DE3144046C2

DE3144046C2 -

Info

Publication number: DE3144046C2
Application number: DE3144046A
Authority: DE
Inventors: Arling Dix Clevelands Heights Ohio Us Brown Jun.
Original assignee: Gould Inc
Current assignee: GOULD INSTRUMENT SYSTEMS, INC., VALLEY VIEW, OHIO,
Priority date: 1980-11-06
Filing date: 1981-11-05
Publication date: 1989-06-22
Also published as: JPH0632365Y2; GB2087180B; CA1177517A; US4401999A; FR2493640B1; FR2493640A1; GB2087180A; DE3144046A1; JPS57111552A; JPH08522U; JPH0212843U

Description

Die Erfindung betrifft einen Schaltkreis, insbesondere einen Schalt kreis für eine elektrographische Schreibvorrichtung. Bei solchen Schreibvorrichtungen werden Spannungen an Schreibelektroden bzw. Schreibstifte angelegt, um ein benachbart zu diesen Elektroden bzw. Stiften angeordnetes elektrographisches Aufzeichnungsmedium zur Erzeugung eines latenten Bildes elektrostatisch aufzuladen. Anschließend wird Toner auf das Aufzeichnungsmedium aufgebracht, um das latente Bild zu entwickeln. Der hier beschriebene Schalt kreis eignet sich insbesondere zum Anlegen einer vergleichsweise hohen Spannung an die Schreibelektroden bzw. -stifte. Darüber hin aus kann der Schaltkreis auch bei jeder anderen Vorrichtung ange wendet werden, die das momentane Anlegen großer Spannungen erfor dert.

Aus der US-Patentschrift 41 15 763 ist ein Schaltkreis zum Durch schalten eines Treibersignals an einen Ausgang eines Schreibstif tes bekannt. Zum bekannten Schaltkreis gehört eine "langsame" Diode (also eine Diode mit hoher gespeicherter Ladung), die zur Steuerung der Durchschaltung vor Anlegen des Treibersignals mit Durchschlagspannung beaufschlagt werden kann. Ferner enthält der bekannte Schaltkreis eine schnelle Diode (also eine Diode mit nied riger gespeicherter Ladung) und einen Kondensator, um den Schreib stift mit Energie zu versorgen. Wenn der Schreibstift mit Energie versorgt werden soll, wird die langsame Diode mit einer Anfangs durchlaßspannung beaufschlagt. Eine große negative Spannung wird dann auf die Anodenseite der langsamen Diode gegeben, um sie zu sperren. Der Sperrstrom fließt dann während einer kurzen Zeit periode durch die langsame Diode, die ausreichend groß ist, um den Schreibstift für Schreibzwecke mit Energie zu versorgen.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Schaltkreis, ins besondere einen Schaltkreis für eine elektrographische Schreib vorrichtung bereitzustellen, der ein momentanes Anlegen einer hohen Spannung an ein Gerät, insbesondere einen Schreibstift, er möglicht, wobei bei hoher Qualität und niedrigen Kosten des Schalt kreises eine größere Sicherheit für das Gerät bzw. den Schreib stift selbst und für die Bedienungsperson gewährleistet ist.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist gekennzeichnet durch einen Schaltkreis, zu dem gehören:

- eine langsame Diode;
- ein Kondensator, dessen eine Seite mit der einen, einen Ausgang bildenden Seite der langsamen Diode verbunden ist;
- eine Einrichtung zum wahlweisen Anlegen einer Durchlaßspannung an die langsame Diode, damit Strom in Durchlaßrichtung fließt;
- eine Einrichtung zum wahlweisen Anlegen einer Sperrtreiberspan nung an die andere Seite des Kondensators, so daß entweder die Spannung am Ausgang durch die langsame Diode kurzgeschlossen wird, wenn zuvor eine Durchlaßspannung an die langsame Diode an gelegt worden war, oder die Sperrtreiberspannung über den Konden sator und den durch die langsame Diode nicht kurzgeschlossenen Ausgang übertragen wird, wenn zuvor keine Durchlaßspannung an die langsame Diode angelegt worden war.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des erfindungsge mäßen Schaltkreises ergeben sich aus den Unteransprüchen 2 bis 7. Der Anspruch 8 betrifft die Anwendung des erfindungsgemäßen Schalt kreises zur Steuerung der Spannung eines Schreibstiftes im Schreib kopf einer elektrographischen Schreibvorrichtung.

Zu einer solchen elektrographischen Schreibvorrichtung gehört ein Schreibkopf, der seinerseits eine Anzahl Schreibstifte aufweist. Jedem Schreibstift ist ein erfindungsgemäßer Schaltkreis zugeord net, so daß jedem Schreibstift wenigstens eine langsame Diode zu geordnet ist. Wenn die langsame Diode nicht leitend war, wird die Sperrspannung über einen Kondensator übertragen, um den Schreib stift mit einer Spannung zu beaufschlagen, die ausreicht, um eine Abbildung auf dem Aufzeichnungsmedium zu ermöglichen. Wenn die langsame Diode mit Spannung beaufschlagt worden war, schließt die gespeicherte Ladung in der langsamen Diode die Ausgangsspan nung bis auf einige Volt nach Masse kurz, um den Schreibstift am Schreiben zu hindern.

Der erfindungsgemäße Schaltkreis wird nachstehend mehr im einzel nen anhand einer bevorzugten Ausführungsform mit Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert; die letzteren zeigen

Fig. 1 anhand eines Schaltbildes den erfindungsgemäßen Schaltkreis als Bestandteil einer Diodenschalteinrichtung;

Fig. 2 den Schaltzustand des Schaltkreises nach Fig. 1 für einen in Betrieb befindlichen Schreibstift; und

Fig. 3 den Schaltzustand des Schaltkreises nach Fig. 1 für einen außer Betrieb befindlichen Schreibstift.

Eine erste Diode mit niedriger Speicherladung bzw. eine schnelle Diode 12 ist vorgesehen, die eine Ladung von etwa 5 Nanocoulomb oder weniger hat, wenn sie in Durchlaßrichtung vorgespannt ist. Eine zweite Diode mit hoher Speicherladung bzw. eine langsame Diode 14 ist vorgesehen, die eine Ladung von 25 bis 80 Nanocoulomb hat, wenn sie in Durchlaßrichtung vorgespannt ist. Der Unterschied der gespeicherten Ladung der beiden Dioden beträgt vorzugsweise 20 Nanocoulomb oder mehr. Die Anodenseite der langsamen Diode 14 ist mit der Kathodenseite der schnellen Diode 12 verbunden. Ein Kondensator 16 ist vorgesehen, dessen eine Seite mit dem Verbin dungspunkt der langsamen Diode 14 und der schnellen Diode 12 ver bunden ist. Dieser Verbindungspunkt bildet ferner einen Ausgang, der mit einem Schreibstift zum Anlegen der nachfolgenden Sperr treiberspannung verbunden ist. Ein Widerstand 18 ist mit der Ka thodenseite der langsamen Diode 14 verbunden. Das andere Ende des Widerstandes 18 ist mit einer Schaltvorrichtung 20, vorzugsweise einem Transistor, verbunden. Eine weitere Diode 22 ist als Schutz einrichtung für die Schaltvorrichtung 20 vorgesehen. Es sind zwei Treiberspannungen vorgesehen, von denen die eine Spannung E _D die Diodentreiberspannung und die andere Spannung E _C die Kondensator treiberspannung bildet. Die Arbeitsweise und Funktion dieser beiden Treiberspannungen sind nachstehend erläutert. Der insoweit be schriebene Diodenschaltkreis kann in eine elektrographische Schreib einrichtung der in den US-Patentschriften 40 58 814 und 41 15 763 beschriebenen Art eingesetzt sein.

Eine Durchlaßspannung wird an die schnelle Diode 12 und an die langsame Diode 14 angelegt, um diese Dioden zu setzen, d. h. einen Ausgangsladezustand zu erzeugen. Zur Erzeugung dieser Durchlaß spannung wird E _D auf eine Gleichspannung von vorzugsweise 5 Volt gebracht. Typischerweise dauert es wenigstens 10 Mikrosekunden, um die Speicherladung aufzubauen. Damit in der Durchlaßrichtung Strom fließt, muß die Schalteinrichtung bzw. der Transistor 20 geöffnet sein. Sofern der Transistor 20 ein NPN-Transistor ist, muß das Ein gangssignal ausreichend positiv sein, damit ein Strom von vorzugs weise 10 Milliampere fließt, wenn der Widerstand 18 390 Ohm beträgt. Wenn die Transistorschaltvorrichtung 20 leitet, wird ein SCHREIB- STIFT-AUS-Zustand definiert, in dem der Schreibstift nicht schreibt bzw. nicht mit Energie versorgt wird (Fig. 3).

In Fig. 2 stellt C _S die veränderte Kapazität der langsamen Diode 14 in der Sperrichtung und C _P die Streukapazität dar, die durch das Schreiben verursacht wird und im ungünstigsten Zustand mit Masse verbunden ist. Um sicherzustellen, daß der Schreibstift auf die Diodentreiberspannung E _D geklemmt ist, muß die Ladung der Kapa zitäten C _S und C _P von der Treiberspannung E _C geliefert werden. E _C muß ausreichend stärker negativ als E _D sein, um eine gleiche Ladung am Kondensator 16 zu erzeugen.

In Fig. 3 stellt C _F die veränderte Kapazität der schnellen Diode 12 in Sperrichtung und C _P die Streukapazität dar, die im ungünstigsten Zustand mit der Diodentreiberspannung E _D verbunden ist. D _S stellt die Kurzschlußwirkung der langsamen Diode 14 dar.

Am Ende der zuvor erläuterten Setzzeit stehen der Diodentreiber spannung E _D und der Kondensatortreiberspannung E _C eine große ne gative Spannung vorzugsweise im Bereich von -300 bis -700 Volt Gleichspannung gegenüber. Wenn dies der Fall ist, schließt die langsame Diode die Schreibstiftspannung bis auf wenige Volt nach Masse kurz und hindert so den Schreibstift am Schreiben. Um den Schreibstift nahe dem Massepotential zu halten, muß die Ladung in der langsamen Diode 14 so groß wie die Gesamtladung sein, die über C _F, C _P und den Kondensator 16 angekoppelt ist.

Im SCHREIBSTIFT-EIN-Zustand, der sich ergibt, wenn die Schaltvor richtung bzw. der Transistor 20 nicht leitet, wird der negative Spannungsteil über den Kondensator 16 übertragen und bringt den Schreibstift auf negatives Potential, so daß während der Schreib zeitperiode geschrieben wird.

Es ist ersichtlich, daß die Diodentreiberspannung E _D auch als Klemmspannung wirkt, die verhindert, daß die Endtreiberspannung am Schreibstift einen vorbestimmten Maximalwert überschreitet. Wenn zum Beispiel E _D = -400 Volt Gleichspannung E _C = -600 Volt Gleichspannung, dann wird die Schreibstiftspannung auf etwa -400 Volt Gleichspannung geklemmt.

Obwohl die Erfindung anhand von negativen Spannungen beschrieben wurde, ergibt sich die gleiche Funktion bei positiven Spannungen. Es ist ersichtlich, daß hierfür die Umkehrung der Diodenpolari täten und eine Änderung der Art der Schalttransistoren erforder lich wären.

Der zuvor beschriebene Schaltkreis kann in paralleler Anordnung wiederholt werden, um eine Schaltanordnung für eine elektrogra phische Schreibeinrichtung zu schaffen, wie dies in Fig. 1 sche matisch angedeutet ist.

Der Schaltkreis ist nicht auf die Verwendung für elektrogra phische Aufzeichnungsvorrichtungen begrenzt, sondern er kann bei jeder Vorrichtung verwendet werden, die das momentane An legen großer Spannungen erfordert.

Claims

1. Schaltkreis, insbesondere für eine elektrographische Schreibvor richtung, gekennzeichnet durch
eine langsame Diode (14);
einen Kondensator (16), dessen eine Seite mit der einen, einen Ausgang bildenden Seite der langsamen Diode (14) verbunden ist;
eine Einrichtung zum wahlweisen Anlegen einer Durchlaßspannung an die langsame Diode (14), damit Strom in Durchlaßrichtung fließt;
eine Einrichtung zum wahlweisen Anlegen einer Sperrtreiberspan nung an die andere Seite des Kondensators (16), so daß entweder die Spannung am Ausgang durch die langsame Diode (14) kurzge schlossen wird, wenn zuvor eine Durchlaßspannung an die langsame Diode (14) angelegt worden war, oder die Sperrtreiberspannung über den Kondensator (16) und den durch die langsame Diode (14) nicht kurzgeschlossenen Ausgang übertragen wird, wenn zuvor keine Durchlaßspannung an die langsame Diode (14) angelegt worden war.

2. Schaltkreis nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum wahlweisen Anlegen einer Durchlaßspannung an die langsame Diode (14) eine mit mehreren Diodenanordnungen verbundene Schaltvorrichtung (20) aufweist.

3. Schaltkreis nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum wahlweisen Anlegen einer Durchlaßspannung einen Transistor (20) aufweist, der mit der langsamen Diode (14) verbunden ist.

4. Schaltkreis nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß
zusätzlich eine schnelle Diode (12) vorhanden ist, die zwischen die langsame Diode (14) und die Einrichtung zum wahlweisen An legen einer Durchlaßspannung geschaltet ist; und
die Einrichtung zum wahlweisen Anlegen einer Durchlaßspannung gleichzeitig auf die gleiche Polarität wie die Sperrtreiber spannung umschaltet, wenn der Schaltvorgang erfolgt, so daß, wenn die Sperrtreiberspannung einen bestimmten Wert überschrei tet, die gleichzeitig geschaltete Spannung die Ausgangsspan nung über die schnelle Diode (12) klemmt.

5. Schaltkreis nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die schnelle Diode (12) nach dem Spannungsaufbau eine Ladung von weniger als 5 Nanocoulomb hat.

6. Schaltkreis nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die langsame Diode (14) nach dem Spannungsaufbau eine gespei cherte Ladung von wenigstens 20 Nanocoulomb mehr als die schnel le Diode (12) hat.

7. Schaltkreis nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die langsame Diode (14) nach dem Spannungsaufbau eine Ladung von etwa 25 bis 80 Nanocoulomb hat.

8. Anwendung des Schaltkreises nach einem der Ansprüche 1 bis 7 zur Steuerung der Spannung der Schreibstifte im Schreibkopf einer elektrographischen Schreibvorrichtung.