DE1949395A1

DE1949395A1 - Kartenfoermiger Informationstraeger und Verfahren zur Aufzeichnung von Informationen auf einem solchen Traeger

Info

Publication number: DE1949395A1
Application number: DE19691949395
Authority: DE
Inventors: Metcalfe Kenneth Archibald; Smith Jam Edward
Original assignee: Commonwealth of Australia
Current assignee: Commonwealth of Australia
Priority date: 1968-09-30
Filing date: 1969-09-30
Publication date: 1970-05-21
Also published as: US3810193A; NL6914796A; AU419759B2; GB1287463A; DE1949395B2; SE344514B; BE739612A; CA969229A; FR2019244A1; DE1949395C3; AU4409368A

Description

H 80 P 16

THE COMMONWEALTH OP AUSTRALIA

Constitution Avenue, Parkes, Canberra

Commonwealth of Australia

Kartenförmiger Informationsträger und Verfahren zur Aufzeichnung von Informationen auf einem solchen Träger.

Die Erfindung bezieht sich auf einen kartenförmigen Informationsträger sowie auf ein Verfahren zur Aufzeichnung von" Informationen auch in der Form von Bits auf einem solchen Träger.

Zur Aufzeichnung von Informationen sind heute viele Möglichkeiten bekannt. Gewöhnlich wird ein Informationsträger verwendet, auf dem die Information entweder direkt oder kodiert aufgezeichnet ist und mit den entsprechenden Vorrichtungen wiedergewonnen werden kann.

Bei der Speicherung und der Wiedergewinnung von Information treten «jedoch gewisse Schwierigkeiten auf, wenn die Aufzeichnung permanent erfolgen soll und wenn die Aufzeichnungsdichte sehr hoch sein soll.

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Andere Schwierigkeiten treten auf, wenn eine einzige Bitkarte große Informationsmengen enthalten soll, wenn also beispielsweise auf dem beschränkten Raum einer genormten Bitkarte 90 χ Bits permanent zu speichern sindj die leicht wieder ausgelesen werden müßten, ohne daß die Bitkarte und die permanente Aufzeichnung durch das wiederholte Auslesen Schaden erleiden.

Die Erfindung beinhaltet daher eine Bitkarte zur Informationsaufzeichnung, auf der die Information durch die Modulation eines elektrischen Feldes und mittels eines Entwicklers aufgezeichnet wird, der sich proportional zur Intensität oder anderer Eigenschaften des elektrischen Feldes auf der Karte niederschlägt.

Bei dieser Art der Aufzeichnung bestehen jedoch einige Schwierigkeiten. Vor allem sind Fehlaufzeichnungen zu vermeiden, die durch die verhältnismäßig hohen Spannungen hervorgerufen werden können, die zur Erzeugung des modulierten elektrischen Feldes verwendet werden. Solche Spannungen können beispielsweise lichtenberg'sche Figuren hervorrufen und dadurch die Aufzeichnung verzerren.

Bei manchen bisher bekannten elektrostatischen Aufzeichnungsarten wird Ladung von einem Aufzeichnungsstift auf einen Aufzeichnungsträger übertragen, das heißt, von einer Metallelektrode auf einen Halbleiter oder auf einen Isolierstoff. Für diese Ladungsübertragung gibt es mindestens zwei Möglichkeiten.

Bei der einen Möglichkeit berührt der Stift den Aufzeichnungsträger nicht beziehungsweise nur hin und wieder, (und zwar der Oberflächenrauhigkeit des Aufzeichnungsträgers wegen). Dann ist eine verhältnismäßig hohe Spannung (von mehr als 500 Volt) erforderlich, die zwischen dem Stift und dem Aufzeichnungsträger eine Gasentladung hervorruft. Die Ladungsübertragung und die Speicherung beruht dann auf einer Sammlung von Gasionen aus der Gasentladung. Diese Methode weist folgende Nachteile auf:

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a) Die aufgezeichnete Linienbreite ist größer als der Durchmesser des Stiftes, da sich die Gasionen gegenseitig abstoßen.

b) Der Abstand zwischen dem Stift und dem Aufzeichnungsträger muß genau eingehalten werden, da dieser Abstand den Einsatz der Gasentladung wesentlich beeinflußt.

c) Außer der Signalspannung muß an den Stift eine Vorspannung ' angelegt werden, die gerade unterhalb der Einsatzspannung der Gasentladung liegt, und diese Vorspannung hängt vom Abstand zwischen dem Stift und dem Aufzeichnungsträger ab.

Diese eben geschilderte Möglichkeit zur Informations- oder Signalaufzeichnung führt auf nur geringe Auflösungen, so daß ihre praktische Bedeutung nur gering ist. Hinzu kommt, daß mit positiven Signalspannungen andere Aufzeichnungsbilder als mit negativen Signalspannungen hervorgerufen werden.

Das Ziel der Erfindung besteht daher darin, ein Verfahren sowie Mittel anzugeben, um auf kartenförmigen Aufzeichnungsträgern Daten möglichst getreu, also ohne Fehlaufzeichnungen, aufzuzeichnen. Weiterhin will die Erfindung eine Aufzeichnungsfläche angeben, von der die Bits bereits bei der Erzeugung angenommen werden, ohne daß es zu Fehlaufzeichnungen auf Grund zu hoher Spannungen kommt. Das aufzuzeichnende Signal soll unmittelbar entwickelt und, in eine bleibende Aufzeichnung umgewandelt werden können, die leicht auszulesen ist. Schließlieh soll es noch möglich sein, die aufgezeichneten Informationen durch Überlagerung von Ausleseinformationen wiederzugewinnen.

Erfindungsgemäß wird nun ein Informations- öder ein anderes Signal mittels einer verhältnismäßig niedrigen Spannung auf einen flächenförmigen Aufzeichnungsträger aufgeschrieben, der eine Unterlage aus einem verhältnismäßig gut leitenden Material wie Zellulose aufweist, auf die eine leicht polarisierbare Schicht aufgelegt ist. Diese Schicht kann aus Polyvinylidenchlorid be-

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stehen. Die einzelnen Informationsbits werden vorzugsweise mit Hilfe eines Stiftes aufgezeichnet, der in Gegenwart eines elektrophotographischen Entwicklers betrieben wird, wobei sich dieser Entwickler auf der dünnen leicht polarisierbaren Schicht proportional zur Signalamplitude abscheidet.

Es wurde gefunden, daß sich auf Materialien mit mittleren und schlechten Isolationseigenschaften wesentlich bessere entwicklungsfähige Spuren erzeugen lassen als auf Materialien mit guten Isolationseigenschaften.

So kann man beispielsweise auf Polyvinylbutyral bereits mit einer Stiftspannung von 10 Volt Aufzeichnungen erzeugen, während zum Aufzeichnen auf Mylar, das wesentlich besser isoliert, Spannungen von mindestens 100 Volt erforderlich sind, um ein sichtbares Bild zu erzeugen.

Eine andere, bedeutungsvolle Konsequenz der Verwendung von schlecht isolierenden Stoffen als Aufzeichnungsträger besteht darin, daß keine Störungen durch statische Ladungen zu erwarten sind. Bei guten Isolatoren wie bei Mylar, Polystryrol oder Potyäthylen tritt auf Grund störender statischer Ladungen eine Pigmentierung auf, wenn diese Stoffe mit einem elektrophotographischen Entwickler in Berührung kommen.

Solche statischen Ladungen spielen jedoch bei den Stoffen keine Rolle, die für die Aufzeichnung von Information mit niedrigen Spannungen als geeignet befunden worden sind.

Weiterhin wurde gefunden, daß Aufzeichnungen auf Zellophan weder durch die Dicke der Zellophanschicht noch durch die.Art der Isolierung zwischen der Zellophanschicht und der dahinter liegenden Gegenelektrode beeinflußt werden. So wurde beispielsweise gefunden, daß die Güte einer Aufzeichnung davon unabhängig war, ob bei der Verwendung einer Zellophanschicht zwischen dem Zellophan und der Gegenelektrode eine Mylarschicht angeordnet

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war oder nicht. Die praktische Bedeutung dieser Erscheinung liegt darin, daß es bei schlecht isolierenden Aufzeichnungsträgern auf die Dicke dieser Träger nicht sonderlich ankommt, da die Aufzeichnung selbst durch Vorgänge innerhalb des schlecht isolierenden, polarisierbaren Materials zu Stande kommt und somit offensichtlich nicht von einem Strom durch die Schicht selbst hindurch abhängt, wenn es auch manchmal notwendig ist, angesammelte Ladungen abzuleiten.

Die Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann daher sehr einfach sein, da nur eine dünne polarisierbare Schicht erforderlich ist, die vorzugsweise mit einem flüssigen Entwickler benetzt ist, der aus einer Trägerflüssigkeit mit einem hohen elektrischen Widerstand von beispielsweise 10 Ohm-cm besteht und dessen Dielektrizitätskonstante kleiner als 3 ist, in der fein verteilt der eigentliche Entwicklerstoff suspendiert ist. Der eigentliche Entwicklerstoff kann sich unter dem Einfluß des augenblicklich herrschenden elektrischen Feldes oder auch unter dem Einfluß eines latenten elektrostatischen Feldes niederschlagen, das von dem Stift hervorgerufen wird. Als eigentlichen Entwicklerstoff kann man bekannten Substanzen verwenden. Es erscheint jedoch günstig, einen Entwicklerstoff zu verwenden, der selber magnetisierbar ist oder andere Eigenschaften aufweist, die beim Auslesen der gespeicherten Information durch ein Feld abgefühlt werden können.

Während der Aufzeichnung der Bits ist es beispielsweise möglich, nicht nur das Signal, sondern auch den Stift oder eine Reihe von Stiften mechanisch zu modulieren, so daß eine Ausleseinformation wie beispielsweise ein glatter Frequenzzug auf den Aufzeichnungsträger aufgeschrieben werden kann.

Da der Niederschlag der Entwicklersubstanz in Abhängigkeit zur elektrischen Feldstärke erfolgt, kann beispielsweise ein "Berg und Tal"-Signal erzeugt werden. Dieses Signal kann durch eine passende Bewegung des Stiftes oder mittels elektrischer Ablenkmittel quer zur Spur moduliert werden. An Stelle der einfachen

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Verwendung eines Stiftes oder Griffels kann man diese Möglichkeit dazu verwenden, auf einem weiteren Aufzeichnungsträger, der in der Nähe des Stiftes oder Griffels angeordnet ist, unabhängig andere Daten aufzuzeichnen. Wenn man einen kombinierten Entwickler vewendet, bei dem die eigentlichen Entwicklerteilchen so vorbehandelt sind, wie es an anderer Stelle bereits vorgschlagen wurde, ist es möglich, positiv und negativ geladene Teilchen mittels zweier Stifte unabhängig voneinander abzuscheiden. Man kann auch die eine vorbehandelte Teilchenart durch einen Stift oder eine Reihe von Stiften abscheiden, und die andere vorbehandelte Teilchenart zwecks Aufzeichnung einer Ausleseinformation mit der entgegengesetzten Polarität abscheiden.

Das Auslesen der eingespeicherten Information kann mit zwei verschiedenen Leseköpfen durchgeführt werden, da der abgeschiedene Entwickler in zwei Spuren oder in zwei verschiedenen Verteilungen auf dem Informationsträger vorhanden ist. Der auf die eine Art abgeschiedene Entwickler kann Information über die aufgezeichneterBits liefern, während der auf die andere Art abgeschiedene Entwickler beispielsweise mit Hilfe eines Schrittmotors dazu verwendet werden kann, unmittelbar eine bestimmte Stelle des Informationsträgers anzusteuern, um die Daten auszulesen, aie gerade in dieser Stelle aufgezeichnet sind.

Da der Entwicklerstoff durch ein elektrisches Feld abgeschieden wird, während der Aufzeichnungsträger durch den Entwickler benetzt ist, kann man die Dicke des abgeschiedenen Entwicklerstoffes variieren und die aufgezeichnete Information somit auch me chanisch auslesen.

Das Auslesen der Information kann beispielsweise dadurch erfolgen, daß man mit einem magnetischen Feld die abgeschiedene Entwicklersubstanz polarisiert, so daß man die Information mit einem Lesekopf leicht auslesen kann. Da man nun, wie bereits erwähnt wurdej die Entwicklersubstanz bleibend auf dem Aufzeichnungsträger fixieren kann, können haltbare und feste Aufzeichnungsträger mit Informationen hergestellt werden, die sehr häufig ausgelesen werden können, ohne daß Verzerrungen auftreten.

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•"7-·

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann man die Informationen als spiralförmige Spur auf einer Scheibe, als Schraubenspur auf einer Trommel oder auch in der Form von Informationen auf einzelnen Informationskarten aufzeichnen.

Man hat gefunden, daß bei der Verwendung eines Stiftes zusammen mit mit einer Aufzeichnungsfläche, wie sie beschrieben wurde, eine Spannung von etwa 10 Volt bis kO Volt ausreicht, um einen vernünftigen entwickelten Niederschlag hervorzurufen. Bei den bisher bekannten Vorrichtungen war es dagegen üblich, hohe Spannungen zu verwenden. Dadurch wurden häufig lichtenberg'sche Figuren erzeugt und es traten auch andere elektrische Schwierigkeiten wie Kriecherscheinungen quer zur Aufzeichnungsrichtung auf. Bei den erfindungsgemäß verwendeten niedrigen Spannungen ist das Auftreten dieser störenden Erscheinungen wesentlich weniger wahrscheinlich, und diese niedrigen Spannungen sind durch die Verwendung einer Aufzeichnungsschicht aus einem verhältnismäßig leicht polarisierbaren Materials möglich, das verhältnismäßig schlechte Isoliereigenschaften aufweist.

Die niedrigen Spannungen stellen auch sicher, daß Fehlaufzeicnnungen nicht durch Sprühspannungen durch die Luft hindurch erzeugt werden. Auch dieses ist eine Schwierigkeit, die bei höheren Spannungen auftritt. Die Aufzeichnung kann nämlich bei dem erfindungsgemäßen Verfahren beziehungsweise der Vorrichtung unter einer Isolierflüssigkeit durchgeführt werden, in der die Entwicklersubstanz suspendiert ist, so daß die Isolierflüssigkeit für die Aufzeichnungsstelle wie eine zusätzliche Schutzschicht wirkt.

Dieses Verhalten kann so erklärt werden, daß auf hoch isolierenden Materialien statische Ladungen lange haften bleiben, so daß solche Materialien wie beispielsweise Mylar mit einem spezifi-

sehen Widerstand von etwa 10 ^Ohm-cm für die Erfindung nicht geeignet sind, da von ihnen Ladungen nicht schnell genug abfließen können, die Fehlaufzeichnungen bedingen.

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Von Materialien mit einem spezifischen Widerstand von etwa 10 Ohm cm fließt die störende Ladung schnell genug ab, so daß auf solchen Materialien Signale mit verhältnismäßig niedrigen Spannungen zwischen beispielsweise 10 und 40 Volt aufgezeichnet werden können. Ein Beispiel für ein solches Material ist Zellophan, das eine regenerierte Zellulose ist. Zelluloseazetat, dessen spezifischer Widerstand
ist besonders gut geeignet.

11 l? sen spezifischer Widerstand zwischen 10 und 10 ^J Ohm-cm liegt,

Auf Materialien mit einem spezifischen Widerstand zwischen 10 ^J und 10 0hm-cm bleibt das aufgezeichnete Bild lang genug haften, f daß die Entwicklung an einer anderen Stelle wie das Aufzeichnen durchgeführt werden kann. Wenn «jedoch schlechter isolierende Aufzeichnungsträger verwendet werden, sollte die Aufzeichnung selbst unter dem Entwickler oder an einer Stelle durchgeführt werden, an der der Aufzeichnungsstift vom Entwickler benetzt ist.

Es können also unter bestimmten Bedingungen verhältnismäßig gut leitende Informationskarten verwendet werden, die vom Aufzeichnungsstift berührt werden, sofern man nur dafür sorgt, daß an der Stelle, dan der der Griffel auf der Informationskarte aufsitzt, bei abnehmendem Widerstand der Informationskarte eine dünne Schicht einer Isolierflüssigkeit vorhanden ist, die für den erforderlichen Abstand zwischen dem Stift und dem Aufzeichnungsträger sorgt, der für das Aufzeichnen mit niedrigen Spannungen erforderlich ist. Man kann.also durch Wahl der entsprechenden Bedingungen Aufzeichnungsträger verwenden, deren Widerstand von metallischer Leitfähigkeit bis zu einem spezifischen

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Widerstand von etwa 10 ' 0hm-cm reicht.

Zur besseren Erläuterung der Erfindung sollen nun an Hand der Figuren 1 bis 11 einige Ausführungsformen im einzelnen beschrieben werden.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Figur 1 ist mit "1" ein Aufzeichnungsträger bezeichnet worden, der eine verhältnismäßig

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schlecht isolierende Unterlage 2 aufweist, die mit einer besser isolierenden dünnen Schicht 3 überzogen ist, die leicht polarisierbar ist. Diese Schicht 3 kann beispielsweise aus Polyvinylidenchlorid bestehen und 0,0025 bis 0,025 nun dick sein.

Eine solche beschichtete Unterlage stellt die Grundlage der Erfindung dar, da es für eine Aufzeichnung mit niedrigen Spannungen günstig ist, wenn eine polarisierbare Schicht auf einer schlechter isolierenden Unterlage aufliegt, wenn dieses auch nicht immer notwendig ist. Die polarisierbare Schicht ist jedoch ein sehr wesentliches Merkmal der Erfindung, die gerade diese Schicht die zufriedenstellende Aufzeichnung mit niedrigen Spannungen ermöglicht.

Der Aufzeichnungsträger 1 läuft an der Aufzeichnungsstelle über eine geerdete Walze 4, die jedoch auch durch ein geerdetes Blech ersetzt werden kann. Außerdem wird der Aufzeichnungsträger 1 an einem Aufzeichnungsstift 5 vorbeigezogen, mit dem das Signal der polarisierbaren Schicht aufgeprägt wird.

Der Aufzeichnungsstift 5 endet in einer metallisch leitenden oder in einer halbleitenden Spitze, die auf der polarisierbaren Schicht 3 des Aufzeichnungsträgers 1 entlang gleitet, wenn sie auch einen geringen Abstand von dieser Schicht einhalten kann. Der Aufzeichnungsträger wird während der Aufzeichnung am Stift 3 vorbeigezogen.

An den Stift wird eine Spannung zwischen 1 und 70 Volt angelegt. Diese Spannung wird jedoch mit dem aufzuzeichnenden Signal variiert, so daß auf der Isolierschicht eine schwankende Oberflächenladung erzeugt wird, die mittels eines flüssigen Entwicklers sichtbar gemacht oder anderweitig fixiert werden kann. Dieser flüssige Entwickler wird kurz hinter der Stelle entwickelt beziehungsweise fixiert, an der der Isolatorschicht ein latentes Ladungsbild aufgeprägt wurde.

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Auf der polarisierbaren Oberfläche rollt eine Entwicklerwalze 6 ab, die aus einem Tank 7 über ein Rohr 8 mit Entwickler versorgt werden kann, Das Rohr 8 kann eine Abmeßvorrichtung enthalten, die dafür sorgt, daß die Entwicklerwalze immer richtig benetzt ist.

Ih der mittleren Spur der Figur 2 ist gezeigt, daß der Entwicklerniederschlag 9 sowohl in der Dicke als auch in der Breite in Übereinstimmung mit der angelegten Spannung variiert. Dieses ist durch das aufgezeichnete Signal 10 bedingt, dessen Amplitude und Frequenz in Übereinstimmung mit den Daten variiert werden, die dem Signal aufgeprägt sind.

Die polarisierbare Schicht 3 kann aus den verschiedensten Stoffen hergestellt sein. Beispiele hierfür sind Polyäthylen, Äthylhydroxyläthylzellulose, Polyvinylbutyral Polyvinylalkohol, Zelluloseazetat, Nylon oder ein Phenolharz. Man kann statt dessen auch Partikelchen aus einem Halbleitermaterial verwenden, beispielsweise Partikelchen aus Zinkoxyd, und diese Partikelchen in eine Isolierschicht einbetten, so daß die Partikelchen elektrisch voneinander isoliert bleiben, was erforderlich ist, um ein ¥erlaufen des Bildes auf der polarisierbaren Oberfläche zu verhindern.

Man kann auch Ferroelektrika wie Bariumtitanat, elektrisch leitende Stoffe wie Graphit, Metallpulver oder vorgehandelte Pigmente oder sogar magnetische Materialien wie magnetisches Eisenoxyd als Partikelchen verwenden. Auch hier ist es wieder für die Ausführungsform nach Figur 1 erforderlich, daß die Partikelchen in eine Isolierschicht eingebettet sind, deren Widerstand so hoch ist, daß die einzelnen Partikelchen voneinander isoliert bleiben, da sonst das aufgeprägte Bild verloren geht oder breit läuft.

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Diese Isolierung ist notwendig, da nach der Ausführungsform nach Figur 1 ein latentes Bild an einer Stelle erzeugt wird, die von der Entwicklungs- oder Fixierungsstelle entfernt liegt und das latente Bild daher eine gewisse Zeit lang erhalten werden muß. Die Anordnung nach Figur 1 erfordert einen spezifischen Wi-

Λ -τ Λ C.

derstand der Materialien zwischen 10 ^D und 10 Ohm-cm. Bei Materialien mit einem geringeren Widerstand muß man auf die Ausführungsformen nach den Figuren 3, 4 oder 8 zurückgreifen.

Die Spuren 12 und 13 aus Figur 2 zeigen andere Gegebenheiten. In der Spur 12 sind beispielsweise Zeitgeberinformationen aufgezeichnet, die einen gleichförmigen Abstand voneinander aufweisen und von dem Stift I¹J aufgezeichnet worden sind. Diese Zeitgeberinformationen können beispielsweise dazu verwendet werden, mittels eines Schrittmotors die aufgezeichneten Informationen wiederzugewinnen. Die Spur 13 ist mit einem quer bewegbaren Stift 13 aufgezeichnet worden. Diese Bewegung des Stiftes 13 kann mittels eines piezoelektrischen Elementes 16 hervorgerufen werden.

In der Figur 1 wurde mit "17" ein Signalgenerator bezeichnet.

Die Vorrichtung nach Figur 3 entspricht im Grunde genommen der Vorrichtung nach Figur 1. Der Unterschied zwischen den beiden Vorrichtungen besteht darin, daß in der Vorrichtung nach Figur 3 der Stift 20 so angeordnet ist, daß die Aufzeichnung in der Anwesenheit eines Entwicklers erfolgt. Dieser Entwickler wird von einem Tank 21 jdurch eine Abmeßvorrichtung 22 einer Entwicklerwalze 23 zugeführt, während der Stift 20 mit einem Signalgenerator 24 verbunden ist. Der Aufzeichnungsträger ist in Figur 3 mit "25" bezeichnet. Die geerdete Walze 4 ist durch eine geerdete Elektrode 26 ersetzt worden. Die Erdung ist aber nicht in allen Ausführungsformen erforderlich. Sie hängt vielmehr von der Leitfähigkeit der polarisierbaren Schicht ab. Bei besser leitenden Materialien kann auf die geerdete Elektrode möglicherweise deswegen verzichtet werden, weil sich die Elektronenlöcher und zugeordnete Phänomene auf Grund der angelegten Signale

umordnen. _ÄAÄ

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Da die Entwicklerwalze 23 auf der polarisierbaren Oberfläche 27 abrollt, befindet sich vorne an der Entwicklerwalze bei "28" eine gewisse Menge von Entwicklerflüssigkeit, so daß die Spitze des Aufzeichnungsstiftes 20 in diese Flüssigkeit eintaucht und die Aufzeichnung unter Entwicklerflüssigkeit erfolgt. Die aufgezeichnete Spur ist mit "29" bezeichnet worden.

Die Vorrichtung nach Figur 4 ist ebenfalls der Vorrichtung nach Figur 1 ähnlich. Hier ist nur der Stift 30 hohl ausgebildet, so daß Entwickler 31 durch die Kanüle 32 des Stiftes 30 direkt zur polarisierbaren Schicht des Aufzeichnungsträgers fließen kann.

In diesem Fall kann man mit dem angelegten Feld die Entwicklermenge steuern, die aus dem Stift 30 austritt, da man den Entwickler 31 offensichtlich so auswählen kann, daß die Menge, die durch die Kanüle 32 hindurchfließt, feldstärkenabhängig ist. Das entwickelte Bild, das gleichzeitig mit dem Anlegen des Signals erzeugt wird, ist daher ein getreues Ebenbild des Signals, das vom Signalgenerator 34 an den Stift angelegt wird. Der Aufzeichnungsträger ist mit "35", die polarisierbare Schicht mit "37" und die geerdete Walze ist mit "36" bezeichnet worden.

In der Figur 5 ist eine weitere Ausführungsform der Erfindung darfestellt, bei der an Stelle eines Stiftes ein Lichtpunkt oder \ ein Laserlichstrahl 40 aus einer Lichtquelle 4l zum Aufzeichnen verwendet wird. Die Lichtquelle 4l wird durch einen Signalgenerator 42 moduliert. Bei dieser Ausführungsform enthält die polarisierbare Schicht 43 Photoleiterpartikelchen, die wie bei der vorstehenden Ausführungsform in eine Isolierschicht eingebettet sind. Durch Belichtung ändern diese Teilchen ihre Eigenschaften, so daß der polarisierbaren Schicht 43 ein Signal aufgeprägt werden kann und ein latentes Bild 44 entsteht. Dieses latente Bild wird mittels einer Entwicklerwalze 45 entwickelt, die mit einem flüssigen Entwickler berdbzt ist. Die Gegenelektrode 46 ist mit "46" bezeichnet worden, und "47" stellt das fertig entwickelte Bild dar.

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An Stelle von Zinkoxyd kann man auch andere Materialien wie Bleijodid, Kadmiumselenid oder ähnliches verwenden, und wie bei den anderen Ausführungsformen kann man an die Walzen 4 oder 30 oder an die Gegenelektroden 26 oder 46 eine Vorspannung anlegen. Bei der Entwicklung kann man ein elektrisch leitendes Pigment wie Phtalocyaninblau oder Graphit verwenden, so daß man die Aufzeichnung elektrisch auslesen kann.

Die Ausführungsform nach Figur 6 weist eine Scheibe 50 mit einer polarisierbaren Schicht auf, auf der mittels eines Stiftes 51 ein latentes elektrostatisches Bild 52 aufgeschrieben wird, das mittels einer Entwicklerwalze 53 entwickelt wird. Die entwickelte Spur ist mit "54" bezeichnet worden. Bei dieser Ausführungsform sind der Stift 51 und die Entwicklerwalze 53 an einem Hebel 54 montiert, der quer über die Scheibe geschwenkt werden kann, wie es durch den Pfeil 55 dargestellt ist. Die Information wird daher auf einer spiralförmigen Spur aufgezeichnet. An den Stift wird wieder aus einem Generator 56 ein Signal angelegt.

Figur 7 zeigt wieder einen Stift βθ und einen Signalgenerator Der Stift 60 steht einer polarisierbaren Schicht 62 gegenüber, die in dieser Ausführungsform mit einer großen Anzahl durchgehender Poren 63 versehen ist, die in regelmäßigen, dichten Abständen voneinander angeordnet sind. Es können beispielsweise 80 Poren pro cm vorgesehen sein.

In diesem Fall befindet sich Entwickler 65 hauptsächlich in den Poren des Aufzeichnungsträgers 64. Die Aufzeichnung ist daher einmal durch das Porenraster und zum anderen durch das Signal 65 moduliert, das vom Stift 60 aufgeprägt wird. Man kann also das aufgezeichnete Signal mittels eines perforierten Aufzeichnungsträgers oder einer graphierteb Platte zusätzlich noch durch das Raster modulieren, wo es beispielsweise für Reproduktionszwecke erwünscht ist, oder auch beispielsweise dann, wenn zum Auslesen dem aufgezeichneten Signal eine bestimmte Frequenz überlagert werden soll. Die Entwicklerwalze ist mit "66" und die Gegenwalze mit "67" bezeichnet worden.

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Bei der Ausführungsform nach Figur 8 wird der Aufzeichnungsträger 70 mittels einer Entwicklerwalze 71 benetzt, bevor die Aufzeichnung erfolgt, so daß auf dem Aufzeichnungsträger 70 eine Entwicklerschicht 72 aufliegt. Die Entwicklerschicht 72 wird nun von dem Stift 74, der mit einem Signalgenerator 73 verbunden ist, nach Maßgabe der aufgeprägten Spannungen moduliert. Durch den Stift 74, der mit einer geerdeten Gegenwalze zusammenwirkt, kann der Entwickler durch Feldänderungen entweder verdrängt oder angezogen werden. Unabhängig davon entsteht eine Modulation der Entwicklerschicht 72, die auf eine fixierte Aufzeichnung 76 führt.

Die Ausführungsform nach Figur 9 beruht auf der gleichen Idee wie die Ausführungsform nach Figur 8. Nach Figur 9 kann der Aufzeichnungsträger jedoch aus einem schwammigen Polymer bestehen, der den Entwickler selbst mit sich führt. Die Entwicklung erfolgt durch.das Zusammenwirken des Stiftes 81 und der geerdeten Gegenwalze 83 unter dem Einfluß des Signals aus dem Generator 82, und zwar wird der Entwickler in Übereinstimmung mit diesem Signal aus dem schwammigen Aufzeichnungsträger heraus an die Oberfläche gesogen, so daß ein entwickeltes Signal 84 entsteht.

Die Ausführungsform nach Figur 10 weist einen Stifthalter 90 mit einer größeren Anzahl von Stiften 91 auf. Einem Teil dieser Stifte können Informationssignale zugeführt werden, während der andere Teil der Stifte durch Zeitgeber- oder Erkennungsinformationen angesteuert werden kann. Man kann mit dieser Vorrichtung auch auf der polarisierbaren Oberfläche des Aufzeichnungsträgers 93 gleichzeitig eine größere Anzahl von Spuren parallel aufzeichnen. Diese Spuren werden dann von der Entwicklungsvorrichtung 94 im Zusammenwirken mit der geerdeten Gegenwalze 95 entwickelt, so daß aus den latenten Bildern 97 entwickelte Signalspuren 96 entstehen. Den Stiften 91 werden Signale aus dem Signalgenerator 98 aufgeprägt.

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Die Figur 11 zeigt, wie die aufgezeichneten Informationen wiedergewonnen beziehungsweise abgelesen werden können. Es ist ein Sensor mit einem Kopf 100 und einer Stützwalze 101 vorgesehen, die dafür sorgt, daß der Aufzeichnungsträger genau unter dem Kopf 100 entlangeführt wird. Der Sensor muß der Art der Aufzeichnung angepaßt sein. Man kann beispielsweise im entwickelten Bild dielektrische Unterschiede abfühlen, die Leitfähigkeit, die Kapazität oder auch magnetische Unterschiede im entwickelten Bild feststellen. Wie erfindungsgemäß aufgezeichnete Informationen ausgelesen werden können, liegt jedoch im Vermögen des Durchschnittsfachmannes. Wenn nämlich einmal ein Signal als entwickeltes Bild vorliegt, ist es verhältnismäßig einfach, Kapazitätsschwankungen zwischen dem Kopf 100 und der Stützwalze 101 beziehungsweise einer Gegenelektrode festzustellen oder aber zwischen dem Kopf 100 und der Stützwalze 101 ein Signal hervorzurufen und dann auf Änderungen dieses Signales zu achten. Man kann auch sowohl zum Aufzeichnen als auch zum Ablesen piezoelektrische Elemente verwenden. In diesem Fall regt man zum Aufzeichnen einer Information das piezoelektrische Element durch elektrische Signale zu mechanischen Schwingungen an, während man zum Auslesen mechanische Druckbelastungen in elektrische Signale umsetzt,

Zum Auslesen kann man als Fühler auch eine Kugelelektrode auf dem Aufzeichnungsträger ablaufen lassen, denn auch dieses wird vom Erfindungsgedanken umfaßt. Ganz allgemein besteht die Erfindung darin, auf einer isolierenden und polarisierbaren Schicht, die bei Bedarf durch kleine Partikelchen modifiziert sein kann, mittels verhältnismäßig niedrigen Spannungen Signale aufzuzeichnen, die auf der Schicht eine ausreichende Ladung hervorrufen, die sich mit den heute verfügbaren empfindlichen Entwicklern entwickeln l&it. In der Figur 11 ist der Aufzeichnungsträger mit "102" und das aufgezeichnete Signal mit "103" bezeichnet worden. "104" bezeichnet den Verstärker für den Kopf 100, dem ein Drucker 105 nachgeschaltet ist.

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Durch die Verwendung niedriger Aufzeichnungsspannungen in Verbindung mit Aufzeichnungsflächen, deren Isolationseigenschaften nicht sonderlich gut sind, kann eine wesentlich bessere Auflösung als bisher erzielt werden. Es treten nämlich bei dem erfindungsgemäßen Verfahren weder ein Breitlaufen der Ladung, noch Kriechströme oder gar Koronaeffekte auf, was bei den bisher bekannten Verfahren zu erwarten ist, die mit hohen Aufzeichnungsspannungen arbeiten. Außerdem kann auf Grund der niedrigen Aufzeichnungsspannungen die Aufzeichnung mit einem außerordentlich feinen Spitzenkontakt durchgeführt werden, so daß die Aufzeichnung nur direkt durch die Spitze und nicht durch die dahinter liegenden Kontaktgebiete erfolgt. Auch hierdurch wird ein Breitlaufen des Signals vermieden, das bei höheren Spannungen auf Grund von Koronaeffekten auftreten kann.

Im folgenden sollen noch einige Stoffe angegeben werden, die sowohl zur Aufzeichnung über latente Bilder als auch zur Aufzeichnung 'mit gleichzeitiger Entwicklung geeignet sind. (Die jeweiligen spezifischen Widerstände sind in Klammern hinter den Stoffen angegeben: .

Polyvinylidenchlorid (10 Ohm-cm); Polymethylmetacrylat (10 ³

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Ohm-cm); Zellulosenitrat (10 Ohm-cm); Zelluloseazetat (10 bis 10 ^J Ohm-cm); Azetatbutyrat (10 bis 10 Ohm-cm); Äthylzellulose (ΙΟ"¹* bis ICT Ohm-cm).

Stoffe, die nur zur Aufzeichnung mit gleichzeitiger Entwicklung geeignet sind polarisierbare Stoffe wie beispielsweise dünne Metallschichten oder Schichten aus Stoffen mit einem spezifi-

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sehen Widerstand von weniger als 10 Ohm-cm.

Es wurden auch Versuche mit Stoffen wie Polystryrol, Polyäthylen und Mylar durchgeführt, deren spezifische Widerstände alle ober-

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halb von 10 ' Ohm-cm liegen. Mit Signalspannungen von weniger als etwa 500 Volt konnten keine Signalaufzeichnungen durchgeführt werden. Bei Spannungen von 500 Volt an verschmierte jedoch die

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Signalaufzeichnung und es trat Gasionisation ein und außerdem konnten Ladungen nicht mehr schnell genug abfließen, die an diesen Stoffen hafteten, so daß Pehlaufzeichnungen erfolgten und die Aufzeichnungen verschlechtert wurden.

Claims

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1. Verfahren zur Aufzeichnung von Informationen auf Informationskarten oder Aufzeichnungsträger, dadurch g e -

. kennzeichnet, daß mit einem modulierten Signal, dessen Signalamplitude 70 Volt nicht übersteigt, auf einer polarisierbaren Oberfläche mit einem spezifischen Widerstand von weniger als 10 Ohm-cm ein latentes Bild erzeugt wird, und daß dieses Bild zwecks Erzeugung einer permanenten, auslesbaren Aufzeichnung entwickelt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Signal mittels eines Stiftes auf die polarisierbare Oberfläche aufgezeichnet wird, der die Oberfläche berührt, so daß ein latentes Bild des Signals entsteht, und daß dieses latente Bild mit einem flüssigen Entwickler entwickelt wird, der eine isolierende Flüssigkeit aufweist, in der Partikelchen dispergiert sind, die von dem latenten Bild angezogen werden.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der spezifische Widerstand der pola- risierbaren Oberfläche zwischen 10 und 10 Ohm-cm beträgt.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Signal in Anwesenheit eines flüssigen Entwicklers durch einen Stift auf die Oberfläche aufgezeichnet wird, der die Oberfläche an der Stelle benetzt, an der Stift die Oberfläche berührt, und daß als Entwickler eine elektrisch isolierende Flüssigkeit verwendet wird, in der Partikelchen dispergiert sind, die von dem latenten Bild, sowie es gebildet ist, angezogen werden.

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5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Entwickler der polarisierbaren Oberfläche unter der Steuerung der angelegten Signalspannung durch den Stift selbst zugeführt wird.

b. Verfahren nach Anspruch ^, dadurch gekennzeichnet, die polarisierbare Oberfläche mit Entwickler benetzt wird und daß der Entwickler auf der Oberfläche anschließend durch den Stift moduliert wird.

7. Verfahren nach Anspruch ¹J, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Aufzeichnungsträger mit der polarisierbaren überfläche selbst enthalten ist und an der Kontaktspitze des Stiftes vorbeigezo₀en wird, so daß auf der Oberfläche eine ui^nalspur erzeugt wird, die uem der.. Stift aufgeprägten Signal entspricnt.

ο. Verfahren nach Anspruch H, dadurch gekennzeichnet, daß die polarisierbare Oberfläche einen spezifischen 'Widerstand von weniger als 10 ^ Ohm-cm aufweist.

9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, da io als polarisierbare Oberfläche eine photoleitenae GChicht verwendet wird, die mit Licht, aucn mit kohärenten, ^icht, moduliert wird.

10. Verfahren nach Anspruch 1, daaurch gekennzeichnet, daß die polarisierbare überfläche oder aer Entwickler r..ci_onetisch ist.

11. Verfahren nach einer, der vorstehenden Ansprüche, daaurch gekennzeichnet, daß die polarisierbare Oberfläche porös oder gekörnt ist.

12. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die polarisierbare Oberfläche auf einer elektrisch besser leitenden Unterlage aufliegt.

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