JP4109210B2 - 版板露光器 - Google Patents

Description

本発明は、記録物質が取り付けられる感光ドラムと、記録物質を温度調節するための装置とを備えた、印刷原図を記録するための版板露光器に関する。

複写技術において、印刷しようとするすべての要素例えばテキスト、グラフィックス及び図版等を含む印刷頁のための印刷原図が形成される。カラー印刷のためには、各印刷インキのためのそれぞれ別個の印刷原図が形成され、これらの別個の印刷原図は、各インキで印刷されるすべての要素を含有している。４色印刷のための印刷インキは、シアン、マゼンタ、イエロー及びブラック（ＣＭＹＫ）である。印刷インキに従って分解された印刷原図は、色分解版（Fabauszuege）とも呼ばれる。印刷原図は一般的にラスタ化され、露光器によってフィルムに露光され、このフィルムによって大量印刷が行われる。選択的に、印刷原図は特別な露光装置内で複数の版板に同時に露光せしめられるか、又はデジタルデータとしてデジタル機械に直接供給されるようになっていてもよい。この場合には、印刷原図データは、例えば印刷機に組み込まれた露光ユニットによって、大量印刷が行われる前に、版板に露光される。

従来技術によれば、印刷原図は電子複写される。この場合、画像がインキスキャナによってスキャンされ、デジタルデータの形で記憶される。テキストはテキスト処理プログラムによって、またグラフィックスは画像処理プログラムで処置される。レイアウトプログラムによって、画像要素、テキスト要素及びグラフィック要素が１印刷頁にレイアウトされる。複数の印刷インキに分解してから、印刷原図がデジタルの形で提供される。印刷原図を書き込むためのデータフォーマットとして、今日ではページ記述言語、ポストスクリプト及びＰＤＦ（Portable Document Format)が用いられる。ポストスクリプト若しくはＰＤＦデータは、印刷原図に記録する前に第１の段階でラスタイメージプロセッサ（ＲＩＰ;Raster-Image-Prozessor）において色分解版ＣＭＹＫのための色分解値に換算される。この場合、各画素のために、０〜１００％の範囲の色調として４つの色分解値が生じる。色分解値は、４色の印刷インキ、シアン、マゼンタ、イエロー及びブラックが被印刷物に印刷される色密度のための程度である。４色以上のインキが印刷される（装飾インキ）特別な場合には、各画素は、印刷インキによって提供される多くの色分解値によって描かれる。色分解値は、画素毎及び印刷インキ毎に例えば８ビットでデータ値として記憶され、それによって０％〜１００の範囲が２５６の色調段階に分けられる。

多数の印刷頁のデータは、別の要素のデータ例えばレジスターマーク（Passkreuz）、インターフェースマーク（Schnittmarken）、フォールドマーク（Falzmarken）並びに印刷コントロールフィールド（Druckkontrollfeldern）等と共に、印刷枚葉紙のための印刷原図にまとめられる。これらの印刷枚葉紙データは、同様に色分解版データ（ＣＭＹＫ）として予め設定される。

複写しようとする色分解版の種々異なる色調は、塗布された印刷インキの面変調（Flaechenmodulation）つまりラスタ化によってのみ得られる。印刷インキの面変調は例えば、ドットラスタ化（Punktrasterung）するための方法に従って行われる。この方法では、色分解版データの種々異なる色調段階が種々異なる大きさのラスタドットに変換され、これらのラスタドットは、周期的に繰り返されるラスタセルを有する規則的なラスタ内に配置されている。版板に色分解版を記録する際に、各ラスタセル内のラスタドットは、ラストドットよりも小さい露光点より構成される。露光点の典型的な解像度は、例えば１ｃｍ毎に１０００露光点、つまり１露光点が１０μｍ×１０μｍの寸法を有している。色分解値をラスタドットに変換することは、第２段階においてラスタイメージプロセッサ内で色分解版データをさらに処理する際に行われる。これによって色分解データは、変調されたドットラスタのパターンを形成する、２つの輝度値（露光されているか、若しくは露光されていない）だけを有する高解像された二値に変換される。このような形式で各色分解版の印刷原図データは高解像されたラスタビットマップ（Rasterbitmap）の形で書き込まれる。このラスタビットマップは、印刷面上の各露光点のために、この露光点が露光されるか又は露光されないかを表すそれぞれ１ビットを有している。

印刷原図及び版型を露光するための電子複写技術において使用される記録装置では、例えばレーザー光線がレーザーダイオードから発生されて、光学手段によって成形され、記録材料上に集束され、偏光システムによって点及び線の形で記録材料上に偏光される。露光速度を高めるために、各レーザー光線のための別個のレーザーダイオードによってレーザー光線の束を生ぜしめ、記録材料にそれぞれ当て付けられることによって版型の多数の画線を同時に露光する記録装置もある。版型はフィルム材料上に露光されるので、いわゆる色分解版フィルムが形成され、この色分解版フィルムはフォトグラフィック式のオプティカルプリンティング法（Umkopierverfahren）によって版板を製造するために使用される。その代わりに、版板自体を版板露光器内で、又は版板露光のためのユニットが組み込まれているデジタル印刷機内で直接露光してもよい。記録材料は、ドラム上に位置している（Aussentrommelbelichter;外側ドラム型露光器）か、又は円筒形の槽内に位置している（Innentrommelbelichter;内側ドラム型露光器）か、又は平らな面（Flachbettbelichter;フラットベット型露光器）上に位置している。

外側ドラム型露光器では、フィルム又は版板の形の、露光しようとする材料が、回転可能に支承されたドラムに取り付けられている。ドラムが回転する間に、露光ヘッドがドラムに対して比較的小さい間隔を保って軸方向でドラムに沿って移動せしめられる。露光ヘッドは単数又は複数のレーザー光線をドラム表面に集束させ、このレーザー光線は狭い螺旋状の形でドラム表面を走査する。このような形式でドラムの１回転毎に単数若しくは複数の画線が記録材料に露光される。

印刷原図を露光する際に、露光面が記録材料の縁部に関連して又は前縁部に打ち抜き成形された孔に関連して、枚葉紙のすべての色分解板のために常に同じであるように配慮しなければならない。何故ならばこれらの色分解版は後で印刷機内で互いに正確に重ね合わされて印刷されるからである。版板に形成された打ち抜き孔は、印刷機内で版胴上に版板を張設する際に正確な位置決めのために使用される。露光面及び打ち抜き孔の位置は、記録材料の両側縁部及び前縁部に関連して規定される。記録材料の縁部は、当て付けピンによって、露光ドラム上の規定された位置にもたらされるか、又はその位置が材料の張設後に測定される。次いで露光の開始点が縁部の位置に関連して、記録材料の縁部に対する関係が常に同じになるように張設される。

このような測定手段にも拘わらず、版板の露光時にすべての色分解版が完全に正確に重ね合わされることが常に保証されるとは限らない。版板は一般的に、０．１〜０．３ｍｍの範囲内の厚さを有するアルミニウムより成る支持材料を有している。版板は、温度に基づく長さの伸張に従って、１℃毎及び縁部長さの１メートル毎に、その寸法が約２４μｍ変化する。一般的に、版板は枚葉紙のすべての色分解版のために、同じ版板露光器内で直接相前後して撮影されるので、撮影から次の撮影までの温度の変動は、無視できでる程度に小さい。しかしながら、１枚の枚葉紙の色分解版を種々異なる版板露光器で撮影してもよい。これらの版板露光器は、種々異なる温度に調節された室内にあるか、又は異なる時間で露光される。異なる時間で露光される場合は、１枚の版板がさらに処理される間に損傷を受け、従ってもう一度新たに露光する必要がある場合である。この場合には、露光器内の温度は、版板が種々異なる露光過程時に種々異なる伸張にさらされる限りは、最初の露光時の温度とは異なる。次いで後で版板が印刷機内で一定の温度で張設されると、版板は、この一定の温度と、露光時の温度との差に従って、その長さ及び幅が種々異なって変化せしめられる。それによって、第１の露光とその次の露光とから成る色分解版の寸法は、見当合わせエラーがもはや補償できない程度に互いにずれてしまうことがある。

この問題を解決するためには、版板露光器を空調された室内に設置する必要があるが、これには制約があり、コストが高くなる。枚葉紙のすべての色分解版をもう１回露光する別の可能性は、１つの色分解版のために後露光が必要とされる場合である。しかしながらこれは、非常に高いコスト及び長い時間を必要とする。別の可能性は版板露光器の内室内で空気を調節することである。しかしながらこの場合、様々な問題が生じる。外部から埃及びガスが侵入するのを避けるために、内室内にやや過圧が形成されるようになっている。版板は、真空によって露光ドラムに固定される。強い出力のレーザー光線で露光される場合に発生する粒子及びガスは、露光器内のユニット特に光学素子を汚れから守るために吸い込まれる。これらすべての異なる空気運動は、露光器内室内の空気のための外部条件に対して十分に閉鎖された空調システムを実現するために、困難性及びコストを高めることになる。

アメリカ合衆国特許公告第５７４８２２５号明細書には、露光しようとする版板の、温度に基づく伸張若しくは収縮を補償する方法について記載されている。センサによって、露光前の版板の温度が測定され、基準温度に対する差に基づいて、露光しようとする色分解版データの基準値が計算される。基準値変化は、当該の版板が、どの温度において露光されるかとは無関係に基準温度を有する場合に、枚葉紙のすべての色分解版が同じ寸法を有するように設計されている。基準温度は、例えば後で印刷機内での印刷中の温度である。

ドイツ連邦共和国特許公開第１０１３７１６６号明細書によれば、印刷中に版板を温度調節して、被印刷物が印刷機内を通過する際に湿し媒体を引き取り、かつ圧力にさらされることによって生じる、印刷時に発生する版板の伸張に伴う幾何学的な歪みを補正する方法について提案されている。このために例えば、版胴の外周面に形成された温度調節部材によって、版板に周方向で調節可能な温度プロフィール（温度分布）が刷り込まれる（einpraegen）。選択的に、インキ着けローラ及び湿し媒体ローラを備えた版板が温度調節されて、種々異なる外周面温度に調節可能である。

露光時に版板の寸法が温度に関連して変化するのを避けるか若しくは補償するための公知の装置及び方法は、構造的に複雑で高価なコストを必要とする。
アメリカ合衆国特許公告第５７４８２２５号明細書 ドイツ連邦共和国特許公開第１０１３７１６６号明細書

本発明の課題は、版板に印刷原図を記録するために露光器内で露光ドラムを温度調節するための簡単かつ確実な装置を提供することである。

この課題は本発明によれば、感光ドラムの軸線上に内管が設けられており、少なくとも１つの回転導出部が設けられていて、この回転導出部（Drehdurchfuehrung）を通って温度調節された液体が内管内に供給され、それによって感光ドラムが所定の温度に調節されるようになっており、前記感光ドラムの内管と胴とを結合するウエブが設けていて、それによって温度が内管から胴に伝達され、かつ均一に分配されるようになっていることによって解決された。

本発明の装置によれば、露光中に、温度調節された液体が露光ドラム内を通ってガイドされ、それによって露光ドラムの外周面、及びこの外周面に張設された版板が、外部温度とは無関係に所定の温度に維持されるようになっている、という利点が得られた。

以下に図面を用いて本発明を具体的に説明する。

図１には外側ドラム型露光器の原理が示されている。感光ドラム１は、回転可能に支承されていて、図示していない回転駆動装置によって、回転方向２で均一に回転運動せしめられる。感光ドラム１に、感光されていない方形の版板３が緊締されており、この版板３は、前縁部４と左側縁部５と右側縁部６と後縁部７とを有している。版板３は、その前縁部４が当て付けピン８に当接する。この当て付けピン８は感光ドラム１に堅固に固定されていて、感光ドラム１の表面から突き出している。しかも緊締バー９は版板３の前縁部４を感光ドラム１の表面に強く押しつけ、それによって版板３の前縁部４を固定する。版板３は、版板３をドラム表面に形成された複数の孔によって吸い込む、図２に示されていない真空装置を用いて、面状にドラム表面上で保持され、それによって版板３は、回転時に遠心力によって剥がれ落ちることがない。付加的に版板３の後縁部７が緊締部材１０によって固定される。

露光ヘッド１１は、感光ドラム１に対して比較的小さい間隔を保ってこの感光ドラム１に沿って軸方向で移動せしめられ、これに対して感光ドラム１は回転する。露光ヘッド１１は単数又は複数のレーザー光線１２をドラム表面上に集束させ、これらのレーザー光線１２は、互いに狭い間隔を保った複数の螺旋形状でドラム表面を走査する。このような形式でドラムの１回転毎に単数若しくは複数の画像線が周方向ｘで記録物質に露光される。露光ヘッド１１は送りスピンドル１３によって送り方向ｙで移動せしめられる。露光ヘッド１１は送りスピンドル１３に形状接続（形状による束縛;formschluessig）的に結合されていて、送りスピンドル１３は送り駆動装置１４によって回転運動せしめられる。

版板３に露光された印刷原図１５は、提供された全記録面の一部だけを覆っている。しかしながら印刷原図１５は、種々異なる版板３上に相次いで露光されるすべての色分解版のために、版板３の縁部に関連して常に同じ位置、及び同じ寸法を有するようにし、それによって後で色分解版が相次いでプリントされる際に見当合わせミスが生じないようにしなければならない。色分解版間のずれの公差若しくは種々異なる寸法の公差は２５μｍよりも小さくなければならない。前縁部に対する常に同じ関係は、例えば当て付けピン８によって保証される。この当て付けピン８に、版板３の前縁部４が露光前で感光ドラム１上に張設される際に版板３が当て付けられる。版板３の一方の側縁部に対する関係は、測定装置によって保証される（図１に図示されていない）。この測定装置は、版板３を感光ドラム１上に張設した後の側縁部の一方の正確な位置を検出し、このようにして検出された縁部位置を、露光開始時に露光ヘッド１１の位置に対して関連付ける。露光開始時点を相応にずらすことによって、印刷原図１５の位置が版板３の側縁部に関連しても常に同じであるように、配慮される。

アルミニウム支持体を備えた版板の、温度に基づく縁部伸張は、１℃（摂氏１度）及び１メートル毎に約２４μｍである。従って版板縁部に対する露光しようとする印刷原図の正確な関係にも拘わらず、色分解版の印刷原図５が種々異なる温度において露光され、次いで版板３が後で、緊張される際に一様な温度で印刷機内にもたらされる場合に、見当合わせ誤差のための２５μｍの最大公差を著しく越えることになる。

本発明の装置によれば、このような問題は、版板３が露光時に既に所定の一様な温度にさらされ、それによってすべてが同程度に伸張するようになっていることによって解決された。図２には、本発明による装置の第１実施例の、張設された版板３を有する感光ドラム１の概略的な縦断面図が示されている。感光ドラム１は胴２０と内管２１とから構成されており、この胴２０と内管２１とはウエブ（Steg）２２によって結合されている。図３には、この構造のうちの、感光ドラム１の横断面図が示されている。胴２、内管２１、ウエブ２２の構成部材は、個別の部材であってよく、これらの個別の部材から感光ドラム１が組み立てられている。しかしながら感光ドラム１は、図３の横断面図に示されているように、有利にはアルミニウムから押し出し成形によって製造されていてもよい。

感光ドラム１は、温度調節された液体が内管２１を通って導入及び導出されることによって、所定の温度例えば２５℃にもたらされる。温度調節された液体は、感光ドラム１の一方の端面側において回転導出部２３を通って導入され、また他方の端面側において回転導出部２４を通って導出される。導出された液体は温度調節装置２５に供給されて、ここで外部温度に応じて加熱又は冷却されて、一定の温度に保たれるようになっている。次いで温度調節された液体は、回転導出部２３を介して内管２１に供給される。ポンプ２６によって、温度調節された液体の循環が維持される。温度調節された液体としては、有利には水が使用される。この水には、腐食及び凍結防止のために適当な添加剤が混合される。

回転導出部２３，２４は、市販の構成部材であって、多様な使用例のために種々異なる構成のものを入手することができる。回転導出部２３，２４は、原則として定置の管２７と、回転可能に支承された管２８とから成っており、この回転可能な管２８は感光ドラム１の端面側に結合されていて、この感光ドラム１と一緒に回転する。定置の管２７はシールリング２９によって閉鎖されていて、回転する管２８はシールリング３０によって閉鎖されている。これらのシールリング２９及び３０は、感光ドラム１が回転すると互いに滑動し、この際にシールリング２９，３０は、これらのシールリング間のギャップから漏れ出ないように、管を良好にシールする。

アルミニウムの良好な熱伝導率のために、温度調節された液体の温度は内管２１から迅速に取り出されて、ウエブ２２を介して胴２０に伝達され、感光ドラム１のすべての部分に均一に分配される。版板３は同様に支持材料としてアルミニウムより成っていて、真空吸込み装置によって感光ドラム１の表面に気密に当接しているので、版板３は同様に所定の一定の温度に保たれる。内管２１の内側面の特別な構成、例えば縦リブを備えた構成によって、温度調節された液体と内管２１との間の熱伝達がさらに促進される。

図４には本発明による装置の別の実施例が示されている。ここでは感光ドラム１の一方の端面側にだけ２系統−回転導出部４０が設けられており、この２系統−回転導出部４０を介して、温度調節された液体が内管２１に導入され、かつ内管２１から導出される。このために回転可能な管２８が延長されて、感光ドラムの他方の端面側までほぼ達している。導入された温度調節された液体は、管２８の端部で流出して、管２８の外側と内管２１の内側面との間に流れ戻る。液体を回転体内に導入させ、それと同時に回転体から液体を導出させるために適している２系統−回転導出部４０は、同様に市販されているものである。

外側ドラム型露光器の構造を示す概略図である。 本発明の第１実施例による装置の概略的な断面図である。 感光ドラムの横断面図である。 本発明の第２実施例による装置の概略的な断面図である。

符号の説明

１ 感光ドラム、 ２ 回転方向、 ３ 版板、 ４ 前縁部、 ５ 左側縁部、 ６ 右側縁部、７ 後縁部、 ８ 当て付けピン、 ９ 緊締バー、 １０ 緊締部材、 １１ 露光ヘッド、 １２ レーザー光線、 １３ 送りスピンドル、 １４ 送り駆動装置、 １５ 印刷原図、 ２０ 胴、 ２１ 内管、 ２２ ウエブ、 ２３，２４ 回転導出部、 ２５ 温度調節装置、 ２６ ポンプ、 ２７ 定置の管、 ２８ 回転可能な管、 ２９，３０ シールリング、 ４０ ２系統−回転導出部

Claims (8)

1. 記録物質が取り付けられる感光ドラム（１）と、記録物質を温度調節するための装置とを備えた、印刷原図（１５）を記録するための版板露光器において、
   感光ドラム（１）の軸線上に内管（２１）が設けられており、
   少なくとも１つの回転導出部（２３；２４；４０）が設けられていて、この回転導出部を通って温度調節された液体が内管（２１）内に供給され、それによって感光ドラム（１）が所定の温度に調節されるようになっており、
   前記感光ドラム（１）の内管（２１）と胴（２０）とを結合するウエブ（２２）が設けていて、それによって温度が内管（２１）から胴（２０）に伝達され、かつ均一に分配されるようになっていることを特徴とする、版板露光器。
2. 胴（２０）と内管（２１）とウエブ（２２）とが、熱伝導性の材料有利にはアルミニウムより製造されている、請求項１記載の版板露光器。
3. 胴（２０）と内管（２１）とウエブ（２２）とが、押し出し成形された部分より製造されている、請求項１記載の版板露光器。
4. 感光ドラム（１）の一方の端面側に、温度調節された液体を内管（２１）内に導入する回転導出部（２３）が設けられており、感光ドラム（１）の他方の端面側に、温度調節された液体を内管（２１）から導出する別の回転導出部（２４）が設けられている、請求項１記載の版板露光器。
5. 感光ドラム（１）の一方の端面側に２系統−回転導出部（４０）が設けられており、この２系統−回転導出部（４０）によって、温度調節された液体が内管（２１）内に導入され、かつ内管（２１）から導出されるようになっている、請求項１記載の版板露光器。
6. 温度調節された液体を一定の温度に保つ温度調節装置（２５）が設けられている、請求項１から５までのいずれか１項記載の版板露光器。
7. 温度調節された液体として、有利には腐食及び／又は凍結を防止する添加剤を含有する水が用いられる、請求項１から６までのいずれか１項記載の版板露光器。
8. 前記内管（２１）が、温度調節された液体と内管（２１）との間の熱伝達を促進するための、縦リブを備えた内側面を有している、請求項１から７までのいずれか１項記載の版板露光器。

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