DE2314506A1 - Schreibeinrichtung fuer elektrosensitive aufzeichnungstraeger - Google Patents

Description

Int. Akt.Z.: PHD 73-062

PHILIPS PATENTVERWALTUNG GMBH, 2000 Hamburg 1, Steindamm 94

Schreibeinrichtung für elektrosensitive Aufzeichnungsträger

Die Erfindung betrifft eine Schreibeinrichtung für elektrosensitive Aufzeichnungsträger mit einer oder mehreren Schreibelektroden und einer Gegenelektrode.

Zum Abdruck analoger oder digitaler Zeichen wird in zunehmendem Maße Registrierpapier mit einer dünnen Metallschicht aus Aluminium oder Zink-Cadmium verwendet. Die Aufzeichnung erfolgt entweder kontinuierlich mit Gleichstrom oder diskontinuierlich mit Impulsströmen. Die eigentliche Schreibelektrode ist ein Metallstift von wenigen Zehnteln Millimeter Durchmesser, an deren Spitze infolge hoher Stromdichte die Metallschicht des Aufzeichnungsträgers schmilzt oder bei größerem Strom ausbrennt bzw. verdampft. Als Gegenelektrode findet ein

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gut leitendes Metall in Form einer Gleitfläche oder Rolle Anwehdung. Über diese Gegenelektrode wird das Grundpotential zugeführt. Der Sti'-omkreis zwischen Schreibelektrode und Gegenelektrode wird dabei über die Metallfolie des Aufzeichnungsträgers geschlossen. Werden mehrere Schreibelektroden verwendet, so können die analogen Zeichen durch mosaikartig angeordnete Punkte abgedruckt werden. ·

Bei den bekannten Schreibwerken bereitet die Zuführung des Grundpotentials Schwierigkeiten bzw. sie ist mit Nachteilen behaftet, die einerseits durch die Oxydschicht der Metallfolie und andererseits durch die Unebenheiten der Oberfläche der Gegenelektrode bedingt sind.

Selbst bei''Anwendung-einer Rolle, die mit einem sehr hochwertigen Kontaktmaterial, z.B. Gold, überzogen ist, entsteht als Folge der natürlichen Unebenheiten des Aufzeichnungsträgers eine inhomogene Stromverteilung zwischen den beiden Kontaktpartnern. Als Folge hiervon stellt sich eine unerwünschte Aufzeichnung an den Stellen hoher Stromdichte ein. Darüber hinaus ergibt sich insbesondere nach längeren Betriebszeiten, daß das Material der Folie auf die Gegenelektrode hinüber wandert und an deren Oberfläche angeschweißt wird, so daß sich der zuvor genannte Nachteil der unerwünschten Aufzeichnung noch verstärkt. Diese Aufzeichnung ist unkontrollierbar und

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ergibt auf dem Aufzeichnungsträger ein Wolkenfeld, das früher oder später eine echte Aufzeichnung durch die Schreibelektrode und damit ein einwandfreies Lesen unmöglich macht.

Auch eine Erhöhung der Andruckkraft der Gegenelektrode auf dem Aufzeichnungsträger ergibt keine Verbesserung des Schreibbildes. Die Verwendung-einer Metallbürste als Gegenelektrode bringt zwar eine geringe Verbesserung dadurch» daß sie einerseits die Oxydhaut der Folie beseitigt und andererseits durch die Vielzahl der Borsten für eine bessere Stromverteilung sorgt. BeidenMethoden jedoch, der Erhöhung der Andruckkraft und der Anwendung einer Metallbürste, ist der erhebliche Nachteiligemeinsam, daß infolge vergrößerter Friktion wesentlich mehr Energie für den Transport des Aufzeichnungsträgers aufgewendet werden muß. Dieser Energiebedarf ist beispielsweise von großer Bedeutung bei transportablen Schreibgeräten mit Stromversorgung aus Batterien. Auch ergeben sich dadurch Schwierigkeiten einer genauen Führung des Aufzeichnungsträgers.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Gegenelektrode einer Schreibeinrichtung für elektrosensitive Aufzeichnungsträger so zu gestalten, daß eine gleichmäßige Stromverteilung zwischen den Oberflächen der Gegenelektrode und des Aufzeichnungsträgers erzeugt wird und dadurch ein erhöhter Andruck der Gegenelektrode auf den Aufzeichnungsträger entfallen

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kann. Dies wird dadurch erreicht, daß die Gegenelektrode aus einzelnen Elektrodensegmenten besteht, denen strombegrenzende Widerstände elektrisch vorgeschaltet sind. Diese Segmente . mit ihren Widerständen liegen elektrisch parallel zueinander. Dabei sind die Vorwiderstände so bemessen, daß zwar ein Durchschlag durch die Oxydhaut der Folie erfolgt, nicht aber ein Schmelzen oder Ausbrennen der Metallschicht selbst.

Diese Grundausbildung der Gegenelektrode kann nun in verschiedener Weise abgewandelt werden. So können beispielsweise alle Vorwiderstände zusammengefaßt und als Halterung für die Elektrodenelemente verwendet werden. Auch ist es möglich, alle Elektrodenelemente und deren Vorwiderstände aus einem homogenen Material herzustellen* z.B. aus Graphit. Die Unebenheiten an der Oberfläche dieser Gegenelektrode wirken dann als Elektrodensegmente»und die über ihnen liegenden Bereiche als Vorwiderstände. Auch in diesem Falle sind alle Segmente und deren Widerstände in elektrischer Hinsicht parallel geschaltet.

wind-Die Erfindungyim folgenden anhand mehrerer Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen
Fig. 1 die prinzipielle Anordnung einer Schreibeinrichtung gemäß der Erfindung und

Fig. 2-4 spezielle konstruktive Abwandlungen der Anordnung nach Fig. 1.

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Die in Fig. 1 dargestellte Schreibeinrichtung für elektrosensitive Aufzeichnungsträger ist prinzipiell und nur insoweit dargestellt, wie es für das Verständnis der Erfindung erforderlich ist. So sind beispielsweise Halterungen für die Schreibelektrode und die .Gegenelektroden sowie die Transportvorrichtungen für den Aufzeichnungsträger, der in Richtung von den Gegenelektroden zur Schreibelektrode transportiert wird, nicht dargestellt.

Der Aufzeichnungsträger, der in den Figuren übergroß gezeichnet ist, besteht aus dem Papierträger 6 und der aufgebrachten Metallfolie 5. Diese Metallfolie 5 ist elektrisch leitend und besitzt in überwiegendem Falle eine Oxydhaut 4. Diese Oxydhaut 4 wirkt bezogen auf den elektrischen Stromkreis isolierend. Durch Schließen des Stromkreises in nichtdargestellter' Weise zwischen Spannungsquelle und Schreibelektrode 3 wird ein Zeichen dadurch auf dem Aufzeichnungsträger 6 aufgezeichnet, daß die Metallfolie 5 an der Stelle unterhalb der Schreibelektrode 3 weggeschmolzen oder ausgebrannt wird. Je nach wie lange die Gegenelektrode 3 eingeschaltet bleibt kann ein Zeichen punkt-oder strichförmig gedruckt werden.

Im Gegensatz zu dem einheitlichen Aufbau der Gegenelektrode bei bekannten Druckeinrichtungen ist die Gegenelektrode aufgeteilt worden. Bei dem in Fig. 1 dargestellten Beispiel be-

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steht die Gegenelektrode 2 aus drei Teilen. Jedes Elektrodensegment ist mit je einem Vor schaltwiderstand 1 verbunden.· Der Fußpunkt aller dieser Widerstände 1 ist mit der Betriebsspannungsquelle verbunden. Die Vorwiderstände 1 sind so bemessen, daß bei der angewendeten Betriebsspannung zwar ein Durchschlag durch die Oxydhaut 4 der Metallfolie 5 des Aufzeichnungsträgers erfolgt, nicht aber ein Schmelzen oder Ausbrennen dieser Metallschicht 5. Ein solches Schmelzen oder Ausbrennen der Metallschicht erfolgt zunächst auch nicht an der Schreibelektrode 3» solange nur über ein einziges Elektrodensegment 2 der Strom zu fließen beginnt. Da aber sämtliche Elektrodensegmente 2, entkoppelt über ihre Vorwiderstände 1, parallel geschaltet sind, tritt nach Durchschlag unter mehreren Elektrodensegmenten bald der für die Aufzeichnung notwendige Strom an der Schreibelektrode 3 auf. Selbstverständlich können dabei auch mehrere * Schreibelektroden 3 nebeneinander angeordnet sein, wenn beispielsweise ein analoges Zeichen im Mosaikdruck aufgezeichnet werden soll.

In der Praxis wird man im Interesse einer hohen Betriebssicherheit eine große Anzahl von Elektrodensegmenten 2 vorsehen. Wollte man diese alle mit diskreten Widerständen 1 versehen, entstünden kostspielige Konstruktionen. Die Figuren bis 4 zeigen Möglichkeiten, wie eine solche Anordnung günstiger in dieser -Hinsicht gestaltet werden kann.

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Bei der Anordnung nach Fig. 2 sind die einzelnen Elektrodensegmente 21 in einer Halterung 11 eingebettet, die aus einem Material mit geeignetem elektrischen Widerstand ausgebildet ist. Diese Anordnung aus Elektrodensegmenten 21 und Widerstandhalterung 11 ist seinerseits in der elektrisch leitenden Halterung 7 befestigt, die den Fußpunkt für die elektrische Verbindung der Anordnung mit der Stromquelle bilden.

Bei der Anordnung nach Fig. 3 sind die Elektrodensegmente und deren Vorwiderstände zusammengefaßt und bestehen insgesamt aus einem Material mit geeignetem elektrischen Widerstand, z.B. Graphit. Dieses Material hat sich in der Praxis sowohl als Gleit- als auch als Rollenelektrode ausgezeichnet bewährt. Die Oberfläche dieser Gegenelektrode 22 steht in direktem Kontakt mit der Oberfläche der Folie 5 des Aufzeichnungsträgers Da die Oberfläche der Gegenelektrode 22 naturgemäß, beispielsweise durch die mikrophysikalische Beschaffenheit wie auch durch Porösität und die Bearbeitungsrauhigkeit bedingt, keine glatte Fläche darstellt, sondern Unebenheiten aufweist, wirken diese Unebenheiten als Elektrodensegmente und die über diesem liegenden Bereiche der Gegenelektrode 22 als deren Vorwiderstände 1. Auch in diesem Falle sind alle Segmente 2 und deren Widerstände 1 in elektrischer Hinsicht parallel geschaltet.

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Die in Fig. 4 dargestellte Anordnung stellt eine Ab-

Wandlung der in Fig. 3 dargestellten dar. Hier sind in der Oberfläche der Gegenelektrode 22 zusätzlich makroskopische Veränderungen 23 der Oberfläche in Form von Einschnitten, Bohrungen, Spiralrillen und dgl. vorgenommen worden, um dadurch einerseits eine genaue Einstellung bzw. Anpassung des Widerstandes 1 für den gegebenen Einzelfall, beispielsweise für besondere Aufzeichnungsträger; zu erreichen und andererseits um dadurch die spezifische Flächenpressung zwischen Aufzeichnungsträger 5,6 und der Oberfläche der Gegenelektrode zu vergrößern.

Patentansprüche:

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Claims (5)

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   Patentansprüche:

   MA Schreibeinrichtung für elektrosensitive Aufzeichnungsträger mit einer oder mehreren Schreibelektroden und einer Gegenelektrode, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegenelektrode (2) als segmentierte Elektrode ausgebildet ist, deren Segmente einzeln an diskrete oder der gesamten Gegenelektrode inkorporierte, strombegrenzende Widerstände (1) angeschlossen sind.
2. 2. Schreibeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegenelektrode aus mindestens zwei Segmenten (2) besteht, denen jeweils 1 Widerstand (1) zugeordnet ist,und daß alle Segmente (2) mit ihrem Vorwiderstand (1) elektrisch parallel zueinander geschaltet sind.
3. 3. Schreibeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß alle Segmente (21) der Gegenelektrode in einem Material mit geringerer elektrischer Leitfähigkeit als das der Elektrodensegmente (21) eingebettet sind,und daß dieses Material gleichzeitig die Halterung (11) der Segmente (21) und die einzelnen elektrischen Widerstände (1) für jedes Segment (21) bildet.
4. 4. Schreibeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge-

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   kennzeichnet, daß die segmentierten Elektroden (2) und deren Widerstände (f) aus gleichem Material mit geeigneter elektrischer Leitfähigkeit bestehen, und daß dabei die Segmentierung durch die Vielzahl der Oberflächenelemente des Materials selber gebildet ist, die durch die physikalische.-Beschaffenheit, die Porösität und die Bearbeitungsrauhigkeit, bedingt sind(Fig. 3).
5. 5. Schreibeinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche des Materials der Gegenelektrode (22) makroskopisch verändert ist (Fig. 4).

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