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DE2207090A1 - ENGRAVING SYSTEM FOR THE PRODUCTION OF SCREENED PRINTING FORMS - Google Patents

ENGRAVING SYSTEM FOR THE PRODUCTION OF SCREENED PRINTING FORMS

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Publication number
DE2207090A1
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Authority
DE
Germany
Prior art keywords
printing form
electron beam
engraving system
vacuum chamber
printing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE2207090A
Other languages
German (de)
Inventor
Peter Dipl Ing Padberg
Bernd Dipl Phys Dr Struck
Klaus Dipl Ing Dr Wellendorf
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dr Ing Rudolf Hell GmbH
Original Assignee
Dr Ing Rudolf Hell GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dr Ing Rudolf Hell GmbH filed Critical Dr Ing Rudolf Hell GmbH
Priority to DE2207090A priority Critical patent/DE2207090A1/en
Priority to NL7301895A priority patent/NL7301895A/xx
Priority to NL7301896.A priority patent/NL162013C/en
Priority to US00332128A priority patent/US3816699A/en
Priority to US00332129A priority patent/US3816698A/en
Priority to GB754973A priority patent/GB1422198A/en
Publication of DE2207090A1 publication Critical patent/DE2207090A1/en
Pending legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41CPROCESSES FOR THE MANUFACTURE OR REPRODUCTION OF PRINTING SURFACES
    • B41C1/00Forme preparation
    • B41C1/02Engraving; Heads therefor
    • B41C1/04Engraving; Heads therefor using heads controlled by an electric information signal
    • B41C1/05Heat-generating engraving heads, e.g. laser beam, electron beam
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/30Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects
    • H01J37/301Arrangements enabling beams to pass between regions of different pressure

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  • Optics & Photonics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Manufacture Or Reproduction Of Printing Formes (AREA)
  • Welding Or Cutting Using Electron Beams (AREA)

Description

Si T??· 2Ud0lf Hel1 GmbH Kiel> de* 14.2.1972Si T ?? 2 Ud0lf Hel1 GmbH Kiel > de * February 14, 1972

Kiel 14, Grenzstr. I-5 Lf/Hbs.Kiel 14, Grenzstr. I-5 Lf / Hbs.

Patentanmeldung Nr. 72/362Patent application no. 72/362

Kennwort: "Elektronenstrahl-Gravur" 2207090Keyword: "Electron Beam Engraving" 2207090

Graviersystem zur Herstellung gerasterter DruckformenEngraving system for the production of screened printing forms

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Graviersystem zur Herstellung gerasterter Druckformen mittels eines Elektronenstrahls, der eine dem Druckraster entsprechende Relativbewegung mit der Oberfläche der Druckform ausführt, und durch den während dieser Relativbewegung die Druckfarbe aufnehmenden Näpfchen aus der Oberfläche der Druckform ausgraviert werden, -deren Volumen und Lage durch Tastung des Elektronenstrahls entsprechend dem darzustellenden Tonwert und der Rasterlage des Näpfchens bestimmt werden. The present invention relates to an engraving system for manufacture screened printing forms by means of an electron beam, which has a relative movement with the surface that corresponds to the printing screen the printing forme executes, and by the cells that take up the printing ink during this relative movement from the surface the printing form can be engraved, -whose volume and position by palpation of the electron beam can be determined according to the tonal value to be displayed and the grid position of the cell.

In der Druckindustrie ist es bereits bekannt, bei der Herstellung von gerasterten Druckformen aus der Oberfläche einer unbearbeiteten Druckform nach einem Raster, das dem Druckraster entspricht, näpfchenförmige Vertiefungen auszugravieren, wobei die Tiefe, d.h. das Volumen der Näpfchen, ein Maß für den zu druckenden Tonwert ist. Bei der Gravur wird die Tiefe, d.h. das Volumen des Näpfchens, von einem durch elektrooptische Abtastung einer Originalbildvorlage gewonnenen Dichtewert gesteuert.In the printing industry, it is already known in the production of screened printing forms from the surface of an unprocessed Cup-shaped printing form according to a grid that corresponds to the printing grid Engrave indentations, whereby the depth, i.e. the Volume of the cells, a measure of the tonal value to be printed. When engraving, the depth, i.e. the volume of the cup, of one by electro-optical scanning of an original artwork obtained density value controlled.

Pur die Erzeugung des Näpfchens sind bereits verschiedene Verfahren angegeben worden, bei denen durch elektronische Steuerung des Gravierorgans eine entsprechende Materialmenge aus der Oberfläche derThere are already various processes for creating the cell have been specified, in which a corresponding amount of material from the surface of the by electronic control of the engraving member

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Druckform entfernt wird. Dies kann mittels eines Schneidwerkzeuges, z.B. eines Diamantstichels, dessen Eindringtiefe in die Oberfläche der Druckform gesteuert wird, erfolgen.Dieses Verfahren arbeitet sehr sauber, aber es hat den Nachteil, daß die Graviergeschwindigkeit wegen des mechanischen Vorganges der Gravur für die steigenden Anforderungen an Schnelligkeit bei der graphischen Industrie nicht ausreicht.Printing form is removed. This can be done using a cutting tool, e.g. a diamond stylus whose depth of penetration into the surface of the printing form is controlled. This process works very clean, but it has the disadvantage that the engraving speed is increasing because of the mechanical process of the engraving Requirements for speed in the graphics industry are not sufficient.

Als weiteres Verfahren ist bekannt, die Näpfchen mit Hilfe exakt fokussierter getasteter Laserstrahlen herzustellen. Dieses Verfahren ist mit vertretbarem Aufwand bisher nicht durchführbar und liefert bei dem heutigen Stand der Entwicklungen eine völlig unzureichende Druckqualität.Another known method is to manufacture the cells with the aid of precisely focused, scanned laser beams. This method has so far not been feasible with justifiable effort and, given the current state of developments, provides a completely inadequate one Print quality.

Ein neuerdings vorgeschlagenes Verfahren benutzt als Gravierorgan einen Elektronenstrahl, mit dem es möglich ist, bei der gewünschten Schnelligkeit die geforderte Näpfchenform sicherzustellen. Dieses Verfahren und eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens bestehen darin, daß zur Bearbeitung eines Objektes nach einem gewünschten Muster mit Hilfe eines Ladungsträgerstrahles das Bildmuster bildmäßig festgelegt und die Vorlage mittels einer Fernsehkamera aufgenommen wird, und daß die zur Steuerung des Abtaststrahles der Fernsehaufnahmeröhre dienenden Ablenksignale zugleich zur synchronen Ablenkung des Ladungsträgerstrahles über das zu bearbeitende Objekt und die von der Fernsehkamera gelieferten Videosignale zur Steuerung der Intensität des auf das Objekt auftreffenden Ladungsträgerstrahles dienen. Mit Hilfe dieses Verfahrens können zwar zufriedenstellende Näpfchen hergestellt werden, aber die gewünschteA recently proposed method uses an electron beam as an engraving element, with which it is possible to achieve the desired Speed to ensure the required cell shape. This procedure and a facility for carrying out the procedure exist in that for processing an object according to a desired pattern with the aid of a charge carrier beam the image pattern image-wise defined and the template is recorded by means of a television camera, and that the control of the scanning beam TV pick-up tube serving deflection signals at the same time for the synchronous deflection of the charge carrier beam over the to be processed Object and the video signals supplied by the television camera for controlling the intensity of the charge carrier beam impinging on the object to serve. With the help of this process, although satisfactory cells can be produced, the desired cells can be produced

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Graviergeschwindigkeit wird nicht erreicht, obschon der Elektronenstrahl in einer Vakuumkammer, innerhalb der sich das Werkstück befindet, sehr schnell abgelenkt werden kann. Hierbei können aber nur wenige Näpfchen graviert werden, da eine schnelle Weiterbewegung der Druckform nicht möglich ist. Es sei denn, man würde die Vakuumkammer so groß ausbilden, daß die Druckform innerhalb der Vakuumkammer mit der gewünschten Geschwindigkeit entlang des Elektronenstrahler zeugungssyst ems vorbeigeführt werden kann. Dies würde aber einen enormen Aufwand bezüglich der Vakuumkammer erfordern, da die Druckzylinder eine Länge von mehreren Metern haben und beträchtliche Durchmesser aufweisen. Auch erfordert der Ein- und Ausbau in die Vakuumkammer lange Rüstzeiten der Maschine, zu denen noch die Zeit für das Evakuieren der Kammer hinzukommt.Engraving speed is not achieved, although the electron beam can be deflected very quickly in a vacuum chamber within which the workpiece is located. Here, however, can only a few cells have to be engraved, as the printing form cannot be moved on quickly. Unless you would use the vacuum chamber train so large that the printing form within the vacuum chamber at the desired speed along the electron gun generation system can be passed by. However, this would require an enormous effort in terms of the vacuum chamber, since the Printing cylinders have a length of several meters and have considerable diameters. Also requires installation and removal in the vacuum chamber has long machine set-up times, to which there is also the time for evacuating the chamber.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu beseitigen und ein verbessertes Graviersystem zur Herstellung gerasterter Druckformen mittels eines Elektronenstrahles anzugeben, mit dem die Druckform ohne Einbau in ein Vakuum graviert werden kann.The present invention is therefore based on the object To eliminate disadvantages and an improved engraving system for the production of screened printing forms by means of an electron beam specify with which the printing form can be engraved without being installed in a vacuum.

Die Erfindung erreicht dies dadurch, daß das Elektronenstrahlerzeugungssystem innerhalb einer in Richtung der Oberfläche der Druckform offenen Vakuumkammer, die mit der Oberfläche der Druckform einen Luftspalt bildet, angeordnet ist, daß die Vakuumkammer und/oder die Druckform zur Erzeugung einer Relativbewegung zwischen Vakuumkammer und Druckform unter Beibehaltung des Luftspaltes bewegbar sind, und daß der Elektronenstrahl innerhalb der Vakuumkammer während der Relativbewegung zwischen Kärrner und Druckform entsprechend dem Aufzeichnungsraster und der Näpfchenform ablenk- und ver-The invention achieves this in that the electron gun inside a vacuum chamber which is open in the direction of the surface of the printing form and which is connected to the surface of the printing form Forms air gap, is arranged that the vacuum chamber and / or the printing form for generating a relative movement between the vacuum chamber and printing form are movable while maintaining the air gap, and that the electron beam within the vacuum chamber accordingly during the relative movement between the body and the printing form the recording grid and the cell shape deflect and

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formbar ist.is malleable.

Ein Vorteil dieses Graviersystems besteht darin, daß die bei den bisherigen Verfahren erforderliche Vakuumkammer zur Aufnahme der gesamten Druckform wegfällt, wodurch z.B. Antrieb und Lagerung von Druckzylindern für den Rotationsdruck unter atmosphärischen Bedingungen ausgeführt werden können. Dies bedeutet, daß in vorteilhafter Weise auf bereits bekannte Antriebe von Graviermaschinen für die Gravur von Tiefdruckzylindern, z.B. der Helio-Klischographen, zurückgegriffen werden kann. Da durch die Erfindung das Vakuum nur an der zu gravierenden Stelle der Druckform aufrechterhalten wird, kommt man mit einer relativ kleinen Vakuumkammer aus, die nur in Achsrichtung des zu gravierenden Druckzylinders verfahrbar sein muß. Wegen der enorm hohen Geschwindigkeit, mit der der Elektronenstrahl abgelenkt werden kann, ist es z.B. in vorteilhafter Weise möglich, bei einer ZyIinderUmdrehung mehrere Reihen von Näpfchen gleichzeitig zu gravieren, wodurch sich die Anzahl der Vorschubschritte in Achsrichtung des Zylinders verringert.An advantage of this engraving system is that the vacuum chamber required in previous methods to accommodate the The entire printing form is omitted, which means that e.g. the drive and storage of printing cylinders for rotary printing under atmospheric pressure Conditions can be executed. This means that in an advantageous manner on already known drives of engraving machines for the engraving of gravure cylinders, e.g. the Helio-Klischograph, can be used. Because the invention maintains the vacuum only at the point of the printing form to be engraved one gets by with a relatively small vacuum chamber, which can only be moved in the axial direction of the printing cylinder to be engraved have to be. Because of the enormously high speed with which the electron beam can be deflected, it is e.g. more advantageous Possible, with one cylinder revolution several rows of Engraving cells at the same time, which reduces the number of feed steps in the axial direction of the cylinder.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß die Vakuumkammer von einer oder mehreren weiteren Vakuumkammern umgeben ist, die in Umfangsrichtung der Oberfläche der Druckform offen sind und mit der Oberfläche der Druckform einen Luftspalt bilden und die mit der den Elektronenstrahl umgebenden Vakuumkammer gegenüber der Atmosphäre abgedichtet sind. Dadurch, daß mehrere Vakuumkammern vorgesehen sind, welche vorzugsweise rotationssymmetrisch ausgebildet sind, kann eine Stufung des Unterdruckes innerhalb des Vakuumsystems vorgenommen werden, wodurch in vorteil-An advantageous development of the invention is that the vacuum chamber of one or more further vacuum chambers is surrounded, which are open in the circumferential direction of the surface of the printing form and an air gap with the surface of the printing form form and which are sealed with the vacuum chamber surrounding the electron beam from the atmosphere. Because several Vacuum chambers are provided, which are preferably designed to be rotationally symmetrical, a gradation of the negative pressure within of the vacuum system, which in advantageous

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hafter Weise der Einsatz von Vakuumpumpen unterschiedlicher Pumpleistungen möglich wird.The use of vacuum pumps with different pumping capacities is more likely becomes possible.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung sind bei der Verwendung rotationssymmetrischer Druckformen unterschiedlicher Radien ein oder mehrere auswechselbare, die Begrenzung der Vakuumkammer oder Kammern mit der Druckform bildende Formstücke vorgesehen, die jeweils konische Dichtflächen mit den Vakuumkammern besitzen.According to a further development of the invention, when using rotationally symmetrical printing forms of different radii or a plurality of interchangeable fittings forming the boundary of the vacuum chamber or chambers with the printing forme are provided, each of which have conical sealing surfaces with the vacuum chambers.

Damit die Druckform bis zum Rand bearbeitet, d.h. graviert, werden kann, ist vorzugsweise am Rand der Druckform ein die Mantelfläche der Druckform verlängernder Körper vorgesehen, der Bohrungen zum Absaugen von Luft zwischen Druckform und Körper aufweist.So that the printing form can be processed, i.e. engraved, right up to the edge can, a body extending the lateral surface of the printing form is preferably provided on the edge of the printing form, the bores for Has suction of air between the printing form and the body.

Das zur Gravur verwendete Elektronenstrahlsystem ist vorzugsweise derart ausgebildet, daß der Elektronenstrahl der Bewegung der Druckform nachführbar ist, wobei zur Verformung des Elektronenstrahls ein Stigmator vorgesehen ist, durch den der Elektronenstrahl elliptisch verformbar ist. In vorteilhafter Weise wird dabei die Größe der Haupt- und Nebenachse der Ellipse und die Dauer der Einwirkung des Elektronenstrahls in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit der Druckform geregelt. Die Verformung des Elektronenstrahls kann so geschehen, daß runde Näpfchen oder auch rhombische Näpfchen innerhalb der Oberfläche der Druckform entstehen.The electron beam system used for engraving is preferably designed in such a way that the electron beam prevents the movement of the printing form can be tracked, with a stigmator being provided for deforming the electron beam, through which the electron beam is elliptical is deformable. The size of the major and minor axes of the ellipse and the duration of the action are advantageously determined of the electron beam controlled as a function of the speed of the printing form. The deformation of the electron beam can be so happen that round cells or rhombic cells arise within the surface of the printing form.

Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist am Strahlaustritt der das Strahlerzeugungssystem beinhaltenden Vakuumkammer eine auswechselbare Elektronen durchlässige, die Vakuumkammer abdeckende Folie vorgesehen.According to an advantageous development of the invention is at the beam exit an exchangeable electron permeable to the vacuum chamber containing the beam generation system, covering the vacuum chamber Foil provided.

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Zur weiteren Erhöhung der Graviergeschwindigkeit kann es vorteilhaft sein, ein mehrstrahliges Elektronenstrahlerzeugungssystem zu verwenden. To further increase the engraving speed, it can be advantageous to use a multi-beam electron gun.

Diese und weitere Merkmale der Erfindung gehen aus den im folgenden . beschriebenen und in den Figuren 1 bis 8 dargestellten Ausführungsbeispielen der Erfindung hervor. Es zeigen: These and other features of the invention will be apparent from the following . Embodiments of the invention described and shown in FIGS. 1 to 8 emerge. Show it:

Pig. 1 eine Prinzipdarstellung der Erfindung, Pig. 1 shows a basic illustration of the invention,

Fig. 2 einen Schnitt entlang der Achse A-B der Fig. 1, FIG. 2 shows a section along the axis AB of FIG. 1,

Fig. 3 eine Ausführungsform der Erfindung mit einer zylindrischen Druckform, Fig. 3 is a imple mentation of the invention having a cylindrical printing form,

Fig. 4 eine Schnittdarstellung des Einzelteils Z der Fig. 3# Fig. 4 is a sectional view of the component Z of Fig. 3 #

Fig. 5 eine Gesamtübersicht über das Graviersystem mit elektronischer Ansteuereinheit, Fig. 5 is an overall view of the engraving with an electronic control unit,

Fig. 6 eine weitere Ausführungsform eines Vakuumsystems, 6 shows a further embodiment of a vacuum system,

Fig. 7 ein Beispiel der Strahlverformung zum Gravieren runder Näpfchen, Fig. 7 shows an example of the beam deformation round for engraving wells

Fig. 8 ein weiteres Beispiel der Strahlverformung zum Gravieren rhombischer Näpfchen. 8 shows another example of the beam deformation for engraving rhombic cells.

In Fig. 1 ist ein Graviersystem, bestehend aus einer rotations symmetrischen Vakuumkammer 1, welche Ansaugstutzen 2 und* 3 aufweist, an die eine oder mehrere nicht dargestellte Vakuumpumpen angeschlos sen sind, dargestellt. Die Kammern besitzen einen zentralen Teil 4, in dem ein später beschriebenes Elektronenstrahlsystem angeordnet In Fig. 1, an engraving system consisting of a rotationally symmetrical vacuum chamber 1, which has suction ports 2 and * 3, to which one or more vacuum pumps, not shown, are ruled out. The chambers have a central part 4 in which an electron beam system described later is arranged

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ist, das einen Elektronenstrahl 5 erzeugt, der auf einen nur zum Teil dargestellten Druckzylinder 6 trifft. Die Vakuumkammer 1 weist einen unteren Teil 7 auf, der mittels zweier ringförmiger Keilflächen 8 mit der Kammer abdichtet. Das Teil 7 ist der Krümmung der Oberfläche des Druckzylinders 6 angepaßt und kann je nach Krüm-•mungsradius des Druckzylinders ausgewechselt werden, so daß immer ein definierter Luftspalt 9 zwischen Vakuumkammer 1 und Druckzylinder 6 vorhanden ist. Dieser Luftspalt 9 ist so bemessen, daß durch die Vakuumpumpen ein für das Arbeiten des Elektronenstrahls 5 ausreichendes Vakuum innerhalb der Kammer 1 aufrechterhalten werden kann.is that generates an electron beam 5 that is directed to only one Part shown pressure cylinder 6 meets. The vacuum chamber 1 has a lower part 7, which by means of two annular Wedge surfaces 8 seals with the chamber. The part 7 is adapted to the curvature of the surface of the printing cylinder 6 and can, depending on the radius of curvature of the printing cylinder are exchanged, so that there is always a defined air gap 9 between the vacuum chamber 1 and the printing cylinder 6 is present. This air gap 9 is dimensioned so that through the vacuum pumps are sufficient for the electron beam 5 to work Vacuum within the chamber 1 can be maintained.

Fig. 2 zeigt einen Schnitt durch die Vakuumkammer 1 entlang der Linie A-B der Fig. 1, wobei deutlich der zentrale, den Elektronenstrahl aufnehmende Bereich 4 der Vakuumkammer sichtbar wird. Zur Erhöhung der Festigkeit sind Versteifungsrippen 10 vorgesehen. Damit das bei der Gravur durch den Elektronenstrahl verdampfte Material nicht in den zentralen Bereich 4 der Vakuumkammer eintritt, ist am unteren Ende dieser Vakuumkammer eine auswechselbare elektronendurchlässige, die Vakuumkammer abdeckende Folie 41 vorgesehen.FIG. 2 shows a section through the vacuum chamber 1 along the line A-B of FIG. 1, with the central electron beam being clearly visible receiving area 4 of the vacuum chamber becomes visible. To increase Reinforcing ribs 10 are provided for strength. So that the material evaporated by the electron beam during the engraving does not enter the central area 4 of the vacuum chamber, there is an exchangeable electron-permeable, the vacuum chamber covering film 41 is provided.

In Fig. 3 ist ein Graviersystem 11 in zwei verschiedenen Positionen I und II in bezug auf den Druckzylinder 6 dargestellt, der innerhalb eines Maschinengestelles 12 auf einer Achse 13 drehbar gelagert ist und mittels eines nicht dargestellten Präzisierungsantriebes angetrieben wird. Damit das Graviersystem 11, das z.B. in der Position I völlig auf der Mantelfläche des Zylinders 6 aufliegt, auch bis zum Rand 14 die Zylinderoberfläche bearbeiten kann, ohne daß das erforderliche Vakuum zusammenbricht, ist ein die Mantelfläche desIn Fig. 3 an engraving system 11 is in two different positions I and II are shown in relation to the printing cylinder 6, which is rotatably mounted on an axis 13 within a machine frame 12 is and is driven by means of a precision drive, not shown. So that the engraving system 11, e.g. in the position I rests completely on the lateral surface of the cylinder 6, can also work the cylinder surface up to the edge 14 without that required vacuum collapses, a is the outer surface of the

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Zylinders fortsetzender Körper 15 vorgesehen, der In Fig. 4 als Detail "Z" näher dargestellt ist. Der Körper 15 besitzt an seiner Stirnfläche, an der er am Druckzylinder anliegt, eine in bezug auf die Welle 13 rotationssymmetrisch mit Ausnehmungen 16 versehene Oberfläche, die in entsprechenden Ausnehmungen 17 des Zylinders 6 eingreifen. Hierdurch entsteht ein Luftspalt zwischen Trommel 6 und Körper 15* der mittels einer an eine Bohrung 18 angeschlossenen Vakuumpumpe evakuiert wird. So wird ein konstanter, über den Trommelrand hinausgehender Luftspalt 9 gebildet, ohne daß das Vakuum des Graviersystems bei der in Fig. 3 niit II bezeichneten Position zusammenbricht .Cylinder continuing body 15 is provided, which in Fig. 4 as Detail "Z" is shown in more detail. The body 15 has on his The end face on which it rests on the printing cylinder, a surface provided with recesses 16 in a rotationally symmetrical manner with respect to the shaft 13, which engage in corresponding recesses 17 of the cylinder 6. This creates an air gap between drum 6 and Body 15 * connected to a bore 18 by means of a Vacuum pump is evacuated. So there is a constant, over the edge of the drum outgoing air gap 9 is formed without the vacuum of the engraving system collapsing in the position indicated by II in FIG. 3 .

Eine Gesamtübersicht über das Graviersystem mit elektronischer Ansteuerung des Elektronenstrahlerzeugungssystems wird in Fig. 5 verdeutlicht. Die ftinzelnen Elektroden und die zur Strahlerzeugung erforderlichen Bestandteile des Elektronenstrahlerzeugungssystems wurden der Einfachheit halber weggelassen, da sie allgemein bekannt sind und nicht Gegenstand der Erfindung sind. Eine Ablenkspule 19 ist über einen Ablenkverstärker 20 mit einer zentralen Steuereinheit 21 verbunden, von der aus die Ablenkung, Tastung und Korrektur des Elektronenstrahls in bekannter Weise gesteuert wird. Weiterhin ist eine Astigmatismuskorrekturspule 22 vorhanden, die über eine steuerbare Stromquelle 23 mit der zentralen Steuereinheit 21 verbunden ist. Zur Fokussierung des Elektronenstrahls sind außerdem noch je eine statische und eine dynamische Fokusspule 24# und 25 um die Achse des Elektronenstrahls angeordnet, die jeweils über einen Treiber und Funktionsgenerator 26 und 27 von der zentralen Steuereinheit angesteuert werden. Die nicht dargestellte Katode des Elek-A general overview of the engraving system with electronic control of the electron gun is shown in FIG. The individual electrodes and the components of the electron gun for generating the beam have been omitted for the sake of simplicity, since they are generally known and are not the subject of the invention. A deflection coil 19 is connected via a deflection amplifier 20 to a central control unit 21, from which the deflection, scanning and correction of the electron beam is controlled in a known manner. There is also an astigmatism correction coil 22 which is connected to the central control unit 21 via a controllable current source 23. To focus the electron beam, a static and a dynamic focus coil 24 # and 25 are also arranged around the axis of the electron beam, each of which is controlled by the central control unit via a driver and function generator 26 and 27. The cathode, not shown, of the elec-

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tronenstrahlerzeugungssystems wird über einen Videoverstärker 28 ebenfalls von der zentralen Steuereinheit 21 betrieben. Der elektronische Aufbau und die Wirkungsweise einer solchen zentralen Steuereinheit sind im einzelnen nicht dargestellt und beschrieben, da dies allgemein bekannt ist. Zur Verdeutlichung, wie mit Hilfe einer solchen Steuereinheit runde Näpfchen mittels des Elektronenstrahls erzeugt werden können, sind in Fig. 6 Strahlnachführung und elliptische Verzerrung des Elektronenstrahls im einzelnen näher dargestellt. Ein rundes Näpfchen 29 wird mittels elliptischer Profile 30 bis y\ erzeugt, wobei das Profil des Elektronenstrahls kontinuierlich zwischen den mit 30 bis J>h angegebenen Ellipsen nachgesteuert wird. Bei Auftastung des Elektronenstrahls wird der Strom durch einen Stigmator so eingestellt, daß das Profil 30 mit der Hauptachse A und der Nebenachse B entsteht. Mit zunehmender Zeit werden die Strahlnachführung und der Strom durch den Stigmator so eingestellt, daß der Elektronenstrahl nacheinander kontinuierlich die elliptischen Profile 31, 32, 33 und Jh annimmt. Als Umhüllung dieser Ellipse ergibt sich somit ein Kreis.The electron beam generation system is also operated by the central control unit 21 via a video amplifier 28. The electronic structure and the mode of operation of such a central control unit are not shown and described in detail, since this is generally known. To illustrate how round cells can be produced by means of the electron beam with the aid of such a control unit, beam tracking and elliptical distortion of the electron beam are shown in more detail in FIG. A round cell 29 is produced by means of elliptical profiles 30 to y \ , the profile of the electron beam being continuously readjusted between the ellipses indicated by 30 to J> h. When the electron beam is scanned, the current is adjusted by a stigmator in such a way that the profile 30 with the major axis A and the minor axis B is created. With increasing time, the beam tracking and the current through the stigmator are adjusted so that the electron beam continuously assumes the elliptical profiles 31, 32, 33 and Jh one after the other. A circle is thus obtained as the envelope of this ellipse.

Eine entsprechende Strahlsteuerung für rhombische Näpfchenform ist in Fig. 7 dargestellt. Durch Stromänderung in einer Spule des Stigmators wird die Hauptachse A des Elektronenstrahls ähnlich wie in Fig. 6 gedehnt, so daß Strahlprofile 36, 37, 38 und 39 entstehen, die ein rhombisches Feld 40 aus der Oberfläche der Druckform ausgravieren. Es sei noch darauf hingewiesen, daß es auch vorteilhaft sein kann, während des Gravierens eines Näpfchens die Brennweite des Elektronenstrahlerzeugungssystems zu ändern, um damit die gewünschte Eindringtiefe des Strahles, die einen Einfluß auf das Vo-A corresponding beam control for rhombic cup shape is shown in FIG. By changing the current in a coil of the stigmator, the major axis A of the electron beam becomes similar to that in FIG Fig. 6 stretched so that beam profiles 36, 37, 38 and 39 arise, which engrave a rhombic field 40 from the surface of the printing form. It should be noted that it is also beneficial can be to change the focal length of the electron gun during the engraving of a cup in order to achieve the desired one Penetration depth of the jet, which has an influence on the

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- ίο -- ίο -

lumen des Näpfchens hat, zu steuern.lumen of the well has to control.

In Fig. 8 ist eine weitere AusfUhrungsform eines Vakuumsystems dargestellt, das aus einer zentralen Vakuumkammer 40 zur Aufnahme des Elektronenstrahls 5 und diese weitere umgebende Vakuumkamn.ern 41, 42 und 4^ besteht. Diese Anordnung hat den Vorteil, daß der Unterdruck in den einzelnen Kammern abgestuft sein kann. Die Kammern können in vorteilhafter Weise rotationssymmetrisch ausgebildet sein, wobei zur Anpassung der verschiedenen Zylinderradien nicht dargestellte, dem Teil 7 der Fig. 1 entsprechende Formstücke mit entsprechenden Dichtflächen vorgesehen sein können.In Fig. 8 is another embodiment of a vacuum system shown, which consists of a central vacuum chamber 40 for receiving the electron beam 5 and this further surrounding vacuum chamber 41, 42 and 4 ^ consists. This arrangement has the advantage that the Negative pressure in the individual chambers can be graduated. The chambers can advantageously be designed to be rotationally symmetrical be, with the part 7 of Fig. 1 corresponding fittings with for adapting the different cylinder radii, not shown corresponding sealing surfaces can be provided.

In Betracht gezogene Druckschriften:Considered publications:

"Deutscher Drucker", Nr. 42, 7. Jahrgang, 1971, Spalten 2 und 3, Gravierversuche mit Elektronenstrahl, von Franz Burda jun."Deutscher Drucker", No. 42, 7th year, 1971, columns 2 and 3, engraving experiments with electron beam, by Franz Burda jun.

DT-AS 1 106 431DT-AS 1 106 431

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Claims (17)

M Kiel, den 14.2.1972
Lf/Hbs.
M Kiel, February 14, 1972
Lf / Hbs.
* Patentansprüche * Claims Gravier sys tem zur Herstellung gerasterter Druckformen mittels
eines Elektronenstrahls, der eine dem Druckraster entsprechende Relativbewegung mit der Oberfläche der Druckform ausführt und
durch den während dieser Relativbewegung die Druckfarbe aufnehmende Näpfchen aus der Oberfläche der Druckform ausgraviert werden, deren Volumen und Lage durch Tastung des Elektronenstrahls entsprechend dem darzustellenden Tonwert und der Rasterlage des Näpfchens bestimmt werden, dadurch gekennzeichnet, daß das Elektronenstrahlerzeugungssystem innerhalb einer in Richtung der Oberfläche der Druckform offenen Vakuumkammer, die mit der Oberfläche der Druckform einen Luftspalt bildet, angeordnet ist, daß die
Vakuumkammer und/oder die Druckform %ur Erzeugimg einer Relativbewegung zwischen Vakuumkammer und Druckform unter Beibehaltung des Luftspaltes bewegbar sind, und claß der Elektronenstrahl innerhalb der Vakuumkammer während der Relativbewegung zwischen Kammer und Druckform entsprechend dem Aufzeichnungsraster und der Näpfchenform ablenk- und verformbar ist.
Engraving system for the production of screened printing forms using
an electron beam that executes a relative movement with the surface of the printing form corresponding to the printing screen and
by which during this relative movement the ink receiving cells are engraved from the surface of the printing form, the volume and position of which are determined by scanning the electron beam according to the tonal value to be displayed and the grid position of the cell, characterized in that the electron beam generating system within a direction of the surface of the Printing form open vacuum chamber, which forms an air gap with the surface of the printing form, is arranged that the
Vacuum chamber and / or the printing form are movable to produce a relative movement between the vacuum chamber and the printing form while maintaining the air gap, and the electron beam can be deflected and deformed within the vacuum chamber during the relative movement between the chamber and the printing form in accordance with the recording grid and the cup shape.
2) Graviersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vakuumkammer von einer oder mehreren Vakuumkammern umgeben sind, die in Richtung der Oberfläche der Druckform offen sind und mit der Oberfläche der Druckform einen Luftspalt bilden und die mit der den Elektronenstrahl umgebenden Vakuumkammer gegenüber· der Atmosphäre abgedichtet sind.2) Engraving system according to claim 1, characterized in that the vacuum chamber is surrounded by one or more vacuum chambers which are open in the direction of the surface of the printing form and form an air gap with the surface of the printing form and which are opposite to the vacuum chamber surrounding the electron beam the atmosphere are sealed. 309836/0573309836/0573 -a --a - 3) Graviersystem nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch einen rotationssymmetrischen Aufbau der Vakuumkammer.3) engraving system according to claim 1 or 2, characterized by a rotationally symmetrical structure of the vacuum chamber. 4) Graviersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Vakuumkammern topfförmig ausgebildet sind.4) engraving system according to one of claims 1 to 3, characterized in that the vacuum chambers are cup-shaped. 5) Graviersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Verwendung rotationssymmetrischer Druckformen unterschiedlicher Radien ein oder mehrere auswechselbare, die Begrenzung der Vakuumkammer oder Kammern mit der Druckform bildende Formstücke vorgesehen sind, die jeweils konische Dichtflächen mit den Vakuumkammern besitzen.5) Engraving system according to one of claims 1 to 4, characterized in that when using rotationally symmetrical printing forms of different radii one or more exchangeable, the boundary of the vacuum chamber or chambers with the printing form forming fittings are provided, each having conical sealing surfaces with the vacuum chambers. 6) Graviersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß der Unterdruck der Vakuumkammern nach der Mitte hin zunimmt.6) Engraving system according to one of claims 1 to 5 » characterized in that the negative pressure of the vacuum chambers increases towards the middle. 7) Graviersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß an die einzelnen Vakuumkammern eine oder mehrere im Vakuum gestufte Pumpen angeschlossen sind.7) engraving system according to one of claims 1 to 6, characterized in that one or more pumps stepped in a vacuum are connected to the individual vacuum chambers. 8) Graviersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7> dadurch gekennzeichnet, daß am Rand der Druckform ein die Mantelfläche der Druckform verlängernder Körper vorgesehen ist.8) Engraving system according to one of claims 1 to 7> characterized in that a body extending the lateral surface of the printing form is provided on the edge of the printing form. 9) Graviersystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Körper Bohrungen zum Absaugen von Luft zwischen Druckform und Körper vorgesehen sind.9) engraving system according to claim 8, characterized in that bores for sucking off air are provided between the printing form and the body on the body. 10) Graviersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 9* dadurch gekennzeichnet, daß das Elektronenstrahlerzeugungssystem derart ausge-10) Engraving system according to one of claims 1 to 9 *, characterized in that the electron beam generation system is designed in such a way 309836/0573309836/0573 bildet ist, daß der Elektronenstrahl der Bewegung der Druckform nachführbar ist. ■is that the electron beam forms the movement of the printing form is trackable. ■ 11) Graviersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verformung des Elektronenstrahls ein Stigmator vorgesehen ist.11) engraving system according to one of claims 1 to 10, characterized in that a stigmator is provided for deforming the electron beam. 12) Graviersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektronenstrahl elliptisch verformbar ist.12) engraving system according to one of claims 1 to 11, characterized in that the electron beam is elliptically deformable. IJ) Graviersystem nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Größe der Haupt- und Nebenachse der Ellipse und die Dauer der Einwirkung des Elektronenstrahls in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit der Druckform regelbar sind.IJ) engraving system according to claim 12, characterized in that the size of the major and minor axes of the ellipse and the duration of the action of the electron beam can be regulated as a function of the speed of the printing form. 14) Graviersystem nach Anspruch 13, gekennzeichnet durch eine Verformung und Nachführung des Elektronenstrahls, die zu runden Näpfchen innerhalb der Oberfläche der Druckform führt.14) engraving system according to claim 13, characterized by a deformation and tracking of the electron beam, which leads to round cells within the surface of the printing form. 15) Graviersystem nach Anspruch 13, gekennzeichnet durch eine Verformung und Nachführung des Elektronenstrahls, die zu einer rhombischen Näpfchenform innerhalb der Oberfläcne der Druckform führt.15) engraving system according to claim 13, characterized by a deformation and tracking of the electron beam, which leads to a rhombic cup shape within the surface of the printing form. 16) Graviersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß am Strahlaustritt der das Strahlerzeugungssystem beinhaltenden Vakuumkammer eine auswechselbare elektronendurchlässige und die Vakuumkammer abdichtende Folie vorgesehen ist.16) Engraving system according to one of claims 1 to 15, characterized in that an exchangeable electron-permeable film sealing the vacuum chamber is provided at the beam exit of the vacuum chamber containing the beam generating system. 17) Graviersystem nach einem der Ansprüche 1 bis ΐβ, dadurch gekennzeichnet, daß ein mehrstrahliges Elektronenstrahlerzeugungssystem vorgesehen ist.17) engraving system according to one of claims 1 to ΐβ, characterized in that a multi-beam electron gun is provided. 309836/0573309836/0573
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