DE2157437B2 - Gerat zur Registrierung eines elek frischen Signales auf einem elektrostati sehen Registnermedium - Google Patents

Description

wird. Durch die elektronische Abtastung ist es bei Geräten dieser Art möglich, eine hohe Abtastgeschwindigkeit zu schaffen und die mechanischen Abnutzungen und Schädigungen zu vermeiden. Diese Geräte haben jedoch den Nachteil, daß die verwendeten Elektronenröhren einen besonderen konstruktiven Aufwand bedingen und dementsprechend teuer sind. Zudem bedarf es Betriebsspannungen von 20 bis 30 Kilovolt; die periphere Schaltung macht mühsame Justierungen der Stellung des Elektronenstrahles, seiner Ablenkung und seiner Linearität sowie komplizierte Schalteinrichtungen für die Korrektur der Verzerrung in der Strahlablenkung sowie ferner eine hohe durch die Erdung der Anode bedingte Stehspannung notwendig.

Der vorliegenden Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, ein elektrostatisches Registriergerät zu schaffen, das gegenüber den beiden genannten Gruppen von Geräten eine dritte Lösungsmöglichkeit darstellt und weder eine mechanische Abtastung ao noch eine Kathodenstrahlröhre verwendet und demzufolge auch die bei diesen auftretenden Nachteile vermeidet.

Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, ein elektrostatisches Registriergerät zu schaffen, das im Vergleich zu den seither bekannten Geräten billig herzustellen, leicht zu justieren und zu warten ist.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein elektrostatisches Registriergerät zu schaffen, mit dem höhere Abtastgeschwindigkeiten als mit den herkömmlichen mechanischen Geräten zu erzielen sind. Dabei ist unter Abtastgeschwindigkeit diejenige Geschwindigkeit zu verstehen, mit der nacheinander einzelnen Stiften ein vom Bildsignal abgeleitetes elektrisches Potential zugeleitet wird. Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein elektrostatisches Registriergerät zu schaffen, das die Verwendung niedrigerer Spannungen im Vergleich zu denjenigen Spannungen, die bei Registriergeräten unter Verwendung eine Kathodenstrahhöhre erforderlich sind, ermöglicht. Insbesondere besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, elektrostatische Registriergeräte zu schaffen, bei denen die erforderlichen Spannungen geringer als 1 Kilovolt sind.

Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besieht darin, ein elektrostatisches Registriergerät zu schaffen, bei dem geringere Signalspannungen wie bei den seither bekannten Geräten verwendet werden können, aber das im wesentlichen frei von möglichen Defekten bei der Abtastung ist.

Erfindungsgemäß ist ein Gerät zur Registrierung eines elektrischen Signals auf einem elektrostatischen Registriermedium, bei dem eine Gasentladung einen gasgefüllten Raum durchläuft und bei dem erste und zweite jeweils mit einem elektrischen Potential beaufschlagte Elektroden vorgesehen sind, deren Potentialdifferenz von dem elektrischen Signal abhängt, dadurch gekennzeichnet, daß das elektrische Potential des Raumes gegenüber dem ersten Potential mit Hilfe des elektrischen Signals verändert und, wenn die Entladung den Raum durchläuft, abgenommen und den zweiten Elektroden zugeführt wird. Weitere Kennzeichen der Erfindung sind in den Ansprüchen definiert.

Wird zwischen mehreren miteinander ausgerichtcten Kathoden und einer gemeinsamen Anode eine Gasentladung in Gang gesetzt, so ist es bereits bekannt, daß durch die hierbei produzierten Ionen eine Kopplung der daneben angeordneten Kathoden eintritt und dadurch deren Zündpotential verringert wird, so daß man erreichen kann, daß die Entladung von einer Kathode zur nächsten wandert, wenn die aufeinander ausgerichteten Kathoden nacheinander mit Impulsen beaufschlagt werden, die ungefähr 100 Volt negativ gegenüber dem elektrischen Potential der restlichen Kathoden sind. Man hat jedoch seither Anordnungen dieser Art lediglich in Entladungszählröhren verwendet, bei denen die Signale ausgewertet werden, welche in einem externen Schaltkreis erzeugt werden, der mit den Kathoden verbunden ist. Ferner wurden Anordnungen der genannten Art bei Anzeigeröhren verwendet, bei denen das Glimmen der Entladung direkt beobachtet werden kann.

Die Erfindung verwendet die Erkenntnis, daß der Raum in Nähe der Entladung eine hohe elektrische Leitfähigkeit aufweist und sich entlang einer Reihe von nebeneinander angeordneten Kathoden fortbewegt, wenn die Entladung die verschiedenen Kathoden durchläuft, und daß es ferner möglich ist, das elektrische Potential da, Entladungsraumes in eine Elektrode zu induzieren, die in dem Entladungsraum angeordnet ist. In Anbetracht der Tatsache, daß die Anode und die Kathode im vorliegenden Zusammenhang austauschbar sind, werden die von der Entladung »abgetasteten«, d.h. durchlaufenen Kathoden und die Anode im folgenden »Durchgangselektroden« bzw. »gegenüberliegende Elektroden« genannt. Die Elektrode, in die das in dem Raum vorhandene elektrodische Potential induziert wird, wird als »Spannungs-Induzierungs-Elektrode« bezeichnet. Ferner benutzt die Erfindung die Erkenntnis, daß es möglich ist, das in dem Raum herrschende elektrische Potential in Abhängigkeit von einem elektrischen Signal (dem Bildsignal) zu modulieren.

Es wurde dabei zunächst herausgefunden, daß die induzierte Spannung der von einer Spanungsquelle mit hohem Innenwiderstand abgegebenen Spannung äquivalent ist. Daher muß man davon ausgehen, daß die induzierte Spannung nicht für sehr viele Zwecke einsetzbar ist. Sie kann jedoch eine beträchtliche elektrische Leistung erzeugen, wenn sie einen Verbraucher mit hinreichend hohem Widerstand, wie es em elektrostatisches Registrierpapier darstellt, zugeführt wird. Eine Spannungs-Induzierungs-Elektrode, die in Nähe der Anode angeordnet ist, gibt eine etwas höhere induzierte Spannung ab als eine Spannungs-Induzierungs-Elektrode, die in Nähe der Kathode angeordnet ist; bei der erstgenannten Anordnung ist auch der innere Widerstand einige Male so hoch als bei der letztgenannten Anordnung. Das ist dadurch bedingt, daß die Ionendichte in Nähe der Anode geringer als in Nähe der Kathode ist.

Die induzierte Spannung ist ungefähr gleich dem sogenannten normalen Kathodenspannungsabfall. Dieser ist unter anderem abhängig von dem für die Kathode verwendeten Material und von dem Gas, in dem die Entladung stattfindet. Der höchste Wert liegt bei etwa 475 Volt für eine Platinkathode und eine Entladung in Kohlendioxyd. Andererseits ist es bereits bekannt, daß bei der Entwicklung eines auf einem elektrostatischen Registriermedium mit Hilfe des Bürsten-Verfahrens erzeugten latenten elektrostatischen Abbildes bei Spannungen von weniger als 300 Volt keine erkennbare Regisiricrung mehr gewonnen werden kann, während der größte Schwärzungsgrad bei einer Spannung von ungefähr 800 Volt

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

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

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

Volt schwankt. zweiten Entladungswege zu aktivieren, wenn das

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

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

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

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

ringern oder die Bildsignalspannung von der negati- Es bedeutet

ven Pulsspannung zu trennen, welche bewirkt, daß 30 Fig. 1 eine der Erläuterung der Erfindung die- |

die Entladung jeweils von einer Durchgangselektrode nende Versuchsschaltung, \

auf die nächste geschaltet wird, sofern die Frequenz F i g. 2 eine grafische Darstellung der mit der ι

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

Anordnung kann das Durchlaufen der Entladung F i g. 3 bis 5 schematische Darstellungen von Ausdurch mehrere Positionen, die durch die Durchgangs- 35 führungsbeispielen,

elektroden definiert wnrden, instabil werden, wenn F i g. 6 eine auseinandergezogene perspektivische

die für die Schaltung der Entladungen von einer Po- Ansicht einer in den Ausführungsbeispielen nach

sition zur anderen unbedingt notwendige Ionenkopp- F i g. 4 und 5 verwendeten Gasentladungsröhre,

lung infolge eines zu sehr reduzierten Entladungs- F i g. 7 eine schematische Darstellung eines weite-

stromes unzureichend wird. Obwohl es bestätigt wer- 40 ren Ausführungsbeispiels,

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

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

ebenfalls zufriedenstellend arbeiten können, werden wendeten Gasentladungsröhre,

im weiteren andere Möglichkeiten zur Modulierung F i g. 1 zeigt den Meßaufbau einer Gasentladungs-

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

Werden zwei Spannungsregelungsröhren miteinan- dung zugrunde liegenden Phänomens der Spannungsder in derselben Vorwärtsrichtung in Reihe geschal- induzierung zu messen. Die Röhre weist eine Katet und über einen Lastwiderstand an eine Gleich- thode 12, eine Anode 13 sowie eine Spannungs-Industromquelle gelegt, dann ist der Spannungsabfall zwi- zierungs-Elektrode 14, die in Nähe der Kathode 12 sehen der Kathode und der Anode an beiden Enden 50 angeordnet ist, auf. Die Anode 13 ist über ein der ungefähr doppelt so hoch wie derjenige, der über nur Messung des Anodenstromes dienendes Amperemeeiner Spannungsregelungsröhre anfällt Außerdem ist ter IS und einen Lastwiderstand 16 mit dem posities bei Faksimile-Systemen üblich, das Bildsignal in ven Pol einer Gleichstromquelle 17 verbunden. Auf zwei Stärken, die »Weiß« und »Schwarz« entspre- diese Weise wird eine Glimmentladung zwischen der chen, darzustellen. Das macht es möglich, das Bild- 55 Anode 13 und der Kathode 12 erzeugt. Die Spansignal durch die binären logischen Werte von »0« nungs-Induzierungs-Elektrode 14 ist mit einem Last- und »1« darzustellen. widerstand 18 verbunden, dem ein Spannungsmeßge-

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

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

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

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

Vorwärtsrichtung in Reihe geschaltet sind. zeigt die mit der Schaltung nach Fig. 1 gemessenen

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

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

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

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

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

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

Die in F i g. 2 gestrichelt eingezeichnete weitere Kurve ergibt siel] aus der Gleichung

E = 160 Rj{R + 1,3).

Dabei ist £ die induzierte Spannung in Volt und R der Lastwiderstand in Megohm. Soweit die beiden Kurven übereinstimmen, kann man also die induzierte Spannung als Äquivalent einer von einer Quelle mit einer Leerlaufspannung von 160 Volt und einen inneren Widerstand von 1,3 Megohm abgegebenen Spannung auffassen.

Fig. 3 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel. In der Gasentladungsröhre WA ist eine Startkathode 12-0, die dazu dient, eine Kette von Entladungsvorgängen in Gang zu setzen, sowie rechts (in Fig.3) von der Startkathode 12-0 angeordnet und aufeinander ausgerichtet eine Reihe von Entladungskathoden 12.-1, 12-2, 12-3,... vorgesehen. Sie dienen dem Aufbau von Entladungswegen in der Gasentladungsröhre WA. Zwischen ihnen sind ebenfalls aufeinander und mit den Entladungskathoden ausgerichtet Hilfskathoden 12-6, 12-7, 12-8,... angeordnet. Sie dienen einer Führung der Entladungswege. Jede Kathode besteht aus einem hohlen Metallzylinder und einem metallischen, mit einer feinen Spitze versehenen Vorsprung 12', der über den Metallzylinder herausragt und die Durchlauf richtung der Entladung bestimmt. Die Startkathode 12-0 braucht nicht mit einem derartigen Vorsprung versehen zu sein. Die Röhre WA weist ferner eine gemeinsame Anode 13 auf. Außerdem enthält sie eine Reihe von Spannungs-Induzierungs-Ekl:;rpc:c3 24-1, 14-2, IA-Z..., Cc geg^über den Kathoden 12-0, 12-1..., 12-6... angeordnet und in der Nähe der Entladungskathoden 12-1. 12-2, 12-3,... angeordnet sind. Zwischen den Entladungskathoden 12-1, 12-2, 12-3,... und der Anode 13 liegt eine Gleichstromquelle 17 an, die über den Lastwiderstand 16 die Entladungsspannung liefert.

Von der Startkathode 12-0 führt eine Anschlußleitung aus der Röhre 11 A heraus. Sie ist mit der Startimpuls-Anschlußklemme 20 unter Zwischenschaltung eines ersten Impulsübertragers 2J verbunden. Die Hilfskathoden 12-6, 12-7, 12-8,... sind über eine gemeinsame Leitung mit einer Hilfsimpuls-Anschlußklemme 22 unter Zwischenschaltung eines zweiten Impulsübertragers 23 verbunden. Die Spannungs-Induzierungs-Elektroden 14-1, 14-2, 14-3,... sind jeweils mit einem der Stifte 24-1, 24-2, 24-3,... verbunden, duich die die induzierte Spannung an ein elektrostatisches Registrierpapier 25 angelegt wird, das auf einer Gegen-Elektrode 26 aufliegt. Das in F i g. 3 gezeigte Ausführungsbeispiel weist ferner eine BildsignalrAnschlußklenime 28 auf, die über eine Vorspannungsquelle 29 mit den Entladungskathoden 12-1,12-2,12-3,... verbunden ist.

Die Entladung in der Gasentladungsröhre findet zunächst zwischen der Startkathode 12-0 und der Anode 13 statt, sobald an der Startimpuls-Eingangsklemme 20 die Startimpuls-Spannuag 30 gegenüber dem Bezugspotential an der Bildsignal-Eingangsklemme 28 negativ wird. Sie setzt damit eine Kette von Entladungen in Gang. Werden nun der Hilfsim puls-Eingangsklemme 22 gegenüber dem Bezugspotential negative Impulse zugeführt, wie sie der Spannungsverlauf 32 anzeigt, so wandert die Entladung von der Startkathode 12-0 zur ersten Hilfskathode 12-7 usw. Eine derartige Anordnung und ihre Funktionsweise ist beim Betrieb von Einzelimpuls-Entla dungszählröhren, die konkave Kathoden aufweisen, bereits bekannt (siehe z.B. Hatta-Yosinori, »Töhoku Daigaku Kiso Densikögaku NyCimon Köza« [»Tohoku University Fundamental Electronics Guide Books«], Bd. 9, »Hödekan« [»Discharge Tube«], S. 95 und 96, herausgegeben von Kindai-Kagaku-Sya, 10_r November 1962).

Die Vorspannungsquelle 29 sorgt dafür, daß jede der Entladungskathoden 12-1, 12-2, 12-3,..., während die Entladung an ihnen vorbeiwandert, an der Entladung beteiligt ist. Erreicht die Entladung die erste Entladungskathode 12-1, dann gelangt gegenüber der Spannungs-Induzierungs-Elektrode 14-1 ein elektrisches Potential an den Sitft 24-1, das gleich dem momentanen Spannungswert des Bildsignals zwischen der Bildsignal-Eingangsklemme 28 und Erde, zuzüglich der Spannungsdifferenz zwischen der Entladungskathode 12-1 und der Spannungs-Induzierungs-Elektrode 14-1, abzüglich der Spannung der

so Vorspannungsquelle 29 ist. So werden dann die folgenden Stifte 24-2, 24-3, ... nacheinander mit einem elektrischen Potential beaufschlagt, das durch den Momentwert des Bildsignals bestimmt ist. Ein im Bildsignal enthaltendes Zeilen-Synchronisierungssignal sorgt in der bei Abtastverfahren bekannten Weise für einen zweiten negativen Zeilen-startimpuls. Dabei wird das Registrierpapier 25 fortlaufend senkrecht zur Ebene der F i g. 3 fortbewegt. Richtet man es so ein, daß das elektrische Potential an den Stiften 24-1, 24-2, 24-3, ... jeweils nacheinander zwischen 300 und 800 Volt schwankt, wenn die Bildsignalspannung zwischen den für Weiß maßgebenden Werten, sowie denjenigen für Schwarz verändert wird, dann erzeugt das Bildsignal auf dem Registrierpapier 25 ein elektrostatisches latentes Abbild.

Die Impulsübertrager 21 und 23 ermöglichen es, die (nicht gezeigten) Impulsgeneratoren für die Startimpuls- und Hilfsimpuls-Spannungen 30 und 32 zu erden und das Bildsignal von ihnen zu trennen. Auf die Übertrager kann jedoch verzichtet werden, wenn die Frequenz des Bildsignals nicht sehr hoch ist. Es ist auch möglich, das Bildsignal zwischen der Gegen-Elektrode 26 und Erde anzulegen und dabei die für das Bezugspotential vorgesehene Anschluß-

« klemme 28 oder den negativen Pol der Gleichstromquelle 17 zu erden.

Bei dem unter Bezugnahme auf F i g. 3 beschriebenen Ausführungsbeispiel ist es möglich, für das Wandern der Entladung den Mechanismus einer für Ein- zelimpulse geeigneten Entladungs-Zählröhre zu verwenden, bei der entweder eine aus einer Parallel schaltung eines Widerstandes mit einer Kapazität bestehende periphere Schaltung verwendet wird oder bei der eine Mehrzahl von Hilfselektroden für jeden

5$ Entladungspfad vorgesehen ist. Es sei jedoch darauf hingewiesen, daß solche Zählröhren, die viele Hilfskathoden aufweisen, wegen ihrer etwas komplizierten Struktur und der größeren Dimensionen der gesamten Apparatur ungeeignet sind.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel ist in F i g. 4 dargestellt. Es gleicht dem ersten Ausführungsbeispiel hinsichtlich der mit demselben Bezugszeichen versehenen Bauteile. Die Funktionsweise entspricht derr Schaltmechanismus einer Doppelimpuls-Entladungs zählröhre. Die Entladungsröhre 11 B, die bei diesen zweiten Ausführungsbeispiel verwendet wird, enthäl eine erste Gruppe von Kathoden 12-11, 12-12, ... eine zweite Gruppe von Kathoden 12-21, 12-22, ..

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und eine dritte Gruppe von Kathoden 12-31, 12-32, der Größe A4 ungefähr 3000mal pro Minute mit ..., die jeweils mit einer ersten, einer zweiten bzw. einer Auflösung von 4 Punkten pro Millimeter enteiner dritten Hilfsimpuls-Eingangsklemme 41, 42 lang einer Zeile getastet werden,
bzw. 43 verbunden sind. Sämtliche Kathoden dieser Der Aufbau einer in dem zweiten oder in dem drei Gruppen sind miteinander und mit der Startka- 5 dritten Ausführungsbeispiel verwendeten Gasentlathode 12-0 in einer Reihe ausgerichtet. Aufeinander dungsröhre 11 ß ist in Fig. 6 dargestellt. Die Gasfolgen die Kathoden 12-0, 12-11, 12-21, 12-31, entladungsröhre enthält Kathoden 12-0, 12-11, 12-12, 12-22, 12-23, ... Die Spannungs-Induzie- 12-21, 12-31, ..., Spannungs-Induzierungs-EIektrorungs-Elektroden 14-1, 14-2, 14-3, ... sind in Nähe den 14-0, 14-1, 14-2, ... sowie Stifte 24-0, 24-1, der ihnen zugeordneten Kathoden 12-11, 12-21, io 24-2,..., die auf einer Isolatorplatte 61 aus Kera- 12-31, ... angeordnet. In Nähe der Startkathode mik Glas od. ä. durch Aufdampfen, Fotoätzung, 12-0 kann man eine weitere Spannungs-Induzie- Piattierung oder durch ein ähnliches in der Technik rungs-Elektrode 14-0 anordnen. Die Anschluß- integrierter Schaltkreise verwendbares Verfahren klemme 28 für das Bezugspotential ist mit dem nega- aufgebracht sind. Die Stifte 24-0, 24-1, 24-2, ... sind tiven Pol einer Gleichstromquelle 17 verbunden. Den is jeweils Fortsetzungen der Spannungs-Induzierungs-Hilfsimpuls-Eingangsklemmen 41, 42 und 43 werden Elektroden 14-0, 14-1, 14-2, 14-3, ..., deren Breite die Hilfsimpulse zugeführt, die gegenüber dem Be- sich von 0,4 mm oder mehr, wie dies durch die zugspotential negativ werden und deren Verschie- Zuordnung der Kathoden 12-0, 12-11, 12-21, ... bung gegeneinander ungefähr gleich ihrer gemeinsa- notwendig wird, bis zur Breite von 0,25 mm oder wemen Impulsbreite ist. Sie werden zyklisch von einem 20 niger verringert, um die gewünschte Auflösung zu er-Drei-Phasen-Hilfsimpuls-Generator (nicht gezeigt) reichen. Für die Startkathode 12-0, die erste Gruppe her zugeführt, der die Hilfsimpulse der Spannungs- von Kathoden 12-11, 12-12, ..., die zweite Gruppe verlaufe 46, 47 und 48 in drei Phasen erzeugt und von Kathoden 12-21, 12-22, ... und die dritte etwa mit einem Tastverhältnis von 1 :3 arbeitet. Die Gruppe von Kathoden 12-31, 12-32, ... sind Anan der Startkathode 12-0 startende Entladung durch- 25 Schlußleitungen 62, 63, 64 und 65 vorgesehen, die läuft so die restlichen Kathoden in dem Sinn, der auf der Isolatorplatte 61 ähnlich aufgebracht sind durch die Phasenbeziehung der Hilfsimpulse be- und zu Anschlußpunkten 20, 41, 42, und 43 führen, stimmt wird. Der Schaltmechanismus der Doppelim- Die Anschlußleitung 62 und eine der drei Anschlußpuls-Entladungszählröhren macht es unnötig. Vor- leitungen 63, 64 und 65 s.ind direkt mit der Startkasprünge 12' und eine Vorspannungsquelle 29 vorzu- 3° thode 12-0 bzw. der ihnen zugeordneten Gruppe von sehen, wie sie im Zusammenhang beim ersten Aus- Kathoden verbunden. Die restlichen der Anschlußleiführungsbeispiel vorhanden war. Es können femer tungen 63, 64 und 65 und die ihnen zugeordneten (nicht gezeigte) Impulsübertrager vorgesehen sein, Kathoden sind jeweils durch Metalldrähte 66-1, um entweder das Bildsignal von den Impulsspan- 66-2, 66-3 ... miteinander verbunden. Die Verbinnungsverläufen 30, 46, 47 und 48 zu trennen oder 35 dung wird beispielsweise durch Ultraschall-Lötung um die Generatoren für Start- und Hilfsimpulse zu hergestellt. Sie soll Kurzschlüsse zwischen den einerden. Das Bildsignal kann auch zwischen dei Ge- zelnen Gruppen von Kathoden verhindern. Eine der genelektrode 26 und Erde angelegt werden. Kanten, so die Kante 67 der Isolatorplatte 61, ist ab-

In F i g. 5 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel ge- gerundet, um einen besseren Kontakt zwischen den zeigt. Es gleicht weitgehend dem soeben beschriebe- 40 äußeren Enden der Stifte 24-0, 24-1, 24-2, ... und nen Ausführungsbeispiel. Soweit dieselben Bezugs- dem Registriermedium 25 (vgl. F i g. 3 bis 5) zu erzeichen verwendet sind, handelt es sich um dieselben möglichen. Die Gasentladungsröhre 11 B enthält fer-Bauteile. Eine Ausnahme besteht darin, daß an Stelle ner eine Anode 13. Sie ist auf der Isolatorplatte 71 des Lastwiderstandes 16 ein Entladungs-Steuerkreis ebenfalls im Wege eines für integrierte Schaltkreise 50 vorgesehen ist und daß femer eine Vorspannungs- 45 verwendbaren Verfahrens aufgebracht. An ihr ist ein quelle 55 mit der Gleichspannungsquelle 17 zwischen Anschlußpunkt 72 vorgesehen. Die Isoiatorplatten deren negativem Pol und Erde in Reihe geschaltet 61 und 71 werden hermetisch miteinander entlang ist. Bei diesem dritten Ausführungsbeispiel wird das der Ränder 75 und 76 durch ein Dichtungsmaterial, Potential an der Verbindungsstelle28 zwischen der z.B. durch Fritte, verbunden; zwischen ihnen bleibi negativen Klemme der Gleichspannungsquelle 17 50 nur sehr wenig Raum frei.

und der positiven Klemme der Vorspannungsquelle Die Anode 13 wird dadurch gegenüber den Katho- 55 als Bezugspotential verwendet. Das Bildsignal den 12-0, 12-11, 12-21, 12-31, ... üi Stellung gewird an ein Paar von Bildsignal-Eingangsklemmen bracht Die gesamte Anordnung wird über eine Ab-58 und 59 des Steuerkreises 50 angelegt, um den Saugverbindung (nicht gezeigt), die vorläufig mit der Entladungsstrom zu steuern; dadurch wird das indu- 55 Isoiatorplatten 61 und 71 verbunden wird, evakuiert zierte Potential in denjenigen der Spannungs-Indu- Daraufhin wird ein Gas oder eine Mischung von Ga zierungs-Elektroden 14-0. 14-1, 14-2, 14-3, ..., an sen (wie z. B. Neon) in den Innenraum eingebracht denen die Entladung gerade vorbeiläuft, verändert. Es ist bekannt, daß durch Hinzufügen von Wasser Die Vorspannungsquelle 55 dient dazu, den aufein- stoff zu dem eingeschlossenen Gas die Geschwindig anderfolgenden Stiften 24-0, 24-1, 24-2, 24-3, ... 60 keit erhöht werden kann, mit der die Entladung di< das elektrische Potential zuzuführen, das für das verschiedenen Stellungen der Entladungswege durch elektrostatische Registriermedium 25 erwünscht ist. läuft.

Bei Verwendung einer Entladungsröhre 11B, wie Fig.7 zeigt ein viertes Ausführungsbeispiel. Dii

in dem zweiten und in dem dritten Ausführungsbei- Gasentladungsröhre 11 C ist ähnlich wie die Gasent

spiel, hat es sich als möglich herausgestellt, Hilfsim- 65 ladungsröhre 11 ß im vorgehenden Ausföbrungsbei

pulse 46, 47 und 48 zu verwenden, deren Impuls- spiel aufgebaut Gleiche Bezugszeichen bezeichne!

breite 23 Mikrosekunden beträgt Auf diese Weise gleiche Bauteile. Die Gasentladungsröhre 11 C weis

kann ein elektrostatisches Registrierpapier 25 von eine Reihe von miteinander ausgerichteten erstei

Anoden 13-0, 13-1, 13-2, 13-3, ..., zugeordneten Kathoden 12-0, 12-11, 12-21, 12-31 ... sowie eine gleiche Anzahl von damit ausgerichteten Zwischenelektroden 81-0, 81-1, 81,2, 81-3,.. ., die zwischen den Anoden 12-0, 12-1, 12-2, 12-3 . . . und den Kathoden 12-0, 12-11, 12-21, 12-31, ... angeordnet sind, auf. Die Zwischenelektroden dienen gegenüber den entsprechenden Kathoden als Anoden, gegenüber den entsprechenden Anoden als Kathoden. Ferner ist eine Reihe von miteinander ausgerichteten und ähnlich aufgebauten zweiten Anoden 82-0, 82-1, 82-2, 82-3, ... vorgesehen; sie sind gegenüber den Kathoden 12-0, 12-11, 12-21, 12-31, ... angeordnet. Die Spannungs-Induzierungs-Elektroden 14-0, 14-1, 14-2, 14-3, ... sind jeweils in Nähe der Kathodenenden der Zwischenelektroden 81-0, 81-1, 81-2. 81-3. ... angeordnet. Die ersten Anoden 13 sind miteinander und zusammen über einen ersten Schalter (z. B. einem Transistor) 83 und einen Lastwiderstand 16 mit einer Gleichspannungsquelle 17 verbunden. Die zweiten Anoden 82 sind in ähnlicher Weise mit der Gleichspannungsquelle 17 über einen zweiten Schalter 84 und den Widerstand 16 verbunden. Ein Startimpulsgenerator 85 liegt an der Startimpuls-Eingangsklemme 20 und an Erde an. Zwischen den Hilfsimpuls-Eingangsklemmen 41, 42 und 43 einerseits und Erde andererseits liegt der Dreiphasen-Hilfsimpuls-Generator 86. Jede der ersten Anoden 13-0, 13-1, 13-2, 13-3, ... bildet mit der ihr zugeordneten der Zwischenelektroden 81-0, 81-1, 81-2, 81-3 ... und der dazugehörigen der Kathoden 12-0, 12-11, 12-21, 12-31, ... einen ersten Entladungsweg. Jede der zweiten Anoden 82-0, 82-1, 82-2, 82-3, ..., bildet zusammen mit der dazugehörigen der Kathoden 12-0, 12-11, 12-21, 12-31, ... einen zweiten Entladungsweg. Das vierte Ausführungsbeispiel enthält ferner ein Paar Anschlußklemmen 87, über die das Bildsignal, das die logischen Werte von »1« und »0« annehmen kann, dem Steuereingang des ersten Schalters 83 und über einen Inverter 88 dem Steuereingang des zweiten Schalters 84 zugeführt wird.

Wird das Bildsignal negativ moduliert, dann entsprechen die logischen Werte »1« und »0« dem Schwarz- bzw. Weiß-Wert. Ist der Wert des Bildsignals »1«, dann wird der Schalter 83 geöffnet, so daß einer der ersten Enüadungswege in Abhängigkeit von den Impulsspannungen 30, 46, 47 und 48 leitend wird und einen der Stifte 24-0, 24-1, 24-2, 24-3, ... mit einem elektrischen Potential belegt, das ungefähr zweimal so groß wie der Kathodenspannungsabfall, abzüglich dem absoluten Wert der Impulsspannung, ist. Ist der Wert des Bildsignals eine logische »0«, dann wird der zweite Schalter 84 geöffnet. Dann werden die ersten Entladungswege nichtleitend gemacht und an ihrer Stelle einer der zweiten Entladungswege zur Entladung gebracht und auf diese Weise das Potential von den Stiften 24-0, 24-1, 24-2, 24-3,... weggenommen.

F i g. 8 zeigt ein viertes Ausführungsbeispiel.

Die darin verwendete Gasentladungsröhre 11C gleicht der im Zusammenhang mit den F i g. 6 und 7 erläuterten hinsichtlich derjenigen Bauteile, die mit denselben Bezugszeichen versehen sind. Die Zwischenelektroden 81-0, 81-1, 81-2 ... und die zweiten Anoden 82 sind auf einer ersten, bzw. auf einer zweiten Isolatorplatte 61 bzw. 71 angebracht. Auch dies erfolgt in der für integrierte Schaltkreise üblichen Technik. Die Röhre 11 C enthält weiterhin einen Isoiationsteil 91, der als Ionensperre wirkt, und verhindert, daß die an den ersten Anoden 13 entstehenden Ionen die zweiten Entladungswege bzw. daß die an den zweiten Anoden 82 produzierten Ionen die ersten Entladungswege, insbesondere aber die Spannungs-Induzierungs-Elektroden 14-0, 14-1, 14-2. 14-3, ... unerwünscht beeinflussen. Außerdem dient der Isolationsteil 91 als Abstandhalter, um den genauen Abstand zwischen den Kathodenenden dei Zwischenelektroden 81-0, 81-1, 81-2. 81-3, ... und den ersten Anoden 13 sowie zwischen den Kathoden 12-0, 12-11, 12-21, 12-31, 12-12. ... und den zweiten Anoden 82 zu gewährleisten.

Das dargestellte Beispiel zeigt einen zweiten äußeren zylinderartigen Abstandhalter 92, der aus einen Teil mit der zweiten Isolatorplatte 71 hergestellt seir kann. Die Kathoden 12-0, 12-11, 12-21, 12-31 12-12, ... und die Kathodenenden der Zwischenelektroden 81-0, 81-1, 81-2, ... können aus Platin, die Anoden 13 und 82 beispielsweise aus Kupfer hergestellt sein. Die Metalldrähte 66-1, 66-2, 66-3, .. sind beispielsweise aus Aluminium hergestellt. Da; eingeschlossene Gas kann Kohlendioxyd sein; dei Druck beträgt beispielsweise zwischen 50 unc 200 mm Hg.

An Stelle der drei Gruppen von Kathoden 12-11 12-12, ..., 12-21, 12-22, ... und 12-31, 12-32, .. ist es möglich, η Gruppen von Kathoden in Kombi nation mit einem n-Phasen-Hilfsimpuls-Generator zi verwenden, wobei η eine ganze Zahl größer als 3 ist

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

thoden (12-11, 12-21, 12-31,...) angeordnet ist Patentansprüche: und ferner die Entladung zwischen einem ersten, die erste Anode umfassenden und einem zweiten

1. Gerät zur Registrierung eines elektrischen die zweite Anode umfassenden Entladungsweg in Signals auf einem elektrostatischen Registrierme- 5 Abhängigkeit von dem elektrischen Signal umgedium, bei dem eine Gasentladung einen gasgefüll- schaltet werden kann, und die Spannungs-Induten Raum durchläuft und bei dem erste und zierungs-Elektroden (14) zwischen der ersten zweite jeweils mit einem elektrischen Potential Anode (13) und den Zwischenelektroden (81-1, beaufschlagte Elektroden vorgesehen sind, deren 81-2,...) angeordnet sind.

Potentialdifferenz von dem elektrischen Signal ίο 8. Gerät nach Anspruch 4, dadurch gekennabhängt, dadurch gekennzeichnet, daß zeichnet, daß der Raum zwischen zwei Isolatordas elektrische Potential des Raumes gegenüber platten (61, 71) ausgebildet und gasdicht umdem ersten Potential mit Hilfe des elektrischen schlossen ist, wobei die Durchgangselektroden Signals veränderbar und, wenn die Entladung und die Spannungs-Induzierungs-Elektroden auf den Raum durchläuft, abgenommen und den 15 der Innenfläche eiaer der Platten und die diesen zweiten Elektroden (24-1, 24-2, 24-3,...) zuführ- gegenüber angeordnete Elektrode auf der Innenbar ist. fläche der anderen Platte vorgesehen ist.

2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abnahme des elektrischen Po-

tentials des Raumes durch darin angeordnete 20
Spannungs-Induzierungs-Elektroden (14-1. 14-2,

14-3,...) erfolgt, so daß das elektrische Potential Die Erfindung betrifft ein Gerät zur Registrierung dieses Raumes an der Stelle, an der jeweils eine eines elektrischen Signals auf einem elektrostatischen Spannungs-Induzierungs-Elektrode angeordnet Registriermedium, d.h. ein elektrostatisches Regiist, dieser infolge der durch die Entladung be- 25 striergerät, wie es häufig bei elektronischen Druckwirkten elektrischen Leitfähigkeit des Raumes verfahren, Faksimile-Empfängern u. ä. Verwendung dann zu induzieren ist, wenn die Entladung auf- findet.

einanderfolgend angeordnete Spannungs-Induzie- Elektrostatische Registriergeräte herkömmlicher

rungs-EIektroden jeweils nacheinander erreicht. Art lassen sich ungefähr in zwei Klassen einteilen. Es

3. Gerät nach Anspruch 2, dadurch gekenn- 30 gibt einmal mechanische Abtastgeräte und zum zweizeichnet, daß die zweiten Elektroden durch meh- ten Geräte, in denen Kathodenstrahlröhren verwenrere Stifte (24-1, 24-2, 24-3,...) gebildet sind, det werden. Bei den Geräten der erstgenannten Art mit denen das Registriermedium (25) in Kontakt ist eine große Anzahl von Stiften vorgesehen, die gebracht werden kann, und diese Stifte (24-1, voneinander elektrisch isoliert sind und deren Enden 24-2, 24-3,...) mit den Spannungs-Induzie- 35 auf einer Seite entlang einer geraden Linie miteinanrungs-Elektroden (14-1, 14-2, 14-3,...) verbun- der ausgerichtet sind. Die Endflächen dieser Stifte den sind. sind so ausgebildet, daß sie in Kontakt mit einem

4. Gerät nach Anspruch 2, dadurch gekenn- elektrostatischen Registrieirpapier gebracht werden zeichnet, daß, um zu bewirken, daß eine elektri- können. Die anderen Enden sind entlang einer zylinsche Entladung den gasgefüllten Raum durch- 40 dnschen Fläche angeordnet. Diese Enuen werden läuft, mehrere Durchgangselektroden (12-1, nacheinander zyklisch mit dem Bildsignal beauf-12-2,...; 12-6, 12-7,...; 12-11, 12-12,...; schlagt. Dies geschieht mit Hilfe einer von einem 12-21, 12-22,...; 12-31, 12-32 ...) und zumin- elektrischen Motor angetriebenen und rotierenden dest einen ihnen gegenüber angeordnete Elek- Bürste, die nacheinander mit den entlang der zylintrode (13) vorgesehen sind, und die Entladung 45 drischen Oberfläche angeordneten Enden der Stifte nacheinander die Durchgangselektroden durch- oder mit den Seitenflächen dieser Enden in Kontakt läuft, wobei die Spannungs-Induzierungs-Elek- gebracht wird. Infolge dieses mechanischen »Abtatroden (14-1, 14-2,...) in dem Raum jeweils ge- stens« ergeben sich gewisse Nachteile. Ein solcher genüber mindest einer Anzahl der Durchgangs- Nachteil ist darin zu sehen, daß die Abtastgeschwinelektroden angeordnet sind. 50 digkeit auf ungefähr 1000 Zeilen pro Minute im

5. Gerät nach Anspruch 4, dadurch gekenn- Höchstfalle begrenzt ist und daß die Wartung eines zeichnet, daß das elektrische Potential der solchen Gerätes infolge der Abnutzung und mögli-Durchgangselektroden veränderbar ist. eher Beschädigung des Kontaktes zwischen der sich

6. Gerät nach Anspruch 4, dadurch gekenn- drehenden Bürste und den Stiften mühsam ist. Bei zeichnet, daß der Entladungsstrom veränderbar 55 der zweitgenannten Gruppe von Geräten sind jeweils ist. Kathodenstrahlröhren vorgesehen, bei denen eine

7. Gerät nach Anspruch 4, dadurch gekenn- große Anzahl von stiftähnlichen elektrischen Leitern zeichnet, daß die Durchgangselektroden als Ka- in die Stirnfläche entlang einer horizontal verlaufenthoden (12-11, 12-21, 12-31,...) und die ihnen den Abtastlinie an Stelle des üblichen fluoreszierengegenüber angeordneten Elektroden als erste 60 den Materials eingebracht sind. Der in seiner Intensi-Anode (13) ausgebildet sind und mehrere Zwi- tat von dem Bildsignal modulierte Elektronenstrahl schenelektroden (81-1, 81-2,...) zwischen der tastet nacheinander diese Leiter ab und erzeugt dabei Anode (13) und den Kathoden (12-1.1, 12-21, auf ihnen durch sekundäre Elektronenemission nega-12-31,...) vorgesehen sind, die gegenüber den tive elektrische Ladungen. Die negativen elektrischen genannten Kathoden als Anode und gegenüber 65 Ladungen werden dazu benutzt, ein latentes elektroder ersten Anode (13) als Kathode wirke. 1, und statisches Abbild auf einem elektrostatischen Regiferner mindestens eine zweite Anode (82-1, slriermedium zu schaffen, das senkrecht zu der Rei-82-2,...) in dem Raum gegenüber den ersten Ka- henanordnung der Leiter an diesen vorbeibewegt