CN100421933C - 在一个印版曝光器中的曝光头的调焦装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及在一种用来记录印刷稿样(15)的曝光器中在一种记录材料上尤其是一块印版(3)上的至少一个曝光头(11)的一种调焦装置。该曝光器具有一个用来支撑印版(3)的曝光滚筒(1)和一个曝光头支架(16)，该支架由一块用来支撑曝光头(11)的支架板(20)和一个支架底座(21)组成。支架板(20)和支架底座(21)通过一个铰链(23)连接而可运动，该铰链布置在面向曝光滚筒(1)的曝光头支架(16)的前侧。用一个偏转传动装置使支架板(20)的后侧上升或下降，从而使曝光头(11)共同基本上径向曝光滚筒(1)运动或离开曝光滚筒(1)运动。铰链(23)最好由至少一块弹簧钢板(51)组成。

Description

在一个印版曝光器中的曝光头的调焦装置

技术领域

本发明涉及电子复制技术领域并涉及一种用来把印刷稿样记录到印版上的曝光器的曝光头的调焦装置。

背景技术

在复制技术中，要为印刷页面制作印刷稿样，印刷稿样含有全部要印刷的组分例如文字、图表和图形。在彩色印刷时，对每种印刷颜色都要制作一个单独的印刷稿样，该印刷稿样含有全部被印在相应颜色中的组分。在四色印刷时，即为印刷颜色氰、洋红、黄和黑(CMYK)。按印刷颜色分离的印刷稿样也可称为分色。印刷稿样一般被扫描并用一个曝光器在胶片上曝光，然后用这些胶片制造多版次的印版。另一种办法是，印刷稿样也可在特殊曝光器中直接在印版上曝光，或作为数字数据直接传递到一个数字印刷机。在该处，紧接着开印之前，例如用一个集成在该印刷机中的曝光单元使印刷稿样数据在印版上曝光。

根据现代的技术水平，印刷稿样用电子方式进行复制。其中图像在一个彩色扫描仪中进行扫描并以数字数据的形式进行存储。文字用文字处理程序产生，而图表则用绘图程序产生。用一个排版程序把图像、文字和图表组成一个印刷页面。多个印刷页面的数据则用其他组分例如配合交叉、切开标志、折边标志以及印刷控制区段绘编成一张印刷纸的印刷稿样。描述印刷稿样的数据格式现在多用页面描述语言告示注脚和可移植文档格式(PDF)。告示注脚或可移植文档格式(PDF)数据在印刷稿样记录之前在一个光栅图像处理器(RIP)中换算成分色(CMYK)。

在用来使印刷稿样和印版曝光的记录仪中，例如用激光二极管产生激光束，通过光学方式成型并聚焦到记录材料上，用一个扫描系统在该记录材料上方呈点线方式进行扫描。也有为了提高曝光速度而产生一或多束激光束的记录仪，例如用一个或多个二极管阵列和用记录材料的多次扫描同时使印版的多个图像行曝光。记录材料可设置在一个滚筒上(外滚筒曝光器)、一个圆柱形的槽内(内滚筒曝光器)或一个平面内(平底曝光器)。在外滚筒曝光器时，要曝光的材料以胶片或印版的形式安装在一个旋转支承着的滚筒上。当滚筒旋转时，一个曝光头以相当短的距离轴向沿着该滚筒旁边运动。该曝光头把一束或多束激光束聚焦到滚筒表面上，这些激光束以密集的螺旋线的形式扫描该滚筒表面。

印版的外滚筒曝光器内的一束激光束的景深范围约为0.1毫米。由于印版具有大约0.1至0.3毫米的不同的板厚，所以需要一种装置来调节激光束的焦点，使之适配印版的厚度。在这方面已提出了许多装置，用这类装置调节激光束的光学成像或用这类装置移动产生激光束的曝光头，使其径向朝曝光滚筒方向或离开曝光滚筒移动。但这类公知的装置结构复杂，价格昂贵，特别是印版用许多激光束或用多个曝光头同时进行曝光时尤其如此。

发明内容

本发明的目的是，提出一种廉价的、易于实现的和可靠的在一个曝光器中的激光束的调焦装置来把印刷稿样记录到印版上。这个目的是通过一种装置来实现的，用该装置可使一个布置了多个曝光头的曝光头支架和用该曝光头支架使这些曝光头共同轴向沿曝光滚筒旁边产生一个偏转运动，通过该偏转运动，全部曝光部都可一次按相同的距离径向朝曝光滚筒或离开该曝光滚筒运动。

下面结合附图来详细说明本发明。

附图说明

图1一个外滚筒曝光器的结构；

图2一个曝光头支架的偏转装置；

图3a具有一根偏心轴的一个偏转传动装置，其处于最低位置；

图3b具有一个偏心轴的一个偏转传动装置，其处于最高位置；

图4具有一个摇臂的一个偏转传动装置；

图5具有一块弹簧钢板的一个铰链。

具体实施方式

图1表示一个外滚筒曝光器的原理结构。曝光滚筒1是可旋转支承着的并可用一个图中未画出的旋转传动装置在旋转箭头2的方向内产生均匀的旋转运动。一块未曝光的矩形印版3绷紧在曝光滚筒1上。印版3被绷得很紧，以至它的前缘4接触定位销8，该定位销与曝光滚筒1牢固连接并通过曝光滚筒1的表面伸出。此外，一块夹紧板9把前缘4牢固压到曝光滚筒1的表面上并由此固定印刷3的前缘4。印版3用一个图2未画出的真空装置大面积地吸持在该滚筒表面，该真空装置通过滚筒表面上的孔吸住印版3，所以印版在旋转时不被离心力剥离。此外，印版3的后缘7用限位块10防止从曝光滚筒1升起。

一个曝光头11或布置在一个共同的曝光头支架16上的多个曝光头11以相当短的距离轴向沿曝光滚筒1旁边运动，而曝光滚筒1则不断旋转。每个曝光头11把一束或多束激光束12聚焦到滚筒表面，这些激光束以密集螺旋线的形式扫描该滚筒表面。所以在滚筒每旋转一圈时，圆周方向x内的一组或多组图像行被曝光到记录材料上。曝光头支架16借助一根进给轴13在进给方向y内运动，该曝光头支架以形状连接的方式与该进给轴连接，而该进给轴则用一个进给传动装置14产生旋转运动。

通过使用多个曝光头11提高了生产效率，亦即一块印版3可在较短的时间内曝光。图1表示具有两个曝光头11的曝光器的一个例子，这两个曝光头在轴向内按间距A布置并分别把一束激光束12聚焦到印版3上。印刷稿样15由此被两组螺旋线曝光，这两组螺旋线在轴向间距A内扫描滚筒表面。

图2表示曝光头11的本发明调焦装置的透视图。曝光头支架16由两部分组成：一块支架板20和一个支架底座21。曝光头11安装在该支架板上，而该支架底座则在导轨22上运动并借助进给轴13与支架板20一起在y方向沿曝光滚筒1旁边轴向运动。支架板20和支架底座21在面向曝光滚筒1的一侧通过一个铰链23连接，该铰链的旋转轴在y方向延伸。铰链23可使支架板20围绕铰链23的旋转轴进行偏转运动，从而使装在支架板20上的曝光头11在箭头24的方向内运动到曝光滚筒1或从曝光滚筒1移开。支架板20的偏转运动例如用一个传动装置来产生，该传动装置在箭头25的方向内升起或下降支架板20离曝光滚筒1的后侧。通过这个偏转运动使全部曝光头11的激光束12的焦点共同在曝光开始之前被最佳地调节到要曝光的印版3的相应厚度。

作为这种偏转运动的传动装置可用各种不同的结构。图2表示这种传动装置的一个优选方案。一根偏心轴26通过一个支臂27与支架板20的后侧连接。偏心轴26可旋转地支承在支臂27内。偏心轴26在两端分别有一个偏心布置的轴颈28，该轴颈分别带一个滚子29，该滚子在支架底座21上滚动。图3a和图3b表示该偏心轴一端的放大图。当偏心轴26旋转一定的角度时，该偏心轴被偏心轴颈28升起或下降。由此使支臂27也被升起或下降，从而使支架板20围绕铰链23的轴偏转。图3a表示偏心轴26位于其最低位置内，而图3b则表示它位于其最高位置内。高差度H是这样设计的：在考虑臂长的情况下，曝光头11到铰链23的轴的两侧可在一个足够大的范围内朝曝光滚筒1径向调节。

偏心轴26的旋转传动例如用一台步进电动机30通过一根齿轮皮带31(图2)来实现。最好偏心轴26与一个在图2中未画出的用来确定偏心轴26的零角位置的装置连接，该装置例如由一个设有一个槽的盘和一个光栅组成。零角探测器可这样调节：当偏心轴26在零角位置时，曝光头11位于径向进给区的中间位置。所需的进给区例如为0.5毫米，而且曝光头11必须可重复地以很小的步进量进行进给。通过偏心轴26旋转步进电动机30的一定数量的节拍步，曝光头11根据旋转方向朝曝光滚筒1移动或从该曝光滚筒离开一段精确的距离。所需的节拍步数可事先从偏转传动的杠杆传动比算出。另一个办法是，一次测出径向进给与节拍步数的关系并将其存储在曝光器的一个表格存储器中，以后在曝光器工作时，将其从该存储器取出作为调节值。这样就可同时一起测出并考虑偏转传动的全部机械误差。由于偏转运动围绕铰链23的轴进行，所以曝光头11不是在一条直线上而是在一个圆弧段上朝曝光滚筒1径向运动。这样就移动若干点，激光束12在这些点上大约在曝光滚筒1的圆周方向入射到印版3上。但这种移动可通过图像行曝光开始的时间节拍的相应移动来补偿，所以对曝光头11的每次可能的径向进给来说，印刷稿样的曝光总是在离印版3前缘4的相同距离开始。

图4表示偏转传动的另一种方案。在支架底座21上安装了一台步进电动机40，该电动机可驱动一根拉杠41旋转。在拉杠41中，以形状连接的方式啮合了一个螺旋件42，所以在拉杠41旋转时，螺旋件42水平来回运动。在曝旋件42上固定了一个滚子43，该滚子在螺旋件42水平运动时在支架底座21上滚动。此外，在螺旋件42上可旋转地安装一个偏转臂44，该臂的另一端与支架板20的后侧连接而可旋转。偏转臂44的长度是这样设计的：螺旋件42的水平运动被转换成支架板20后侧的垂直运动。

图5表示铰链23的一个优选方案中曝光头支架16端面的放大横截面图。支架板20和支架底座21在其面向曝光滚筒1的一侧被一个窄缝50隔开。缝50上方放一块弹簧钢板51，该弹簧钢板用两块夹板52和螺钉牢固夹紧在支架板20和支架底座21上。在支座板20在箭头53方向内进行偏转运动时，弹簧钢板51弯入缝50中。弹簧钢板51用一种弹性材料最好用弹簧钢制成。由于倾翻角只有一度的几分之一，所以弯曲应力很小。弹簧钢板51可这样成形，使之在曝光头支架16的整个轴向长度延伸。但最好在曝光头支架16的整个轴向长度设置多块弹簧钢板51，以便在一块弹簧钢板51折断时，也能继续保持铰链23的功能。铰链23同样可设想为别的结构造型。由于曝光头11的径向进给运动要求精确性和可重复性，铰链23必须无间隙地工作。

参考号一览表

1    曝光滚筒

2    旋转箭头

3    印版

4    前缘

7    后缘

8    定位销

9    夹紧板

10   限位块

11   曝光头

12   激光束

13   进给轴

14   进给传动

15   印刷稿样

16   曝光头支架

20   支架板

21   支架底座

22   导轨

23   铰链

24   箭头

25   箭头

26   偏心轴

27   支臂

28   轴颈

29   滚子

30   步进电动机

31   齿形皮带

40   步进电动机

41   拉杠

42   螺旋件

43   滚子

44   偏转臂

50    缝

51    弹簧钢板

52    夹板

53    箭头

Claims (7)

1. 一种在一具有一曝光滚筒的曝光器中的组件，该曝光器引用将印刷稿样记录在记录材料上，该组件包括：

曝光头，用于将激光束聚焦在该记录材料上；

一将所述曝光头的焦点设定在该记录材料上的调焦装置，该调焦装置包括：一曝光头支架，该支架具有一用于支承该曝光头的支架板、一支架底座和一连接该支架板该支架底座的铰链，该铰链具有一轴线延伸过该曝光滚筒的固定旋转轴，该铰链允许该支架板绕该旋转轴的偏转运动。

2. 按照权利要求1所述的组件，其特征在于，所述曝光头支架具有一面向曝光滚筒的前侧，所述铰设置在该前侧上。

3. 按照权利要求1所述的组件，其特征在于，所述曝光头支架具有一偏转传动装置，朝向该曝光滚筒的支架板的后侧能够用该偏转传动装置上升或下降。

4. 按照权利要求3所述的组件，其特征在于，所述曝光头支架包括：一与所述支架板的后侧相连的支臂和一可旋转驱动的偏心轴，该偏心轴与该支臂、并通过该支臂与该支架板的后侧相连。

5. 按照权利要求3所述的组件，其特征在于，通过该支架板的偏转运动，所述曝光头能够一起径向地朝曝光器移动或者离开曝光器。

6. 按照权利要求1所述的组件，其特征在于，所述铰链由至少一块弹簧钢板组成。

7. 按照权利要求1所述的组件，其特征在于，该记录材料是一块印板，该曝光器是一外滚筒曝光器，该外滚筒曝光器具有一用于支承该印板的曝光滚筒。

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