DE2634841A1

DE2634841A1 - Verfahren zum drucken von informationen mit hoher dichte

Info

Publication number: DE2634841A1
Application number: DE19762634841
Authority: DE
Inventors: Norbert Roger Beyrard; Guy Ernest Nathan
Original assignee: DES PROCEDES OPTOELECTRONIQUES; NORBERT BEYRARD FRANCE PARIS F
Current assignee: DES PROCEDES OPTOELECTRONIQUES; NORBERT BEYRARD FRANCE PARIS F
Priority date: 1975-08-11
Filing date: 1976-08-03
Publication date: 1977-02-24
Also published as: JPS5245401A; GB1560535A

Description

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1. Firma Norbert Beyrard France, Paris/Frankreich

2. Societe (!'Exploitation des Procedes Optoelectroniques
S.E.P.O., Boulogne-sur-Seine / Frankreich

Verfahren zum Drucken von Informationen mit hoher Dichte

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Drucken von Informationen mit hoher Dichte auf einem Druckträger, sowie ein
Druckwerk zur Durchführung des Verfahrens, und ein erfindungsgemäß bedrucktes Gewebe.

Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zur Reproduktion von Abbildungen, Videogrammen, photographischen Originalen, und von jeglicher Analog- bzw. kodierten Information mit
hoher Dichte und in großer Druckauflage.

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Es ist bekannt, Informationen mit hoher Dichte auf Magnetträgern bzw. Iichtempfindlichen Trägern oder auch auf Gravüreträgern aufzuzeichnen. Auf diese Weise können Fernsehprogramme komplett auf Platten, Walzen oder sogenannten "Video"-Filmen aufgezeichnet werden; die Aufzeichnungsdichte der Informationen muß sehr hoch sein, da, beispielsweise im Fall eines Farbfernsehprogrammes, die Luminanz-, Chrominanz- und Ton informationen, die einem Programm mit einer Sendezeit zwischen ca. 10 und 60 Minuten entsprechen, auf einer Platte bzw. einem Film aufgezeichnet werden können, die einen entsprechenden Durchmesser bzw. eine entsprechende Länge haben. Aufzeichnungen kodierter Informationen mit hoher Dichte auf lichtempfindlichen Trägern werden ebenfalls als Speicher für EDV-Anlagen bzw. Rechenanlagen verwendet.

Bis jetzt wurden die Informationsträger, die oben genannt wurden und sich insbesondere auf Platten und "Video"-Filme beziehen, auf photographrschem Wege durch Kontaktierung hergestellt, wodurch für Reproduktionen lichtempfindliche Träger hoher Qualität erforderlich waren, die dementsprechend kostspielig sind (aber auf jeden Fall nur ein begrenztes Auflösungsvermögen haben); außerdem war es erforderlich, auf die zeitraubenden und komplizierten Techniken eines photographischen Labors zurückzugreifen. Bis jetzt haben es diese Dienstleistungsbetriebe noch nicht möglich gemacht, photographisch aufgezeichnete "Video-^ltPlatten bzw. -filme in großer Auflage zu niedrigem Stückpreis zu reproduzieren.

Dem erfindungsgemäßen Verfahren liegt nun die Aufgabe zugrunde, auf photographischem Wege aufgezeichnete Unterlagen, auch Druckunterlagen, mit hoher tnformationsdfchte in großer Auflagenzahl zu sehr geringem Stückpreis zu reproduzieren; insbesondere soll dieses Verfahren die Reproduktion von "Bildplätten¹¹ bzw. ⁿVtdeo-"FIlmen vereinfachen.

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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem Verfahren der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß ein kohärentes Lichtbündel in einer ersten Zelle mit einem Signal moduliert wird, das die zu druckende Information repräsentiert, und daß das Lichtbündel in einer Ablenkzelle zur zeilenweisen Abtastung des Druckträgers gebündelt wird.

Im einzelnen wird das Verfahren im wesentlichen dadurch durchgeführt, daß man zumindest einen Teil einer Druckmatrize mit einem sehr feinen Laserstrahl bündel abtastet, und zwar wirklich synchron oder in reduzierter Synchronisierung, wobei eine optoelektrische Analyse der zu reproduzierenden Abbildung erfolgt und man die Intensität des Laserstrahlbündels mit der "Video"-Information moduliert, die man bei der optoelektronischen Analyse gewonnen hat, so daß auf diese Weise die Vorlage auf der Druckmatrize in Form von Perforierungen reproduziert wird, worauf man ein Färbemittel durch die Perforierungen der Matrizenoberfläche führt und damit die Perforierungen auf einen Druckträger überträgt.

Die Verwendung eines sehr feinen Laserstrahlbündels, das beispielsweise die Breite in der Größenordnung eines Mikrons hat, ermöglicht wirklich die Herstellung von Perforationen in der seitlichen Wandung einer Druckmatrize; dabei sind diese Perforationen kreisförmige Löcher mit sehr geringem Durchmesser und sehr eng beieinander, so daß die sehr dichten Informationen der zu reproduzierenden Vorlage auf die Druckmatrize übertragen werden können, ohne daß diese Ubertraggung mit merklicher Reduzierung der Informationsdichte oder auch mit einem Informationsverlust verbunden ist. Außerdem können in bestimmten Fällen die Perforierungen sich überlappen und damit kontinuierliche Linien bilden, wodurch die Auflösung noch erhöht wird.

Das Laserbündel kann natürlich eine genügend feine Kunststoffolie perforieren. Dies erfordert auf jeden Fall eine beträchtliche Momentanleistung, ι

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Erfindungsgemäß ist noch eine weitere Lösung vorgesehen, die darin besteht, eine lichtempfindliche Empfängerfolie aus Kunstharz zu verwenden, die zur Bildung einer Matrize für die vei— wendete Wellenlänge des kohärenten Lichtes empfänglich ist. Die markierten Punkte werden auf physikalisch-chemischem Wege behandelt und werden in einer gewissen Anzahl Lösungsmittel löslich gemacht, beispielsweise in basischen Lösungen. Somit genügt es, nach Bestrahlung mit der Laserquelle die Matrize in ein geeignetes Bad zu bringen, damit die Perforationen erscheinen. Um eine bessere Bildauflösung (in der Größenordnung von 0,4 bis 0,6 Mikron) zu erzielen, wird der lichtempfindliche Träger vorteilhafterweise auf einem Träger angeordnet, der aus Glasmikrokanälen besteht und in der Technik unter dem englischen Audruck "capillary array glass" bekannt ist. Somit ist es möglich, auch wenn der Laserstrahl einen Durchmesser von etwa einem Mikron hat, eine bessere Auflösung zu erzielen, die insbesondere dann erforderlich ist, wenn es sich um Speicher oder Video-Abbildungen handelt.

Es sind andererseits im Gegensatz zu Silberemulsionen lichtempfindliche Kunstharze bekannt, die keine Körnung haben und damit die Auflösung sich am Auftreffpunkt aus den Dimensionen des Bündels ergibt.

Die letzte Übertragung der Informationen, die auf diese Weise auf der Matrize aufgezeichnet wurden, wobei die Matrize aus einem Rahmen oder einem Druckzylinder bestehen kann, erfolgt durch einen einfachen Druckvorgang mit Druckfarbe; dies ist besonders in dem Maße vorteilhaft, in dem das übertragungsverfahren einerseits die Verwendung von besonders preisgünstigen Reproduktionsträgern, z.B. Papierfolien oder -bändern oder Folien und Bändern aus synthetischem Material, ermöglicht und andererseits nicht erfordert, daß man zu langen und komplexen Arbeitsgängen zurückgreifen muß, die bei den Techniken in Photolabors anfallen. Außerdem kann die übertragung

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der Informationen auf die seitlichen Fläche des Druckzylinders durch vollkommen automatisch arbeitende Vorrichtungen erfolgen, wobei die optoelektronische Analyse einer "Bildplatte" und deren Reproduktion mittels des Laserstrahl bündeis nur zwischen einigen Sekunden und einigen Minuten dauert, je nach der Art der verwendeten Vorrichtungen. Tatsächlich ist der Zeitfaktor bei der Hei— stellung der Matrize nicht kritisch, da es sich um einen einzigen Vorgang handelt, und gewöhnlich ist es nicht erforderlich (ausgenommen für das Fernsehen), den Träger bzw. die Matrize in Echtzeit zu perforieren. Schließlich ermöglicht der Druckzylinder die übertragung der Informationen, die auf der seitlichen Wandung desselben beispielsweise kontinuierlich auf einem Papierstreifen aufgezeichnet wurden, mit hoher Geschwindigkeit auf Rotationsdruckmaschinen.

Be? einem besonders vorteilhaften Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Reproduktionsverfahrens, bei dem die Verwendung desselben Druckzylinders für die Reproduktion verschiedener Vorlagen möglich ist, verwendet man einen Druckzylinder mit unbeweglicher Seitenwandung bzw. Matrize, die vorzugsweise aus einem dünnen Film aus elastischem Material, beispielsweise Kunststoffmaterial, besteht, wobei der Film auf einen Kern aus steifem Material aufgebracht ist, und wobei man ein Laserstrahl bündel verwendet, welches höchstens diesen Film perforieren kann. Bei diesem Ausführungsbeispiel werden die zu reproduzierenden Informationen nur auf den unbeweglichen bzw. feststehenden Film übertragen, der die Seitenfläche des Druckzylinders darstellt, und zwar so, daß der Kern des Druckzylinders, der von dem Laserstrahl bündel nicht angegriffen wird, praktisch unbegrenzt lange zur Reproduktion einer beliebigen Anzahl verschiedener Vorlagen verwendet werden kann, da jedesmal ein neuer Film verwendet wird.

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Alle in der Drucktechnik bekannten Einrichtungen und Verfahren können zur Übertragung der Druckfarbe durch die Löcher in der Seitenfläche des Druckzylinders offensichtlich angewendet werden. Weist die verwendete Druckfarbe eine gewisse Viskosität auf, sollte vorzugsweise im Inneren des Druckzylinders ein überdruck von 5 bis 10 Bar herrschen, so daß damit die Vertei!geschwindigkeit, mit der die Druckfarbe durch die Perforationen übertragen wird, und folglich die Druckgeschwindigkeit erhöht werden.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens wird ein Druckzylinder mit einer rohrförmigen Seitenwandung aus steifem Material verwendet, sowie ein Laserstrahl bündel, das die seitliche rohrförmige Zylinderwandung perforieren kann, und bei dem die Druckfarbe in den Raum innerhalb der rohrförmigen seitlichen Druckzylinderwandung eingebracht wird.

Eben diese Einfärbetechnik, die besonders einfach und vorteilhaft ist, kann auch bei Verwendung eines erfindungsgemäßen Druckzylinders mit feststehender Seitenwandung verwendet werden, die vorzugsweise aus einem dünnen Film aus elastischem Material besteht; in diesem Fall wird wirklich ein Druckzylinder verwendet, der einen rohrförmigen Kern hat, dessen Seitenwandung sehr feine Perforierungen aufweist, die sehr eng beieinander liegen, und wobei die Druckfarbe nach innen in den rohrförmigen Kern eingebracht wird. Die Perforierungen der Seitenwandung des rohrförmigen Kerns können auch mit Hilfe eines sehr feinen Laserstrahl bündeis hergestellt werden; in diesem Fall sind die Perforierungen vorzugsweise regelmäßig verteilt; somit ist es auch möglich, erfindungsgemäß den rohrförmigen Kern des Druckzylinders aus porösem Material herzustellen, beispielsweise aus gesintertem oder auf chemischem Wege hergestelltem Material.

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Die durch die Löcher bzw. Perforierungen in der Druckzylinderseitenwandung, die durch Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens hergestellt wurden, einbrachte Druckfarbe kann auf die Druckunterlagen mittels jedes geeigneten Verfahrens oder jedes Mittels, ggf. auch mittels indirekter Verfahren, übertragen werden, die in der Druckereitechnik bekannt sind. Somit wird bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung die Druckfarben, die durch die Löcher bzw. Perforierungen auf der Außenseite des Druckzylinders aufgebracht wurde, direkt auf den Druckträger übertragen, insbesondere durch Drehung des Druckzylinders ohne Gleiten auf dem Druckträger. Es ist bei dem erfindungsgemäßen Verfahren außerdem möglich, ein Gas zu verwenden, das im Inneren des Zylinders eingeschlossen ist und mit einem besonders behandelten Träger aus Papier oder Kunststoff reagiert, so daß ein Gasstrom durch eine der Perforierungen einen schwarzen oder bunten Punkt erzeugt. In diesem Fall wird das durch den Kern kommende Gas vorteilhafterweise mittels eines feststehenden Axialteiles geleitet, welches die Form eines geraden Sektors annimmt und dessen Enden ein Gelenk auf der Walze so bilden, daß einige Linien aus perforierten Punkten sich gegenüber dem unteren Abschnitt des Teiles befinden.

Das erfindungsgemäße Reproduktionsverfahren kann unter Anwendung eines kontinuierlichen Lasterstrahl bündels mit konstanter Breite angewendet werden, welches an die Dichte der zu reproduzierenden Informationen angepaßt ist; eine konstante Breite von etwa 1 ,u ist beispielsweise für die Reproduktion von "Bildplatten" geeignet. Ein kontinuierliches Laserstrahl bündel dieser Art kann im Rahmen des erfindungsgemäßen Reproduktionsverfahrens beispielsweise folgendermaßen zum Einsatz kommen.

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Bei einer ersten Ausführungsform wird die Intensität des Laserstrahlbündels durch Impulse moduliert, die alle im wesentlichen die gleiche Dauer und Amplitude sowie eine Impulsfolgefrequenz haben, die in Abhängigkeit von der Bi Id information variiert, die man bei der optoelektronischen Analyse der zu reproduzierenden Vorlage erhalten hat. Bei dieser Ausführungsform des Verfahrens werden die Informationen somit auf der Matrize bzw. seitlichen Fläche des Druckzylinders in Form von Löchern erzeugt, die beispielsweise rund sind, gleichen Durchmesser haben, und in Abhängigkeit von der auf dem Wege der Analyse der zu reproduzierenden Vorlage erhaltenen Information einen variablen Abstand voneinander aufweisen; folglich werden auf dem Druckträger die Informationen in Form nebeneinanderllegender Punkte mit gleichen Abmessungen aber variablem Abstand reproduziert, wodurch die Reproduktion eine Rasterstruktur aufweist. Wies die Vorlage keine solche Rasterstruktur aufj, so ist die Rasterstruktur der Reproduktion fein genug, um nicht störend zu wirken. Diese Ausführungsform ist insbesondere für die Reproduktion von Photographien hoher Qualität geeignet. Ist die Bildinformation durch eine Bildkamera, die zur optoelektronischen Analyse der Vorlage in Form von drei Signalen R, V und B, die die Grundfarben Rot(R), Grün (V) und Blau (B) als deren Komponenten darstellen, gegeben, so ist es möglich, gleichzeitig drei Matrizen, die den Farben Rot, und Blau entsprechen einerseits zu gravieren oder zu perforieren, und andererseits eine Matrize "gelb" herzustellen, um damit das Grün-Signal zu komplementieren, da beim Fernsehen die Farbsynthese auf additivem Weg erfolgt und beim Druck auf subtraktive Weise realisiert wird. Somit ist es möglich, dreifarbig Abbildungen bzw. Photographien zu drucken. Das modulierte Lasersignal kann tatsächlich in drei Teile getrennt werden, von denen jeder mit einem Farbsignal moduliert wird, das von der optoelektronischen Analyse stammt.

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Bei einem anderen Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens wird ein Bündel impulsförmiger Laserstrahlen mit variabler Breite verwendet, wobei man die Breite des Laserstrahl bündeis in Abhängigkeit von der "Bildinformation" moduliert werden läßt, die man bei der optischen Analyse der zu reproduzierenden Vorlage erhält; ist diese Vorlage eine "BiIdplatte", so kann die Breite des Laserstrahl bündels beispielsweise zwischen 0,6 und k .u moduliert werden. Auch in diesem Fall weist die Reproduktion unbedingt eine Rasterstruktur auf, die jedoch so fein ist, daß sie nicht störend wirkt. Diese Ausführungsform ist besonders für die Erzeugung von Strichen und Linien geeignet, die keiner besonderen Auflösung bedürfen. Das Verfahren kann beispielsweise bei der Konfektion oder für den Stoffdruck für Schnittmuster angewendet werden.

Bei einem dritten Ausführungsbeispiel wird die Intensität des Laserstrahlbündels mit Impulsfolgen moduliert, die alle im wesentlichen gleiche Dauer und Amplitude aufweisen und durch Kodierung der "Bildinformation" entstanden sind, die man bei der optoelektronischen Analyse der zu reproduzierenden Vorlage erhalten hat. Dieses Ausführungsbeispiel ist besonders dann geeignet, wenn die Informationen der Vorlage bereits selbst kodiert sind (beispielsweise beim Speicher eines Rechners oder einer EDV-Anlage).

Bei einem Fernsehsignal ist eine Binärkodierung absolut nicht wirtschaftlich, und zwar angesichts der großen Zahl der zu übertragenden Binome. Auch moduliert erfindungsgemäß das Kompositsignal den Laser durch Impulse, deren Breite oder Abstand in Abhängigkeit vom Signal variiert. Im ersteren Fall liegt die gedruckte Abbildung in Form einer Reihe Linien und Punkte vor. Im zweiten Fall besteht eine Linie in der Matrize aus einer Anordnung von Punkten im unregelmäßigen Abstand. Die Höhe der Striche oder Punkte ist selbstverständlich immer gleich und entspricht dem Durchmesser des Bündels. Die Länge der Striche kann im ersteren Fall eine Funktion der Perioden des frequenzmodulierten Signals sein. - 10 -

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Es ist bekannt, daß Fernsehbilder aus zwei miteinander verwobenen Rastern bestehen, die aus einer festgelegten Anzahl Zeilen bestehen, um ein Vibrieren des Bildes zu vermeiden. Diese Forderung besteht beim erfindungsgemäßen Verfahren nicht und es ist auch nicht erforderlich, ein Bildraster vorzusehen. Andererseits müssen die Informationen in einer gewissen Reihenfolge aufgezeichnet werden, und - wegen des angenommenen Abtastverfahrens - verteilen sie sich auf Linien, die nicht unbedingt den Fernseh-Rasterlinien entsprechen. Aus diesem Grund kann eine MatrrzenzeiIe Informationen mehrerer Zeilen enthalten, d.h. mehrere Zeilen eines Fernsehbildrasters. In der nachstehenden Beschreibung entspricht eine Matrizenlinie der Abtastamplitude des Schrei blaserbündels.

Andererseits ist das Fernsehsignal ein Signal, das in dem Maße kompo-. sit genannt wird, in dem es eine Luminanzkomponente umschließt, und eventuell zwei Chrominanzkomponenten, eine Tonkomponente und Signale zur Synchronisierung der Fernsehbilder.

Auch wenn die Kodierung durch Frequenzmodulierung in diesem besonderen Fall von Interesse ist, so liegt es doch auf der Hand, daß auch jede andere Kodierungsform angewendet werden kann.

Die Erfindung bezieht sich auch auf alle gedruckten Reproduktionen, die man von kodierten, gedruckten oder photographischen Vorlagen unter Anwendung des erfindungsgemäßen Reproduktionsverfahrens hergestellt hat.

Nachfolgend werden nun unter Bezugnahme auf die beigefügte Schemazeichnung einige Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Reprodukttonsverfahrens näher beschrieben und erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Gesamtdarstellung der Herstellung der Matrize durch einen Laserstrahl;

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Fig. 2 die Phase desselben Reproduktionsverfahrens, bei welcher die zuvor auf der Matrize aufgezeichneten Informationen auf ein kontinuierlich ablaufendes Papierband übertragen werden;

Fig. 3 einen Schnitt durch die vertikale Mittelebene einer Druckanordnung gemäß Fig. 2;

Fig. k, 5, 6 und 7 jeweils schematische Ansichten verschiedener Aufzeichnungsformen der zu reproduzierenden Informationen auf der Oberfläche der Matrize;

Fig. 8 eine schematische Darstellung einer Lesevorrichtung,

und
Fig. 9 eine graphische Darstellung der Informationskodierung.

Fig. 1 zeigt ein Grundschema der ersten Verfahrensphase, d.h. der Gravüre der Matrize. Aus dieser Schemazeichnung ist ersichtlich, daß das kohärente Lichtbündel, das von einer Laservorrichtung 1 abgegeben wird, durch eine Zelle 5 in seiner Intensität moduliert wird; diese Intensitätsmodulation wird bei den meisten Anwendungsfällen des erfindungsgemäßen Verfahrens entweder ganz oder überhaupt nicht angewendet. Dann wird das Bündel auf eine Ablenkzelle 7 gebündelt, die die horizontale Abtastung des Matrizenträgers 10 sicherstellt.

Das von der Zelle 5 kommende Bündel wird zur Ablenkzelle 7 gelenkt, die die horizontale Abtastung des Matrizenträgers in einem vorgegebenen Rhythmus und über eine entsprechende Länge sicherstellt. Zu diesem Zweck wird die Zelle 5, die beispielsweise eine Zelle mit elektro-akustischem Effekt ist, in einer Generatorstufe 6 zur Erzeugung vori Dämpfungsschwingungen gesteuert, die ihrerseits durch eine Bildaufnahmestufe 3 gesteuert werden kann, wenn man eine Matri-

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zengravur in Realzeit erhalten will. Ab Ausgang der Ablenkzelle 7 wird das Laserbündel in ein Hauptbündel 9 und ein Nebenbündel 8 aufgeteilt, das allein um einen variablen Winkel ctabgelenkt wird. Das Bündel 9 wird durch eine, nicht dargestellte, Maske aufgehalten und nur das abgelenkte Bündel 8 wirkt auf die Matrize 10 ein. Man kann feststellen, daß der horizontale Weg des Bündels 8 eine Regulierung der eventuellen Expansion bzw. Kondensation der Abbildung in Verbindung mit der Vertikalabtastvorrichtung ermöglicht; diese Abtastvorrichtung ist nicht dargestellt, kann aber eine Voi— richtung der herkömmlichen Art mit Spiegel sein, da die Rasterabtastung im allgemeinen viel langsamer vor sich geht als die Linienabtastung. Man kann auch durch elektromechanische Verschiebung des Matrizenträgers eine Vertikalabtastung erzielen.

Wenn die Fernsehkamera 3 die zu reproduzierende "Bildplatte" entlang paralleler Linien analysiert, so tastet das Laserstrahlbündel auch die seitliche Oberfläche der Druckmatrize 19 in parallelen Linien, beispielsweise entlang der Mantelflächen der seitlichen Zylinderfläche ab. Ist die Matrize auf einem Zylinder angeordnet, so erzeugt jeder Laserstrahlimpuls mit vorgegebener Amplitude in der Oberfläche der Druckmatrize 19 ein Loch, beispielsweise mit runder Öffnung und einem Durchmesser von etwa 1 ,u. Die Abtastgeschwindigkeit pro Zeile ist gleichförmig, die durch die aufeinanderfolgenden Laserstrahlimpulse erzeugten Löcher liegen umso näher beieinander, je größer die Frequenzfolge der Impulse ist und umgekehrt. Da die Folgefrequenz der Impulse durch das von der Fernsehkamera 3 kommende "Video"-Signal moduliert wird, ist es verständlich, daß die photographisch aufgezeichneten Informationen der Abbildung 2 auf einer vorgegebenen Zone der Matrizenoberfläche 10 in Form eines Rasters reproduziert werden, welches aus nebeneinanderliegenden Löchern besteht, die im wesentlichen gleichen Durchmesser haben und deren Abstand lokal in Abhängigkeit von der zu reproduzierenden Information abhäng. Wegen des sehr geringen Durchmessers der vom La-

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serstrahlbündel auf der seitlichen Fläche des Druckzylinders 10 erzeugten Locher können diese Löcher sehr eng beeinanderIiegen, so daß es möglich ist, Informationen hoher Dichte von der "Bildplatte" 2 ohne Verminderung der Informationsdichte und ohne Informationsverlust zu reproduzieren.

Bei einem besonderen Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Reproduktionsverfahrens stellt die Matrize einen Druckzylinder 10 mit besonderem Aufbau dar, wie er im Schnitt aus Fig. 3 ersichtlich ist. Dieser Druckzylinder 10 besteht im wesentlichen aus einem rohrförmigen Kern It aus einem Material mit sehr feinen Poren, deren Durchmesser viel geringer als der Durchmesser der vom Laserstrahl bündel 6 erzeugten Löcher (ca. 1 ,u) ist. Ein poröser Kern wie der unter 11 dargestellte kann durch Sinterung oder auch mittels bekannter chemischer Verfahren hergestellt werden. Auf diesen rohrförmigen Kern 11 wird von außen eine dünne Filmschicht 12 aus Kunststoff aufgebracht. Dieser Film 11, der beispielsweise durch Aufbringen einer Kunststofffolie mit entsprechenden Abmessungen auf die Außenfläche des Kerns 11 und durch Verbinden der beiden aneinanderstoßenden Endkanten dieser Folie (beispielsweise durch Verkleben) hergestellt wird, stellt in diesem Fall die unbewegliche Seitenwandung des Druckzylinders 10 dar. Die Maximal intensität jedes Laserstrahl impulses, der vom Lasersendegerät 5 erzeugt wird, ist nun so eingestellt, daß jeder Impuls den Film 12 genau am Auftreffpunkt perforiert, ohne jedoch die Außenflache des porösen Kerns 11 zu verletzen, die, wie bereits oben erwähnt wurde, aus Mikrokanälen besteht, die in einem Sinterglas gebildet sind» so daß die Auflösung erhöht wird.

Der Druckzylinder 10, auf dessen seitliche Fläche alle photographisch auf der "Bildplatte" 2 aufgezeichneten Informationen übertragen wurden, wird dann» wie Fig. 2 und 3 zeigen, in eine Druckmaschine eingesetzt, die Einrichtungen, insbesondere Rollen \3, aufweist, um ein Papierband 14 mit gleichförmiger Geschwindigkeit abrollen zu lassen. Der Druckzylinder weist in an sich bekannter Weise

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Außenflansche mit Lagerzapfen 15a und I5b (Fig· 2) auf, die unbeweglich in feststehenden Lagern 16a und ΐ6b eingesetzt werden können. Diese feststehenden Lager 16a und 16b weisen bekannte Einrichtungen auf,, die einerseits die Anlage der Druckwalze auf den Papierstreifen \k ermöglichen, der von einer Rolle 13 getragen wird, und zwar mit einem vorgegebenen Andruckwerk, und die andererseits den Druckzylinder 10 mit einer gleichförmigen Geschwindigkeit in Drehung versetzen können, so daß der Zylinder ohne Gleiten in Berührung mit dem Papierstreifen 14, der selbst mit gleichförmiger Geschwindigkeit abrollt, in Drehung versetzt werden kann.

Außerdem sind zur Zuführung von Druckfarbe (Bezugszeichen 17 tn Fig. 3) in das innere des rohrförmigen Kerns 11 des Druckzylinders 10 bekannte Einrichtungen vorgesehen. Diese Einrichtungen können eventuell so vorgesehen sein, daß sie eine kontinuierliche Erneuerung der im Inneren des Druckzylinders enthaltenen Druckfarbe ermöglichen. Eine Leitung 18 mit einem Steuerventil und SchiteßventiI 19 kommt von einer Druckluftquelle (die nicht abgebildet ist) und führt beispielsweise über das Lager I6b und den Lagerzapfen 15b des Druckzylinders 10 in das Innere des Zylinders, wo sie dann mündet. Das Ende der Leitung, das die Drehung des Druckzylinders 10 nicht mitmacht, kann insbesondere als Träger oder Stütze für ein feststehendes Rakel 20 (Fig. 3) dienen, das so angeordnet ist, daß die Druckfarbe nahe der unteren Mantelfläche der Innenfläche des porösen Kerns 11 konzentriert wird.

Wird über die Leitung 18 Druckluft En das Innere des porösen Kerns 11 des Druckzylinders 10 eingeleitet, so entsteht dort ein überdruck, der die Verteilung und Verbreitung der Druckfarbe 17 durch den porösen Kern 11 in Richtung auf die Zone des momentanen Kontakts zwischen dem perforierten Film 12, der die seitliche Wandung des Druckzylinders IO darstellt» einerseits und dem Papierstreifen 14 andererseits beschleunigt. Da die Abmessungen der Poren im Kern 11

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sehr viel kleiner sind als die einzelnen Perforierungen im Film 12, werden alle Perforierungen praktisch in gleicher V/eise mit Druckfai— be versorgt und die dort zugeführten Druckfarbenmengen werden auf die Oberfläche des Papierstreifens 14 in Form gleichmäßiger Markierungen oder Flecken übertragen, wobei diese Flecken praktisch gleichen Durchmesser haben, und zwar etwa 1 ,u. Die zugeführte Menge an Druckfarbe kann auch durch Verwendung eines porösen Materials unter der Matrize verringert werden. Die lokalen Veränderungen im Abstand der Flecken voneinander repräsentieren die zuvor von der Fernsehkamera 3 auf der zu reproduzierenden "Bildplatte" abgelesenen Informationen. Der frisch bedruckte bzw. eingefärbte Papierstreifen \k wird anschließend unter einer Trockenvorrichtung 21 (Fig. 3) durchgeführt.

Fig. k zeigt eine schematische Darstellung eines quadratischen Bereiches der Matrize 10, auf welcher beispielsweise ein Teil eines Schwarzweiß-Photos mit mittlerer Helligkeit reproduziert wird. Der in Frage stehende Bereich wird als Ergebnis der Abtastung mit dem Laserstrahl bündel in 10 Linien mit jeweils 10 "Kästchen" unterteilt, von denen jedes beispielsweise die Form eines Quadrats mit 0,5/U Kantenlänge aufweist. Für diesen Bereich mittlerer Helligkeit weist eines von zwei Kästchen eine Perforierung ρ mit einem Durchmesser von etwa 0,A .u auf. Bei einem schwarzen oder dunklen Bereich wären alle Kästchen perforiert, und bei sehr großer Helligkeit kein einziges Kästchen.

Fig. 5 zeigt schematisch denselben Bereich auf der bei einem Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Reproduktionsverfahrens vei— wendeten seitlichen Fläche, die sich leicht von der in Verbindung mit dem vorbeschriebenen Ausführungsbeispiel erläuterten Fläche unterscheidet. Bei dieser Ausführungsform, der Fig. 5 entspricht, wird ein Laserstrahl bündel mit variabler Breite eingesetzt, und die Modu-

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1ierelnrichtung 5 (Fig. 1) ist so ausgelegt, daß die Breite des Bündels 6 in Abhängigkeit von dem von der Fernsehkamera 3 erfaßten und ausgesendeten Bildsignal zwischen beispielsweise 1 und 4-u moduliert werden kann. Damit man Fig. A und 5 miteinander vergleichen kann, muß angenommen werden, daß im Fall von Fig. 5 der Abstand der Abtastlinien auf der zu reproduzierenden Platte zehnmal größer als im Fall von Fig. h ist; bei dieser Voraussetzung ist ersichtlich, daß ein Bereich mittlerer Helligkeit auf der Matrizenoberfläche sich mit einem einzigen Loch P darstellen läßt, dessen Durchmesser so gewählt ist, daß seine Fläche im wesentlichen gleich der Gesamtfläche von 50 kleinen Löchern ρ gemäß Fig. k ist. Diese Ausführungsform ist ganz besonders für Anwendungsbereiche bestimmt, die keine so große Genauigkeit verlangen.

Unter diesen Anwendungsfällen kann man auch den Stoffdruck erwähnen. Es ist wirklich bekannt, daß derzeit der Stoffdruck mittels Walzen mit den Motiven erfolgt, die man mehrere Jahre lang aufbewahren muß. Dies bedeutet die Festlegung eines beträchtlichen Investitionskapitals, da man sehr viele Muster und Motive aufhebt. Erfindungsgemäß ist es nunmehr möglich, Druckmuster auf Papierträgern oder Kunststoffträgern aufzubewahren, die nur ein geringes Volumen haben, und damit ist es auch nicht mehr erforderlich, die Druckwalzen selbst für bestimmte Muster zu reservieren, was eine beträchtliche Einsparung bedeutet.

Natürlich ist dieser Anwendungszweck keinesfalls auf die Herstellung von Matrizen durch Modulation des Laserstrahl bündel-Durchmessers beschränkt.

Fig. 6 zeigt einen Bereich der Druckmatrizenoberfläche, die zur Durchführung des erfindungsgemäßen Reproduktionsverfahrens verwendet wird. Dieser Bereich entspricht einer photographischen Speicherzelle für einen Rechner. Es ist ersichtlich, daß die Übertragung binärer Informationen, die in dieser Zelle gespeichert sind, unter Verwendung

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eines Laserstrahl bündels mit konstanter Breite erfolgt, welcher in der seitlichen Oberfläche des Druckzylinders kleine Löcher ρ erzeugt, die in Kästchen zentriert sind, in denen die Anbringung eines solchen Loches ρ beispielsweise die Binär information "1" oder die Binärinformation "0" darstellt. Es ist verständlich, daß diese Informationsübertragung dadurch realisiert werden konnte, daß man die Intensität des Laserstrahl bündels mit konstanter Breite modulierte, und zwar mittels Impulsfolgen, die alle im wesentlichen gleiche Dauer und Amplitude aufweisen und selbst von Impulssignalen abgeleitet sind, die man bei der optoelektronischen Analyse des photographischen Speichers, beispielsweise mit einer Fernsehkamera, erhalten hat. Die Übertragung kodierter Informationen (Vgl. Fig. 6) kann auch in dem Fall so erfolgen, daß die zu reproduzierende Vorlage Ana log informationen enthält und keine numerischen Informationen. Im letzteren Fall muß die zur Modulierung der Intensität des Laserstrahlbündels verwendete Impulsfolge von einem analogen "Video"-Signal abgeleitet werden, das von der optisch die zu reproduzierende Vorlage analysierenden Fernsehkamera über elektronische Schaltkreise zur Signalumkehr abgegeben wird, wie sie in der Technik wohlbekannt sind.

Fig. 7 zeigt schematisch einen ebensolchen Bereich der seitlichen Fläche, der insbesondere zur Aufzeichnung eines "Video"-Signals vorgesehen ist, das mit Hilfe der breitenkodierten Impulse das Luminanzsignal, oder das Chrominanzsignal (bei einer Farbfernsehkamera) oder auch zeilenweise abwechselnd Luminanzsignale und Chrominanzsignale und ganz allgemein eine Kombination beider Signale repräsentieren kann.

Die Strichbreite kann der Dauer der Halbperioden eines frequenzmodulierten Signals erntsprechen, wobei eine Nullstrecke in das Fehlen eines Punktes übersetzt wird. Andererseits können gewisse Striche beispielsweise die ganze Linie einnehmen. Bei kodierten Signalen

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erfolgt die Ablesung der gedruckten Vorlage natürlich mit Hilfe einer geeigneten Detektor-Dekodier-Leseeinrichtung, die eine Reihe Photodioden der Art aufweisen kann, die bei der optischen Erkennung von Buchstaben und Zahlen verwendet werden.

Die Erfindung ist nicht auf die vorbeschriebenen Ausführungsformen beschränkt, sondern umschließt auch alle möglichen Varianten. Insbesondere kann die in die Perforierungen oder Löcher auf der seitlichen Oberfläche des Druckzylinders aufgebrachte Druckfarbe auf den Druckträger indirekt aufgebracht werden, insbesondere mit Hilfe einer Gummiwalze, wie sie im Offsetdruck verwendet wird. Der rohrförmige Kern 11 des Druckzylinders 10 (Fig. 3) kann, statt porös zu sein, eine Vielzahl sehr feiner Perforierungen aufweisen, die vorzugsweise regelmäßig verteilt sind, wobei diese Perforierungen auf chemischem Wege hergestellt werden können. Statt die seitliche Wandung des Druckzylinders durch das Laserstrahl bündel perforieren zu lassen und die Einfärbung der auf diese Weise gebildeten Perforierungen mit Druckfarbe vom Inneren des Hohlzylinders sicherzustellen, ist es im Rahmen der Erfindung auch möglich, die Einwirkung des Laserstrahlbündels auf die seitliche Flache des Druckzylinders auf die Bildung von Sacklöchern zu beschränken und die Druckfarbe in diese Blindlöcher auf der Außenfläche des Druckzylinders vom Innenraum des Zylinders her mittels Einrichtungen einzubringen, die in der Drucktechnik wohl bekannt sind, beispielsweise durch teilweises Eintauchen in einen Druckfarbentank oder auch durch indirekte Einfärbung mit Einfärbewalzen. Im letzteren Fall ist es auch möglich, die Intensität jedes Laserstrahlimpulses zu modulieren, wie auch eventuell dessen Impulsdauer, so daß in entsprechender Weise die Tiefe und eventuell die Breite des auf der seitlichen Fläche des Druckzylinders erzeugten Blindloches verändert wird. Damit ist es auch möglich, Original vorlagen durch Heliogravüre zu reproduzieren.

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Die Erfindung ist keinesfalls auf die Anwendung bestimmter Mittel und Einrichtungen zur Durchführung des erfindungsgemäßen Reproduktionsverfahrens beschränkt. Von den besonderen Mitteln und Einrichtungen, die vorbeschrieben wurden, kann der größte Teil auch durch funktionell adäquate Mittel und Einrichtungen ersetzt werden: dies wurde in Bezug auf die Ausbildung des Druckzylinders und der Druckmaschine, in der der Zylinder verwendet wird, bereits erläutert. Was nun die Einrichtungen zur übertragung der Informationen vom Original auf die Seitenfläche des Druckzylinders anbelangt, so wie diese in Fig. 1 insbesondere dargestellt sind, so könnte die Fernsehkamera 3 durch jede andere bekannte Vorrichtung ersetzt werden, die die optische Analyse einer gedruckten oder photographischen Vorlage ermög-1 icht und bei dieser Analyse ein "Bildsignal" sowie Signale zur Synchronisierung der Abtastung abgibt. Es wurde bereits darauf hingewiesen, daß die Einrichtungen zur Modulierung gewisser Parameter des Laserstrahl bündels zahlreiche verschiedene Formen der Realisierung annehmen können und jeweils an die Parameter dieses Strahlungsbündels angepaßt sind, das moduliert werden muß.Das versteht sich von selbst bei der Ablenkvorrichtung 7 zum Ablenken des Laserstrahlbündeis synchron zur optischen Erfassung der Vorlage; zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens lassen sich zahlreiche, funktionell äquivalente Vorrichtungen verwenden. Es ist auch möglich, eine Vorrichtung zu verwenden, die nur eine horizontale Ablenkung des Laserstrahl bündels entlang den "Abtastlinien" erzeugt, wobei dann der Druckzylinder 10 in einer Vorrichtung angebracht ist, die entweder schrittweise mit entsprechender Frequenz oder mit gleichmäßiger entsprechender Geschwindigkeit den Zylinder in Drehung versetzt. Die Kamera oder ganz allgemein die optoelektronische Vorrichtung kann von der Vorrichtung zur Herstellung der Matrize entfernt sein, wobei ein Empfänger direkt auf die Modulationszellen 5 und die Abtastzellen 7 einwirkt, womit eine Bildfernübertragung bzw. eine Fernübertragung von Abbildungen, photographischen Vorlagen oder ähnlichem

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möglich ist, während die Herstellung der Matrize jedoch vorzugsweise in Echtzeit erfolgt.

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Claims

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Patentansprüche

Verfahren zum Drucken von Informationen mit hoher Dichte auf einem Druckträger, dadurch gekennzeichnet, daß ein kohärentes Lichtbündel in einer ersten Zelle mit einem Signal moduliert wird, das die zu druckende Information repräsentiert, und daß das Lichtbündel in einer Ablenkzelle zur zeilenweisen Abtastung des Druckträgers gebündelt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Modulationssignal ein elektro-optisches Signal ist, welches durch Abtastung einer Vorlage erhalten wird, wobei die zeilenweise Abtastung des Druckträgers synchron zur Abtastung der Vorlage erfolgt.
3· Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Modulationssignal ein elektro-akustisches Signal ist.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Modulationssignal aus einer Folge binärer Signale besteht.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das kohärente Lichtbündel durch das Modulationssignal in seiner Intensität moduliert wird.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das kohärente Lichtbündel einen konstanten Durchmesser aufweist, während seine Intensität durch FoI-

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gen von Impulsen mit gleicher Dauer und gleicher Amplitude moduliert wird, wobei die Impulsfolgen nach Abgabe von der Quelle der zu druckenden Informationen kodiert werden.
7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das kohärente Lichtbündel durch ein Signal moduliert wird, welches von der frequenzmodulierten Informationsquelle abgegeben wird.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das kohärente Lichtbündel durch einen Schmelzvorgang die Bildung einer Anordnung von Perforationen hervorruft.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das kohärente Lichtbündel eine Modifizierung und Veränderung der physikalisch-chemischen Eigenschaften der lichtempfindlichen Oberfläche des Druckträgers hervorruft, und daß der Druckträger anschließend in einem Bad gewässert wird, wodurch die durch das Lichtbündel zur Bildung der Perforationen getroffenen Teile gelöst werden.
TO. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das kohärente Lichtbündel auf dem Druckträger direkt ablesbare Informationen aufzeichnet.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzei chnet , daß der Druckträger als Druckmatrize verwendet wird.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Matrize auf einen porösen Träger aufgelegt wird, welcher aus einer Vielzahl paralleler Mikrokanäle besteht, deren Durchmesser kleiner als der Durchmesser des kohä-

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renten Lichtbündels ist.
13. . Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die vorgenannten Mittel zur Einfärbung
aus Druckfarbe bestehen, die auf den Druckträger durch die Perforationen hindurch aufgebracht werden.
Ik. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Einfärbung aus einem Gas bestehen, wobei ein Gasstrahl durch eine Perforation hindurchgeht
und dabei auf dem Träger an der Auftreffstelle eine Färbung hervorruft.
15. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß eine über einen Druckzylinder, der eine
seitliche unbewegliche Wandung darstellt, gewickelte Matrize aus elastischem synthetischen Material verwendet wird, wobei dieser
Matrizenfilm auf einen Kern aus starrem Material aufgebracht wird, und daß ein kohärentes Bündel Lichtstrahlen, das auch zur Perforierung des Films geeignet ist, eingesetzt wird, und daß die Druckfarbe nach innen innerhalb der rohrförmigen Wandung des Druckzy-1inders eingebracht wird.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis Ik, dadurch gekennzeichnet, daß ein Druckzylinder mit
rohrförmigen! Kern verwendet wird, dessen Seitenwandung sehr feine und sehr enge Perforierungen aufweist, und daß die Druckfarbe nach innen innerhalb des rohrförmigen Kernes eingebracht wird.
17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß ein Druckzylinder mit einem rohrförmigen
Kern verwendet wird, dessen Perforierungen der seitlichen Wandung vorzugsweise regelmäßig angeordnet sind.

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18. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß ein Druckzylinder mit einem rohrförmigen Kern aus porösem Material verwendet wird, der beispielsweise durch Sinterung oder auf chemischem Wege hergestellt wurde.
19. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die in die äußeren Löcher im Druckzylinder eingebrachte Druckfarbe direkt auf den Druckträger übertragen wird, insbesondere durch Abrollen des Druckzylinders auf dem Druckträger ohne Gleiten.
20. Verfahren nach den Ansprüche 1 und 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger mindestens eine Schicht wärmeempfindlicher Materialien aufweist, wobei das kohärente Lichtbündel an gewissen Punkten eine Änderung des physikalischen Zustands herbeiführt.
21. Verfahren nach den Ansprüche 1 und 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger aus mindestens zwei Schichten mit verschiedenen Farben besteht, wobei die gegenüber dem kohärenten Lichtbündel liegende Schicht sich unter der Einwirkung des Lichtbündels verdampfen kann.
22. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger ein Mehrschichtenträger ist, und daß die Quelle des kohärenten Lichts mehrere Energieniveaus aufweist, die die Herstellung der verschiedenen Schichten ermöglichen, wobei die Einfärbung der verschiedenen Schichten unterschiedlich ist.
23. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die das kohärente Lichtbündel steuernde elektroakustische Information frequenzmoduliert wird, und daß die Dichte der Punkte im Signal bündel proportional zur momentanen Ampli-
tude ist. 709808/1034 _₂₅_
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e kennze i chnet , daß der Druckträger ein Papierstreifen ist, der sich gegenüber eine Reihe Photodioden abrollt.
26. Druckerzeugnis, insbesondere Bildplatten oder

Bildfilme, die von gedruckten oder photographierten Vorlagen unter Anwendung des Reproduktionsverfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche hergestellt ist.
27· Druckvorrichtung zur Durchführung des Verfahrens

nach den Ansprüchen 1 und 10, dadurch gekennzeichnet, daß Einrichtungen(13) zum Abrollen eines Druckträgers in Streifenform (1A) gegenüber einer Quelle kohärenten Lichts (1), sowie die duel Ie kohärenten Lichts (l) und Einrichtungen (7) zum Ablenken des Lichtbündels vorgesehen sind, und daß Einrichtungen zum überziehen des Trägers (10) mit einem wärmeempfindlichen Material vorgesehen sind.
28. Gewebe, bedruckt unter Anwendung einer Matrize nach

einem der vorhergehenden Ansprüche.

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