DE2024599C3 - Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung eines Leitfähigkeitebildes auf einem Aufzeichnungsmaterial und zur Übertragung von dem Leitfähigkeitsbild auf dem Aufzeichnungsmaterial entsprechend angeordneter Druckfarbe auf ein Bildempfangsmaterial - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung eines Leitfähigkeitebildes auf einem Aufzeichnungsmaterial und zur Übertragung von dem Leitfähigkeitsbild auf dem Aufzeichnungsmaterial entsprechend angeordneter Druckfarbe auf ein BildempfangsmaterialInfo
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- DE2024599C3 DE2024599C3 DE19702024599 DE2024599A DE2024599C3 DE 2024599 C3 DE2024599 C3 DE 2024599C3 DE 19702024599 DE19702024599 DE 19702024599 DE 2024599 A DE2024599 A DE 2024599A DE 2024599 C3 DE2024599 C3 DE 2024599C3
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Description
20
35
45
,lurigsstation (W) angeordnet ist
6^Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 bis 5,
dadurch «efcsnnÄnesdaß der Elektrolyt in einem
"litdem Elektrolytg«rankten!Polster(28)enthalten
istwefchesdieHaibieiierscnscht^bsrührt
7 Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet daß das Polster (28) als zylindrische Walze
iusgTbUdet ist die mit der Halbleiterschicht (4)
abröflend in Berührung steht.
8. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet daßidie Entwicklungsstation (10) ein oben
offenes, aus isolierenden Wänden gebildetes Gehäuse (50) ist, dessen offenes Ende mit der Halbleiter-
^schichi (4) in Berührung steht, und daß der flüssige
Elektrolyt (53) das Gehäuse (50) bis zur Hohe der Halbleiterschicht (4) ausfüllt
9 Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das offene Ende des Gehäuses (50)
gleitend mit der Halbleiterschicht (4) in Berührung
10 Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Druckstation (12) und der ersten Einrichtung (21) zur
Zufuhr der ersten Energiemenge eine zweite Einrichtung (5) zur Zufuhr der zweiten Energiemenge am Trommelumfang angeordnet ist, unter deren
Wirkung die im Zustand hohen Widerstandes befindlichen Bereiche der Halbleiterschicht (4) in
ihren Zustand niedrigen Widerstandes zurückverse'-rt werden, derart, daß durch die erste Einrichtung
(21) zur Zufuhr der ersten Energiemenge die Halbleiterschicht (4) neu in Bereiche hohen- und
niedrigen Widerstandes unterteilbar ist
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 oder 10, dadur-h gekennzeichnet, daß die= erste Einrichtung (21) zur Zufuhr von Energie pulsierende
Laserstrahlen (8) erzeugt
12. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Einrichtung (5) zur
Zufuhr von Energie Wärmestrahlung erzeugt
13 Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet daß die zweite Einrichtung (5) zur
Zufuhr von Energie derart ausgebildet ist, daß jeweils einem axialen Segment des Trommelmantels
Energie zugeführt wird.
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erzeugung eines Leiiiähigkehsbüdes
auf einem Aufzeichnung "naterial, welches eine auf
einen elektrisch leitfähige!. Träger aufgebrachte Schicht aus speicherfähigem Material ist das wahl- und
ersten 55; gegebenenfalls nur bereichsweise durch Zufuh/ vorge-
^ Energiemenge und die Entwicklungsstation (10) an '" !gebenerEnergiemengenin^ejnen Zustand hohen oder
/'gegenüberliegenden «"-"-- J" ^- · '"«■ ■■-.·—■ -^-- — «*'---—-^ «=*"- '-
Stellen der Trommel (43) ■ "angeordnet sind.
' 4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, gekennzeichnet durch eine Druckstation (12) mit einer
Einrichtung zum Anlegen der Oberfläche des zu ;; bedruckenden Bildempfangsmaterials (14) an die mit
'Farbpartikeln (45) überzogenen Teile {4a) der Halbleiterschicht.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4,.dadurch gekennzeichnet, daß dip Druckstation (12) am Trommelumfang mit Abstand zur ersten Einrichtung (21) zur
Ziir ~w der ersten Energiemenge und zur Entwickniedrigen elektrischen Widerstands Überjführbar ist
: ,v/obei das speicherfähige Material durch Zufuhr einer
'Energiemenge zu ausgewählten Bereichen der Schicht aus dem einen in den anderen Zustand übergeführt und
= der elektrisch ieitfähige Träger anschließend derart an
', ein elektrisches Potential gelegt wird, daß elektrisch geladene, eine Druckfarbe bildende Partikeln auf die
Bereiche niedrigen Widerstands aufgebracht und neutralisiert und anschließend auf ein Bildempfangsmaterial übertragen werden.
Ein derartiges Verfahren kann auch als Druckverfahren bezeichnet werden, das jedenfalls teilweise unter
Ti?f
20 24 5S9
Hl Verwendung insbesondere elektrischer Energie betrieif-ben
wird. So ist bereits ein xerographisches Verfahren S Mannt, bei dem eine Mehrzahl von Kopien unter
fe ^-,yendung einer Trommel hergestellt werden können,
babei ist es in der Regel erforderlich, vor der
Anfertigung jeder neuen Kopie auf der Trommel bzw. deren Mantel ein neues Druckmuster aufzubringen.
^, Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein
^verbessertes Verfahren und eine verbesserte Vorrich-
f^tungder eingangs genannten Gattung zu schaffe!,. ^
«Λοίΐ es möglich sein, eine Vielzahl von K.o_r?n
^!anzufertigen, ohne dal* das Leitfähigkeitsbild a=-f Jon
^^Aufzeichnungsmaterial jeweils wieder v.?\* c£ zeugt
J§py^rijen mnß. Hierdurch lassen sich sowoh. £,eit als auch
* * Energie ersparen.
H Die Erfindung besteht darin, daß da. Aufzeichnungsftaterial,
für welches eine Halbleiterschicht aus $ eeicherfähigem Material mit Schwellwertverhalten
% verwendet wird, an den ausgewählten Bildbereichen Ϊ durch einen ersten Schwellwert überschreitende Ener-
% «iezufuhr in einen stabilen Zustand einer ersten Struktur
mit hohem Widerstand und durch einen anderen '*' jvert üDerschreitende Energiezufuhr in einen
Zustand einer anderen Struktur mit vergleichsiedrigem
Widerstand strukturell verändert wird, wobei die jeweiligen Strukturzustände auch nach
Abschalten der Energie beibehalten bleiben.
Ein derartiges Halbleitermaterial ist an sich bereits bekannt, jedoch für andere Zwecke, nämlich zur
Widerstands in den Zustand hohen Widerstands erfolgt beispielsweise dadurch, daß den betreffenden Bereichen
Energie insbesondere in Form von Energieimpulsen kurzer Dauer von beispielsweise !Qfis oder darunter
angelegt werden.
Mit anderen Worten kann durch die Art der Energieimpulse eine Steuerung aus dem Zustand hohen
Widerstands in den Zustand niedrigen Widerstands und umgekehrt erfolgen. Eine weitergehende Schilderung
ο der hierbei auftretenden Vorgänge dürfte an dieser Stelle überflüssig sein. Sie ist bereits in der US-PS
32 71 591 erfolgt Erwähnt sei allerdings noch, daß sich
das speichernde Halbleitermaterial, vorzugsweise eine polymeres Halbleitermaterial, im stabilen Zustand
hohen Widerstands eine im wesentlichen ungeordnete und im allgemeiner« amorphe Struktur mit allenfalls nur
örtlichen Ordnungen und/oder Bindunfi für die
Atome aufweist Durch Umschalten in den Zustand niedrigen elektrischen Widerstands findet eine
Strukturänderung in einen geordneteren, insbesondere kristallinartigen Zustand statt, wodurch mannigfaltige
Eigenschaften Aes Halbleiterniaterials, wie des elektrischen
Widerstands, der Dielektrizitätskonstante, änderbar sind.
Die zum Umschalten erforderliche Energie kann in Form elektrischer Felder jedoch auch durcvi Wärme-Sirahlen,
Fotoblitzlichtstrahlen, Elektronen- oder Protonenstrahlen, Korpuskularstrahlen angelegt werden.
Wichtig ist, daß diese Energie in der Lage ist, die
hPkuint iedoch für andere Zwecke, nämlich zur Wichtig ist, daß diese g
Verwendung als elektrisches Schaltelement zum Einbau 30 Strukturänderung im Halbleitermaterial zu bewirken,
m elektrische Schaltungsanordnungen {US-PS Bei der erfindungsgemäßen Anwendung dieses an
m elektrische Schaltungsanordnungen {US-PS Bei der erfindungsgemäßen Anwendung dieses an
19/15911 Derartige Halbleiterschichten werden insbe- sich bereits bekannten Halbleitermaterial wird du·
sondere als dünne Filme auf einem Träger aufgetragen. »Druckplatte« hieraus gebildet. Die m den Zustand
Se SpeSereigenschaften dieses Halbleitermaterials niedrigen Widerstands überführten ausgewählten Be ei-
«sultieren daraus, daß es sowohl in einem Zustand 35 ehe desselben bilden praktisch eine Elektrode Die dm er.
n Sn Widerstands als auch im Zustand lkih Ld übtben die Druckfarbe
iftedS Widerstands stabil verbleibt,
wenn nicht spezielle Umschaltvorgänge erzielt werden.
Sf ™„ das Halbleitermaterial oder auch nur
elektrische Ladung übertragbaren die Druckfarbe
bildenden Partikeln sind in einemElektrolyten enthalten
und werden auf dem ^f ^^"^*™1 "d^
B-reichen niedrigen Widerstands abgelagert. Durch
,muc, u«
„ das Halbleitermaterial oder auch nu g
desselben aus einem stabilen Zustand hohen 40 kurzzeitige Anwendung einer Energiemenge ,muc, u«
ucww/v.· angelegte Spannung eine vorgegebene
Schwellenspannung überschreitet Der Zustand niedrigen Widerstands bleibt hiernach selbst dann erhalten,
wenn die angelegte Spannung sich wieder unter den Wert der Schwellenspannung vermindert oder wenn
wiederum eine spannung angelegt wird, vuiäüsgesetzt,
daß die Stromstärke des durch die Bereiche niedrigen elektrischen Widerstands fließenden Stroms niedriger
als ein Strom-Haltewert ist oder selbst wenn die !Stromstärke höher als der Strom-Haltewert ist, der
iSjtfQtn während einer nennenswerten Zeitspanne von
beispielsweise 1 bis 100 ms oder darüber fließt. Hierdurch bleiben nämlich die örtlichen Ordnungen
^bzw. örtlichen Bindungen oder Molekulare strukturellen
^Formationen des Halbleitermaterials im Zustand fijiedrigen Widerstands.
■ "Befindet sich die Halbleitersrhicht (und analog auch
|nür Teile davon) im stabiler· Zustand hohen Widerstands,
so können gewünsch.. Teilbereiche derselben in ilen stabilen Zustand niedrigen Widerstands dadurch
rüberführt werden, daß Energie insbesondere in Form von Energieimpulsen ausreichender Dauer von beispielsweise
1 bis 100 ms oder darüber angelegt werden. Eh Rückschalten aus dem Zustand niedrigen
Anwendung einer Rückstellenergie wird der Stnikturzustand wieder umgekehrt Schaltet man während des
Druck- bzw. Kopiervorgangs die Einrichtung ab, die die Rückstehenergie erzeugt, so können mehrere Kopien
hergestellt werden, ohne daß das Leitfähigkeitsbild auf
so ds~ A.üfzeichnungsrr'aterial wieder neu erzeugt werden
müßte.
Beim Ersterzeugen des Leitfähigkeitsbildes auf dem Aufzeichnungsmater al, das als »Druckplatte« angesehen
werden k?.nn, werden die entsprechenden Bereiche
derselben zweckmäßigerweise mit Hilfe eines pulsierenden
Laserstrahls oder eines Lichtbogens aus dem Zustand hohen Widerstands in den Zustand niedrigen
Widerstands übergeführt. Der Laserstrahl kann etwa analog dem einen Fernseh-Leuchtschirm abtastenden
6t> Strahl über die gesamte Haibieterschicht geführt und so
gesteuert werden, daß er nur an denjenigen Steilen den Schweliwert überschreitet, die strukturell umgefosmt
werden sollen.
Die so behandelte »Druckplatte« oder ein Teil
Die so behandelte »Druckplatte« oder ein Teil
6;5 desselben wird in einem Abstand von einem eine
Elektrode bildenden Element angeordnet, so daß quasi eine elektrische \uftragzelle gebildet wird, in die ein
Elektrolyt mit einem Gehalt an geladenen Partikeln
£0^11599
.eingeb/acht * wj!^pie|elekj:rjs^
.,.auch.alslEntwicldungsstatic'''*' " '"'"' """""
* --■---··· ··' ■ -* -
deren.; Hilfe
" ^Verwendung von'
" ^Verwendung von'
r ^Metalllonen, geladene organische Teilchen CMdcrdergleiv
ί.·· chen, an ,einer iB^k^^e^eni^genge^l&tw
' neutralisiert werden. Es handelt sich dabei irisbesondere um eine Art Elektrolyse- oder Elektrophoresezelle.
' neutralisiert werden. Es handelt sich dabei irisbesondere um eine Art Elektrolyse- oder Elektrophoresezelle.
Das speicherfähige Halbleitermaterial wird vorteilhafterweise auf einem metallischen Träger aufgetragen,
der mit einer seiner Klemmen an eine Gleichspannungsquelle gelegt ist
Das andere Elektrodenelement ist dann mit der anderen Klemme der Gleichspannungsquelle verbunden,
um die Entwicklungsstation zu bilden. Die
geladenen Partikeln bilden die Druckfarbe, die sich an den im niedrigen Widerstand befindlichen Teilen der
speichernden Halbleiterschicht niederschlagen. Werden Metallschichten aufgetragen, dann wird die Dicke der
»Druckplatte« in den niedrigen Widerstandsbereichen der speichernden Halbleiterschicht erhöht so daß an
der Oberfläche der Platte erhabene Teile geschaffen werden. Diese vermögen wie bei einer üblichen
Hochdruckplatte Druckfarbe aufzunehmen.
Bei der bevorzugtesten Ausführungsform der Erfindung bilden die geladenen Farbpartikeln jedoch selbst
eine Druckfarbe, die sich leicht durch Direktkontakt des als Druckplatte dienenden Aufzeichnungsmaterials mit
einem Blatt Papier oder dergleichen Bildempfangsmaterial übertragen läßt
Besonders bevorzugt wird eine Ausbildung, bei der die Halbleiterschicht auf einer drehbaren Trommel
aufgebracht ist und bei der die Einrichtung zur selektiven Zufuhr einer ersten Energiemenge zu dem
die Halbleitei-schicht bildenden Aufzeichnungsmaterial
und die Entwicklungsstation an gegenüberliegenden Stellen der Trommel angeordnet sind.
Eine Druckstation sollte mit einer Einrichtung zum Anlegen der Oberfläche des zu bedruckenden Bildempfangsmaterials
an die mit Farbpartikeln überzogenen Teile der Halbleiterschicht versehen sein. Die Druckstation
ist zweckmäßigerweise am Trommelumfang mit Abstand zur ersten Einrichtung zur Zufuhr der ersten
Energiemenge und zur Entwicklungsstation angeordnet
Die Entwickiungsstation kann einen oben offenen Behälter mit Wänden au^ elektrischem Isoliermaterial
aufweisen, dessen offene Oberseite mit der Unterfläche ß*der um eine horizontale Achse drehbar montierten
trommel gleitend in Berührung steht Der Behälter ist
mit einem geladene Partikeln enthaltenden flüssigen ^Elektrolyten gefüllt und enthält das andere Elektrodenglied.
Statt dessen kann die Entwicklungsstation ein ■Flüssigkeit absorbierendes, mit dem Elektrolyten und
den die geladenen Partikeln enthaltenden Materialien (imprägniertes bzw. getränktes Polster oder Kissen bzw.
~ feine solche Walze aufweisen, das bzw. die den
Trommelmantel oder allgemeiner die speichernde {Halbleiterschicht berührt Handelt es sich um eine
zylindrische Walze, dann sollte die Berührung mit der
Halbleiterschicht abrollend möglich sein.
Werden für die eine Richtung zur Zufuhr von Energie zum Umschalten von dem Zustand hohen Widerstands
in den Zustand niedrigen Widerstands vorzugsweise pulsierende Laserstrahlen erzeugt sollte die zweite
Einrichtung zur Rückschaltung wieder in den stabilen Zustand hohen Widerstands zur Energiezufuhr Wärmestrahlen
erzeugen.
An Hand der Figuren sind nun Ausführungsbeispiele
angebracht ist."Diese führt ihre verschiedenen, entlang*
des Umfanges in Abständen liegenden Teile nacheinander an einer Einrichtung zum Einspeichern einer
Anordnung von Zuständen hohen und niedrigen Widerstands an den verschiedenen Einzelteilen der
Halbleiterschicht durch selektive Energiezufuhr zu dieser, an einer Entwicklungsstation, einer Druckstation,
einer Farbabstreifeinrichtung und an einer Löscheinrichtung vorbei,
Fig.2 einen Ausschnitt in vergrößertem Maßstab im
Schnitt durch die Schicht des Halbleitermaterials an der Oberfläche der Trommel gemäß Fig. 1 beim Verlassen
der die Entwicklungsstation bildenden Elektrophoresezelle,
Fig.3 Kurven Q und C2 zur Veranschaulichung der
Strom-Spannungs-Charakteristik der im Zustand hohen bzw. niedrigen Widerstandes befindlichen Teile der
speichernden Halbleiterschicht am Trommelmantel gemäß F i g. 1 und
Fig.4 eine schematische Veranschaulichung einer
anderen Ausführungsform der Erfindung.
Gemäß Fig. 1 weist die Druck- bzw. Kopiervorrichtung
eine umlaufende Trommel 2 auf, die m,t einem Film oder einer Schicht 4 aus speicherndem Halbleitermaterial
an ihrer Mantelfläche überzogen ist Vorteilhaftesterweise kann das speichernde Halbleitermaterial
gleich oder ähnlich dem in der US-PS 32 71591 beschriebenen sein, dessen Einzelteile durch verhältnismäßig
kurze Stöße hoher Energie in einen stabilen Zustand hohen Widerstandes und durch verhältnismäßig
lange Energiestöße oder durch Erhitzen im Ganzen in einen Zustand niedrigen Widerstandes zurückführbar
sind. Die verschiedenen, in Abständen voneinander liegenden Umfangssegmente der Trommel 2 werden
nacheinander an einer Rückführ- oder Löscheinrichtung 5 vorbeigeführt die bei Erregung durch eine Steuereinrichtung
7 (die eine Handsteuerung oder eine Computersteuerung sein kann) auf die Gesamtfläche jedes
vorbeigeführten axialen Segments oder auf die d' .-an
vorbeigeführten Einzelteile der speichernden Halbleiterschicht 4 Wärme oder Energie in anderer Form
richtet und diese axialen Segmente oder die Einzelteile in äußerst vorteilhafter Weise in einen Zustand
niedrigen Widerstandes überführt
In einem weniger bevorzugten Fall könnte diese Rückführ- oder Löscheinrichtung 5 eine Einrichtung
zum einleitenden Überführen sämtlicher Segmente der speichernden Halbleiterschicht 4 in einen Zustand
hohen Widerstandes sein. Diese Alternative der Erfindung würde jedoch für die meisten praktischen
Anwendungsfälle zu träge sein.
Jedes gelöschte oder zurückgeführte axiale Segment der speichernden Halbleiterschicht 4 wird nun an einer
Aufnahmestation 6 vorbeibewegt in der ein pulsierender Energiestrahl 8, insbesondere LASER-Strahl,
entsprechend der Anordnung der mittels der Trommel 2 zu druckenden Informationen zur Wirkung gebracht
wird. Der pulsierende Energiestratr 8 tastet die
Trommelfläche vorzugsweise mit hoher Geschwindigkeit in axialer Richtung ab, so daß er jedes
datenenthaltende Segment der speichernden Halbleiterschicht 4 bei dessen Vorheigang an der Aufnahme-
' 4 Kation 6 verändert, so daß eine gewünschte Anordnung
! - ym Bereichen hohen und niedrigen,Wideriündes in der '
*'; Schicht 4 erzeugt wird. Die Abschnitte der speichernden '
Halbkiieruinichttf 4fr;äuf: die der, Energiestrahl @
eingewirkt hat, werden dtnn, einer ,Farbauftrag-/oder 5;
jEntwscklungsstttion-10 zugeführt, Jn der an-den ']
'ausgewählten Einzelteilen der speichernden Haibieiterschicht 4, die sich in ihrem Zustand niedrigen
.Widerstandes befindet. Druckfarbe in Form elektrisch
leitender Partikeln 45 (F i g. 2) angebracht wird. Die mit Druckfarbe überzogenen Teile der Halbleiterschicht 4
werden dann in eine Druckstation 12 bewegt, in der die Druckfarbe an der speichernden Halbleiterschicht 4 auf
,ein Blatt des Bildempfangsmaterials 14 übertragen wird,
,das mit der Umfangsgeschwindigkeit der Trommel 2 mit dem Trommelmantel in Berührung kommt Teile der
speichernden Halbleiterschicht 4, die an der Druckstation 12 vorbeigetreten sind, können dann an eine
geeignete Farbabstreifeinrichtung 16 heranbewegt werden, die die Beseitigung eines etwaigen, an der
Trommeloberfläche zurückgebliebenen t-arbüberschusses besorgt, insbesondere wenn eine neue Anordnung
von Informationen an der speichernden Halbleiterschicht 4 eingespeichert werden soll. Im übrigen kann,
wenn - lehrere Kopien abzudrucken sind, die Farbabstreifeinnchtung 16 dadurch unwirksam gemacht
werden, daß sie von der Trommel fortbewegt wird
Die Einspeicher- bzw. Aufnahmestation 6, in der das
Einspeichern von Informationen in die speichernde Halbleiterschicht 4 erfolgt, weist eine Einrichtung 20 zur
Erzeugung eines schmalen, genau begrenzten Energiestrahles ß auf. der bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel ein Laserstrahl ist Die Einrichtung 20 ist als
Laserdiode dargestellt, die unter der Steuerung durch einen Laserimpulsgenerator 22 einen pulsierenden
Laserstrahl 8 erzeugt und liefert Dieser wird unter dem Einfluß einer als Strahlenaustast- bzw. -ablenkeinrichtung ausgebildeten Energiezufuhreinrichtung 21 veranlaßt die Länge der speichernden Halbleiterschicht 4 mit
hoher Geschwindigkeit abzutasten, so daß aufeinanderfolgende Abtastlinien des Laserstrahles 8 in engem
Abstand entlang des Tremmelumfanges nebeneinanderliegende Segmente oder Linien der Schicht 4 beeinflussen. Die Abtasteinrichtung 21 kann beispielsweise ein in
der Technik bekanntes Spiegelsystem sein. Die Erregung des Laserimpulsgenerators 22 erfolgt unter der
' -Steuerung einer Informationssteuereinrichtung 23, die
ein an sich bekannter Abtast-Schwärzungsmesser sein kann, die Drucksachen abtastet und den hellen und
dunklen Flächenteilen der abgetasteten Information entsprechende Impulse entwickelt Die Abtaststeuerung
des Schwärzungsmessers kann mit der Abtasteinrichtung 21 synchron betrieben sein.
Wie bereits angedeutet, führen die kurzen Stöße der
Laserstrahlenenergie, die auf ausgewählte Flächenteile der speichernden Halbleiterschicht 4 auftreffen, diese
ausgewählten Flächenteile aus ihrem Zustand niedrigen
^Widerstandes in ihren Zustand hohen Widerstandes
'über, während die von dem Laserstrahl 8 unberührten Teile der Halbleiterschicht in ihrem ursprünglichen
gelöschten Zustand niedrigen Widerstandes bleiben.
Ii Gemäß Fi g. 3 repräsentieren die Kurven Q und C2
die Strom-Spannungs-Charaktcristik eines Einzelteiles
der speichernden Halbleiterschicht 4 in deren Zustand hohen bzw. niedrigen Widerstandes, und zwar die <*
Stromstärke /in Abhängigkeit von der Spannung E Im Zustand niedrigen Widerstandes wirkt ein Einzelteil der
Haibieiterschicht 4 als guter elektrischer Leiter.
Beispielsweise beträgt der ,Widerstand eines Teilender
Schicht 4 von niedrigem Widerstand ca' 1 Ω/cm, und der
Widerstand eines'Abschnittes von'hohem'Widerstand,
kann' 10* Ω/cm betragen.'Die ,Sehicht'4 aufspeicherndem Halbleitermaterial kann hierbei eine Dicke von nur '
ο,ΙΟμίή haben; Die Angaben'des Widerstand«'und
der Schichtdicke sind jedoch nur beispielhaft,'und'die'
Werte können in weiten Grenzen variieren.
Die in Fig. 1 dargestellte Entwicklungsstation 10 ist
eine Elektrophoresezelle 28. Diese weist im vorteilhaftesten Fall ein poröses, mit Elektrolyt getränktes
Polyester 28, insbesondere eine Walze aus flüssigkeitsabsorbierendem Material, auf, die mit der Halbleiterschicht 4 entlang der ganzen axialen Länge derselben
abrollend in Berührung steht Das walzenartige Polster 28 hat eine mittige Metallwelle, die als Elektrode 29
wirkt, das über einen Leiter 36 mit einer Klemme 38 einer Gleichspannungsquelle 40 verbunden ist Die
andere Klemme 42 der Gleichspannungsquelle 40 ist durch einen Leiter 44 mit dem Metallrahmen der
Trommel 2 verbunden. Es sei angenommen, daß die Trommel 2 einen leitfähigen Außenmantel 43 (F i g. 2)
hat, der sich <n innigem elektrisch leitendem Kontakt
mit der Innei...ache der speichernden Halbleiterschicht
4 übet* deren ganze Ausdehnung befindet. Die Spannung
an der Klemme 42 der Gleichspannungsquelle 40 wird also an sämtlichen Innenflächenteilen der speichernden
Halbleiterschicht 4 über den metallischen Trommelmantel 43 angelegt
Elektrophoresezellen sind in der Technik bekannt und werden bisher zur Anbringung von Farbe oder
pigmentierten, tintenartigen Materialien an Elektroden bildenden Flächen verwendet Der Elektrolyt in einer
Elektrophoresezelle enthält im allgemeinen organische Materialien, beispielsweise emulgierte oder löslich
gemachte, undurchsichtige Harze mit darin dispergierten Pigmenten, zusätzliche Oberflächenbehandlungsmittel und im aligemeinen einige organische Lösungsmittel. Allgemein sind die Harzpartikeln derart behandelt, daß sie negativ geladene Partikeln sind. Die
Harzpartikeln werden vorzugsweise von dem Teil des Elektrolyts mitgeführt, der sich in den Bereichen des
Polsters 28 befindet die sich innerhalb der Umfangsbereiche derselben befinden. Wenn die Harzpartikeln
negativ geladen sind, wird die positive Klemme der Gleichspannungsquelle 40 mit dem Trommelrahmen 43
verbunden, und die wellenartige Elektrode 29 des Polsters 28 wird an die negative Klemme der
Gleichspannungsquel'e 40 angeschlossen. Die negativ
geladenen Harzpartikeln des Polsters 28 werden von den Bereichen der speichernden Halbleiterschicht 4, die
sich in einem Zustand niedrigen Widerstandes befinden, angezogen, in denen sie ihre negative Ladung abgeben
und neutralisiert werden. Fig.2 veranschaulicht den
Vorgang der Elektrophorese, bei dem die geladenen, die Druckfarbe bildenden Farbpartikeln 45 an denjenigen
Bereichen 4a der speichernden Halbleiterschicht 4 aufgetragen werden, die sich im Zustand niedrigen
Widerstandes befinden. Die auf den Teilen der speichernden Haib'eiterschichi 4 aufgetragene Druckfarbe wird dann auf das an die Oberfläche der
umlaufenden Trommel 2 herangeführte Materialbiatt 14 übertragen.
Gemäß Fi g. 4 ist das Drucksysieir, ähnlich dem nach
Fig. I, jedoch mit einer abgewandelten Entwicklungsstation 10' ausgebildet Diese weist nämlich eine
Elektrophoresezelle auf, die mit einem oben offenen Behälter bzw. Gehäuse 50 aus isolierfähigem Material
to
versehen ist, dessen.obere Wandteile 52-52 flexibel sind und mit dem unteren Teil der umlaufenden Trommel 2
entlang; im wesentlichen der gesamten, axialen Länge
derselben streifend iindsflüssigkeitsdichtend in Berührung stehen.'Das Gehiiue SO: ist mit einem Bad aus
iflfUsigem Elektrolyt 53 gefüllt, der dmckfarbebildende
"fartikeln enthält. Das Elektrolytbad 53 füllt den Raum
zwischen denjenigen Teilen der Trommel 2, die sich zwischen den oberen Teilen.52-52 des Gehäuses 50
befinden, und einer, am Boden desselben angeordneten
und mit dem Elektrolyt 53 in Berührung befindlichen Elektroden 54 aus. Bei dem in Fig.4 dargestellten
Ausführungsbeispiel ist angenommen, daß die geladenen, die Druckfarbe bildenden Partikeln, die von der
Trommelfläche angezogen werden, eine positive Ladung tragen. Dementsprechend ist die Elektrode 54 an
die positive Klemme 42 der Gleichspannungsquelle 40
und der Rahmen der Trommel 2 an die negative Klemme 38 der Gleichspannungsquelle 40 angeschlossen.
Natürlich können die Anschlüsse an die Gleichspannungsquelle 40 vertauscht v/erden, wenn die geladenen
Partikeln in dem Elektrolyten 53 negativ geladen werden, wie dies bei den Partikeln 45 gemäß F i g. 2 der
Fall ist.
Die Erfindung ist bei der Konstruktion von Druckplatten mit erhabenen« metallüberzogenen Teilen
zur Bildung einer normalen Druckplatte anwendbar, an deren erhabenen Flächen geeignete Einfärbematerialien angebracht Werden, die in normaler Weise auf
■Papierblätter übertragen werden sollen.' Ih diesem Fall
könnte die Entwicklungsstation IC eine Art elektrische
iPlattierzelle bilden; wenriTder Elektrolyt im Gehäuse 50
geeignete positive Metallionen enthält, die von den
leitfähigen Teilen der speichernden Halbleiterschicht 4
angezogen und dort gesammelt oder aufgetragen
ίο werden. Eine derartige Druckplatte ließe sich jedoch
nicht ohne weiteres verändern.
Die Erfindung schafft also u. a. ein vorteilhaftes, mit hoher Geschwindigkeit betreibbares Drucksystem unter Verwendung eines speichernden Halbleitermaterials
is 4 in einer einzigarten, neuen Weise. Wenn das
speichernde Halbleitermaterial zur Bildung einer Fläche eines Drucksystems oder eines Teiles einer solchen
Fläche verwendet wird, wie dies gemäß der Erfindung vorgesehen ist, lassen sich zahlreiche Vorteile erzielen.
Beispielsweise läßt sich ein bestimmtes, zu druckendes Muster oder ein Satz auch schnell und leicht verändern
oder vollständig löschen und durch ein neues Muster an der gleichen Druckfläche ersetzen. Andererseits kann,
wenn ein besonderes Druckmuster an der Halbleiter
materialschicht 4 gebildet ist, dieses zum Reproduzieren
zahlreicher Kopien oder Abdrucke in gleicher Weise wie eine herkömmliche Druckplatte verwendet werden.
■ - Λ
3 - ■·«-■'
Claims (2)
- Patentansprüche:!^Verfahren zur Eräugang eines Leitfäfcigkeitsbilder-auf einem Aufzeichnungsmaterial, weiches^leine aifieüien elektrisch leitfähigen Träger aufgebrachte Schicht aus speicherfähigem Materialist das^waW- und gegebenenfalls nur bereichsweise; durch Zufumv vorgegebener Energiemengen in einen , Zustand hohen oder niedriger, elektrischen Widerslandes überführbar ist wobei das speicherfähige Material durch Zufuhr einer Energiemenge zu-jausgewähEterirBereichen der Schicht aus dem einen■%in den anderen Zustand übergeführt ünä der "elektrisch leitfähige Träger "anschließend an ein' elektrisches Potential gelegt wird, derart, daß elektrisch geladene, eine Druckfarbe bildende Partikeln auf die Bereiche niedrigen Widerstandes aufgebracht und neutralisiert und anschließend auf ein Bildempfangsmaterial übertragen werden, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufzeichnungsmaterial, für welches eine Halbleiterschicht aus speicherfähigem Material mit Schwellwertverhalten verwendet wird, an den ausgewählten Bildbereichen durch einen ersten Schwellwert überschreitende Energiezufuhr In einen stabilen Zustand einer ersten Struktur mit hohem Widerstand und durch einen anderen Schweilwert überschreitende Energiezufuhr in einen stabilen Zustand einer anderen Struktur ;.iit niedrigem Widerstand strukturell verändert wird, wobei die jeweiligen Strukturzustände auch nach Abschaltung der Energie beibehalten bleiben.
- 2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine erste Einrichtung (21) zur selektiven Zufuhr einer ersten Energiemenge zu dem Aufzeichnungsmaterial, durch eine Entwicklungsstation (10), insbesondere Elektrolyse- oder Elektrophoresezelle (26), mit deren Hilfe elektrolytisch bzw. elektrophoretisch die Farbpartikeln (45) auftragbar sind, mit einer isoliert zur Halbleiterschicht (4) angeordneten Elektrode (29; 54), mit einem Elektrolyten (53), der die -Farbpartikeln (45) enthält und sich zwischen der Halbleiterschicht (4) und der Elektrode (29, 54) befindet und durch eine Gleichspannungsquelle (40), die an die Zellenelektrode (29, 54) und an die Halbleiterschicht (4) angeschlossen ist derart daß die geladenen Farbpartikeln (45) in dem Elektrolytpn auf die Bereiche (Aa)niedrigen Widerstandes der Halbleite.'schicht aufgetragen werden. ; 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet daß die Halbleiterschicht (4) auf einer drehbaren Trommel (2) aufgebracht ist und daß die jl^rste Errichtung (21£ .zur Zufuhr der10
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US82846969 | 1969-05-28 | ||
US00828469A US3802879A (en) | 1969-05-28 | 1969-05-28 | Method of printing and apparatus therefor |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2024599A1 DE2024599A1 (de) | 1970-12-03 |
DE2024599B2 DE2024599B2 (de) | 1976-11-04 |
DE2024599C3 true DE2024599C3 (de) | 1977-06-30 |
Family
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