DE2032848A1

DE2032848A1 - Elektrographischer Schreiber

Info

Publication number: DE2032848A1
Application number: DE19702032848
Authority: DE
Inventors: Edward William Saragota Cahf Marshall (VStA)
Original assignee: Vanan Associates PaIo Alto Cahf (VStA)
Priority date: 1969-07-02
Filing date: 1970-07-02
Publication date: 1971-01-07
Also published as: CA930409A; JPS4831681B1; GB1304066A; US3631509A

Description

71 P 264 D

VARIAN ASSOCIATES ■
Palo Alto /California V, St. V. Amerika

Elektrographischer Schreiber

Priorität: 2. Juli 1969 USA

US-Serial Number 838 628

Zusammenfassung;

Es wird ein elektrographischer HochgeschwindigkeitsschieLber mit Graustufendruck angegebene Der Schreiber weist eine Reihe von elektrographischen Schreibstiftelektroden auf, die über einer Gegenelektrode angeordnet sind. Ein elektrographisch.es Aufzeichnungsband wird zwischen den Schreibstifbaiund der Gegenelektrode durchgeführt. Das Aufzeichnungsband weist einen den Schreibstiften zugewandten di^jslektrisehen Ladungshaltefilm auf, und dieser Film wird von einer leitenden Papierunterlage getragen, die in elektrischem Kontakt mit der Gegenelektrode steht. Zwischen den Schreibstiften und der Gegenelektrode wird ein erstes gepulstes Schreibpotential ange-

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legt, und dieses erste gepulste Potential weist eine "Impulsamplitude und eine Impulsdauer auf, die niedriger sind, als die Werte, die notwendig sind, um ein ladungsbild auf das Aufzeichnungsmedium aufzubringen, jedoch weist dieses erste Schreibpotential eine Amplitude und/oder Dauer auf, die sich mit der Dichte des Stufenladungsbildes ändert, das von einem ausgewählten Schreibstift auf dem Aufzeichnungsband aufgezeichnet bzw. aufgedruckt werden soll» An den ausgewählten Schreibstift und die Gegenelektrode wird ein zweites impulsförmiges Potential angelegt, das im allgemeinen eine unveränderliche Amplitude und/oder Dauer aufweist, und das selbstständig nicht ausreicht, um ein Ladungsbild auf dem Aufzeichnungsmedium zu erzeugen, das jedoch zusammen mit dem ersten Potential eine Gesamtimpulsspannung mit einer solchen Amplitude und /oder Dauer ergibt, die ausreichen, um ein Stufenladungsbild auf das Aufzeichnungsmedium aufzubringen, wobei dieses aufgebrachte ladungsbild eine Durchsehnittslädungsdichte entsprechend der Dichte des zu druckenden Bildes aufweist, so daß ein Graufstufen- bzw. Grauskalendruck erzeugt wird» ·--.-:·.

Stand der Technik;

Bisher wurden elektrographische Schreiber vorgeschlagen, bei denen die Amplitude eines gepulsten Potentials, das zwischen aufeinanderfolgend ausgewählten Schreibstiften und einer Gegenelektrode angelegt wird, geändert wird, um einen Graustu-

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fendruck herzustellen* Ein derartiger Schreiber ist in der USA-Patentschrift 3 076 968 "beschrieben. Ein derartiger Graustufendruck ist dann geeignet, wenn die Dauer der Druckimpulse lang im Vergleich zu der Relaxationszeit des Aufzeichnungsmediums ist. Wenn man jedoch versucht, die Arbeitsgeschwindigkeit des Druckers derart zu erhöhen, daß die Zeit, die zum Druck eines differenziellen bzw_c Stufenladungsbildes auf dem Aufzeichnungsmediuni zur Verfugung steht, vergleichbar mit oder kleiner als die Relaxationszeit des Papiers ist, die im allgemeinen in der Größenordnung von einer msec liegt, so geht die Möglichkeit eines Graustufendrucks verloren. Aus diesem Grunde liegt, wenn man ein elektrographisches Aufzeichnungspapier verwendet, bei dem ein dielektrischer Ladungshaltefilm auf eine leitende Papierbahn aufgebracht ist, die bit-öesehwindigkeit, mit der eine Imf ormation'auf dem Papier aufgezeichnet werden kann, für einen Graustufendruck unter Verwendung der bisher bekannten Arbeitstechniken in der Größenordnung von 1 kHz. Pur manche Anwendungen des Schreibers ist es wünschenswert, diese Aufzeiohnungsbit-Geschwindigkeit unter Beibehaltung der Möglichkeit eines Graustufendrucks um wenigstens eine Größenordnung zu erhöhen.

Es iat auch bereits bekannt, an den aufeinanderfolgend ausgewählten Schreibstiften und der Gegenelektrode zwei Impulse derart zu überlagern, daß die Gesamtspannung der kombinierten Impulse ausreicht, ··.. ein S tufenladungs bild auf das Auf-

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zeichnungsmedium aufzubringen, während keiner der beiden Impulse für sich ausreicht, um ein ladungsbild auf das Aufzeichnungsmedium aufzubringen. Ein derartiges System weist den Vorteil auf, daß die Spannung erniedrigt wird, die in Impulsform von beiden Spannungsquellen für das Druckpotential abgegeben werden müssen. Dieses System weist den weiteren Vorteil auf, daß die Gegenelektrode als ein Teil einer binären Datendekoderschaltung verwandt werden kann, so daß der Aufbau der Schreibstiftadressenschaltung vereinfacht werden kann. Ein derartiger Schreiber ist in der USA-Patentschrift 2 919 171 beschrieben. In dieser Patentschrift wird jedoch keine Lehre derart erteilt oder ein Gedanke derart nahegelegt, einen Schreiber mit der Möglichkeit eines Graustufendrucks vorzusehen.

Zusammenfassung der Erfindung;

Die vorliegende Erfindung strebt hauptsächlich einen elektrographischen Hochgeschwindigkeitsdrucker mit einem Graustufendruck an.

Gemäß der vorliegenden Erfindung werden in einem Hochgeschwindigkeitsdrucker Impulsgeneratoren vorgesehen, die Folgen von ersten und zweiten gepulsten Potentialen erzeugt, die gemeinsam an die aufeinanderfolgend adressierten Schreibstifte und eine Gegenelektrode angelegt werden, wobei keines

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der beiden impulsförmigen Potentiale eine Amplitude und/oder eine Dauer aufweist, die ausreichend ist, um auf das Aufzeichnungsmedium ein ladungsbild aufzubringen₀ Das erste Potential wird entsprechend der Dichte des zu druckenden Stufenladungsbildes aufeinanderfolgend in der Amplitude und/oder Dauer geändert. Das zusammengenommene Potential der Impulse reicht"aus, um auf das Aufzeichnungsmedium ein Stufenladungsbild aufzubringen, wobei dieses Bild eine der Dichte des zu ä druckenden Stufenbildes entsprechende Durchschnittsladungsdichte aufweist, so daß ein Graustufendruck erzielt wird«

Vorzugsweise können mit dem Generator zur Erzeugung des ersten aufeinanderfolgend veränderlichen Potentials die verschiedenen Impulse einer Gruppe von diskreten Impulsausgängen mit unterschiedlicher Amplitude und/oder Dauer entsprechend einer Folge von verschiedenen Eingangssignalen an dem Spannungsgenerator erzeugt werden«

Gemäß einer weiteren vorzugsweisen Ausführungsform der Erfindung wird ein binär kodiertes Signal, das die Dichte der auf das Aufzeichnungsmedium aufzubringenden Stufenladungsdichte angibt, abgeleitet und einem Decoder zugeführt, um die Folge von Eingangssignalen für den Spannungsgenerator zu erzeugen, durch den sodann die Folge von ersten impulsförmigen Potentialen erzeugt wird«

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Weiterhin kann eine Verzögerungsschaltung vorgesehen sein, um das Anlegen des zweiten impulsförmigen Potentials an den ausgewählten Schreibstift in Bezug auf die Anlegung des ersten Potentials zu verzögern, so daß das eine ladungsdiehte aufbauende erste impulsförmige Potential auf dem Aufzeiehraingsband einen Gleichgewichtszustand erreicht, bevor das zweite impulsförmige Potential auf den adressierten Schreibstift gegeben wird.

Vorzugsweise kann weiterhin parallel zu dem Generator zur Erzeugung des ersten impulsförmigen Potentials ein ijberibrüekungskondensator geschaltet werden, um das zweite imfpulsförmige Potential an dem Generator zur Erzeugung des ersten impulsförmigen Potentials vorbeizuführen. ";■"

Im folgenden soll die Erfindung näher anhand von in der Zeichnung dargestellten vorzugsweisen Ausführungsbeispielen erläutert werden. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine schematische Schaltdarstellung, zum Teil in Blockform, eines die Merkmale der vorliegenden Erfindung verkörpernden elektrographischen Schreibers,

Pig, 2 eine graphische Darstellung der SignalamplitndLe gegen die Zeit, wobei die Wellenformen für verschiedene Signale dargestellt sind, die in der Vorrichtung der Fig, 1 erzeugt werden,

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EIg. 3 eine graphische Darstellung der aufgezeichneten Ladungsdichte D gegen die Spannung V, wobei durch diese Darstellung die Änderung der ladungsdichte mit der an das Aufzeichnungsmedium angelegten Spannung verdeutlicht wird

Figo 4 ein schematisches Ersatzschaltbild für das elektrographische Aufzeichnungspapier,

Figo 5 eine vergrößerte Querschnittsansicht einer Schreibelektrode und der Gegenelektrode, die in Fig* 1 durch die Linie 5-5 eingerahmt sind,

Fig» 6 eine vergrößerte Teilquerschnittsansicht eines dielektrisch beschichteten Aufzeichnungspapiers,·

Fig. 7 eine graphische.Darstellung der Ladungsbildspannung e, die an der dielektrischen Schicht des Aufzeichnungspapiers mit der Zeit bei 3 maximalen Werten für die Spannung V^, Vp₂» ^VB3 auftritt, die zwischen dem Aufzeichnungsstift und der Gegenelektrode angelegt wird , und

Fig. 8 eine schematische Darstellung einer alternativen Ausführungsform des durch die Linie 8-8 in Fig. 1 abgegrenzten Teiles der Vorrichtung.

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Beschreibung bevorzugter Ausführungen;

ist ein gemäß der vorliegenden Erfindung ausgebildeter elektrographischer Hochgeschwindigkeitsschreiber mit Graustufendruck dargestellte Der elektrographische Schreiber 1 umfaßt einen Eingangsanalysator 2, wie etwa einen Spektrumanalysator, einen Computer oder dergleichen, der ein Eingangssignal verarbeitet, das z_eB. aus einem zusammengesetzten

W' Radiofrequenzsignal, wie es etwa durch die Wellenform A dargestellt ist, bestehen kann und das von einer Sonobojje erhalten werden kann, wobei dieses Signal mehrere gleichzeitig auftretende verschiedene Fourier Bestandteile enthält. Der Analysator 2 verarbeitet das Eingangssignal A derart, daß er das Eingangssignal in seine verschiedenen Fourier Bestandteile zerlegt, die verschiedene Amplituden oder Energien aufweisen. Der Spektrum Analysator 2 tastet das Eingangssignal A wiederholt ab und erzeugt bei jeder Abtastung eine Gruppe

Α von aufeinanderfolgenden Binärcodes als Schreibstiftadressen. Entsprechend einem typischen Beispiel werden 500 Schreibstifte über einem 13 cm breiten Band 4 vorgesehen, und der Binärcode erscheint in Ausdrücken für die Einer, Zehner und Hunderter. Jedes Schreibstiftadressen-Codesignal entspricht einem verschiedenen Frequenz-Bestandteil, sofern in dem abgetasteten Signal solche vorhanden sind. Die Reihe von elektrographischen Schreibstiften 3 ist über der dielektrischen Ladungshaltefläche eines elektrograpHsehen Aufzeich-

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nungsbandes 4 (siehe Pig. 6) angeordnet, das durch eine Gruppe von motorbetriebenen Antriebsrollen 6, die das Aufzeichnungsband 4 ergreifen, von einer Vorratsrolle 5 abgezogen und an der Anordnung von Schreibstiften 3 vorbeigeführt wird.

Der binäre Schreibstiftadressenkodeausgang des Spektrumanalysators wird einer Dekodermatrix 7 zugeführt, die den Schreibstif tadressenkode dekodiert und aufeinanderfolgend den adres-

.-.'■■ sierten Schreibstift in der Reihe von Schreibstiften 3 mit

Energie speist.

Der Spektrumanalysator 2 erzeugt bei 8 einen zweiten Ausgang, der eine Folge von binär kodierten Ausgangssignalen umfaßt_f die die Intensität der jeweils möglichen Spektrallinien darstellen. Der Intensitätskode wird mit dem Schreibstiftadressen kode synchronisiert. Der binäre Intensitätskode entspricht der Intensität des Ladungsbildes, das auf das Aufzeichnungsmedium 4 aufgebracht werden solle

Der gesamte zu druckende Graustufenbereich wird entsprechend der Graustufenauflösung, die aufgezeichnet werften soll, in eine Zahl von diskreten Höhen unterteilt. Entsprechend einem typischen Beispiel wird der aufzuzeichnende Graustufenbereich in 8 Intensitätshöhen unterteilt. Selbstverständlich kann der Graustufenbereich auch je nach dem gewünschten Intensitätsauflösungsvermögen in eine größere oder kleinere Zahl von

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diskreten Höhen unterteilt werden» Das binäre Intensitätskodesignal wird einer Dekodiermatrix 11 zugeführt,, Der Dekoder 11 dekodiert den "binären, entsprechend der Intensität kodierten Eingang und er erzeugt bei 12 einen Ausgang, wbei für jede mögliche Intensitätshöhe, die aufgezeichnet werden soll₉ ein Ausgang 12 vorgesehen ist. Mr den in der Zeichnung 1 dargestellten EaIl, daß 8 mögliche Intensitätshöhen vorgesehen sind, weist der Dekoder 11 acht Ausgangsleitungen 12 auf® lediglich eine der Ausgangsleitungen 12 ist in ihrer Gesamtheit dargestellt. ·

Die Ausgangsleitungen 12 werden dem Eingang eines gepulsten Intensitäts-Spannungssteuersendeis oder -Generatoiss .13 zugeführt, um einen Ausgangsepansrangsimpuls zu erzeugen, der im Bereich von +300 bis +800 Volt Amplitude und 60 usec Dauer liegt, wobei sich die Amplitude und/oder die Dauer (Energie) des Impulses entsprechend der besonderen Graustufenintensität ändert, die aufgezeichnet werden solle Der Impulsausgang des Intensitätsspannungsgenerators 13 wird auf eine rinnenförmige Gegenelektrode 14 gegeben, die entlang und unter der Schreibstiftreihe 3 verläuft, und die im elektrischen Kontakt mit der aus einem leitenden Papier bestehenden Rückseite des Aufzeichnungsbandes 4 steht. Die gegenseitige Anordnung der Gegenelektrode 14 und der Schreibstifte ist mehr im einzelnen in Fig. gezeigt, in der der Abstand zwischen den aufreentstehenden Schenkeln der Rinne in typischer Weise 0,6 cm beträgt. Der

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Ausgang des Impulsgenerators 13 wird einem festen Torspannungspotential, von etwa +100 VpIt, überlagert, das von einem festen Spannungsgenerator 15 abgeleitet wird»

Die Schreibstiftelektroden 3 werden wahlweise über eine zweite gepulste Spannungsquelle 16 impulsweise von +300 Volt auf Brdpotential geschaltet. Die zweite, gepulste bzw« impulsförmig betriebene Spannungsquelle umfaßt eine Quelle für eine * positive Gleichspannung 17 von etwa +600 Volt, die an einem Spannungsteiler aus in Seihe geschalteten Widerständen 18 und 19 liegt, von denen jeder einen Widerstand von 1 M-a- aufweist. Mit der Mitte des Spannungsteilers ist eine Vielfachleitung 21 verbunden, so daß an dieser Vielfachleitung 21 eine Spannung von +300 Volt liegt. Jede Schreibstiftelektrode 3 ist mit der Vielfachleitung 21 über einen in Reihe geschalteten Belastungswiderstand 20, von jeweils ΙΗλ , verbundene Im nicht-schreibenden Zustand ist die Impedanz des elektrischen Weges von jedem Schreibstift 3 über das Aufzeichnungs-. Ί band 4, den ersten Spannungsgenerator 13 und die Vorspannungs— quelle 15 zur Erde wesentlich größer als die 1 Myu große Impedanz des Widerstandes 19, so daß die an der Vielfachleitung 21 liegende Spannung von +300 Volt an jedem Schreibstift 3 liegt. Im Nebenschluß zu jedem Schreibstift 3 liegt ein Tasttransistor 22 gegen Erde. Im nicht-sehreibenden Zustand sind die Tasttransistoren 22 durch die Ausgänge von der Dekodiermatrix 7, die an ihren Steuerelektroden liegen, so daß die

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lere sich im "Aus"«-Zustand befinden, in den nicht-leitenden Zustand vorgespannt und sie weisen im Nebenschluß zu jedem Schreibstift 3 eine sehr hohe Impedanz gegen Erde auf» Wenn jedoch der Ausgang an der Dekodiermatrix so ist, daß einer der Schreibstifte 3 zum Schreiben ausgewählt wird, so wird der entsprechende lasttransistor 22 "eingeschaltet", so daß das entsprechende Tor gegen Erde geöffnet wird, so daß das Potential an dem ausgewählten Schreibstift 3 unverzüglich auf

Erdpotential abfällt. In dieser Weise werden die Schreibstifte

3 wahlweise und aufeinanderfolgend mit der bit-Geschwindigkeit des Schreibstiftadressendekoders entsprechend dem Ausgangssignal der Adressendekodiermatrix 7 impulsförmig von +300 Volt auf 0 Volt geschaltet.

Das Ersatzschaltbild für den durch das Papier ausgefüllten Spalt zwischen dem Schreibstift 3 und der Gegenelektrode 14 ist in Pig. 4 dargestellt. Im einzelnen besteht, obgleich die dielektrische Ladungshalteoberfläche des Aufzeichnungspapiers

4 nominell in Berührung mit den Schreibstiftelektroden 3 steht, zwischen dem Papier und den Schreibstiftelektroden ein äußeret kleiner Luftspalt, von etwa 1 bis 10 pm Breite, was durch den Kondensator 23 berücksichtigt wird. Die dielektrische ladungshalteschicht des Papiers kann durch einen Kodensator 24 dargestellt werden, der in Reihe mit der Kapazität des Luftspaltes 23 liegt. Die leitende Papierrückenschicht besitzt gleichfalls eine Raumkapazität, die durch den Konden- '

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sator 25 angedeutet ist, und in senkrechter Sichtung durch die Papierbahn 4 einen Raumwiderstand, der durch den Widerstand dargestellt ist_e Dieser senkrechte Anteil des Widerstandes liegt.im Nebenschluß zu der Kapazität des Papiers. Da die leitende Elektrode 14 nicht ausgerichtet mit dem Ende eines Schreibstiftes 3 in elektrischem Kontakt mit der leitenden Seite des Papiers 4 steht, so treten eine horizontale.Komponente der Raumkapazität des Papiers 4» wie sie durch den Kondensator 27 dargestellt ist, und horizontale Komponenten des Widerstandes des Papiers 4 auf, wie sie durch die Widerstände 28 und 29 dargestellt sind«

Um ein ladungsbild auf die dielektrische Aufzeichnungsoberfläche aufzubringen, muß ein Durchbruch in dem luftspalt 23 auftreten. Ein Durchbruch tritt dann in dem Luftspalt auf, wenn die zwischen den Elektroden 3 und 14 angelegte. Spannung eine bestimmte Spaltdurchbruchsspannung übersteigt, die gewöhnlich in der Größenordnung von 400 Volt liegt,, Es wurde festgestellt, daß die Dichte des !ladungsbildes, das beim Durchbruch des Luftspaltes auf die dielektrische Ladungshalte** Oberfläche des Aufzeichnungsmediums aufgebracht wird, proportional zu der Größe und der Zeitdauer ist, um die bzw«, während der die angelegte Spannung zwischen den Elektroden 3 und 14 die Durchbruchsspannung V^ übersteigt₀ In Jig, 3 ist die Ladungedichte als Punktion der angelegten Spannung V für eine gegebene Zeit aufgetragen, die die Relaxationszeit des Aufzeichnungspapiers übersteigt.

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Im nicht-schreibenden Zustand liegt jeder Schreibstift auf +300 Volt, und die Gegenelektrode liegt je nach der Impulsamplitude des Ausgangs des Spannungsgenerators 13 auf einer Spannung im Bereich von +400 Volt bis + 700 Volt. Somit liegtdie kombinierte Spannungsdifferenz an dem Schreibspalt zwischen den Schreibstiften 3 und der Gegenelektrode 14 im Bereich von - 100 Volt bis -400 VoIt₀ Diese Spannung reicht nicht aus, eine Entladung durch den luftspalt zu erzeugen, um von dem Schreibstift auf die dielektrische Oberfläche der Aufzeichnungsbahn 4 einen Ladungsübergang zu bewirken»

Wenn einer der Schreibstifte 3 zur Aufzeichnung eines Stufenladungsbildes ausgewählt werden sollj, so wird das entsprechende Tor 22 durch einen ausgewählten Ausgang der Dekodiermatrisc 7 eingeschaltet, wodurch der auserwählte Schreibstift im Nebenschluß auf Erdpotential gelegt wirdo Hierdurch wird bewirkt, daß in dem Luftspalt ein Durchbruch auftritt, wodurch bewirkt wird, daß ein Einschaltstrom durch den Kreis mit dem Luftspalt und verschiedenen Kapazitäten und Widerständen des Aufzeichnungspapiers 4 und durch den Überbrückungskondensator 31, von etwa 0,001 uF, fließt, der den Intensität sspannungsgenerator 13 umgeht. Durch den Einschaltstrom wird das Ladungsbild auf die Ladungshalteoberfläche der Aufzeichnungsbahn 4 aufgebracht.

Auf diese Weise wird die eingetastete Impulsspannung von dem

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Spannungsgenerator 16 mit der Impulsspannung τοη dem Intensi— tätsspannungsgenerator 13 kombiniert, so daß an dem Papier ein Gesamtspannungsabfall erzeugt wird, der die Durehbruchsspannung V^ des luftspaltes um einen Betrag überschreitet, der sich entsprechend der Dichte des auf das Aufzeichnungsmedium aufzubringenden Stufenladungsbildes ändert« Die Impulse für die die ladungsdichte bestimmende Spannung, wie sie von dem Intensitätsspannungsgenerator 13 abgeleitet wird, werden ' mit den adressierten Schreibstiften so synchronisiert, daß die aufeinanderfolgend aufgebrachten Stufenladungabilder Durchschnittsladungsdichten besitzen, die der Intensität der aufzuzeichnenden Spektrallinien entsprechen.

Das auf die Aufzeichnungsbahn 4- aufgebrachte Ladungsbildmuster läuft unter einem Einfärbe- oder Tönerkanal 30 hindurch, iiijdem die geladenen Farbstoffteilchen durch die Ladungsbilder angezogen werden, wodurch diese entwickelt werden» Die entwickelten ladungsbilder erscheinen bei 32 auf dem Aufzeichnungsme- ■ * dium, wodurch die durch den Analysator 2 erhaltenen Daten dauerhaft aufgezeichnet oder ausgedruckt werden. In dem in Pig. 1 gezeigten besonderen Beispiel werden die Spektrallinien auf dem Aufzeichnungsmedium 4 mit einer Dichte aufgezeichnet, die der Intensität der verschiedenen- Spektrallinien des analysierten Spektrums entspricht. In Fig. 1 ist bei B ein typisches Spektrum, das der Aufzeichnung entspricht, dargestellt. Die verschiedenen linien besitzen eine Intensität,

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die der Energie in jeder der verschiedenen Spektrallinien des Spektrums B entspricht.

In Pig, 2 sind die verschiedenen Wellenformen dargestellt, die in dem Schreiber 1 erzeugt werden«, Im einzelnen, weist jedes der Schreibstiftadressenkodesignale eine bit-Dauer von annähernd 90 jisec auf, wie es durch die Wellenform (a) dargestellt ist. Der Intensitätsadressenkode 8 ist, wie aus der Wellenform (b) hervorgeht, mit dem Schreibstiftadressenkode synchronisiert. Der Ausgang V₃₅ der Ladungsdichteschreibspannung des gepulsten Spannungsgenerators 13 weist eine,Wellenform auf, wie sie bei (c) dargestellt ist, und sie besteht aus einer Folge von Spannungsimpulsen, von denen jeder eine Dauer von annähernd 66 μββο_ι und eine Amplitude aufweist, die der Intensität oder der Dichte des Stufenladungsbildes entspricht, das aufgezeichnet werden soll. Die die Ladungsdichte bestimmenden Spannungsimpulse werden mit den Schreibstiftadressenkodeausgängen mit Hilfe eines Wähltriggerimpulses synchronisiert, der eine Wellenform besitzt, wie sie bei (d) dargestellt ist. Der Triggerimpuls wird dem Intensitätsspan-, nungsgenerator 13 von dem Spektrumanalysator 2 über eine Leitung 32 (siehe Fig. 1) zugeführt.

Wegen der Zeitkonstante des Aufzeichnungspapiers 4, die durch die Kapazität der Kondensatoren 25 und 27 und de· Widerstände 26, 28 und 29 in Fig. 4 bewirkt wird, ist es wünschenswert,

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daß der ausgewählte Schreibstift 3 nicht eingeschaltet wird, ■ bevor nicht die die Ladungsdichte bestimmende Spannung V₀ ein annäherndes Gleichgewichtspotential an dem Aufzeichnungspapier 4 erreicht hat_o Aus diesem Grunde wird die Einschaltung des
ausgewählten Schreibstiftes 3' über das Tor 22 in Bezug auf
die Anlegung der Dichtespannung V^ um eine geeignete Zeitdauer, von etwa 33 usec, verzögert«, Diese Verzögerung wird mit Hilfe eines Austast- oder Abschaltimpulses erreicht, der von , dem Spektrumanalysator 2 abgeleitet und auf die Dekodiermat±±x 7 gegeben wird«, Das Austastsignal ist durch die Wellenform (e) dargestellt. Die von dem Spannungsgenerator 16 abgeleitete und auf den ausgewählten Schreibstift 3 gegebene eingetastete Wellenform wird durch die Wellenform (f) dargestellte

An Stelle die die Intensität der Ladungsdichte bestimmende
Spannung V- zu verändern, die an die Gegenelektrode 14 angelegt wird, kann alternativ auch die Dauer des Impulses der die Ladungsdichte bestimmenden Spannung V₀ verändert werden, was ™ durch die gestrichelt gezeichneten Linien 33 bei dem ersten
Impuls der Ladungsdichtespannung bei der Wellenform (c) angedeutet ist. Es ist auch möglich, nicht nur die Dauer sondern auch die Amplitude der die Ladung bestimmenden Spannungsimpulse zu verändern, um die Ladungsdichte des Stufenladungsbildes zu steuern, das auf das Aufzeichnungspapier 4 aufgebracht wird. Tatsächlich wird die Intensität des Ladungsbildes, das auf das Aufzeichnungspapier 4 aufgebracht wird, durch die Spannung e,

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des Stufenladungsbildes bestimmt, die auf dem Kondensator 24 des dielektrischen Filmes gespeichert ist« Diese gespeicherte Spannung e, ist nicht nur eine Funktion der angelegten Spannung V-Q sondern auch der Zeit, während der die die Ladungsdichte bestimmende Spannung V-^ an das Papier angelegt ist, wobei angenommen wird, daß diese Zeit kleiner als die· Relaxationszeit des Papiers 4 ist, wie es in fig» 7 dargestellt ist» So kann, um die gegebene ladungsdichtespannung e^ zu erreichen, eine verhältnismäßig hohe Spannung ?_Ώ1 während einer kurzen Zeitdauer t. angelegt werden, oder es könnte eine kleinere Spannung Vjjg während einer etwas längeren Zeit t„ oder eine noch kleinere Spannung Y^, während einer noch längeren Zeit t- angelegt werden, um eine Spannung e, einer gegebenen Stufenladungsbilddiente zu erreichen, wie es aus Fig» zu ersehen ist. Somit kann eine bestimmte, die Ladungsdichte bestimmende Spannung Y_D während verschieden langer Zeiten angelegt werden, um die Ladungsdichte in den Stufenladungsbildern zu steuern, die auf das Aufzeichnungspapier 4 aufgebracht werden, wie es durch die Linien 33 der Wellenform (c) der Figo 2 angedeutet ist.

Gemäß Fig. 8 kann alternativ, anstatt die Information über die Ladungadichte zu kodieren und au dekodieren, um sie dem IntensitätBspannungsgenerator 13 zuzuführen, diese Information über die Ladungsdichte direkt mit Hilfe eines Abfrage- und Haltekreises von einem Analogsignal hergeleitet werden.

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Insbesondere können die Pourierbestandteile, die aus dem zusammengesetzten Eingangssignal (A) abgeleitet werden, das während des Zeitbereichs dem Spektrumanalysator 2 zugeführt wird, als ein Analogausgangssignal des Spektrumanalysators 2 bei 8 während des Zeitbereichs auftreten, wobei die Zeitbasis des Signals einer Frequenzabtastung entspricht„ Dieses Spektrumsignal wird sodann in bestimmten, zeitversetzten Intervallen, etwa in Intervallen von lOOjusec, entsprechend bestimmten diskreten ' ä Frequenzen in der Frequenzabtastung mit Hilfe eines Abfrage- und Haltekreises 41 abgefragt«, Die Abfragungen finden in geeigneten Intervallen,'' wie etwa einmal alle 100 usec statt, wie es durch die Wellenform (c) angedeutet ist, und die abgefragte Amplitude wird während eines geeigneten Zeitintervalls, etwa während einer Zeitdauer von 66jusec, gehalten, wie es durch die Wellenform (e) dargestellt ist. Das abgefragte und gehaltene Signal wird einem Verstärker 42 zugeführt, der den Spannungsgenerator 13 in der Schaltung der Fig* 1 ersetzt. Der Verstärker 42 verstärkt das abgefragte und gehaltene Signal auf eine geeignete Spannungshöhe \ind/oder während einer geeigneten Zeitdauer, wie es durch die Wellenform (c) angedeutet ist, um die die Ladungsdichte bestimmenden Spannungsimpulse zu erzeugen« Diese Impulse werden mit den Schreibstiftadressenkodeausgängen durch einen Wähltriggerimpuls (d) synchronisiert, der in dem Spektrumanalysator 2 erzeugt wird, wie es oben beschrieben wurde. Somit bilden der Abfrage- und Haltekreis 41 und der Verstärker 42 einen Impulsspannungsgenerator 43, der

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auf die Elektrode 14 eine solche Spannung gibt, daß die Spannungsimpuls e eine Energie aufweisen, die proportional zu der ladungsdichte der ladungsbilder ist, die aufgezeichnet werden sollen.

Anstatt die vorliegende Erfindung, wie es in Mg₀ 1 gezeigt ist, auf einen Streifenschreiber 1 anzuwenden, kann die erfindungsgemäße ladungsdichtesteuerung auch auf andere. Arten von Schreiber oder Drucker angewandt werden, wie etwa X-Y Drucker, Symboldrueker usw., bei denen das Aufzeichnungspapier zwischen einer ersten und einer zweiten Schreibelektrode angeordnet ist, die die Elektroden 13 bzw, 14 ersetzen» Je nach dem besonderen Drucker kann das Aufzeichnungsmedium 4 stillstehen oder sich bewegen»

Mit dem elektrographischen Hochgeschwindigkeitsdrucker mit Graustufendruck kann unter Verwendung der in der Fig. 2 gezeigten Wellenformen eine Druckbitgeschwindigkeit von 10 kHz erreicht werden, was annähernd um eine Größenordnung schneller als bei einem ähnlichen Schreiber ist, der lediglich eine gepulste Quelle für das Schreibpotential verwendet, dessen Amplitude entsprechend der Intensität des zu druckenden Stufenladungsbildes veränderlich ist, wobei ein derartiger, bisher bekannter Schreiber der Art von Schreiber entspricht, wie er in der obengenannten USA-Patentschrift 3 076 968 beschrieben ist.

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Claims

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Patentansprüche.

( 1 J Elektrographischer Schreiber mit einer Elektrodenanordnung aus einer Reihe τοη Schreibstiftelektroden,.die im Abstand von einer zweiten Elektrodenanordnung angeordnet sind, mit einer Einrichtung, um eine Ladungshalteoberflache eines Aufzeichnungsbandes zwischen den Schreibstiftelektroden und der zweiten Elektrodenanordnung zu halten, mit einer Einrichtung, um auf die Schreibstifte dieser Reihe von Schreibstiften aufeinanderfolgend und wahlweise Impulse eines Schreibpotentials zu geben, um auf die Ladungshalteoberf lache des Aufzeichnungsbandes ein ladungsbild aufzubringen, wobei die Einrichtung zum aufeinanderfolgenden Anlegen eines Schreibpotentials an die Schreibstiftelektroden (3) gekennzeichnet ist durch eine Einrichtung (13) > tun an den Schreibstiften(3) und der zweiten Elektrodenanordnung (14) Impulse mit einem ersten Potential zu erzeugen, deren Amplituden und längen kleiner als die Amplituden und Längen sind, die notwendig sind, um auf das Aufzeichnungsmedium Stufenladungsbilder aufzubringen, durch eine Einrichtung (11), um die Energie der Impulse für das erste Potential entsprechend der Dichte der Stufenladungebilder, die duroh ausgewählte Schreibstiftelektroden auf-

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gezeichnet werden sollen, aufeinanderfolgend zu verändern, und durch eine Einrichtung (7,16), um ein zweites gepulstes Potential mit den Impulsen des ersten Potentials, die zwischen ausgewählten Schreibstiftelektroden und der zweiten Elektrodenanordnung angelegt werden, zu kombinieren, wobei durch die Summation des kombinierten ersten und zweiten gepulsten Potentials Potentialimpulse mit einer solchen Am« plitude und Länge gebildet werden, die ausreichen, um ein aufzuzeichnendes Stufenladungsbild auf ein Aufzeichnungsmedium aufzubringen, wobei diese Stufenladungsbilder jeweils eine Durchschnittsladungsdichte aufweisen, die der Dichte der aufzuzeichnenden Stufenbilder entsprechen.

Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Aufzeichnungsband (4·) vorgesehen ist, das zwischen den Schreibstiften (3) und der zweiten Elektrodenanordnung (14) zur Aufzeichnung der Stufenladungsbilder auf diesem Band hindurchgeführt werden kann, daß das Aufzeichnungsband eine leitende Papierbahn enthält, auf der eine dünne, dielektrische Ladungshalteschicht ausgebildet ist, wobei diese ladungshalteschicht so angeordnet ist, daß sie den Schreibstiftelektroden zugewandt ist, und daß die. leitende Papierbahn in elektrischem Kontakt mit der zweiten Elektrodenanordnung steht.

3. Vorrichtung nach Anepruoh 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,

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daß die Einrichtung zur Erzeugung der Impulse des ersten Potentials zwischen den Schreibstiften (3) und der zweiten Elektrodenanordnung (14) einen impulsförmig "betriebenen Spannungsgenerator (13) aufweist, um entsprechend den auf diesen Spannungsgenerator gegebenen verschiedenen unterschiedlichen Eingangesignaleoeine Folge von verschiedenen Impulsausgängen aus einer Gruppe von diskreten Impulsausgängen mit unterschiedlicher Energie zu erzeugen.

4· Vorrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (2) zur Erzeugung einer Folge von binär kodierten Signalen, die die Intensität der Stufenladungsdichte der Bilder darstellen, die„auf die Ladungshalteoberfläche des■ Aufzeichnungsmediums aufgebracht werden sollen, und durch ■ eine Einrichtung (11), um die binär kodierten Intensitätssignale zu dekodieren, um die Eingangssignale für den Impulsgenerator (13) zur Erzeugung der Folge von Impulsen des ersten Potentials zu bilden«

5v Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (2) zur Erzeugung eines binär kodierten Signals, das die Adresse des ausgewählten Schreibstiftes darstellt, der betätigt werden soll und durch eine Dekodiereinrichtung (7), die auf das binär kodierte Adres-r sensignal anspricht, um zwischen dem adressierten Schreibstift (3) und der zweiten Elektroden-

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anordnung (14) das zweite Potential zu erzeugen₀

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung vorgesehen ist, um das Anlegen des zweiten Potentials zwischen dem ausgewählten Schreibstift und der zweiten Elektrodenanordnung in Bezug auf das Anlegen des ersten Potentials zwischen dem ausgewählten Schreibstift und der zweiten Elektrodenanordnung zu verzögern.

7« Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, gekennzeichnet durch einen Überbrückungskondensator (31), der parallel zu dem ersten Spannungsgenerator (13) geschaltet ist, um das zweite Potential an dem ersten Spannungsgenerator vor-? beizuführenο

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der impulsförmig betriebene Spannungsgenerator einen Abfrage- und Haltekreis (41) aufweist, um die Amplitude des aufzuzeichnenden Signals periodisch abzufragen, und um ein der abgefragten Amplitude proportionales Potential während der Impulsdauer des impulsförmig betriebenen Spannungsgenerators zu halten.

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