專利名稱：用于印版曝光器中激光器組件的溫度調(diào)節(jié)的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于調(diào)節(jié)曝光器中激光器組件的溫度的方法，具有至少一個(gè)被調(diào)制地控制的、用于印版成像的激光二極管及具有一個(gè)珀耳帖元件。本發(fā)明還涉及一種用于對(duì)曝光器中的激光器組件進(jìn)行調(diào)溫的裝置，用于實(shí)施上述方法，該激光器組件具有至少一個(gè)被調(diào)制地控制的、用于印版成像的激光二極管，該裝置包括至少一個(gè)珀耳帖元件。
背景技術(shù)：
在復(fù)制技術(shù)中將產(chǎn)生出用于印刷頁(yè)的印刷原稿(Druckvorlage)。在此這些印刷原稿已經(jīng)包含所有待印刷的元素，如文字、圖形及圖像。對(duì)于彩色印刷對(duì)每種印刷油墨將產(chǎn)生出一個(gè)單獨(dú)的印刷原稿。對(duì)于四色印刷印刷油墨為青，品紅，黃及黑色(CMYK)。但也可以是任意的、附加的或其它的印刷油墨。
根據(jù)印刷油墨分開(kāi)的印刷原稿也被稱為分色(Farbauszug)。由它們產(chǎn)生出電子的印刷數(shù)據(jù)，這些電子印刷數(shù)據(jù)例如以掃描的位圖的形式出現(xiàn)，在其基礎(chǔ)上對(duì)印刷版、例如印版成像。以此方式對(duì)于每個(gè)分色成像一個(gè)印版。然后這些印版被張緊在印刷機(jī)中及接著分別將作為基礎(chǔ)的印刷油墨轉(zhuǎn)移到紙上。
通過(guò)印刷數(shù)據(jù)將在印版上繪制出不同的網(wǎng)點(diǎn)。網(wǎng)格寬度(Rasterweite)表示各個(gè)網(wǎng)點(diǎn)的距離，而網(wǎng)格角度表示不同分色的網(wǎng)格相互所占有的不同角度的量度。在此情況下一個(gè)網(wǎng)點(diǎn)通過(guò)多個(gè)像素構(gòu)成。這些像素是由曝光器在印版上可成像的最小元素。視印刷原稿的相應(yīng)點(diǎn)的色調(diào)值(Tonwert)而定，成像出一個(gè)網(wǎng)點(diǎn)的多些或少些的像素。網(wǎng)點(diǎn)則呈現(xiàn)出亮些或暗些。在此情況下印版的成像是借助由激光二極管發(fā)射的激光束以像素方式實(shí)現(xiàn)的。這里成像本身在一個(gè)曝光器中進(jìn)行。該曝光器可以是一個(gè)外滾筒曝光器、內(nèi)滾筒曝光器或一個(gè)平臺(tái)式曝光器。
為了印版的成像，一個(gè)相應(yīng)的印版曝光器包括一個(gè)曝光頭，例如一個(gè)激光器組件，該激光器組件包括不同的激光二極管。激光器組件的每個(gè)單個(gè)的激光二極管根據(jù)印刷數(shù)據(jù)向著印版的方向發(fā)射一個(gè)激光束。該激光束則通過(guò)相應(yīng)的光學(xué)元件聚焦在印版的表面上。
為了在一個(gè)外滾筒曝光器中使一個(gè)印版成像，印版將被張緊在該曝光器的曝光滾筒上。一個(gè)或多個(gè)激光器組件位于一個(gè)或多個(gè)曝光頭承載件上，所述曝光頭承載件通過(guò)一個(gè)進(jìn)給絲杠可軸向地、與滾筒平行地運(yùn)動(dòng)。為此進(jìn)給絲杠由一個(gè)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。當(dāng)滾筒旋轉(zhuǎn)期間相應(yīng)的激光器組件沿著印版運(yùn)動(dòng)及根據(jù)印刷數(shù)據(jù)以一個(gè)或多個(gè)圖像線使印版表面曝光。在此情況下該成像是以螺旋線的方式實(shí)現(xiàn)的。為了該曝光，激光器組件包括一個(gè)或通常包括多個(gè)激光二極管，例如64個(gè)。為了成像，該激光器組件設(shè)有用于將激光束聚焦到印版表面上的附加光學(xué)元件。
激光器組件的激光二極管通常是半導(dǎo)體元件，它們?yōu)榱税l(fā)射激光束通過(guò)電能激勵(lì)。在由電能轉(zhuǎn)換成激光束時(shí)將與相應(yīng)的效率相關(guān)地產(chǎn)生出熱量。在通常效率為30％的情況下，消耗電能的70％轉(zhuǎn)換成熱量。由于該損耗功率，一方面激光器組件作為一個(gè)整體、另一方面各個(gè)激光二極管本身被加熱。通過(guò)作為整體的激光器組件的變熱可引起各個(gè)激光二極管的相互移動(dòng)。由此可使印版上產(chǎn)生的圖像變差。對(duì)于高質(zhì)量的印刷圖像，被曝光的圖像線必需彼此具有精確確定的距離。如果各個(gè)圖像線彼此的距離偏移約1μm，則這完全可被識(shí)別為質(zhì)量損失。
此外激光二極管的工作壽命由于相應(yīng)的加熱而大大縮短。
為了產(chǎn)生盡可能均勻的印刷圖像及為了提高激光二極管的工作壽命提出激光器組件被冷卻。這例如可借助珀耳帖元件來(lái)實(shí)現(xiàn)。這樣一個(gè)冷卻裝置的相應(yīng)結(jié)構(gòu)已在EP 1 398 655 A1中被提出。
這種珀耳帖元件需要具有相對(duì)大的表面的冷卻體。通過(guò)該表面使熱借助對(duì)流輸出給周圍空氣。必需輸出的熱量愈大、即必需由激光器組件輸送走的熱量愈大，則珀耳帖元件的因結(jié)構(gòu)方式引起的空間需求愈大。
在具有激光器組件的外滾筒曝光器中——該激光器組件軸向地沿印版表面運(yùn)動(dòng)，在激光器組件的范圍中的空間通常不夠用于在這里設(shè)置相應(yīng)地冷卻激光器組件的珀耳帖元件。

發(fā)明內(nèi)容
因此本發(fā)明的任務(wù)是，使得利用珀耳帖元件來(lái)進(jìn)行外滾筒曝光器的激光器組件的調(diào)溫成為可能。
根據(jù)本發(fā)明，提出了一種用于調(diào)節(jié)曝光器中激光器組件的溫度的方法，具有至少一個(gè)被調(diào)制地控制的、用于印版成像的激光二極管及具有一個(gè)珀耳帖元件，其中，該激光器組件被以下述方式冷卻，即，通過(guò)導(dǎo)熱使熱從激光器組件傳導(dǎo)到該珀耳帖元件。
根據(jù)本發(fā)明，還提出了一種用于對(duì)曝光器中的激光器組件進(jìn)行調(diào)溫的裝置，用于實(shí)施根據(jù)以上權(quán)利要求中一項(xiàng)的方法，該激光器組件具有至少一個(gè)被調(diào)制地控制的、用于印版成像的激光二極管，該裝置包括至少一個(gè)珀耳帖元件，其中，所述珀耳帖元件在空間上與激光器組件分開(kāi)地被安置在曝光器的適于其安置的一個(gè)區(qū)域中及通過(guò)一個(gè)用于導(dǎo)熱的導(dǎo)熱裝置與激光器組件這樣地?zé)狁詈?，使得激光器組件可被冷卻和/或被加熱。
以此方式珀耳帖元件不再需要直接與激光器組件相連接。熱量首先可通過(guò)相應(yīng)的導(dǎo)熱裝置從激光器組件傳走。珀耳帖元件將被設(shè)置在可提供足夠空間的一定距離處的位置上。在此情況下該位置例如是印版曝光器外套附近的區(qū)域。然后熱量可從激光器組件傳出及通過(guò)珀耳帖元件的冷卻體排出到周圍環(huán)境中。
以有利的方式提出了，所述激光器組件既可被冷卻也可被加熱，其方式是來(lái)自和/或輸給激光器組件的熱量通過(guò)導(dǎo)熱向著和/或來(lái)自珀耳帖元件地傳遞。
通過(guò)該有利的進(jìn)一步構(gòu)型可作到激光器組件、尤其是各個(gè)激光二極管被保持在恒定的溫度上。在激光器組件被冷卻時(shí)也會(huì)發(fā)生激光器組件的幾何變形。因此在需要時(shí)不僅必需冷卻激光器組而且在需要時(shí)必須加熱激光器組件，以便保證印版的均勻成像。
為了使激光器組件盡可能有利地被冷卻或加熱，此外還提出使用一個(gè)通過(guò)數(shù)字控制裝置數(shù)字式節(jié)拍地控制的雙極性電源部件，它用模擬的輸出信號(hào)來(lái)模擬地控制珀耳帖元件。
該數(shù)字控制裝置例如可以是一個(gè)CPU，它根據(jù)外部溫度或激光二極管的溫度相應(yīng)地控制珀耳帖元件的電源部件。特別有利的是，為此該電源部件可被數(shù)字式節(jié)拍地控制。在這里它涉及一個(gè)根據(jù)脈寬調(diào)制原理被數(shù)字式控制及最后輸出模擬輸出信號(hào)的電源部件。珀耳帖元件本身則由該模擬信號(hào)控制，由此與珀耳帖元件本身以某一方式方法被節(jié)拍地控制相比珀耳帖元件的使用壽命延長(zhǎng)及其效率提高。此外，通過(guò)設(shè)置一種雙極性的電源部件，可能的是，珀耳帖元件不僅用來(lái)冷卻而且用來(lái)加熱。
為了在其熱傳遞上盡可能好地支持珀耳帖元件，此外還提出為了與周圍環(huán)境進(jìn)行熱交換，珀耳帖元件的冷卻體被一個(gè)通風(fēng)機(jī)主動(dòng)地(aktiv)冷卻。
在本發(fā)明的一個(gè)特別有利的進(jìn)一步構(gòu)型中提出，珀耳帖元件在一個(gè)調(diào)節(jié)回路中起到調(diào)節(jié)元件的作用，確切地說(shuō)，珀耳帖元件根據(jù)激光器組件的溫度變化被調(diào)節(jié)地控制。對(duì)此尤其提出，珀耳帖元件根據(jù)激光器組件的各個(gè)激光二極管的調(diào)制被主動(dòng)地控制。數(shù)控裝置的該控制將通過(guò)一個(gè)先導(dǎo)控制單元來(lái)調(diào)節(jié)。
因?yàn)榧す舛O管的損耗功率與它根據(jù)印刷數(shù)據(jù)的調(diào)制相關(guān)地產(chǎn)生，所以通過(guò)調(diào)制的相應(yīng)考慮可這樣來(lái)控制珀耳帖元件，即它可響應(yīng)激光二極管所出現(xiàn)的該熱量波動(dòng)。為此尤其是先導(dǎo)控制單元直接地與用于調(diào)制激光二極管信號(hào)的調(diào)制裝置相連接。
為了保證珀耳帖元件的盡可能線性的控制曲線，有利地設(shè)有一個(gè)模/數(shù)轉(zhuǎn)換器，用于將電源部件的模擬輸出信號(hào)反饋到數(shù)控裝置上。
有利的是，使用一個(gè)冷卻液體循環(huán)回路用于所述導(dǎo)熱。
為了實(shí)現(xiàn)盡可能均勻的熱傳遞，提出，導(dǎo)熱裝置是一個(gè)冷卻液體循環(huán)回路。例如可使用水作為冷卻液體。有利地，冷卻液體本身僅借助珀耳帖元件來(lái)冷卻。不必使用壓縮機(jī)。由此尤其可避免噪音及也不會(huì)出現(xiàn)由可能的壓縮機(jī)引起的振動(dòng)。
特別有利的方式是，設(shè)有一個(gè)低壓泵，用于使冷卻液體循環(huán)回路的液體循環(huán)。該低壓泵可尤其有利地涉及具有磁性支承的轉(zhuǎn)子或工作輪的泵，其中轉(zhuǎn)子或工作輪可有利地成形為球形。由此使得該泵的磨損更小。由于磁性支承，幾乎不出現(xiàn)泵的卡死，因?yàn)樵撧D(zhuǎn)子/工作輪自動(dòng)地躲避較小的污染。
珀耳帖元件為了冷卻或加熱冷卻液體其本身具有一個(gè)最優(yōu)的工作點(diǎn)。如果冷卻液體或激光器組件或激光二極管超過(guò)該工作點(diǎn)地進(jìn)一步被加熱或冷卻，則珀耳帖元件的效率減小。為了改善珀耳帖元件的效率及為了導(dǎo)出或?qū)敫嗟臒崃?，以特別有利的方式提出了至少兩個(gè)珀耳帖元件并聯(lián)或串聯(lián)地工作，以便由或向冷卻液體循環(huán)回路接收或輸出熱量。為此相應(yīng)地設(shè)有至少兩個(gè)珀耳帖元件。
在一個(gè)特別有利的實(shí)施形式中，設(shè)有至少三個(gè)并聯(lián)及串聯(lián)地連接的珀耳帖元件，以便由和/或向冷卻液體循環(huán)回路接收或輸出熱量。
通常通過(guò)使用多個(gè)珀耳帖元件可達(dá)到一個(gè)冷卻能力/加熱能力(Wrmeleistung)，該能力在其它情況下僅借助壓縮機(jī)調(diào)節(jié)的冷卻液體循環(huán)回路才可能實(shí)現(xiàn)并帶有與此相關(guān)的缺點(diǎn)。


在附圖中表示出本發(fā)明的有利的實(shí)施例，但本發(fā)明的范圍并不被限制在這些實(shí)施例上及由它們可推斷出本發(fā)明的其它特征。
附圖表示圖1一個(gè)用于外滾筒曝光器的激光器組件的調(diào)溫裝置，圖2根據(jù)圖1的部分A的、珀耳帖元件的控制的一個(gè)特殊實(shí)施形式，圖3珀耳帖元件的電源部件的概要結(jié)構(gòu)，圖4調(diào)溫裝置的一個(gè)特定的實(shí)施形式，圖5珀耳帖元件的效率與控制電流的關(guān)系的一個(gè)典型曲線圖。
具體實(shí)施例方式
圖1表示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)用于外滾筒曝光器的激光器組件的調(diào)溫裝置。印版1被張緊在一個(gè)這里未進(jìn)一步表示的外滾筒曝光器的滾筒2上。在印版1曝光期間，滾筒2按照轉(zhuǎn)動(dòng)箭頭3被置成轉(zhuǎn)動(dòng)。同時(shí)激光器組件4的激光二極管將根據(jù)印刷數(shù)據(jù)發(fā)射出激光束5。激光束5通過(guò)這里未進(jìn)一步表示的光學(xué)元件聚焦在印版1的表面上及由此在印版1的表面上繪制出圖像線27。
在此表示出一個(gè)激光器組件4以使印版1成像，也可同時(shí)使用多個(gè)激光器組件4，以便彼此并列地使印版1曝光。在此，每個(gè)激光器組件4包括多個(gè)激光二極管，例如對(duì)于一個(gè)激光器組件4可設(shè)置64個(gè)激光二極管。激光器組件4位于一個(gè)曝光頭承載件28上。在印版1曝光期間，該曝光頭承載件28將通過(guò)一個(gè)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)8借助一個(gè)進(jìn)給絲杠9平行于滾筒2的軸線地在進(jìn)給方向7上運(yùn)動(dòng)。在此，曝光頭承載件28的進(jìn)給速度將通過(guò)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)8被這樣地調(diào)節(jié)，以使得印版1如預(yù)定那樣地被成像。在此，各個(gè)圖像線27被螺旋形地曝光在印版1上。
激光器組件4的這些激光二極管將通過(guò)一個(gè)調(diào)制控制裝置6根據(jù)它們相對(duì)印版1表面的相對(duì)位置及根據(jù)印刷數(shù)據(jù)控制。激光束5將被相應(yīng)地調(diào)制。在此，視調(diào)制頻率而定，激光二極管被加熱。相應(yīng)地整個(gè)激光器組件4被加熱。通過(guò)該加熱將使激光二極管彼此的相對(duì)距離改變及使激光二極管的壽命縮短。因此激光器組件4及由此所包括的激光二極管將借助冷卻液體循環(huán)回路10來(lái)冷卻。在該冷卻液體循環(huán)回路10中可使用例如純凈水或純凈水與乙二醇的混合物。所述冷卻液體將借助一個(gè)低壓泵11沿箭頭12在冷卻液體循環(huán)回路10中循環(huán)。在此情況下冷卻液體循環(huán)回路10被這樣地設(shè)計(jì)，使得它在激光器組件4的區(qū)域中曲折延伸。以此方式它吸收了激光器組件4的激光二極管的損耗熱功率及將該熱量從激光器組件4輸送走。在此情況下冷卻液體循環(huán)回路10中的冷卻液體被相應(yīng)地加熱。冷卻液體的變熱可通過(guò)冷卻液體循環(huán)回路10中的一個(gè)溫度傳感器13來(lái)識(shí)別。為了從冷卻液體循環(huán)回路10中導(dǎo)走熱量，設(shè)置了一個(gè)珀耳帖元件14。這里冷卻液體本身被沿著珀耳帖元件的冷卻側(cè)傳送。珀耳帖元件14具有一個(gè)冷卻體15，該冷卻體可借助一個(gè)通風(fēng)機(jī)16來(lái)冷卻。以此方式，熱量從珀耳帖元件14的冷卻側(cè)向冷卻體15及然后通過(guò)對(duì)流排出到周圍空氣中。
珀耳帖元件14可根據(jù)所施加的電流或施加的電壓來(lái)輸送走冷卻液體的熱量。為了控制珀耳帖元件，設(shè)置了一個(gè)CPU 17形式的控制裝置。在此，珀耳帖元件14的控制將根據(jù)冷卻液體的溫度來(lái)進(jìn)行，該溫度將借助溫度傳感器13來(lái)測(cè)得。該溫度被傳送到CPU 17上。然后CPU 17本身控制珀耳帖元件14的電源部件19。這將借助一個(gè)控制信號(hào)18來(lái)實(shí)現(xiàn)。電源部件19將根據(jù)該控制信號(hào)18產(chǎn)生出一個(gè)輸出信號(hào)20，該信號(hào)的值確定了珀耳帖元件14的冷卻能力。以此方式，冷卻液體被借助珀耳帖元件14這樣程度地冷卻，以致該冷卻液體具有適合冷卻激光器組件4的溫度。為此低壓泵11被這樣地調(diào)節(jié)，以致一方面冷卻液體的通流速度足以使激光器組件4相應(yīng)地被冷卻在一個(gè)恒定的溫度上；及另一方面可使冷卻液體本身將熱量完全傳送給珀耳帖元件14。對(duì)此尤其可考慮，低壓泵與CPU 17可控制地連接。其它的控制儀器例如可為激光器組件4的區(qū)域中的溫度傳感器。在此，這些溫度傳感器未被示出。
圖2中表示珀耳帖元件14的控制部分的一個(gè)特殊實(shí)施形式。這里它尤其涉及圖1的部分A中的元件。
相同的標(biāo)號(hào)指示與圖1中相同的元件。如已經(jīng)描述地，激光器組件4借助調(diào)制控制裝置6被這樣地控制，以使得各個(gè)激光二極管被調(diào)制及根據(jù)當(dāng)前的圖像數(shù)據(jù)曝光圖像線27。現(xiàn)在激光器組件4的調(diào)制將由調(diào)制控制裝置6傳送給一個(gè)先導(dǎo)控制單元(Vorsteuereinheit)21，后者將相應(yīng)的調(diào)節(jié)信號(hào)22繼續(xù)傳送給CPU 17。該調(diào)節(jié)信號(hào)22又反映出激光器組件4的這些激光二極管的調(diào)制信號(hào)的整體。冷卻液體循環(huán)回路10的冷卻液體根據(jù)該調(diào)制信號(hào)被加熱。CPU 17的可傳送給電源部件19的控制信號(hào)事先考慮傳送給冷卻液體的功率。在此情況下控制信號(hào)18將被調(diào)制及由此表現(xiàn)為用于控制電源部件19的數(shù)字信號(hào)形式。電源部件19是一個(gè)雙極性的節(jié)拍式的電源部件及根據(jù)控制信號(hào)18的脈沖寬度來(lái)轉(zhuǎn)換。然后產(chǎn)生模擬的輸出信號(hào)20。這里該輸出信號(hào)例如可以是一個(gè)電流也可以是一個(gè)電壓，它被施加給珀耳帖元件14。電源部件19根據(jù)控制信號(hào)18來(lái)產(chǎn)生輸出信號(hào)20。這里它可以是一個(gè)非線性的調(diào)節(jié)元件，這就是說(shuō)，電源部件19在控制信號(hào)18的脈寬調(diào)制相對(duì)大的占空比的情況下不再線性地根據(jù)脈沖寬度產(chǎn)生作為輸出信號(hào)20的電流。為了補(bǔ)償該效應(yīng)設(shè)有一個(gè)反饋23，它使模擬的輸出信號(hào)20反饋到CPU 17上，以致在這里可進(jìn)行線性化。模擬的反饋信號(hào)將通過(guò)一個(gè)模-數(shù)轉(zhuǎn)換器24首先數(shù)字化再傳送到CPU 17。以此方式可借助電源部件19產(chǎn)生線性的輸出信號(hào)20。尤其可考慮，輸出信號(hào)20是一個(gè)可連續(xù)調(diào)節(jié)的電流。該電流的高低及方向則給出珀耳帖元件14是否被更多地或更少地冷卻了或加熱了。通過(guò)可由電源部件19產(chǎn)生具有不同符號(hào)的電流，珀耳帖元件14可保證冷卻液體的恒定溫度。
因?yàn)榧す馄鹘M件4的激光二極管的相對(duì)距離也通過(guò)冷卻液體被冷卻到一個(gè)預(yù)定值以下而改變，所以通過(guò)冷卻液體或激光器組件4本身的過(guò)強(qiáng)冷卻將使印版1上所產(chǎn)生的印刷圖像變差。這可有利地通過(guò)借助珀耳帖元件14對(duì)冷卻液體的調(diào)溫來(lái)避免。為此珀耳帖元件14可作為有源調(diào)節(jié)元件來(lái)使用。視借助溫度傳感器13測(cè)量的冷卻液體的溫度而定，冷卻液體可被加熱或冷卻。這將通過(guò)CPU 17相應(yīng)地控制。電源部件19的控制可有利地通過(guò)CPU 17這樣來(lái)實(shí)現(xiàn)，使得已經(jīng)預(yù)先考慮了激光二極管的調(diào)制信號(hào)，以便在這里提早地保證激光器組件4的例如為25℃的恒定溫度。與借助CPU對(duì)低壓泵的相應(yīng)控制相結(jié)合，該調(diào)節(jié)回路還可被改善。電源部件19輸出一個(gè)模擬的電流值作為輸出信號(hào)。該電流值可連續(xù)地取正的或負(fù)的值。
通過(guò)珀耳帖元件的所述線性模擬控制可達(dá)到珀耳帖元件14的一個(gè)特別有利的效率。即，如果該珀耳帖元件14借助一個(gè)具有10KHz以上的頻率的高頻電壓或高頻電流來(lái)控制，則由于電容特性將得到小的效率。在低于1KHz的很低的頻率時(shí)可產(chǎn)生珀耳帖元件的工作壽命的問(wèn)題。只有在模擬的線性控制時(shí)，即借助直流電流控制時(shí)這里才可達(dá)到一個(gè)最優(yōu)的效率。這將通過(guò)雙極性電源部件19來(lái)保證。
圖3表示電源部件19的一個(gè)實(shí)際的實(shí)施例。
在珀耳帖元件上將調(diào)節(jié)一個(gè)正的或負(fù)的電流IP。為此CPU 17產(chǎn)生一個(gè)脈寬調(diào)制的控制信號(hào)18。該控制信號(hào)又給出所需電流IP的大小。這里該電流IP為電源部件19的輸出信號(hào)20。該脈寬調(diào)制的信號(hào)18將具有千赫茲范圍的周期及具有約5至100％的占空比。由此電源部件19可在非常大的電流范圍上被控制。除關(guān)于電流IP的大小的信息外還考慮，CPU 17對(duì)電源部件19傳送一個(gè)方向信號(hào)25。該方向信號(hào)給出電流IP是正的還是負(fù)的。代替電流IP，也可考慮輸出信號(hào)20為UP。其控制則可相應(yīng)地進(jìn)行。
為了產(chǎn)生輸出信號(hào)20設(shè)置了一個(gè)橋式驅(qū)動(dòng)器IC B1。它根據(jù)控制信號(hào)18及方向信號(hào)25來(lái)控制輸出晶體管T1及T2。視施加的方向信號(hào)25而定，或是用于正輸出信號(hào)20的輸出晶體管T1被控制導(dǎo)通或是用于負(fù)輸出信號(hào)20即用于負(fù)電流IP的輸出晶體管T2被控制導(dǎo)通。視被控制導(dǎo)通的晶體管T1或T2而定，將通過(guò)線圈及電容器L1，C1或L2，C2產(chǎn)生一個(gè)直流電流。然后該直流電流相應(yīng)地控制珀耳帖元件14。
所述直流電流通過(guò)反饋23分別傳送給一個(gè)模-數(shù)轉(zhuǎn)換器24，該模-數(shù)轉(zhuǎn)換器將該模擬的直流電流轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)及傳送給CPU 17。CPU 17則可在控制電源部件19時(shí)進(jìn)行控制信號(hào)20的線性化。以此方式可實(shí)現(xiàn)特別均勻的輸出信號(hào)20。
圖4表示用于激光器組件4的調(diào)溫裝置的一個(gè)特定的實(shí)施形式。這里相同的標(biāo)號(hào)也表示與前面的附圖中相同的元件。
在這里冷卻液體循環(huán)回路10被分支，以致可串聯(lián)及并聯(lián)地連接多個(gè)珀耳帖元件14，及由此可相應(yīng)地冷卻冷卻液體循環(huán)回路10。同樣可考慮冷卻液體的加熱。這里各個(gè)珀耳帖元件14的控制如以上附圖中那樣，尤其是通過(guò)如圖2中詳細(xì)描述的方式實(shí)現(xiàn)的。在這里所示的情況下，兩個(gè)珀耳帖元件14串聯(lián)地連接及它們?cè)倥c另一串聯(lián)連接的珀耳帖元件14的對(duì)并聯(lián)地連接。一方面由此可達(dá)到珀耳帖元件的有利的冗余，另一方面由此可達(dá)到珀耳帖元件14的更高的冷卻能力或加熱能力。每個(gè)珀耳帖元件14可具有一個(gè)自己的冷卻體15與一個(gè)相應(yīng)的通風(fēng)機(jī)16。以此方式可相應(yīng)地提高調(diào)溫裝置的功效。
具有一個(gè)或如這里具有多個(gè)串聯(lián)及并聯(lián)連接的珀耳帖元件14的這樣一個(gè)調(diào)溫裝置直接地安裝在一個(gè)激光器組件4的區(qū)域中通常因結(jié)構(gòu)形式的限制是不可能的。激光器組件4不可直接地通過(guò)多個(gè)珀耳帖元件14來(lái)調(diào)溫。該激光器組件只有通過(guò)使用冷卻循環(huán)回路10來(lái)實(shí)現(xiàn)來(lái)自及向著珀耳帖元件14的熱量傳送。
珀耳帖元件14的效率與被用于控制的電流IP相關(guān)。在一個(gè)最優(yōu)電流Ioptimal時(shí)該效率本身具有一個(gè)最大值。如果電流IP的電流強(qiáng)度超過(guò)該最優(yōu)值，則珀耳帖元件的效率又下降。這里該效率可理解為熱流量與輸入的電功率的商。在圖5中表示出效率與電流IP的關(guān)系的一個(gè)典型曲線圖。
通過(guò)使用多個(gè)珀耳帖元件14對(duì)冷卻液體循環(huán)回路10的冷卻液體的調(diào)溫能以理想的方式達(dá)到每個(gè)珀耳帖元件14在最優(yōu)效率的區(qū)域中工作。由此可實(shí)現(xiàn)特別有效的冷卻。當(dāng)然也可以作到特別有效的加熱。
當(dāng)然，在此尤其也可考慮，視調(diào)溫裝置所需的熱功率而定，不是所有的珀耳帖元件14被使用，而是各被不同地控制啟動(dòng)。然后它們可在最優(yōu)效率的區(qū)域中工作。
通過(guò)這里所述的調(diào)溫裝置可達(dá)到激光器組件4的一個(gè)恒定溫度。借助冷卻液體循環(huán)回路10中的冷卻液體可使激光器組件4的熱量傳出及傳遞給珀耳帖元件14。同樣，可以進(jìn)行加熱。于是可以保持恒定的溫度。珀耳帖元件14可處于印版曝光器的一個(gè)區(qū)域中，在該區(qū)域中可提供足夠的空間及可借助通風(fēng)機(jī)實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的對(duì)流。在一個(gè)外滾筒曝光器中珀耳帖元件14不可直接地在激光器組件4上工作。可以滿足的是，冷卻液體循環(huán)回路10中的冷卻液體借助一個(gè)低壓泵11來(lái)循環(huán)。由此可預(yù)料干擾很小。冷卻液體本身也不必通過(guò)一個(gè)壓縮機(jī)來(lái)冷卻。壓縮機(jī)可由于其振動(dòng)至少對(duì)印版1的成像效果帶來(lái)不利影響。此外通過(guò)同時(shí)使用多個(gè)彼此串聯(lián)和/或并聯(lián)的珀耳帖元件14可達(dá)到激光器組件4的冷卻能力，在其它情況下這僅能通過(guò)一個(gè)壓縮機(jī)冷卻的冷卻循環(huán)回路10來(lái)實(shí)現(xiàn)。由此，本發(fā)明可達(dá)到更好的印刷圖像，因?yàn)楸苊饬苏駝?dòng)。也可實(shí)現(xiàn)有效的冷卻。珀耳帖元件14可緊鄰地位于印版曝光器的外壁的區(qū)域中。由此可借助通風(fēng)機(jī)16將廢熱從印版曝光器向外導(dǎo)出。
參考標(biāo)號(hào)表1 印版2 滾筒3 轉(zhuǎn)動(dòng)箭頭4 激光器組件5 激光束6 調(diào)制控制7 進(jìn)給箭頭8 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)9 進(jìn)給絲杠10 冷卻液體循環(huán)回路11 低壓泵12 方向箭頭13 溫度傳感器
14 帕耳帖元件15 冷卻體16 通風(fēng)機(jī)17 CPU18 控制信號(hào)19 電源部件20 輸出信號(hào)21 先導(dǎo)控制單元22 調(diào)節(jié)信號(hào)23 反饋24 模數(shù)轉(zhuǎn)換器25 方向信號(hào)26 橋式驅(qū)動(dòng)器IC27 圖像線28 曝光承載件A 部分
權(quán)利要求
1.用于調(diào)節(jié)曝光器中激光器組件(4)的溫度的方法，具有至少一個(gè)被調(diào)制地控制的、用于印版(1)成像的激光二極管及具有一個(gè)珀耳帖元件(14)，其特征在于該激光器組件(4)被以下述方式冷卻，即，通過(guò)導(dǎo)熱(10)使熱從激光器組件(4)傳導(dǎo)到該珀耳帖元件(14)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于所述激光器組件(4)既可被冷卻也可被加熱，其方式是來(lái)自和/或輸給激光器組件(4)的熱量通過(guò)導(dǎo)熱(10)向著和/或來(lái)自珀耳帖元件(14)地傳遞。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的方法，其特征在于所述珀耳帖元件(14)遠(yuǎn)離激光器組件(4)地被安置在曝光器的一個(gè)區(qū)域中，該區(qū)域可為珀耳帖元件(14)提供足夠的空間。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的方法，其特征在于為了與周圍環(huán)境進(jìn)行熱交換，所述珀耳帖元件(14)具有一個(gè)冷卻體(15)，該冷卻體被一個(gè)通風(fēng)機(jī)(16)主動(dòng)地冷卻。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中一項(xiàng)的方法，其特征在于所述珀耳帖元件(14)借助一個(gè)雙極性的、根據(jù)脈寬調(diào)制原理數(shù)字式節(jié)拍地被控制的電源部件(19)被模擬地控制。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的方法，其特征在于珀耳帖元件(14)根據(jù)激光器組件(4)的溫度變化被調(diào)節(jié)地控制。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2及權(quán)利要求5或6中一項(xiàng)的方法，其特征在于珀耳帖元件(14)根據(jù)激光器組件(4)的激光二極管的調(diào)制被主動(dòng)地控制。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中至少一項(xiàng)的方法，其特征在于使用一個(gè)冷卻液體循環(huán)回路(10)用于所述導(dǎo)熱。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的方法，其特征在于至少兩個(gè)珀耳帖元件(14)并聯(lián)或串聯(lián)地工作，以便由或向冷卻液體循環(huán)回路(10)接收或輸出熱量。
10.根據(jù)權(quán)利要求8的方法，其特征在于至少三個(gè)珀耳帖元件(14)并聯(lián)及串聯(lián)地工作，以便由或向冷卻液體循環(huán)回路(10)接收或輸出熱量。
11.根據(jù)權(quán)利要求8至10中至少一項(xiàng)的方法，其特征在于冷卻液體循環(huán)回路(10)借助一個(gè)低壓泵(11)進(jìn)行循環(huán)。
12.用于對(duì)曝光器中的激光器組件(4)進(jìn)行調(diào)溫的裝置，用于實(shí)施根據(jù)以上權(quán)利要求中一項(xiàng)的方法，該激光器組件具有至少一個(gè)被調(diào)制地控制的、用于印版(1)成像的激光二極管，該裝置包括至少一個(gè)珀耳帖元件(14)，其特征在于所述珀耳帖元件(14)在空間上與激光器組件(4)分開(kāi)地被安置在曝光器的適于其安置的一個(gè)區(qū)域中及通過(guò)一個(gè)用于導(dǎo)熱的導(dǎo)熱裝置(10)與激光器組件(4)這樣地?zé)狁詈?，使得激光器組件(4)可被冷卻和/或被加熱。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的裝置，其特征在于設(shè)有一個(gè)通過(guò)數(shù)字控制裝置(17)數(shù)字式節(jié)拍地控制的雙極性電源部件(19)，它用模擬的輸出信號(hào)(20)來(lái)模擬地控制珀耳帖元件(14)。
14.根據(jù)權(quán)利要求12或13的裝置，其特征在于設(shè)有一個(gè)先導(dǎo)控制單元(21)，用于根據(jù)激光器組件(4)的調(diào)制信號(hào)調(diào)節(jié)珀耳帖元件(14)的控制。
15.根據(jù)權(quán)利要求13的裝置，其特征在于設(shè)有至少一個(gè)模/數(shù)轉(zhuǎn)換器(24)，用于將電源部件(19)的模擬的輸出信號(hào)(20)反饋到數(shù)控裝置(17)上，以便使所述模擬的輸出信號(hào)(20)線性化。
16.根據(jù)權(quán)利要求12的裝置，其特征在于該導(dǎo)熱裝置是一個(gè)冷卻液體循環(huán)回路(10)。
17.根據(jù)權(quán)利要求16的裝置，其特征在于設(shè)有一個(gè)低壓泵(11)，用于使冷卻液體循環(huán)回路(10)的液體循環(huán)。
18.根據(jù)權(quán)利要求17的裝置，其特征在于設(shè)置了一個(gè)具有球形構(gòu)型的、磁性地支承的轉(zhuǎn)子或工作輪的泵作為低壓泵(11)。
19.根據(jù)權(quán)利要求12及權(quán)利要求16至18中一項(xiàng)的裝置，其特征在于設(shè)有至少兩個(gè)并聯(lián)或串聯(lián)地連接的珀耳帖元件(14)，用于由和/或向冷卻液體循環(huán)回路(10)接收和/或輸出熱量。
20.根據(jù)權(quán)利要求12及權(quán)利要求16至18中一項(xiàng)的裝置，其特征在于設(shè)有至少三個(gè)并聯(lián)或串聯(lián)地連接的珀耳帖元件(14)，用于由和/或向冷卻液體循環(huán)回路(10)接收和/或輸出熱量。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于調(diào)節(jié)外滾筒印版曝光器中具有激光二極管的激光器組件(4)的溫度的裝置及方法。在外滾筒印版曝光器中，因結(jié)構(gòu)方式的限制沒(méi)有足夠的空間，以便借助珀耳帖元件(14)來(lái)冷卻激光器組件(4)。根據(jù)本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)用珀耳帖元件(14)來(lái)冷卻激光器組件(4)，因?yàn)樗蔁o(wú)振動(dòng)地對(duì)激光器組件進(jìn)行調(diào)溫。該任務(wù)將通過(guò)以下方式解決，即，通過(guò)導(dǎo)熱(10)將熱從激光器組件(4)傳遞到珀耳帖元件(14)。
文檔編號(hào)H01L35/34GK1908817SQ20061010820
公開(kāi)日2007年2月7日 申請(qǐng)日期2006年8月1日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月1日
發(fā)明者約爾格-阿希姆·菲舍爾, 米夏埃爾·舍普勒 申請(qǐng)人:海德堡印刷機(jī)械股份公司