufriedenheit arbeitet, ist es nicht immer möglich, thermoplastisches Bildformungsmaterial bereitzustellen, das für Farbstrahlaufbringung geeignet ist und das auch die gewünschte Affinität für alle Farben hat, die normalerweise zur Herstellung von lithografischen Kopien verwendet werden. Außerdem sind Farbstrahldrucker im allgemeinen nicht in der Lage, hinreichend kleine Farbpunkte zu erzeugen. um die Erzeugung von glatten kontinuierlichen Tönen auf den gedruckten Kopien zu ermöglichen; d.h. die Auflösung ist nicht hoch genug.
Trotz aller oben beschriebenen Bemühungen, die verschiedenen Aspekte der lithografischen Plattenherstellung und des Offsetdrucks zu verbessern, haben also diese Bemühungen nicht zum vollen Erfolg geführt, in erster Linie wegen der begrenzten Anzahl von verschiedenen Plattenkonstruktionen. die zur Verfügung stehen, und wegen der begrenzten Anzahl der verschiedenen Techniken für eine praktische und wirtschaftliche Bilderzeugung auf diesen bekannten Platten. Demzufolge wäre es sehr erwünscht, wenn neue und andere lithografische Platten verfügbar würden, auf denen Bilder mittels Schreibvorrichtungen erzeugt werden könnten, die in der Lage sind, auf die ankommenden Daten zu reagieren, um ein positives oder negatives Bild direkt auf die Platte derartig aufzubringen, daß es vermieden wird, daß die Platte danach verarbeitet werden muß, um dieses Bild zu entwickeln oder zu fixieren.
Das US-P-4911075, das oben erwähnt worden ist, betrifft eine Vorrichtung zur Bilderzeugung auf einer lithografischen Druckplatte, wie es im Oberbegriff des Anspruchs 1, der beigefügt ist, definiert ist.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Die Erfindung umfaßt ein Industrieerzeugnis, das die Merkmale und Eigenschaften aufweist, die in den hier beschriebenen Konstruktionen als Beispiele aufgeführt sind, und die verschiedenen Schritte und die Beziehung eines oder mehrerer dieser Schritte zu den anderen und die Vorrichtung mit den Merkmale des Aufbaus, einer Kombination von Elementen und der Anordnung von Teilen, die geeignet sind, diese Schritte auszuführen, und zwar alle, wie in der folgenden ausführlichen Beschreibung als Beispiele angeführt, und der Umfang der Erfindung ist in den Ansprüchen ausgeführt. Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Vorrichtung bereitgestellt, wie im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 definiert.
Gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden Bilder auf die lithografische Druckplatte aufgebracht, indem die Plattenoberflächeneigenschaften an ausgewählten Punkten oder Bereichen der Platte verändert werden, und zwar unter Verwendung eines berührungslosen Schreibkopfes, der über die Oberfläche der Platte streicht und durch ankommende Bildsignale gesteuert wird. die dem Originaldokument oder -bild, das kopiert wird, entsprechen. Der Schreibkopf verwendet eine genau positionierte Hochspannungsfunkentladungselektrode, um auf der Oberfläche der Platte eine mit intensiver Erwärmung verbundene Funkenzone sowie eine Koronazone in einem kreisförmigen Bereich, der die Funkenzone umgibt, zu erzeugen. Als Antwort auf die ankommenden Bildsignale und sonstige Daten (z.B. Punktgröße. Rasterwinkel, Rasterfeinheit usw.). die vom Bediener über Tasten eingegeben werden und mit den Bildsignalen gemischt werden, werden Hochspannungsimpulse mit genau gesteuerten Spannungs- und Stromprofilen an die Elektrode angelegt, um genau positionierte und definierte Funken/Koronaentladungen zur Platte zu erzeugen, die ausgewählte Punkte oder Bereiche der Plattenoberfläche ätzen, erodieren oder anderweitig transformieren, wobei diese für Druckfarbe, die auf die Platte aufgebracht wird, um die gedruckten Kopien herzustellen, entweder empfänglich oder nichtempfänglich werden.
Lithografische Platten werden zu Anfang als farbannehmende oder ölannehmende Platten ausgeführt, indem sie mit Oberflächenbereichen versehen werden, die aus nichtoxidierten Metallen oder Kunststoffmaterialien bestehen, an denen Farben auf Öl- oder Gummibasis ohne weiteres hatten. Andererseits werden Platten zu Beginn auf eine von drei Art und Weisen als wasserannehmende oder hydrophile Platten ausgeführt. Eine Plattenausführungsform ist mit einer galvanisierten, beispielsweise verchromten Metalloberfläche versehen, deren Topographie und Eigenschaft darin besteht, daß sie durch Oberflächenspannung feucht wird. Eine zweite Platte hat eine Oberfläche, die aus einem Metalloxid. z.B. Aluminumoxid. besteht, das mit Wasser Hydrat bildet. Der dritte Plattenaufbau wird mit einer polaren Kunststoffoberfläche bereitgestellt, die außerdem aufgerauht ist, um sie wasserannehmend zu machen.
Die vorliegende Vorrichtung kann Bilder auf alle diese verschiedenen lithografischen Platten schreiben, und zwar unabhängig davon, ob die Oberfläche farbannehmend oder wasserannehmend ist. Das heißt, wenn die Plattenoberfläche zu Beginn wasserannehmend ist, schreibt unsere Vorrichtung ein positives oder direktes Bild auf die Platte, indem sie die Punkte oder Bereiche der Platte, die dem bedruckten Teil des Originaldokuments entsprechen ölannehmend macht. Wenn andererseits die Plattenoberfläche zu Beginn ölannehmend ist, bringt die Vorrichtung einen Hintergrund oder ein negatives Bild auf die Plattenoberfläche auf, indem sie die Punkte oder Bereiche, die dem Hintergrund oder dem nichtbedruckten Teil des Originaldokuments entsprechen, wasserannehmend oder ölabweisend macht. Da die meisten Dokumente weniger bedruckte Fläche als nichtbedruckte Fläche haben, wird direktes oder positives Beschreiben normalerweise bevorzugt, um die Größe der Plattenoberfläche, die beschrieben oder konvertiert werden muß, zu minimieren.
Die Plattenbilderzeugungsvorrichtung gemäß unserer Erfindung wird bevorzugt als Abtast- oder Zeicheneinrichtung mit einem Schreibkopf implementiert, der aus einer oder mehrerer Funkenentladungselektroden besteht. Die Elektrode (oder Elektroden) wird (oder werden) auf der Arbeitsfläche der lithografischen Platte positioniert und relativ zur Platte bewegt, um die Plattenoberfläche insgesamt zu überstreichen. Die Elektrode wird von einem ankommenden Strom von Bildsignalen gesteuert, die ein Originaldokument oder -bild elektronisch darstellen. Die Signale können von irgendeiner geeigneten Quelle. z.B. von einer optischen Abtasteinrichtung, einer Platten- oder Bandleseeinrichtung, einem Computer usw.. stammen. Diese Signale sind so formatiert, daß die Funkentladungselektrode oder -elektroden ein positives oder negatives Bild auf die Oberfläche der lithografischen Platte, die dem Originaldokument entspricht, schreibt bzw. schreiben.
Wenn die lithografischen Platten, die von unserer Vorrichtung mit einem Bild beschrieben wird, flach sind, dann kann oder können die Funkentladungselektrode bzw. -elektroden in eine Flachbettabtasteinrichtung oder Zeicheneinrichtung einbegriffen sein. Normalerweise sind solche Platten jedoch so ausgeführt, daß sie auf einem Plattenzylinder angeordnet werden. Demzufolge ist bei den meisten Anwendungen der Funkentladungsschreibkopf in eine sogenannte Walzenabtasteinrichtung oder Walzenzeicheneinrichtung einbegriffen, wobei die lithografische Platte auf der zylindrischen Oberfläche der Walze angeordnet ist. Tatsächlich kann, wie wir zeigen werden, unsere Erfindung mit einer lithografischen Platte praktiziert werden, die bereits in einer Druckerpresse angeordnet ist, um an Ort und Stelle ein Bild auf diese Platte aufzubringen. Bei dieser Anwendung bildet der Plattenzylinder selbst die Walzenkomponente der Abtast- oder des Zeicheneinrichtung.
Um die erforderliche Relativbewegung zwischen dem Funkenentladungsschreibkopf und der zylindrischen Platte zu erreichen, kann die Platte um ihre Achse gedreht und der Kopf parallel zur Drehachse bewegt werden, so daß die Platte in Umfangsrichtung überstrichen wird, wobei das Bild auf der Platte in axialer Richtung "größer wird". Als Alternative kann der Schreibkopf parallel zur Walzenachse bewegt und die Walze nach jedem Durchlauf des Kopfes in bezug auf den Winkel inkrementiert werden, so daß das Bild auf der Platte in bezug auf den Umfang größer wird. In beiden Fällen ist nach einer vollständigen Überstreichung durch den Kopf ein Bild, das dem Originaldokument oder -bild entspricht, auf der Oberfläche der Druckplatte aufgebracht.
Jede Elektrode wird, wenn sie die Platte überquert, in einem sehr kleinen feststehenden Abstand über der Plattenoberfläche gehalten und darf diese Oberfläche nicht zerkratzen. Als Antwort auf die ankommenden Bildsignale, die normalerweise ein Halbton- oder Rasterbild darstellen, wird jede Elektrode beim Überstreichen an ausgewählten Punkten mit einem Impuls versorgt oder nicht versorgt, und zwar in Abhängigkeit davon, ob die Elektrode entsprechend den ankommenden Daten an diesen Stellen schreiben oder nicht schreiben soll. Immer wenn die Elektrode mit einem Impuls versorgt wird, tritt zwischen der Elektrodenspitze und dem bestimmten Punkt auf der Platte gegenüber der Spitze eine Hochspannungsfunkenentladung auf. Die Wärme aus dieser Funkenentladung und das begleitende Koronafeld, das den Funken umgibt, ätzt oder transformiert anderweitig die Oberfläche der Platte in einer steuerbaren Art und Weise, um einen Bildformungsfleck oder -punkt auf der Plattenoberfläche zu erzeugen. Dieser Punkt ist nach Form und Tiefe des Eindringens in die Platte genau definiert.
Vorzugsweise ist die Spitze bzw, das vordere Ende jeder Elektrode als Sitze ausgeführt, um eine genaue Steuerung der Schärfe des Punktes auf der Platte zu erreichen, die von der Funkenentladung durch diese Elektrode bewirkt wird. Tatsächlich kann die Impulsdauer, der Strom oder die Spannung. die die Entladung steuern, verändert werden, um einen veränderlichen Punkt auf der Platte zu erzeugen. Außerdem kann die Polarität der Spannung, die an die Elektrode angelegt wird, positiv oder negativ sein, und zwar in Abhängigkeit von der Art der Plattenoberfläche, die durch das Schreiben beeinflußt wird, d.h. in Abhängigkeit davon, ob in jedem Bildpunkt Ionen von der Oberfläche der Platte weg angezogen oder zur Oberfläche der Platte hin abgestoßen werden müssen, um die Oberfläche in diesem Punkt zu transformieren, um sie als Bild vom Rest der Plattenoberfläche zu unterscheiden (z.B. um sie im Fall des direkten Schreibens auf eine Platte, deren Oberfläche wasserannehmend ist, ölannehmend zu machen). Auf diese Weise können Bildpunkte auf die Plattenoberfläche geschrieben werden, die Durchmesser in der Größenordnung von 0.13 mm (0.005 Zoll) bis hinunter zu 0,003 mm (0.001 Zoll) haben.
Nach einer vollständigen Überstreichung der Platte hat die Vorrichtung auf die Platte ein vollständiges Rasterbild in Form einer Vielzahl von Oberflächenflecken oder -punkten aufgebracht, die sich in ihrer Affinität zur Farbe von den Abschnitten der Plattenoberfläche unterscheiden, die nicht den Funkenentladungen durch die Abtastelektrode ausgesetzt waren.
Unter Verwendung unserer Methode und unseres Verfahrens können also Bilder mit hoher Qualität auf spezielle lithografische Platten aufgebracht werden, die viele verschiedene Plattenoberflächen aufweisen, die entweder für Trocken- oder Naßoffsetdruck geeignet sind. In allen Fällen wird das Bild relativ schnell und wirksam und in einer genau gesteuerten Art und Weise auf die Platte aufgebracht, so daß das Bild auf der Platte genau den Abdruck des Originaldokuments darstellt. Unter Verwendung unserer Technik kann eine lithografischen Platte mit einem Bild beschrieben werden, während sie in ihrer Druckerpresse angeordnet ist, wodurch die Vorbereitungszeit beträchtlich verringert wird. Eine noch größere Verringerung der Vorbereitungszeit ergibt sich, wenn die Erfindung auf Platten praktiziert vii rd, die in einer Mehrfarbendruckerpresse angeordnet sind, weil die genaue Farbübereinstimmung zwischen den Platten auf den verschiedenen Plattenzylindern elektronisch (und nicht manuell) durchgeführt werden kann, indem die Zeiten der Eingabedaten, die an die Elektroden angelegt werden, die das Schreiben des Bildes auf die entsprechenden Platten steuern, gesteuert werden. Als Konsequenz aus der oben beschriebenen Kombination von Merkmalen sollte unser Verfahren und unsere Vorrichtung zum Aufbringen von Bildern auflithografische Platten und die Platten selbst in der Druckindustrie eine breite Anwendung finden.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Für ein besseres Verständnis der Art und der Aufgaben der Erfindung, wird die Erfindung nachstehend ausführlich in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen beschrieben. Dabei zeigen:
Fig. 1 eine Teildarstellung einer Offsetdruckerpresse mit einer lithografischen Druckplatte, die gemäß der vorliegenden Erfindung ausgeführt ist;
Fig. 2 eine isometrische Ansicht mit einem großen Maßstab, die den Plattenzylinderabschnitt der Druckerpresse gemäß Fig. 1 genauer darstellt;
Fig. 3 eine Schnittansicht der Linie 3-3 gemäß Fig. 2 mit einem größeren Maßstab, die den Schreibkopf darstellt, der ein Bild auf die Oberfläche des Plattenzylinders gemäß Fig. 2 aufbringt, wobei die zugehörigen elektrischen Komponenten in einem Blockschaltbild dargestellt sind;
Fig. 4A eine schematische Seitenansicht eines Sensormechanismus, der verwendet wird, um den Abstand zwischen dem Schreibkopf und der Platte, auf der das Bild erzeugt wird, zu überwachen;
Fig. 4B und 4C eine Vorder- bzw. eine geschnittene Seitenansicht des Sensorkopfes;
Fig. 5 eine Draufsicht des Schreibkopfes und der Sensoranordnung. die auch Längsneigungs- und Querneigungseinstellkomponenten zeigt;
Fig. 6A und 6B eine isometrische bzw. eine vergrößerte Vorderansicht eines Mehrfachabtaststift-Schreibkopfes; und
Fig. 7 die Form einer besonders bevorzugten Kurvenscheibe, die verwendet wird, um die Position der Schreib- und Sensorköpfe relativ zum Plattenzylinder zu ändern.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

Betrachten wir zunächst Fig. 1 der Zeichnungen, die eine mehr oder weniger herkömmliche Offsetdruckerpresse zeigt, die insgesamt mit 10 bezeichnet ist und die unter Verwendung von lithografischen Platten, die gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt sind, Kopien drucken kann.
Die Druckerpresse 10 weist einen Plattenzylinder oder eine Walze 12 auf, um die eine lithografische Platte 13 gewickelt ist, deren gegenüberliegende Ränder mittels eines herkömmlichen Klemmechanismus 12a, der in den Zylinder 12 einbegriffen ist, auf der Platte fest angeordnet sind. Der Zylinder 12 oder genauer die Platte 13 auf diesem berührt die Oberfläche eines Drucktuchzylinders 14, der sich wiederum in Berührung mit einem Druckzylinder 16 mit großem Durchmesser dreht. Die zu bedruckende Papierbahn P ist auf der Oberfläche des Zylinders 16 angeordnet, so daß sie durch den Spalt zwischen den Zylindern 14 und 16 läuft, bevor sie zum Austrittsende der Druckerpresse 10 befördert wird. Farbe zum Farbauftragen auf die Platte 13 wird über eine Farbwalzenfolge 22 geliefert, deren unterste Walze 22a in Rolleingriff mit der Platte 13 ist, wenn die Druckerpresse 10 druckt. Wie es bei Druckerpressen dieser Art üblich ist, sind die verschiedenen Zylinder alle mechanisch miteinander verbunden, so daß sie gleichmäßig von einem einzigen Antriebsmotor angetrieben werden.
Die dargestellte Druckerpresse 10 ist für Naß- sowie für Trockendruck geeignet. Demzufolge weist sie eine herkömmliche Befeuchtungs- oder Springbrunnenanordnung 24 auf, die zur Walze 12 hin und von dieser weg in den vom Pfeil A in Fig. 1 angezeigten Richtungen zwischen einer aktiven und einer nichtaktiven Position beweglich ist. Die Anordnung 24 weist eine herkömmliche Wasserwalzenfolge auf, die insgesamt mit 26 bezeichnet ist und die Wasser aus einem Behälter 26a an eine Walze 26b weitergibt, die, wenn die Befeuchtungsanordnung aktiv ist, mit der Platte 13 und der Zwischenwalze 22b der Farbwalzenfolge 22 in Rolleingriff ist, wie in Fig. 1 dargestellt.
Wenn die Druckerpresse 10 im Trockendruckmodus arbeitet, ist die Befeuchtungsanordnung 24 nicht aktiv, so daß die Walze 26b von der Walze 22b und somit von der Platte 13 entfernt ist, wie mit durchgezogenen Linien in Fig. 1 dargestellt, und es wird kein Wasser an die Platte übergeben. Die lithografische Platte auf dem Zylinder 12 ist in diesem Fall für den Trockendruck bestimmt. Sie hat eine Oberfläche, die ölabweisend oder farbabweisend ist, außer in den Bereichen, auf die geschrieben worden ist, oder auf denen ein Bild erzeugt worden ist, um sie ölannehmend zu machen. Während sich der Zylinder 12 dreht, kommt die Platte mit der farbbeschichteten Walze 22a der Farbwalzenfolge 22 in Berührung. Die Bereiche der Plattenoberfläche, die beschrieben und somit ölannehmend gemacht worden sind, nehmen von der Walze 22a Farbe an. Diejenigen Bereiche der Plattenoberfläche, die nicht beschrieben worden sind, nehmen keine Farbe an. Nach einer Umdrehung des Zylinders 12 ist also das Bild, das auf die Platte geschrieben worden ist, mit Farbe versehen oder entwickelt. Dieses Bild wird dann auf den Drucktuchzylinder 14 und schließlich auf die Papierbahn P übertragen, die durch Drücken in Berührung mit dem Drucktuchzylinder gebracht wird.
Wenn die Druckerpresse 10 im Naßdruckmodus arbeitet, ist die Befeuchtungsanordnung 24 aktiv, so daß die Wasserwalze 26b die Farbwalze 22b und die Oberfläche der Platte 13 berührt, wie in Fig. 1 dargestellt. In diesem Fall hat die Platte 13 eine Oberfläche, die wasserannehmend ist, außer in den Bereichen, die beschrieben worden sind, um sie ölannehmend zu machen. Diejenigen Bereiche, die den bedruckten Bereichen des Originaldokuments entsprechen, nehmen kein Wasser an, Während sich in dieser Betriebsart der Zylinder 12 (im Uhrzeigersinn gemäß Fig. 1) dreht, werden durch die Walzen 26b und 22a Wasser bzw. Farbe auf die Oberfläche der Platte 13 aufgebracht. Das Wasser haftet auf den wasserannehmenden Bereichen dieser Oberfläche (die dem Hintergrund oder den Nichtbildbereichen des Originaldokuments entsprechen), und diejenigen Bereiche, die mit Wasser behaftet sind, nehmen keine Farbe von der Walze 22a an. Andererseits nehmen die ölannehmenden Bereiche der Plattenoberfläche, die von der Walze 26 befeuchtet worden sind, Farbe von der Walze 22a an, wobei wiederum ein mit Farbe versehenes Bild auf der Oberfläche der Platte ausgebildet wird. Wie oben beschrieben, wird dieses Bild über die Drucktuchwalze 14 auf die Papierbahn P auf dem Zylinder 16 übertragen.
Während das Bild, das auf die lithografische Platte 13 aufgebracht werden soll, auf die Platte geschrieben werden kann, während sich die Platte außerhalb der Druckerpresse befindet, eignet sich unsere Erfindung zur Bilderzeugung auf der Platte, während die Platte auf dem Plattenzylinder 12 angeordnet ist. Die Vorrichtung dazu wird nachstehend mit Bezug auf Fig. 2 beschrieben. Wie in Fig. 2 dargestellt, ist der Plattenzylinder 12 im Druckerpressenrahmen 10a drehbar gelagert und wird vön einem normalen Elektromotor 34 oder einer anderen herkömmlichen Einrichtung in Drehbewegung versetzt. Die Winkelposition des Zylinders 12 wird von einer herkömmlichen Einrichtung, z.B. von einem Wellencodierer 36 und einem Detektor 36a überwacht; der Codierer 36 dreht sich mit dem Motoranker.
Ebenfalls gelagert im Rahmen 10a neben dem Plattenzylinder 12 ist eine Schreibkopfanordnung, die insgesamt mit 42 bezeichnet ist. Diese Anordnung weist eine Leitspindel 42a auf, deren gegenüberliegende Enden im Druckerpressenrahmen 10a drehbar gelagert sind, wobei der Rahmen auch die gegenüberliegenden Enden einer Führungsstange 42b trägt, die parallel zur Leitspindel 42a beabstandet ist. Für eine Bewegung entlang der Leitspindel und der Führungsstange angeordnet ist ein Druckkarren 44. Wenn die Leitspindel von einem Schrittmotor 46 gedreht wird, bewegt sich der Druckkarren 44 axial in bezug auf den Plattenzylinder 12.
Der Zylinderantriebsmotor 34 und der Schrittmotor 46 arbeiten synchron mittels einer Steuereinrichtung 50 (in Fig. 3 dargestellt), die auch Signale vom Detektor 36a empfängt, so daß, während sich die Walze dreht, der Druckkarren sich axial entlang der Walze bewegt, wobei die Steuereinrichtung die augenblickliche relative Position des Druckkarrens und des Zylinders in jedem gegebenen Moment "kennt". Die Steuerschaltung. die dafür erforderlich ist, ist bereits bei Abtasteinrichtungen und bei Zeicheneinrichtungen bekannt.
Betrachten wir nun Fig. 3. das eine Ausführungsform des Druckkarrens 44 darstellt. Er weist einen Block 52 mit einer Gewindeöffnung 52a zum einschraubbaren Aufnehmen der Leitspindel 42a und eine zweite parallele Öffnung 52b zum gleitfähigen Aufnehmen der Führungsstange 42b auf. Eine Bohrung oder Aussparung 54 erstreckt sich von der Unterseite des Blocks 52 zum gleitfähigen Aufnehmen eines Schreibkopfes 56, der aus einem geeigneten festen elektrischen Isoliermaterial hergestellt ist. Ein Axialdurchgang 57 erstreckt sich durch den Kopf 56 zum paßfähigen Aufnehmen einer Drahtelektrode 58, deren Durchmesser der Deutlichkeit halber vergrößert worden ist. Das obere Ende 58a der Drahtelektrode ist in einem Sockel 62 aufgenommen und verankert, der am oberen Ende des Kopfes 56 angeordnet ist, und das untere Ende 58b der Elektrode 58 ist vorzugsweise mit einer Spitze versehen, wie in Fig. 3 dargestellt. Die Elektrode 58 ist aus elektrisch leitendem Metall oder Metallen hergestellt; Wolframlegierungen oder andere höchstschmelzende Metalle oder -verbindungen, die sehr hohen Temperaturen widerstehen können, sind geeignet. Ein isolierter Leiter 64 verbindet den Sockel 62 mit einem Anschluß 64a am oberen Teil des Blockes 52. Wenn der Druckkarren 44 mehr als eine Elektrode 58 hat, sind die gleichen Verbindungen mit diesen Elektroden vorhanden, so daß eine Vielzahl von Punkten auf der Platte 13 gleichzeitig von der Anordnung 42 zur Bilderzeugung verwendet werden kann.
Die Spitze 58b und die Nadelelektrode 58 werden in einem genau gesteuerten, sehr kleinen Abstand, z.B. 0,03 bis 0,13 mm (0.001 bis 0.005 Zoll), über der Oberfläche der Platte 13 gehalten und sollten in einem Bandbereich von 0,01 mm (0.0004 Zoll) gehalten werden, während der Druckkarren 44 über die Oberfläche der Platte streicht. Die Konstruktion eines geeigneten Regelungs- bzw. Nachführungssystems, um diesen kritischen Abstand im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung aufrechtzuerhalten, bereitet eine Anzahl von technischen Schwierigkeiten. Das System muß schnell auf Änderungen der Plattenoberflächeneigenschaften reagieren, um die Schreibgeschwindigkeit der Impulselektrode nicht zu verringern. Ferner kann auf die Genauigkeit nicht verzichtet werden, da ein zu großer Abstand zwischen der Spitze 58b und der Plattenoberfläche 13 (nachstehend "Ätzspalt" genannt) zu einer verschlechterten Bildqualität führt, während der tatsächliche Berührung zwischen beiden sowohl die Spitze 58b als auch die Plattenoberfläche 13 physisch beschädigen kann.
Ferner stellt der der Elektrode 58 nahegelegene Bereich eine Umgebung dar, die während der Bilderzeugung sowohl elektrisch störungsbehaftet als auch von in der Luft vorhandenen Partikeln durchdrungen ist, wodurch sich das Nachführungssystem dann nicht auf elektrisch "saubere" Signale oder eine staubfreie Atmosphäre für den Betrieb verlassen kann. In der Luft vorhandene Partikel schließen außerdem die Verwendung von Nachführungssystemen auf der Grundlage von optischen Vorrichtungen aus. Schließlich sollte das System seine Empfindlichkeit über eine sehr große Breite von Plattenmaterialien beibehalten, von denen einige möglicherweise spezielle magnetische Eigenschaften aufweisen, die elektrische Messungen beeinträchtigen können.
Wir haben ein Nachführungssystem zur Verwendung bei der vorliegenden Erfindung entwickelt, das die oben beschriebenen Kriterien erfüllt. Kurz gesagt, verwendet unser System einen pneumatischen Distanzsensor und einen elektromechanischen Positioniermechanismus zusammen mit geeigneten Steuerschaltungen, um die genauen Einstellungen der Position des Schreibkopfs 56 konstant zu halten und dadurch einen konstanten Ätzspalt zu halten. In Lerer bevorzugten Ausführungsform gibt ein pneumatischer Sensorkopf Druckluft auf die in enger Nachbarschaft befindliche Plattenoberfläche ab, und die Luft, die von dieser Oberfläche reflektiert wird, wird von einem Druckwandler über einen Erfassungseingang erfaßt und in ein Spannungssignal umgesetzt. Da die Größe des reflektierten Drucksignals sich mit de Abstand von der Druckquelle umgekehrt proportional (und vorzugsweise linear) ändert, wird der Abstand zwischen Quelle und Platte auf einfache Weise berechnet, ohne daß eine physischer Berührung erforderlich ist.
Man wird jedoch verstehen, daß zahlreiche Konfigurationen unsere Kriterien für einen geeigneten pneumatischen Positionssensor erfüllen. Wie oben beschrieben, kann die Luft entweder auf die Plattenoberfläche geblasen werden, um eine Reflexionsreaktion zu erzeugen, oder direkt aus der umgebenden Atmosphäre in den Sensor eingezogen werden. Ferner kann der gemessene Parameter der Druck (wobei eine Konstantmengen- Gasversorgungseinrichtung verwendet wird) oder die Menge sein (wobei eine Konstantdruck-Gasversorgungseinrichtung verwendet wird). In beiden Fällen wird eine geregelte Gasversorgungseinrichtung verwendet.
Fig. 4A ist eine schematische Darstellung einer bevorzugten Ausführungsform unseres Nachführungssystems. Die pneumatische Erfassungsvorrichtung ist auf einem Schlitten 200 angeordnet, der selbst am Druckkarren 44 (in Fig. 3 dargestellt) befestigt ist. Der Schreibkopf 56 (siehe Fig. 5) ist am Schlitten 200 über, unter oder seitlich vom Sensorkopf 204 positioniert. Der Schlitten 200 ist zusammen mit der darauf angeordneten Vorrichtung auf einer Befestigungsgrundplatte 210 befestigt.
In dieser Ausführungsform ist der Sensorkopf 204 so ausgestattet, daß er sowohl einen geregelten Luftstrom abgibt, der das Meßsignal erzeugt, als auch das Reflexionsdruck- oder Luftmengensignal erfaßt. Das Meßdrucksignal wird vom Sensorkopf 204 abgegeben, der mit Hilfe eines flexiblen Schlauches 208. der mit einer geregelten Luftversorgungseinrichtung 206 verbunden ist, mit Luft versorgt wird. Das resultierende Reflexionsdrucksignal wird über den Schlauch 209 weitergegeben und von einem Druckwandler 214 gemessen, dessen Ausgangssignal von einem Analog-Digital-(A/D-)Wandler 216 digitalisiert und an eine Steuereinheit 212 übergeben wird.
Wir haben bei einer Konstantmenge von annähernd 15 l/min gute Ergebnisse mit angelegten Drücken von 6 900 bis 17 230 Pa (1,0 bis 2.5 psig) erzielt. Man beachte jedoch, daß unter Verwendung eines Gases anstelle von Luft und mit verschiedenen Druck/Mengenkombinationen vorteilhafte Ergebnisse erzielt werden konnten, was ein normaler Fachmann mit praktischen Erfahrungen ohne weiteres festlegen kann.
Wie oben beschrieben, ist es nicht erforderlich, daß das Gas aus einer Öffnung 230 ausgestoßen wird; es kann statt dessen durch die Öffnung 230 eingezogen werden, wobei der Druckwandler 214 dann die Größe des resultierenden Vakuums mißt.
Nachstehend werden Elemente und Schritte in bezug auf die Abstandserfassungsanordnung beschrieben unter der Annahme, daß die oben beschriebene bevorzugte Konfiguration verwendet wird; man beachte jedoch, daß alle operativen Konfigurationen dadurch mit eingeschlossen sind, und zwar mit solchen Änderungen. wie sie durch Änderungen der Konstruktion der Abstandserfassungsanordnung erforderlich werden. Der Einfachheit halber beschreiben wir im einzelnen eine Konstantmengenkonfiguration für die Luftversorgung 206 mit der Absicht, entsprechende Merkmale und Kennwerte eines Konstantdrucksystems einzuschließen. Anstatt den Meßdruck als einen Indikator für den Abstand zu messen, leiten wir also den Abstand aus der Luftmenge ab, die erforderlich ist, um einen Konstantdruck beizubehalten.
Der Aufbau des bevorzugten Sensorkopfes 204 ist mit größerer Genauigkeit in Fig. 4B und 4C dargestellt. die eine schematische Vorderund Seitenansicht darstellen. Das Meßdrucksignal. das von einer Druckluftversorgungseinrichtung 206 über den Schlauch 208 geliefert wird. tritt aus dem Sensorkopf 204 durch eine ringförmige Öffnung 230 aus. Der resultierende Druck an der Öffnung 232, der die Mitte der Öffnung 230 einnimmt, setzt sich im Inneren des flexiblen Schlauches 209 bis zum Druckwandler 214 fort. Der Druckwandler 214 wandelt den ermittelten Druck in ein elektrisches Signal um, das in direkter Beziehung zur Größe des Drucks im Wandler 214 steht, wobei der Druck wiederum eine Funktion des Druckes an der Öffnung 230 ist. Der Wandler 214 erzeugt also ein elektrisches Signal, das auf den Druck anspricht, der in der Öffnung vorherrscht.
Dieses elektrische Signal wird an einen A/D-Wandler 216 übertragen, der eine digitalisierte Darstellung desselben an die Steuereinheit 212 anlegt, die unten beschrieben wird; die Steuereinheit 212 führt die Verarbeitungs- und Bewertungsaufgaben durch, durch die festgelegt wird, ob eine Änderung am Ätzspalt erforderlich ist. Wenn ja, gibt sie entsprechende Sägnale an die Stellgliedanordnung weiter, die die erforderliche Abstandsänderung durchführt.
Die Abmessungen des Sensorkopfes 204 werden von funktionalen Überlegungen bestimmt. Der Sensor sollte bis mindestens 0.18 mm (0.007 Zoll) von der Plattenoberfläche 13 genaue Werte liefern. Das Ansprechverhalten ist durch den Abstand bedingt, und zwar in Form einer einwertigen Funktion, vorzugsweise (obwohl nicht unbedingt) linear, um eine einfache Berechnung zu erleichtern. Ferner sollte der Anstieg der Ansprechempfindlichkeit als Funktion des Abstands allmählich verlaufen, um einen ausreichenden Arbeitsbereich sicherzustellen. Kleine Abmessungen sind auch erwünscht, damit der Sensorkopf dicht am Schreibkopf 56 positioniert werden kann, wodurch die Genauigkeit der Abstandsmessung erhöht wird.
Die Konstruktion der ringförmigen Öffnung ist gut geeignet, um diese Aufgaben zu lösen. Da die ringförmige Öffnung 230 eine symmetrische "Lufthülse" abgibt, ändert jeder Druckabfall an der Öffnung 232, der von der abgegebenen Luft bewirkt wird, direkt mit dem Abstand der Plattenoberfläche 13 über einen größeren Bereich von Abständen, als es unter Verwendung alternativer Konstruktionen möglich wäre. Die ringförmige Konstruktion eignet sich zur Herstellung mit kleinen Abmessungen, ermöglicht es, daß der Sensor eine steigendes Ansprechempfindlichkeit als Funktion des Abstands aufweist und verringert Meßungenauigkeiten der unregelmäßigen Oberflächenmerkmale. Beispielsweise haben wir vorteilhafterweise einen Sensor verwendet, der von der Firma Festo Corp. of Hauppauge, New York hergestellt wird und der eine ringförmige Öffnung mit einer Breite von annähernd 0.25 mm (0.01 Zoll) in einem Sensorelement. das von einer Seite zur anderen 5 mm (0.2 Zoll) mißt.
Wir nehmen nun Bezug auf Fig. 5. Wie dort dargestellt ist, besteht die Stellgliedanordnung aus einem Schrittmotor 215 mit einer Nachführungsregelungsungskurvenscheibe bzw. einem Exzenter 217. Ein Kurvenbzw. Exzentereingriffsglied 218 ist an einem Schlitten 200 angeordnet, der sich zum Plattenzylinder 16 hin- und von diesem wegbewegt. Der Schlitten ruht auf einer feststehenden Befestigungsgrundplatte 210. (Diese Komponenten sind der Einfachheit halber in Fig. 4A weggelassen.) Als Antwort auf Signale von der Steuereinheit 212 versetzt der Schrittmotor 215 die Kurvenscheibe 217 über einen ausreichend großen Winkelabstand in Drehbewegung. um das Kurveneingriffsglied 218 und somit den Schlitten 200 (an dem der Schreibkopf 56 und der Sensorkopf 204 befestigt sind) um den erforderlichen linearen Abstand zu verschieben. Der Schlitten 200 wird normalerweise zum Plattenzylinder 16 hin gedrückt, und zwar durch eine Feder 220, deren anderes Ende an der feststehenden Befestigungsgrundplatte 210 angeordnet ist.
Vorzugsweise weist die Oberfläche der Kurvenscheibe 217 zwei Spiralsegmente und ein Stillstandssegment auf, und das Kurveneingriffsglied 218 ist vorzugsweise ein Kugellagereingriffsglied. In der in Fig. 5 dargestellten Ausführungsform stellt das Stillstandssegment den höchsten Punkt der Kurvenscheibe dar, da durch die Drehung der Kurvenscheibe zum Stillstandssegment hin der Schlitten 200 vom Plattenzylinder 16 weggezogen wird. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform, die in Fig. 7 dargestellt ist, nimmt das erste Spiralsegment 90 Grad des Kurvenscheibenumfangs ein; dieses Segment wird verwendet, um den Schreibkopf 56 vom Druckzylinder 16 (d.h. zur Stillstandsposition hin) zurückzuziehen, wenn das Nachführungssystem nicht aktiv ist. In dieser Ausführungsform hat die zweite Spiralfläche. die annähernd 200 Grad des Kurvenscheibenumfangs einnimmt, bei jeweils 0,9 Grad Kurvenscheibendrehung eine Radiusvergrößerung von 0,003 mm (0,0001 Zoll); der Schrittmotor 215 wird so gewählt, daß 0,9 Grad der Kurvenscheibendrehung jeweils einen Halbschritt darstellen.
Obwohl die Stellgliedanordnung, die oben beschrieben worden ist, eine bevorzugte Ausführung ist, können auch andere Betätigungseinrichtungen verwendet werden. Solche Einrichtungen können beispielsweise Gleichstromstellmotore, pneumatische Stellglieder, hydraulische Stellglieder, Sprechspulantriebseinrichtungen und andere Systeme sein, die eine lineare oder Drehantriebsbewegung ausführen.
Die Steuereinheit 212 besteht vorzugsweise aus einem Analog-Digital- (A/D-)Wandler und normalen Regelungsschaltungen auf Mikroprozessorbasis. Das Computerprogramm, das die Vorgänge der Steuereinheit 212 steuert, ist in einem Festwertspeicher (ROM) oder in einer anderen geeigneten Dauerspeichervorrichtung gespeichert. Eine geeignete Direktzugriffsspeicher-(RAM-)Größe wird außerdem bereitgestellt, um die Programmausführung zu erleichtern. Die Steuereinheit 212 ist für drei Betriebsarten programmiert: Parken, Kalibrieren und Nachführen.
Im Parkbetrieb, der ausgelöst wird, wenn die Einheit aktiviert ist und nachdem auf einer Platte ein Bild erzeugt worden ist, wird die Kurvenscheibe 217 in die Stillstandsposition gedreht. Wenn die oberste Stelle des Stillstandssegments erreicht ist, wird ein Ein-Bit- Zustandskennzeichen (das "Parkzustandskennzeichen") in den "Ein"-Zustand versetzt. Der Parkmodus wird durch ein Signal von der Hauptsystemsteuereinrichtung 50 (in Fig. 3 dargestellt) ausgelöst.
Bevor das Drucken auf einer neu angeordneten Platte beginnt, muß ein Kalibriervorgang durchgeführt werden, um das Nachführungssystem auszurichten. Die Kalibrierung beginnt als Antwort auf ein Kalibriersignal, das von der Hauptsteuereinrichtung 50 geliefert wird; dieses Signal wird abgegeben, wenn die Einheit zum ersten Mal eingeschaltet wird, nämlich als Teil der Anlauffolge. Das Kalibrieren beginnt erst, wenn das Parkzustandskennzeichen gesetzt ist (wodurch sichergestellt wird, daß der Schreibkopf 56 von der Plattenoberfläche 13 zurückgezogen worden ist), das Parksignal nicht mehr abgegeben wird (was besagt, daß die Anlauffolge begonnen hat) und der Plattenzylinder 16 so positioniert ist, daß der Platteneinspannbereich oder "Hohlraum" (mit dem Bezugszeichen 12a bezeichnet) sich nicht unter dem Sensorkopf 204 befindet.
Der erste Schritt der Kalibrierfolge ist die Bewegung der Kurvenscheibe 217 entlang der zweiten Spiralfläche, bis eine Berührung zwischen der Elektrodenspitze 58b und der Plattenoberfläche 13 erfolgt. Der Betrag, um den die Kurvenscheibe 217 sich drehen muß, um eine Berührung sicherzustellen, wird bei der Herstellung bestimmt, und dieser Wert wird dauerhaft in der Steuereinheit 212 gespeichert. Als Antwort auf die oben beschriebenen Kalibrierbedingungen, gibt die Steuereinheit 212 an den Schrittmotor 215 die Signale aus, die erforderlich sind, um die Berührungsposition zu erreichen.
Als nächstes wird der Schreibkopf 56 geringfügig von der Plattenoberfläche 13 zurückgezogen, um den Meßbasiswert, der den geringsten zulässigen Abstand darstellt, festzustellen. Dies wird erreicht durch Drehen des Schrittmotors 212 jeweils um einen Schritt, bis die Druckänderung vom Sensorkopf 204 ermittelt wird, der anzeigt, daß die Elektrodenspitze 58b nicht mehr in Berührung mit der Plattenoberfläche 13 ist. Um mechanische Schwankungen und Plattenoberflächenmerkmale einzubeziehen, wird der Schrittmotor 212 um eine zusätzliche Anzahl von festen Schritten gedreht, so daß die Elektrodenspitze 58b weiter von der Plattenoberfläche 13 zurückgezogen wird, aber dennoch innerhalb des nutzbaren Betriebsbereichs zur Funkenentladungsaufzeichnung verbleibt.
Nachdem ein Meßbasiswert festgestellt worden ist, bewirkt das Steuerprogramm dann, daß der Schrittmotor 215 sich mit Halbschrittinkrementen dreht. Bei jedem Halbschritt wird das reflektierte Drucksignal, das vom Druckwandler 214 erzeugt wird, an den Analog-Digital- Wandler 216 übergeben und digitalisiert. Um die Systemgenauigkeit zu verbessern, werden eine Anzahl von Druckwerten genommen und gemittelt. Die gemittelten digitalen Werte werden in einer Korrelationstabelle gespeichert, die einen Quellen-Platte-Abstand (der dauerhaft im ROM gespeichert wird, nachdem aus der Schrittgröße des Schrittmotors 215 die Anzahl der Drehschritte, die vom Schrittmotor durchgeführt worden sind, und die Biegung der zweiten Spiralfläche der Kurvenscheibe 217 berechnet worden sind) mit jedem aufeinanderfolgenden Digitalwert in Beziehung setzt. Der Schrittmotor bewegt sich schrittweise, und zusätzliche Werte werden in die Korrelationstabelle über den gesamten nutzbaren Ätzspaltwertebereich eingegeben.
Nach Empfang des Nachführungssignals von der Hauptsteuereinrichtung 50 beginnt die Steuereinheit 212 mit dem Nachführungsablauf. Es ist nicht erforderlich, daß die Nachführung am Kalibrierort beginnt. Der Nachführungsablauf beginnt mit dem Auffinden eines vorbestimmten Ätzspaltindexwertes. der einen bevorzugten Ätzspalt für eine bestimmte in Verwendung befindliche Platte wiedergibt. Der Bediener oder die Hauptsteuereinrichtung 50 können diesen Wert liefern, und zwar in Abhängigkeit von dem Grad, in dem die Druckerpresse oder die Plattenherstellungseinrichtung automatisiert ist. Die Steuereinheit 212 lokalisiert den Eintrag in der Korrelationstabelle, der dem Ätzspaltindex am nächsten liegt und betätigt den Schrittmotor 215, bis die Druckwerte, die dem Abstand entsprechen, der dem Ätzspaltabstand am nächsten ist, erreicht sind. Als Alternative kann die Steuereinheit 212 so konfiguriert sein, daß sie den gegenwärtigen Ätzspaltabstand, wie er vom Sensor 204 bestimmt wird, mit dem Ätzspaltindexwert vergleicht, die Anzahl der Schritte des Schrittmotors 215, die erforderlich sind, um den Indexwert zu erreichen, berechnet und die Ausführung dieser Schritte bewirkt.
Dann beginnt die Funkenentladungsaufzeichnung, A/D-Werte werden ständig erfaßt und gemittelt (in der bevorzugten Ausführungsform annähernd achtmal pro Millisekunde), und die gemittelten Werte werden mit den Einträgen in der Korrelationstabelle verglichen, die während der Kalibrierung erzeugt worden sind, um zu prüfen und festzustellen, daß der Ätzspaltabstand am Indexwert verbleibt. Jeder Abweichung von diesem bewirkt, daß ein Vergleich durchgeführt werden muß zwischen dem bobachteten Druckwert und dem Wert, der dem Ätzspaltindex entspricht; die Anzahl der Einträg in der Korrelationstabelle, die diese Werte trennen, stellt dann die Anzahl der Schritte dar, die erforderlich sind, um die Diskrepanz zu korrigieren. Als Alternative kann der beobachtete Druck direkt in den entsprechenden Abstandswert umgewandelt werden, und dieser Abstand wird mit dem Ätzspaltindexwert verglichen. Jedes Differential wird dann in eine entsprechende Druckdifferenz umgesetzt und der Sensor 204 bewegt, bis diese Druckdifferenz erreicht ist.
Wie oben ausgeführt, verfügt die Hauptsteuereinrichtung 50 weiterhin über die "Kenntnis" der momentanen Winkelposition des Druckzylinders 16. Wenn der Hohlraum 12a an einer Stelle ankommt, die der Elektrode 58 gegenüberliegt, liefert die Hauptsteuereinrichtung 51 ein Auslösungssignal an die Steuereinheit 212, das bewirkt, daß der Druckkopf 56 um eine vorbestimmte Strecke zurückgezogen wird, bis der Hohlraumabschnitt überschritten ist. Die Hauptsteuereinrichtung 50 meldet ebenso das Ende des Hohlraums 12a und das gleichzeitige erneute Auftreten der bilderzeugungsfähigen Plattenoberfläche.
Wenn wir nun auf Fig. 3 Bezug nehmen, so wird der Schreibkopf 56 und insbesondere die Impulsversorgung seiner Elektrode 58 von einer Impulsschaltung 96 gesteuert. Eine geeignete Schaltung weist einen Transformator 98 auf, dessen Sekundärwicklung 98a an einem Ende über einen regelbaren Widerstand 102 mit einem Anschluß 64a verbunden ist, der, wie oben beschrieben, mit der Elektrode 58 elektrisch verbunden ist. Das entgegengesetzte Ende der Wicklung 98a ist mit der elektrischen Masse verbunden. Die Primärwicklung 98b des Transformators ist mit einer Gleichspannungsquelle 104 verbunden, die eine Spannung in der Größenordnung von 1000 Volt liefert. Die Primärschaltung des Transformators weist einen großen Kondensator 106 und einen Widerstand 107 in Reihe auf. Der Kondensator wird vom Widerstand 107 in voller Spannung gehalten. Ein elektronischer Schalter 108 ist mit der Wicklung 98b und den Kondensator in Reihe geschaltet. Dieser Schalter wird von Schaltsignalen gesteuert, die von der Steuereinrichtung 50 empfangen werden.
Man beachte, daß die Schaltung 96, wie sie im einzelnen dargestellt ist, lediglich eine der vielen bekannten Schaltungen ist, die verwendet werden kann, um veränderliche Hochspannungsimpulse von kurzer Dauer an die Elektrode 58 zu liefern. Beispielsweise können ein Hochspannungsschalter und ein Kondensatorauffrischwiderstand verwendet werden, damit kein Transformator 98 verwendet werden muß. Ebenso kann eine Vorspannung an die Elektrode 58 angelegt werden, um Ausgangsimpulse mit einer höheren Spannung an die Elektrode zu liefern, ohne daß eine Hochspannungsauslegung des Schalters erforderlich ist.
Wenn ein Bild auf die Platte 13 geschrieben wird, wird die Druckerpresse 10 in einem Nichtdruck- oder Bilderzeugungsmodus betrieben, wobei sowohl die Farb- als auch die Wasserwalze 22a bzw. 26b vom Zylinder 12 getrennt sind. Die Bilderzeugung auf der Platte 13 in der Druckerpresse 10 wird von der Steuereinrichtung 50 gesteuert, die, wie bereits erwähnt, auch die Drehung des Zylinders 12 und das Laufen der Druckkarrenanordnung 42 über die Platte steuert. Die Signale für die Bilderzeugungsplatte 13 werden von einer herkömmliche Bildsignalquelle, z.B. von einer Plattenleseeinrichtung 114, an die Steuereinrichtung 50 übergeben. Die Steuereinrichtung 50 synchronisiert die Bilddaten von der Plattenleseeinrichtung 114 mit den Steuersignalen, die die Drehung des Plattenzylinders 12 und die Bewegung des Druckkarrens 44 steuern, so daß, wenn die Elektrode 58 über gleichmäßig beabstandeten Bildpunkten auf der Platte 13 positioniert ist, der Schalter 108 entweder geschlossen oder nicht geschlossen ist, je nachdem, ob dieser bestimmte Punkt beschrieben oder nicht beschrieben werden soll.
Wenn dieser Punkt nicht beschrieben werden soll, d.h. wenn er einer Stelle im Hintergrund des Originaldokuments entspricht, wird die Elektrode nicht mit Impulsen versorgt und geht zum nächsten Bildpunkt über. Wenn andererseits dieser Punkt in der Platte einer Stelle im bedruckten Bereich des Originaldokuments entspricht, wird der Schalter 108 geschlossen. Durch Schließen dieses Schalters wird der Kondensator 106 entladen, so daß ein genau geformter, nämlich rechteckwellenförmiger Hochspannungsimpuls. nämlich 1000 Volt, von lediglich etwa einer Millisekunde oder weniger Dauer an den Transformator 98 übergeben wird. Der Transformator übergibt einen hochgespannten Impuls von etwa 3000 (oder mehr) Volt an die Elektrode 58, wobei eine Funkenentladung 5 zwischen der Elektrodenspitze 58b und der Platte 13 bewirkt wird. Diese Funken und das dazugehörige Koronafeld S', das die Funkenzone umgibt, ätzen und transformieren die Oberfläche der Platte an dem Punkt direkt gegenüber der Elektrodenspitze 58b, um diesen Punkt entweder eine farbannehmende oder nichtfarbannehmende Eigenschaft zu geben, je nach Art der Oberfläche der Platte.
Der Widerstand 102 wird für die verschiedenen Plattenausführungsformen eingestellt, um eine Funkenentladung zu erzeugen, die einen deutlich definierten Bildpunkt auf der Plattenoberfläche schreibt, der in der Größenordnung von 0,03 bis 0.13 mm (0,001 bis 0,005 Zoll) Durchmesser liegt. Dieser Widerstand 102 kann manuell oder automatisch über eine Steuereinrichtung 50 verändert werden, um Punkte mit veränderlicher Größe zu erzeugen. Die Punktgröße kann auch dadurch verändert werden, daß die Spannung und/oder die Dauer der Impulse, die die Funkenentladung erzeugen, geändert wird. Einrichtungen dafür sind bekannt. Ebenso kann die Punktgröße dadurch verändert werden, daß die Impulsversorgung der Elektrode in jedem Bildpunkt wiederholt wird, wobei die Anzahl der Impulse die Punktgröße (Impulszählmodulation) bestimmt. Wenn die Elektrode ein mit einer Spitze versehenes Ende 58b hat, wie dargestellt, und der Spalt zwischen der Spitze 58b und der Platte sehr klein ausgeführt ist, z.B. 0.03 mm (0.001 Zoll), wird die Funkenentladung so fokussiert, daß die Bildpunkte mit einem Durchmesser von 0,03 mm (0,001 Zoll). mehr oder weniger, ausgebildet werden können, während die Spannungsanforderungen auf einem Minimum gehalten werden. Die Polarität der an die Elektrode angelegten Spannung kann positiv oder negativ sein, obwohl die Polarität vorzugsweise danach gewählt wird, ob Ionen von der Plattenoberfläche weg angezogen oder zur Plattenoberfläche hin abgestoßen werden sollen, um die gewünschten Oberflächentransformationen auf den verschiedenen zu beschreibenden Platten zu bewirken.
Während die Elektrode 58 die Plattenoberfläche überstreicht, kann sie mit Impulse mit einer maximalen Frequenz von etwa 500 000 Impulsen/s versorgt werden. Eine üblichere Frequenz ist jedoch 25 000 Impulse/s. Ein breiter Bereich von Punktdichten kann also erreicht werden, z.B. 790 bis 20 Punkte/cm (2000 bis 50 Punkte/Zoll). Die Punkte können nebeneinander gedruckt werden, oder sie können so angeordnet werden, daß sie einander überlappen, so daß im wesentlichen 100% des Oberflächenbereichs der Platte beschrieben werden kann. Als Antwort auf die ankommenden Daten entsteht ein dem Originaldokument entsprechendes Bild auf der Plattenoberfläche, das durch Punkte oder Flecken auf der Plattenoberfläche dargestellt wird, die geätzt oder durch Funkenentladung 5 transformiert worden ist, im Gegensatz zu den Bereichen der Plattenoberfläche, die nicht von der Funkenentladung berührt worden sind.
Im Fall des axialen Überstreichens ist dann nach einer Umdrehung des Plattenzylinders 12 ein vollständiges Bild auf der Platte 13 vorhanden. Die Druckerpresse 10 kann dann im Druckmodus betrieben werden, indem die Farbwalze 22a in ihre Farbposition bewegt wird, die mit durchgezogenen Linien in Fig. 1 dargestellt ist, und im Fall des Naßdrucks, indem außerdem die Befeuchtungswalze 26b von ihre Position, dargestellt mit gepunkteter Linie in Fig. 1, geschoben wird. Während sich die Platte dreht, bleibt die Farbe lediglich auf den Bildpunkten haften, die auf die Platte geschrieben worden sind und die dem bedruckten Bereich des Originaldokuments entsprechen. Das Farbbild wird dann auf normale Art und Weise über den Drucktuchzylinder 14 auf die Papierbahn P übertragen, die auf dem Zylinder 16 angeordnet ist.
Das Erzeugen des Bildes auf der Platte 13, während die Platte auf dem Zylinder 12 ist, bietet eine Anzahl von Vorteilen, deren wichtigster die deutliche Verringerung der Vorbereitungs- und Anlaufzeit ist, insbesondere wenn die Erfindung in eine Mehrfarbenpresse einbegriffen wird. Eine solche Druckerpresse weist eine Vielzahl von Bereichen auf, ähnlich wie die hier beschriebene Druckerpresse 10, nämlich einen für jede zu druckende Farbe. Obwohl normalerweise der Plattenzylinder in den verschiedenen Druckerpressenbereichen nach dem ersten axial und gleichphasig eingestellt werden, so daß die verschiedenen Farbbilder, die von den lithografischen Platten in den verschiedenen Druckerpressenbereichen gedruckt werden, genau mit den gedruckten Kopien übereinstimmen, geht aus der vorstehenden Beschreibung folgendes hervor: Da die Bilder auf die Platten 13 aufgebracht werden, während sie in den Druckerpressenabschnitten angeordnet sind, kann eine solche genaue Druckübereinstimmung nur in dem vorliegenden Fall elektronisch erreicht werden.
Insbesondere würde bei einer Mehrfarbenpresse mit einer Vielzahl von Druckerpressenbereichen, ähnlich wie bei der Druckerpresse 10, die Steuereinrichtung 50 die Zeiten für die Bildsignale ändern, die das Schreiben der Bilder im zweiten und nachfolgenden Druckbereich steuern, um das Bild in jeder solchen Station auf die lithografische Platte 13 zu schreiben, und zwar mit einem axialen und/oder Winkelversatz, der die Fehlübereinstimmung in bezug auf das Bild in der ersten Platte 13 in der Druckerpresse ausgleicht. Das heißt, anstatt eine Übereinstimmung durch eine erneute Positionierung der Plattenzylinder oder Platten zu erreichen, wird den Fehlern Rechnung getragen, wenn die Bilder auf die Platten geschrieben werden. Wenn also das Bild einmal erzeugt ist, drucken die Platten automatisch in hervorragender Übereinstimmung auf die Papierbahn P.
Obwohl der Schreibkopf 56 in Fig. 3 so dargestellt ist, als bestünde er aus einer einzigen Elektrode 58, muß man sagen, daß eine solch einfache Konfiguration der Geschwindigkeit, mit der auf der Platte Bilder erzeugt werden können deutliche Grenzen gesetzt werden. Eine Einrichtung zum Erweitern der Möglichkeiten der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Schreibkopf zu verwenden, der eine Vielzahl von Bilderzeugungstaststiften hat. Die Bilddaten müssen dann im Falle der Überstreichung in Umfangsrichtung in parallele Reihen aus vertikalen Punkten oder im Falle der Überstreichung in axialen Richtung in horizontale Punkte eingeteilt werden. Daten aus mehreren Reihen werden dann gleichzeitig an alle Taststifte geliefert, von denen jeder eine einzelne Reihe von Bildpunkten erzeugt. Nachdem der Mehrfachtaststiftkopf eine vollständige Umdrehung um (oder eine Axialbewegung über) den Druckzylinder durchgeführt hat, wird der Kopf in eine Stellung gebracht, die von dem ursprünglichen Anfangspunkt um eine Anzahl von Reihen, die bereits beschrieben worden sind, verschoben ist.
Die offensichtlichste Konfiguration für eine Mehrfachelektrodenanordnung würde eine einzelne horizontale oder vertikale Reihe von Bilderzeugungselektroden aufweisen. Die Nähe jeder Elektrode zu ihren Nachbarn ist jedoch durch die Wirkung der gleichzeitigen Funkenentladungen begrenzt. Wenn die Elektroden zu eng beabstandet sind, bewirkt der gleichzeitige Funkenüberschlag unerwünschte Wechselwirkungen, die zu einer Verschlechterung der Bildqualität führen. Wir haben jedoch festgestellt, daß der effektive Abstand zwischen den Taststiften dadurch minimiert werden kann, daß man die Stifte in der Richtung der Bilderzeugung voneinander weg verschiebt, was zu einer diagonalen Taststiftreihe führt. Nachstehend beschreiben wir eine Mehrfachtaststiftanordnung, die vertikal schreibt; in der bevorzugten Ausführungsform entspricht dies der Drehrichtung des Plattenzylinders 12. Obwohl diese Konfiguration die einfachste und schnellste Bilderzeugungseinrichtung darstellt, könnte eine zur Bilderzeugung analoge Anordnung in axialer Richtung verwendet werden. da der Druckzylinder kontinuierlich gedreht und der Schreibkopf einfach verschoben werden kann.
Das Bezugszeichen 56 in Fig. 6A bezeichnet insgesamt einen geeigneten Mehrfachtaststift-Schreibkopf. Die Leitung von jeder der Elektroden (insgesamt mit dem Bezugszeichen 250 bezeichnet) führt zu einem Kontakt entlang der Anordnung 252. Jeder Kontakt stellt schließlich eine Verbindung zur Hauptsteuereinrichtung 50 her, die entweder Bilddaten empfangen kann, die bereits in vertikalen Reihen angeordnet sind, oder zum Abtasten des Inhalts eines Speicherpuffers verwendet werden kann, der eine vollständige Bildspeicherdarstellung des Bildes enthält und entsprechende Signale an jede Elektrode übergibt, während sie die Stellen entlang dem Druckzylinder. die den Bildspeicherpunkten entsprechen, durchquert.
Eine Vorderansicht der Elektrodenanordnung 252 ist in Fig. 68 dargestellt. Die Elektroden müssen weit genug voneinander beabstandet sein, um einen Funkenüberschlag zwischen ihnen zu verhindern. Wir haben gute Ergebnisse erreicht, wenn die Elektroden etwa 1,3 mm (0,05 Zoll) voneinander beabstandet waren, doch auch ein Zwischenelektrodenabstandsbereich erfüllt die oben angeführten Kriterien. Um die Elektroden bei einem horizontalen Abstand von etwa 0,03 mm (0,001 Zoll) voneinander beabstandet zu halten, beträgt das vertikale Rastermaß in unserer bevorzugten Ausführungsform 1,3 mm (0,05 Zoll).
Nach jeder Umdrehung des Plattenzylinders wird die Anordnung entlang der Zylinderachse um eine Strecke weiterbewegt, die dem Produkt aus der Anzahl von Drähten in der Anordnung und dem axialen Rastermaß zwischen den Drähten entspricht.
In bestimmten Situationen kann die Bilderzeugungsgeschwindigkeit unter Verwendung einer Vielzahl von Mehrfachtaststift-Schreibköpfen noch weiter erhöht werden. Solche Anordnungen können jedoch normalerweise nicht für einzelne zusammengesetzte Bilder verwendet werden. Die unbeschriebenen Streifen, die durch den Zwischenraum zwischen den angrenzenden Köpfen entstehen, können E nicht nur schwer abgetastet werden, sondern diese Streifen können auch vom Rest der Platte elektrisch getrennt werden; elektrische Trennung verhindert, daß die Masse, die zur Bilderzeugung erforderlich ist, weiter anliegt. Es kann also mehr als ein Mehrfachtaststiftkopf verwendet werden, um in Streifen zu drucken (wie es zum Drucken von Anhängern oder Eintrittskarten sinnvoll wäre), wobei die angrenzenden beschriebenen Bereiche einander nicht überlappen und ein nichtbeschriebener Raum zwischen angrenzenden beschriebenen Bereichen verbleibt.
Die Länge jeder Elektrode wird durch ihre Position in der Anordnung 252 und durch die Krümmung des Plattenzylinders 16 bestimmt. Die Anordnung 252 bildet einen Bogen, der mit der Plattenoberfläche ausgerichtet ist. Die lineare Abmessung jeder Elektrode muß während des Zusammenbaus genau gesteuert werden, da, wie bereits ausgeführt, der Spalt zwischen der Elektrodenspitze und der Plattenoberfläche kritisch ist.
Gut bemessene Elektrodenspitzen stellen die erforderliche Ausrichtung der Anordnung 252 mit dem Plattenzylinder 16 selbst her. Der gesamte Schreibkopf 56 muß sich um in Umfangsrichtung mit der Krümmung des Plattenzylinders 16 ausrichten, um einen konstanten Ätzspalt beizubehalten.
Außerdem muß die Ebene der Anordnung 252 im "richtigen" Winkel in bezug auf die Achse des Plattenzylinders 12 bleiben, um zu verhindern, daß angrenzende Überstreichungen der Plattenoberfläche einander überlappen oder einen wahrnehmbaren Spalt zwischen sich zurücklassen, und um den gewünschten horizontalen Abstand zwischen den Elektroden beizubehalten. In diesem Kontext bedeutet "richtiger" Winkel die Abweichung der Ebene der Anordnung der Elektroden von einer Ebene, die senkrecht zur Achse des Plattenzylinders 16 ist, was mit in Fig. 6B bezeichnet ist, so daß das Gehäuse des Schreibkopfs 56 im wesentlichen senkrecht zu der Achse ist.
Wir haben eine Längs- und Querneigungseinstellanordnung zur Verwendung mit der vorliegenden Erfindung entwickelt, wie in Fig. 5 dargestellt, die eine genaue Einstellung der Position des Schreibkopfs 56 entlang beider Achsen erleichtert. Diese Anordnung besteht aus einer vorteilhaft konfigurierten Durchbiegungsplatte und dazugehöriger Befestigungskomponenten.
Wie in Fig. 5 dargestellt, ist die Durchbiegungsplatte 260 auf der Befestigungsgrundplatte 210 mittels Schrauben 268 und 274 fest angeordnet. An der Durchbiegungsplatte 260 ist die Schreibkopfbefestigung 270 befestigt, die als Basis für den Schreibkopf 56 dient. Die Durchbiegungsplatte 260 ist aus einer einzigen Metallplatte ausgebildet und mit Rillen ausgeführt, die sich im wesentlichen mehr als über die Hälfte durch ihre Dicke erstrecken. Diese Rillen laufen in paralleler und senkrechter Richtung zum Druckzylinder 16 und ermöglichen es, daß sich die Platte in einer vorhersehbaren Weise durchbiegt, und zwar über einen begrenzten Bogen um die Querneigungs- und Längsneigungssachse ohne Deformation durchbiegt. Abdrückschrauben 262 und 264 werden verwendet, um die gewünschte Quer- bzw. Längsneigung einzustellen und beizubehalten.
Die Durchbiegung auf der Längsneigungsachse. die durch mindestens eine Rille in der Durchbiegungsplatte 260 erleichtert wird, die sich auf der Längsneigungsachse erstreckt, steuert den Längsneigungswinkel des Schreibkopfes 56, um ihn mit der Oberfläche des Plattenzylinders 16 auszurichten. In allen anderen Richtungen wird ein hohes Maß an Steifheit beibehalten. Die Positionierung der Durchbiegungsplatte um die Längsneigungsachse erfolgt mittels einer Längsneigungseinstellschraube 264, die durch die Durchbiegungsplatte 260 und durch den Nachführungsschlitten 200 geschraubt wird, mit dem sie mittels der Befestigungsschrauben 268 und 274 verbunden ist.
Um die Feinheit der Längsneigungseinstellung zu erhöhen, kann die Einstellschraube 264 mit zwei Gewindeabschnitten mit verschiedenen Durchmessern entlang ihrer Länge versehen werden. Die Ganghöhe der Schraube im Abschnitt mit dem kleineren Durchmesser ist feiner als die am Abschnitt mit dem größeren Durchmesser. Ein Abschnitt wird in den Nachführungsschlitten 200 eingeschraubt, und der andere Abschnitt wird in die Durchbiegungsplatte 260 eingeschraubt. Während die Einstellschraube 264 in die Durchbiegungsplatte 260 hineingedreht wird, schreitet die feinere Längsneigung geringer voran als die grobe Längsneigung, so daß die Durchbiegungsplatte 260 vom Nachführungsschlitten 200 weggedrückt wird, jedoch um einen geringeren Betrag als das Fortschreiten der Längsneigung einer der beiden Schraubenabschnitte.
Der Schreibkopf 56 ist an der Bildkopfbefestigung 270 fest angeordnet, die an der Durchbiegungsplatte 260 mittels Befestigungsschrauben 280 angeordnet ist. Die Querneigung wird durch die Durchbiegung quer zu mindestens einer Rille in der Durchbiegungsplatte 260. die sich auf der Querneigungsachse erstreckt, erleichtert. Der Grad der Querneigung wird mittels der Querneigungseinstellschraube 262 gesteuert, die durch die Bildkopfbefestigung 270 und die Durchbiegungsplatte 260 geschraubt wird. Wenn die Einstellschraube 262 gedreht wird, ändert sich der Winkel der Bildkopfbefestigung 270 in bezug auf die Plattenzylinderachse, wodurch bewirkt wird, daß der Schreibkopf 56 sich entlang der Querneigungsachse dreht. Ferner kann die Feinheit der Querneigungseinstellung durch die beiden Gewindeabschnitte, die sich im Gewindegang unterscheiden, mit der Querneigungseinstellschraube 262 verbessert werden, wie oben in Verbindung mit der Längsneigungseinstellschraube 264 beschrieben. Bei einer Mehrfachtaststiftkonfiguration wird durch den Querneigungsvorgang der Winkel der Anordnung in bezug auf den Plattenzylinder 16 geändert, wodurch sich der effektive Abstand zwischen den Elektroden, wie sie dem Plattenzylinder 16 gegenüberstehen, ändert.

Claims

1. Vorrichtung zur Bilderzeugung auf einer lithographischen Platte (13), wobei die Vorrichtung aufweist:

a. eine Einrichtung (12) zum Tragen einer lithographischen Druckplatte (13);

b. eine Entladungsquelle (58);

c. eine Einrichtung zum Positionieren der Entladungsquelle nahe der Plattenoberfläche;

d. eine Einrichtung zum Bewegen der Entladungsquelle (58) und der Platte (13) relative zueinander, so daß die Entladungsquelle die Plattenoberfläche abtastet; und

e. eine Einrichtung (96), die bewirken soll, daß die Entladungsquelle an ausgewählten Punkten während des Abtastens zwischen der Entladungsquelle (58) und der Platte Entladungen erzeugt, die die Affinität der Plattenoberfläche für Wasser und/oder Farbe an solchen Punkten verändert, wodurch Bildpunkte auf der Platte erzeugt werden; gekennzeichnet durch:

i. einen pneumatischen Positionssensor (204) in fester Ausrichtung mit der Entladungsquelle (58), wobei der Sensor aufweist:

(a) eine Luftabgabeeinrichtung (206) zum Abgeben eines geregelten Luftstroms zur Platte (13) hin;

(b) eine Sensoreinrichtung, in unmittelbarer Nähe der Luftabgabeeinrichtung, zum Ansprechen auf Druck, der von der Plattenoberfläche reflektiert wird; und

(c) eine Signalerzeugungseinrichtung (212) zum Erzeugen eines Signals, das den reflektierten Druck darstellt und dessen Amplitude den Abstand zwischen der Entladungsquelle und der Plattenoberfläche anzeigt; und

ii. eine Rückführungsregelungseinrichtung in fester Ausrichtung mit der Entladungsquelle und dem Positionssensor (204), wobei die Regelungseinrichtung eingerichtet ist zum Bewegen einer Unteranordnung, die den Positionssensor und die Entladungsquelle (58) aufweist, in bezug auf die Plattenoberfläche (13), aber ohne mit dieser in Berührung zu treten, und auch in bezug auf die Regelungseinrichtung, wodurch die Position des Positionssensors und des Aufzeichnungskopfes (204) in bezug auf die Plattenoberfläche als Antwort auf die Größe des Signals verändert werden, um einen relativ konstanten Abstand zwischen der Entladungsquelle und der Plattenoberfläche aufrechtzuerhalten.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Einrichtung zum Positionieren der Elektrode in genauer Ausrichtung mit der Plattenoberfläche eine Längsneigungs- und Querneigungsverstellungssanordnung ist, die folgendes aufweist:

a. eine Durchbiegungsplatte (260), die mit der Elektrode verbunden ist, wobei die Durchbiegungsplatte zu einer Bewegung in einem begrenzten Bogen in zwei Achsen ohne bleibende Verformung fähig ist;

b. eine Einrichtung (264) zu Einstellen des Grades der Bewegung der Durchbiegungsplatte, um die Position der Elektrode in bezug auf die Plattenoberfläche zu verändern.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Regelungseinrichtung aufweist:

a. einen Schrittmotor (215), dessen Position in bezug auf die Unteranornung fest bleibt;

b. einen Exzenter (217), der drehbar am Schrittmotor befestigt ist;

c. ein Exzentereingriffsglied (218), das betriebsfähig somit der Anordnung verbunden ist, daß seine Bewegung eine entsprechende Bewegung der Entladungsquelle (204) in bezug auf die Druckplatte (16) erzeugt, jedoch ohne mit der Druckplatte in Berührung zu treten; und

d. eine Einrichtung (220) zum Pressen der Unteranordnung an die Druckplatte.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, wobei der Exzenter ein Stillstandssegment und mindestens ein Spiralsegment aufweist.

5. Vorrichtung nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, mit einem Schreibkopf (56) mit einer Vielzahl von Abbildungselektroden, die entlang einer einzelnen Linie beabstandet sind und in einem Winkel zur Richtung der Abbildungsbewegung voneinander verschoben sind, wobei die Vorrichtung zum Abbilden durch Funkenentladung geeignet ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, wobei der Grad der Verschiebung ausreicht, einen vorbestimmten Wert der Bildqualität zu erreichen.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5, wobei die Längen der Abbildungselektroden so sind, daß die Krümmung der Anordnung mit der Krümmung einer Druckrolle, die in der Vorrichtung angeordnet ist, übereinstimmt.

8. Vorrichtung nach Anspruch 5, wobei der Betrag der Verschiebung zwischen benachbarten Abbildungselektroden etwa 1.3 mm (0,05 Zoll) beträgt.

9. Vorrichtung nach Anspruch 1, mit einem Schreibkopf (56) und einer Längsneigungs- und Querneigungsverstellungsanordnung zur Verwendung mit dem Schreibkopf, wobei die Anordnung aufweist:

a. eine Durchbiegungsplatte (260), die mit dem Schreibkopf (56) verbunden ist, wobei die Durchbiegungsplatte in der Lage ist, sich in einem begrenzten Bogen in zwei Achsen ohne bleibende Verformung durchzubiegen; und

b. eine Einrichtung (264) zum Einstellen und Aufrechterhalten des Durchbiegungsgrades der Durchbiegungsplatte, um die Position des Schreibkopfes zu verändern

Vorrichtung nach Anspruch 9, wobei die Durchbiegungsplatte sich ohne Bewegung außer in den beiden Achsen und ohne Translation durchbiegt.

11. Vorrichtung nach Anspruch 9, wobei die Einrichtung zum Verstellen des Durchbiegungsgrades mindestens eine mit Gewinde versehene Schraube aufweist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, wobei die mindestens eine Schraube zwei mit Gewinde versehene Abschnitte an zwei verschiedenen Durchmessern entlang der Länge der Schraube aufweist, wobei die beiden Abschnitte verschiedene Gewindesteigungen haben

13. Vorrichtung nach Anspruch 9, wobei die Durchbiegungsplatte ein einzelnes Metallblech aufweist, das mit einer Vielzahl von Rillen ausgeführt ist, die sich weiter als über die Hälfte durch dessen Dicke erstrecken.