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Kennwort: "Fotodrucker 197" Vorrichtung zur Auszeichnung von Waren
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Auszeichnung von Waren, wofür
Drucker verwendet werden. Die Auszeichnung erfolgt entweder unmittelbar auf die
Ware oder mittelbar auf deren Verpackung oder ein darauf befindliches Etikett. tin
solcher Auszeichnungsträger, wie ein etikett, wird mit alpha-numeroischen Daten,
also Ziffern und wahlweise mit Auszeichnungstesxten, versehen, für welche bevorzugt
im Rahmen der Erfindung maschinenlesbare Kodezeichen verwendet werden sollen, wie
eine Schar von parallelen Strichmarken, die hinsichtlich Anordnung, Dicke und abstand
individualisiert sind. Die aufzunehmenden Daten umfassen individuelle Vierte, wie
Gewicht- und Einzelpreis, die an einer Meßdatenaufnahme, wie Z.B. einer Auszeichnungswaage,
zu ermitteln sind, durch welche die auszuzeichnenden 4aren geführt sind. Die Daten
umfassen aber ggfs. auch noch warenspezifische, allgemeine Angaben, die von einem
Werk mit einstellbarem festen Text in die Vorrichtung eingegeben werden, wie Z.ß.
Benennungen der Ware, Kilopreisangaben, Abpackungsdatum, Haltbarkeitsdauer od.dgl.
Die Vorrichtung besitzt an der maßgeblichen Druckstelle einen vorgegebenen latenten
Zeich/envorrat, aus welchem jeweils ein Zeichen von einem Zeichenwähler drucJcwirksam
gesetzt wird, der von der Meßdatenaufnahme und ggfs. von dem vorerwähnten festtext-Werk
aus gesteuert wird. Entlang der Druckstelle bewegt sich ein Auszeichnungsträger,
z.B. ein Etikett, und über nimmt das an dieser Stelle jeweils druckwirksam gewordene
Zeichen.
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Zur Auszeichnung von Waren verwendet man mechanische Drucker mit einstellharem
Typenträger, auf welchem der Zeichenvorrat aufgebracht ist. Durch eine instellbewegung
wird zunächst das richtige Zeichen in Ausrichtung mit der Druckstelle gebracht und
anschließend durch Anschlag auf dem Auszeichnungsträger abgedruckt. Nachteilig ist
hier die sinstellzeit des Tynenträgers, die etwa proportional zur Größe des Zeichenvorrats
anwächst. Für eine alpha-numerische Ruszeichnung von Waren ergeben sich wegen des
großen Zeichenvorrats beträchtliche Einstellzeiten, was nur geringe Druckgeschwindigkeiten
zuläßt. t höhere Druckgeschwindigkeiten ermöglicht ein Paralleldrucker mit fligendem
Druck, wo eine mit hoher Rotationsgeschwindigkeit umlaufende Trommel für jede der
Druckstellen einen kompletten Zeichenvorrat aufweist, aus welchem ein Druckhammer,
als Zeichenwähler, das gewünschte Zeichen druckwirksam setzt. Wegen des bewegten
Typenträgers, nämlich des rotierenden Zylinders, beim Druck ergibt sich stets ein
Geschwindigkeitsvektor in der Ebene des Auszeichnungsträgers, der eine Unschärfe
beim aufgedruckten Zeichen erzeugt. Dies läßt eine mit hoher Druckgeschwindigkeit
erfolgende Aufzeichnung von einwandfrei lesbarer Kodezeichen nicht zu, zumal aus
olatzgründen auf dem beschränkten Raum des Etiketts die einzelnen Kodes"mbole sehr
klein sind. Wegen der vorerwahnten Unschärfe beim Druck wären diese aber bei hohen
Druckgeschwindigkeiten nicht mehr einwandfrei maschinell identifizierbar.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs
erwähnten Art zu entwickeln, bei der maschinenlesbare feine odezeichen und/oder
alpha-numerische Daten aus einem großen Zeichenvorrat mit hoher Arbeitsgeschwindigkeit
sich auf dem Auszeichnungstrïger aufbringen lassen, ohne daß die Zeichenschärfe
und damit die Ablesegenauigkeit leiden.
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Dies wird erfindungsgemaß dadurch erreicht, daß in der ltorrichtung
eine Flüssig-Kristall-Zelle mit transparenten Elektroden in einem Lichtstrahlengang
vorgesehen ist, wobei die Elektroden durch Profilierung das Gesamtmuster des zeichenindividuell
ansteuerbaren Zeichenvorrats tragen und auf der Lichtauslaßseite der Zelle ein lichtempfindlich
gemachter Aus zei chnungs träger angeordnet ist zur fotografischen übernahme des
aufzudruckenden Zeichens.
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Durch geeigneteFeinprofilierung der Elektroden lassen sich auch winzige
Kodezeichen erzeugen, welche auf fotografischem Wege konturscharf sich auf den lichtempfindlichen
Flächenteil des Auszeichnungsträgers übertragen lassen. An einer Zeichenübertragungsstelle
der Vorrichtung kann durch geeignet feine profilmäßige Gliederung der Elektroden
ein beträchtlich großer Zeichenvorrat ohne Schwierigkeiten latent eingespeichert
werden, wobei durch elektrische Ansteuerung geeigneter Teile aus dem Gesamtmuster
des Zeichenvorrats in wenigen tausendstel Sekunden das gewünschte Zeichen sich erzeugen
läßt. Dies geschieht, wie nachfolgend noch näher erläutert werden wird, daß im Flüssigkeits-Kristall
zwischen den transparenten, elektrisch angesteuerten Teilen der Elektroden optische
Anderungen eintreten, welche den Lichtstrahlengang entsprechend dem Umriß des dabei
erzeugten Zeichens verändern. An dieser Stelle erscheint im Lichtstrahlengang plötzlich
das gewünschte, ausgewählte Symbol, das entsprechend seinem Umriß in diesem Bereich
das durchfallende Licht im Strahlengang verändert. Das elektrisch angesteuerte Zeichen
in der Zelle wirkt wie eine Schablone, die ein entsprechendes Schattenbild auf dem
Auszeichnungsträger erzeugt und durch dessen lichtempfindliche Schicht festhält.
Durch Entwicklung und Fixierung der belichteten Stelle entsteht auf dem Auszeichnungsträger
die gewünschte Druckschrift. Damit Blitzlicht gearbeitet werden kann und durch optische
Mittel eine exakte Strahlengangfführung
des Lichts zwischen Flüssigkeitskristall-Zelle
und Auszeichnungstrager nämlich ist, erhält man einen scharfen Druck,selbst wenn
sehr hohe Arbeitsgeschwindigkeiten angewendet werden. Die Brfindung zeichnet sich
aber auch durch überraschende Xleinheit ihrer D ensionen und die Zuverlässigkeit
ihrer Arbeitsweise aus. Die Flüssigkristall-Zelle selbst ist nur wenige Millimeter
hoch, was nur einen kleinen Bruchteil jenes Platzbedarfs ausmacht, der bisher zum
Unterbringen eines vergleichbaren großen Zeichenvorrats erforderlich war. Wegen
der elektrochemischen Erzeugung der Zeichen in der Zelle und ihrem Abruf auf elektrischem
Wege, sind bewegliche, verschleißbare Teile für das Auswählen des Zeichens vermieden.
Die an einer Meßdatenaufnahme, wie einer modernen Kontrollwaage, anfallenden elektrischen
meßdaten können bequem zur Steuerung der Flüssigkristall-Zelle unmittelbar verwendet
werden.
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Zur größeren Konturschärfe empfiehlt es sich, für den Aufbau der Zelle
zusätzlich oder alternativ Faseroptikplatten zu verwenden. Ferner läßt sich durch
Anordnung von mehrfachen Zwischenwänden in der Zelle mit getrennten Elektrodenpaaren
ein um ein Vielfaches großerer Zeichenvorrat je Druckstelle vorsehen. Beim Drucken
ist es durch Verwenduna von l-ichtcolarisierendem Werkstoff an der vorderen und
hinmöglich teren Zeilenabschlußwand4dle Farbe und den Hlntergrund der Zelchen auf
dem Auszeichnungsträger zu verändern. Hierdurch erhält man näheren Kontrast am erzeugten
Zeichen. All dies wird im Zusammenhang mit der nachfolgenden Beschreibung auch hinsichtlich
seiner Bedeutungen näher erläutert.
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Es zeigen: Fig. 1 eine schematische Ansicht der Vorrichtung, Fig.
2 in starker, nicht maßstabgetreuer Vergrößerung eine Schnittansicht durch ein Teilstück
der Flüssigkeitskristall-Zelle in der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
Fig.
3 eine Draufsicht auf ein Teilstück der Zelle, wo der gesamte alpha-numerische Zeichenvorrat
gespeichert ist, Fig. 4 eine Schnittansicht durch ein Teilstück einer Zelle anderer
Ausführung, Fig. 5 eine Detailansicht der hinteren Zellenbegrenzungswand von Fig.
4, Fig. 6 eine Schnittansicht durch ein Teilstück einer weiteren Ausführungsform
einer Zelle, Fig. 7 eine Schnittansicht durch ein Teilstück einer letzten Ausführungsform
einer Zelle.
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Die in Fig. 1 gezeigte gesamte Anlage umfaßt außer der Vorrichtung
10 zum Auszeichnen von Waren auch noch eine Kontrollwaage 11, die in den Bewegungspfad
einer Reihe von Waren anbeordnet ist, welche hier als Packungen 12, 12' und 12 "
dargestellt sind. Zu diesem Zwecke ist die Waagenschale 13, die zur Gewichtsbestimwaung
der Packung 12' im Sinne des eingezeichneten Gewichtspfeils 14 belastet wird, zwischen
den Enden von zwei Transportbahnen 15, 16 angeordnet.
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Das ermittelte Gewicht 14 wird über eine Steuerleitung 17 als elektrischer
Impuls einer nicht näher gezeigten elektronischen Schaltung an eine in der Vorrichtung
10 befindliche Flüssigkristall-Zelle 20 weitergegeben, deren Aufbau und Wirkungsweise
nachfolgend näher erläutert werden wird. An die Elektroden der Zelle 20 ist weiterhin
über eine zusätzliche Steuerleitung 18 ein, z.B. über eine Tastatur 19, bedienbares
Werk 30 angeschlossen, welches auf elektrischem Wege durch geeignete Steuerung der
Zelle 20, wie noch näher erläutert werden wird, einen feststehenden Text in die
Vorrichtung einbringt.
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An einer Ableseskala 31 im Werk 30 läßt sich der eingestellte feste
Text unmittelbar oder mittelbar durch Symbole entnehmen.
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In der Vorrichtung 10 befindet sich außer der Zelle 20 eine Licht
quelle 32 und ggfs. eine optische Einrichtung 33 zur Parallelisierung des durch
die Zelle 20 tretenden Strahlengangs 34. Das aus der Zelle 20 austretende Licht
gelangt auf einen Abschnitt 35 eines Auszeichnunqsträgers 36, der aus einer Reihe
fortlaufend angeordneter Etiketten besteht. Diese Etikettenreihe 36 kann als Vorrat
in Form einer Rolle 37 in der Vorrichtung angeordnet sein.
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Ist die Flüssiqkristall-Zelle 20 durch die Steuerungleitungen 17,18
angesteuert, so ist über eine nicht näher gezeigte Transporteinrichtung im Abschnitt
35 ein Etikett mit dem Strahlengang 34 genau ausgereichtet. Das Etikett 36 enthält
auf seiner der Zelle 20 zugekehrten Flachenseite eine in Fig. 2 näher gezeigte lichtempfindliche
Schicht 38, die nun von dem Strahlengang 34 beleuchtet wird und damit die in der
Zelle 20 angesteuerten Symbole auf fotografischem Wege übernimmt. Zu diesem Zwecke
kann der Strahlengang 34 durch eine nicht näher gezeigte Verschlußblende kurzzeitig
geöffnet werden, damit die erforderliche Belichtung der Schicht 38 des Etiketts
36 in ausreichendem Maße stattfindet. Statt dessen wäre es aber auch möglich, an
der Lichtquelle 32 eine Blitzlichtlampe zu verwenden, mit welcher die Aufzeichnung
auf dem Etikett 36 im Bereich 35 stattfindet.
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Nach der Belichtung im Abschnitt 35 gelangt die Etikettenreihe 36
in eine Entwicklungs- und Fixierungseinrichtung 39, in welcher das üblicherweise
zunächst latente Bild auf dem Etikett sichtbar gemacht ird. Der Aufbau dieser nachgeschalteten
Einrichtung 39 ist entsprechend der gewählten lichtempfindlichen Schicht 38 des
Etiketts 36 gewählt. Statt fotografischer Entwicklungsverfahren und dazu geeigneter
Einrichtungen an der Stelle 39 könnten hier auch
die Aufzeichnungen
auf dem Etikett nach einem elektrostatischen Verfahren erfolgen, wie es bei modernen
Kopiermaschinen Anwendung findet. An dieser Stelle kann praktisch jedes Kopierverfahren
für die Übertragung der Aufzeichnungen der Zelle 20 auf das Etikett 36 verwendet
werden. Aus der Einrichtung 39 der Vorrichtung 10 gelangt ein fertig beschriftetes
Etikett 40 auf die daran vorbei bewegte Packung 12. Es handelt sich dabei um ein
Etikett, das im Bereich 35 der Vor--richtung 10 angeordnet war, als sich diese Packung
12 auf der Kontrollwaage 11 befand und daher ihr Gewicht über diese Vorrichtung
10 auf dieses Etikett aufgebracht wurde. Damit ist sichergestellt, daß jede Packung
12 das ihr zugehörige richtige Etikett 40 erhält, Die Anbringungseinrichtung für
das Etikett 40 ist nicht näher gezeigt, weil sie von üblicher Bauart sein kann.
Das Etikett 40 kann zu diesem Zweck mit einer rückseitigen Selbstklebeschicht versehen
sein.
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Auf dem fertigen Etikett 40 erscheinen zunächst über die fest eingestellten
Tastaturen 19 des Werks 30 feststehende Texte auf dem Etikett 40, wie Benennung
der verpackten Ware, deren Kilopreis, das Datum der Abpackung und die Haltbarkeitsdauer.
Hierfür ist die Steuerleitung 18 maßgeblich. Weiterhin werden aber auf dem Etikett
neben diesen feststehenden Angaben auch noch die individuellen Daten aufgebracht,
welche über die Steuerleitung 17 durch die Kontrollwaage 11 ermittelt werden. Hierzu
gehört das ermittelte Gewicht 14 und ein über ein Rechenwerk von dem eingestellten
Kilopreis dementsprechend errechneter Einzelpreis. Gegebenenfalls könnten auch noch
andere individuelle Daten aus einem Meßverfahren in die Zelle 20 eingegeben werden.
Statt Verwendung eines Etiketts könnte die Warenverpackung selbst als Auszeichnungsträger
dienen.
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Der Aufbau der Zelle 20 ist aus der nicht maßstäblich gezeichneten
Fig. 2 ersichtlich. Die Zelle 20 besteht aus einer vorderen und einer
hinteren
Abschlußwand 21, 22, die im vorliegenden Falle beide aus Glas bestehen, welches
für das im Strahlengang 34 verwendete Licht gut durchlässig ist. Die Stärke dieser
Abschlußwände beträgt höchstens 2 mm. Diese Abschlußwände 21, 22 sind randseitig
abgedichtet und in einem sehr kleinen Abstand23 voneinander angeordnet, der nur
wenige Mikrometer beträgt. Der auf diese Weise zwischen den Wänden 21, 22 eingeschlossene
Raum wird mit an sich bekannten nematischen Substanzen ausgefüllt, die im gewünschten
Arbeitsbereich der Vorrichtung 10 den erforderlichen flüssigkristallinen Zustand
aufweisen.
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Die einander zugekehrten Innenflächen der Zellenwände 21, 22 sind
mit für das Licht des Strahlengangs 34 transparenten Elektroden 24, 25 versehen,
die durch Aufdampfen metallischer Oxyde aufgebracht sind. Im vorliegenden Falle
ist die Elektrode 25 durchlaufend ausgebildet, während die andere Elektrode 24,
entsprechend dem gewünschten Zeichen, in verschiedene Bereiche 24, 24', 24" sowie
die zugehörigen Anschlußleitungen gegliedert ist. Die Gliederung ist dabei so ausgebildet,
daß in Ausrichtung mit der gewünschten Stelle im oben erwähnten Abschnitt 35 des
späteren Auszeichnungsträgers 36 ein kompletter Zeichenvorrat latent bereit liegt,
der beispielsweise in Fig. 3 näher dargestellt ist, worauf später einzugehen ist.
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Die grundsätzliche Wirkungsweise der Vorrichtung ist aus Fig. 2 ersichtlich.
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Aus dem Strahlengang 34 genügt es, die drei unterschiedlich möglichen
Sorten von Lichtstrahlen 26, 26', 26" in ihrer Wirkungsweise zu betrachten. Dabei
sollen gegenüber der durchgehenden anderen Elektrode 25 lediglich die Bereiche 24,
24' der oberen Elektrode eine ausreichende Spannung erhalten, um in dem Raum 23
eine Parallelorientierung der Moleküle der darin befindlichen nematischen Substanz
29 zu erhalten. Diese Orientierung findet aber lediglich
zwischen den Umrißkanten der profilierten Elektrodenbereiche 24, 24' statt. Die
dazwischen befindlichen Bezirke 27 besitzen nach wie vor unorientierte Moleküle
dieser Substanz 29, weshalb hier keine Änderung eingetreten ist. Das gilt natürlich
auch für jene Flüssigkeitsteilräume, an denen die nicht mit Spannung versehenen
Elektrodenbereiche 24" angeordnet sind In den Raumbereichen 28 zwischen den unter
Spannung stehenden Elektroden 25 einerseits und 24, 24' andererseits ergeben sich
aber wegen der Orientierung der Moleküle Änderungen hinsichtlich der Dielektrizitätskonstante,
der elektrischen Leitfähigkeit, der Brechzahl und so weiter. In diesem Raumbereich
28 wird die Flüssigkeit anisotrop. Die hier einfallenden Lichtstrahlen 26 werden
stark gestreut, wie durch die Pfeile an den betreffenden Stellen in Fig. 2 angedeutet
ist. Diese Raumbereiche 28 werden somit deutlich dunkler gegenüber den übrigen Bezirken
D7, wo grundsätzlich keine oberen Elektroden vorgesehen sind und daher der Lichtstrahl
26' ungestört bis zum Auszeichnungsträger 36 hindurchgelangen kann. Dies geschieht
aber auch im Bereich der spannungslos gebliebenen Elektrodenbereiche 24'', wie sich
anhand des in Fig. 2 durchgezeichneten Lichtstrahles 26" entnehmen läßt, der ebenfalls
unverändert bis zum Etikett 36 hindurchfallen kann. Betrachtet man die Zelle 20
in Durchsicht, so erscheint in den unter Spannung sehenden Raumbereichen 28 dunkle
Schriftzeichen, welche entsprechend dem Profil der zugehörigen Elektrodenbereiche
24, 24' ausgebildet sind. Diese deutlich dunklere Schrift erscheint auf einem hellen
Grund, der sich durch die ungeschwächt hindurchtretenden Lichtstrahlen 26', 26"
ergibt. Da man paralleles Licht im Strahlengang 34 verwendet, ergeben sich scharfkantige
Abbildungen der Profilierungen dieser Elektrodenbereiche 24, 24' auf der lichtempfindlichen
Schicht 38 des Etiketts 36. Die im Schatten dieser Elektrodenbereiche 24, 24' liegenden
Raumbereiche 28 bewirken somit
eine Verdunkelung des Lichts an
diesen Stellen. Auf der lichtempfindlichen Schicht 38 erscheint dann, wie gestrichelt
angedeutet ist, das genaue Schattenbild innerhalb der Kantenbegrenzungen dieser
Elektrodenbereiche 24, 24'. Nach der Entwicklung ergeben sich entsprechend dieser
Profilierung dunkle Zeichen 41 in einem sonst hellen Feld 42, wo nämlich die ungeschwächten
Lichtstrahlen 26', 26" hingelangt sind.
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Wie bereits erwähnt wurde, zeigt Fig. 3 ein Beispiel eines an einer
Stelle der Zelle vorgesehenen Zeichenvorrats. Während zu Darstellung von Ziffern
lediglich ein Elektrodenmuster von sieben Segmenten erforderlich ist, benötigt man
für eine alpha-numerische Darstellung, also für Buchstaben und Ziffern an einem
Ort, eine sechszehn- oder vierzehnfache Segmentstruktur. Der äußere Umriß der gesamten
Schreibstelle an diesem Ort ist durch die in Fig. 3 angegebene Höhe 43 und Breite
44 bestimmt, welche von der Größe der unteren Gegenelektrode 25 bestimmt ist. Diese
Elektrode ist nicht näher gezeigt. Die Anschlußstellen für diese Elektrode sind
bei 45 angedeutet. Als Muster ist hier eine siebzehnfach gegliederte Elektrode vorgesehen,
die durch geeignete Ätzung der aufgedampften Schicht der oberen Platte 21 erzeugt
wurde. Auf gleiche WEise sind die außerhalb des Sichtbarkeitsfeldes angeordneten
Anschlußstellen für diese Elektrodenbereiche in der Platte erzeugt worden, wie auch
die nicht näher dargestellten Verbindungsleitungen zwischen diesen Anschlußstellen
und den zugehörigen Elektrodenbereichen so erzeugt wurden. Werden beispielsweise
die in Fig. 3, der Deutlichkeit wegen, schraffierten Anschlußstellen 46 gegenüber
den Anschlußstellen 45 der Gegenelektrode unter Spannung gesetzt, so erscheint durch
die vorerwähnte Mechanik in der Flüssigkeitszelle an den in Fig. 3 dunkel dargestellten
Elektrodenbereichen eine Parallelorientierung
der Moleküle im Flüssigkeitskristall.
Die Lichtstrahlen erzeugen dann auf dem Etikett 36 die Zahl "sieben" und einen zugehörigen
11Punkt11. Durch beliebige andere Ansteuerung der einzelnen gegliederten Elektrodenbereiche
über die zugehörigen Anschlußstellen 46 läßt sich jede andere Ziffer und jeder Buchstabe
an diesem Ort der Schreibstelle erzeugen.
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Statt dieser Segmente könnte auch ein Punkt- oder Strichraster verwendet
werden, sei es um unmittelbar lesbare Zeichen zu bilden, sei es, um eine Symbolschrift
aus maschinenlesbaren Kodezeichen zu erzeugen. Da sich die Elektroden sehr genau
ausbilden lassen, und durch die Ubertragung dieser Symbole der Zelle durch optische
Abbildung ein entsprechender Aufdruck auf dem Etikett 36 erscheint, könnten sehr
feine Kodezeichen exakt auf dem Etikett in wenigen Millisekunden erzeugt werden.
Das Beschriften des Etiketts erfolgt um ein Vielfaches schneller, als es bisher
beim Drucker möglich war.
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Wegen der exakten Übertragung von maschinenlesbaren Kodezeichen können
die gemäß Fig. 1 fertig gekennzeichneten Waren zu einer Automatisierung der Preisermittlung
beim Kauf der Waren führen. An der Ausgangskasse eines Geschäftes können die auf
dem Etikett verschlüsselten Kodezeichen von der Leseeinrichtung exakt festgestellt
und zu einem entsprechenden Betrag aufsummiert werden. Das Eintippen von Preisen
in die Maschine von Hand ist damit überflüssig gemacht.
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Wegen der exakten Übertragung ist ein falsches Ablesen des Kodes durch
die Maschine ausgeschlossen.
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In Fig. 4 ist eine abgewandelte Ausführung nach der Erfindung dargestellt.
Deshalb sind zur Bezeichnung gleicher Teile die gleichen Bezugszeichen wie im ersten
Ausführungsbeispiel verwendet. Ein Unterschied besteht darin, daß nicht nur eine-Gliederung
der oberen
Elektrode 24, 24' sondern auch eine solche der unteren
Elektrode 25, 25', 25" vorgenommen ist. Damit ist eine noch feinere Gliederung erzielbar.
Die einzelnen Elektroden können auch als Linien zueinander gestaltet sein, wobei
die Linien der einen Elektrode 24 quer zu denjenigen der zweiten Elektrode 25 verlaufen.
Besonders bedeutungsvoll ist aber, daß die auf der Lichtauslaßseite liegende Zellenwand
aus einer Faseroptikplatte 47 gebildet ist. Dieser Faseroptikplatte liegt die lichtempfindliche
Schicht 38 des Etiketts 36 flächig an. Die Faseroptikplatte 47 ist in Fig. 5 näher
dargestellt.
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Sie besteht aus einer dichten Packung von parallel zueinander angeordneten
Fasern 48, deren Dicke etwa 6 Mikrometer beträgt. Die Fasern verlaufen vertikal
zur Plattenfläche, und haben die Aufgabe, eine exakte parallele Orientierung des
durchfallenden Lichts zusammen mit der durch die Abschattung in der Zelle 20 erzeugten
Abbildung zu erhalten. Wie in Fig. 5 bei der Faser 48 verdeutlicht, kann ein Lichtstrahl
26 praktisch nur in senkrechter Richtung durch die Faserplatte hindurchgelangen.
Schräg einfallende Lichtstrahlen werden,wie anqedeutet, an den Innenwänden der Faser
48 reflektiert. - - - - - höchstens - -Da die Faserplatte mit / . 2 mm Dicke um
einige Größenordnungen dicker ist als der oben erwähnte Durchmesser der Faser ausmacht,
erhält man praktisch nur einen vertikalen Lichtdurchlaß. Damit ergibt sich an der
lichtempfindlichen Schichtseite 38 des Etiketts 36 eine sehr scharfkantige Abbildung
der Elektroden, auch wenn von nicht parallelem Licht im Strahlengang 34 Gebrauch
gemacht wird.
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Es genügt jede Lampe, welche durch die Zelle 40 strahlt; eine besondere,
raumaufwendige optische Einrichtung ist entbehrlich. Damit lassen sich mikroskopisch
feine Kodezeichen exakt auf dem Etikett aufbringen.
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Fig. 6 zeigt eine weitere Variante einer Flüssigkristall-Zelle 20'.
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Sie unterscheidet sich gegenüber der Ausführung von Fig. 4 dadurch,
daß zusätzlich zu der vorderen Abschlußwand 21 aus Glas und der hinteren, aus einer
Faseroptikplatte 47 bestehenden Abschlußwand noch eine Reihe von Zellenzwischenwänden
49, 50 angeordnet sind, die ihrerseits aus Faseroptikplatten bestehen. Zwischen
all diesen Wänden befinden sich voneinander getrennte Kammern 51, 51', 51'',in denen
die flüssigkristallinen Substanzen angeordnet sind. Da die Abstände zwischen den
Wänden auch hier nur wenige Mikrometer betragen, ist die qesamte Dicke der Zelle
praktisch nur durch die Anzahl der Zelhöchstens elenwanue bestimmt, eie in cter
Grozenordnung von jeweils,2 mm liegen. Trotz dieser mehrfachen Kammern ist die Gesamttiefe
der Zelle 20' nicht einmal 10 mm. Jede dieser Kammern besitzt auf den einander gegenüberliegenden
Innenwänden ein Paar von zusammenwirkenden Elektroden 52, 52'; 53, 53', 54, 54',
von denen mindestens eine der Elektroden geeignet profiliert ist, um mit sich oder
zusammen mit der Gegenelektrode einen Teil des darzustellenden Zeichens zu bilden.
Durch die vielfache Hintereinanderanordnung der Elektroden ist es möglich, in einem
Flächenbereich einen beträchtlichen Vorrat an verschiedenen Zeichen in Bereitschaft
zu halten. Durch die Verdreifachung des Aufnahmeraumes im Ausführungsbeispiel von
Fig. 6, gegenüber der Darstellung von Fig. 4, läßt sich auch der Zeichenvorrat pro
Einheit verdreifachen. Wegen der Verwendung der Faseroptikplatten 57 ist es nicht
erforderlich, mit parallelstrahligem Licht die Zelle 20' zu beleuchten. Es wird
eine kantenscharfe Abbildung auch der in der vordersten Kammer 51 angesteuerten
Elektroden 52, 52' auf der lichtempfindlichen Schicht des Etiketts 36 erreicht.
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Von dem einfallenden Lichtbündel 34 werden durch die gewählte Ansteuerung
die mit 55 verzeichneten Lichtstrahlen in der ersten Kammer 51 gestreut, während
an den Stellen, an welchen die Lichtstrahlen
56 einfallen, die
Elektroden 53, 53' der zweiten Kammer 51' ein dunkles Bild an ihrem Profil entstehen
lassen, und schließlich wird mit den Lichtstrahlen 57 eine entsprechende wirkung
an den angesteuerten Elektroden 54, 54' in der letzten Kammer 51" erhalten. Die
mit 58 bezeichneten Lichtstrahlen gelangen, weil sie nicht angesteuerte Elektroden
der verschiedensten Kammern durchdringen, praktisch ungeschacht auf der lichtempfindlichen
Schicht des Etiketts 36 auf.
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Sie bilden den hellen Grund 59 auf dem Etikett gegenüber der dazwischenliegenden
dunklen Schicht. Durch Ansteuerung mehrerer hintereinander liegender oder einander
überlappender Elektrodenbereiche erhält man eine verstärkte Verdunkelung des abgebildeten
Zeichens. Durch Verwendung unterschiedlicher Spannungen und verschiedener Substanzen
in den einzelnen Kammern lassen sich auch farbliche Ahbildungen und verschieden
starke intensive Töne beim Druck erzielen, wenn man z.B. farbfotografische Schichten
für das Etikett verwendet. Die Verwendung der Faseroptikplatten gewährleistet stets
hohe Bildschärfe, unabhängig von der Parallelität des verwendeten Lichtbndels 34.
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Im Ausführungsbeispiel von Fig. 7 ist eine Flüssigkristall-Zelle 20"
gezeigt, deren Aufbau sich gegenüber der im ersten lusführungsbeispiel dargestellten
Zelle vornehmlich dadurch unterscheidet, daß die obere Zellenabschlußwand 60 und
auch die untere 61 aus lichtpolarisierendem Platerial besteht. Die obere Wand 60
dient als Polarisator und die untere Wand 61 als Analysator, weil die Polarisationswirkung
dieser beiden olatten zueinander entgegengesetzt sind. Im einfachsten Fall verwendet
man an den Platten Werkstoffe, welche linear polarisiertes Licht durchlassen. So
sind die Wände in Fig. 7 aufgebaut. Die obere Zellenwand 60 läßt nur vertikal polarisiertes
Licht hindurch. Dies ist am Lichtstrahl 62 zu erkennen,
der symbolisch
vor der Platte in die beiden senkrecht zueinander polarisierten Komponenten 62,
62' gegliedert dargestellt ist. Der Polarisator 60 verschluckt die horizontal schwingende
Komponente 62 und läßt lediglich die vertikale Lichtkomponente 62 durch, die aber
schließlich an dem Analysator 61 verschwindet. An allen STellen, wo die zugehörigen
Elektrodenbereiche 24, 25 nicht unter elektrischer Spannung zueinander stehen, wird
kein Licht 62 hindurchgelassen. Auf dem Auszeichnungsträger 36 erscheint an diesen
Stellen ein dunkles Feld. Sind aber die beiden Elektroden, wie an der STelle 24',
25 beim Lichtstrahl 63 gezeigt ist, unter einer Steuerspannung, so wird wegen der
geschilderten Orientierung in der Substanz 29 eine Beeinflussung des durchfallenden
Lichts erzeugt. Auch hier wird zwar die horizontale Schwingungskomponente 63 des
Lichts am Polarisator 60 beseitigt, doch erfährt die vertikale Komponente 63" in
der Substanz hinter der angesteuerten Elektrode 24' eine Drehung der Polarisationsebene,
weshalb zwar am Analysator 61 die vertikale Komponente, wie vorher, ganz beseitigt
wird, doch kann die zwischenzeitlich entstandene Horizontalkomponente hindurchgelangen,
die eine erwünschte Schwärzung auf der lichtempfindlichen Schicht des Auszeichnungsträgers
36 erzeugen kann. Mit dieser Maßnahme läßt sich auf einem dunklen Feld eine helle
Schrift erzeugen. Vorteilhaft ist diese Ausgestaltung der Zelle 20'' wegen des hohen
Kontrastes der erhaltenen Abbildung.
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Auf diese Weise ist es möglich, mittels Flüssigkeitskristallen ein
mit hoher Arbeitsgeschwindigkeit ablaufendes, elektrisch ansteuerbares Druckverfahren
zu erzielen, das sich durch große Exaktheit der Aufzeichnung und die extreme Einfachheit
ihres Aufbaues und ihrer Wirkungsweise auszeichnet. Die Erfindung zeichnet sich
dabei dadurch aus, daß der gesamte Aufdruck auf das Etikett in einem einzigen Arbeitsgang
aufgebracht wird und nicht zeilenweise oder
gar buchstabenweise.
Dies erfolgt, obwohl wegen des abweichenden Gewichts jedes Etikett einen individuellen,
unterschiedlichen Text erforderlich macht.