DE2025767B2 - Vorrichtung zum Ausdrucken von Informationen - Google Patents

Description

ίο Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Ausdrucken von Informationen der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 genannten Gattung.

Eine derartige Vorrichtung ist bereits bekannt (US-PS 33 58 081). Energiestrahlen »schreiben« auf eine aus xerographischem Material bestehende Halbleiterschicht die betreffenden Informationen ein, die dort dann »entwickelt« werden und nach Aufstreuen von Tonerpulver und Abdrucken sowie »Einschmelzen« auf Papier dauerhaft sichtbar gemacht werden. Dabei erfolgt die Ablenkung des als Energiestrahl dienenden Lichtstrahls mittels elektrooptischer Kristalle. Der Nachteil dieses »Schreibers« besteht vor allem darin, daß keine stabile Speicherung in der Vorrichtung selbst möglich ist, sondern dazu allenfalls die hergestellte Kopie dient, die durch erneutes Abtasten mit dem Energiestrahl erneut »abgedruckt« werden kann. Bei jeder Umdrehung der die Halbleiterschicht als Mantel aufweisenden Walze wird das dort »induzierte« Muster wieder gelöscht.

Darüber hinaus ist es bekannt (US-PS 32 04 247), mit Hilfe von Elektrodenstiften und elektrischer Spannung dielektrische Filme in bestimmten Bereichen mit elektrischer Ladung zu versehen, so daß dann wiederum durch Anlegen von Tonerpulvern, die sich an den geladenen bzw. nicht geladenen Stellen sammeln, die entsprechenden Muster nach dem Abdruck auf dem zu bedruckenden Körper sichtbar gemacht werden können.
Die Verwendung von Elektrodenstiften ist jedoch aus verschiedenen Gründen höchst unvorteilhaft, zumal die Schreibgeschwindigkeit aufgrund der Trägheit dieser Elemente zu wünschen übrigläßt

Darüber hinaus sind elektrostatische Druckeinrichtungen ähnlicher Art bekannt (GB-PS 8 89 663 und 8 89 664), die ähnliche Nachteile aufweisen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Vorrichtung der eingangs genannten Gattung dahingehend zu verbessern, daß sie beliebig viele Abdrucke erzeugen kann, ohne daß jeweils erst ein bereits hergestellter Abdruck wieder abgetastet und hiervon ein entsprechender Energiestrahl hergestellt werden muß. Mit anderen Worten soll eine echte Speicher-Druckvorrichtung geschaffen werden, bei der auch noch nach langer Zeit ohne erneutes »Einschreiben« von Informationen beliebig lang und beliebig oft abgedruckt werden kann. Außerdem ist erwünscht, trotz der Speichermöglichkeit auch einzelne Teile des Musters, beispielsweise durch Löschen oder Überlagern, ändern zu können.

Die Erfindung besteht in der im Kennzeichenteil des Patentanspruches 1 genannten Merkmalskombination.

Die Erfindung ermöglicht die Lösung der oben genannten Aufgabe und vermag beliebig oft und beliebig lang Abdrucke zu erzeugen, wenn die Datenverarbeitungsanlage od. dgl. erst einmal die entsprechenden Ausgangssignale erzeugt hat, die zum Ausdrucken der Informationen erforderlich sind. Dadurch ist es auch möglich, die Datenverarbeitungsanlage

selbst stärker zu belegen oder für andere Aufgaben nutzbar zu machen, wenn die entsprechenden Informationen erst einmal in die erfindungsgemäße Vorrichtung eingegeben sind, ohne daß sie dort gelöscht werden und während das Ausdrucken ablaufen kann.

Das bei der Erfindung verwendete Doppelspeichersystem benutzt spezielles Halbleitermaterial, das beispielsweise in der US-PS 32 71 591 bereits beschrieben ist. Solches Halbleitermaterial ist ein speicherfähiges und kann in zwei unterschiedliche stabile Strukturzustände geändert werden, wozu impulsförmig erregte Energiestrattien dienen. Der Einbau eines sogenannten »Vorspeichers« ermöglicht dabei das genannte »Doppelspeichersystem«.

Besonders zweckmäßig ist die Verwendung eines Halbleitermaterials mit einem änderbaren elektrischen Widerstand als physikalischer Zustandsgröße, das sich normalerweise im Zustand niedrigen elektrischen Widerstands befindet; das abzudruckende Material ist dann ein elektrostatisch haftfähiges. Nimmt man an, daß sich die Halbleiterschicht in ihrem stabilen Zustand hohen elektrischen Widerstandes befindet, so lassen sich gewünschte Einzelstellen derselben durch Zufuhr von Energie, gegebenenfalls in der Form von Energieimpulsen von ausreichender Dauer von insbesondere 1 bis 100 ms und darüber in einen stabilen Zustand niedrigen elektrischen Widerstandes überführen, der dann eingespeichert bleibt Diese Einzelstellen können dann durch Zufuhr von Energie, gegebenenfalls in der Form von Energieimpulsen bedeutend kürzerer Dauer von insbesondere 10 μβ oder darunter in den anderen stabilen Zustand hohen Widerstandes zurückgeführt werden, der wiederum eingespeichert bleibt.

Wird andererseits angenommen, daß sich die Halbleiterschicht in ihrem stabilen Zustand niedrigen Widerstandes befindet, so können ausgewählte Einzelstellen derselben durch Zufuhr von Energie, gegebenenfalls in der Form von Energieimpulsen sehr kurzer Dauer von insbesondere 10 μ5 oder darunter in einen Zustand hohen Widerstandes übergeführt werden; dieser wird darin gespeichert. Derartige gewünschte Einzelteile können durch Zufuhr von Energie, gegebenenfalls in der Form von Energieimpulsen ausreichender Dauer von insbesondere 1 bis 100 ms oder darüber wieder in den stabilen Zustand niedrigen Widerstandes zurückgeführt werden, der dann eingespeichert ist.

In seinem stabilen Zustand hohen Widerstandes hat das speichernde Halbleitermaterial eine im wesentlichen ungeordnete bzw. im allgemeinen amorphe Struktur mit allenfalls nur örtlicher Ordnung und/oder örtlichen Bindungen der Atome. Der andere stabile Strukturzustand ist ein geordneterer, insbesondere in Richtung zu einem kristallinartigen Zustand. Änderungen von dem einen in den anderen Strukturzustand können neben der Änderung des elektrischen Widerstandes auch eine Änderung der Dielektrizitätskonstanten oder anderer physikalischer Größen hervorrufen. Darüber hinaus sind auch unterschiedliche Ausmaße der Änderungen möglich, so daß verschiedene »Grautöne« reproduziert werden können. Auch der Brechungsindex, das Reflexions-, Absorptions- und Leitvermögen gegenüber elektromagnetischer Energie, beispielsweise Licht, und die Streufähigkeit gegenüber Partikeln können durch solche Strukturänderungen verändert werden.

Die Energie kann z. B. in der Form von elektrischen Feldern, Wärmestrahlen oder deren Kombination angewendet werden, wobei Wärme die einfachste Anwendung ist. Wenn beispielsweise Energie in der Form von elektrischer Spannung oder elektrischem Strom verwendet wird, können sowohJ elektrische Felder als auch Wärme eine Rolle spielen. Wenn Energie in der Form von elektromagnetischer Energie vorliegt, wie im Falle von Photoblitzlicht, können sowohl Strahlung als auch Wärme beteiligt sein. Wenn die Energie in der Form von Korpuskularstrahlen, beispielsweise als Elektronen-, Protonen- oder insbesondere LASER-Strahlen, verwendet wird, kann zusätz-Hch zur Wärmewirkung auch ein Beladen und Überfluten des Halbleitermaterials mit Stromträgern auftreten, das durch die hohe Dichte der örtlichen Zustände in dem verbotenen Band ermöglicht wird. Da Wärmeenergie z. B. auch von einem erhitzten Draht oder als Heißluftstrom am leichtesten zu benutzen und zu erklären ist, wird die Erfindung anhand ihrer Anivendung im Verein mit Wärmeenergie besprochen.

Die Erfindung stellt eine Informationsspeichereinrichtung dar, so daß der Computer der ausgangsseitigen Druckvorrichtung für die Herstellung jeder einzelnen Kopie eines Satzes zahlreicher Kopien keine weiteren Signale zu liefern braucht Mit anderen Worten, der Computer wird lediglich für den ursprünglichen Einspeichervorgang benötigt und kann dann für andere Zwecke verwendet werden. So ist es zweckmäßig, wenn mehrere Steuersignale aus der Ausgangsinformation des Computers geschaffen werden, von denen jeweils ein erstes Steuersignal zum Schalten in die betreffende Grund- bzw. Schaltstellung, ein zweites Steuersignal zum Abtasten längs der betreffenden Abtastlinie und ein drittes Steuersignal zum Modulieren der Energie verwendet werden. Das Weiterschalten kann dann beispielsweise in Abhängigkeit von einem vierten Steuersignal erfolgen, sofern das Ende der Abtastlinie mit Hilfe einer gesonderten Abfühleinrichtung oder auf andere Weise festgestellt worden ist. Dabei ist es auch möglich, die jeweilige IST-Schaltstellung zu ermitteln und daraus ein erstes Stellungssignal zu erzeugen, das mit einem zweiten Stellungssignal, das der gewünschten SOLL-Schaltstellung entspricht, verglichen wird, so daß die ermittelte Abweichung dieser beiden Stellungssignale zum Weiterschalten bzw. Bewegen der Speicherschicht in die gewünschte Stellung verwendet wird.
Dazu sei bemerkt, daß es durchaus möglich ist, die Speicherschicht selbst ortsfest anzuordnen und lediglich dafür zu sorgen, daß sich die den Abtaststrahl erzeugende Vorrichtung so bewegt, daß aufeinanderfolgende Abtaststrahlen die Speicherschicht jeweils bis zum Ende der Schriftzeichenzeile abtasten.

so Die Erfindung soll nachstehend an Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. In der Zeichnung zeigt

F i g. 1 eine schematische Darstellung der Schaltvorrichtung für die Trommel und der Energiequelle sowie der Abtastvorrichtung und der Abfüllvorrichtung;

Fig.2 eine schematische Darstellung zur Veranschaulichung einer auf einer Trommel befindlichen als Speicherschicht dienenden Halbleiterschicht mit veränderbarem Widerstand im Leiterzustand niedrigen Widerstandes, der durch Energiestrahlen an diskreten Schichtbereichen in den Sperrzustand hohen Widerstandes überführt wird;

F i g. 3 eine Aufsicht auf die Trommel zur Veranschaulichung der Art und Weise, in der auf deren Mar/elfläche, d. h. auf der Halbleiterschicht, Schriftzeichen aufgezeichnet werden;

F i g. 4 eine vergrößerte ausschnittsweise Darstellung eines Teiles der Schicht auf der Trommel zur Veranschaulichung eines abgewandelten Verfahrens zur

Bildung von Schriftzeichen;

Fig.5 eine schematische Darstellung zur Veranschaulichung einer Vorrichtung zum schnellen Ausdrukken zahlreicher Kopien der an der Trommel gespeicherten Informationen und

Fig.6 eine abgewandelte Ausführungsform der Abtastvorrichtung unter Verwendung einer Funkenoder Lichtbogen- Entladungsvorrichtung.

Gemäß F i g. 1 ist die zur Steuerung der Vorrichtung dienende Schaltungsanordnung 10 mit einer Energiequelle 32 und einer Abtastvorrichtung 12 sowie einer Schaltvorrichtung 14 versehen. Die Schaltungsanordnung 10 erzeugt als Informationen binär-numerische oder sonstige Ausgangssignale, die an den Ausgangsleitungen 17 des Computers 18 erscheinen und von denen einige mittels der Druckvorrichtung vervielfältigt werden sollen. Die Informationen werden an der Oberfläche der Trommel 16 an genau festgelegten Orten dauerhaft gespeichert. Sie ist ohne weitere Verwendung der Hauptkomponenten der Schaltungsanordnung 10 abrufbar, so daß der Computer für andere Verwendungszwecke zur Verfügung steht, während gleichzeitig von der Trommel 16 Nachrichten abgerufen oder abgelesen werden.

Die Schaltungsanordnung 10 ist hier mit einer Datenverarbeitungsanlage, dem Computer 18, verbunden, der Eingangssignalinformationen in Lochband-, Magnet-, Lochkartenform oder ähnlicher Form erhalten kann. Die Eingangssignalinformationen werden der Reihe nach oder in paralleler Form (nebeneinander) verarbeitet und einer Daten-Decodiereinrichtung 20 über die Ausgangsleitungen 17 zugeliefert. Hier werden die Eingangssignalinformationen von der decodierenden und übersetzenden Daten-Decodiereinrichtung 20 verarbeitet und in Dateninformationen und Befehlsinformationen für die direkte Auslösung der mannigfaltigen Funktionen der Komponenten der Vorrichtung umgesetzt Zunächst werden die Daten- und Befehlsinformationen von der Informationensteuerung 19 getrennt, die die unterschiedlichen Arten von Informationen einem Befehlsspeicher 21 bzw. einem Datenspeicher 23 zuliefert, in denen die Informationen gespeichert und von diesen in der richtigen Reihenfolge abgenommen werden. Nachdem sämtliche Informationen in der ihr zugeordneten Speichereinheit eingespeichert sind, steht der Computer 18 für andere Verwendungszwecke zur Verfügung, denn er wird weder für die weitere Einspeicherung von Informationen an der Trommeloberfläche noch für die Wiedergabe dieser Informationen gebraucht.

Die Dateninformationen sind diejenigen Informationen, die an der Trommel 16 gespeichert und von ihr reproduziert werden. Diese Dateninformationen werden mittels eines Datenübersetzers 25 in Impulsgruppen umgewandelt, die vorzugsweise dem auf dem hellen Hintergrund der Druckfläche des zu bedruckenden Körpers 84 herzustellenden, dunkel gefärbten Aufdruck entsprechen. Diese Impulsgruppen bilden ein Muster oder eine Anordnung, die den Einzelteilen der betreffenden, an der Trommeloberfläche in einer einzigen Abtastlinie 44 aufzuzeichnenden Schriftzeichenzeilen entsprechen. Die Impulsgruppen werden als Markierungen zwischenzeitlich in verschiedenen Abschnitten eines Schieberegisters 27 gespeichert und von diesem synchronisiert oder der Reihe nach entnommen. Der Ausgang des Schieberegisters 27 ist mittels Steuersignalen vom Befehlsspeicher 21 synchronisiert, die auch die Tätigkeit der übrigen Komponenten der Vorrichtung gemäß F i g. 1 steuert.

Eine Motorsteuerung 22 erhält ein Startsignal vom Befehlsspeicher 21 und steuert anschließend die Tätigkeit eines Schrittschaltmotors 24 über die Leitung 26 für die genaue Schrittschaltung der Winkelstellung der Trommel 16. Der Schrittschaltmotor 24 kann ein Untersetzungsgetriebe aufweisen, so daß jeder Motorschritt einem kleinen Bruchteil einer Umdrehung der Trommel 16, beispielsweise einer Winkelminute einer Umdrehung, entspricht. Jedesmal, wenn der Schrittschaltmotor 24 unter der Steuerung durch ein Signal von der Motorsteuerung 22 in eine neue Stellung schaltet, entwickelt ein Stellungsfühler 26a ein Signal entsprechend dieser Schaltbewegung.

Ein Ausgangssignal von der Motorsteuerung 22 wird auch an einen Prüfkreis 28 für die Motorstellung geliefert, der seinerseits das Ausgangssignal vom Stellungsfühler 26a erhält und diese Signale miteinander vergleicht, um festzustellen, ob der Schrittschaltmotor 24 tatsächlich in eine neue Stellung geschaltet hat. Wenn aus irgendeinem Grunde der Motor 24 unter der Steuerung durch einen daran zur Wirkung gebrachten Impuls nicht um einen Schritt weiterschaltet, gibt der Prüfkreis 28 durch das Signal vom Stellungsfühler 26a an, daß ein Impuls zur Wirkung gebracht worden ist. Er veranlaßt die Motorsteuerung 22, den vorher abgegebenen, jedoch wirkungslos gebliebenen Impuls zu wiederholen, bis der Motor 24 schaltet Für den Fall, daß der Motor 24 trotzdem nicht schaltet, kann eine geeignete Sicherheitseinrichtung vorgesehen sein, die die Vorrichtung stillsetzt und dem Benutzer die Art der Störung anzeigt. Der Prüfkreis 28 ist auch mit dem Schieberegister 27 verbunden, so da G er den Ausgang des Schieberegisters 27 sperrt und weitere Impulse von diesem nicht abgenommen werden, bis die Trommel 16 einwandfrei in die nächste Stellung weitergeschaltet ist Wenn sich die Trommel 16 in der gewünschten

Stellung befindet, erhält eine Steuereinrichtung 30 für LASER-Strahlen die Reihe von Impulsen von dem Schieberegister 27 und bringt diese Impulse über die Leitung 34 an einer als LASER-Diode 32 ausgebildeter Energiequelle zur Wirkung und erregt diese während jedes Impulses, so daß Strahlenimpulse entwickelt und gegen die gewünschten Schichtbereiche 58 an dei Oberfläche der Trommel 16 gerichtet werden. Die Strahlenabtastung erfolgt mit Hilfe einer Abtastvorrichtung 12, die ein lineares Abtasten in der Achsrichtung der Trommelfläche vornimmt Bei einer Ausführungsform der Erfindung sind die Strahlenimpulse mittel:

so eines Synchronmotors 38 mit fester oder veränderliche! Drehzahl synchronisiert, der einen vierseitigen Reflektor 40 in Drehung versetzt

Wenn der Reflektor 40 umläuft, nimmt in präziser Winkelstellungen eine der in Bewegung befindlicher Spiegelflächen einen Energiestrahl 42 von der LASER Diode auf und richtet diesen gegen die Oberfläche dei Trommel 16, wie dies durch den reflektierten Energie strahl 42a angedeutet ist. Dieser Energiestrahl 42a is zwischen einem Einschalt- und einem Ausschaltzustanc moduliert, so daß er den Widerstandszustand dei insbesondere als dünner Film ausgebildeten speichernden Halbleiterschicht 60 an der Trommel 16 genau ar Punkten verändert, die dem Einschaltzustand de; Energiestrahles 42a entsprechen. Wenn der Reflektoi 40 umläuft und von einer der Spiegelflächen Strahlen energie reflektiert wird, wird jedesmal, wenn sich eint neue Spiegelfläche in der für die Aufnahme de! Energiestrahles 42 geeigneten Lage befindet, an dei

Trommeloberfläche eine Abtastlinie 44 gezeichnet, so daß einzelne Bereiche 58 an der Trommeloberfläche entlang dieser Abtastlinie 44 hinsichtlich ihres Widerstandszustandes verändert werden und Einzelteile von Schriftzeichen, beispielsweise Teile der Schriftzeichen s »789« bilden. Die Schriftzeichen »789« werden an einer Schriftzeichenzeile 46 (F i g. 3) gebildet, die aus mehreren, eng nebeneinanderliegenden Abtastlinien 44 besteht, die schließlich zur Bildung der zusammengesetzten Schriftzeichen kombiniert werden. ι ο

Bei einer bevorzugten Ausfiyirungsform der Erfindung befindet sich das Speichermaterial von veränderbarem Widerstand an der Oberfläche der Trommel 16 in seinem Leitfähigkeitszustand niedrigen Widerstandes, und die Energiestrahlen 42a führen das Speichermaterial an den Einzelstellen bzw. Schichtbereichen 58 entlang der Abtastlinien 44 in den Sperrzustand hohen Widerstandes über. Dabei ist zu bemerken, daß sich das speicherfähige Material veränderbaren Widerstandes im weniger erwünschten Fall ursprünglich auch im Zustand hohen Widerstandes befinden kann und dann die Schichtbereiche 58 desselben, je nach Art und Charakter der auszudruckenden Reproduktion, d. h. je nachdem, ob es sich um eine Positiv- oder Negativwiedergabe handelt, in den Zustand niedrigen Wider- Standes übergeführt werden.

Bei der Drehung des Reflektors 40 wird, jedesmal wenn sich eine neue Spiegelfläche in der für die Aufnahme des Energiestrahles 42 geeigneten Lage befindet, eine neue der aufeinanderfolgenden Abtastlinien 44 gebildet Durch Abtasten der Anfangs- oder Endstellung jeder der Abtastlinien 44 werden Steuersignale für das Weiterschalten der Trommel 16 in eine neue Stellung entwickelt, die der vorangegangenen Schaltstellung eng benachbart ist Dies kann dadurch geschehen, daß für die Aufnahme eines Lichtsignals von einer Lichtquelle 50 oben auf dem Reflektor 40 ein Hilfsreflektor 48 montiert ist, der das Licht zurück zu einem Fühler 52, gegebenenfalls einer Photozelle od. dgl., reflektiert, wo ein Ausgangssignal entwickelt wird, das über eine Leitung 55 der Motorsteuerung 22 zugeliefert wird, die ihrerseits ein Signal an den Schrittschaltmotor 24 liefert, um die Trommel 16 in die nächste Schaltstellung zu bewegen. Nachdem die Trommel 16 in ihre neue Schaltstellung weiterbewegt worden ist in der sie die nächste Abtastlinie 44 empfängt, liefert der Motorstellungsprüfer ein Steuersignal an das Schieberegister 27, das die Steuereinrichtung 30 und die LASER-Diode 32 veranlaßt, die nächste Impulsgruppe zu erzeugen und die nächste Folge von Punkten an der Trommeloberfläche zu bilden.

Dieser Vorgang wird für jede der eine Schriftzeichenzeile 46 bildenden Abtastlinien 44 wiederholt, bis die zusammengesetzten Schriftzeichen dieser Schriftzeichenzeile 46 an der Oberfläche der Trommel 16 gebildet sind.

Das Verfahren zur Bildung von Schriftzeichen entlang der Schriftzeichenzeile 46 wird am besten durch F i g. 2,3 und 4 veranschaulicht, in denen Ausschnitte aus der Trommeloberfläche dargestellt sind und die erkennen lassen, daß die zusammengesetzten Schriftzeichen »789« aus einer Vielzahl von Abbildungspunkten bzw. diskreten Schichtbereichen 56 aufgebaut sind, deren jeder einem Schichtbereich 58 der Halbleiterschicht 60 im Sperrzustand hohen Widerstandes entspricht Dabei ist zu bemerken, daß die diskreten Schichtbereiche 56 für das menschliche Auge erkennbar sein können, aber nicht müssen. Das in Fig.3 veranschaulichte Verfahren bildet einen groben Umriß der Schriftzeichen, der dadurch erzeugt wird, daß der Energiestrahl 42a innerhalb der eine Abtastlinie 44 bildenden Impulsgruppe innerhalb einer Elementarfläche bzw. eines Schichtbereichs 58 nur zur Bildung eines einzigen Abbildungspunktes bzw. diskreten Schichtbereichs 56 angeschaltet wird. Fig.4 zeigt hingegen ein Verfahren zur Feinauflösung von Schriftzeichen durch Anschalten des Energiestrahles 42a innerhalb der die Abtastlinie 44 bildenden Impulsgruppe in solcher Weise, daß innerhalb jeder der Schichtbereiche 58 mehrere Abbildungspunkte bzw. diskrete Schichtbereiche 56 gebildet werden.

Ein Teilschnitt der Trommel 16 ist in Fig.2 veranschaulicht Dort sind die Halbleiterschicht 60 mit veränderbarem Widerstand und die Energiequelle 62, die den Energiestrahl 42 gegen die Trommeloberfläche richtet, in stark vereinfachter Form angedeutet Die Halbleiterschicht 60 ist im Leiterzustand niedrigen elektrischen Widerstandes dargestellt, und der Schichtbereich 58 an der Einzelstelle befindet sich im Sperrzustand hohen Widerstandes. Um diese Veränderung des Widerstandszustandes zu erzielen, wird der Energiestrahl 42 intermittierend gemacht, so daß Energiestrahlenimpulse 64 von verhältnismäßig kurzer zeitlicher Dauer, beispielsweise von etwa 1 ns, erzeugt werden, durch die das Material in seinen stabilen Sperrzustand hohen Widerstandes übergeführt wird. Wenn erwünscht ist, den Schichtbereich 58 wieder aus seinem Zustand hohen Widerstandes in den Zustand niedrigen Widerstandes zurückzuführen, wird der Energiestrahl 42 als Energiestrahlimpuls 66 größerer Impulsbreite zur Erzielung dieser Änderung moduliert

Zur Rückführung sämtlicher Teile der speichernden Halbleiterschicht 60, die sich im Sperrzustand hohen Widerstandes befinden, in einen Leiterzustand niedrigen Widerstandes ist eine Löscheinrichtung 68 (Fig. 1) vorgesehen, die die gesamte Fläche der Trommel 16 für die Aufnahme und Speicherung neuer Informationen bereitmacht Diese Löscheinrichtung 68 ist an einen Löschsteuerkreis 70 angeschlossen, der einen Teil der Daten-Decodiereinrichtung 20 bildet und Steuersignale vom Befehlsspeicher 21 beispielsweise dann erhält, wenn die gewünschte Anzahl von Kopien eines Informationssatzes hergestellt worden ist und diese Information von der Trommeloberfläche vor dem Einspeichern einer neuen Information gelöscht werden muß. Wenn andererseits erwünscht ist, nur ganz bestimmte Stellen des speichernden Materials an der Trommel 16 in seinen Löschzustand zurückzuführen, dann kann der LASER-Strahl so geführt werden, daß er genau auf diese Speicherstellen der Trommel 16 gerichtet wird, und es können Impulse von verhältnismäßig langer Dauer erzeugt werden, um an diesen Speicherstellen das Halbleitermaterial aus seinem Einstellzustand hohen Widerstandes in seinen Löschzustand niedrigen Widerstandes überzuführen.

Die Information wird von der Trommelfläche mittels einer Lesevorrichtung 72 (F i g. 1 und 5) abgerufen, die von einem Lesesteuerkreis 74 gesteuert sein kann, der einen Teil der Daten-Decodiereinrichtung 20 bildet und vom Befehlsspeicher 21 betätigt wird. Die Lesevorrichtung 72 kann auch durch getrennte Einrichtungen gesteuert sein, so daß sie unter getrennter Steuerung durch die Bedienungsperson mehrere Abdrucke der gespeicherten Information erzeugt

Die Lesevorrichtung 72 kann, wie in F i g. 5 gezeigt, eine Anordnung enthalten, in der das Abrufen der

Information erfolgt, indem die Halbleiterschicht 60 mit Mitteln zum Erzeugen eines Aufruckes, beispielsweise mit elektrischer Ladung, versehen wird, und an den geladenen Teilen des Speicherfilmes bzw. der Halbleiterschicht 60 Material zum Herstellen der Drucke, beispielsweise haftfähige Tonerpulverteilchen, angebracht werden, die dann auf eine Aufnahmefläche bzw. den zu bedruckenden Körper 84 übertragen und an diesem befestigt werden.

Wie oben bereits erwähnt, befindet sich die Halbleiterschicht 60 ursprünglich im Leiterzustand niedrigen Widerstandes, und von der LASER-Diode 32 gelieferte Energie in Form des Energiestrahles 42 führt gewünschte Schichtbereiche 58 aus ihrem Leiterzustand niedrigen Widerstandes in ihren Sperrzustand hohen Widerstandes über. Durch Bewegen des Energiestrahles 42 in bezug auf die Trommel 16 in deren Längsrichtung entlang jeder Abtastlinie 44 und durch Pulsieren des Energiestrahles 42 kann in der Halbleiterschicht 60 eine gewünschte Anordnung von Informationen erzeugt und eingespeichert werden.

Die elektrischen Ladungen werden von einer als elektrischer Ladungsgenerator ausgebildeten Ladungsquelle 76 erzeugt, die diejenigen diskreten Schichtbereiche 56, die sich im Sperrzustand hohen Widerstandes befinden, mit elektischen Ladungen versieht, während an denjenigen Teilen der Halbleiterschicht 60, die sich im Leiterzustand niedrigen Widerstandes befinden, keine Ladungen auftreten, da wegen des niedrigen Widerstandes an den letzteren Teilen die elektrische Ladung abgeleitet wird. Die an der Halbleiterschicht 60 erzeugten Ladungen sind mit (+) bezeichnet In der Nähe der Trommeloberfläche ist ein Behälter 78 mit Tonerpartikeln als Abdruck erzeugenden Material 80 angeordnet, die aus dem Behälter 78 von den aufgeladenen Teilchen der Halbleiterschicht 60 angezogen werden. Diese wird dann mit den daran angehefteten Tonerpartikeln an einer Walze 82 vorbeigeführt, die den zu bedruckenden Körper 84 aus beispielsweise Papier od. dgl. trägt. Das Material 80 wird an der Walze 82 auf den Körper 84 übertragen und stellt dort einen Abdruck 80a dar. Die elektrisch geladenen Tonerpartikel des Abdrucks 80a bewegen sich nun mit dem bandförmigen Körper 84 zusammen an einem Heizelement 86 vorbei, das genügend Wärme liefert, um die Tonerpartikel in Form eines Abdrucks 806 bleibend am Körper 84 zu befestigen.

Fig.6 zeigt eine abgewandelte Energiequelle zum Zuliefern von Energie zu den einzelnen Speicherstellen

' der Fläche der Trommel 16, um Informationen einzuspeichern. Bei der Ausführungsform nach F i g. 6 kann natürlich die Vorrichtung gemäß F i g. 1 verwendet werden, um die mannigfaltigen Funktionen der Vorrichtung der Reihe nach zu steuern. Hier ist die der Oberfläche der Trommel 16 zugeführte Energie in der Form einer Funkenentladung zwischen der Trommeloberfläche und einer Elektrode 90, die z. B. mit einer

to Hochspannungsquelle verbunden ist, die innerhalb eines Gehäuses 91 montiert sein kann. Die Funkenentladung kann als schmaler Energiestrahl, ähnlich dem von der LASER-Diode 32 entwickelten, betrachtet werden. In diesem Fall kann die Trommel 16 geerdet sein, so daß

'5 für die Funkenentladung ein Strompfad zur Verfügung steht Jedesmal, wenn ein Funken zwischen der Elektrode 90 und der Trommel 16 überspringt, wird die Elementarfläche der Trommel 16, die den Funken erhält, aus ihrem Leiterzustand niedrigen Widerstandes in ihren Sperrzustand hohen Widerstandes oder umgekehrt, je nach der zeitlichen Dauer der Funkenentladung, übergeführt Das Gehäuse 91 ist an einer mittels eines Reversionsmotors 93 angetriebenen Spindel 92 montiert und wandert, je nach Drehrichtung der Spindel 92, vom einen Ende der Trommel 16 zum anderen. Das Anschalten des Reversionsmotors 93 für den einen oder den anderen Drehsinn kann mittels einer Hilfsfunktionssteuerung bewirkt werden, die ein Teil der Daten-Decodiereinrichtung 20 (F i g. 1) ist und, je nach Bedarf, auch andere Hilfsfunktionen erfüllen kann; beispielsweise kann die Funkenentladungsvorrichtung sowohl bei deren Hin- als auch während deren Herbewegung in Betrieb sein, so daß die für die Rückbewegung der Funkenentladungsvorrichtung zu ihrer Ausgangsstelle erforderliche Zeit ebenfalls genutzt wird. Eine Führungsstange % ist durch einen Ansatz 97 am Gehäuse 91 hindurchgeführt und verhindert ein Verdrehen der Elektroden 90 und hält daher einen gleichmäßigen Abstand zwischen der Elektrodenspitze und der Oberfläche der Trommel 16 aufrecht. Zum Ermitteln der Endstellungen der Bewegung des Gehäuses 91 und zum Stillsetzen der umlaufenden Spindel 92 sind zwei Grenzschalter als Fühler 98, 99 vorgesehen, die eine Weiterbewegung der Elektrode 90 über das Ende jeder Abtastlinie 44 hinaus verhindern und zur Einleitung einer neuen Abtastlinie 44 und zur Anbringung einer neuen Gruppe von Funkenentladungsimpulsen an der Trommeloberfläche dienen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Ausdrucken von Informationen, bei der ein Energiestrahl von einer mittels elektrischer Signale beaufschlagten Steuereinrichtung gesteuert wird und eine Halbleiterschicht schrittweise längs Abtastlinien derart abtastet, daß sich entsprechend dem Informationsinhalt des Energiestrahls eine physikalische Zustandsgröße diskreter abgetasteter Schichtbereiche bis zur Herstellung eines den Informationen entsprechenden Musters auf der Halbleiterschicht ändert, das mit Hilfe von einem selektiv dem Muster oder dessen Negativ entsprechend an den betreffenden Schichtbereichen der Halbleiterschicht haftfähigen, Abdruck erzeugenden, Material auf den zu bedruckenden Körper abbildbar ist, gekennzeichnet durch die Kombination mit einer Datenverarbeitungs- od. dgL Signale abgebenden Anlage mit der Maßgabe, daß eine die Signale speichernde Speichereinrichtung (21, 23, 27) mit der Steuereinrichtung (30) gekoppelt ist, die in Abhängigkeit von den gespeicherten Signalen jeweils eine Gruppe von Erregungsimpulsen erzeugt, die den Energiestrahl (42,42a,) zum Abtasten einer reversibel speichernden Halbleiterschicht (60) impulsförmig erregt, wobei die Halbleiterschicht hierdurch an diskreten Schichtbereichen (56) zwischen einem ersten beim Abschalten der Energie unbegrenzt stabilen Strukturzustand und einem zweiten gleichfalls unbegrenzt stabilen Strukturzustand änderbar ist, von denen ein Strukturzustand gegenüber dem anderen stärker geordnet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Halbleitermaterial mit einem änderbaren elektrischen Widerstand als physikalischer Zustandsgröße verwendet ist, und daß das abzudruckende Material ein elektrostatisch haftfähiges ist, das selektiv an Bereichen des Halbleitermaterials anbringbar ist, die sich in dem Zustand hohen Widerstandes befinden.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zum Umschalten diskreter Schichtbereiche (56) der Halbleiterschicht (60) in den anderen Strukturzustand zeitlich kurze Energiestrahlimpulse (64) von bis zu 10 μβ und zum Zurückschalten der diskreten Schichtbereiche (56) in den normalen Strukturzustand zeitlich lange Energiestrahlimpulse (66) von mindestens 1 ms dienen.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Energiestrahl (42; 42a) optische Energie in Form von LASER-Energie dient, und daß als Steuereinrichtung (30) eine Laserstrahl-Steuereinrichtung verwendet ist

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Halbleiterschicht (60) auf einer rotierbaren Trommel (16) oder Walze befindet, und daß die Abtastlinien (44) in Achsrichtung derselben verlaufen.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Speichereinrichtung einen zum Auslösen von Befehlsimpulsen dienenden Befehlsspeicher (21) und einen zur Speicherung der auszudruckenden Informationen dienenden Datenspeicher (23) aufweist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß dem Datenspeicher (23) ein zur Bildung der Impulsgruppen dienender Datenübersetzer (25) und ein zur Speicherung der Impulsgruppen dienendes Schieberegister (27) nachgeschaltet und der Schieberegisterausgang mittels Steuersignalen vom Befehlsspeicher (21) synchronisiert ist