DE2025767C3 - Vorrichtung zum Ausdrucken von Informationen - Google Patents
Vorrichtung zum Ausdrucken von InformationenInfo
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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 aiiem 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 Halbleitei'schicht 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 Halbleitermateria), das beispielsweise
in der US-PS 32 71 591 bereits beschrieben ist Solches Halbleitermaterial ist ein speicherfähiges
und kann L-. zwei unterschiedliche stabile Strukturzustände geändert werden, wozu impulsförmig erregte
Energiestrahlen 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 durcA Zufuhr von Energie, gegebenenfalls in der Form von Fr.ergieimpulsen
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 us 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 us 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 Energieimpulssn 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, Wärwstrahlen 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 sowohl elektrische Felder als auch Wärme eine RoHe 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 zusätzlieh
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 Anwendung im Verein mit Wärmeenergie besprochen.
Die Erfindung stellt eine Iniormationsspeichereinrichtung
dar, so daß der Computer der ausgangsseitigen Druckvorrichtung für die Hersteilung 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 Äbtaststrahl erzeugende Vorrichtung so bewegt daß aufeinanderfolgende Abtaststrahlen die Speicherschicht jeweils bis zum Ende der Schriftzeichenzeile abtasten.
Dazu sei bemerkt daß es durchaus möglich ist die Speicherschicht selbst ortsfest anzuordnen und lediglich dafür zu sorgen, daß sich die den Äbtaststrahl 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
dkr Abtastvorrichtung und der Abführvorrichtung;
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
Schichtbereicf-en in den Sperrzustand hohen Widerstandes überführt wird;
Fig.3 eine Aufsicht auf die Trommel zur Veranschaulichung
der Art und Weise, in der auf deren Mantelfläche, 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
F i g. 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 g??n?ich?'-·- -S·? ·*· ohne weitere
Verwendung der Hauptkomponenten der Schaltungsanordnung 10 abrufbar, so daß der Computer für andere
Verwendungszwecke zur Verfugung 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 Ausgangsieitungen 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 Verfugung, denn er wird weder für die weitere Einspeicherung von Informationen an der Trommeloberfläche noch für die Wiedergabe
dieser Informationen gebraucht
Die Dateninfnrmationen 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
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
ίο 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
vereleichu 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
wiederSolen, 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 daß 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
*o Schieberegister 27 und bringt diese Impulse über die
Leitung 34 an einer als LASER-Diode 32 ausgebildeten Energiequelle zur Wirkung und erregt diese während
jedes Impulses, so daß Strahlenimpulse entwickelt und gegen die gewünschten Schichtbereiche 58 an der
♦5 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 mittels
eines Synchronmotors 38 mit fester oder veränderlicher Drehzahl synchronisiert, der einen vierseitigen Reflektor 40 in Drehung versetzt
Wenn der Reflektor 40 umläuft, nimmt in präzisen Winkelstellungen eine der in Bewegung befindlichen
Spiegelflächen einen Energiestrahl 42 von der LASER-Diode auf und richtet diesen gegen die Oberfläche der
Trommel 16, wie dies durch den reflektierten Energiestrahl 42a angedeutet ist Dieser Energiestrahl 42a ist
zwischen einem Einschalt- und einem Ausschaltzustand
moduliert, so daß er den Widerstandszustand der
insbesondere als dünner FDm ausgebildeten speichernden Halbleiterschicht 60 an der Trommel 16 genau an
Punkten verändert, die dem Einschaltzustand des Energiestrahles 42a entsprechen. Wenn der Reflektor
40 umläuft und von einer der Spiegelflächen Strahlenenergie reflektiert wird, wird jedesmal, wenn sich eine
neue Spiegelfläche in der für die Aufnahme des Energiestrahles 42 geeigneten Lage befindet, an der
Trommeloberfläche eine Abtastlinie 44 gezeichnet, so daß einzelne Bereiche 58 an der Trommeloberflache
entlang dieser Abtastlinie 44 hinsichtlich ihres WiderstandszustamJes verändert werden und Einzelteile von
Schriftzeichen, beispielsweise Teile der Schriftzeichen »789« bilden. Die Schriftzeichen »789« werden an einer
Schriftzeichenzeile 46 (F i g. 3) gebildet, die aus mehrere, eng nebeneinanderliegenden Abtastlinien 44
besieht, die schließlich zur Bildung der zusammengesetzten Schriftzeichen kombiniert werden.
Bei einer bevorzugten Ausführuntfiform 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 Speichermate- η
rial an den Einzelstellen bzw. Schichtbereichen 58 entlang der Abtastlinien 44 in den Sperrzustand hohen
Widerstandes über. Dabei ist zu bemerken, daß sich das spipirhprfähige 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 Abtastli-Jen 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 Schaltstellu. & eng benachbart ist Dies kann dadurch js
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 ss
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 es
entspricht Dabei ist zs bemerken, daß die diskretes
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. F i g. 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 F i g. 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 (F i g. 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 Tei! 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 (Fig. 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 Leiterzusland 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
80b bleibend am Körper 84 zu befestigen.
Zuliefern von Energie zu den einzelnen Speicherstellen der Fläche de* 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
ι5 für die Funkenentladung ein Strompfad zur Verfügung
steht. Jedesmal, wenn ein Funken zwischen der Elektrode 90 und der Trommel 16 überspringt, wird dit
Elementarfläche der Trommel 16, die den Funken erhält,
aus ihrem Leiterzustand niedrigen Widerstandes in
μ 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
■•ο 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
♦5 Abtastlinie 44 hinaus verhindern und zur Einleitung
einer neuen Abtastlinie 44 und zur Anbringung einer neuen Gruppe von Funkenentladungsimpulsen an der
Trommeloberfläche dienen.
Claims (7)
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 Speicherainrichtung (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 Strukturiustand gegenüber dem anderen stärker
geordnet ist
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Halblei: nrmaterial 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 \is 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 vorhergehender 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 deF 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 Innpulsgruppen dienendes Schieberegister (27) nachgeschaltet
und der Schieberegisterausgang mittels Steuersignalen vom Befehlsspeicher (21) synchronisiert ist
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