DE2157437A1 - Gerat zur Registrierung eines elek trischen Signales auf einem elektrostati sehen Registriermedium - Google Patents

Description

: Ίί - 129

Anmelder: Me?μ Z-

Nippon Electric Co., Ltd. ' Stuttgart, den 19. Nov. 1971 7-15, Shiba Gochome,

Minato - ku

Tokyo , Japan

Gerät zur Registrierung eines elektrischen Signales auf einem elektrostatischen Registriermedium

Die Erfindung betrifft ein Gerät zur Registrierung eines elektrischen Signales auf einem elektrostatischen Registriermedium, d.h. ein elektrostatisches Registriergerät, wie es häufig bei _t elektronischen Druckverfahren, Faksimile-Empfängern und ähnlichen Verwendung findet.

Elektrostatische Registriergeräte herkömmlicher Art lassen sich ungefähr in zwei Klassen einteilen. Es gibt einmal mechanische Abtastgeräiß und zum zweiten Geräte, in denen Kathodenstrahlröhren verwendet werden. Bei den Geräten der erstgenannten Art ist eine große Anzahl von Stiften vorgesehen, die voneinander elektrisch isoliert sind, und deren Enden auf einer Seite entlang einer geraden Linie miteinander ausgerichtet sind. Die Endflächen dieser Stifte sind so-ausgebildet, daß sie in Kontakt mit einem elektrostatischen Registrierpapier gebracht werden können. Die anderen Enden sind entlang einer zylindrischen Fläche angeqrdnet. Diese Enden werden nacheinander zyklisch mit dem Bildsignal beaufschlagt. Dies geschieht mit Hilfe einer von einem elektrischen Motor angetriebenen und rotierenden Bürste, die nacheinander ' 'r mit den entlang der zylindrischen Oberfläche angeordneten Enden der Stifte oder mit den Seitenflächen dieser Enden in Kontakt gebracht wird. Infolge dieses mechanischen "Abtastens" ergeben sich gewisse Nachteile. Ein solcher Nachteil ist darin zu sehen,

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daß die Abtastgeschwindigkeit auf ungefähr 1 ooo Zeilen pro Minute im Höchstfalle begrenzt ist, und daß die Wartung eines, solchen Gerätes infolge der Abnützung und möglicher^ Beschädigungen des Kontaktes zwischen der sich drehenden Bürste und den Stiften mühsam ist. Bei der zweitgenannten Gruppe von Geräten sind jeweils Kathodenstrahlröhren vorgesehen, bei denen eine große Anzahl von stiftähnlichen elektrischen Leitern in die Stirnfläche entlang einer horizontal verlaufenden Abtastlinie anstelle des üblichen flitres/tzierenden Materials eingebracht sind. Der in seiner Intensität von dem Bildsignal modulierte Elektronenstrahl tastet nacheinander diese Leiter ab und erzeugt dabei auf ihnen durch sekundäre Elektronenemision egative elektrische Ladungen. Die negativen elektrischen adungen werden dazu benützt," ein latentes elektrostaisches Abbild auf.einem elektrostatischen Registriermeium zu schaffen, das senkrecht zu der Reihenanordnung er Leiter an diesen vorbeibewegt wird. Durch die elektronische Abtastung ist es bei Geräten dieser Art mög-

ich, eine hohe Abtastgeschwindigkeit zu schaffen und die mechanischen Abnützungen und Schädigungen zu vermeiden. Diese Geräte haben jedoch den Nachteil, daß die verwendeten Elektronenröhren einen besonderen konstruktiven Aufwand bedingen und dementsprechend teuer sind. Zudem bedarf es Betriebsspannungen von · 2e bis 3o Kilovolt·;, die periphere Schaltung macht mühsame Justierungen der Stellung des Elektronenstrahles, seiner Ablenkung und seiner Linearität, sowie komplizierte Schalteinrichtungen für die Korrektur der Verzerrung in der Strahlablenkung, sowie ferner eine hohe durch die Erdung der Anode bedingte Stehspannung notwendig.

Der vorliegenden Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, ein elektrostatisches Registriergerät zu schaffen,

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das gegenüber den* beiden genannten Gruppen von Geräten eine dritte Lösungsmöglichkeit darstellt und weder eine mechanische Abtastung noch eine Kathodenstrahlröhre verwendet und demzufolge auch die bei diesen auftretenden Nachteile vermeidet.

Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, ein elektrostatisches Registriergerät zu schaffen, das im Vergleich zu den seither bekannten Geräten billig herzustellen» leicht zu justieren und zu warten ist.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein' elektrostatisches Registriergerät zu schaffen, mit dem höhere Abtastgeschwindigkeiten als mit den herkömmlichen mechanischen Geräten zu erzielen sind. Dabei ist unter Abtastgeschwindigkeit diejenige Geschwindigkeit zu verstehen, mit der nacheinander einzelnen Stiften ein vom Bildsignal abgeleitetes elektrisches Potential zugeleitet wird. Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein elektrostatisches Registriergerät zu schaffen, das die Verwendung niedrigerer Spannungen im Vergleich zu denjenigen Spannungen, die bei Registriergeräten unter Verwendung einer Kathodenstrahlröhre erforderlich sind, ermöglicht. Insbesondere besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, elektrostatische Registriergeräte zu schaffen, bei denen die erforderlichen Spannungen geringer als ein Kilovolt sind.

Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein elektrostatisches Registriergerät zu schaffen, bei dem geringere Signalspannungen wie bei den seither bekannten Geräten verwendet werden können, aber das im wesentlichen frei von möglichen Defekten bei der Abtastung ist.

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Erfindungsgenäß ist ein Gerät zur Registrierung eines elektrischen Signales auf einem elektrostatischen Registriermedium, bei dem eine Gasentladung einen gasgefüllten Raum durchläuft und bei dem erste und zweite jeweils mit einem elektrischen Potential beaufschlagte Elektroden vorgesehen sind, deren Potentialdifferenz von dem elektrischen Signal abhängt, dadurch gekennzeichnet, daß das elektrische Potential des Raumes gegenüber dem ersten Potential mit Hilfe des elektrischen Signales verändert und, wenn die Entladung den Raun durchläuft, abgenommen und den zweiten Elektroden zugeführt wird. V/eitere Kennzeichen der Erfindung sind in den Ansprüchen definiert.

Wird.zwischen mehreren miteinander ausgerichteten Kathoden und einer gemeinsamen Anode eine Gasentladung in Gang gesetzt, so ist es bereits bekannt, daß durch die hierbei produzierten Ionen eine Kopplung der daneben angeordneten Kathoden eintritt und dadurch deren Zündpotential· verringert wird, so daß man erreichen kanu, daß die Entladung von einer Kathode zur nächsten wandert, wenn die aufeinander ausgerichteten Kathoden nacheinander mit Impulsen beaufschlagt werden, die ungefähr loo Volt negativ gegenüber dem elektrischen Potential der restlichen Kathoden" " . Man hat jedoch seither¹ Anordnungen dieser Art lediglich in Entladungszählröhren verwendet, bei denen die Signale ausgewertet werden, welche in einem externen Schaltkreis erzeugt werden, der mit den Kathoden verbunden ist. Ferner wurden Anordnungen der genannten Art bei Anzeigeröhren verwendet, bei denen das Glimmen der Entladung direkt beobachtet werden kann.

Die ERfindung verwendet die Erkenntnis, daß der Raum in Nähe der Entladung eine hohe elektrische Leitfähigkeit aufweist und sich entlang einer Reihe von nebeneinander

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angeordneten Kathoden fortbewegt, wenn die Entladung die verschiedenen Kathoden durchläuft und daß es ferner möglich ist, das elektrische Potential des Entladungsraumes in eine Elektrode zu induzieren, die in dem Entladungsraum angeordnet,.ist. In Anbetracht der Tatsache, daß die Anode und die Kathode im vorliegenden Zusammenhang austauschbar sind, werden die von der Entladung "abgetasteten", d.h. durchlaufenden Kathoden und die Anode im folgenden "Durchgangselektroden", bzw. "gegenüberliegende Elektroden" genannt. Die Elektrode, in die das in dem Raum vorhandene elektrodische Potential induziert wird, wird als "Spannungs-Induzierungs-Elektrode" bezeichnet. Ferner benützt die Erfindung die Erkenntnis, daß es mög-

lieh ist, das in dem Raum herrschende elektrische Poten- :ial in Abhängigkeit von einem elektrischen Signal (dem Bildsignal) zu modulieren.

's wurde dabei zunächst herausgefunden, daß die induzierte pannung der von einer Spannungsquelle mit hohem Innenwiderstand abgegebenen Spannung äquivalent ist. Daher muß man davon ausgehen, daß die induzierte Spannung nicht für sehr viele Zwecke einsetzbar ist. Sie kann jedoch eine beträchtliche elektrische Leistung erzeugen, wenn sie einen Verbraucher mit hinreichend hohem Widerstand, wie es ein elektrostatisches Registrierpapier darstellt, zugeführt wird. Eine Spannungs-Induzierungs-Elektrode, die in Nähe der Anode angeordnet ist, gibt eine etwas höhere induzierte Spannung ab als eine Spannungs-Induzierungs-Elektrode, die in Nähe der Kathode angeordnet ist; bei der erstgenannten Anordnung ist auch der innere Widerstand einige Male so hoch als wie.bei der letzgenannten Anordnung. Das ist dadurch bedingt, daß⁽ lonendichte in Nähe der Anode geringer als in Näh«$e der Kathode ist.

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Die induzierte Spannung ist ungefähr gleich dem sogenannten normalen Kathodenspannungsabfall. Dieser ist u.a. abhängig von dem für die Kathode verwendeten Material und von dem Gas, in dem die Entladung stattfindet. Der höchste Wert liegt bei etwa 475 Volt für eine Platinkathode und eine Entladung in Kohlendioxyd. Andererseits ist es bereits bekannt, daß bei der Enwicklung eines auf einem elektrostatiscen Registriermedium mit Hilfe des Bürsten-Verfahrens erzeugten laiaiten elektrostatischen Abbildes bei Spannungen von weniger als 3oo Volt keine erkennbare Registrierung mehr gewonnen werden kann, während der größte Schwärzungsgrad bei einer Spannung von ungefähr 800 Volt erzielt wird. Es ist daher wünschenswert', daß die induzierte Spannung, die am Registriermedium durch das Bildsignal angelegt wird, zwischen 3oo und 800 Volt schwankt.

Wird für die Entwicklung ein Töner poitiver Polarität verwendet, dann ist es möglich, ein negatives Bildsignal zu verwenden, um eine negative Ausgangsspannung zu erzeugen.

Um die induzierte Spannung durch ein elektrisches Signal zu modulieren, kann man das Signal zwischen der Durchgangselektrode und der Gegenelektrode für das elektrostatische Registriermedium anlegen. Die Spannungs-Induzierungs-Elektroden nehmen nacheinander die Ausgangsspannung ab, die gleich der Summe der Spannungsdifferenz zwischen der gerade zündenden der Abtastelektroden und der Spannungs-Induzierungs-Elektrode, die im Bereich einer gerade stattfindenden Gasentladung liegt, und der überlagerten Signalspannung ist. Alternativ besteht auch die Möglichkeit, daß der Entladungsstrom in Abhängigkeit vom Signal verändert wird. Dies trägt der Tatsache Rechnung, daß die induzierte Spannung mit einer Zunahme des Entladungsstromes ebenfalls höher wird. Bei der erstgenannten Möglichkeit sind etwas höhere Signal-

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Spannungen als bei der letzgenannten Möglichkeit notwendig. Bei der erstgenannten Möglichkeit ist es ferner notwendig, entweder den Ausgangswiderstand der Bildsignalquelle zu verringern oder die Bildsignalspannung von der negativen Pulsspannung zubrennen, welche bewirkt, daß die Entladung jeweils von einer Durchgangselektrode auf die nächste geschaltet wird, sofern die Frequenz des Bildsignals sehr hoch ist. Bei der letztgenannten Anordnung kann das Durchlaufen der Entladung durch mehrere Positionen, die durch die Durchgangselektroden definiert werden, instabil werden, wenn die für die Schaltung der Entladungen von einer Position zur anderen unbedingt notwendige Ionenkopplung ä

infolge eines zu sehr reduzierten Entladungsstromes unzureichend wird. Obwohl es bestätigt werden konnte, daß elektrostatische Registriergeräte, die in der soeben beschriebenen Art aufgebaut sind, ebenfalls zufriedenstellend arbeiten können, werden im weiteren andere Möglichkeiten zur Modulierung der induzierten Spannung vorgeschlagen:

Werden zwei Spannungsregelungsröhren miteinander in derselben Varwärtsrichtung in Reihe geschaltet und über einen Lastwiderstand an eine Gleichstromquelle gelegt, dann ist der Spannungsabfall zwischen der Kathode und der Anode an beiden Enden ungefähr doppelt so hoch wie derjenige, der über nur einer Spannungsregelungsrohre anfällt. Außerdem " ist es bei Faksimile-Systemen üblich, das Bildsignal jn Zwei Stärken, die "weiß" und "schwarz" entsprechen, darzustellen. Das macht es möglich, das Bildsignal durch die binären logischen Werte von "0" und "1" darzustellen.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung werden demgemäß zwei Entladungswege vorgesehen, wobei der erste Entladungsweg durch zwei Spannungsregelungsröhren gebildet wird, die in derselben Vorwärtsrichtung in Reihe geschaltet sind.

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Der zweite Entladungsweg wird durch eine der beiden Spannungsregelungsröhren gebildet. Die Spannungs-Induzierungs-Elektroden werden in den ersten Entladungswegen angeordnet, und zwar in denjenigen Spannungsreg<?lungsröhren, die nicht auch zu den zweiten Entladungswegen gehören. Es sind dann Mittel vorgesehen, um die ersten Entladungswege zu aktivieren, wenn das Bildsignal den Wert "1" annimmt, sowie andererseits Mittel, um die zweiten Entladungswega zu aktivieren, wenn das Bildsignal den Wert "0" annimmt.

Der Abstand der Durchgangselektroden ist vorzugsweise nicht weniger als o.4 mm, während der Abstand der einzelnen Stifte vorzugsweise nicht größer als o.25 mm ist, um die erwünschte Auflösung zu gewährleisten. Um die Dimeisionen der Anordnung za reduzieren, ist es möglich, die Durchgangs- oder die Spannungs-Induzierungs-Elektroden entlang eines Kreises, einer Elipse oder ähnlichem anzuordnen. Die gegenüberliegende Elektrode kann in eine Vielzahl von Elektrodenteilen aufgeteilt werden. In anderen Worten: die Gasentladungsröhre Kann eine Vielzahl von Anoden aufweisen, um begrenzte •Entladungsregionen zu schaffen und um eine unerwünschte gegenseitige Beeinflussung der Spannungen zu vermeiden, die nacheinander in nebeneinanderliegenden Spannungs-Induzierungs-Elektroden induziert werden. Das Umschalten der Entladungswege wird von der Entionisierungszeit, die für Edelgase weniger als ungefähr 5oo Mikrosekunden und für Wasserstoff weniger als ungefähr 2o Mikrosekunden beträgt, nicht nachteilig beeinflußt.

Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung sind im folgenden anhand der beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es bedeuten:

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Fig. 1 eine der Erläuterung der Erfindung dienende Versuchsschaltung;

Fig. 2 eine grafische Darstellung der mit der Schaltung nach Fig. 1 gewonnenen Meßergebnisse;

Fig. 3-5 schematische Darstellungen von Ausführungsbeispielen;

Fig. 6 eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht einer in den Ausführungsbeispielen nach Fig. 4 und 5 verwendeten Gasentladungsröhre;

Fig. 7 eine schematische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels ;

Fig. 8 eine teilweise und perspektivische Ansicht der bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 7 verwendeten Gasentladungsröhre.

Fig. 1 zeigt den Meßaufbau einer Gasentladungsröhre 11, der dazu dient, die Kennlinie des der Erfindung zugrunde liegenden Phänomens der Spannungsinduzierung zu messen. Die Röhre weist eine Kathode 12, eine Anode 13, sowie eine Spannungs-Induzierungs-Elektrode 14, die in Nähe der Kathode 12 angeordnet ist^ auf. Die Anode 13 ist über ein der Messung des Anodenstromes dienendes Amperemeter und einen Lastwiderstand 16 mit dem positiven Pol einer Gleichstromquelle 17 verbunden. Auf diese Weise wird eine Glimmentladung zwischen der Anode 13 und der Kathode 12 erzeugt. Die Spannungs-Induzierungs-Elektrode 14 ist mit einem Lastwiderstand 18 verbunden, dem ein Spannungsmeßgerät 19 von genügend hohem inneren Widerstand zur Messung der induzierten Spannung parallel geschaltet ist.

Die in Fig. 2 gezeigte voll durchgezogene Linie zeigt die

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mit der Schaltung nach Fig. 1 gemessenen Ergebnisse. Die ! Kathode 12 war bei der Meßschaltung aus Nickel, die abget dichtete Röhre mit Neon bei einem Druck von 6ο mmHg gefüllt. Der Anodenstrom wurde dabei auf dem konstanten ι Wert von 1,4 ΐηΛ .gehalten, der Wert des Widerstandes 18 ^! wurde zwischen 5o Kilohm und Io Megohm variiert. Die in Fig. 2 gestrichelt eingezeichnete weitere Kurve ergibt sich aus der Gleichung

E= 16o R/CR+1.3).

Dabei ist E die induzierte Spannung in Volt und R der Lastwiderstand in Megohm. Soweit die beiden .,Kurven übereinqtimmen, kann man also die induzierte Spannung als Äquivalent einer von einer Quelle mit einer Leerlaufspannung von L6o Volt und einen inneren Widerstand von 1.3 Megohm abregebenen Spannung auffassen.

^?ig. 3 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel. In der Gasentladungsröhre 11 A ist eine Startkathode 12-o, die dazu dient, eine Kette von Entladungsvorgängen in Gang zu setzen, sowie rechts ;(in Fig. 3) von der Startkathode 12-o angeordnet und aufeinander ausgerichtet eine Reihe von Entladungskathoden 12-1, 12-2, 12-3, ..., vorgesehen. Sie dienen dem Aufbau von Entladungswegen in der Gasentladungsröhre 11 A. Zwischen ihnen sind ebenfalls aufeinander und mit den Entladungskathoden ausgerichtet Hilfskathoden 12-6, 12-7, 12-8, ... angeordnet. Sie dienen einer Führung der Entladungswege. Jede Kathode besteht aus einem hohlen Metallzylinder und einem metallischen, mit einer feinen Spitze versehenen Vorsprung 12', der über den Metallzylinder herausragt und die Durchlaufrichtung der Entladung bestimmt. Die Startkathode 12-o braucht nicht mit einem derartigen Vorsprung versehen zu sein. Die Röhre 11 A weit ferner eine gemeinsame Anode 13 auf. Außerdem enthält

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sie eine Reihe νδη Spannungs-Induzierungs-Elektroden IM-I, 14-2 ,"14-3 , ..., die gegenüber den Kathoden 12-o, 12-1, .. . , 12-6 ... angeordnet und in der Nähe der Entladungskathoden 12-1, 12-2, 12-3, ..., angeordnet sind. Zwischen den Entladungskathoden 12-1, 12-2, 12-3, ... und der Anode 13 liegt eine Gleichstromquelle 17 an, die über deⁿ Lastwiderstand 16 die Entladungsspannung liefert.

Von der Startkathode 12-o führt eine Anschlußleitung aus der Röhre 11 A heraus. Sie ist mit der Startimpuls-Anschlußklemme 2o unter Zwischenschaltung eines ersten Impulsübertragers 21 verbunden. Die Hilfskathoden 12-6, 12-7, 12-8, .., sind über eine gemeinsame Leitung mit einer Hilfsimpuls-Anschlußklemme 22 unter Zwischenschaltung eines zweiten Impulsübertragers 2 3 verbunden. Die Spannungs-Induzierungs-Elektroden 14-1, 14-2, 14-3, ... sind jeweils mit einem der Stifte 24-1, 24-2, 24-3, ... verbunden, durch die die induzierte Spannung an ein elektrostatisches Registrierpapier 25 angelegt wird, das auf einer Gegen-Elektrode 26 aufliegt. Das in Fig. 3 gezeigte Ausführungsbexspiel weist ferner eine .Bildsignal-Anschlußklemme 28 auf, die über eine Vorspannungsquelle 29 mit den Entladungskathoden 12-1, 12-2, 12-3, ... verbunden ist.

Die Entladung in der Gasentladungsröhre findet zunächst zwischen der Startkathode 12-o und der Anode 13 statt, sobald an der Startimpuls-Eingangsklemme 2o die Startimpuls-Spannung 3o gegenüber dem Bezugspotential an der Bildsignal-Eingangsklemme 2 8 negativ wird. Sie setzt damit ~ eine Kette von Entladungen in Gang. Werden nun der HiIfsimpuls-Eingangsklemme 22 gegenüber dem Bezugspotential negative Impulse zugeführt, wie sie der Spannungsverlauf 32 anzeigt, so wandert die Entladung von der Startkathode 12-o zur ersten Hilfskathode 12-7, usw.. Eine derartige Anordnung und ihre

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Funktionsweise ist beim Betrieb von Einzelimpuls-Entladungszählröhren, die konkave Kathoden aufweisen, bereits bekannt. Sieh z.B. HATTA-Yosinori, "Tohoku Daigaku Kiso Densikogaku Nyumon Koza" ("Tohoku University Fundamental Electronics Guide Books"), Bd. 9, "Hodekan" ("Discharge Tube"), S. 95-96, herausgegeben von Kindai-Kagaku-Sya, lo. November 1962.

Die Vorspannungsquelle 29 sorgt dafür, daß jede der Entladung skathoden 12-1, 12-2, 12-3, ..., während die Entladung an ihnen vorbeiwandert, an der Entladung beteiligt ist. Erreicht die Entladung die erste Entladungskathode 12-1, dann gelangt gegenüber die Spannungs-Induzierungs-Elektrode 14-1 ein --.:n elektrische^ Potential, an den Stift 24-1, das gleich dem momentanen Spannungswert des Bildsignals zwischen der Bildsignal—Eingangsklemme 28 und Erde zuzüglich der Spannungsdifferenz zwischen der Entladungskathode 12-1 und der Spannungs-Induzierungs-Elektrode 14-1 abzüglich der Spannung ler Vorspannungsquelle 29 ist. So werden dann die folgenden Stifte 24-2, 24-3, ... nacheinander miteinem elektrischen Potential beaufschlagt, das durch den Momentanwert des Bildsignales bestimmt ist. Ein im Bildsignal enthaltenes Zeilen-Synchronisierungssignal sorgt in der bei Abtastverfahren bekannten Weise für einen zweiten negativen Zeilen-Startimpuls. Dabei wird das Registrierpapier 25 fortlaufend senkrecht zur Ebene der Fig. 3 fortbewegt. Richtet man es so ein, daß das elektrische Potential an den Stiften 24-1, 24-2, 24-r3, ... jeweils nacheinander zwischen 3oo Volt und 8oo Volt schwankt, wenn die Bildsignalspannung zwischen den für weiß maßgebenden Werten, sowie denjenigen für schwarz verändert wird, dann erzeugt das Bildsignal auf dem Registrierpapier 25 ein elektrostatisches latentes Abbild.

Die Impulsübertrager 21 und 23 ermöglichen es, die (nicht gezeigten) Impulsgeneratoren für die Startimpuls- und Hilfs-

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inipuls-Spannun^^r3o. und 32 zu erden und das Bildsignal von ihnen zu trennen. Αμί die Übertrager kann jedoch verzichtet werden, wenn die Frequenz des Bildsignals nicht n<-hr hoch ist. Es ist auch möglich, das Bildsignal zwischen der Gegen-Elektrode 26 und Erde anzulegen und dabei die für das Bezugspotential vorgesehene Anschlußkl«.»mine 28 oder den negativen Pol der Gleichstromquelle 17 zu erden.

Bei dem unter Bezugnahme auf Fig. 3 beschriebenen Ausfilhrungsbeispiel ist es möglich, für das Wandern der Ent- · ä ladung den Mechanismus einer für Einzelimpulse geeigneten Entladungs-Zählröhre zu verwenden, bei der entweder eine aut; einer Parallelschaltung eines Widerstandes mit einer Kapazität bestehende periphere Schaltung verwendet wird, odor bei der eine Mehrzahl von Hilfselektroden für jeden Entladungspfad vorgesehen ist. Es sei jedoch darauf hingewiesen, daß solche Zählröhren, die viele Hilfskathoden aufweisen, wegen ihrer etwas komplizierten Struktur und der größeren Dimensionen der gesamten Apparatur ungeeignet sind.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel ist in Fig. 4 dargestellt. * Ei; gleicht dem ersten Ausführungsbeispiel hinsichtlich der mit demselben Bezugszeichen versehenen Bauteile. Die Funktionsweise entspricht dem Schaltmechanismus einer Doppelimpuls-Entladungszählröhre. Die Entladungsröhre 11 B, die bot diesem zweiten Ausführungsbeispiel verwendet wird, enthalt eine erste Gruppe von Kathoden 12-11, 12-12, ..., eine zweite Gruppe von Kathoden 12-21, 12-22, ..., und eine dl'it te Gruppe von Kathoden 12-31, 12-32, .. ,^&etf^ die je-Wi·? Irs mit einer ersten, einer zweiten bzw. einer dritten Hi Ifsimpuls-Eingangsklemme 41, 42, bzw. 43 verbunden sind. Sämtliche Kathoden dieser drei Gruppen sind miteinander und mit der Startkathode 12-o in einer Reihe ausgerichtet..*^-?--

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Aufeinander folgen die Kathoden 12-o, 12-11, 12-21, 12-31, 12-12, 12-22, 12-32, ... . Die Spannungs-Induzierungs-Elektroden 14-1, 14-2, 14-3, ... sind in Nähe der ihnen zugeordneten Kathoden 12-11, 12-21, 12-31, angeordnet. In Nähe der Startkathode 12-o kann man eine weitere Spannungs-Induzierungs-Elektrode 14-o anordnen. Die Anschlußklemme 28 für das Bezugspotential ist mit dem negativen Pol einer Gleichstromquelle 17 verbunden. Den Hilfsimpuls-Eingangsklemmen 41, 42, und 43 werden die Hilfsimpulse-zugeführt, die gegenüber dem Bezugspotential negativ werden, und deren Verschiebung gegeneinander ungefähr gleich ihrer gemeinsamen Impulsbreite ist. Sie werden zyklisch von einem. Drei-Phasen-Hilfsimpuls-Generator (nicht gezeigt) her zugeführt, der die Hilfsimpulse der Spannungsverläufe 46, 47 und 48 in drei Phasen erzeugt und etwa mit einem Tastverhältnis von 1:3 arbeitet. Die an der Startkathode 12-o startende Entladung durchläuft so die restlichen Kathoden in dem Sinn, der durch die Phasenbeziehung der Hilfsimpulse bestimmt wird. Der Schaltmechanismus der Doppelimpuls-Entladungszählröhre macht es unnötig, Vorsprünge 12' und eine Vorspannungsquelle 29 vorzusehen, wie sie im Zusammenhang beim ersten Ausführungsbeispiel vorhanden war. Es können ferner (nicht gezeigte) Impulsübertrager vorgesehen sein, um entweder das Bildsignal von den Impulsspannungsverlaufen 3o, 46, 47 und 48 zu trennen oder um die Generatoren für Start- und Hilfsimpulse zu erden. Das' Bildsignal kann auch zwischen der Gegenelektrode 26 und Erde angelegt werden.

In Fig. 5 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel gezeigt. Es gleicht weitgehend dem soeben beschriebenen Ausführungsbeispiel. Soweit dieselben Bezugszeichen verwendet sind, handelt es sich um dieselben Bauteile. Eine Ausnahme besteht darin,

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daß an Stelle dejS Lastwiderstandes 16 ein Entladungs-Steuerkreis 5o vorgesehen ist und daß ferner eine Vorspannungsquelle 55 mit der Gleichspannungsquelle 17" zwischen deren negativem Pol und Erde in Reihe geschaltet ist. Bei diesem dritten Ausführungsbeispiel wird das Potential an der Verbindungs-Stelle 28 zwischen der negativen Klemme der Gleichspannungsquelle 17 und der positiven Klemme der Vorspannungsquelle 55 als Bezugspotential verwendet. Das Bildsignal wird an ein Paar von Bildsignal-Eingangsklemmen 58 und 59 des Steuerkreises 5o angelegt, um den Entladungstrom zu steuern; dadurch wird das induzierte Potential in denjenigen der Spannungs-Induzierungs-Elektroden 14-o, 14-1, 14-2, 14-3, .... , an denen die Entladung gerade vorbei läuft, verändert. Die Vorspannungsquelle 55 dient dazu, den aufeinanderfolgenden Stiften 24-o, 24-1, 24-2, 24-3', ... das elektrische Potential zuzuführen, das für das elektrostatische Registriermedium 25 erwünscht ist.

Bei Verwendung einer Entladungsröhre 11 B wie in dem zweiten und in dem dritten Ausführungsbeispiel, hat es sich als möglich herausgestellt, Hilfsimpulse 46, 47, und 48 zu verwenden, deren Impulsbreite 23 MikroSekunden beträgt. Auf diese Weise kann ein elektrostatisches Registrierpapier 25 von der Größe A 4 ungefähr 3 ooo mal pro Minute mit einer Auflösung von 4 Punkten pro Milimeter entlang einer Zeile getastet werden.

Der Aufbau einer in dem zweiten oder in dem dritten Ausführungsbeispiel verwendete Gasentladungsröhre 11 B ist in Fig. 6 dargestellt. Die Gasentladungsröhre enthält Kathoden 12-O, 12-11, 12-21, 12-31, ..., Spannungs-Induzierungs-Elektroden 14-o, 14-1, 14-2, ... sowie Stifte 2U-O, 24-1, 24-2, ..., die auf einer Isolatorplatte 61 aus

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Keramik, Glas oder ähnlichen durch Aufdampfen, Fotoätzung, Plattierung oder durch eine ähnliche in der Technik integrierter Schaltkreise verwendbares Verfahren aufgebracht sind. Die Stifte 24-o, 24-1, 24-2, ... sind jeweils Fortsetzungen der Spannungs-Induzierungs-Elektroden 14-o, 14-1, 14-^2, 14-3, ..., deren Breite sich von o.4 mm oder mehr, wie dies durch die Zuordnung der Kathoden 12-O, 12-11, 12-21, ... notwendig wird, bis zur Breite von o.25 mm oder weniger verringert, um die gewünschte Auflösung zu erreichen. Für die Startkathode 12-o, die erste Gruppe von Kathoden 12-11, 12-12, ..., die zweite Gruppe von Kathoden 12-21, 12-22, ... und die dritte Gruppe von Kathoden 12-31, 12-32, .... sind Anschlußleitungen 62, 63, 64 und 6 5 vorgesehen, die auf der Isolatorplatte 61 ähnlich aufgebracht sind und zu Anschlußpunkten 2o, 41, 42, und 43 führen. Die Anschlußleitung 6 2 und eine^ der drei Anschlußleitungen 63, 64 und 64 sind direkt mit der Startkathode 12-O bzw. der ihnen zugeordneten Gruppe von Kathoden verbunden. Die restlichen der Anschlußleitungen 63, 64 und 65 und die ihnen zugeordneten Kathoden sind jeweils durch Metalldrähte 66-1, 66-2, 66-3, ... miteinander verbunden. Die"Verbindung wird beispielsweise durch Ultraschall-Lötung hergestellt. Sie soll Kurzschlüsse zwischen den einzelnen Gruppen von Kathoden verhindern. Eine der Kanten, so die Kante 67. der Isolatorplatte 61,,ist abgerundet . , um einen besseren Kontakt zwischen den äußeren Enden der Stifte 24.ο, 24-1, 24-2, ... und dem Registriermedium 25 (vgl. Fig. 3-5) zu ermöglichen. Die Gasentladungsröhre 11 B enthält ferner eine Anode 13. Sie ist auf der Isolatorplatte 71 ebenfalls im Wege eines für integrierte Schaltkreise verwendbaren Verfahrens aufgebracht. An ihr ist ein Anschlußpunkt 72 vorgesehen. Die Isolatorplatten 61 und 71 werden hermetisch miteinander entlang der Ränder 75 und 76 durch ein Dichtungsmaterial, z.B. durch Fritte verbunden; zwischen ihnen bleibt nur sehr wenig Raum frei.

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Die Anode 13 wind dadurch -£rf' gegenüber den Kathoden 12-ο, 12-11, 12-21, 12-31, ... in Stellung gebracht. Die gesamte Anordnung wird über eine Absaugverbindung (nicht gezeigt), die vorläufig mit den Isolatorplatten 61 und 71 verbunden wird, evakuiert. Daraufhin wird ein Gas oder eine Mischung von Gasen (wie z.B. Neon), in den Innenraum eingeschlossen. Es ist bekannt, daß durch Hinzufügen von Wasserstoff zu dem eingeschlossenen Gas die Geschwindigkeit erhöht werden kann, mit der die die Entladung die verschiedenen Stellungen der Entladungswege durchläuft.

Fig. 7 zeigt ein viertes Ausführungsbeispiel. Die Gasent- "

ladungsröhre 11 C ist ähnlich wie die Gasentladungsröhre 11 B im vorgehenden Ausführungsbeispiel aufgebaut. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen gleiche Bauteile. Die Gasentladungsröhre 11 C weist eine ReiheVon miteinander ausgerichteten ersten Anoden 13-o, 13-1, 13-2, 13-3, ..., zugeordneten Kathoden 12-o, 12-11, 12-21, 12-31, ..., sowie eine gleich Anzahl von damit ausgerichteten Zwischenelektroden 81-0, 81-1, 81-2, 81-3,..die zwischen den Anoden 12-Ο, 12-1, 12-2, 12-3, ...χ und den Kathoden 12-o, 12-11, 12-21, 12-31, ... angeordnet sind auf. Die Zwischenelektroden dienen gegenüber den entsprechenden Kathoden als Anoden, gegenüber den entsprechenden Anoden als Kathoden. {

Ferner ist eine Reihe von miteinander ausgerichteten und ähnliche aufgebauten zweiten Anoden 82-o, 82-1, 82-2, 82-3, vorgesehen^ sie sind gegenüber den Kathoden 12-b, 12-11, 12-21, 12-31 ,..angeordnet. Die Spannungs-Induzierungs-Elektroden 14-o, 14-1, 14-2, 14-3, ... sind jeweils in Nähtde der Kathodenenden der Zwischenelektroden 81-o, 81-1, 81-2, 81-3, ... angeordnet. Die ersten Anoden 13 sind miteinander und zusammen über einen ersten Schalter (z.B. einem Transistor) 83 und einen Lastwiderstand 16 mit einer Gleichspannungsquelle 17 verbunden. Die zweiten Anoden 82 sind

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in ähnlicher Weise mit der Gleichspannungsquelle 17 über einen zweiten Schalter 84 und den Widerstand 16 verbunden. Ein Startimpulsgenerator 85 liegt an der Startimpuls-Eingangsklemme 2o und an Erde an. Zwischen den Hilfsimpuls-Eingangsklemmen 41, 42 und 43 einerseits und Erde andererseits liegt der Dreiphasen-Hilfsimpuls-Generator 86. Jede der ersten Anoden 13-o, 13-1, 13-2, 13-3, ... bildet mit der ihr zugeordneten der Zwischenelektroden 81-o, 81-1, 81-2, 81-3, ... und der dazugehörigen der Kathoden 12-o, 12-11, 12-21, 12-31, ..., einen ersten Entladungsweg. Jede der zweiten Anoden' 82.o, 82-1, 82-2, 82-3, ..., bildet zusammen mit der dazugehörigen der Kathoden 12-o, 12-11, 12-21, 12-31, ... einen zweiten Entladungsweg. Das vierte Ausführungsbeispiel enthält ferner ein Paar Anschlußklemmen 87, über die das Bildsignal, das die logischen Werte von "1" und "O" annehmen kann, dem Steuereingang des ersten Schalters 83 und über einen Inverter 8 8 dem Steuereingang des zweiten Schalters 84 zugeführt wird.

Wird das Bildsignal negativ moduliert, dann entsprechen die logischen Werte "1" und PO" dem Schwarz-, bzw. Weiß-Wert. Ist der Wert des Bildsignales ¹Ji" > dann wird der Schalter geöffnet, so daß einer der ersten Entladungswege in Abhängigkeit von den Impulsspannungen 3o, 4o, 47 und 48 leitend wird und einen der Stifte 24-o, 24-1, 24-2, 24-3, ... mit einem elektrischen Potential belegt, das ungefähr zweimal so groß wie der Kathodenspannungsabfall abzüglich dem absoluten Wert der Impulsspannung ist. Ist der Wert des Bildsignales eine logische "0", dann wird der zweite Schalter 84 geöffnet. Dann werden die ersten Entladungswege nicht-leitend gemacht und an ihrer Stelle einer der zweiten Entladungswege zur Entladung gebracht und auf diese Weise das Potential von den Stiften 24-o, 24-1, 24-2, 24-3, ... weggenommen.

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Fig. 8 zeigt ein viertes Ausführungsbeispiel. Die darin verwendete Gasentladungsröhre 11 C gleicht der im Zusammenhang mit den Fig. 6 und 7 erläuterten hinsichtlich derjenigen Bauteile, die mit denselben Bezugszeichen versehen sind. Die Zwischenelektroden 81-o, 81-1, 81-2, ... und die zweiten Anoden 82 sind auf einer ersten, bzw. auf einer zweiten Isolätorplatte 61, bzw. 71 ange-> bracht.. Auch dies erfolgt in der für integrierte Schaltkreise üblichen Technik. Die Röhre 11 C enthält weiterhin einen Isolationsteil 91, der als Ionensperre wirkt, und verhindert, daß die an den ersten Anoden 13 entstehenden Ionen die zweiten Entladungswege bzw. daß die an den f zweiten Anoden 82 produzierten Ionen die ersten Entladungswege, insbesondere aber die Spannungs-Induzierungs-Elektroden 14-0, 14-1, 14-2, 14-3, ... unerwünscht beeinflussen. Außerdem dient der Isolationsteil 91 als Abstandhalter um den genauen Abstand zwischen den Kathodenenden der Zwischenelektroden 81-o, 81-1, 81-2, 81-3 ... und den ersten Anoden 13, sowie zwischen den Kathoden 12-o, 12-11, 12-21, 12-31, 12-12, ... und den zweiten Anoden 82 zu gewährleisten.

Das dargestellte Beispiel zeigt einen zweiten äußeren zylinderartigen Abstandhalter 92, der aus einem Teil έ

mit der zweiten Isolatorplatte 71 hergestellt sein kann. Die Kathoden 12-o, 12-11, 12-21, 12-31, 12-12, ..., und die Kathodenenden der Zwischenelektroden 81-o, 81-1, 81-2, ... können aus Platin , die Anoden 13 und 82 beispielsweise aus Kupfer hergestellt sein. Die Metalldrähte 66-1, 66-2, 66-3, ... sind beispielsweise aus Aluminium hergestellt. Daseingeschlossene Gas kann Kohlendioxyd sein; der Druck beträgt beispielsweise zwischen 5o und 2oo mmHg.

Anstelle der drei Gruppen*von Kathoden 12-11, 12-12, ...,

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- 2ο -

12-21, 12-22, ..'. und 12-31, 12-32, ... ist es möglich, η Gruppen-von Kathoden in -irr'Kombination mit einem .n-Phasen-Hilsimpuls-Generator zu verwenden, wobei η eine ganze Zahl größer als 3 ist.

Patentansprüche:

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Claims (1)

1. Patentansprüche;

   fly Gerät zur Registrierung eines elektrischen Signales auf einem elektrostatischen Registriermedium, bei dem eine Gasentladung einen gasgefüllten Raum durchläuft und bei dem ernte und zweite jeweils mit einem elektrischen Potential beaufschlagte Elektroden vorgesehen sind, deren Potentialdifferenz von dem elektrischen Signal abhängt, dadurch gekennzeichnet, daß das das elektrische Potential des Raumes gegenüber dem ersten Potential mit Hilfe des elektrischen S.ignales verändert und, wenn die Entladung den Raum durchläuft, abgenommen und den zweiten Elektroden (24-1, 24-2, 24-3, ...) zugeführt wird.

   Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daft die Abnahme des elektrischen Potentials des Raumes durch darin angeordnete Spannungs-Induzierungs-Elektroden (14-1, 14-2, 14-3, ..., ) erfolgt, so daß das elektrische Potential dieses Raumes an der Stelle, an der jeweils eine Spannungs- Induzierungs-Elektrode angeordnet ist, dieser infolge der durch die Entladung bewirkten elektrischen Leitfähigkeit des Raumes dann induziert wird, wenn die Entladung aufeinanderfolgend angeordnete Spannungs-Induzierungs-Elektroden jeweils nacheinander erreicht".

   3. Gerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten Elektroden durch mehrere Stifte (24-1, 24-2, 24-3, ...), gebildet v/erden, mit denen das Registriermedium (25) in Kontakt gebracht werden kann, und diese Stifte (24-1, 24-2, 24-3, ...), mit den Spannungs-InduzierungG-Elektroden (14-1, 14-2, 14-3, ...) verbunden sind.

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   U. Gerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß, um zu bewirken, daß eine elektrische Entladung den gasgefüllten Raum durchläuft, mehrere Durchgangselektroden (12-1, 12-2,..., 12-6, 12-7, .. . ; 12-11, 12-12, ..., 12-21, 12-22, ... ., 12-31, 12-32, ...) und zumindest einen ihnen gegenüber angeordnete Elektrode (13) vorgesehen sind, und die Entladung nacheinander die Durchgangselektrodon durchläuft, wobei die Spannungs-Induzierungs-Elektroden (IU-I, lU-2, ...) in dem Raum jeweils gegenüber mindest einer Anzahl der Durchgangselektroden angeordnet sind.

   5. Gerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das elektrische Potential der Durchgangselektroden verändert wird.

   6. Gerät nach Anspruch H, dadurch gekennzeichnet, daß der Entladungsstrom verändert wird.

   7. Gerät nach Anspruch H, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchgangselektroden als" Kathoden (12-11, 12-21, 12-31,...) und die ihnen gegenüber angeordneten Elektroden als erste Anode (13) ausgebildet sind und mehrere Zwischenelektroden (81-1, 81-2, ...) zwischen der Anode (13) und den Kathoden (12-11, 12-21, 12-31, ...) vorgesehen sind, die gegenüber den genannten Kathoden als Anode und gegenüber der ersten Anode (13) als Kathode wirken und ferner mindestens eine zweite Anode (82-1, 82-2, ...) in dem Raum gegenüber den ersten Kathoden (12-11, 12-21, 12-31, ...) angeordnet ist und ferner die Entladung zwischen einem ersten, die erste Anode umfassenden und einem zweiten die zweite Anode umfassenden Entladungsweg in Abhängigkeit von dem elektrischen Signal umgeschaltet werden kann, und die Spannungs-

   ' Induzierungs-Elektroden (IU) zwischen der ersten Anode (13)

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   und den Zwischenelektroden (81-1, 81-2, ...) angeordnet sind.·

   Gerät nach Anspruch U, dadurch gekennzeichnet, daß der
   Raum zwischen zwei Isolatorplatten (61, 71) ausgebildet und gasdicht umschlossen ist, wobei die Durchgangselektroden und die Spannungs-Induzierungs-Elektroden auf
   der Innenfläche einer der Platten und die diesen gegenüber angeordnete Elektrode auf der Innenfläche der
   anderen Platte vorgesehen ist.

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