DE1957126B2 - Vorrichtung zum drucken sichtbar verbleibender zeichen mittels einer lichtquelle - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Drucken sichtbar verbleibender Zeichen mittels einer Lichtquelle hoher Intensität, deren Lichtstrahl durch

65 das jeweils ausgewählte abzudruckende Zeichen profiliert wird und auf die auf einem Farbträger befindlichen Farbpartikeln einwirkt.

Auf verschiedenen Arbeitsgebieten benötigt man in zunehmendem Ausmaß Vorrichtungen, die es ermöglichen, mit ständig höheren Geschwindigkeiten sichtbare Abdrucke auf einem Aufzeichnungsträger, z.B. Papier, zu erzeugen. Dieses Problem stellt sich z.B. bei Rechenanla₀cn beim Ausdrucken von Daten, da die hierbei benutzten Drückvorrichtungen in der Regel aus gewöhnlichen, mit hoher Geschwindigkeit arbeitenden Schreibmaschinen bestehen und somit das am langsamsten arbeitende Glied der gesamten Rechenanlage sind.

Da solche Druckvorrichtungen grundsätzlich mechanisch arbeiten, ist ihre Druckkapazität begrenzt und kann kaum vergrößert werden. Bei den derzeit bekannten typischen mechanischen Schnellschreibmaschinen bzw. Schnelldruckern werden maximale Schreibgeschw'Tidigkeiten von 10 bis 40 Zeichen in der Sekunde ei zielt. Dabei besitzen ditse mechanischen Drucker den Nachteil, daß sie wegen des mechanischen Aufdruckens der Zeichen auf das Papier sehr geräuschvoll arbeiten. Solche mechanischen, mit hoher Schreibgeschwindigkeit arbeitenden Druckvorrichtungen sind nicht besonders anpassungsfähig, denn es ist schwierig, die Typenbaugruppe auszuwechseln, wenn Zc-chen anderer Art gedruckt werden sollen. Solche Schnelldrucker sind außerordentlich teuer und benötigen für die fortlaufend notwendige Wartung hochspezialisiertes Personal.

Es sind jedrch auch bereits Druck- und Schreibvorrichtungen bekanntgeworden (britische Patentschrift 1084 285), bei denen ein mit Hilfe einer Schablone profiliertes Strahlenbündel e^;ner elektromagnetischen Strahlung verhältnismäßig hoher Intensität auf einen Farbträger auftrifft und eine der Frofilierung des Strahlenbündel entsprechende lokale Erwärmung einer thermoplastischen Schicht auf dem Farbträger bewirkt, die ausreicht, die Schicht zu erweichen uder zu verflüssigen. Mit Hilfe eines Anschlaghammers wird nunmehr der Aufzeichnungsträger kurzzeitig gegen den Farbträger gedrückt, wobei sich die dem Schriftzeichen entsprechende örtlich erweichte Farbschicht auf den Aufzeichnungsträger überträgt. Obwohl sich mit einer solchen b-kanntcn Druck- und Schreibvorrichtung die Schreibgeschwindigkeit in begrenztem Umfang weiter vergrößern läßt, besteht nach wie vor der Nachteil, daß ein verhältnismäßig lautes Geräusch bei der Benutzung der Schreib- und Druckvorrichtung nicht zu vermeiden ist.

Es ist auch bereits bekannt (Zeitschrift »Laser Focus«, Heft'». September 1967), daß der in Schreibmaschinen üblicherweise verwendete Farbträger durch einen Laserstrahl verdampft werden kann, ohne daß der im vorliegenden Fall aus Papier bestehende Aufzeichnungsträger beschädigt wird.

Der Erfindung liegt nunmehr die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Drucken sichtbar verbleibender Zeichen mittels einer Lichtquelle hoher Intensität zu schaffen, bei der die Übertragung der Farbpartikeln vom Farbträger auf den Aufzeichnungsträger allein durch das Einwirken eines energiereichen Strahles, und zwar eines Lichtstrahles, möglich ist. Auf diese Weise soll eine Druck- und Schreibvorrichtung geschaffen werden, bei der der Druck- bzw. Schreibvorgang weitgehendst geräuschlos abläuft.

Ausgehend von der eingangs erwähnten Vorrichtung wird diese Aufgabe durch eine Lichtquelle gelöst, deren Energie ausreicht, die Farbpartikeln auf dem Farbträger innerhalb des von dem Lichtstrahl getroffenen Bereiches durch Verdampfen auf den nicht am Farbträger anliegenden, jedoch unmittelbar benachbarten Aufzeichnungsträger zu übertragen.

Mit Hilfe einer gemäß der Erfindung ausgestalteten Druck- und Schreibvorrichtung ist es möglich, sichtbare Zeichen mit hoher Geschwindigkeit, z. B. in der Größenordnung von etwa 100 Zeichen/sec und weitgehendst geräuschlos auf einem Aufzeichnungsträger zu erzeugen. Derartige Vorrichtungen können besonders vorteilhaft als Schnelldrucker für z.B. Datenverarbeitungsanlagen oder auch als Schreibmaschinen und Fernschreiber Verwendung finden, wobei sich für letztere der besondere Vorteil ergibt, daß weniger mechanisch arbeitende Teile notwendig sind und die Schreib- bzw. Druckvorrichtung ir einfacher Weise für den handgesteuerten Betrieb bzw. den automatisch gesteuerten Betrieb verwendbar ist.

Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung kann als Lichtquelle eine Xenonblitzlampe oder ein gepulsier Laser Verwendung finden.

Für das fortlaufende Drucken von sichtbaren Zeichen ist vorgesehen, daß der Lichtstrahl sowie der Farbträger und/oder der Aufzeichnungsträger derart relativ zueinander geführt sind, daß aufeinanderfolgend ausgewählte Flächen des Aufzeichnungsträgers von den Farbpartikeln beaufschlagbar, wobei wähiend des zeitlichen Aussetzens des Lichtstrahls die relative Verschiebung des Lichtstrahls, des Farbträgers und/oder des Aufzeichnungsträgers zueinander erfolgt. Für die Profilierung des Lichtstrahls entsprechend den abzudruckenden Zeichen kann eine Maske Verwendung finden, die als Drehscheibe mit auf einer Kreislinie angeordneten, den abdruckbaren Zeichen entsprechenden Öffnungen ausgebildet ist, wobei Steuereinrichtungen dafür sorgen, daß die dem abzudruckenden Zeichen entsprechende Öffnung in den Strahlengang des Lichtstrahls gebracht wird.

Einrichtungen zum elektronisch gesteuerten Typendruck sind an sich bekannt (schweizerische Patentschrift 433 403). Diese Einrichtungen sind jedoch ganz speziell auf die Steuerung von Typenhebeln ausgelegt, so daß sie füi eine Druck- und Schreibvorrichtung geäß der Erfindung nicht ohne weiteres übernommen werden können.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist auch vorgesehen, daß der Lichtstrahl als ;jharf gebündelter Strahl derart ablenkbar ist, daß er auf einer mit dem zu druckenden Zeichen übereinstimmenden Bewegungsbahn auf den Farbträger auftrifft.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand schematischer Zeichnungen von Ausführtingsbeispielen näher erläutert.

Es zeigt

F i g. 1 eine Schreibmaschine, bei der die Erfindung Anwendung findet,

F i g. 2 eine scheinatische perspektivische Darstellung einer Ausführungs^form der Erfindung,

F i g. 3 eine schematische perspektivische Darstellung einer weiteren Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 4 die relative Ar.irdnung des Aufzeichnungsträgers gegenüber dem Farbträger und dem einfallenden Lichtstrahl,

F i g. 5 eine Anordnung gemäß F i g. 4, bei der Farbparükeln des Farbträgers auf den Aufzeichnungsträger übertragen sind,

F i g. 6 den Aufzeichnungsträger mit einem darauf angebrachten Zeichen.

In F i g. 1 erkennt man eine insgesamt mit 10 bezeichnete Schreibmaschine, bei der die Erfindung Anwendung findet. An Stelle der Schreibmaschine kann es sich auch um einen Fernschreiber oder eine Ausgabeeinrichtung einer Datenverarbeitungsanlage

ίο handeln. Die Schreibmaschine 10 umfaßt einen seitlich verschiebbaren Wagen 12, damit die Zeichen 14 einer Zeile nebeneinander geschrieben werden können. Nahe der Walze 18 des Wagens 12 ist ein Farbträger 16 in Form eines Bandes angeordnet. Ein Auf-

zeichnungsträger z. B. in Form eines Papierblattes 20 wird durch die Walze 18 unmittelbar hinter dem Farbträger 16 unterstützt. Eine Quelle 22 für einen Strahl hoher Intensität besteht bei den Ausführungsformen nach Fig. 1, 2 und 3 aus einer Xenonblitz-

röhre, doch könnte man diese Blitzröhre auch durch eine gepulste Laserstrahlquelle oder eine Ek'.Uronenstrahlnuelle oder eine Wärmestrahlquelle ersetzen; in jedem Fall ist die Strahlungsquelle in eir-.em Abstand von dem Farbträger 16 angeordnet. Die Energie der Strahlungsquelle 22 wird durch eine Linse 24 gebündelt, so daß ein Energiestrahl 26 entsteht. Bei dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel ist der Strahl 26 auf eine ortsfeste Fläche fokussiert, so daß er fortschreitend auf neue Flächenteile des sich an dem Fokussierungsbereich vorbeibewegenden Farbträgers 16 fällt. Alternativ können der Aufzeichnungsträger 20 und der Farbträgei 16 in Ruhe bleiben, während der Strahl 26 so bewegt wird, daß er auf aufeinanderfolgende Flächenteile des Aufzeichnungsträgers und des Farbträgers trifft.

Eine Maske 28 in Form einer mit Öffnungen versehenen drehbaren Scheibe 30 ist in der Bahn des gebündelten Strahls 26 so angeordnet, daß der Strahl je nach der Stellung der Maske durch eine von mehreren Zeichen abgrenzenden Öffnungen 32 der Maske fallen kann. Wenn die Maske 28 die Form einer Scheibe 30 hat, wird sie durch eine geeignete Vorrichtung, z. B. einen Motor 34, gedreht, der schrittweise oder kontinuierlich betrieben werden kann.

Die Maske 28 ist außerdem mit mehreren Positionsanzeigemarkierungen 36 versehen. Eine Abtastvorrichtung, z. B. eine Fotozelle 38, tastet die Position der Anzeigemarkierungen 36 ab und erzeugt entsprechende Positionssignale. Das Ausgangssignal der Foto/clle 38 wird einem Positionsermittle"- zugeführt, de 1 z. B. als Zähler 40 ausgebildet sein kinn und aufeinanderfolgende Positionsimpulse erzeugt, welche die verschiedenen Stellungen der Mske 28 repräsentieren. Die das zu druckende Zeichen repräsentierenden Signale werden einem Pufferspeicher 42 zugeführt, der diese Signale in Signale verwandelt, die mit den Positionsimpulsen des Zählers 40 kompatibel sind.

Die Ausgangssignale des Zählers 40 und des Pufferspeichers 42 wurden einem Komparator 44 zugeführt, der ein Ausgangssignal liefert, wenn ihm gleichartige Eingangssignale zugeführt werden, was anzeigt, daß die ein Zeichen abgrenzende Öffnung 32 der Maske 28, die sich in der Bahn des Strahls 26 befindet, dem Zeichen entspricht, das gedruckt werden soll. Das Ausgangssignal des Komparators 44 wird der Energiequelle 46 zum Speisen der Strahlungsquelle 22 zugeführt, um die Strahlungsquelle einzu-

schalten, damit sie einen Strahl 26 erzeugt, der durch die gewünschte öffnung 32 auf den Farbträger 16 auftrifft.

Alternativ kann man das das zu druckende Zeichen repräsentierende Signal als Steuersignal zur Wirkung bringen. Dementsprechend wird bei einer Ausführungsform gemäß F i g. 3 der Strahl 26' so moduliert, daß er auf dem Farbträger 16 eine Bahn 48 beschreibt, deren Form der Gestalt des zu erzeugenden Zeichens entspricht. Eine Pufferstufe 42' verwandelt die Eingangssignale in eine nutzbare Form. Die Ausgangssignale der Pufferstufe 42' werden einer Triggerstufe 50 und einem Strahlmodulator 52 zugeführt. Das Ausgangssignal der Triggerstufe 50 steuert eine Energiequelle 46, während das Ausgangssignal des Modulators 52 den Strahl 26' über eine Steuereinrichtung 53 veranlaßt, das gewünschte Zeichen auf dem Farbträger aufzuzeichnen.

In Fig.4 sind schematisch der Aufzeichnungsträger 20 und der ihm unmittelbar benachbarte Barbträger 16 dargestellt. Ein Energiestrahl 26 trifft auf den Farbträger 16, um gemäß F i g. 5 zu bewirken, daß mindestens ein Teil der Farbpartikeln auf dem Aufzeichnungsträger 20 abgelagert wird. Nach dem Entfernen des Farbträgers 16 bilden gemäß F i g. 6 die auf dem Aufzeichnungsträger 20 abgelagerten Farbpartikeln 14 das gewünschte sichtbare Zeichen. Da die Querschnittsform des auf den Farbträger auffallenden Strahls entweder dadurch bestimmt wird, daß der Strahl die öffnung der Maske 28 durchdringt, oder der Strahl auf dem Farbträger eine der Form des gewünschten Zeichens entsprechende Bahn bcschreibt, können die auf dem Aufzeichnungsträger anzuordnenden Zeichen jede gewünschte Form, z. B. die Form von Buchstaben oder alphanumerischen Zeichen erhalten.

Nachdem jeweils ein Zeichen gedruckt worden ist,

ίο wird die Position des Farblrägers und des Aufzeichnungsträgers gegenüber dem Energiestrahl geändert, und zwar entweder durch Bewegen des Wagens der Schreibmaschine oder durch Verstellen des Strahls, so daß der Energiestrahl auf einen anderen Teil des

t5 Farbträgers fällt.

Somit sieht die Erfindung eine Vorrichtung vor, die es auf elektronischem Wege ermöglicht, einen Aufzeichnungsträger schnell und geräuschlos dadurch zu bedrucken, daß ein Strahl hoher Intensität auf einen Farbträger gerichtet wird, der in unmittelbarer Nähe des Aufzeichnungsträgers angeordnet ist. Dadurch wird bewirkt, daß mindestens ein Teil des Farbträgers auf dem Aufzeichnungsträger abgelagert wird. Bei dem hochenergischen Strahl kann es sich

as um einen beliebigen geeigneten Strahl handeln, ζ. Β um einen optischen Strahl oder einen Elektronenstrahl oder einen Wärmeenergiestrahl, der geeigne ist, die gewünschte Wirkung hervorzurufen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (9)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Drucken sichtbar verbleibender Zeichen mittels einer Lichtquelle hoher Intensität, deren Lichtstrahl durch das jeweils ausgewählte abzudruckende Zeichen profiliert wird und auf die auf einem Farbträger befindlichen Farbpartikeln einwirkt, gekennzeichnet durch eine Lichtquelle (22), deren Energie ausreicht, die Farbpartikel auf dem Farbträger (16) innerhalb des von dem Lichtstrahl (26) getroffenen Bereichs durch Verdampfen auf den nicht am Farbträger anliegenden, jedoch unmittelbar benachbarten Aufzeichnungsträger (20) zu übertragen.

2. Vorrichtung i.ch Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle (22) aus einer Xenonblitzlampe besteht.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle (22) aus einem gepulsten Laser besteht.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtstrahl (22) sowie der Farbträger (16) und/oder der Aufzeichnungsträger (20) derart relativ zueinander geführt sind, daß aufeinanderfolgend ausgewählte Flächen des Aufzeichnungsträgers von den Farbpartikeln beaufschlagba^ sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtstrahl inte mittierend ausstrahlbar ist, wobei während des zeitlichen Aussetzens des Lichtstrahls die relative Verschiebung des Lichtstrahls, des Farbträgers und/oder des Aufzeichnungsträgers zueinander erfolgt.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Profilierung des Lichtstrahls entsprechend dem abzudruckenden Zeichen in bekannter Weise durch eine Maske (28) erfolgt.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Maske als Drehscheibe (30) mit auf einer Kreislinie angeordneten, den abdruckbaren Zeichen entsprechenden öffnungen (32) ausgebildet ist und daß Steuereinrichtungen (34, 36, 38, 40) vorhanden sind, um die dem abzudruckenden Zeichen entsprechende Öffnung in den Strahlengang des Lichtstrahls zu bringen.

8. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtstrahl als scharf gebündelter Strahl derart ablenkbar ist, daß er auf einer mit dem zu druckenden Zeichen übereinstimmenden Bewegungsbahn auf den Farbträger auftrifft.

9. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die das zu druckende Zeichen repräsentierenden Signale mit einer Schreibmaschinentastatur erzeugbar sind. öo