DE2346923A1 - Vorrichtung zum beschreiben von papier mit geringem absorptionsvermoegen mittels einer lichtquelle grosser intensitaet - Google Patents

Description

Vorrichtung zum Beschreiben von Papier mit geringem Absorptionsvermögen mittels einer Lichtquelle großer Intensität

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Beschreiben von Papier oder anderen Aufzeichnungsträgern, die gegenüber Licht einen großen Reflexionsfaktor oder große Transparenz oder beides besitzen und deren Oberfläche sich unter Wärmeeinwirkung farblich ändert, unter Verwendung einer Lichtquelle großer Intensität. Schnelle EDV-Anlagen erfordern zum Ausdruck von Daten Aufzeichnungsvorrichtungen von hoher Geschwindigkeit. Die Massenträgheit der bewegten Teile in diesen AufzeichmAngsvorrichtungen setzen dabei der zu erzielenden Aufzeichnungsgeschwindigkeit Grenzen, die nur durch einen enormen konstruktiven Aufwand verbunden mit sehr hohen Kosten überwunden werden können.

Nach Erfindung des Lasers wurden Vorrichtungen zum Drucken sichtbar verbleibender Zeichen mittels einer Lichtquelle hoher Intensität, deren Lichtstrahl durch das jeweils ausgewählte abzudruckende Zeichen profiliert wird und auf die auf einem Farbträger befindlichen Farbpartikel einwirkt, bekannt, (DAS 1 957 126), bei denen eine Lichtquelle, die Parbpartikel auf dem Farbträger innerhalb des von dem Lichtstrahl getroffenen Bereichs durch Verdampfen auf den nicht am Farbträger anliegenden, jedoch unmittelbar benachbarten Aufzeichnungsträger überträgt.

Vorrichtungen dieser Art haben zwar einerseits den Vorzug, daß sie durch den weitgehenden Verzicht auf Mechanik, bezogen auf die bisher bekannten Druckeinrichtungen relativ schnell

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und geräuschlos arbeiten, daß aber andererseits durch die Beibehaltung eines Farbträgers der Schreibgeschwindigkeit durch die maximal mit dem Farbträger erreichbaren Vorschubgeschwindigkeiten Grenzen gesetzt sind. Ein bewegter Farbträger ist weiterhin ein sehr wartungsintensives Teil das die Gesamtzuverlässigkeit der Druckvorrichtung herabsetzt. So muß eine besondere Warnvorrichtung einerseits das Ende des Farbträgers anzeigen, andererseits dafür Sorge tragen,- daß während des Auswechselns des Farbbandes der Schreibbetrieb unterbrochen wird.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zum Beschreiben von Papier oder anderen Aufzeichnungsträgern vorzusehen, bei der auf einen bewegten Farbträger verzichtet wird und bei der unter Verwendung einer Lichtquelle großer Intensität direkt auf dem Aufzeichnungsträger durch Wärmeeinwirkung eine dem Zeichensignal konturenscharf entsprechende farbliche Veränderung hervorgerufen wird.

Da das als Aufzeichnungsträger verwendete, meist weiße Papier ein hohes Reflexionsvermögen oder eine große Transparenz oder beides hat, kann bei Anwendung eines scharf gebündelten Lichtstrahls, wie z. B. eines Lasers nur ein kleiner Teil der auftreffenden Strahlung absorbiert und damit in-die zur farblichen Veränderung notwendigen Y/ärmsenergie umgesetzt werden. Durch geeignete Maßnahmen gemäß der Erfindung soll nun die Absorption am Ort und am Zeitpunkt der Aufzeichnung erhöht werden, um die zum Beschreiben des Aufzeichnungsträgers erforderliche hohe Energiedichte herabsetzen zu können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine dünnwandige Materialschicht mit hohem Absorptions-

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vermögen gegenüber Licht und hoher gerichteter Wärmeleitfähigkeit, die zwischen einer signalabhängig gesteuerten Lichtquelle und einem Aufzeichnungsträger dicht vor dem Aufzeichnungsträger angebracht ist, die vom Lichtstrahl übertragene Energie aufnimmt und die entstehende Wärme an den Aufzeichnungsträger weiterleitet.

Dadurch, daß bei einer Vorrichtung gemäß der Erfindung auf einen Farbträger verzichtet wird und das Schriftbild unmittelbar durch Wärmeeinwirkung auf dem Aufzeichnungsträger erzeugt wird, arbeitet die gesamte Vorrichtung außerordentlich schnell, geräuschlos und wirtschaftlich. Insbesondere entfallen dadurch sämtliche mit einem Farbträger zusammenhängende konstruktive Aufwendungen für den Vorschub und die Steuerung.

Durch eine besondere Ausgestaltung der Erfindung wird eine Erhöhung der Konturenschärfe des Schriftbildes auf dem Aufzeichnungs träger dadurch erreicht, daß die Wärmeleitfähigkeit der dünnwandigen Materialschicht in Richtung des einfallenden Lichtstrahles einen möglichst großen Wert und in der dazu senkrechten Richtung einen möglichst kleinen Wert hat.

Eine Polarisierung der Wärmeleitfähigkeit der dünnwandigen Materialschicht erhält nicht nur in vorteilhafter Weise die Konturenschärfe des zu erzeugenden Schriftbildes, sondern vermindert darüber hinaus die zur Zeichenerzeugung notwendige Energiedichte des Lichtstrahles, da ein Energieverlust in der dünnwandigen MaterM.sch.icht infolge seitlicher Ableitung der Wärme vermieden wird. Gleichzeitig wird dadurch ein Aufheizen der gesamten Materialschicht verhindert.

Ausführungsformen der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden beispielsweise näher beschrieben. Es zeigen

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Fig. 1 eine Prinzipdarstellung einer Vorrichtung zum Beschreiben von Papier mit Hilfe eines Laserstrahls,

Pig. 2 einen vergrößerten Auss chnitt der dünnwandigen Materialschicht von Pig. 1.

Pig. 1 zeigt eine Vorrichtung zum Beschreiben von Papier mit Hilfe eines Laserstrahles. Ein von einer Quelle 1 ausgesandter, zeichenabhängig gesteuerter Laserstrahl 2 trifft auf eine dünne Materialschicht 3, die gegenüber Licht ein hohes Absorptionsvermögen besitzt. Diese dünne Materialschicht 3 steht in dichtem flächigen Kontakt mit einem z. B. über eine Schreibwalze 4 gespannten Aufzeichnungsträger 5 aus Normalpapier. Der Laserstrahl 2 erhitzt nun entsprechend den aufzuzeichnenden Zeichen die dünne Materialschicht 3» die diese 7/ärme verteilung an den Aufzeichnungsträger 5 v/eitergibt, dessen Oberfläche sich entsprechend verfärbt. Die dünne Materialschicht 3 hat ein gegenüber Licht besonders hohes Absorptionsvermögen und eine stark richtungsabhangige Wärmeleitfähigkeit, und zwar sehr hoch in Richtung des einfallenden Laserstrahles 2 und eine sehr geringe Wärmeleitfähigkeit senkrecht dazu. Auf diese Weise wird ein Wärmestau innerhalb der dünnen Materialschicht vermieden, der die Konturen der aufzuzeichnenden Zeichen verwaschen könnte. Durch die dünne Materialschicht 3 ist man inVorteilhafter Weise unabhängig von den Reflexionsfaktoren der verschiedenen Papiersorten und benötigt keine besondere Einrichtung, die die Intensität des Laserstrahles 2 diesen verschiedenen Aufzeichnungsträgern anpaßt, da die Verfärbung der Oberfläche

des Aufzeichnungsträgers 5 nun durch die von der dünnen Matrialschicht 3 ausgehenden Kontaktwärme und nicht von einer Strahlung bewirkt wird.

Die Fig. 2 zeigt einen vergrößerten Ausschnitt einer Ausführungsform der dünnen Materialschicht 3 von Pig. 1. Die dünne Materialschicht besteht in diesem Pail aus Kunststoff

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geringer Y/ärmeleitfähigkeit, in den durch ein Sinterverfahren dünne Stifte sehr hoher Wärmeleitfähigkeit, z. B. aus Metall 6, eingebracht wurden. Sämtliche Stifte sind dabei parallel untereinander und senkrecht zu den Oberflächen angeordnet. Durch die dunkle Farbe der dem Laserstrahl 2 zugewandten Oberfläche der Stifte haben diese ein besonders hohes Absorptionsvermögen gegenüber Y/ärme, die dann punktgenau auf den hinter der dünnwandigen Materialschicht 3 angebrachten Aufzeichnungsträger 5 weitergegeben wird. Das Auflösungs vermögen der gesamten Vorrichtung und damit die Feinheit der aufzuzeichnenden Linien hängt einerseits vom Durchmesser des Laserstrahles 2, andererseits von der Zahl der eingelagerten Stifte 6 ab. Je größer die Zahl der vom Laserstrahl 2 bestrichenen Stifte 6 ist, umso genauer wird der vom Laserstrahl 2 auf der dünnwandigen Materialschicht 3 aufgezeichnete Linienzug auf dem Aufzeichnungsträger 5 abgebildet.

Bei einer besonderen Ausführungsform besteht die dünne Materialschicht aus belichtetem Photomaterial. Die einzelnen Silberpartikelchen sind dabei in derselben vorher beschriebenen Weise ausgerichtet, was sich durch Belichten eines Rastermusters in einfacher Y/eise erreichen läßt.

Eine weitere Ausführungsform der Materialschicht kann aus einer waffeiförmig geprägten Metallfolie mit dünnen Stegen und erhaben ausgebildeten Zwischenflächen bestehen, wobei die dünnen Stege Bezirke geringer Y/ärmeleitfähigkeit und die dickeren Flächen Bezirke hoher Y/ärmeleitfähigkeit darstellen.

2 Figuren

5 Patentansprüche

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Claims (5)

Patentansprüche

1. Vorrichtung zum Beschreiben von Papier oder anderen Aufzeichnungsträgern, die gegenüber Licht einen großen Reflexionsfaktor oder hohe Transparenz oder beides besitzen und deren Oberfläche sich unter Wärmeeinwirkung farblich ändert, unter Verwendung einer Lichtquelle großer Intensität, gekennzeichnet durch eine dünnwandige Materialschicht (3) mit hohem Absorptionsvermögen gegenüber Licht und hoher gerichteter Wärmeleitfähigkeit, die zwischen einer signalabhängig gesteuerten Lichtquelle (1) und einem Aufzeichnungsträger (5) dicht vor dem Aufzeichnunsgträger (5) angebracht ist und die die vom Lichtstrahl übertragene Energie aufnimmt und die entstehende Wärme an den Aufzeichnunsträger weiterleitet.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennze i ohne t, daß die vor dem Aufzeichnungsträger angebrachte dünnwandige Materialschicht (3) in flächiger Berührimg an dem Aufzeichnungsträger (5) anliegt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmeleitfähigkeit der dünnwandigen Materialschicht (3) in Richtung des einfallenden Lichtstrahles (2) einen möglichst großen Wert und in der dazu senkrechten Richtung einen möglichst kleinen Wert hat.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennz e ic h η e t, daß die dünnwandige Materialschicht aus belichtetem Photomaterial besteht.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die dünnwandige Materialschicht aus einer waffeiförmig geprägten Metallfolie besteht.

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