DE19607093A1 - Fliegender Kopf zur Strahlungsenergieprojizierung für Hochgeschwindigkeitsschreiber - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf den Bereich der Fotografie, der fotolithografischen Prozesse und Bilderzeu­ gungssysteme, bei denen Licht über die Fläche eines licht­ empfindlichen Mediums gelenkt wird, um ein Bild zu erzeugen.

Um ein Bild in einem Silberhalogenidfilm oder einem anderen lichtempfindlichen Medium zu erzeugen, muß das Licht mit ausreichender Belichtungsstärke auf das Medium gerichtet werden. Zudem darf das Licht nur auf den zu belichtenden Bereich des Mediums begrenzt sein. Es sind zahlreiche Syste­ me bekannt, die eine entfernte Ablenklichtquelle und eine Reihe von Fasern, optischen Leitern, Spiegeln und/oder Lin­ sen verwenden, um das Licht auf den gewünschten Punkt auf dem lichtempfindlichen Medium zu projizieren. Wenn das Medi­ um für Farbverarbeitung sensibilisiert ist, müssen drei Lichtquellen oder drei separate und unabhängig voneinander modulierte Spektralbänder benutzt werden.

Beispielsweise zeigt Fig. 1 eine nicht kohärente Lichtquelle und ein Linsensystem zur Fokussierung des durch eine Maske auf ein Empfangsmedium abgestrahlten Lichts. Der Lichtsamm­ lungswirkungsgrad ist schlecht, da ein großer Prozentsatz des abgestrahlten Lichts nicht durch die Linse abgebildet wird und daher das Empfangsmedium nicht erreicht.

US-A-4,961,080 zeigt ein Ablenkwellensystem, bei dem Spie­ gel fest um die Trommel angeordnet sind, um einen Laser­ strahl auf die Bildfläche zu reflektieren. Die Spiegel bil­ den das Bild durch Vorrichtungen in der Trommeloberfläche ab, zu der die Welle mittig liegt.

US-A-4,918,465 zeigt ein System mit drei Lichtquellen zur Erstellung von Vollfarbbildern. Die Lichtquellen sind von der Bildtrommel beabstandet. Zur Übertragung des Lichtes auf das lichtempfindliche Material auf der Trommeloberfläche werden Lichtleiter benutzt.

US-A-4,544,259 zeigt ein System farbiger Lichtquellen und eine Vielzahl von Lichtleitern. Zahlreiche gleichfarbige Lichtquellen werden benutzt, um den Anteil der verfügbaren Lichtenergie zur Erhöhung der Ausgabegeschwindigkeit zu steigern. Die Lichtleiterbündel weisen am Ausgabeende ein Linsensystem zur Fokussierung des Lichtes auf einen kleine­ ren Punkt auf.

US-A-4,797,691 beschreibt eine Seitendruckkopfvorrichtung, in der das Licht von einer LED über einen Lichtleiter zum Druckbereich geführt wird.

US-A-4,907,034 beschreibt ein System zur Erzeugung von Farbbildern in einem lichtempfindlichen Medium. Das Licht wird aus mehreren Quellen über SELFOC-Linsen auf das Medium geleitet.

US-A-4,684,228 beschreibt eine Laserstrahl-Fotosatzvorrich­ tung, bei der ein Spiegel benutzt wird, um einen Laser­ strahl auf ein Medium in einer rotierenden Trommel zu rich­ ten.

US-A-4,479,133 beschreibt einen rotierenden Lichtstrahl­ rekorder mit einem Rotor, in dem sich lichtabstrahlende Elemente befinden. Das Medium wird in einem halbkreisförmi­ gen Rahmen gehalten, und der Rotor wird über das Medium mit einer Schraubenspindel verfahren.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen rotierenden Lichtstrahlschreibkopf bereitzustellen, der mit hoher Auflösung und mit hoher Geschwindigkeit aufzeichnet. Es wird ein hoch effizientes System mit fliegendem Schreib­ kopf bereitgestellt, das eine oder mehrere Lichtquellen be­ inhaltet und dem Schreibkopf einen zum Medium dicht beab­ standeten Flug ermöglicht, ohne dieses zu zerkratzen. Dank der niedrigen Flughöhe der Lichtquelle oder der Lichtquellen über dem lichtempfindlichen Medium kann auf Linsensysteme zur Projektion des Lichtes verzichtet werden, so daß opti­ sche Energieverluste im System vermindert werden. Demnach ist zum Belichten des Mediums weniger Energie erforderlich, und es wird zum Erzeugen von Licht mit ausreichender Lei­ stung weniger Wärme entwickelt.

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Schreibkopf so ausgelegt, daß ein minimaler Abstand zwischen der Ober­ fläche eines lichtempfindlichen Mediums und einem fliegen­ den Schreibkopf vorgesehen ist. Der fliegende Schreibkopf ist so gestaltet, daß ein selbsttätiges Luftlager aufgebaut wird, um das Gewicht der Baugruppe zu tragen und die auf­ grund der Drehbewegung des Medienrekorders auf den fliegen­ den Schreibkopf einwirkenden Zentrifugalkräfte auszuglei­ chen.

Die Lichtquelle oder die Lichtquellen sind vorzugsweise auf einer Metallfolie angeordnet, die auf eine andere fliegende Kopfvorrichtung aufgelegt ist. Durch eine Öffnung in der Folie oberhalb jeder Lichtquelle kann Licht aus der Licht­ quelle oder den Lichtquellen austreten und direkt auf die Oberfläche des lichtempfindlichen Mediums treffen. Der Abstand zwischen der oder den Lichtquellen und der Medien­ oberfläche wird über die Flughöhe des Kopfes sowie über die Foliendicke gesteuert. Größe und Form des Lichtpunktes auf dem Medium werden durch den Folienlochabstand zum Medium und durch die Größe und Form des Lochs gesteuert. Die Licht­ bedingungen werden somit durch feste physikalische Bedingun­ gen des fliegenden Kopfes genau vorgegeben.

In einer bevorzugten Ausführungsform besteht der fliegende Kopf aus einem Keramikmaterial, das in eine endgültige Form geformt werden kann, um eine stabile, leichte Struktur zu ergeben. Der fliegende Kopf kann allerdings auch aus Metal­ len, Kunststoffen oder vielen Verbundmaterialien hergestellt werdend. Ein Kühlkörper sorgt dafür, daß die durch die Licht­ quelle(n) erzeugte Wärme in den Luftstrom um die Kopfvor­ richtung abgeleitet wird. Der Kühlköper kann aus Metall her­ gestellt sein, typischerweise aus Kupfer.

Der fliegende Kopf kann auf einer Ausrichtungsvorrichtung montiert sein, etwa ein kardanischer Rahmen oder eine Biege­ vorrichtung, die ihrerseits auf einem an einem Rotor befe­ stigten Schwenkarm angeordnet ist. Wenn sich der Rotor dreht, bewirken die Zentrifugalkräfte des Schwenkarmes, daß sich der Kopf zum Medium hin verschiebt. Die Ausrichtungs­ struktur ermöglicht es dem Kopf, zu fliegen und sich auf viele Unregelmäßigkeiten in den Oberflächen von Medium und Trommel einzustellen. Der Kopf bewegt sich radial nach außen zum Medium und fliegt auf einem Luftkissen, das ähnlich einem Flugzeugflügel oder einem′ fliegenden Kopf einer Fest­ platte gesteuert wird.

Die Erfindung wird im folgenden anhand in der Zeichnung dargestellter Ausführungsformen näher erläutert.

Es zeigen

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Belichtungs­ systems nach dem Stand der Technik;

Fig. 2 einen schematischen Schnitt durch eine Druckvorrich­ tung mit einem fliegenden Kopf gemäß einer bevorzug­ ten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 3 eine Draufsicht des fliegenden Kopfes von Fig. 2 mit detaillierter Darstellung einer Luftkissentasche positiven Drucks und der Lage der Lichtquellen;

Fig. 4 einen Schnitt durch den fliegenden Kopf von Fig. 3 mit einem Folienluftdamm, Spalt, Kühlkörper und Lichtquellen;

Fig. 5 eine vergrößerte Ansicht eines Teils der Druckvor­ richtung, aus der die Lage eines Lichtstrahls her­ vorgeht;

Fig. 6 den auf das Medium auftreffenden Lichtstrahl mit einem Luftspalt konstanten Abstands in starker Ver­ größerung;

Fig. 7 eine schematische Darstellung ähnlich Fig. 1 zur Verdeutlichung der verbesserten Effizienz der er­ findungsgemäßen Vorrichtung;

Fig. 8a bis 8d die Konstruktionskurven zur Optimierung einer Tasche mit rechtwinkliger Geometrie;

Fig. 9 und 10 eine zweite bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 11 eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfin­ dung, in der eine LED-Anordnung mit einer einseitig getragenen, flexiblen Ausrichtungsvorrichtung ver­ bunden ist, und

Fig. 12 eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfin­ dung, die der in Fig. 11 gezeigten ähnlich ist.

Fig. 2 zeigt einen Schnitt der Druckvorrichtung mit einem flügelförmigen Element zur Beaufschlagung eines licht­ empfindlichen Mediums mit Lichtenergie. Ein fliegender Kopf 10 ist an einer Ausrichtungsvorrichtung, etwa einem Biege­ element 12, befestigt. Eine kardanische Ausrichtungsvorrich­ tung wird nachfolgend mit Bezug auf eine weitere Ausfüh­ rungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. Die Aus­ richtungsvorrichtung ermöglicht die Einstellung von Roll­ bewegung und Neigung des fliegenden Kopfes in bezug zu den darauf einwirkenden Kräften. Ein Gegengewicht 14 ist an einem Schwenkarm 16 gegenüber dem fliegenden Kopf 10 und dem Biegeelement 12 befestigt. Der Schwenkarm ist an einem Rotor 18 und einem Schwenkpunkt 20 befestigt. Der Rotor ist von einem rohrförmigen Element 22 mit einer zylindrischen Medientragfläche umgeben. Ein Medium 24 wird auf der Trag­ fläche, beispielsweise durch Vakuum, gehalten.

Bei Fig. 3 und 4 handelt es sich um eine Draufsicht bzw. um eine Seitenansicht des fliegenden Kopfes 10, der aus einem keramischen Körper mit einer Gesamtbreite B und einer Länge L gebildet ist. Fig. 4 ist eine Schnittansicht entlang Linie 4-4 von Fig. 3. Eine zurückliegende Tasche 26, die zur deut­ licheren Darstellung in Fig. 3 schraffiert dargestellt ist, wird teilweise durch einen Spalt in der aerodynamisch ge­ formten, gekrümmten Fläche des fliegenden Kopfes 10 gebil­ det, der der Medientragfläche von Element 22 in der komplet­ ten Vorrichtung (Fig. 2) gegenüberliegt. In Fig. 3 ist B1 die gesamte Breite, L1 ist die Länge.

Eine Folie 28, die in den Spalt eingeklebt ist, dient in dem Spalt als Luftdamm zur Komplettierung von Tasche 26. Die über den Spalt streichende Luft trifft gegen eine Sackgasse im Luftdamm und wird von dort nach oben abgeführt, um einen positiven Druck oberhalb der gekrümmten Fläche des fliegen­ den Kopfes aufzubauen. Folie 28 weist eine Vielzahl von Öff­ nungen 30 auf, die in der Folie ausgebildet sind, damit Licht durch die Folie treten kann. Folie 28 hat die Höhe h1-h2, wobei h1 der Abstand von der Unterseite der spalt­ bildenden Tasche 26 zur Emulsionsfläche von Medium 24 ist, und h2 ist der Abstand von der gekrümmten Fläche des flie­ genden Kopfes zur Emulsionsfläche des Mediums. Die Licht­ quellen, bei denen es sich in der bevorzugten Ausführungs­ form um LEDs 32 handelt, werden unter den in die Folie ge­ schnittenen Öffnungen 30 gezeigt. Unterhalb jeder LED befin­ det sich ein Kupferkühlkörper 34.

Fig. 5 ist eine Schnittansicht des fliegenden Kopfes entlang Linie 5-5 in Fig. 3. In der gezeigten Ausführungsform be­ steht der Kühlkörper aus fünf Kupferteilen. Die drei Teile 34 unterhalb der LEDs sind etwas kürzer als die beiden äuße­ ren Teile 36, damit die längeren Stücke 36 mit der Folie 28 verbunden sind. Die Kupferstücke dienen als Kühlkörper und als elektrische Verbindungen. Die Kühlkörper 34 sind mit den LEDs über Lötmittel oder leitende Polymere verbunden. Hier­ über erfolgt die Anodenverbindung mit LEDs 32. Die Kathoden­ verbindung zu den LEDs liegt zwischen der Diode und der Folie. Auch diese Verbindung ist, ohne darauf beschränkt zu sein, entweder eine Lötverbindung oder ein leitfähiges Poly­ mer. Eine Kathodenrückleitung zur Unterseite des fliegenden Kopfes erfolgt durch Kupferteile 36 an jedem Ende des Kühl­ körpers. Die kathodischen Kühlkörper 36 sind mit der Folie 28 entweder über Lötmittel oder leitfähiges Polymer verbun­ den. Die elektrische Isolierung zwischen den Kühlkörpern er­ folgt mit Hilfe eines Stücks Stoff oder Kunststoffs zwischen jedem Kupferteil. Die elektrische Signalverbindung zur Vor­ richtung erfolgt, indem Drähte an der Unterseite des flie­ genden Kopfes mit den einzelnen Kühlkörpern durch Löten ver­ bunden werden. Ein Blatt 40 aus beispielsweise Kapton wird mit der Folie durch Klebstoff verbunden und sieht die Aus­ richtungsöffnungen sowie die elektrische Isolierung zwischen den LEDs vor.

Die Kühl-/Folien-/LED-Baugruppe ist mit dem fliegenden Kera­ mikkopf mittels Klebstoff verbunden. Die Öffnungen 30 in der Folie 28 sind mit einem optisch klaren Polymer gefüllt, da­ mit die Lichtquellen nicht durch Staubpartikel verdunkelt werden können.

Fig. 6 zeigt eine vergrößerte Ansicht des fliegenden Kopfes in Relation zum Medium. Der Luftspalt wird zur Verdeut­ lichung stark vergrößert dargestellt. Ein Lichtstrahl 42 wird vom fliegenden Kopf abgestrahlt, um das Medium zu be­ lichten. Gleichzeitig wird zwischen dem fliegenden Kopf und dem Medium ein Luftlager 44 mit positivem Druck gebildet. Ein Rotor 6 wird in Richtung des Pfeils 46 gedreht, wobei auf den fliegenden Kopf 10 Zentrifugalkräfte einwirken. Der fliegende Kopf bewegt sich radial nach außen zu Medium 24, und die zwischen dem fliegenden Kopf und dem Medium durch­ tretende Luft wird zur Bildung eines Luftlagers mit positi­ vem Druck komprimiert. Dadurch kann der fliegende Kopf in einem genauen Abstand über der Oberfläche von dem Medium 24 fliegen.

Wie am besten aus Fig. 7 zu ersehen ist, mindert der sehr kleine Abstand zwischen der Lichtquellenmaske und dem Medium optische Verluste, da Größe und Form des optischen Spalts im Vergleich zu der dem Stand der Technik entsprechenden Vor­ richtung aus Fig. 1 optimiert sind. An der Medienoberfläche wird mehr Licht gesammelt, ohne daß eine Linse und die damit verbundenen Lichtverluste erforderlich ist. Dadurch wird auch weniger Leistung benötigt, um eine wirksame Lichtmenge in dem Schreibpunkt zu erzeugen. Aufgrund der Nähe des Medi­ ums ist zudem kein Linsensystem zur Fokussierung des Lichts erforderlich. Die Größe des Lichtpunktes wird durch den Ab­ stand des fliegenden Kopfes zum Medium 13 sowie durch die Öffnungsgröße bestimmt. Ohne ein Linsensystem ist der flie­ gende Kopf leichter und kostengünstiger in der Herstellung. Die geringe Masse des fliegenden Kopfes ermöglicht es zudem, Spurunregelmäßigkeiten in der Schreibfläche sowie Exzentri­ zität der Schreibfläche genau nachzuverfolgen.

Der durch die relative Bewegung des sich bewegenden, flie­ genden Kopfes und des feststehenden Mediums erzeugte Luft­ lagerdruck muß die Zentrifugalkräfte aufnehmen, die auf den fliegenden Kopf einwirken, um den vorgeschriebenen Abstand zwischen dem fliegenden Kopf und dem Medium zu bewahren. Die Geometrie der Tasche 26 kann, wie in Fig. 3 gezeigt, für eine bestimmte Konfiguration und Geschwindigkeit des Kopfes optimiert werden. Die Taschengeometrie kann rechtwinklig oder trapezförmig sein, wobei sich die Tasche von der vorde­ ren Kante zum Luftdamm verjüngt. Die Taschentiefe kann auch kegelförmig sein, wobei die kleinste Tiefe am Luftdamm und die größte Tiefe an der vorderen Kante des fliegenden Kopfes erreicht wird. Kegel- und Trapezform erzielen beide gering­ fügige Steigerungen der Lagerbelastungskapazität, allerdings bei höherem Schwierigkeitsgrad in der Fertigung.

Die Lagerbelastungsoptimierung wird für die einfachere, gleichmäßig tiefe, rechtwinklige Tasche beschrieben, so wie sie in Fig. 3 gezeigt ist, wobei das Verfahren für die kegel- und die trapezförmige Tasche ähnlich ist. Die Opti­ mierung wird anhand einer numerischen Lösung der wohlbekann­ ten Reynoldsschen Schmierungsgleichung durchgeführt, die den zwischen Flächen entwickelten Druck bestimmt, wenn sich eine Fläche relativ zu einer anderen schnell bewegt, so wie dies mit dem fliegenden Kopf und dem Medium der Fall ist. In der Analyse wirken sich fünf dimensionslose Parameter auf die Leistung des Lagers aus. Diese werden von der tatsächlichen Geometrie des Kopfes und des gewünschten Abstands zwischen Kopf und Medium abgeleitet und werden in Fig. 3, 4 und 6 ge­ zeigt. Die fünf dimensionslosen Parameter sind:

• 1) B₁/B, wobei B die gesamte Breite des Kopfes und B₁ die gesamte Breite der Tasche ist;
• 2) L₁/L, wobei L die gesamte Breite des Kopfes und L₁ die gesamte Länge der Tasche ist;
• 3) h₁/h₂, wobei h₂ der gewünschte Abstand von Kopf zum Medium und h₁-h₂ die Tiefe der Tasche ist;
• 4) B/L, das Verhältnis von Breite zu Länge des Kopfes und
• 5) ∎ = 6µUB/h₂a, wobei ∎ die dimensionslose Lagerzahl ist, die die Auswirkung der relativen Geschwindigkeit U, die Viskosität der Luft µ und des atmosphärischen Drucks Pa beinhaltet.

Eine andere dimensionslose Lagerzahl ∎ kann definiert wer­ den, wobei:

∎_L = ∎L/B = 6µUL/h₂Pa ist,

und die dimensionslose Lagerbelastung W′, wobei

W′ = W/BLPa ist,

und wobei W die tatsächliche Lagerbelastung ist. Die Kennt­ nisse der Abhängigkeit von W′ von den fünf dimensionslosen Parametern ist alles, was zur Optimierung der Kopfgeometrie zur maximalen Lagerbelastung notwendig ist.

Fig. 8a zeigt die Abhängigkeit der dimensionslosen Belastung auf das Verhältnis Breite zu Länge (B/L) für die drei Werte von

∎_L = 0,35, 0,55 und 1.

Die Figur zeigt, daß für einen Bereich von Kopfgeschwindig­ keiten und einer festen Kopflänge die maximale Lagerbela­ stung bei einem Breiten-zu-Längen-Verhältnis des Kopfes von 2,8 auftritt. Folgende Werte sind für den Graphen vorgege­ ben:

h₁/h₂ = 3,5
B₁/B = 0,75 und
L₁/L = 0,7.

Bei Kenntnis des optimalen Wertes von B/L kann man sich an die Optimierung der übrigen Variablen machen. Fig. 8b zeigt die Abhängigkeit der dimensionslosen Lagerbelastung auf das Breitenverhältnis (B₁/B) der Tasche für Λ_L = 0,35, 0,55 und 1. Das Optimum liegt bei B₁/B=0,84. Dem Graphen liegen folgende Werte zugrunde:

h₁/h₂ = 3,5
B₁/L = 2,8 und
L₁/L = 0,7.

Fig. 8c zeigt die Abhängigkeit der dimensionslosen Lager­ belastung auf das Längenverhältnis (L₁/L) der Tasche für Λ_L = 0,35, 0,55 und 1. Das Optimum liegt bei L_1/L:0,675. Dem Graphen liegen folgende Werte zugrunde:

h₁/h₂ = 3,5
B₁/L = 2,8 und
B₁/B = 0,84.

Fig. 8d zeigt die Abhängigkeit-der dimensionslosen Lagerbe­ lastung vom Mediendickenverhältnis (H₁=h₁/h₂) für Λ_L = 0,35, 0,55 und 1. Das Optimum liegt bei H₁=3,5. Dem Graphen liegen folgende Werte zugrunde:

L_{1/L = 0,675}
B/L = 2,8 und
B₁/B = 0,84.

Zur Anwendung dieser Kenntnis stelle man sich eine Kopfkon­ struktion vor, bei der das System darauf beschränkt ist, daß die Lichtquelle im Abstand von 0,0127 mm (0,0005 inch) zum Medium liegt und die Breite des Kopfes 25,4 mm (1 inch) be­ trägt. Somit ist h₂=0,0127 mm (0,0005 inch) und B=25,4 mm (1 inch).

Aus dem zuvor genannten ergibt sich h₁=0,04445 mm (1,75 mils), was zu einer Taschentiefe von 0,03175 mm (1,25 mils) führt. Die Kopflänge beträgt L=9,0678 mm (0,357 inch), da B/L 2,8 ist. Die Taschenlänge ist L₁=6,1214 mm (0,241 inch), da L₁/L 0,675 ist. Die Taschenbreite ist B₁=21,336 mm (0,84 inch), da B₁/B 0,84 ist. Damit ist die Kopfgeometrie voll­ ständig bestimmt. Die tatsächliche Lagerbelastung kann aus Fig. 8d extrapoliert werden, und zwar unter Kenntnis der Kopfgeschwindigkeit, der Luftviskosität und des atmosphäri­ schen Drucks.

Zusätzlich hierzu zeigt Fig. 8, wie empfindlich die Lud­ lagerbelastung gegenüber Toleranzen bei den geometrischen Parametern des fliegenden Kopfes ist. Der erzeugte Luft­ lagerdruck muß die Zentrifugalkräfte tragen, die auf den fliegenden Kopf einwirken, und den vorgeschriebenen Abstand zwischen der Maske des fliegenden Kopfes und dem Medium auf­ recht erhalten.

Fig. 9 und 10 zeigen eine zweite bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Ein fliegender Kopf 50 ist mit einer kardanischen Ausrichtungsvorrichtung 52 verbunden. Die kardanische Ausrichtungsvorrichtung ermöglicht die Ein­ stellung des fliegenden Kopfes in Rollrichtung, Neigung und Kipprichtung in bezug zu den darauf einwirkenden Kräften.

Ein Gegengewicht 54 ist mit einem Schwenkarm 56 gegenüber dem fliegenden Kopf 50 und der kardanischen Ausrichtungs­ vorrichtung 52 verbunden. Der Schwenkarm ist an einem Rotor 58 und einem Schwenkpunkt 60 befestigt. Ein rohrähnliches Element 62 mit einer zylindrischen Medientragfläche umgibt die Rotorbaugruppe. Medium 64 wird an der Tragfläche fest­ gehalten, etwa durch ein Vakuum.

Die kardanische Ausrichtungsvorrichtung 52 umfaßt einen Be­ festigungsarm 66, der mit einer Fassung zur Aufnahme eines kardanischen Kopfes 68 versehen ist, der in der Fassung mit Hilfe eines Federrings 70 gehalten ist. Ein Elastomerdämpfer 72 dämpft die Bewegung des fliegenden Kopfes in bezug zum Befestigungsarm 66.

Schwenkarm 56 wird im Gegenuhrzeigersinn durch eine Schwenk­ feder 74 um Schwenkpunkt 60 gedrückt. Ein Lichtstrahl tritt aus den LEDs 76 auf dem fliegenden Kopf aus, um das Medium zu belichten. Zur gleichen Zeit wird ein Luftlager mit posi­ tivem Druck zwischen dem fliegenden Kopf und dem Medium ge­ bildet. Rotor 58 wird in Richtung eines Pfeils 78 gedreht, wobei Zentrifugalkräfte auf den fliegenden Kopf 50 in entge­ gengesetzter Richtung zu der Kraft der Schwenkfeder 74 und zum einstellbaren Gegengewicht 54 einwirken. Der fliegende Kopf bewegt sich radial nach außen zum Medium 64 hin, und die zwischen dem fliegenden Kopf und dem Medium durchtreten­ de Luft wird zur Bildung eines Luftlagers mit positivem Druck komprimiert. Dadurch kann der fliegende Kopf in einem genauen Abstand über der Oberfläche von Medium 64 fliegen.

Fig. 11 und 12 veranschaulichen zwei weitere Ausführungs­ formen der vorliegenden Erfindung. In Fig. 11 ist eine LED- Anordnung 80 an einer einseitig getragenen, flexiblen Aus­ richtungsvorrichtung 82 befestigt. Die Ausrichtungsvorrich­ tung ermöglicht die Einstellung der LED-Anordnung in Roll­ richtung und Neigung mit Bezug zu den darauf einwirkenden Kräften. Die Ausrichtungsvorrichtung ist an einem Rotor 84 befestigt. Ein rohrähnliches Element 86 mit einer zylindri­ schen Medientragfläche umgibt die Rotorbaugruppe. Medium 64 wird an der Tragfläche festgehalten, etwa durch ein Vakuum.

Zwischen der flexiblen Ausrichtungsvorrichtung 82 und dem Medium wird durch eine zurückliegende Lufttasche, die in der medienseitigen Fläche der Ausrichtungsvorrichtung ge­ bildet ist, ein Luftlager mit positivem Druck gebildet. Wenn Rotor 84 in Richtung des Pfeils 88 gedreht wird, wir­ ken Zentrifugalkräfte auf die LED-Anordnung in Gegenrich­ tung zum Druck der Luft ein, die zwischen dem fliegenden Kopf und dem Medium durchtritt. Dadurch kann der fliegende Kopf in einem genauen Abstand über der Oberfläche des Medi­ ums fliegen.

Die in Fig. 12 gezeigte Ausführungsform ist der von Fig. 11 ähnlich, allerdings mit dem Unterschied, daß die hintere Kante der flexiblen Trägervorrichtung 90 für die LED-Anord­ nung 91 in einer Halterung 92 geführt wird, die mit der vorderen Kante des Rotors 94 verbunden ist. Obwohl ein Farb­ schreiber mit einer Vielzahl von Lichtquellen beschrieben wurde, kann innerhalb des Schutzumfangs der Erfindung auch ein monochromatischer Schreiber mit einer einzelnen Licht­ quelle vorgesehen werden.

Claims (8)

1. Schreiber, gekennzeichnet durch

• - einen Medienträger (22), ausgelegt zum Aufnehmen von Aufzeichnungsmedien (24) mit einer strahlungsempfind­ lichen Oberfläche;
• - einen fliegenden Kopf (10) mit Mitteln zum Projizieren von mindestens einem Energiestrahl auf den Medienträ­ ger (22), wobei der fliegende Kopf (10) eine erste Fläche aufweist, die zur Erzeugung eines Luftlagers zwischen der Fläche und einer zweiten, gegenüberlie­ genden Fläche ausgebildet ist, wenn der fliegende Kopf relativ zur zweiten Fläche bewegt wird; und
• - einen fliegenden Kopfträger (12) aus genanntem Medien­ träger (22), wobei der fliegende Kopfträger (12) zur Ausführung einer relativen Bewegung zwischen dem flie­ genden Kopf und der strahlungsempfindlichen Oberfläche ausgelegt ist, um ein Luftlager zwischen dem fliegen­ den Kopf (10) und der strahlungsempfindlichen Oberflä­ che zu bilden.

2. Schreiber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Medienträger (22) zur Aufnahme von Aufzeichnungs­ medium (24) so ausgelegt ist, daß das Medium eine zylin­ drische Form annimmt, wobei sich die strahlungsempfind­ liche Oberfläche auf der Innenseite der zylindrischen Form befindet, und daß sich der fliegende Kopf (10) in der zylindrischen Form befindet.

3. Schreiber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Projizieren von mindestens einem Strah­ lungsenergiestrahl auf das Medium mindestens eine LED (32) umfassen, und daß sich eine Maske zwischen der LED und der strahlungsempfindlichen Oberfläche befindet.

4. Schreiber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Projizieren von mindestens einem Strah­ lungsenergiestrahl auf das Medium eine Vielzahl von LEDs (32) umfassen, und daß eine Maske zwischen der LED und der strahlungsempfindlichen Oberfläche mit einer Öffnung (30) in der jeder LED (32) zugeordneten Maske vorgesehen ist.

5. Schreiber nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die LED (32) vom Medienträger (22) durch die Dicke des Luftlagers plus der Dicke des empfangenden Mediums (24) beabstandet ist.

6. Schreiber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Form der ersten Fläche ein selbsttragendes Luftlager zwischen der ersten Fläche und der gegenüberliegenden zweiten Fläche aufbaut.

7. Schreiber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Fläche teilweise durch einen Folienluftdamm gebildet wird.

8. Schreiber nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Folienluftdamm aufgrund seiner Dicke die Strahlungs­ energiequellen in äußerst dichtem Abstand zum empfangen­ den Aufzeichnungsmedium (24) positioniert.