close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY1874

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
(19)
BY (11) 1874
(13)
C1
6
(51) B 41C 1/00,
(12)
B 41C 1/05
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПАТЕНТНЫЙ
КОМИТЕТ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ
(54)
АППАРАТ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПЕЧАТНЫХ ФОРМ
(21) Номер заявки: 1982
(22) 21.06.1994
(46) 30.12.1997
(71) Заявитель: ОКБ "Термоскан" (BY)
(72) Авторы: Антимиров В.И., Гинак С.Н., Гуринович
А.Ф., Довнар В.С. (BY)
(73) Патентообладатель: ОКБ "Термоскан" (BY)
(57)
Аппарат для изготовления печатных форм, содержащий лазер, связанный с ним оптический блок, установленный на координатном столе, барабан с приводом, расположенную на нем заготовку в виде подложки с
маскирующим слоем и блок управления, соединенный каналами передачи сигналов с приводом барабана, лазером и координатным столом, отличающийся тем, что параметры блока управления, оптического блока,
лазера, барабана и заготовки выбраны из соотношения:
0,1
ª
§ λd 3
·º
§ L·
¸ » ≤ 1,2 ,
0,9 ≤ ¨ ¸ ⋅ sin «arctg ⋅ ¨
+
1,6
© H¹
© 2Д H 3
¹ »¼
«¬
где:
λ- длина волны излучения лазера, мкм;
Д - диаметр барабана, мкм;
Н - толщина маскирующего слоя, мкм;
L - минимальное расстояние между центрами прожигаемых лунок, мкм;
d- диаметр сфокусированного лазерного пучка, мкм.
Фиг. 1
BY 1874 C1
(56)
1. Патент США 3668028, МКИ В41С 1/14, 1972.
2. Патент Великобритании 1326775, МКИ В41С 1/00, В44С 1/22, 1974.
2. А.с. СССР 643072, МКИ В41С 1/02, 1979.
4. Заявка ЕР 466433, МКИ В41С 1/05, 1992 (прототип).
Изобретение относится к техническим средствам, предназначенным для получения офсетных печатных
форм, фотошаблонов печатных плат, диапозитивов, цветоделенных транспарантов и может быть использовано в полиграфии и в радиоэлектронной промышленности.
Известны способ изготовления печатных форм с помощью пучков высокой энергии и устройство для его
реализации, содержащее источник лучистой энергии, блок управления, координатный стол, систему приводов, заготовку с двумя слоями различной летучести [1].
По сигналу из блока управления на заготовку направляется пучок высокой энергии, величина которой поставлена в соответствие с распределением оптической плотности оригинала. Под действием пучка образуются два типа печатных элементов - либо канавки в более летучем материале с дном вблизи внутренней поверхности другого слоя, либо сквозные отверстия через всю заготовку.
Недостатками данного устройства являются: низкая максимально возможная плотность печатных элементов, большой разброс их размеров, быстрый износ печатной формы при тиражировании изображения,
сложность изготовления двухслойных покрытий с разными летучестями.
Известны способ нанесения изображения на печатные формы и устройство для его реализации, содержащее оптический блок с лазерами, системы управления и приводов, координатный стол, заготовку с отражающим покрытием [2].
Изображение на заготовку наносится лазерными лучами путем испарения или разрушения части ее поверхности. Вначале направляется луч видимого света, который, двигаясь по растру, удаляет отражающее покрытие. Затем по этому же пути движется инфракрасный луч, проделывая углубления в материале заготовки.
Использование двух лучей обеспечивает единообразие печатных элементов, улучшая, тем самым, качество
печатных форм.
Недостатками данного устройства являются: низкая максимально возможная плотность печатных элементов, сложная система управления, высокие требования к виброизоляции.
Известно устройство для получения растровых изображений, содержащее барабан для установки заготовок, блок управления, лазер, оптический блок с разделительными зеркалами, независимые модуляторы излучения [3].
С помощью разделительных зеркал лазерный пучок расщепляется на шесть независимых лучей, на основе которых образуются шесть оптических каналов, включающих автономные лазерные модуляторы. Разделение луча на шесть независимых составляющих позволяет обеспечить образование растровых точек самой
различной формы, воспроизвести полные растровые элементы вдоль одной строки, увеличить скорость нанесения изображения на печатную форму.
Недостатками данного устройства являются: низкая надежность работы, сложность конструкции, быстрый износ печатной формы с большим числом печатных элементов в растре.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому аппарату является устройство для изготовления печатных форм, содержащее барабан, заготовку из термопластического
полимера, оптический блок, лазер, приспособление для изменения угла падения лазерного луча, координатный стол, блок управления, систему приводов [4].
В данном устройстве, принятом за прототип, по сигналу из блока управления производится перемещение
координатного стола вдоль вращающегося барабана, в заданных координатах включается лазер и осуществляется корректировка угла падения луча на заготовку. Под действием излучения в заготовке прожигаются
лунки, размеры и форма которых ставятся в соответствие с оптической плотностью растровой точки оригинала. Использование приспособления для изменения угла падения луча позволяет повысить качество передачи
тоновых изображений.
Недостатками данного устройства являются: высокие требования к вибростойкости, сложность выверки и
подгонки глубины лунок печатных элементов, низкое качество печатных форм, проявляющееся в быстром
износе их при тиражировании изображений, длительный период изготовления.
Задачей настоящего изобретения является создание аппарата для изготовления печатных форм высокого
качества без увеличения продолжительности процесса производства за счет снижения разрушающего воздействия ударных волн на маскирующий слой.
Данный результат достигается тем, что в аппарате для изготовления печатных форм содержатся лазер,
связанный с ним оптический блок, установленный на координатном столе, барабан с приводом, расположенная на нем заготовка в виде подложки с маскирующим слоем и блок управления, соединенный каналами передачи сигналов с приводом барабана, лазером и координатным столом.
2
BY 1874 C1
Отличительной особенностью изобретения является то, что параметры блока управления, оптического
блока, лазера, барабана и заготовки выбраны из соотношения:
0,1
ª
§ λd 3
·º
§ L·
¸ » ≤ 1,2 (1)
0,9 ≤ ¨ ¸ sin «arctg ¨
+
1,6
© H¹
© 2D H 3
¹ »¼
«¬
где:
λ - длина волны излучения лазера, мкм;
D - диаметр барабана, мкм;
Н - толщина маскирующего слоя, мкм;
L - минимальное расстояние между центрами прожигаемых лунок, мкм;
d - диаметр сфокусированного лазерного пучка, мкм.
Поиск, проведенный по источникам патентной и научно-технической информации, не выявил решений,
содержащих признаки, идентичные полной совокупности существенных признаков, приведенных в формуле
изобретения. Следовательно, предложенное решение удовлетворяет критерию "новизна".
Анализ решений, известных в науке и технике, не выявил решений, содержащих признаки, тождественные
отличительным признакам заявляемого объекта, что позволяет квалифицировать предложенное решение соответствующим критерию охраноспособности "существенные отличия".
Сущность изобретения поясняется рисунками Фиг.1 и Фиг.2. На Фиг.1 изображена схема аппарата для
изготовления печатных форм: 1 - заготовка, 2 - барабан, 3 - привод барабана, 4 - оптический блок, 5 - координатный стол, 6 - лазер, 7 - блок управления. На фиг.2 представлены экспериментальные зависимости тиражестойкости печатной формы Z от критерия К при различном времени нанесения изображения t (х - экспериментальные данные ), где:
0,1
ª
§ λd 3
·º
§ L·
¸ » (2)
K = ¨ ¸ sin «arctg ¨
+
1
,
6
© H¹
© 2DH 3
¹ »¼
«¬
Заготовка 1 плотно прилегает подложкой к поверхности барабана 2. Привод 3 с помощью передающего
устройства соединен с барабаном 2. Блок управления 7 посредством каналов для передачи сигналов связан с
приводом 3, координатным столом 5 и лазером 6. Оптический блок 4 установлен на координатном столе 5.
Аппарат для изготовления печатных форм работает следующим образом. На барабан 2 устанавливается
заготовка 1, а в блок управления 7 загружается рабочая программа генерации изображения. Из блока управления 7 поступает сигнал на привод 3 барабана 2 для плавного разгона его до требуемой скорости, затем отдается команда на перемещение каретки координатного стола 5, на котором установлен фокусирующий объектив. При прохождении оптической оси объектива через точку на заготовке с координатами,
определяемыми программой генерации изображения, формируется импульс лазера 6. Луч проходит через
оптический блок 4 и падает на заготовку 1, вызывая локальное испарение маскирующего слоя и образование
лунки (печатного элемента). Последующие печатные элементы получаются аналогичным образом. Расстояние между центрами прожигаемых лунок регулируется блоком управления. Чередованием пробельных и печатных элементов обеспечивается оптическая плотность растровой точки на заготовке, соответствующая оптической плотности оригинала.
При воздействии на заготовку лазерных импульсов с высокой частотой повторения наступает псевдоохрупчивание. В результате вещество маскирующего слоя, довольно пластичное в обычных условиях, становится очень хрупким. Этот эффект обусловлен инерционностью молекул и атомов, с одной стороны, и нарушением характерных законов их колебания, с другой. Одновременно с этим явлением происходит
аккумуляция энергии ударных волн в окрестности растровой точки. При достижении критического значения
упругой энергии, когда маскирующий слой находится в псевдоохрупченном состоянии, наступает резкий переход микродефектов на границе с подложкой в трещины и, как следствие, снижение качества печатной
формы.
Физическая сущность изобретения заключается в блокировании процесса зарождения трещин за счет
рассеивания упругой энергии.
Приступим к детальному изложению сути изобретения. Очевидно, что, чем меньше величина растровых
точек и выше максимально-возможная плотность печатных элементов, тем качественнее передача изображения, но дольше изготовление печатной формы. Чтобы сохранить приемлемую продолжительность процесса
нанесения изображения на заготовку, необходимо существенно увеличить частоту повторения воздействующих импульсов.
Поглощение энергии лазерного излучения приводит к появлению ударных волн, вызванных, с одной стороны, импульсами отдачи испаряемого материала, а с другой - расширением вещества при нагреве заготовки. В результате маскирующий слой получает упругую энергию, величина которой зависит от свойств материала и мощности ударной волны. В промежутках между импульсами эта энергия рассеивается. Однако, с
ростом частоты повторения наступает момент, когда она не успевает рассеиваться и накапливается в сравнительно небольшом объеме.
3
BY 1874 C1
В маскирующем слое, как и в любом твердом теле, существуют микродефекты в структуре вещества. Одноразовые удары умеренной силы приводят лишь к незначительному их увеличению, поскольку при таком
характере нагрузок возникают обширные зоны с пластичными свойствами, охватывающие дефекты и препятствующие их разрастанию. При циклических нагрузках величина пластичных зон мала, и, с ростом частоты ударов, их объем стремится к нулю - наступает состояние псевдоохрупчивания. После снятия нагрузок к
веществу возвращаются его прежние пластичные свойства.
Таким образом, действие лазерных импульсов с большой частотой повторения одновременно приводит к
перенапряжению и псевдоохрупчиванию маскирующего слоя. В этом состоянии микродефекты интенсивно
переходят в трещины. Чтобы предотвратить это негативное явление, следует уменьшить мощность ударной
волны, одновременно увеличив рассеивающие способности заготовки.
Предлагается снизить импульс отдачи испаряемого материала и предотвратить аккумуляцию энергии в
маскирующем слое, определив параметры аппарата, при которых приток упругой энергии будет равен нулю.
Для нахождения необходимой взаимосвязи между параметрами аппарата была создана математическая модель термомеханических процессов, возникающих в результате действия лазерных импульсов с высокой
частотой повторения. На основании этой модели было установлено, что полное рассеивание упругой энергии
при любой частоте повторения лазерных импульсов происходит в том случае, когда блок управления, барабан, оптический блок, лазер и заготовка выполнены так, что между их характерными параметрами соблюдено неравенство (1).
Правильность теоретически полученных результатов подтверждена экспериментально в лабораторных
условиях и на практике в типографии "Победа" г. Молодечно (см. Фиг.2).
В настоящее время создан опытно-промышленный аппарат, параметры которого удовлетворяют соотношению (1); он содержит СО2 - лазер, барабан диаметром 191⋅103 мкм с приводом, оптический блок, фокусирующий лазерный пучок диаметром 30 мкм, блок управления, обеспечивающий сканирование заготовки
вдоль оси барабана с шагом 12,5 мкм, координатный стол, заготовку с алюминиевой подложкой и полимерным маскирующим слоем толщиной 2,0 мкм. По сравнению с лучшими мировыми аналогами, производимыми фирмами Indigo (Израиль) и Xeikon (Бельгия), применение данного устройства позволяет в 1,6 раза
увеличить максимально-возможную плотность печатных элементов (1000 точек/дюйм по сравнению с 600
точек/дюйм у зарубежных), в 1,4 раза увеличить скорость нанесения изображения ( 2,8 см2/сек против 2
см2/сек), более чем в 2 раза уменьшить износ печатной формы (70000 оттисков по сравнению с 30000); эти
данные подтверждают положительный эффект от изобретения.
Фиг. 2
Cоставитель Н.Б. Суханова
Редактор В.Н. Позняк
Корректор Т.Н. Никитина
Заказ 9034
Тираж 20 экз.
Государственный патентный комитет Республики Беларусь.
220072, г. Минск, проспект Ф. Скорины, 66.
4
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
137 Кб
Теги
by1874, патент
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа