DE2024599B2

DE2024599B2 - Verfahren und vorrichtung zur erzeugung eines leitfaehigkeitsbildes auf einem aufzeichnungsmaterial und zur uebertragung von dem leitfaehigkeitsbild auf dem aufzeichnungsmaterial entsprechend angeordneter druckfarbe auf ein bildempfangsmaterial

Info

Publication number: DE2024599B2
Application number: DE19702024599
Authority: DE
Inventors: Stanford Robert Bloomfield Hills; Evans Edgar Jackson West Bloomfield Township; Neale Ronald George Birmingham; Mich. Ovshinsky (V.St.A.)
Original assignee: Energy Conversion Devices Inc
Current assignee: Energy Conversion Devices Inc
Priority date: 1969-05-28
Filing date: 1970-05-20
Publication date: 1976-11-04
Also published as: DE2024599A1; GB1313735A; JPS4917376B1; NL7007725A; SE361759B; FR2092174A5; US3802879A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erzeugung eines Leitfähigkeitsbildes auf einem Aufzeichnungsmaterial, welches eine auf einen elektrisch leitfähigen Träger aufgebrachte Schicht aus speicherfähigem Material ist, das wahl- und gegebenenfalls nur bereichsweise durch Zufuhr vorgegebener Energiemengen in einen Zustand hohen oder niedrigen elektrischen Widerstands überführbar ist wobei das speicherfähige Material durch Zufuhr einet Energiemenge zu ausgewählten Bereichen der Schichi aus dem einen in den anderen Zustand übergeführt unc der elektrisch leitfähige Träger anschließend derart ar ein elektrisches Potential gelegt wird, daß elektriscl geladene, eine Druckfarbe bildende Partikeln auf di< Bereiche niedrigen Widerstands aufgebracht un< neutralisiert und anschließend auf ein Bildempfangsma terial übertragen werden.

Ein derartiges Verfahren kann auch als Druckverfah ren bezeichnet werden, das jedenfalls teilweise unte

Verwendung insbesondere elektrischer Energie betrieben wird. So ist bereits ein xerographisches Verfahren bekannt, bei dem eine Mehrzahl von Kopien unter Verwendung einer Trommel hergestellt werden können. Dabei ist es in der Regel erforderlich, vor der Anfertigung jeder neuen Kopie auf der Trommel bzw. deren Mantel ein neues Druckmuster aufzubringen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Verfahren und eine verbesserte Vorrichtung der eingangs genannten Gattung zu schaffen. So >o soll es möglich sein, eine Vielzahl von Kopien anzufertigen, ohne daß das Leitfähigkeitsbild auf dem Aufzeichnungsmaterial jeweils wieder neu erzeugt werden muß. Hierdurch lassen sich sowohl Zeit als auch Energie ersparen.

Die Erfindung besteht darin, daß das Aufzeichnungsmaterial, für welches eine Halbleiterschicht aus speicherfähigem Material mit Schwülwertverhalten verwendet wird, an den ausgewählten Bildbereichen durch einen ersten Schwellwert überschreitende Energiezufuhr in einen stabilen Zustand einer ersten Struktur mit hohem Widerstand und durch einen anderen Schwellwert überschreitende Energiezufuhr in einen stabilen Zustand einer anderen Struktur mit vergleichsweise niedrigem Widerstand strukturell verändert wird. wobei die jeweiligen Strukturzustände auch nach Abschalten der Energie beibehalten bleiben.

Ein derartiges Halbleitermaterial ist an sich bereits bekannt, jedoch für andere Zwecke, nämlloh zur Verwendung als elektrisches Schaltelement zum Einbau in elektrische Schaltungsanordnungen (US-PS 32 71 591). Derartige Halbleiterschichten werden insbesondere als dünne Filme auf einem Träger aufgetragen. Die Speichereigenschaften dieses Halbleitermaterials resultieren daraus, daß es sowohl in einem Zustand hohen elektrischen Widerstands als auch im Zustand niedrigen elektrischen Widerstands stabil verbleibt, wenn nicht spezielle Umschaltvorgänge erzielt werden. So werden das Halbleitermaterial oder auch nur Einzelteile desselben aus einem stabilen Zustand hohen elektrischen Widerstands in einen stabilen Zustand niedrigen elektrischen Widerstands innerhalb sehr kurzer Zeit »umgeschaltet«, wenn die an den gegenüberliegenden Flächen des Materials bzw. von Teilen desselben abgelegte Spannung eine vorgegebene Schwellenspannung überschreitet. Der Zustand niedrigen Widerstands bleibt hiernach selbst dann erhalten, wenn die angelegte Spannung sich wieder unter den Wert der Schwellenspannung vermindert oder wenn wiederum eine Spannung angelegt wird, vorausgesetzt. daß die Stromstärke des durch die Bereiche niedrigen elektrischen Widerstands fließenden Stroms niedriger als ein Strom-Haltewert ist, oder selbst wenn die Stromstärke höher als der Strom-Haltewert ist, der Strom während einer nennenswerten Zeitspanne von beispielsweise 1 bis 100 ms oder darüber fließt. Hierdurch bleiben nämlich die örtlichen Ordnungen bzw. örtlichen Bindungen oder Molekulare strukturellen Formationen des Halbleitermaterials im Zustand niedrigen Widerstands.

Befindet sich die Halbleiterschicht (und analog auch nur Teile davon) im stabilen Zustand hohen Widerstands, so können gewünschte Teilbereiche derselben in den stabilen Zustand niedrigen Widerstands dadurch überführt werden, daß Energie insbesondere in Form von Energieimpulsen ausreichender Dauer von beispielsweise 1 bis 100 ms oder darüber angelegt werden.

Fin Rückschalten aus dem Zustand niedrigen Widerstands in den Zustand hohen Widerstands erfolgt beispielsweise dadurch, daß den betreffenden Bereichen Energie insbesondere ir, Form von Energieimpulser. kurzer Dauer von beispielsweise »0 us oder darunter angelegt werden.

Mit anderen Worten kann durch die Art der Energieimpulse eine Steuerung aus dem Zustand hohen Widerstands in den Zustand niedrigen Widerstands und umgekehrt erfolgen. Eine weitergehende Schilderung der hierbei auftretenden Vorgänge dürfte an dieser Stelle überflüssig sein. Sie ist bereits in der US-PS 32 71 591 erfolgt Erwähnt sei allerdings noch, daß sich das speichernde Halbleitermaterial, vorzugsweise eine polymeres Halbleitermaterial, im stabilen Zustand hohen Widerstands eine im wesentlichen ungeordnete und im allgemeinen amorphe Struktur mit allenfalls nur örtlichen Ordnungen und/oder Bindungen für die Atome aufweist. Durch Umschalten in den Zustand niedrigen elektrischen Widerstands findet eine Strukturänderung in einen geordneteren, insbesondere kristallinartigen Zustand statt, wodurch mannigfaltige Eigenschaften des Halbleitermaterials, wie des elektrischen Widerstands, der Dielektrizitätskonstante, änderbar sind.

Die zum Umschalten erforderliche Energie kann in Form elektrischer Felder jedoch auch durch Wärmestrahlen, Fotoblitzlichtstrahlen. Elektronen- oder Protonenstrahlen, Korpuskularstrahlen angelegt werden. Wichtig ist, daß diese Energie in der Lage ist, die Strukturänderung im Halbleitermaterial zu bewirken.

Bei der erfindungsgemäßen Anwendung dieses an sich bereits bekannten Halbleitermaterials wird die »Druckplatte« hieraus gebildet. Die in den Zustand niedrigen Widerstands überführten ausgewählten Bereiche desselben bilden praktisch eine Elektrode. Die durch elektrische Ladung übertragbaren, die Druckfarbe bildenden Partikeln sind in einem Elektrolyten enthalten und werden auf dem speicherfähigen Material an den Bereichen niedrigen Widerstands abgelagert. Durch kurzzeitige Anwendung einer Energiemenge findet die Umschaltung der Struktur des Materials vom im wesentlichen amorphen Zustand hohen Widerstands in den stärker geordneten bzw. kristallinartigen Zustand niedrigeren Widerstands statt. Durch kurzzeitige Anwendung einer Rückstellenergie wird der Strukturzustand wieder umgekehrt. Schaltet man während des Druck- bzw. Kopiervorgangs die Einrichtung ab, die die Rückstellenergie erzeugt, so können mehrere Kopien hergestellt werden, ohne daß das Leitfähigkeitsbi'd auf dem Aufzeichnungsmaterial wieder neu erzeug» werden müßte.

Beim Ersterzeugen des Leitfähigkeitsbildes auf dem \ufzeichnungsmaterial, das als »Druckplatte« angesehen werden kann, werden die entsprechenden Bereiche derselben zweckmäßigerweise mit Hilfe eines pulsierenden Laserstrahls oder eines Lichtbogens aus dem Zustand hohen Widerstands in den Zustand niedrigen Widerstands übergeführt. Der Laserstrahl kann etwa analog dem einen Fernseh-Leuchtschirm ablastenden Strahl über die gesamte Halbleiterschicht geführt und so gesteuert werden, daß er nur an denjenigen Stellen den Schwellwert überschreitet, die strukturell umgeformt werden sollen.

Die so behandelte »Druckplatte« oder ein Teil desselben wird in einem Abstand von einem eine Elektrode bildenden Element angeordnet, so daß quasi eine elektrische Auftragzelle gebildet wird, in die ein Elektrolyt mit einem Gehalt an geladenen Partikeln

eingebracht wird. Die elektrische Auftragszelie kann auch als Entwicklungsstation bezeichnet werden, mis deren Hilfe ein Auftrag von Überzügen unter Verwendung von Elektroden erfolgt, bei dem geladene Metallionen, geladene organische Teilchen oder dergleichen an einer Elektrode entgegengesetzter Polarität neutralisiert werden. Es handelt sich dabei insbesondere um eine Art Elektrolyse- oder Elektrophoresezelle.

Das speicherfähige Halbleitermaterial wird vorteilhafterweise auf einem metallischen Träger aufgetragen, der mit einer seiner Klemmen an eine Gleichspannungsquelle gelegt ist.

Das andere Elektrodenelement ist dann mit der anderen Klemme der Gleichspannungsquelle verbunden, um die Entwicklungsstation zu bilden. Die geladenen Partikeln bilden die Druckfarbe, die sich an den im niedrigen Widerstand befindlichen Teilen der speichernden Halbleiterschicht niederschlagen. Werden Metallschichten aufgetragen, dann wird die Dicke der »Druckplatte« in den niedrigen Widerstandsbereichen der speichernden Halbleiterschicht erhöht, so daß an der Oberfläche der Platte erhabene Teile geschaffen werden. Diese vermögen wie bei einer üblichen Hochdruckplatte Druckfarbe aufzunehmen.

Bei der bevorzugtesten Ausführungsform der Erfindung bilden die geladenen Farbpartikeln jedoch selbst eine Druckfarbe, die sich leicht durch Direktkontakt des als Druckplatte dienenden Aufzeichnungsmaterials mit einem Blatt Papier oder dergleichen Bildempfangsmaterial übertragen läßt.

Besonders bevorzugt wird eine Ausbildung, bei der die Halbleiterschicht auf einer drehbaren Trommel aufgebracht ist und bei der die Einrichtung zur selektiven Zufuhr einer ersten Energiemenge zu dem die Halbleiterschicht bildenden Aufzeichnungsmaterial und die Entwicklungsstation an gegenüberliegenden Stellen der Trommel angeordnet sind.

Eine Druckstation sollte mit einer Einrichtung zum Anlegen der Oberfläche des zu bedruckenden Bildempfangsmaterials an die mit Farbpartikeln überzogenen Teile der Halbleiterschicht versehen sein. Die Druckstation ist zweckmäßigerweise am Trommelumfang mit Abstand zur ersten Einrichtung zur Zufuhr der ersten Energiemenge und zur Entwicklungsstation angeordnet.

Die Entwicklungsstation kann einen oben offenen Behälter mit Wänden aus elektrischem Isoliermaterial aufweisen, dessen offene Oberseite mit der Unterfläche der um eine horizontale Achse drehbar montierten Trommel gleitend in Berührung steht Der Behälter ist mit einem geladene Partikeln enthaltenden flüssigen Elektrolyten gefüllt und enthält das andere Elektrodenglied. Statt dessen kann die Entwicklungsstation ein Flüssigkeit absorbierendes, mit dem Elektrolyten und den die geladenen Partikeln enthaltenden Materialien imprägniertes bzw. getränktes Polster oder Kissen bzw. eine solche Walze aufweisen, das bzw. die den Trommelmantel oder allgemeiner die speichernde Halbleiferschicht berührt Handelt es sich um eine zylindrische Walze, dann sollte die Berührung mit der Halbleiterschicht abrollend möglich sein.

Werden für die eine Richtung zur Zufuhr von Energie zum Umschalten von dem Zustand hohen Widerstands in den Zustand niedrigen Widerstands vorzugsweise pulsierende Laserstrahlen erzeugt, sollte die zweite Einrichtung zur Rückschaltimg wieder in den stabilen Zustand hohen Widerstands zur Energiezufuhr Wärmestrahlen erzeugen.

An Hand der Figuren sind nun Ausführungsbeispiele

für die Erfindung näher erläutert. Darin zeigt

F i g. 1 eine schematische Veranschaulichung der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, bei der eine Schicht aus speicherndem Halbleitermaterial als Aufzeichnungsmaterial dient und eine Druckplatte bildet, die am Mantel einer umlaufenden Trommel angebracht ist Diese führt ihre verschiedenen, entlang des Umfanges in Abständen liegenden Teile nacheinander an einer Einrichtung zum Einspeichern einer

ίο Anordnung von Zuständen hohen und niedrigen Widerstands an den verschiedenen Einzelteilen der Halbleiterschicht durch selektive Energiezufuhr zu dieser, an einer Entwicklungsstation, einer Druckstaiion. einer Farbabstreifeinrichtung und an einer Löscheinrichtung vorbei,

F i g. 2 einen Ausschnitt in vergrößertem Maßstab im Schnitt durch die Schicht des Halbleitermaterials an der Oberfläche der Trommel gemäß F i g. 1 beim Verlassen der die Entwicklungsstation bildenden Elektrophoresezelle,

Fig.3 Kurven Q und C₂ zur Veranschaulichung der Strom-Spannungs-Charakteristik der im Zustand hohen bzw. niedrigen Widerstandes befindlichen Teile der speichernden Halbleiterschicht am Trommelmantel gemäß F i g. 1 und

F i ψ. 4 eine schematische Veranschaulichung einer anderen Ausführungsform der Erfindung.

Gemäß F i g. 1 weist die Druck- bzw. Kopiervorrichtung eine umlaufende Trommel 2 auf, die mit einem Film oder einer Schicht 4 aus speicherndem Halbleitermaterial an ihrer Mantelfläche überzogen ist. Vorteilhaftesterweise kann das speichernde Halbleitermaterial gleich oder ähnlich dem in der US-PS 32 71591 beschriebenen sein, dessen Einzelteile durch verhältnismäßig kurze Stöße hoher Energie in einen stabilen Zustand hohen Widerstandes und durch verhältnismäßig lange Energiestöße oder durch Erhitzen im Ganzen in einen Zustand niedrigen Widerstandes zurückführbar sind. Die verschiedenen, in Abständen voneinander liegenden Umfangssegmente der Tromme! 2 werden nacheinander an einer Rückführ- oder Löscheinrichtung 5 vorbeigeführt die bei Erregung durch eine Steuereinrichtung 7 (die eine Handsteuerung oder eine Computersteuerung sein kann) auf die Gesamtfläche jedes vorbeigeführten axialen Segments oder auf die daran vorbeigeführten Einzelteile der speichernden Halbleiterschicht 4 Wärme oder Energie in anderer Form richtet und diese axialen Segmente oder die Einzelteile in äußerst vorteilhafter Weise in einen Zustanc niedrigen Widerstandes überführt

In einem weniger bevorzugten Fall könnte diese Rückführ- oder Löscheinrichtung 5 eine Einrichtung zum einleitenden Oberführen sämtlicher Segmente dei speichernden Halbleiterschicht 4 in einen Zustant hohen Widerstandes sein. Diese Alternative dei Erfindung würde jedoch für die meisten praktischei Anwendungsfäfle zu träge sein.

Jedes gelöschte oder zurückgeführte axiale Segmen der speichernden Halbleiterschicht 4 wird nun an eine Aufnahmestation 6 vorbeibewegt, in der ein pulsieren der Energiestrahl 8, insbesondere LASER-Strah entsprechend der Anordnung der mittels der Trommel: zo druckenden Informationen zur Wirkung gebrach wird. Der pulsierende Energiestrahl 8 tastet di Trommelfläche vorzugsweise mit hoher Geschwindig keit in axialer Richtung ab, so daß er jede datenenthaltende Segment der speichernden Halb leherschicht 4 bei dessen Vorbeigang an der Aufnahmt

station 6 verändert, so daß eine gewünschte Anordnung von Bereichen hohen und niedrigen Widerstandes in der Schicht 4 erzeugt wird. Die Abschnitte der speichernden Halbleiterschicht 4, auf die der Energiestrahl 8 eingewirkt hat, werden dann einer Farbauftrag- oder Entwicklungsstation 10 zugeführt, in der an den ausgewählten Einzelteilen der speichernden Halbleiterschicht 4, die sich in ihrem Zustand niedrigen Widerstandes befindet, Druckfarbe in Form elektrisch leitender Partikeln 45 (F i g. 2) angebracht wird. Die mit Druckfarbe überzogenen Teile der Halbleiterschicht 4 werden dann in eine Druckstation 12 bewegt, in der die Druckfarbe an der speichernden Halbleiterschicht 4 auf ein Blatt des Bildempfangsmaterials 14 übertragen wird, das mit der Umfangsgeschwindigkeit der Trommel 2 mit dem Trommelman.el in Berührung kommt. Teile der speichernden Halbleiterschicht 4, die an der Druckstation 12 vorbeigetreten sind, können dann an eine geeignete Farbabstreifeinrichtung 16 heranbewegt werden, die die Beseitigung eines etwaigen, an der Trommeloberfläche zurückgebliebenen Farbüberschusses besorgt, insbesondere wenn eine neue Anordnung von Informationen an der speichernden Halbleiterschicht 4 eingespeichert werden soll. Im übrigen kann, wenn mehrere Kopien ab?.udrucken sind, die Farbabstreifeinrichtung 16 dadurch unwirksam gemacht werden, daß sie von der Trommel fortbewegt wird.

Die E'.nspeieher- bzw. Aufnahmestation 6, in der das Einspeichern von Informationen in die speichernde Halbleiterschicht 4 erfolgt, weist eine Einrichtung 20 zur Erzeugung eines schmalen, genau begrenzten Energiestrahles 8 auf. der bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel ein Laserstrahl ist. Die Einrichtung 20 ist als Laserdiode dargestellt, die unter der Steuerung durch einen l.aserimpulsgenerator 22 einen pulsierenden Laserstrahl 8 erzeugt und liefert. Dieser wird unter dem Einfluß einer ais Strahlenaustasl- bzw. -ablenkeinrichtung ausgebildetem Energiezufuhreinrichtung 21 veranlaßt, die Länge der speichernden Halbleiterschicht 4 mit hoher Geschwindigkeit abzutasten, so daß aufeinanderfolgende Abtastlinien des Laserstrahles 8 in engem Abstand entlang des Trommelumfanges nebeneinanderliegende Segmente oder Linien der Schicht 4 beeinflussen. Die Abtasteinrichtung 21 kann beispielsweise ein in der Technik bekanntes Spiegelsystem sein. Die Erregung des Laserimpulsgenerators 22 erfolgt unter der Steuerung einer Informationssteuereinrichtung 23, die ein an sich bekannter Abtast-Schwärzungsmesser sein kana die Drucksachen abtastet und den hellen und dunklen Flächenteilen der abgetasteten Information entsprechende Impulse entwickelt Die Abtaststeuerung des Schwärzungsmesser; kann mit der Abtasteinrichtung 21 synchron betrieben sein.

Wie bereits angedeutet führen die kurzen Stöße der Laserstrahlenenergie, die auf ausgewählte Flächenteile der speichernden Halbleiterschicht 4 auftreffen, diese ausgewählten Flächenteile aus ihrem Zustand niedrigen Widerstandes in ihren Zustand hohen Widerstandes über, während die von dem Laserstrahl 8 unberührten Teile der Halbleiterschicht in ihrem ursprünglichen gelöschten Zustand niedrigen Widerstandes bleiben.

Gemäß F i g. 3 repräsentieren die Kurven Ci und C2 die Strom-Spannungs-Charakteristik eines Einzelteiles der speichernden Halbleiterschicht 4 in deren Zustand hohen bzw niedrigen Widerstandes, und zwar die Stromstärke /in Abhängigkeit von der Spannung £ Im Zustand niedrigen Widerstandes wirkt ein Einzelteil der Halbleiterschicht 4 als guter elektrischer Leiter Beispielsweise beträgt der Widerstand eines Teiles der Schicht 4 von niedrigem Widerstand ca. 1 Ω/cm, und der Widerstand eines Abschnittes von hohem Widerstand kann 10⁴ Ω/cm betragen. Die Schicht 4 aus speicherndem Halbleitermaterial kann hierbei eine Dicke von nur ca. 10 μιτι haben. Die Angaben des Widerstandes und der Schichtdicke sind jedoch nur beispielhalt, und die Werte können in weiten Grenzen variieren.

Die in F i g. 1 dargestellte Entwicklungsstation 10 ist eine Elektrophoresezelle 26. Diese weist im vorteilhaftesten Fall ein poröses, mit Elektrolyt getränktes Polyester 28, insbesondere eine Walze aus flüssigkeitsabsorbierendem Material, auf, die mit der Halbleiterschicht 4 entlang der ganzen axialen Länge derselben abrollend in Berührung steht. Das walzenartige Polster 28 hat eine mittige Metallwelle, die als Elektrode 29 wirkt, das über einen Leiter 36 mit einer Klemme 38 einer Gleichspannungsquelle 40 verbunden ist. Die andere Klemme 42 der Gleichspannungsquelle 40 ist durch einen Leiter 44 mit dem Metallrahmen der Trommel 2 verbunden. Es sei angenommen, daß die Trommel 2 einen leitfähigen Außenmantel 43 (F i g. 2) hat, der sich in innigem elektrisch leitendem Kontakt mit der Innenfläche der speichernden Halbleiterschicht 4 über deren ganze Ausdehnung befindet. Die Spannung an der Klemme 42 der Gleichspannungsquelle 40 wird also an sämtlichen lnnenflächenteilen der speichernden Halbleiterschicht 4 über den metallischen Trommelmantel 43 angelegt.

Elektrophoresezellen sind in der Technik bekannt und werden bisher zur Anbringung von Farbe oder pigmentierten, tintenartigen Materialien an Elektroden bildenden Flächen verwendet. Der Elektrolyt in einer Elektrophoresezelle enthält im allgemeinen organische Malenalien, beispielsweise emulgierte oder löslich gemachte, undurchsichtige Harze mit darin dispergierten Pigmenten, zusätzliche Oberflächenbehandlungsmittel und im allgemeinen einige organische Lösungsmittel. Allgemein sind die Harzpartikeln derart behandelt. daß sie negativ geladene Partikeln sind. Die Harzpartikeln werden vorzugsweise von dem Teil des Elektrolyts mitgeführt, der sich in den Bereichen des Polsters 28 befindet, die sich innerhalb der Umfangsbereiche derselben befinden. Wenn die Harzpartikeln negativ geladen sind, wird die positive Klemme der Gleichspannungsquelle 40 mit dem Trommelrahmen 43 verbunden, und die wellenartige Elektrode 29 des Polsters 28 wird an die negative Klemme der Gleichspannungsquelle 40 angeschlossen. Die negativ geladenen Harzpartikeln des Polsters 28 werden von den Bereichen der speichernden Halbleiterschicht 4. die sich in einem Zustand niedrigen Widerstandes befinden, angezogen, in denen sie ihre negative Ladung abgeben und neutralisiert werden. Fig.2 veranschaulicht den Vorgang der Elektrophorese, bei dem die geladenen, die Druckfarbe bildenden Farbpartikeln 45 an denjenigen Bereichen 4a der speichernden Halbleiterschicht A aufgetragen werden, die sich im Zustand niedriger Widerstandes befinden. Die auf den Teilen dei

to speichernden halbleiterschicht 4 aufgetragene Druck farbe wird dann auf das an die Oberfläche dei umlaufenden Trommel 2 herangeführte Materialblatt I^ übertragen.

Gemäß F i g. 4 wt das Drucksystem ähnlich dem nacl

^ Fig 1, jedoch mit einer abgewandelten Entwicklungs Station 10' ausgebildet Diese weist nämlich env Elektrophoresezelle auf. die mit einem oben offene Behälter bzw. Gehäuse 50 aus isolierfähigem Materis

versehen ist, dessen obere Wandteile 52-52 flexibel sind und mit dem unteren Teil der umlaufenden Trommel 2 entlang im wesentlichen der gesamten axialen Länge derselben streifend und flüssigkeitsdichtend in Berührung stehen. Das Gehäuse 50 ist mit einem Bad aus flüssigem Elektrolyt 53 gefüllt, der druckfarbebildende Partikeln enthält. Das Elektrolytbad 53 füllt den Raum zwischen denjenigen Teilen der Trommel 2, die sich zwischen den oberen Teilen 52-52 des Gehäuses 50 befinden, und einer am Boden desselben angeordneten und mit dem Elektrolyt 53 in Berührung befindlichen Elektroden 54 aus. Bei dem in Fig.4 dargestellten Ausführungsbeispiel ist angenommen, daß die geladenen, die Druckfarbe bildenden Partikeln, die von der Trommelfläche angezogen werden, eine positive Ladung tragen. Dementsprechend ist die Elektrode 54 an die positive Klemme 42 der Gleichspannungsquelle 40 und der Rahmen der Trommel 2 an die negative Klemme 38 der Gleichspannungsquelle 40 angeschlossen.

Natürlich können die Anschlüsse an die Gleichspannungsquelle 40 vertauscht werden, wenn die geladenen Partikeln in dem Elektrolyten 53 negativ geladen werden, wie dies bei den Partikeln 45 gemäß F i g. 2 der Fall ist.

Die Erfindung ist bei der Konstruktion von Druckplatten mit erhabenen, metallüberzogenen Teilen zur Bildung einer normalen Druckplatte anwendbar, an deren erhabenen Flächen geeignete Einfärbematerialien angebracht werden, die in normaler Weise auf Papierblätter übertragen werden sollen. In diesem Fall könnte die Entwicklungsstation 10' eine Art elektrische Plattierzelle bilden, wenn der Elektrolyt im Gehäuse 50 geeignete positive Metallionen enthält, die von den leitfähigen Teilen der speichernden Halbleiterschicht 4 angezogen und dort gesammelt oder aufgetragen

ίο werden. Eine derartige Druckplatte ließe sich jedoch nicht ohne weiteres verändern.

Die Erfindung schafft also u. a. ein vorteilhaftes, mit hoher Geschwindigkeit betreibbares Drucksyslem unter Verwendung eines speichernden Halbleitermaterials 4 in einer einzigarten, neuen Weise. Wenn das speichernde Halbleitermaterial zur Bildung einer Fläche eines Drucksystems oder eines Teiles einer solchen Fläche verwendet wird, wie dies gemäß der Erfindung vorgesehen ist, lassen sich zahlreiche Vorteile erzielen.

Beispielsweise läßt sich ein bestimmtes, zu druckendes Muster oder ein Satz auch schnell und leicht vorändern oder vollständig löschen und durch ein neues Muster an der gleichen Druckfläche ersetzen. Andererseits kann, wenn ein besonderes Druckmuster an der Halbleitermaterialschicht 4 gebildet ist, dieses zum Reproduzieren zahlreicher Kopien oder Abdrucke in gleicher Weise wie eine herkömmliche Druckplatte verwendet werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Erzeugung eines Leitfähigkeitsbildes auf einem Aufzeichnungsmaterial, welches eine auf einen elektrisch leitfähigen Träger aufgebrachte Schicht aus speicherfähigem Material ist das wahl- und gegebenenfalls nur bereichsweise durch Zufuhr vorgegebener Energiemengen in einen Zustand hohen oder niedrigen elektrischen Wider- »° Standes überführbar ist, wobei das speicherfähige Material durch Zufuhr einer Energiemenge zu ausgewählten Bereichen der Schicht aus dem einen in den anderen Zustand übergeführt und der elektrisch leitfähige Träger anschließend an ein elektrisches Potential gelegt wird, derart, daß elektrisch geladene, eine Druckfarbe bildende Partikeln auf die Bereiche niedrigen Widerstandes aufgebracht und neutralisiert und anschließend auf ein Bildempfangsmaterial übertragen werden, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufzeichnungsmaterial, für welches eine Halbleiterschicht aus speicherfähigem Material mit Schwellwertverhalten verwendet wird, an den ausgewählten Bildbereichen durch einen ersten Schwellwert überschreitende Energiezufuhr in einen stabilen Zustand einer ersten Struktur mit hohem Widerstand und durch einen anderen Schwellwert überschreitende Energiezuruhr in einen stabilen Zustand einer anderen Struktur mit niedrigem Widerstand strukturell verändert wird, wobei die jeweiligen Strukturzustände auch nach Abschaltung der Energie beibehalten bleiben.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine erste Einrichtung (21) zur selektiven Zufuhr einer ersten Energiemenge zu dem Aufzeichnungsmaterial, durch eine Entwicklungsstation (10), insbesondere Elektrolyse- oder Elektrophoresezelle (26), mit deren Hilfe elektrolytisch bzw. elektrophoretisch die Farbpartikeln (45) auftragbar sind, mit einer isoliert zur Halbleiterschicht (4) angeordneten Elektrode (29; 54), mit einem Elektrolyten (53). der die Farbpartikeln (45) enthält und sich zwischen der Halbleiterschicht (4) und der Elektrode (29, 54) befindet und durch eine Gleichspannungsquelle (40), die an die Zellenelektrode (29, 54) und an die Halbleiterschicht (4) angeschlossen ist, derart daß oie geladenen Farbpartikeln (45) in dem Elektrolyten auf die Bereiche (Aa) niedrigen Widerstandes der Halbleiterschicht aufgetragen werden.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Halbleiterschicht (4) auf einer drehbaren Trommel (2) aufgebracht ist und daß die erste Einrichtung (21) zur Zufuhr der ersten Energiemenge und die Entwicklungsstation (10) an gegenüberliegenden Stellen der Trommel (43) angeordnet sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, gekennzeichnet durch eine Druckstation (12) mit einer Einrichtung zum Anlegen der Oberfläche des zu bedruckenden Bildempfangsmaterials (14) an die mit Farbpartikeln (45) überzogenen Teile (Aa) der Halbleiterschicht.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckstation (12) am Trommelumfang mit Abstand zur ersten Einrichtung (21) zur Zufuhr der ersten Energiemenge und zur Entwick

lungsstation (10) angeordnet ist

6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektrolyt in einem mit dem Elektrolyt getränkten Polster (28) enthalten ist, welches die Halbleiterschicht (4) berührt

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet daß das Polster (28) als zylindrische Walze ausgebildet ist die mit der Halbleiterschicht (4) abrollend in Berührung steht

8. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekenn zeichnet daß die Entwicklungsstation (10) ein oben offenes, aus isolierenden Wänden gebildetes Gehäuse (50) ist dessen offenes Ende mit der Halbleiter schicht (4) in Berührung steht und daß der flüssige Elektrolyt (53) das Gehäuse (50) bis zur Höhe der Halbleiterschicht (4) ausfüllt

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekenn zeichnet daß das offene Ende des Gehäuses (50) gleitend mit der Halbleiterschicht (4) in Berührung steht.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Druckstation (12) und der ersten Einrichtung (21) zur Zufuhr der ersten Energiemenge eine zweite Einrichtung (5) zur Zufuhr der zweiten Energiemenge am Trommelumfang angeordnet ist, unter deren Wirkung die im Zustand hohen Widerstandes befindlichen Bereiche der Halbleiterschicht (4) in ihren Zustand niedrigen Widerstandes zurückversetzt werden, derart, daß durch die erste Einrichtung (21) zur Zufuhr der ersten Energiemenge die Halbleiterschicht (4) neu in Bereiche hohen und niedrigen Widerstandes unterteilbar ist.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Einrichtung (21) zur Zufuhr von Energie pulsierende Laserstrahlen (8) erzeugt.

12. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Einrichtung (5) zur Zufuhr von Energie Wärmestrahlung erzeugt.

13. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet daß die zweite Einrichtung (5) zur Zufuhr von Energie derart ausgebildet ist, daß jeweils einem axialen Segment des Trommelmantels Energie zugeführt wird.