DE2023719B2 - Electrostatic matrix printer - Google Patents
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen elektrostatischen Matrixdrucker zur Darstellung von Zeichen aus jeweils in Spalten und Zeilen liegenden Zeichenelementen auf einem elektrostatisch aufladbaren Aufzeichnungsträger, mit einer von einem Zeichengenerator gesteuerten Elektrodenanordnung, die aus einer Anzahl von elektrisch voneinander isolierten Elektrodenreihen besteht, deren Elektroden jeweils einen rechteckförmigen Querschnitt besitzen und so angeordnet sind, daß die für das Darstellen unmittelbar benachbarter Spalten zuständigen Elektroden in unterschiedlichen Zeilen liegen und mit ihren einander zugewandten Kanten einander zumindest benachbart sind, mit einer Gegenelektrodenanordnung, die mit der Elektrodenanordnung unter Lieferung eines dem jeweils darzustellenden Zeichen entsprechenden Ladungsmusters auf dem Aufzeichnungsträger zusammenwirkt, und mit einer Transporteinrichtung, die den Aufzeichnungsträger an der Elektrodenanordnung und an der Gegenelektroden- '. '■ 'anordnung vorbeibewegt.The invention relates to an electrostatic matrix printer for displaying characters consisting of character elements lying in columns and rows on an electrostatically chargeable recording medium, with an electrode arrangement controlled by a character generator, which consists of a number of electrically isolated rows of electrodes, each of which has a rectangular electrode Have cross-section and are arranged in such a way that the electrodes responsible for displaying directly adjacent columns are in different rows and are at least adjacent to one another with their facing edges, with a counter-electrode arrangement which is connected to the electrode arrangement while delivering a charge pattern corresponding to the character to be displayed cooperates with the recording medium, and with a transport device which attaches the recording medium to the electrode arrangement and to the counter-electrode '. '■ ' arrangement moved past.
Ein Drucker der vorstehend bezeichneten Art ist bereits bekannt^ÜS-PS 31 57 456). Von Nachteil beiA printer of the type described above is already known ^ ÜS-PS 31 57 456). A disadvantage with
'""■''' diesem bekannten Drucker ist, daß jeweils sämtliche, in einer Zeile liegenden Elektroden elektrisch miteinander direkt verbunden sind und daß die Gegenelektrodenanordnung in genauer Ausrichtung zu den Elektroden der betreffenden Elektrodenanordnung angeordnet sein muß.'"" ■' '' in this known printer is that all, in electrodes lying in a row are electrically directly connected to one another and that the counter-electrode arrangement be arranged in precise alignment with the electrodes of the electrode arrangement in question got to.
ίο Es ist ferner eine elektrographische Aufzeichnungsvorrichtung bekannt (CH-PS 4 36 992), bei der ein Bereich auf einem Aufzeichnungsträger durch elektrisch geladene Teilchen geladen wird, die einer im elektrischen Feld zwischen einer Druckelektrode und dem Aufzeichnungsträger entstehenden selbständigen Gasentladung entstammen. Dabei ist die Druckelektrode über zumindest zwei elektrische Zweipole an verschiedene Hochspannungsschalter angeschlossen, und beim Einschalten aller angeschlossenen Hochspannungs-ίο It is also an electrographic recording device known (CH-PS 4 36 992), in which an area on a recording medium by electrical charged particles are charged, which one in the electric field between a pressure electrode and the Autonomous gas discharge arising from the recording medium. Here is the pressure electrode connected to different high-voltage switches via at least two electrical bipoles, and at Switch on all connected high-voltage
2ü schalter wird das elektrische Feld zwischen der Druckelektrode und dem Aufzeichnungsträger einen zur Einleitung einer selbständigen Gasentladung notwendigen Schwellwert überschreiten, während beim Einschalten nur eines Teiles der angeschlossenen Hochspannungsschalter das betreffende elektrische Feld jedoch unter diesem Wert bleibt. Irgendwelche konstruktiven Maßnahmen bezüglich eines Matrixdrukkers der eingangs genannten Art sind bei der gerade betrachteten Aufzeichnungsvorrichtung jedoch nicht2ü switch, the electric field between the printing electrode and the recording medium is a to initiate an independent gas discharge exceed the necessary threshold value, while with Switching on only a part of the connected high-voltage switch the relevant electrical However, the field remains below this value. Any constructive measures regarding a matrix printer of the type mentioned at the beginning are not, however, in the case of the recording device just considered
jo bekannt.jo known.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, einen Weg zu zeigen, wie bei einem Matrixdrucker der eingangs genannten Art mit einfacheren und billigeren Elektroden- und Gegenelektroden ausgekommen werden kann.The invention is now based on the object of showing a way as in a matrix printer type mentioned with simpler and cheaper electrode and counter-electrodes can.
Gelöst wird die vorstehend aufgezeigte Aufgabe bei einem Matrixdrucker der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch, daß der Aufzeichnungsträger aus einer leitenden und einer nichtleitenden Schicht besteht, wobei die leitende Schicht der Gegenelektrodenanordnung zugewandt ist, daß in Bewegungsrichtung des Aufzeichnungsträgers vor der Elektrodenanordnung die Gegenelektrodenanordnung mit einer Hochspannungs-Zuführungseinrichtung vorgesehen ist und daß sämtliche Elektroden der Elektrodenanordnung zur selektiven Änderung des Ladungszustands in den ihnen jeweils unmittelbar gegenüberliegenden Aufzeichnungsträgerbereichen durch eine Steuerschaltung einzeln wirksam schaltbar sind.The above-mentioned object is achieved with a matrix printer of the type mentioned at the beginning according to the invention in that the recording medium consists of a conductive and a non-conductive layer consists, wherein the conductive layer of the counter electrode assembly faces that in the direction of movement of the recording medium in front of the electrode arrangement, the counter-electrode arrangement with a High-voltage supply device is provided and that all electrodes of the electrode arrangement to selectively change the state of charge in those directly opposite them Recording medium areas can be effectively switched individually by a control circuit.
Die Erfindung bringt zum einen den Vorteil eines einfacheren Aufbaus und einer einfacheren Anbringungsmöglichkeit der Elektrodenanordnung und der Gegenelektrodenanordnung mit sich, 4§On the one hand, the invention has the advantage of a simpler structure and a simpler attachment option the electrode arrangement and the counter-electrode arrangement with it, 4§
Elektrodenanordnung nicht mej^jrfßrde_riich ist. Zum anderen bringt die Erfindung den Vorteil mit sich, daß eine einfachere Ansteuerung der einzelnen Elektroden möglich ist als bei dem bisher bekannten Matrixdrucker. Es brauchen nämlich jeweils nur die den einzelnenElectrode arrangement is not mej ^ jrfßrde_riich. To the others the invention has the advantage that a simpler control of the individual electrodes is possible than with the previously known matrix printer. You only need the individual in each case
bo Zeichenelementen eines einzigen zu druckenden Zeichens entsprechenden Steuersignale berücksichtigt zu werden.bo character elements of a single character to be printed corresponding control signals to be taken into account.
Vorzugsweise ist die Gegenelektrodenanordnung durch eine Rolleneinrichtung gebildet, die als Transporteinrichtung für den Aufzeichnungsträger dient. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, daß die betreffende Gegenelektrodenanordnung zugleich als die erforderliche Transporteinrichtung ausgenutzt werden kann.The counter-electrode arrangement is preferably formed by a roller device, which acts as a transport device serves for the recording medium. This has the advantage that the relevant Counter-electrode arrangement can also be used as the required transport device.
Die Elektroden der Elektrodenanordnung enden vorzugsweise in einer konvex gekrümmten geme.ins'a? men Fläche. Dies bringt den Vorteil eines besonders sicheren Transports des Aufzeichnungsträgers über die. Elektrodenanordnung hinweg mit sich. ,^ ;J The electrodes of the electrode arrangement preferably end in a convexly curved geme.ins'a? men area. This has the advantage of a particularly safe transport of the recording medium over the. Electrode assembly away with it. , ^ ; J
Anhand von Zeichnungen wird die Erfindung nachstehend an einzelnen Ausführungsbeispielen näher erläutertThe invention is explained in more detail below using individual exemplary embodiments with the aid of drawings explained
F i g. 1 zeigt in einer Perspektivansicht zum Teil in Blockform einen Teil einer bevorzugten Ausführungsform gemäß der Erfindung.F i g. Fig. 1 shows in a perspective view, partly in block form, part of a preferred embodiment according to the invention.
F i g. 2A zeigt eine Draufsicht der in Fig. 1 dargesteü-. ten Elektrodenanordnung.F i g. 2A shows a top view of the illustrated in FIG. th electrode arrangement.
F i g. 2B zeigt ein Segment des Aufzeichnungsträgers, unter Veranschaulichung des latenten Ladungsbildes für ι r> den Buchstaben E.F i g. 2B shows a segment of the recording medium, illustrating the latent charge image for ι r > the letter E.
Fig.3A bis 3E zeigen verschiedene Stufen der Herstellung einer dualen Elektrodenanordnung.3A to 3E show various stages in the manufacture of a dual electrode assembly.
F i g. 4 zeigt in einem Blockschaltbild die Elektrodenanordnung und deren zugehörige Steuerschaltung.F i g. 4 shows the electrode arrangement and its associated control circuit in a block diagram.
Fig.5 zeigt in einem Schaltplan eine Ausführungsform der Elektrodensteuerschaltung.5 shows an embodiment in a circuit diagram the electrode control circuit.
Fig.6 zeigt einen Schaltplan von in Fig.5 und 7 dargestellten Steuerschaltungen.FIG. 6 shows a circuit diagram of FIGS. 5 and 7 control circuits shown.
Fig. 7 zeigt einen Schaltplan einer zweiten Ausführungsform der ElektrodensteuerschaltungFig. 7 shows a circuit diagram of a second embodiment of the electrode control circuit
ElektrodenanordnungElectrode arrangement
In Fig. 1 ist in einer Perspektivansicht ein Teil eines bevorzugten elektrostatischen Matrixdruckers gemäß der Erfindung dargestellt. Dabei ist eine Elektrodenanordnung 10 veranschaulicht, von der ein Teil weggeschnitten ist, um die Elektroden 12 freizulegen. Bei der dargestellten Ausführungsform hat jede Elektrode einen nahezu quadratischen Querschnitt; sie endet in J5 einer für sämtliche entsprechenden Elektroden gemeinsamen Arbeitsfläche 14, und zwar in unmittelbarer Nähe eines Aufzeichnungsträgers 20. Bei einer praktischen Ausführungsform ist die Arbeitsfläche 14 etwa 0,017 mm2 groß und die Elektrodenreihen sind ebenso wie benachbarte Elektroden innerhalb einer Elektrodenreihe um einen Abstand d von etwa 0,13 mm voneinander beabstandet.In Fig. 1, a part of a preferred electrostatic matrix printer according to the invention is shown in a perspective view. An electrode arrangement 10 is illustrated, a portion of which has been cut away in order to expose the electrodes 12. In the embodiment shown, each electrode has an almost square cross-section; it ends in J5 of a working surface 14 common to all the corresponding electrodes, namely in the immediate vicinity of a recording medium 20. In a practical embodiment, the working surface 14 is approximately 0.017 mm 2 and the rows of electrodes, like neighboring electrodes, are within a row of electrodes by a distance d spaced from each other by about 0.13 mm.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden zwei Elektrodenreihen 15 und 17 verwendet. Jede Arbeitsfläche 14 (mit Ausnahme jener an den Enden der Reihen) ist zu dem Zwischenraum zwischen zwei Arbeitsflächen der benachbarten Reihe ausgerichtet Der Zwischenraum zwischen zwei Elektrodenreihen hängt von der Aufzeichnungsträger- bzw. to Papiergeschwindigkeit und von der Zeit ab, die zum Drucken einer Abtastzeile erforderlich ist.In a preferred embodiment of the invention, two rows of electrodes 15 and 17 used. Each work surface 14 (except those at the ends of the rows) is toward the space aligned between two working surfaces of the adjacent row The space between two rows of electrodes depends on the recording medium or paper speed and on the time it takes to Printing a scan line is required.
Eine Abtastzeile kann insbesondere als imaginäre Linie auf dem die Breite einer Elektrode besitzenden Aufzeichnungsträger dargestellt werden, wie dies in Fig.2B gezeigt ist. 1st die obere Grenze der Geschwindigkeit, bei der eine Elektrodenreihe zur Ausführung des Druckes eines latenten Bildes auf der darüberliegenden Abtastzeile gespeist werden kann, gegeben, so ist der minimale Abstand zwischen den &<> Elektrodenreihen durch die Aufzeichnungsträgergeschwindigkeit und die Beendigung des Drückens einer einzigen Abtastzeile bestimmt. Ein derartiger Druckvorgang muß dabei beendet sein, bevor die Abtastzeile sich zu der zweiten Elektrodenreihe hinüberbewegt.A scan line can in particular be an imaginary line on the width of an electrode Record carriers are represented as shown in Fig. 2B. Is the upper limit of the The speed at which an array of electrodes is used to print a latent image on the overlying scan line can be fed, so is the minimum distance between the & <> Electrode rows by the recording medium speed and the completion of the pressing one single scan line determined. Such a printing process must be finished before the scanning line moves over to the second row of electrodes.
Rollen 16 und 18 stellen dabei eine Einrichtung dar, die den Aufzeichnungsträger 20 an der Elektrodenanordnung 10 vorbeibewegt. Dabei können verschiedene andere Antriebseinrichtungen verwendet werden. Der Aufzeichnungsträger 20 enthält eine leitende Gruridträgerschicht, wie ein behandeltes Papier mit einer daran befestigten dielektrischen Schicht bestimmter Dicke. Normalerweise ist die dielektrische Schicht dünner als das Grundmaterial. Die die dielektrische Schicht tragende Seite des Aufzeichnungsträgers 20 liegt der Walze bzw. Rolle 16 gegenüber, während die leitende Seite der Walze bzw. Rolle 18 gegenüberliegt.Rollers 16 and 18 represent a device that attaches the recording medium 20 to the electrode arrangement 10 moved past. Various other drive devices can be used here. Of the Recording medium 20 contains a conductive Grurid carrier layer, like a treated paper with a attached dielectric layer of a certain thickness. Usually the dielectric layer thinner than the base material. That side of the recording medium 20 which carries the dielectric layer faces roller 16 while the conductive side faces roller 18.
..Wie zuvor erwähnt, erfolgt die Erzeugung (das Drucken) eines latenten Bildes dann, wenn ein hohes Potential an den Aufzeichnungsträger angelegt wird, und zwar in einem bestimmten Bereich. Über diesem bestimmten Bereich (der Bereich oberhalb der Elektrodenfläche 14) erfolgt eine elektrostatische Ladungsübertragung, wobei das Dielektrikum dieses Ladungsbild während einer hinreichend langen Zeitspanne beibehält, so daß ein Toner zugeführt und auf dem Aufzeichnungsträger eingebrannt werden kann. Dies erfolgt in Bereichen, in denen die Ladung noch vorhanden ist. Durch die Zuführung des Toners wird das jeweilige latente Bild sichtbar...As mentioned before, the creation (printing) of a latent image occurs when a high Potential is applied to the recording medium, in a certain area. About this certain area (the area above the electrode surface 14) there is an electrostatic charge transfer, wherein the dielectric retains this charge image for a sufficiently long period of time, so that a toner can be supplied and burned onto the recording medium. This is done in Areas where the charge is still present. By supplying the toner, the respective latent image visible.
Bei dem in F i g. 1 dargestellten Matrixdrucker ist eine Hochspannungsquelle 19 vorgesehen, die für die Ausführung eines Druckvorgangs erforderliche Hochspannung liefert. Diese Hochspannung wird der Walze bzw. Rolle 18 über eine Kommutierungs- oder Stromzuführungsbürste 21 zugeführt. Bei dieser Bürste 21 handelt es sich um ein Element, das die Hochspannung an die Rolle bzw. Walze 18 abzugeben imstande ist. Sodann wird die Hochspannung an die leitende Seite des Aufzeichnungsträgers 20 angelegt. Wenn sich der Aufzeichnungsträger in der durch den Pfeil bezeichneten Richtung mit einer Geschwindigkeit von z.B. 25,4 cm/sec bewegt, werden ausgewählte Elektroden impulsweise geerdet. Dies erfolgt mit Hilfe der Elektroden-Steuerschaltung 24. Auf diese Weise wird auf der dielektrischen Fläche des Aufzeichnungsträgers 20 eine Ladung entsprechend einem bestimmten Muster erzeugt. Ein Zeichengenerator 26 ist an der Elektroden-Steuerschaltung 24 angeschlossen; er bestimmt die Form oder das jeweilige Druckbild.In the case of the FIG. 1 illustrated matrix printer, a high voltage source 19 is provided which is used for the Execution of a printing process supplies the required high voltage. This high voltage becomes the roller or roller 18 is supplied via a commutation or power supply brush 21. With this brush 21 is an element that is capable of delivering the high voltage to the roller 18 is. The high voltage is then applied to the conductive side of the recording medium 20. If the Record carrier in the direction indicated by the arrow at a speed of e.g. Moved 25.4 cm / sec, selected electrodes are grounded in pulses. This is done with the help of the Electrode control circuit 24. In this way, on the dielectric surface of the record carrier 20 generates a charge according to a certain pattern. A character generator 26 is on the electrode control circuit 24 connected; it determines the shape or the respective print image.
Der Generator 26 nimmt geeignete elektrische Signalfolgen (nicht dargestellt) auf, z.B. von einem Rechner. Diese Signalfolgen sind dabei charakteristisch für bildmäßige Informationen, alphanumerische Informationen oder sonstige Informationen, die aufzuzeichnen sind. Diese Signalfolgen werden in zeitlich abgestimmte und entsprechend verteilte elektrische Impulse umgewandelt, die der Schaltung 24 zugeführt werden.The generator 26 receives suitable electrical signal sequences (not shown), e.g. Computer. These signal sequences are characteristic of pictorial information, alphanumeric information or other information to be recorded. These signal sequences are in time matched and appropriately distributed electrical pulses that are fed to the circuit 24 are converted will.
Zum Zwecke der Veranschaulichung sei angenommen, daß ein latentes Bild im Bereich 21 des Aufzeichnungsträgers 20 gedruckt wird. Der Teil des Bereichs 21, der entweder die Elektrodenanordnung 10 überlaufen hat oder über dieser Elektrodenanordnung ist, ist grau getönt dargestellt. Dadurch soll angezeigt werden, an welcher Stelle das latente Bild erzeugt worden ist. Die dielektrische Fläche des Aufzeichnungsträgers 20 behält dabei die Ladung tatsächlich bei. Zum Zwecke der Veranschaulichung ist in F i g. 1 jedoch die sichtbare Seite des Aufzeichnungsträgers 20 grau getönt dargestellt. Unmittelbar oberhalb der Elektrodenanordnung 10 ist, wie dargestellt, das zahnförmige latente Bild vorhanden.For purposes of illustration, assume that there is a latent image in area 21 of the Recording medium 20 is printed. The part of the area 21 which either the electrode arrangement 10 has overflowed or is above this electrode arrangement is shown in gray. This is supposed to appear where the latent image was created. The dielectric surface of the recording medium 20 actually retains the charge. For the purpose of illustration, FIG. 1 however the visible side of the recording medium 20 shown toned gray. Immediately above the electrode arrangement 10, as shown, the tooth-shaped latent image is present.
Zu einem Zeitpunkt während des Betriebs des Matrixdruckers wird die erste Elektrodenreihe 15 gespeist, während die zweite Elektrodenreihe 17 nochAt a point in time during the operation of the matrix printer, the first row of electrodes becomes 15 fed, while the second row of electrodes 17 is still
20 2520 25
nicht gespeist wird. Wird zur Ausführung eines Druckvorgangs lediglich eine Elektrodenreihe verwendet, so liefert der erforderliche Minfmalabstantf zwischen benachbarten Elektroden in einer Elektrodenreihe eine Druckdichte, die nicht höher als etwa 60% ist. Mit Hilfe der in Fig. 1 dargestellten verschachtelten dualen Elektrodenanordnung kann jedoch eine Druckdichte bis zu 100% erreicht werden. Die Verwendung dieser besonderen Elektrodenanordnung ermöglicht ferner eine erhöhte Auflösung, und zwar insbesondere dann, wenn gekrümmte alphanumerische Zeichen gedruckt werden. Diese erhöhte Auflösung geht hauptsächlich auf die Tatsache zurück, daß infolge der verschachtelten Elektrodenanordnung zweimal so viele Abtastungen in der Aufzeichnungsträger- bzw. Papierbewegungsrichtung vorhanden sind, wie in dem Fall, daß eine einzige Elektrodenreihe verwendet wird. Auf diese Weise wird also durch die Erfindung eine bessere Zeichenschärfe erzielt.is not fed. Used to execute a Only one row of electrodes is used during the printing process, so the required minimum distance delivers a print density between adjacent electrodes in a row of electrodes which is not higher than about 60%. However, with the aid of the nested dual electrode arrangement shown in FIG. 1, a printing density up to 100% can be achieved. The use of this particular electrode arrangement makes it possible also increased resolution, especially when curved alphanumeric characters to be printed. This increased resolution is mainly due to the fact that as a result of the interleaved electrode arrangement twice as many scans in the recording medium or paper movement direction are present, as in the case where a single row of electrodes is used. To this Thus, a better sharpness of characters is achieved by the invention.
DruckbeispielPrint sample
Zum Zwecke eines besseren Verständnisses des erfindungsgemäßen Matrixdruckers seien im folgenden die Fig. 2A und 2B näher betrachtet. Fig. 2A zeigt dabei eine Stirnansicht einer verschachtelten dualen Elektrodenanordnung, während F i g. 2B einen Ausschnitt eines Aufzeichnungsträgers 20 zeigt, auf dem ein Zeichen gedruckt worden ist. Der Ausschnitt ist dabei in imaginäre Zellen (Elemente) 30 aufgeteilt, die die gleichen Abmessungen besitzen wie die Elektrodenfläche 14 (z.B. ca. 0,13mm zum Quadrat). Das gesamte Zeichen besteht aus einer Gruppe von Zellen, die in einer 16 χ 25-Matrix enthalten sind. Zur Erzielung eines Zwischenzeichenabstands legt eine 13 χ 16-ZeI-lenmatrix das jeweilige Zeichen fest, bei dem es sich im Falle des Beispiels gemäß Fig.2B um ein E-förmiges Zeichen handelt.For the purpose of a better understanding of the matrix printer according to the invention, the following are given Figs. 2A and 2B considered in more detail. 2A shows an end view of a nested dual Electrode arrangement, while F i g. 2B shows a section of a recording medium 20 on which a Character has been printed. The section is divided into imaginary cells (elements) 30, which the have the same dimensions as the electrode surface 14 (e.g. approx. 0.13 mm square). The entire Character is made up of a group of cells contained in a 16 χ 25 matrix. To achieve of a spacing between characters creates a 13 × 16-line matrix the respective character, which in the case of the example according to FIG. 2B is an E-shaped Sign acts.
Die in F i g. 2A dargestellten Elektroden sind mit a bis h für die Elektrodenreihe 15 und mit a'bis h' für die Elektrodenreihe 17 bezeichnet. Entsprechende Bezeichnungen sind in der Abtastzeile gemäß F i g. 2B verwendet. Es sei angenommen, daß die Elektrodenanordnung 10 stillsteht und daß der in F i g. 2B dargestellte Ausschnitt des Aufzeichnungsträgers 20 über die Elektroden in Richtung des die Papierbewegung andeutenden Pfeiles bewegt wird. Dabei treten folgende Vorgänge auf. Wie durch den Zeichengenerator 26 bestimmt, sind zum Drucken des Zeichens E in dem Fall, daß die Abtastzeile 1 oberhalb der ersten Elektrodenreihe 15 liegt, die Elektroden a bis g angesteuert, während die Elektrode Λ nicht angesteuert ist. Die mit a bis g bezeichneten Zellen werden elektrostatisch geladen, nicht aber die Zelle h. Wenn die Abtastzeile 2 gegenüber der ersten Elektrodenreihe 15 liegt, werden die gleichen Elektroden angesteuert (Elektroden a bis g). Gleichzeitig liegt die Abtastzeile 1 über einer Zwischenelektrodenfläche 25, die Teil der zuvor genannten gemeinsamen Fläche ist. Die Elektrodenreihe 17 wird zu diesem Zeitpunkt noch nicht angesteuert.The in F i g. The electrodes shown in FIG. 2A are designated by a to h for the electrode row 15 and by a 'to h' for the electrode row 17. Corresponding designations are in the scanning line according to FIG. 2B used. It is assumed that the electrode assembly 10 is stationary and that the device shown in FIG. 2B, the section of the recording medium 20 shown is moved over the electrodes in the direction of the arrow indicating the movement of the paper. The following processes occur. As determined by the character generator 26, for printing the character E in the event that the scanning line 1 lies above the first row of electrodes 15, the electrodes a to g are activated, while the electrode Λ is not activated. The cells labeled a to g are electrostatically charged, but not cell h. When the scanning line 2 lies opposite the first row of electrodes 15, the same electrodes are activated (electrodes a to g). At the same time, the scanning line 1 lies over an intermediate electrode surface 25 which is part of the aforementioned common surface. The row of electrodes 17 is not yet activated at this point in time.
Zu einem späteren Zeitpunkt, d. h. zu dem Zeitpunkt, zu dem die Abtastzeile 3 unmittelbar über die erste Elektrodenreihe 15 bewegt ist, wird nur die Elektrode h angesteuert. Gleichzeitig ist die Abtastzeile 1 über die zweite Elektrodenreihe 17 bewegt worden. Nunmehr werden die Elektroden a'bis /'angesteuert, nicht aber die Elektroden g' und /?'. Dieser Vorgang wiederholt sich in entsprechender Weise, um das Drucken von latenten Bildern in den schattiert dargestellten Flächen gemäß F i-g. 2B zu ermöglichen. Der Zeichengenerator 26 programmiert die Ansteuer- bzw. Speisungsfolge der jeweiligen Elektrodeßreihe. Auf diese Weise ist es möglich, alphanumerische Zeichen, spezielle Zeichen und im Grunde genommen irgendwelche gewünschten Bilder zu drucken.At a later point in time, that is to say at the point in time at which the scanning line 3 is moved directly over the first row of electrodes 15, only the electrode h is activated. At the same time, the scanning line 1 has been moved over the second row of electrodes 17. The electrodes a'bis / 'are now activated, but not the electrodes g' and /? '. This process is repeated in a corresponding manner to enable the printing of latent images in the shaded areas according to FIG. 2B to enable. The character generator 26 programs the control or supply sequence of the respective electrode series. In this way it is possible to print alphanumeric characters, special characters and basically any desired images.
Obwohl in der Zeichnung nur ein Ausschnitt des Aufzeichnungsträgers 20 dargestellt ist, können bei einem praktisch ausgeführten Matrixdrucker 132Although only a section of the recording medium 20 is shown in the drawing, at a matrix printer 132 implemented in practice
ίο Zeichen in horizontaler Richtung gedruckt werden. Mit 25 möglichen Abtastungen für die vollständige Bildung eines Zeichens können jeweils alle 25 Abtastungen 132 Zeichen (eine Zeichenzeile) gedruckt werden. Die Anzahl der hierfür erforderlichen Elektroden ist wie folgt bestimmt. Bei 132 Zeichenpositionen und 16 Zellen pro Zeichenposition ist eine Gesamtzahl von 2112 Elektroden pro Abtastzeile (1056 Elektroden pro Elektrodenreihe) vorhanden. Besteht der Wunsch, 5000 Zeilen von Zeichen pro Minute zu drucken, und zwar beiίο characters are printed in the horizontal direction. With 25 possible scans for the complete formation of a character can be every 25 scans 132 Characters (one line of characters) can be printed. The number of electrodes required for this is like will definitely follow. With 132 character positions and 16 cells per character position is a total of 2112 electrodes per scan line (1056 electrodes per Row of electrodes) present. There is a desire to print 5000 lines of characters per minute at
einer Papierbewegungsgeschwindigkeit vona paper moving speed of
25.4 emisec (bei maximaler Zeichenhöhe von etwa 3,2 mm), so werden t2 Millisekunden für das Drucken einer Zeichenzeile benötigt. Werden 25 Abtastzeilen je Zeichenzeile verwendet, so wird alle 0,48 Millisekunden' eine Abtastzeile gedruckt.25.4 emisec (with a maximum character height of approx 3.2 mm), it will take t2 milliseconds for printing one line of characters is required. If 25 scanning lines are used per character line, every 0.48 milliseconds' printed one scan line.
Zur Erzielung eines Druckes von guter Qualität ist eine Druckimpulsdauer zwischen 40 und 50 Mikrosekunden erforderlich. Die impulsdauer wird hauptsächlich durch die ÄC-Zeitkonstänte des Aufzeichnungsträgers bestimmt. Bei einer minimalen Impulsdauer von 40 Mikrösekunden könnten 12 Druckintervalle bereitgestellt werden, um eine Abtastzeile zu drucken. Bei einer Impulsbreite bzw. -dauer von 50 Mikrösekunden sind lediglich 9,6 Druckintervafle je Abtastzeile erforderlich.To achieve a good quality print, a print pulse duration between 40 and 50 microseconds is required necessary. The pulse duration is mainly determined by the ÄC time constants of the recording medium certainly. With a minimum pulse duration of 40 microseconds, 12 pressure intervals could be provided to print one scan line. With a pulse width or duration of 50 microseconds, only 9.6 print intervals per scan line required.
Wird ein mittlerer Wert von elf Intervallen gewählt, so kann mit 12 Zeichenpositionen gearbeitet werden. Der Druckimpuls in diesem speziellen Beispiel wäre etwaIf an average value of eleven intervals is selected, 12 character positions can be used. Of the Pressure pulse in this particular example would be about
43.5 Mikrösekunden lang.43.5 microseconds long.
Bei einer praktischen Ausführungsform der Erfindung kann eine Abtastzeile somit 132 Zeichenpositionen enthalten, wobei 25 Abtastzeilen zum vollständigen Drucken der gesamten Zeichenzeile dienen. Die 132 Zeichenpositionen werden in elf Intervallen gedruckt. Während jedes derartigen Intervalls werden 12 Zeichenpositionen gedruckt, d.h. es werden 192 (12 χ 16) Zellen gedruckt (entsprechend 192 Elektroden). Jedes Druckintervall dauert somit 43,5 Mikrösekunden, wobei eine Gesamtdauer von 12 Millisekunden erforderlich ist, um eine vollständige Zeichenzeile zu drucken. Durch den unter Bezugnahme auf F i g. 2B erläuterten Betrieb mit zwei Elektrodenreihen ist zu bemerken, daß die 192 Elektroden, die zum Drucken der zwölf Zeichenpositionen jeweils gespeist werden, physikalisch zwei Reihen mit jeweils 96 Elektroden bilden, die in der aus Fig.2A ersichtlichen Weise ineinander verschachtelt sind.In a practical embodiment of the invention, a scan line can thus have 132 character positions with 25 scanning lines for printing the entire character line in full. The 132 Character positions are printed at eleven intervals. During each such interval, 12 Character positions are printed, i.e. 192 (12 χ 16) cells are printed (corresponding to 192 electrodes). Each print interval thus lasts 43.5 microseconds, with a total duration of 12 milliseconds required to print a full line of characters. By referring to FIG. 2 B It should be noted that the 192 electrodes that are used for printing the twelve character positions are each fed, physically two rows with 96 electrodes each form, which are nested in the manner shown in Figure 2A.
ElektrodenherstellungElectrode manufacture
Die Elektrodenanordnung kann auf verschiedene Weise hergestellt werden. Der je^ejl[ge_ j^ek^odenquerschnitt muß dabei nicht ^j^ij "i fT The electrode arrangement can be manufactured in various ways. The je ^ ejl [ge_ j ^ ek ^ odenqu cut must therefore ei not ^ j ^ ij "i fT
"vielmehr rechteckföTmig, kreisförmig_ _oder sonstwie "geformT sein. In ~FTg73A"lsr~nün ein Teil einer npcTrücklerTSchaltungsplatte 40 gezeigt, die zwei durch eine Isolierschicht 44 aus Glasepoxyd oder dgl. Material getrennte leitende Kupferschichten 42 enthält. Diese drei Schichten sind durch Verkleben oder auf sonstige geeignete Weise miteinander verbunden."rather rectangular, circular_ _ or otherwise "be shaped. In ~ FTg73A" lsr ~ nün a part of a npc pusher circuit board 40 shown, the two by an insulating layer 44 made of glass epoxy or similar material contains separate conductive copper layers 42. These three layers are connected to one another by gluing or in some other suitable manner.
Ein besonderer Weg der Herstellung der Elektrodenanordnung besteht darin, daß mit einer geätzten Druckschaltungsplatte begonnen wird, die zu beiden Seiten Kupferleiter aufweist, weiche bei einer bevorzugten Ausführungsform eine Breite von etwa 0,13 mm besitzen und um etwa 0,13 mm voneinander beabstandet sind (siehe Fig.3B). Die zur Herstellung dieser geätzten Schaltungsplatte führenden Verfahren sind den Verfahren ähnlich, die zur Herstellung herkömmlicher gedruckter Schaltungen angewandt werden. Auf Grund der geringen Breite der Leiter (Elektroden) und des geringen Zwischenleiterabstands ist jedoch eine bestimmte Verfahrenssteuerung erforderlich.A special way of producing the electrode arrangement is that with an etched Printed circuit board is started, which has copper conductors on both sides, soft in a preferred one Embodiment have a width of about 0.13 mm and spaced from one another by about 0.13 mm are (see Fig.3B). The processes leading to the manufacture of this etched circuit board are similar to processes used to manufacture conventional printed circuit boards. on However, there is one reason for the small width of the conductors (electrodes) and the small spacing between the conductors certain procedural controls required.
Der erste Herstellschritt im Zuge der Herstellung der Elektrodenanordnung besteht darin, daß ein Photolack zu beiden Seiten des Kupfer-Glasepoxyd-Kupferschichtgebildes aufgebracht wird. Nach geeigneter Reinigung und Trocknung der Platte wird ein Negativ zu dem überzogenen Schichtgebilde (und zwar ein Negativ auf jeder Seite) aufgelegt und mit ultraviolettem Licht belichtet. Das Schichtgebilde wird dann in einem herkömmlichen Entwickler entwickelt. Der letzte Schritt zur Erzielung der Anordnung gemäß Fig.3B besteht in der Ausführung einer chemischen Ätzung. Diese wird dadurch erreicht, daß die Schichtenanordnung in eine warme, 40%ige Lösung einer schwachen Säure eingetaucht wird. Hierfür kommt Eisen-III-Chlorid in Frage. Nach Abwaschen sämtlicher Säurespuren und Trocknung ist die Schichtenanordnung oder die Platte für den nächsten Herstellschritl bereit.The first manufacturing step in the course of manufacturing the The electrode arrangement consists of a photoresist on both sides of the copper-glass-epoxy-copper layer structure is applied. After suitable cleaning and drying of the plate, it becomes a negative to the coated layer structure (namely a negative on each side) and with ultraviolet Exposed to light. The layer structure is then developed in a conventional developer. The last The step for achieving the arrangement according to FIG. 3B consists in carrying out a chemical etching. This is achieved in that the layer arrangement in a warm, 40% solution of a weak Acid is immersed. This is where iron III chloride is used in question. After all traces of acid have been washed off and dried, the layer arrangement or the Plate ready for the next manufacturing step.
Anschließend müssen die Zwischenräume zwischen den Streifen 52 mit Epoxyd ausgefüllt werden. Zu diesem Zweck werden Epoxydstreifen 50 an die Streifen 52 gemäß F i g. 3C angelegt.Then the spaces between the strips 52 must be filled with epoxy. to for this purpose, epoxy strips 50 are attached to strips 52 as shown in FIG. 3C applied.
Gegen die Streifen oder Schichten 50 werden auf der Außenseite Glasepoxydschichten 46 herangeführt. Abstandselemente 48 bestimmen das Ausmaß, in welchem die Schichten 46 gegen die Schichten 50 gepreßt werden können. Wird die Anordnung erwärmt und wird auf die Anordnung ein Druck ausgeübt, wie dies durch die Pfeile 54 angedeutet ist, so schmelzen die Epoxydschichten 50 und füllen die Hohlräume zwischen den Streifen 52 aus. Nachdem sich das Gebilde abgekühlt hat, wird eine Schleif- und Polieroperation durchgeführt, um schließlich die in Fig.3D gezeigte Elektrodenanordnung 57 zu erhalten. Eine Stirnansicht der in Fig.3D gezeigten Anordnung ist in Fig.3E zusammen mit Walzen bzw. Rollen 56 und dem Aufzeichnungsträger 58 gezeigt.Glass epoxy layers 46 are brought up against the strips or layers 50 on the outside. Spacers 48 determine the extent to which the layers 46 are pressed against the layers 50 can. If the arrangement is heated and a pressure is exerted on the arrangement, as indicated by the Arrows 54 indicated, the epoxy layers 50 melt and fill the voids between the strips 52 off. After the structure has cooled, a grinding and polishing operation is carried out to finally to obtain the electrode arrangement 57 shown in FIG. An end view of the in Figure 3D The arrangement shown is in Fig.3E together with rollers or rollers 56 and the recording medium 58 shown.
ElektrodensteuerschaltungElectrode control circuit
Fig.4 zeigt in einem Blockschaltbild eine Elektrodensteuerschaltung 24 und eine Elektrodenanordnung 10. Eine bevorzugte Realisierung der Schaltung, die als Elektrodensteuerschaltung 24 verwendet werden kann, ist in F i g. 5,6 und 7 gezeigt. Die Elektrodensteuerschaltung 24 besitzt Positionseingänge 70 und Dateneingänge 72. Bei der nachstehend noch näher zu beschreibenden praktischen Ausführungsform der Erfindung sind elf Positionseingänge — entsprechend den elf Druckintervallen — vorgesehen, während die Zahl der Dateneingänge, z. B. 192, der Zahl der angesteuerten bzw. gespeisten Elektroden entspricht, um zwölf Zeichenpositionen zu drucken (siehe das obige Druck-Beispiel). Die Ausgangsleitungen 74 verbinden die Elektrodensteuerschaltung 24 mit der Elektrodenanordnung 10. In der Zeichnung sind elf derartige Verbindungen gezeigt. Bei der tatsächlichen Realisierung enthält jede Verbindung 192 Leitungen, die ihre entsprechenden Segmente der Elektrodenanordnung 10 zu speisen imstande sind.4 shows an electrode control circuit in a block diagram 24 and an electrode assembly 10. A preferred implementation of the circuit shown as Electrode control circuit 24 can be used is shown in FIG. 5,6 and 7 shown. The electrode control circuit 24 has position inputs 70 and data inputs 72. In the case of the one to be described in more detail below A practical embodiment of the invention are eleven position inputs - corresponding to the eleven pressure intervals - Provided, while the number of data inputs, e.g. B. 192, the number of controlled resp. fed electrodes to print twelve character positions (see the above printing example). The output lines 74 connect the electrode control circuit 24 to the electrode assembly 10. In the drawing shows eleven such connections. In the actual implementation, each connection contains 192 leads which are able to feed their respective segments of the electrode assembly 10.
Fig.5 zeigt eine Ausführungsform eines Teiles der Elektrodensteuerschaltung 24. Dieser Schaltungsteil enthält Treiber oder Steuereinrichtungen 76, Dateneingänge 72, Positionseingänge 70, Ausgänge 74 und eine Widerstandsmatrix. Widerstandspaare 81a, 8lb bis 89a, 896 sind jeweils an einen gemeinsamen Verbindungspunkt oder Knoten angeschlossen. Diese Verbindungs- punkte oder Knoten sind mit 81 bis 89 bezeichnet. An diesen Verbindungspunkten oder Knoten 81 bis 89 sind die nach außen führenden Ausgangsleitungen 74 angeschlossen. Die anderen Anschlüsse der Widerstände 81a, 84a und 87a sind gemeinsam an einer Steuereinrichtung 76 angeschlossen, während die anderen Anschlüsse der drei Widerstände 82a, 85a, 88a bzw. 83a, 86a, 89a bzw. 8lb, 82b, 836 bzw. Mb, 85b, 86b bzw. 87Z>, 88b, 89b jeweils gemeinsam an den übrigen Treibern oder Steuereinrichtungen 76 gemäß Fig.5 angeschlossen sind. Bei dieser Ausführungsform haben sämtliche Widerstände etwa den gleichen Widerstandswert. Diejenigen Treiber, die über die Eingangsleitungen 72 Daten aufnehmen, schalten kontinuierlich mit jeder neu dargestellten Datenabtastzeile um. Dabei kann jeweils mehr als ein Datentreiber aktiviert sein, und in den meisten Fällen ist auch tatsächlich mehr als ein Datentreiber jeweils aktiviert. Diejenigen Treiber, die Signale von den Positionseingängen 70 her aufnehmen, sind dabei jeweils aktiv.5 shows an embodiment of a part of the electrode control circuit 24. This circuit part contains drivers or control devices 76, data inputs 72, position inputs 70, outputs 74 and a resistor matrix. Resistor pairs 81a, 8lb to 89a, 896 are each connected to a common connection point or node. These connection points or nodes are designated 81 to 89. The output lines 74 leading to the outside are connected to these connection points or nodes 81 to 89. The other connections of the resistors 81a, 84a and 87a are connected together to a control device 76, while the other connections of the three resistors 82a, 85a, 88a or 83a, 86a, 89a or 8lb, 82b, 836 or Mb, 85b, 86b or 87Z>, 88b, 89b are each jointly connected to the other drivers or control devices 76 according to FIG. In this embodiment, all of the resistors have approximately the same resistance value. Those drivers which receive data via the input lines 72 switch continuously with each newly displayed data scanning line. More than one data driver can be activated at a time, and in most cases more than one data driver is actually activated at a time. Those drivers that receive signals from the position inputs 70 are active in each case.
Die Anwendung des in F i g. 1 gezeigten Druckschemas bei der Widerstandsmatrix gemäß Fi g. 5 erfordert, daß die Elektrode (Walze 18) auf der leitenden Seite des Aufzeichnungsträgers vorgespannt wird, und zwar auf eine hohe Spannung von z. B. 700 Volt. Die zu der Seite des Dielektrikums des Aufzeichnungsträgers hinzeigenden Stiftelektroden liefern im Falle ihrer Erdung die für das Drucken erforderliche hohe Spannung.The application of the in F i g. 1 shown printing scheme for the resistor matrix according to Fi g. 5 requires that the electrode (roller 18) is biased on the conductive side of the recording medium, namely on a high voltage of e.g. B. 700 volts. Those facing towards the dielectric side of the record carrier If they are grounded, pin electrodes supply the high voltage required for printing.
Bei den derzeit erhältlichen elektrographischen Drucksystemen wird auf der dielektrischen Fläche des Aufzeichnungsträgers eine unzureichende Ladung aufgebracht, um den Toner anzuziehen und festzuhalten, wenn die über das Dielektrikum angelegte Spannung in der Größenordnung der Hälfte der normalerweise verwendeten Spannung von 700 Volt liegt. Somit kann die 350-VoIt-Differenz als Schwellwert betrachtet werden, unterhalb dessen ein erfolgreicher Druckvorgang nicht auftritt.In the currently available electrographic printing systems, the dielectric surface of the Insufficient charge is applied to the recording medium to attract and retain the toner, when the voltage applied across the dielectric is on the order of half that normally used voltage of 700 volts. Thus, the 350 VoIt difference can be viewed as a threshold below which successful printing does not occur.
Diese Tatsache wird, wie weiter unten noch näher ersichtlich werden wird, in vorteilhafter Weise bei der Erfindung ausgenutzt. Die in F i g. 5, 6 und 7 dargestellten Treiber geben ein binäres Ausgangssignal von 900 Volt für den Nicht-Auswahl-Betrieb und ein binäres Ausgangssignal von 0 Volt für den Auswahl-Betrieb ab. Die Datentreiber geben daher an ihren Ausgängen Spannungen von 900 Volt oder 0 Volt ab. Da lediglich ein Positions-Treiber von insgesamt 11 Treibern zu einem Zeitpunkt in Betrieb gesteuert ist, gibt dieser Treiber ein Ausgangssignal von 0 Volt ab, während die übrigen Treiber jeweils ein Ausgangssignal von 900 Volt abgeben. Es dürfte einzusehen sein, daß die Positions-Eingänge 70 sämtlicher Positions-Treiber durch den Zeichengenerator 26 nacheinander gespeist werden.This fact is, as will be seen in more detail below, in an advantageous manner in the Invention exploited. The in F i g. The drivers shown in Figures 5, 6 and 7 provide a binary output signal of 900 volts for the non-selection mode and a binary output signal of 0 volts for the selection mode away. The data drivers therefore emit voltages of 900 volts or 0 volts at their outputs. There only one position driver out of a total of 11 drivers is in operation at a time, this driver emits an output signal of 0 volts, while the other drivers each have an output signal of 900 volts. It should be understood that the position inputs 70 of all of the position drivers are fed by the character generator 26 one after the other.
Im folgenden sei insbesondere F i g. 5 näher betrachtet. Dabei sei angenommen, daß der linke Positions-Treiber 76 zusammen mit dem obersten Daten-Treiber 76 ausgewählt ist. Die Ausgänge dieser beiden Treiber liegen daher auf Erdpotential, weshalb auch an demIn the following, let in particular F i g. 5 considered in more detail. It is assumed that the left position driver 76 is selected together with the topmost data driver 76. The outputs of these two drivers are therefore on earth potential, which is why also on the
030 109/39030 109/39
Verbindungspunkt 81 im wesentlichen Erdpotential liegt. Bei einer praktisch ausgeführten Ausführungsform wird die auf der anderen Seite des Aufzeichnungsträgers liegende Elektrode auf 700 Volt vorgespannt. Die dem Verbindungspunkt 81 zugehörige Elektrode führt somit einen Druckvorgang aus. Die Verbindungspunkte 85, 86, 88 und 89 führen dann eine Spannung von 900 Volt, weshalb hier kein Druckvorgang erfolgt. (Dabei ist tatsächlich eine umgekehrte Potentialdifferenz von 200 Volt an dem Aufzeichnungsträger vorhanden.) Die übrigen Verbindungspunkte 82, 83, 84, 87 führen eine Spannung von 450 Volt, d. h. die Hälfte von 900 Volt. Die Potentialdifferenz über dem Aufzeichnungsträger beträgt in diesem Fall 250 Volt (das ist 700 Volt - 450 Volt). Diese Potentialdifferenz liegt gut unterhalb der Schwellwertspannung von 350 Volt. Der Verbindungspunkt 81 ist somit der einzige Verbindungspunkt, der das korrekte Potential zuführt, um einen Druckvorgang zu unterstützen.Connection point 81 is essentially ground potential. In a practically executed embodiment the electrode on the other side of the recording medium is biased to 700 volts. the the electrode associated with the connection point 81 thus performs a printing operation. The connection points 85, 86, 88 and 89 then carry a voltage of 900 volts, which is why there is no printing process here. (It is actually a reverse potential difference of 200 volts is present on the record carrier.) The remaining connection points 82, 83, 84, 87 carry a voltage of 450 volts, i.e. H. half of 900 volts. the The potential difference across the recording medium in this case is 250 volts (that is 700 volts - 450 Volt). This potential difference is well below the threshold voltage of 350 volts. The connection point 81 is thus the only connection point that supplies the correct potential to aid printing.
Es dürfte einzusehen sein, daß die Positions-Eingänge 70 für die Treiber 76 nacheinander gespeist werden, und zwar zufolge der Wirkung des Zeichengenerators 26. Demzufolge tritt die oben beschriebene Wirkung nacheinander auf, d. h. die Verbindungspunkte werden nacheinander in Dreiergruppen ausgewählt, d. h. die Verbindungspunkte 81-82-83; 84-85-86 und 87-88-89. In entsprechender Weise werden die Ausgänge 74 gemäß der obigen Folge bei dem ausgewählten Dateneingang nacheinander ausgewählt.It should be understood that the position inputs 70 for the drivers 76 are fed one after the other, namely as a result of the action of the character generator 26. As a result, the above-described effects appear successively, i.e. H. the connection points will be selected one after the other in groups of three, d. H. the connection points 81-82-83; 84-85-86 and 87-88-89. In correspondingly, the outputs 74 become in accordance with the above sequence for the selected data input selected one after the other.
In Fig.6 ist eine bevorzugte Schaltungsanordnung für den Treiber 76 dargestellt. An der Eingangsklemme 110 liegt dabei ein Null-Volt- oder + 15-Volt-Signal. Das Eingangssignal ist normalerweise 0 Volt, es erhöht sich auf +15 Volt bei entsprechender Auswahl (der Ausgang 128 führt bei Auswahl Erdpotential). Eine Diode 112 ist dabei mit ihrer Kathode an der Eingangsklemme 110 angeschlossen. Die Anode der Diode 112 ist mit der Anode einer Diode 116 verbunden. Ein Widerstand 114 verbindet die Anoden der beiden Dioden 112 und 116 mit einer Spannungsquelle + V\. Eine Parallelschaltung eines Widerstands 118 und eines Kondensators 119 verbindet die Kathode der Diode 119 mit der Anode einer Diode 120. Die Kathode der Diode 120 ist an der Basis eines Transistors 124 angeschlossen. Die Basis des Transistors 124 ist ferner über einen Widerstand 122 an einer Speisespannungsquelle — Vi angeschlossen. Neben dem Transistor 124 ist noch ein Transistor 126 vorgesehen. Diese Transistoren 124 und 126 sind mit ihren Emitter-Kollektor-Strecken in Reihe geschaltet, wobei der Emitter des Transistors 124 geerdet ist. Der Kollektor des Transistors 124 ist dabei mit dem Emitter des Transistors 126 verbunden, dessen Kollektor über einen Widerstand 130 an einer Hochspannungsquelle + V2 angeschlossen ist. Ferner ist die Ausgangsklemme 128 mit dem Kollektor des Transistors 126 verbunden. Ein Widerstand 132 verbindet die Basis des Transistors 126 mit der Hochspannungsquelle + V2; ein Widerstand 134 verbindet die Basis des Transistors 126 mit Erde, und ein Kondensator 133 verbindet ebenfalls die Basis des Transistors 126 mit Erde.A preferred circuit arrangement for the driver 76 is shown in FIG. A zero volt or +15 volt signal is present at input terminal 110. The input signal is normally 0 volts, it increases to +15 volts with the appropriate selection (output 128 leads to ground potential when selected). A diode 112 is connected with its cathode to the input terminal 110. The anode of the diode 112 is connected to the anode of a diode 116. A resistor 114 connects the anodes of the two diodes 112 and 116 to a voltage source + V \. A parallel circuit of a resistor 118 and a capacitor 119 connects the cathode of the diode 119 to the anode of a diode 120. The cathode of the diode 120 is connected to the base of a transistor 124. The base of the transistor 124 is also connected to a supply voltage source - Vi via a resistor 122. In addition to the transistor 124, a transistor 126 is also provided. These transistors 124 and 126 are connected in series with their emitter-collector paths, the emitter of transistor 124 being grounded. The collector of the transistor 124 is connected to the emitter of the transistor 126, the collector of which is connected via a resistor 130 to a high voltage source + V2 . Furthermore, the output terminal 128 is connected to the collector of the transistor 126. A resistor 132 connects the base of transistor 126 to the high voltage source + V2; resistor 134 connects the base of transistor 126 to ground and capacitor 133 also connects the base of transistor 126 to ground.
Ist während des Betriebs der Treiber 76 nicht ausgewählt, so liegt die Eingangsklemme 110 auf Erdpotential, und ein Vorwärtsstrom von etwa 3,5 mA fließt durch die Diode 112 und den Widerstand 114. Ein kleiner oder überhaupt kein Strom fließt durch die Dioden 116 bzw. 120, und die schwach negative Vorspannung an der Basis des Transistors 124, die hauptsächlich durch den Widerstand 122 bestimmt ist, hält den Transistor 124 im nichtleitenden Zustand. Der Transistor 126, der durch die positive Vorspannung an seiner Basis in den leitenden Zustand überführbar ist (die Widerstände 132 und 134 liefern zum Teil die positive Vorspannung), wird in seinem nichtleitenden Zustand gehalten, da kein Verbindungsweg nach Erde besteht, d. h. der Transistor 124 befindet sich im nichtleitenden Zustand.If driver 76 is not selected during operation, input terminal 110 is present Ground potential, and a forward current of about 3.5 mA flows through diode 112 and resistor 114. On little or no current flows through diodes 116 and 120, respectively, and the weakly negative Bias at the base of transistor 124, which is mainly determined by resistor 122, maintains transistor 124 in the non-conductive state. The transistor 126 turned on by the positive bias its base can be converted into the conductive state (the resistors 132 and 134 partially supply the positive bias), is kept in its non-conductive state, as there is no connection path to earth exists, d. H. the transistor 124 is in the non-conductive state.
Wenn der Treiber 76 auszuwählen ist, wird die an der Eingangsklemme 110 liegende Spannung auf etwa + 15 Verhöht. Die Diode 112 wird dann in Sperrichtung beansprucht, während die Dioden 116 und 120 in Durchlaßrichtung beansprucht sind. Nunmehr fließt ein Strom von der Spannungsquelle -f V\ über den Widerstand 114, durch die Diode 116, das ÄC-Glied 118, 119, die Diode 120 und den Widerstand 122 zu der Spannungsquelle — Vi hin. Auf Grund der vorgewählten Werte der Widerstände 114, 118 und 122 (der Widerstandswert des Widerstands 122 ist größer als der Widerstandswert des Widerstands 114 und des Widerstands 118) wird die Basisspannung des Transistors 124 positiv. Dadurch gelangt der Transistor 124 in den leitenden Zustand. Diese Wirkung wird durch den Parallelwiderstand 118 und dem Kondensator 119 noch beschleunigt.When driver 76 is to be selected, the voltage applied to input terminal 110 is increased to approximately +15. The diode 112 is then stressed in the reverse direction, while the diodes 116 and 120 are stressed in the forward direction. A current now flows from the voltage source -f V \ via the resistor 114, through the diode 116, the AC element 118, 119, the diode 120 and the resistor 122 to the voltage source - Vi. Due to the preselected values of resistors 114, 118 and 122 (the resistance of resistor 122 is greater than the resistance of resistor 114 and resistor 118), the base voltage of transistor 124 becomes positive. As a result, the transistor 124 becomes conductive. This effect is accelerated by the parallel resistor 118 and the capacitor 119.
Wenn das Eingangssignal positiv wird, schließt der Kondensator 119 den Widerstand 118 augenblicklich kurz, und der Transistor 124 wird schnell gesättigt. Diese Wirkung führt dazu, daß der Transistor 126 auf Grund der positiven Basisspannung in den leitenden Zustand gelangt. Die positive Basisspannung wird durch die Widerstände 132 und 134 und durch den Kondensator 133 gebildet. Die an der Klemme 128 auftretende Ausgangsspannung, die bei etwa + V2 (z. B.When the input signal goes positive, capacitor 119 instantly shorts resistor 118 and transistor 124 quickly saturates. This effect leads to the transistor 126 becoming conductive due to the positive base voltage. The positive base voltage is formed by resistors 132 and 134 and by capacitor 133. The output voltage appearing at terminal 128, which is approx. + V2 (e.g.
j5 +900 Volt) lag, nimmt nunmehr einen Wert von 0 Volt (geringfügig positiv) an. Diese Spannung wird über den Ausgangswiderstand 130 geliefert.j5 +900 volts), now takes a value of 0 volts (slightly positive). This voltage is supplied via the output resistor 130.
In Fig.7 ist eine weitere Ausführungsform der Elektrodentreiberschaltung gezeigt. Dabei sind entsprechende Bezugszeichen beibehalten. Wie dargestellt, enthält die Treiberschaltung 24 Treiber 76, Dateneingänge 72, Positionseingänge 70, aufeinanderfolgend wirksame Ausgänge 74 und eine Dioden-Widerstands-Matrix. Diodenpaare 91a, 916 bis 99a, 996 sind jeweils durch mit ihren Kathoden verbundene Dioden gebildet. Die Verbindungspunkte der Kathoden der betreffenden Dioden sind mit 91 bis 99 bezeichnet. Mit den Verbindungspunkten 91 bis 99 sind externe, aufeinanderfolgend wirksam werdende Ausgangsleitungen 74 verbunden. Ferner sind diese Verbindungspunkte mit dem jeweils einen Ende von Widerständen 91c bis 99c verbunden. Die anderen Enden der Widerstände 91c bis 99c sind geerdet. Die Anoden der Dioden 91a, 94a und 97a sind an einem gemeinsamen Treiber 76 angeschlos-In Figure 7 is another embodiment of the Electrode driver circuit shown. Corresponding reference symbols have been retained. As shown, the driver circuit 24 includes driver 76, data inputs 72, position inputs 70, in sequence effective outputs 74 and a diode-resistor matrix. Diode pairs 91a, 916 through 99a, 996 are respectively formed by diodes connected to their cathodes. The connection points of the cathodes of the concerned Diodes are labeled 91 to 99. With the connection points 91 to 99 are external, consecutive Effective output lines 74 connected. Furthermore, these connection points are with connected to each end of resistors 91c to 99c. The other ends of the resistors 91c to 99c are grounded. The anodes of the diodes 91a, 94a and 97a are connected to a common driver 76.
5'i sen, während die Anoden der Dioden 92a, 95a, 98a bzw. 93a, 96a, 99a bzw. 916,926, 936 bzw. 946, 956,966 bzw. 976, 986, 996 jeweils gemeinsam an einem der übrigen Treiber 76 gemäß F i g. 7 angeschlossen sind. Diejenigen Treiber, die Daten über die Dateneingänge 725'i sen, while the anodes of the diodes 92a, 95a, 98a and 93a, 96a, 99a or 916,926, 936 or 946, 956,966 or 976, 986, 996 each jointly to one of the remaining drivers 76 according to FIG. 7 are connected. Those Driver, the data via the data inputs 72
(jO aufnehmen, schalten kontinuierlich mit jeder neuen dargestellten Datenabtastzeile um. Dabei kann jeweils mehr als ein Datentreiber aktiviert sein, und in den meisten Fällen ist auch mehr als ein Datentreiber aktiviert. Die Treiber oder Datentreiber, die Daten über die Positionseingänge 70 aufnehmen, sind dabei jeweils aktiviert.(jO record, switch continuously with each new data scan line shown. More than one data driver can be activated at a time, and in the In most cases, more than one data driver is activated. The drivers or data drivers that carry data through the position inputs 70 record are activated in each case.
Bezüglich der Schaltungsanordnung gemäß F i g. 7 sei angenommen, daß der linke Positionstreiber 76With regard to the circuit arrangement according to FIG. 7 it is assumed that the left position driver 76
zusammen mit dem obersten Datentreiber 76 ausgewählt ist. Die Ausgänge dieser beiden Treiber (siehe Fig.6) führen somit Erdpotential,und am Verbindungspunkt 91 tritt im wesentlichen Erdpotential auf (die Dioden 91a und 916 sind in Sperrichtung vorgespannt). Führt die Elektrode auf der anderen Seite des Aufzeichnungsträgers eine Spannung von 700 Volt, so führt die dem Verbindungspunkt 91 zugehörige Elektrode einen Druckvorgang aus. Die Verbindungspunkte oder Knoten 95,96,98 und 99 führen dabei eine Spannung von 900 Volt, weshalb hier kein Druckvorgang erfolgt. Bei der praktischen Ausführung liegt jedoch tatsächlich eine entgegengesetzte Potentialdifferenz von 200 Volt an dem Aufzeichnungsträger. Die übrigen Verbindungspunkte 92, 93, 94, 97 führen eine r> Spannung von 450 Volt oder der Hälfte von 900 Volt. Die Potentialdifferenz über dem Aufzeichnungsmedium beträgt in diesem Fall 250 Volt (700 Volt - 450 Volt). Dieser Wert liegt gut unterhalb der Schwellwertspan-together with the topmost data driver 76 is selected. The outputs of these two drivers (see 6) thus lead to earth potential, and at connection point 91 essentially earth potential occurs (the Diodes 91a and 916 are reverse biased). Runs the electrode on the other side of the Recording medium has a voltage of 700 volts, the connection point 91 associated with it leads Electrode a printing process. The connection points or nodes 95,96,98 and 99 lead a Voltage of 900 volts, which is why there is no printing here. In the practical execution lies but actually an opposite potential difference of 200 volts across the record carrier. the remaining connection points 92, 93, 94, 97 carry a voltage of 450 volts or half of 900 volts. The potential difference across the recording medium in this case is 250 volts (700 volts - 450 volts). This value is well below the threshold range
nung von 350 Volt. Der Verbindungspunkt 91 ist somit der einzige Verbindungspunkt, der das richtige Potential führt, um den Druckvorgang zu unterstützen.voltage of 350 volts. The connection point 91 is thus the only connection point that has the correct potential guides to aid in the printing process.
Die Erfindung kann dahingehend modifiziert werden, daß eine mehr als zwei Elektrodenreihen enthaltende Elektrodenanordnung in vorteilhafter Weise verwendet wird. Würden z.B. drei Elektrodenreihen verwendet werden, so könnten die einzelnen Elektroden in jeder Elektrodenreihe etwas voneinander beabstandet sein. Außerdem brauchen die Spannungspegel und Polaritäten nicht so gewählt sein, wie dies bei dem dargestellten Beispiel der Fall ist. Dabei kann eine Potentialdifferenz von 700 Volt für das Drucken erforderlich sein. Ferner könnte die Walze bzw. Rolle auf Erdpotential gehalten werden, und die Stiftelektroden könnten selektiv impulsweise an eine hohe Spannung gelegt werden, und zwar entweder mit positivem oder negativem Vorzeichen. Ferner kann die gemeinsame Fläche der Elektrodenanordnung verschiedene Formen annehmen.The invention can be modified so that one containing more than two rows of electrodes Electrode arrangement is used in an advantageous manner. For example, three rows of electrodes would be used the individual electrodes in each electrode row could be somewhat spaced from one another. In addition, the voltage levels and polarities do not need to be selected as in the case of the one shown Example is the case. A potential difference of 700 volts may be required for printing. Further the roller could be held at ground potential and the pin electrodes could be selective pulsed to a high voltage, either with a positive or negative sign. Furthermore, the common surface of the electrode arrangement can take various forms.
Hierzu 5 Blatt ZeichnungenIn addition 5 sheets of drawings
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 8281 | Inventor (new situation) |
Free format text: SHEBANOW, MICHAEL S., SUDBURY, MASS., US BORELLI, RONALD F., MEDFIELD, MASS., US |
|
| C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) |