DE2157437C3

DE2157437C3 - Gerät zur Registrierung eines elektrischen Signales auf einem elektrostatischen Registriermedium

Info

Publication number: DE2157437C3
Application number: DE2157437A
Authority: DE
Inventors: Kazuo Ayaki; Toshio Ohkubo; Yoshizumi Terzawa
Original assignee: Nippon Electric Co Ltd
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1970-11-20
Filing date: 1971-11-19
Publication date: 1974-05-22
Also published as: GB1372704A; NL158986B; FR2115303B1; NL7115815A; DE2157437A1; FR2115303A1; US3750190A; DE2157437B2

Description

Die Erfindung betrifft ein Gerät zur Registrierung eines elektrischen Signals auf einem elektrostatischen RegistruTmedium, d.h. ein elektrostatisches Registriergerät, wie es häufig bei elektronischen Druckverfahren, Faksimile-Empfängern u.a. Verwendung findet.

Elektrostatische Registriergeräte herkömmlicher Art lassen sich ungefähr in zwei Klassen einteilen. Es gibt einmal mechanische Abtastgeräte 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 e^;nem elektrostatischen Registrierpapier gebracht werden können. Die anderen Enden sind entlang einer zylindrischen Fläche angeordnet. Diese Enden werden nacheinander zyklisch mit dem Bildsignal beaufschlagt. Dies geschieht mit Hilfe einer von einem elektrischen Motor angetriebenen und rotierenden Bürste, die nacheinander 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, daß die Abtastgeschwindigkeit auf ungefähr 1000 Zeilen pro Minute im Höchstfalle begrenzt ist und daß die Wartung eines solchen Gerätes infolge der Abnutzung und möglicher Beschädigung 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 Leiterr in die Stirnfläche entlang einer horizontal verlaufen den Abtastlinie an Stelle des üblichen fluoreszierenden Materials eingebracht sind. Der in seiner Intensi tat von dem Bildsignal modulierte Elektroneutral! tastet nacheinander diese Leiter ab und erzeugt dabe auf ihnen durch sekundäre Elektronenemission nega tive elektrische Ladungen. Die negativen elektrischei Ladungen werden dazu benutzt, ein latentes elektro statisches Abbild auf einem elektrostatischen Regi striermedium zu schaffen, das senkrecht zu der Rei henanordnung der Leiter an diesen vorbeibeweg

Kopplung der daneben angeordneten Kathoden eintritt und dadurch deren Zündpotential verringert •vird, so daß man erreichen kann, daß die Entladung von einer Kathode zur nächsten wandert, wenn die aufeinander ausgerichteten Kathoden nacheinander mit Impulsen beaufschlagt v/erden, die ungefähr 100 Volt negativ gegenüber dem elektrischen Potential der restlichen Kathoden sind. Man hat jedoch seither Anordnungen dieser Art lediglich in Entladungszähl-

eine hohe durch die Er
Sichspannung notwendig.

Der vorliegenden Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, ein elektrostatisches Registriergerät zu schaffen, das gegenüber den beiden genannten Gruppen von Geräten eine dritte Lösungsmöglichkeit

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wird. Durch die elektronische Abtastung ist es bei Geraten dieser Art möglich, eine hohe Abtastgeschwindigkeit zu schaffen und die mechanischen Abnutzungen und Schädigungen zu vermeiden. Diese Gerate haben jedoch den Nachteil, daß die verwendeten Elektronenröhren einen besonderen konstruktiven Aufwand bedingen und dementsprechend teuer sind. Zudem bedarf es Betriebsspannungen von 20

bis jJ Kilovolt; die periphere Schaltung macht müh- ™_1UIU..„_{1IBI;1I u}.u«. «... .^._E..... ... x-..„- ₅—■

tarne Justierungen der Stellung des Elektroneutral!- 10 röhren verwendet, bei denen die Signale ausgewertet ies, seiner Ablenkung und seiner Linearität sowie werden, welche in einem externen Schaltkreis erzeugt Komplizierte ichaltemnchtungen für die Korrektur werden, der mit den Kathoden verbunden ist. Ferner aer verzerrung in der Strahlablenkung sowie ferner wurden Anordnungen der genannten Art bei Anc'"L"?rf..5"[^C_l... Λ·^{ΕΓαϋη8 der Anode bedin}g^te zeigeröhren 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

j . μ j , = c ~" von nebeneinander angeordneten Kathoden fortbe-

aarsieiit u id weder eine mechanische Abtastung ao wegt, wenn die Entladung die verschiedenen Kathonoch eine Kathodenstrahlröhre verwendet und dem- den durchläuft, und daß es ferner möglich ist, das zu'olge auch die bei diesen auftretenden Nachteile elektrische Potential des Eniladungsraumes in eine vermei e . Elektrode zu induzieren, die in dem Entladunesraum

bs ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, ein angeordnet ist. In Anbetracht der Tatsache, daß die v-rIK , " ^ReS^Istnergerät zu schaffen, das im ,5 Anode und die Kathode im vorliegenden Zusammen_se,t_nei. bekannten Geräten billig hang austauschbar sind, werden die von der Entladung »abgetasteten«, d. h. durchlaufenen Kathoden und die Anode im folgenden »Durchgangsclektro-

, . ~ c ■■- , den« bzw. »gegenüberliegende Elektroden« genannt.

dem __ notiere Abtastgeschwindigkeit«! als mit den 3° Die Elektrode, in die das in dem Raum vorhandene herkömmlichen mechanischen Geräten zu erzielen elektrodische Potential induziert wird, wird als

»Spannungs-Induzierungs-Elektrode« bezeichnet. Ferner benutzt die Erfindung die Erkenntnis, daß es

.... _D t.-— —c möelich ist, das in dem Raum herrschende elektri-

eiektnscnes Potential zugeleitet wird. Eine weitere 35 sehe Potential in Abhängigkeit von einem elektri-Autgabe_der Erfindung besteht darin, ein elektrosta- sehen Signal (dem Bildsignal) zu modulieren.

Es wurde dabei zunächst herausgefunden, daß die induzierte Spannung der von einer Spanungsquelle

.. , - ^ =■ mit hohem Innenwiderstand abgegebenen Spannung

verwendung eine Kathodenstrahlröhre erforderlich 40 äquivalent ist. Daher muß man davon ausgehen, daß sind, ermöglicht. Insbesondere besteht die Aufgabe die induzierte Spannung nicht für sehr viele Zwecke der vorliegenden Erfindung da. in, elektrostatische cinsetzbar ist. Sie kann jedoch eine beträchtliche Registriergeräte zu schaffen, hei denen die erforderli- elektrische Leistung erzeueen, wenn sie einen Verdien Spannungen genngsr als 1 Kilovolt sind. braucher mit hinreichend hohem Widerstand, wie es Eine weiterj Aufgabe der vorliegenden Erfindung 45 ein elektrostatisches Registrierpapie- darstellt, zuecsteht dann _em elektrostatisches Registriergerät zu führt 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

herzustellen, leicht zu justieren und zu warten ist.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein elektrostatisches Registriergerät zu schaffen, mit

sind. Dabei ist unter Abtastgeschwindigkeit diejenige Geschwindigkeit zu verstehen, mit der nacheinander einzelnen Stiften ein vom Bildsignal abgeleitetes

tisches Registriergerät zu schaffen, das die Verwendung niedrigerer Spannungen im Vergleich zu denjenigen Spannungen, die bei Registriergeräten unter

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.

Erfindungsgemäß ist ein Gerät zur Registrierung
eines elektrischen Signals auf einem elektrostatischen
Registriermediuni, bei dem eine Gasentladung einen
gasgefüllten Raum durchläuft und bei dem erste und
zweite jeweils mit einem elektrischen Potential be- 55
aufschlagte Elektroden vorgesehen sind, deren Potentialdifferenz von dem elektrischen Signal abhängt,
dadurch gekennzeichnet, daß das elektrische Potential des Raumes gegenüber dem ersten Potential mit _.. _D — —

Hilfe des elektrischen Signals verändert und, wenn 60 Hegt bei etwa 475 Volt für eine Platinkathode und die Entladung den Raum durchläuft, abgenommen eine Entladung in Kohlendioxyd. Andererseits ist es und den zweiten Elektroden zugeführt wird. Weitere bereits bekannt, daß bei der Entwicklung eines auf Kennzeichen der Erfindung sind in den Ansprüchen einem elektrostatischen Registriermedium mit Hilfe definiert. des Bürsten-Verfahrens erzeugten latenten clcktro-

Wird zwischen mehreren miteinander ausgerichte- 65 statischen Abbildes bei Spannungen von weniger als ten Kathoden und einer gemeinsamen Anode eine 300 Volt keine erkennbare Registrierung mehr geGasentladung in Gang gesetzt, so ist es bereits be- wonnen werden kann, während der größte Schwärkannt, daß durch die hierbei produzierten Ionen eine zungsgrad bei einer Spannung von ungefähr 800 Volt

hoch als bei der letztgenannten Anordnung. Das ist dadurch bedingt, daß die Ionendichte in Nähe der Anode geringer als in Nähe der Kathode ist.

Die induzierte Spannung ist ungefähr gleich dem sogenannten normalen Kathodenspannungsabfall. Dieser ist unter anderem abhängig von dem für die Kathode verwendeten Material und von dem Gas, in die Entladung stattfindet. Der höchste Wert

erzielt wird. Es ist daher wünschenswert, daß die in- sind dann Mittel vorgesehen, um die ersten Entla-

duzierte Spannung, die am Registriermedium durch dungswege zu aktivieren, wenn das Bildsignal den

das Bildsignal angelegt wird, zwischen 300 und 800 Wert»l« annimmt, sowie andererseits Mittel, um die

Volt schwankt. zweiten Entladungswege zu aktivieren, wenn das

Wird für die Entwicklung ein Töner positiver Po- 5 Bildsigna! den Wert »0« annimmt,
larität verwendet, dann ist es möglich, ein negatives Der Abstand der Durchgangselektroden ist vorBildsignal zu verwenden, um eine negative Aus- zugsweise nicht weniger als 0,4 mm, während der gangsspannung zu erzeugen. Abstand der einzelnen Stifte vorzugsweise nicht grö-

Um die induzierte Spannung durch ein elektrisches ßcr als 0,25 mm ist, um die erwünschte Auflösung zu Signal zu modulieren, kann man das Signal zwischen io gewährleisten. Um die Dimensionen der Anordnung der Durchgangselektrode und der Gegenelektrode für zu reduzieren, ist es möglich, die Durchgangs- oder das elektrostatische Registriermedium anlegen. Die die Spannungs-Induzierungs-Elektroden entlang Spannungs-Indiiz-iciungs-Elektroden nehmen nach- eines Kreises, einer Ellipse od. ä. anzuordnen. Die geeinander die Ausgangsspannung ab, die gleich der genüberliegende Elektrode kann in eine Vielzahl von Summe der Spannungsdifferenz zwischen der gerade 15 Elektrodenteilen aufgeteilt werden. In anderen Worzündenden der Abtastelektroden und der Span- ten: Die Gasentladungsröhre kann eine Vielzahl von nungs-Induzierungs-E'cktrode, die im Bereich einer Anoden aufweisen, um begrenzte Entladungsregiogerade stattfindenden Gasentladung liegt, und der nen zu schaffen und um eine unerwünschte gegenseiüberlagerten Signalspannung ist. Alternativ besteht tige Beeinflussung der Spannungen zu vermeiden, die auch die Möglichkeit, deiß der Entladungsstrom in 20 nacheinander in nebeneinanderliegenden Span-Abhängigkeit vom Signal verändert wird. Dies trägt nungs-Induzierungs-Elektroden induziert werden, der Tatsache Rechnung, daß die induzierte Spannung Das Umschalten der Entladungswege wird von der mit einer Zunahme des Eintladungsstroim:, ebenfalls Entionisierungszeit, die für Edelgase weniger als unhöher wird. Bei der erstgenannten Möglichkeit sind gefahr 500 Mikrosekunden und für Wasserstoff weetwas höhere Signalspannungen als bei der letztge- 25 niger als ungefähr 20 Mikrosekunden beträgt, nicht nannten Möglichkeit notwendig. Bei der erstgenann- nachteilig beeinflußt.

ten Möglichkeit ist es ferner notwendig, entweder Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung sind

den Ausgangswiderstand der Bildsignalquelle zu ver- im folgenden an Hand der Zeichnungen beschrieben,

ringern oder die Bildsignalspannung von der negati- Es bedeutet

ven Pulsspannung zu trennen, welche bewirkt, daß 30 F i g. 1 eine der Erläuterung der Erfindung diedie Entladung jev^'s von eiin.r Durchgangselektrode nende Versuchsschaltung,

auf die nächste geschaltet wird, sofern die Frequenz Fig. 2 eine grafische Darstellung der mit He>·

des Bildsignals sehr hoch ist. Bei der letztgenannten Schaltung nach F i g. 1 gewonnenen Meßergebnisse,

Anordnung kann das Durchlaufen der Entladung F i g. 3 bis 5 schematische Darstellungen von Aus-

durch mehrere Positionen, die durch die Duichgangs- 35 führungsbeispielen,

elektroden definiert wnrden, instabil werden, wenn F i g. 6 eine auseinandergezogene perspektivische die für die Schaltung der Entladungen von einer Po- Ansicht einer in den Ausführungsbeispielen nach sition zur anderen unbedingt notwendige Ionenkopp- Fi g. 4 und 5 verwendeten Gasentladungsröhre,
lung infolge eines zu sehr reduzierten Entladungs- Fig.7 eine schematische Darstellung eines weitest romes unzureichend wird. Obwohl es bestätigt wer- 40 ren Ausführungsbeispiels,

den konnte, daß elektrostatische Registriergeräte, die F i g. 8 eine teilweise und perspektivische Ansicht

in der soeben beschriebenen Art aufgebaut sind, der bei dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 7 ver-

ebenfalls zufriedenstellend arbeiten können, werden wendeten Gasentladungsröhre,

im weiteren andere Möglichkeiten zur Modulierung Fig. 1 zeigt den Meßaufbau einer Gasentladungs-

der induzierten Spannung vorgeschlagen: 45 röhre 11, der dazu dient, die Kennlinie des der Erfin-

Werden zwei Spannungsregelungsröhren miteinan- dung zugrunde liegenden Phänomens der Spannungsder in derselben Vorwärtsrichtung in Reihe geschal- induzierung zu messen. Die Röhre weist eine Katet und über einen Lastwiderstand an eine Gleich- thode 12, eine Anode 13 sowie eine Spannungs-Industromquelle gelegt, dann ist der Spannungsabfall zwi- zierungs-Elektrode 14, die in Nähe der Kathode 12 sehen der Kathode und der Anode an beiden Enden 5° angeordnet ist, auf. Die Anode 13 ist über ein der ungefähr doppelt so hoch wie derjenige, der über nur Messung des Anodenstromes dienendes Amperemeeiner Spannungsregelungsröhre anfällt. Außerdem ist ter 15 und einen Lastwiderstand 16 mit dem posities bei Faksimile-Systemen üblich., das Bildsignal in ven Pol einer Gleichstromquelle 17 verbunden. Auf zwei Stärken, die »Weiß« und »Schwarz« entspre- diese Weise wird eine Glimmentladung zwischen der chen, darzustellen. Das macht es möglich, das Bild- 55 Anode 13 und der Kathode 12 erzeugt. Die Spansignal durch die binären logischen Werte von »0« nungs-Induzierungs-Elektrode 14 ist mit einem Last- und »1« darzustellen. widerstand 18 verbunden, dem ein Spannungsmeßge-

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wer- rät 19 von genügend hohem inneren Widerstand zur

den demgemäß zwei Entladungswege vorgesehen. Messung der induzierten Spannung parallel geschal-

wobei der erste Entladungsweg durch zwei Span- 60 tet ist.

nungsregelungsröhren gebildet wird, die in derselben Die in F i g. 2 gezeigte, voll durchgezogene Linie

Vorwärtsrichtung in Reihe geschaltet sind. zeigt die mit der Schaltung nach F i g. 1 gemessenen

Der zweite Entladungsweg wird durch eine der Ergebnisse. Die Kathode 12 war bei der Meßschal-

beiden Spannungsregelungsröhren gebildet. Die tung aus Nickel, die abgedichtete Röhre mit Neon

Spannungs-Induzierungs-Elektroden werden in den 65 ftei einem Druck von 60 mm Hg gefüllt. Der An-

ersten Entladungswegen angeordnet, und zwar in odenstrom wurde dabei auf dem konstanten Wert

denjenigen Spannungsregelungsröhren, die nicht von 1,4 mA gehalten, der Wert des Widerstandes 18

auch zu den zweiten Entladungswegen gehören. Es wurde zwischen 50 Kilohm und 10 Megohm variiert.

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Die in Fig. 2 gestrichelt eingezeichnete weitere dungszählröhren, die konkave Kathoden aufweisen, beKurve ergibt sich aus der Gleichung reits bekannt (siehe z. B. Hatta-Yosinori, »Töhoku L- _ -1(ORi(I? ι. ι 31 Daigaku Kiso Densikögaku Nyömon Köza« [»To- ~ ' hoku University Fundamental Electronics Guide Dabei ist Δ die induzierte Spannung in Volt und R 5 Books«], Bd. 9, »Hodekan« [»Discharge Tube«], S. der Lastwiderstand in Megohm. Soweit die beiden 95 und 96, herausgegeben von Kindai-Kagaku-Sya, Kurven übereinstimmen, kann man also die indu- K). November 1962).

zierte Spannung als Äquivalent einer von einer Die Vorspannungsquelle 29 sorgt dafür, daß jede

Quelle mit einer Leerlaufspannung von loO Volt und der Entladungskathoden 12-1, 12-2, 12-3,..., wäheinen inneren Widerstand von 1,3 Megohm abgege- io rend die Entladung an ihnen vorbeiwandert, an der benen Spannung auffassen. Entladung beteilig; ist. Erreicht die Entladung die er-

Fig. 3 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel. In der sie LiitladungsUithode 12-1, dann gelangt gegenüber Gasentladungsröhre 11 A ist eine Startkathode 12-0, der Spannungs-lnduzierungs-Elektrode 14-1 ein die dazu dienl, eine Kette von Entladungsvorgängen elektrisches Potential an den Sitft 24-1, das gleich in Gang zu setzen, sowie rechts (in Fig·3) von der 15 dem momentanen Spannungswert des Bildsignal;. Startkathode 12-0 angeordnet und aufeinander aus- zwischen der Bildsignal-Eingangsklcmme 28 und gerichtet eine Reihe von Entladungskathoden 12-1, Erde, zuzüglich der Spannungsdifferenz zwischen der I2-2, 12-3,... vorgesehen. Sie dienen dem Aufbau Entladungskathode 12-1 und der Spannungs-Induzievon Entladungswegen in der Gasentladungsröhre rungs-Elcktrode 14-1, abzüglich der Spannung der WA. Zwischen ihnen sind ebenfalls aufeinander und 20 Vorspannungsquelle 29 ist. So werden dann die folmit den Entladungskathodcn ausgerichtet Hilfskatho- genden Stifte 24-2, 24-3, ... nacheinander mit einem den 12-6, 12-7, 12-8,... angeordnet. Sie dienen elektrischen Potential beaufschlagt, das durch den einer Führung der Entladungswege. Jede Kathode Momcntwerl des Bildsignals bestimmt ist. Ein im besteht aus einem hohlen Metallzylinder und einem Bildsignal enthaltendes Zeilen-Synchronisierungssimetallischen, mit einer feinen Spitze versehenen Vor- 25 gnal sorgt in der bei Abtastverfahren bekannten Weise sprung 12', der über den Metallzylinder herausragt für einen zweiten negativen Zeilen-startimpuls. Dabei und die Durchlaufrichtung der Entladung bestimmt. wird das Registrierpapier 25 fortlaufend senkrecht Die Startkathode 12-0 braucht nicht mit einem der- zur Ebene der Fig. 3 fortbewegt. Richtet man es so artigen Vorsprung versehen zu sein. Die Röhre WA ein, daß das elektrische Potential an den Stiften 24-1. weist ferner eine gemeinsame Anode 13 auf. Außer- 3« 24-2, 24-3, ... jeweils nacheinander zwischen 300 dem enthält sie eine Reihe von Spannungs-lnduzie- und 800 Volt schwankt, wenn die Bildsignalspanrunes-r.kk;;od^n !4-1, 14-2, *4O..., C\c gcgcnübci" nung zwischen den für Weiß maßgebenden Werten, den" Kathoden 12-0, 12-1..., 12-6... angeordnet sowie denjenigen ^für Schwarz verändert v.jd, dann und in der Nähe der Entladungskathoden 12-1, 12-2, erzeugt das Bildsignal auf dem Registrierpapier 25 12-3,... angeordnet sind. Zwischen den Entladungs- 35 ein elektrostatisches latentes Abbild.

kathoden 12-1, 12-2. 12-3 und der Anode 13 Die Impulsübertrager 21 und 23 ermöglichen es,

liegt eine Gleichstromquelle 17 an. die über den die (nicht gezeigten) Impulsgeneratoren für die .Start-Lastwiderstand 16 die Entladungsspannung lieiert. impuls- und Hilfsimpuls-Spannungen 30 und 32 zu Von der Startkathode 12-0 führt eine Anschlußlei- erden und das Bildsignal von ihnen zu trennen. Auf tung aus der Röhre 11 A heraus. Sie ist mit dn Siart- 4° die Übertrager kann jedoch verzichtet werden, wenn impuls-Anschlußklemme 20 unter Zwischenschal- die Frequenz des Bildsignals nicht sehr hoch ist. Es tung eines ersten Impulsübertragers 21 verbunden. ist auch möglich, das Bildsignal zwischen der Ge-Die Hilfskathoden 12-6, 12-7. 12-8,... sind über gen-EIektrode 26 und Erde anzulegen und dabei die eine gemeinsame Leitung mit einer Hilfsimpuls-An- für das Bezugspotential vorgesehene Anschluß-Echlußklemme 22 unter Zwischenschaltung eines *5 klemme 28 oder den negativen Pol der Glcichstromzweiten Impulsübertragers 23 verbunden. Die Span- quelle 17 zu erden.

nungs-Induzierungs-Elcktroden 14-1, 14-2, 14-3,... Bei dem unter Bezugnahme auf F i g. 3 beschriebe-

sind jeweils mit einem der Stifte 24-1, 24-2, 24-3,... nen Ausführungsbeispiel ist es möglich, für das Wanverbunden, durch die die induzierte Spannung an ein dem der Entladung den Mechanismus einer füi Einelektrostatisches Registrierpapier 25 angelegt wird, 5° zelimpulse geeigneten Entladungs-Zählröhre zu verdas auf einer Gegen-EIektrode 26 aufliegt. Das in wenden, bei der entweder eine aus einer Parallel-Fig. 3 gezeigte Ausführungsbeispiel weist ferner eine · schaltung eines Widerstandes mit einer Kapazität beBildsignal-Anschlußklemme 28 auf, die über eine stehende periphere Schaltung verwendet wird oder Vorspannungsquelle 29 mit den Entladungskathoden bei der eine Mehrzahl von Hilfselektroden für jeden 12-1, 12-2, 12-3,... verbunden ist. 55 Entladungspfad vorgesehen ist. Es sei jedoch darauf

Die Entladung in der Gasentladungsröhre findet hingewiesen, daß solche Zählröhren, die vielie Hilfszuriächst zwischen der Startkathode 12-0 und der kathoden aufweisen, wegen ihrer etwas komplizierten Anode 13 statt, sobald an der Startimpuls-Eingangs- Struktur und der größeren Dimensionen der gesamklemme 20 die Startimpuls-Spannung 30 gegenüber ten Apparatur ungeeignet sind, dem Bezugspotential an der Bildsignal-Eingangs- ⁶° Ein weiteres Ausführungsbeispiel ist in F i g. 4 darklemme 28 negativ wird. Sie setzt damit eine Kette gestellt. Es gleicht dem ersten Ausführungsbeispiel von Entladungen in Gang. Werden nun der Hilfsim- hinsichtlich der mit demselben Bezugszeichen versepuls-Eingangsklemme 22 gegenüber dem Bezugspo- henen Bauteile. Die Funktionsweise entspricht dem tential negative Impulse zugeführt, wie sie der Span- Schaltmechanismus einer Doppelimpuls-Entladungsnungsverlauf 32 .inzeigt, so wandert die Entladung 65 zählröhre. Die Entladungsröhre 11 B, die bei diesem von der Startkathode 12-0 zur ersten Hilfskathode zweiten Ausführungsbeispiel verwendet wird, enthält 12-7 usw. Eine derartige Anordnung und ihre Funk- eine erste Gruppe von Kathoden 12-11, 12-12, tionsweise ist beim Betrieb von Einzelimpuls-Entla- eine zweite Gruppe von Kathoden 12-21, 12-22,

und eine dritte Gruppe von Kathoden 12-31, 12-32, ..., die jeweils mit einer ersten, einer zweiten bzw. einer dritten Hilfsimpuls-Eingangsklemme 41, 42 bzw. 43 verbunden sind. Sämtliche Kathoden dieser drei Gruppen sind miteinander und mit der Startkathode 12-0 in einer Reihe ausgerichtet. Aufeinander folgen die Kathoden 12-0, 12-11, 12-21, 12-31, 12-12, 12-22, 12-23, ... Die Spannungs-Induzicrungs-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 12-0 kann man eine weitere Spannungs-Induzierungs-Elektrode 14-0 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 12-0 startende Entladung durchläuft so die restlichen Kathoden in dem Sinn, der durch die Phasenbeziehung der Hilfsimpulse bestimmt wird. Der Schaltmechanismus der Doppelimpuls-Entladung'Szählröhren macht es unnötig, Vorsprünge 12' und eine Vorspannungsquelle 29 vorzusehen, wie sie im Zusammenhang beim ersten Ausführungsbeispid vorhanden war. Es können ferner (nicht gezeigte) Impulsübertrager vorgesehen sein, um entweder das Bildsignal von den Impulsspannungsverläufen 30, 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 gleicf t weitgehend dem soeben beschriebenen Ausführungsbeispiel. Soweit dieselben Bezugszeichen verwendet sind, handelt es sich um dieselben Bauteile. Eine Ausnahme besteht darin, daß an Stelle des Lastwiders tandes 16 ein Entladungs-Steuerkreis 50 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 50 angelegt, um den Entladungsstrom zu steuern; dadurch wird das induzierte Potential in denjenigen der Spannungs-Induzierungs-Elektroden 14-0, 14-1, 14-2, 14-3, ..., an denen die Entladung gerade vorbeiläuft, verändert. Die Vorspannungsquelle 55 dient dazu, den aufeinanderfolgenden Stiften 24-0, 24-1, 24-2, 24-3, .. . das elektrische Potential zuzuführen, das für das elektrostatische Registriermedium 25 erwünscht ist.

Bei Verwendung einer Entladungsröhre HB, 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 3000mal pro Minute mit einer Auflösung von 4 Punkten pro Millimeter entlang einer Zeile getastet werden.

Der Aufbau einer in dem zweiten oder in dem dritten Ausführungsbeispiel verwendeten Gasentladungsröhre 11B ist in F i g. 6 dargestellt. Die Gasentladungsröhre enthält Kathoden 12-0, 12-11, 12-21, 12-31, ..., Spannungs-Induzierungs-Elektroden 14-0, 14-1, 14-2, ... sowie Stifte 24-0, 24-1,

ίο 24-2,.. ., die auf einer Isolatorplatte 61 aus Keramik Glas od. ä. durch Aufdampfen, Fotoätzung, Plattierung oder durch ein ähnliches in der Technik integrierter Schaltkreise verwendbares Verfahren aufgebracht sind. Die Stifte 24-0, 24-1, 24-2, ... sind jeweils Fortsetzungen der Spannungs-Induzierungs-Elektroden 14-0, 14-1, 14-2, 14-3, ..., deren Breite sich von 0,4 mm oder mehr, wie dies durch die Zuordnung der Kathoden 12-0, 12-11, 12-21, ... notwendig wird, bis zur Breite von 0,25 mm oder weniger verringert, um die gewünschte Auflösung zu erreichen. Für die Startkathode 12-0. die erste Gruppe von Kathoden 12-11, 12-12, .... die zweite Ciruppe von Kathoden 12-21, 12-22, ... und die dritte Gruppe von Kathoden 12-31, 12-32, ... sind An-Schlußleitungen 62, 63, 64 und 65 vorgesehen, die auf der Isolatorplatte 61 ähnlich aufgebracht sind und zu Anschlußpunkten 20, 41, 42, und 43 führen. Die Anschlußleitung 62 und eine der drei Anschlußleitungen 63, 64 und 65 sind direkt mit der Startkathode 12-0 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 24-0, 24-1, 24-2, ... und dem Registriermedium 25 (vgl. Fig. 3 bis 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.

Die Anode 13 wird dadurch gegenüber den Kathoden 12-0, 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 eingebracht. Es ist bekannt, daß durch Hinzufügen von Wasserstoff zu dem eingeschlossenen Gas die Geschwindig-

keit erhöht werden kann, mit der die Entladung die verschiedenen Stellungen der Entladungswege durchläuft.

F i g. 7 zeigt ein viertes Ausführungsbeispiel. Die Gasentladungsröhre 11 C ist ähnlich wie die Gasent-Iadungsröhre HB im vorgehenden Ausführungsbeispiel aufgebaut. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen gleiche Bauteile. Die Gasentladungsröhre 11 C weist eine Reihe von miteinander ausgerichteten ersten

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Anoden 13-0, 13-1, 13-2, 13-3, ..., zugeordneten zweimal so groß wie der Kathodenspannungsabfall, Kathoden 12-0, 12-11, 12-21, 12-31 ... sowie eine abzüglich dem absoluten Wert der Impulsspaiuiung, gleiche Anzahl von damit ausgerichteten Zwischen- ist. Ist der Wert des Bildsignals eine logische »0«, elektroden 81-0, 81-1, 81,2, 81-3,..., die zwischen dann wird der zweite Schalter 84 geöffnet. Dann den Anoden 12-0, 12-1, 12-2, 12-3... und den Ka- 5 werden die ersten Entladungswege nichtleitend gethoden 12-0, 12-11, 12-21, 12-31, ... angeordnet macht und an ihrer Stelle einer der zweiten Entlasind, auf. Die Zwischenelektroden dienen gegenüber dungswege zur Entladung gebracht und auf diese den entsprechenden Kathoden als Anoden, gegen- Weise das Potential von den Stiften 24-0, 24-1, 24-2, über den entsprechenden Anoden als Kathoden. Fer- 24-3,... weggenommen,
ner ist eine Reihe von miteinander ausgerichteten io Fig. 8 zeigt ein viertes Ausführungsbeispiel,
und ähnlich aufgebauten zweiten Anoden 82-0, 82-1, Die darin verwendete Gasentladungsröhre 11 C 82-2, 82-3, ... vorgesehen; sie sind gegenüber den gleicht der im Zusammenhang mit den Fig. 6 und 7 Kathoden 12-0, 12-11, 12-21, 12-31, ... angeordnet. erläuterten hinsichtlich derjenigen Bauteile, die mit Die Spannungs-Induzierungs-Elektroden 14-0, 14-1, denselben Bezugszeichen versehen sind. Die Zwi-14-2, 14-3, ... sind jeweils in Nähe der Kathodenen- 15 schenelektroden 81-0, 81-1, 81-2 ... und die zweiten den der Zwischenelektroden 81-0, 81-1, 81-2, 81-3, Anoden 82 sind auf einer ersten, bzw. auf einer zwei-... angeordnet. Die ersten Anoden 13 sind miteinan- ten Isolatorplatte 61 bzw. 71 angebracht. Auch dies der und zusammen über einen ersten Schalter (z. B. erfolgt in der für integrierte Schaltkreise üblichen einem Transistor) 83 und einen Lastwiderstand 16 Technik. Die Röhre 11 C enthält weiterhin einen Isomit einer Gleichspannungsquelle 17 verbunden. Die 20 lationsteil 91, der als Ionensperre wirkt, und verhinzweiten Anoden 82 sind in ähnlicher Weise mit der dert, daß die an den ersten Anoden 13 entstehenden (Jleichspannungsquelle 17 über einen zweiten Schal- Ionen die zweiten Entladungswege bzw. daß die an ler84 und den Widerstand 16 verbunden. Ein Start- den zweiten Anoden 82 produzierten Ionen die erimpulsgenerator 85 liegt an der Startimpuls-Ein- sten Entladungswege, insbesondere aber die Spangangsklemme 20 und an Erde an. Zwischen den 25 nungs-Induzierungs-Elektroden 14-0, 14-1, 14-2, Hilfsimpuls-Eingangsklemmen 41, 42 und 43 einer- 14-3, ... unerwünscht beeinflussen. Außerdem dient seits und Erde andererseits liegt der Dreiphasen- der Isolationsteil 91 als Abstandhalter, um den ge-Hilfsimpuls-Generator 86. Jede der ersten Anoden nauen Abstand zwischen den Kathodenenden der 13-0, 13-1, 13-2, 13-3,... bildet mit der ihr zugeord- Zwischenelektroden 81-0, 81-1, 81-2, 81-3, ... und neten der Zwischenelektroden 81-0, 81-1, 81-2, 81-3 30 den ersten Anoden 13 sowie zwischen den Kathoden ... und der dazugehörigen der Kathoden 12-0, 12-0, 12-11, 12-21, 12-31, 12-12, ... und den zwei-12-11, 12-21, 12-31, ... einen ersten Entladungsweg. ten Anoden 82 zu gewährleisten,
.lode der zweiten Anoden 82-0, 82-1, 82-2, 82-3, ..., Das dargestellte Beispiel zeigt einen zweiten äußebildet zusammen mit der dazugehörigen der Katho- ren zylinderartigen Abstandhalter 92, der aus einem den 12-0, 12-11, 12-21, 12-31, ... einen zweiten 35 Teil mit der zweiten Isolalorplatte 71 hergestellt sein Entladungsweg. Das vierte Ausführungsbeispiel ent- kann. Die Kathoden 12-0, 12-11, 12-21, 12-31, hält ferner ein Paar Anschlußklemmen 87, über die 12-12,... und die Kathodsnenden der Zwischenelekdas Bildsignal, das die logischen Werte von »1« und troden 81-0, 81-1, 81-2, ... können aus Platin, die »0« annehmen kann, dem Steuereingang des ersten Anoden 13 und 82 beispielsweise aus Kupfer herge-Schalters 83 und über einen Inverter 88 dem Steuer- 40 stellt sein. Die Metalldrähte 66-1, 66-2, 66-3, .. eingang des zweiten Schalters 84 zugeführt wird. sind beispielsweise aus Aluminium hergestellt. Da: Wird das Bildsignal negativ moduliert, dann ent- eingeschlossene Gas kann Kohlendioxyd sein; dei sprechen die logischen Werte »1« und »0« dem Druck beträgt beispielsweise zwischen 50 unc Schwarz- bzw. Weiß-Wert. Ist der Wert des Bildsi- 200 mm Hg.

gnals»l«, dann wird der Schalter 83 geöffnet, so daß 45 An Stelle der drei Gruppen von Kathoden 12-11

einer der ersten Entladungswege in Abhängigkeit von 12-12, ..., 12-21, 12-22, ... und 12-31, 12-32, ..

den Impulsspannungen 30, 46, 47 und 48 leitend ist es möglich, «Gruppen von Kathoden in Kombi

wird und einen der Stifte 24-0, 24-1, 24-2, 24-3, ... nation mit einem n-Phasen-Hilfsimpuls-Generator zi

mit einem elektrischen Potential belegt, das ungefähr verwenden, wobei η eine ganze Zahl größer als 3 ist

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Gerät zur Registrierung eines elektrischen Signals 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 Signals veränderbar und, wenn die Entladung den Raum durchläuft, abgenommen und den zweiten Elektroden (24-1, 24-2, 24-3,...) zuführbar ist.

2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abnahme des elektrischen Potentials des Raumes durch darin angeordnete Spannungs-Induzierungs-EIektroden (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 zu induzieren ist, 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 sind, mit denen das Registriermedium (25) in Kontakt gebracht werden kann, urd diese Stifte (24-1, 24-2, 24-3,,..) mit den Spannungs-Induzierungs-Elektroden (14-1, 14-2, 14-3,...) verbunden sind.

4. Gerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß, um zu bewirken, daß eine elektrische Entladung den gasgefüllten Raum durch- 4« läuft, 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 Durchgangselektroden durchläuft, wobei die Spannungs-Induzierungs-Elektroden (14-1, 14-2,...) in dem Raum jeweils gegenüber mindest einer Anzahl der Durchgangselektroden angeordnet sind.

5. Gerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das elektrische Potential der Durchgangsclektroden veränderbar ist.

6. Gerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Entladungsstrom veränderbar ist.

7. Gerät nach Anspruch 4, 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 (I⁴) zwischen der ersten Anode (13) und den Zwischenelektrode!! (81-1, 81-2,...) angeordnet sind.

8. Gerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Raum zwischen zwei Isolatorplatten (61, 71) ausgebildet und gasdicht umschlossen ist, wobei "die Durchgangselektroden una die Spannungs-Induzierungs-Elektroden auf der Innenfläche einer der Platten und die diesen gegenüber angeordnete Elektrode auf der Innenfläche der anderen Platte vorgesehen ist.