DE4039107A1 - Vorrichtung zur bildmaessigen beschreibung einer druckform - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum bildmäßigen Beschreiben und Löschen durch Polarisation bzw. Depolarisation einer mit ferroelektrischem Material beschichteten Druckform und einer zur Depolarisation bzw. Umpolarisation der Druckform zugeordneten Löschvorrichtung.

Vom Stand der Technik sind Druckformen bekannt, die mit einem Material mit ferroelektrischen Eigenschaften beschichtet sind und dieses Material mittels Elektrodenanordnungen durch Aufbringen von Ladungen örtlich polarisierbar bzw. depolarisierbar ist. Es wird die Eigenschaft genutzt, daß unterschiedlich polarisierte Stellen des ferrolektrischen Materials unterschiedliche Affinitäten für Farbe und Wasser haben bzw. elektrisch geladene Partikel unterschiedlich anziehen. Die Polarisation kann wieder rückgängig gemacht werden durch ein elektrisches Feld gleicher Größe, aber in entgegengesetzter Richtung oder durch Erwärmen über den Curiepunkt. Nur wenn die zur spontanen Polarisierung notwendige Ladungsmenge auf die Oberfläche der Druckform fließen kann, kann polarisiert werden. Für ferroelektrische Materialien sind dafür große Spannungen notwendig. Das Ladungsbild besteht aus der Summe der negativ polarisierten, der positiv polarisierten und der neutralen Rasterpunkte des ferroelektrischen Materials.

Die zum Beispiel in der DE-OS 36 33 758 beschriebene Vorrichtung beruht auf dem Prinzip einer mit Hilfe von kodierten Druckinformationen gesteuerten Elektrode und Wärmequelle und einem als Gegenelektrode ausgebildeten Druckformträger. Der Ladungsübergang zur Oberfläche der Druckform erfolgt über Berührung bzw. über Mikroentladung im Spalt zwischen einer Elektrode und der Oberfläche der Druckform. Die Informationsübertragungseinheit schließt bekannte Systeme ein, die Signale zur Ansteuerung der Wärmequelle und der Elektrodenpaare entsprechend der Bildinformation ausgeben.

Die in der DE-OS 36 33 758 beschriebene Elektrodenanordnung hat den Nachteil, daß die mit ihnen erreichbare Auflösung und Schreibgeschwindigkeit begrenzt ist. Zur bildmäßigen Beschreibung einer Druckform wäre auch ein Elektronenstrahl geeignet, dessen Führung jedoch ein Vakuum voraussetzen würde und die Vorrichtung sehr aufwendig machen würde.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Aufzeichnungseinrichtung der eingangs genannten Art so weiterzuentwickeln, daß einerseits bei berührungslosem Ladungstransport Vakua vermieden werden und andererseits bei einem Ladungstransport über Berührung oder Mikroentladung eine rasche und möglichst präzise Ansteuerung der Druckform möglich ist. Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das Kennzeichen des Anspruchs 1 gelöst.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Sowohl die Druckform, die Löschvorrichtung als auch die Informationsübertragungseinheit sind nicht Gegenstand der Erfindung, sie werden daher nicht näher beschrieben bzw. gekennzeichnet. Es zeigen:

Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel;

Fig. 2 bis 4 weitere Ausführungsbeispiele.

Gemäß Fig. 1 ist eine Stiftelektrodenleiste 1 unmittelbar auf eine aus einem ferroelektrischen Material beschichteten Druckform 2 gerichtet, die einen Formzylinder 3 ummantelt. Die Stiftelektrodenleiste 1 weist mehrere eingegossene Stiftelektroden 4 auf und erstreckt sich über die ganze Breite der Druckform 2. Jede einzelne Stifteleketrode 4 ist mittels eines Elektronenstrahls 5, wie aus der Kathodenstrahltechnik bekannt ist, ansprechbar.

Im Lösch- bzw. im Depolarisierungsvorgang wird aufgrund des elektrischen Feldes zwischen einer zusätzlichen Linienelektrode und dem als Gegenelektrode ausgebildeten Formzylinder 3 die Druckform 2 nach einer vollständigen Umdrehung des Formzylinders 3 einheitlich, in vorteilhafter Weise, positiv polarisiert. Mittels der Stiftelektroden 4, die entsprechend der kodierten Druckinformationen mit dem Elektronenstrahl 5 einzeln beschossen werden können, können dann bestimmte Bereiche umpolarisiert, also negativ polarisiert werden. Zur Löschung bzw. Depolarisierung eines Bildes auf der Druckform 2 kann auch eine Wärmequelle verwendet werden, die das ferroelektrische Material der Druckform 2 über den Curiepunkt erhitzt. Die somit unpolare Druckform 2 kann dann punktuell, z. B. negativ polarisiert werden. Der Elektronenstrahl 5 ermöglicht eine schnelle Ansteuerung der einzelnen Stiftelektroden 4 und eine kurze Bebilderungszeit. Die Auflösung der einzelnen Rasterpunkte ist im wesentlichen abhängig von der Abmessung der Stiftelektroden 4.

Fig. 2 zeigt eine Druckform 6, die in gleichen Abständen auf ihrer Unterseite mit linienförmigen, elektrisch leitfähigen Elektroden 7 beschichtet ist. Über diesen Elektroden befindet sich eine Schicht 26 aus einem ferroelektrischen Werkstoff, wie z. B. Bariumtitanat. Unmittelbar über der Druckform 6 ist eine sich über ihre ganze Breite erstreckende Elektrodenleiste 8 angeordnet, in der Weise, daß ihre Achse senkrecht zur Verlaufsrichtung der Elektroden 7 steht. Die Elektrodenleiste 8 bildet mit jeder einzelnen linienförmigen Elektrode 7 einen punktuell schaltbaren Kondensator. Die Elektrodenleiste 8 kann auch als elastische Walze ausgeführt werden, auf der parallel zur Walzenachse einzeln schaltbare Linienelektroden aufgebracht sind.

Diese Anordnung ermöglicht, daß jede Elektrode 7 der Druckform 6 insgesamt oder diskrete Punkte darauf über eine Informationssteuereinheit in bekannter Weise auf ein Potential schaltbar ist und der ferroelektrische Werkstoff in gewünschter Weise punktuell polarisierbar ist. Für den Lösch- bzw. Depolarisierungsvorgang ist in bekannter Weise ebenfalls eine Linienelektrode oder eine Wärmequelle vorgesehen. Der wesentliche Vorteil dieser Anordnung besteht darin, daß die die Auflösung bestimmende Anordnung der Elektroden 7 einmal mit der Fertigung der Druckform 6 aufgebracht werden.

Eine andere Möglichkeit zeigt Fig. 3.

Unmittelbar über die gesamte Breite eines mit einer ferroelektrischen Schicht 9 ummantelten Formzylinders 10 ist ein ionographischer Druckkopf 11 angeordnet. Der Druckkopf 11 weist in bekannter Weise mehrere Einheiten 12 mit einem mehrschichtigen Aufbau auf. Jede Einheit 12 weist eine Elektrodenplatte 13 auf, der sich eine Isolationsschicht 14 und eine weitere mit Lochblenden 15 versehene, als Steuerelektrode ausgebildete Schicht 16 anschließt. Darunter ist wiederum durch eine Isolationsschicht 17 getrennt eine mit Lochblenden 20 versehene Gegenelektrode 19 angeordnet. Die Elektrodenplatte 13 und die Schicht 16 generieren Ionen, die durch die Lochblende 20 austreten können. Die Freigabe der Ionen durch die Lochblende 20 erfolgt jedoch nur bei geeigneter Spannung der Schicht 16. Die Auflösung der Bildpunkte wird im wesentlichen durch die Anzahl der Lochblenden 15 und 20 sowie durch die an den Elektroden 13, 16 und 19 und durch das Potential der Oberfläche der ferroelektrischen Schicht 9 bestimmt.

Da der Ionenstrahl sich auf der Strecke zwischen dem Druckkopf 11 und der ferrolektrischen Schicht 9 weitet kann für jede Einheit 12 eine Fokussierungseinrichtung 30 vorgesehen werden. Der Schicht 19 schließt sich dann eine weitere Isolationsschicht 26 an, die unterhalb der Lochblende 20 analog der Isolationsschicht 17 eine durchgehende Ausnehmung 27 aufweist, gefolgt von einer letzten als Elektrode ausgebildeten Schicht 28. Diese Schicht 28 weist analog der Gegenelektrode 19 ebenfalls eine Lochblende 29 auf, so daß eine geradlinige Durchlaßstrecke für die Ionen offen bleibt. An der letzten Schicht 28 liegt eine gegenüber der Schicht 19 geeignet gewählte Spannung an, so daß der geweitete Ionenstrahl wieder gebündelt wird. Die geladenen Ionen können nun zur punktellen Polarisation der ferroelektrischen Schicht 9 in der Weise aufgebracht werden, daß die Schicht 16 in bekannter Weise gemäß den winkelcodierten Bildinformationen vom positiven zum negativen Potential geschaltet wird. Auch bei diesem Ausführungsbeispiel wird zur Löschung bzw. Depolarisierung der Druckform eine Linienelektrode bzw. eine Wärmequelle verwendet. Mit dieser Anordnung werden Punktgrößen von 10 bis 20 µ erreicht. Der Vorteil dieser Anordnung ist der berührungslose Ladungstransport, womit eine abrasive Materialbelastung vermieden wird.

In Fig. 4 ist ein Formzylinder 21 mit einer darauf gespannten Druckform 22 dargestellt. Die Druckform 22 ist mit einem ferroelektrischen Material 23 beschichtet. Um die Druckform 22 bildmäßig zu polarisieren, ist eine Aufzeichnungseinrichtung vorgesehen, die zur räumlich gezielten Übertragung von elektrischen Ladungsträgern eine ionisierende Strahlung 33 verwendet. Die ionisierende Strahlung 33 kann ein Elektronenstrahl, UV-Licht, Röntgen- oder Gammastrahlung sein. Die ionisierende Strahlung 26 kommt aus einer Strahlungsquelle 31, die jedoch nicht Gegenstand der Erfindung ist. Die Aufzeichnungseinrichtung weist im Ausführungsbeispiel eine über die gesamte Breite der Druckform 22 angeordnete Elektrodenleiste 24 auf, die mit einer gepulsten oder ungepulsten Hochspannungsquelle 25 verbunden ist. Der die Druckform 22 tragende Formzylinder 21 ist als Gegenelektrode ausgebildet. Zwischen der Elektrodenleiste 24 und der vorher in bekannter Weise einheitlich polarisierten oder depolarisierten Druckform 22 liegt also eine Spannung an, die knapp unter der DurchschIagsspannung liegt. Wird die Elektrodenleiste 24 punktuell mit der ionisierenden Strahlung 33 beaufschlagt, wird der Zwischenraum der Elektrodenleiste 24 und der Druckform 22 an dieser Stelle punktuell elektrisch leitfähig und es bilden sich Entladungsstrecken 32 aus, die auf der Druckform 22 im Querschnitt punktförmig enden. Dies führt zu einem Ladungsträgertransport von der Elektrodenleiste 24 zur Druckform 22 und ein punktueller Bereich der Druckform wird somit umpolarisiert. Durch rasterartige Ansteuerung der Elektrodenleiste 24 ist die Einkoppelung der Bilddaten auf die gesamte Breite der Druckform 22 möglich. Das Einlesen der Bilddaten in die Steuerelektronik und das Ansteuern der Strahlungsquelle 31 mittels der codierten Bildinformation erfolgt mit bekannten Methoden. Bei dieser Anordnung erfolgt der Schaltvorgang vollkommen kontaktlos, womit eine abrasive Materialbelastung vermieden wird.

Claims (11)

1. Vorrichtung zum bildmäßigen Beschreiben und Löschen durch Polarisation bzw. Depolarisation, einer mit ferroelektrischem Material beschichteten Druckform und einer zur Depolarisation bzw. Umpolarisation der Druckform zugeordneten Löschvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß zur Polarisation der Druckform (2, 6, 9, 22) punktuell Energie zuführbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Stiftelektrodenleiste (1) unmittelbar auf die Druckform (2) gerichtet ist und mehrere Stiftelektroden (4) aufweist, wobei jede Stiftelektrode (4) mittels eines Elektronenstrahls (5) ansteuerbar ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Stiftelektrodenleiste (1) mindestens über einen Teil der Breite der Druckform (2) erstreckt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckform (6) als strukturierte Gegenelektrode zu einer sich mindestens über einen Teil der Breite der Druckform (6) erstreckende Elektrode (8) ausgebildet ist und daß diskrete, die Struktur bildende Elektroden (7) einzeln oder insgesamt auf ein elektrisches Potential schaltbar sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein ionographischer Druckkopf (11) unmittelbar auf die Druckform (9) gerichtet ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Druckkopf (11) über mindestens einen Teil der Breite der Druckform (9) erstreckt.

7. Vorrichtung nach den Ansprüchen 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem ionographischen Druckkopf (11) und der Druckform (9) mindestens eine Fokussierungseinrichtung (30) vorgesehen ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein eine mit ferroelektrischem Material (23) beschichtete Druckform (22) tragender Formzylinder (21) und eine sich mindestens über einen Teil der Breite des Formzylinders (21) erstreckende Elektrodenleiste (24) als Elektrodenpaar ausgebildet sind und das Elektrodenpaar mittels einer ionisierenden Strahlung (33) schaltbare Entladungsstrecken (32) aufweist und die Elektrodenleiste (24) für die ionisierende Strahlung (33) durchlässig ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die ionisierende Strahlung (33) ein Elektronenstrahl ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die ionisierende Strahlung (33) ein Röntgen- oder Gammastrahl ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die ionisierende Strahlung (33) ein UV-Strahl ist.