DE3138586A1 - Schaltungsanordnung in einem elektrosensitiven schreibwerk - Google Patents

Description

• Schaltungsanordnung in einem elektrosensitiven
• Schreibwerk Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung in einem elektrosensitiven Schreibwerk gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.
• Durch die DE-OS 29 05 783 ist eine Schreibvorrichtung mit Schreibkopf zur Ausgabe von Zeichenfolgen auf einen Aufzeichnungsträger bekanntgeworden, bei der Maßnahmen vorgesehen sind, daß für den Transport des Schreibkopfes bzw. des Aufzeichnungsträgers wenig oder gar keine elektrische Energie aus der zur Verfügung stehenden Stromversorgung benötigt wird und daß unabhängig von der laufenden Ausgabegeschwindigkeit bzw. deren momentaner Änderung ein sauberer gleichmäßiger Zeichendruck mit konstantem Abstand geliefert wird, ohne daß eine Stillstandspositionierung erforderlich wird. Bei dieser Schreibvorrichtung ist laut Figur und Beschreibung ebenfalls ein Kondensator als Energiespeicher ersichtlich, dessen eine Elektrode über einen Schalter mit einer Schreibelektrode eines Schreibkopfes verbindbar ist und dessen andere Elektrode das für die Entladung benötigte Gegenpotential über eine Rolle oder eine am Schlittenboden der Schreibvorrichtung angebrachte Kufe oder Bürste zum Metallpapier gelangt. Bei der genannten Schreibvorrichtung ist als Randproblem das Störstrahlungsproblem angesprochen, und es wird als weiterer Vorteil genannt, daß bei entsprechender geometrischer Anordnung von Rollen, Kufen oder Bürsten unter Einbeziehung des Metallpapiers und eines elektrisch leitenden Schlittengehäuses eine Abschirmwirkung für die störende Abstrahlung erzielt wird.
• Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Schaltungsanordnung der obigen Art anzugeben, bei der die Abstrahlung und Ausbreitung hochfrequenter Signale in unaufwendiger Weise verhindert oder vermindert wird.
• Die Lösung erfolgt mit Hilfe der in den Ansprüchen angegebenen Mittel.
• Durch die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung wird die störende Abstrahlung erheblich verkleinert, indem die hochfrequenten Impulsströme des Schreibvorgangs auf die unmittelbare Nähe der Schreibstelle begrenzt werden, wodurch die Sendeantenneneigenschaft erheblich herabgesetzt wird. Dadurch, daß die Energiespeicher in relativ langer Zeit aufgeladen werden, ergeben die treibenden Ladeströme so gut wie keine für die Schreibzeichen charakteristische Störstrahlungsenergie ab. Letztere ist nunmehr nur noch konzentriert in den angegebenen kleinen örtlichen Bereich, welcher jedoch in relativ unaufwendiger Weise und in kleinen Abmessungen abgeschirmt werden kann. Die Schreibvorrichtung wird damit kleiner und leichter. Ein weiterer Vorteil ist, daß das zum Ausdruck gebrachte Metallpapier während des Schreibvorgangs ebenfalls sich nicht in einem Abschirmgehäuse befinden muß, so daß während des Schreibens mitgelesen werden kann.
• Es folgt nun die Beschreibung der Erfindung anhand der Ausführungsbeispiele darstellenden Figuren 1 bis 3 sowie der Figur 4.
• Die Fig. 1 zeigt Blockschaltbild eines elektrosensitiven Druckers.
• Die Fig. 2a, 2b, 3a und 3b zeigen erfindungsgemäße Anordnungen der Energiespeicher in einigen Varianten.
• Die Fig. Lta und 4b zeigen Stromverläufe über der Zeit.
• Aus der Fig. 1 ist die prinzipielle Wirkungsweise eines elektrosensitiven Druckers zu entnehmen. Das zu bedruckende Metallpapier MP, dessen Beschichtung nach unten zeigt, wird von einem Antriebsmotor M über eine Antriebsrolle AR beispielsweise schrittweise von einer Vorratsrolle von rechts nach links gezogen. Die Metallschicht wird über eine Kontaktrolle KR mit dem Pluspol einer Gleichspannungsquelle kontaktiert. In der Mitte zwischen Antriebs- und Kontaktrolle ist eine der Schreibnadeln SN (zumeist eine Spalte von sieben oder neun Nadeln) durch eine Pfeilspitze angedeutet. In Abhängigkeit der durch einen Zeichengenerator angesteuerten Treibertransistoren T fließt ein Strom vom Minuspol der Gleichspannungsquelle durch den geöffneten Treibertransistor T, die Treiberzuleitung zur Schreibnadel und über die Metallschicht, Kontaktrolle zum Pluspol der Spannungsquelle zurück. Der Strom bringt die Metallschicht unter der Fläche der Schreibnadel zum Schmelzen. Da die Oberfläche des Papiers gegenüber der Schreibnadel nicht planparallel sondern stark strukturiert ist, fließt während des Brenn- und Schmelzvorgangs kein gleichmäßiger, sondern ein über eine Zeit von etwa 15 us stark modulierter Strom, wie er in Fig. 4a aufgezeichnet ist. In dieser Ausführung ohne Energiespeicher und Ladewiderstand bildet der gesamte Treiberstromkreis Ausgangspunkt einer hochfrequenten breitban- digen Abstrahlung sowohl über das Metallpapier als auch über die angeschlossenen Speise- und Steuerleitungen während des Druckvorganges. Da die Intensität der Abstrahlung abhängig ist von jeweils gedruckten Textzeichen, sind die abgestrahlten Signale mit Hilfe einer Antenne entfernt vom Drucker aufnehmbar und daraus die Druckzeichen rekonstruierbar.
• Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung sieht deshalb in einer Ausgestaltung zwei Kondensatoren C1 und C2 zwischen Schreibnadel und Kontakt- bzw. Antriebsrolle vor. Zur Begrenzung des Ladestroms wird ein Vorwiderstand Rv eingefügt. Die Dimensionierung der Zeitkonstanten R C hängt von der Art des Metallpapiers, den Schreibnadeln und der Betriebsspannung ab. Sie kann in der Größenordnung von Sekunden liegen. Bei dieser Anordnung wird bei Öffnung des Treibertransistors durch den Zeichengenerator der gesamte Strom durch den Vorwiderstand Rv in die beiden Kondensatoren geleitet, die sich langsam aufladen, bis die Spannung so groß ist, daß die Sperrschicht zwischen Nadel- und Aluminiumoberfläche durchbrochen wird. Nun fließen Entladungsströme aus den Kondensatoren über die Nadel in das Metallpapier und bringen dort Metallpartikel unter der Nadeloberfläche zum Schmelzen, während die Kondensatoren mit kleinem Strom nachgeladen werden. Die Fig. Ltb zeigt den typischen Verlauf des Treiberstroms der Schaltung. Es ist zu erkennen, daß der Ladestrom nunmehr sehr viel kleiner und auch die Modulation um Größenordnungen kleiner geworden ist. Je nach Größe des Energiespeichers, durch den die Entladestromstärke begrenzt wird, kann der Schmelzvorgang länger dauern, bis eben die zum Ausschmelzen eines Punktes auf dem Metallpapier benötigte Energiemenge i2 . t geliefert ist. Im Zuge der weiteren Entstörmaßnahmen ist die Kontaktierungsrolle KR des Metallpapiers mit der Gerätemasse sowie mit dem Schirmgehäuse galvanisch verbunden.
• Auch die Antriebsrolle ist als Kontaktierung ausgebildet.
• Als weitere Entstörmaßnahmen werden Speise- und Steuerlei- tungen dem Drucker über Filter zugeführt.
• Die Figuren 2a und 2b zeigen weitere Ausgestaltungen der Erfindung, wobei in Fig. 2a zwei Kondensatoren C symmetrisch zur Schreibnadel SN angeordnet sind, deren Gegenelektroden über Kontaktierungsrollen KR das Metallpapier MP kontaktieren. Die Gegenelektroden der Kondensatoren sind jeweils als Schirmbecher SB ausgebildet. In Fig. 2b umhüllt dieser Schirmbecher nicht nur den Kondensator C sondern auch die Schreibnadel SN.
• In Fig. 3a ist eine symmetrische Anordnung mit jeweils vier Kondensatoren C für sieben spaltenförmig angeordnete Schreibnadeln SN dargestellt. Diese Schreibnadelspalte sowie die Kondensatoren sind mittels Kontaktierungsbürsten KB in Rechteckform umrahmt. Die Fig. 3b zeigt den Querschnitt zu der Draufsicht der Fig. 3a. In ihr ist weiterhin erkennbar ein Schirm S, der zusammen mit den Kontaktierungsbürsten KB und der Metallschicht des Metallpapiers eine Art Faradayscher Käfig um Schreibnadel und Energiespeicher bildet.
• Selbstverständlich bleibt der erfindungsgemäße Gedanke nicht auf die dargestellten Anordnungen beschränkt.

Claims (6)

1. Patentansprüche 1. Schaltungsanordnung in einem elektrosensitiven Schreibwerk, wobei über die Schreibnadeln die Ladung eines Energiespeichers auf den Aufzeichnungsträger gelangt, und auf dessen Oberfläche Teile zum Abschmelzen bzw. Ausbrennen bringt, dadurch gekennzeichnet daß der Energiespeicher (C, cl, C2) in unmittelbarer Nähe der Schreibstelle angeordnet ist, daß die eine Elektrode des Energiespeichers mit der Schreibnadel (SN) verbunden ist und die andere Elektrode direkt mit dem Aufzeichnungsträger (MP) kontaktiert und daß der Entladestromkreis des Energiespeichers einen sehr kleinen Weg aufweist.
2. 2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Energiespeicher ein Kondensator verwendet wird, der vor dem Schmelzvorgang mit einer kleinen Ladestromstärke (i) aufgeladen wird.
3. 3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die eine Elektrode des Energiespeichers direkt mit der Schreibnadel (SN) verbunden ist, und daß der Aufzeichnungsträger (MP) mit einer Sperrschicht versehen ist, die elektrisch leitend wird, wenn die Ladespannung des Kondensators (C, C1, C2) ihre Sperrspannung überschreitet.
4. 4. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Energiespeicher vorgesehen sind, die um die Schreibnadel (SN) weitgehend symmetrisch angeordnet sind, so daß schon in kleiner räumlicher Entfernung die durch den Entladestrom hervorgerufene magnetische Feldstärke nahezu Null ist.
5. 5. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die andere Elektrode des Energiespeichers (C) geerdet ist und als Schirm becher (SB) ausgebildet ist, der über die Schreibnadel gestülpt ist.
6. 6. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die andere Elektrode des Energiespeichers (C, C1, C2) über eine Rolle, Walze, Kufe oder Bürste (KB) mit dem Aufzeichnungsträger, insbesondere Metallpapier, kontaktiert und als Schirm (S) derart ausgebildet ist, daß sie zusammen mit dem Aufzeichnungsträger als elektrische Abschirmung für Energiespeichor und Schreibnadel (SN) dient.