DE2314506B2

DE2314506B2 - Schreibeinrichtung fur elektrosensitive Aufzeichnungsträger

Info

Publication number: DE2314506B2
Application number: DE2314506A
Authority: DE
Inventors: Paul 2000 Hamburg Buro
Original assignee: Philips Patentverwaltung GmbH
Current assignee: Philips Intellectual Property and Standards GmbH
Priority date: 1973-03-23
Filing date: 1973-03-23
Publication date: 1980-02-28
Also published as: FR2222220A1; CH576871A5; SE386267B; IT1003859B; DE2314506A1; ES424491A1; CA1015024A; NL7403567A; GB1424166A; US3946400A; FR2222220B1; JPS49130121A

Description

Die Erfindung betrifft eine Schreibeinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Zum Abdruck analoger oder digitaler Zeichen wird in zunehmendem Maße Registrierpapier mit einer dünnen elektrosensitiven Schicht, z. B. aus Metall, aus Aluminium oder Zink-Cadmium, verwendet. Die Aufzeichnung erfolgt entweder kontinuierlich mit Gleichstrom oder diskontinuierlich mit Impulsströmen. Die eigentliche Schreibelektrode ist ein Metallstift von wenigen Zehntel Millimetern Durchmesser, an deren Spitze infolge hoher Stromdichte die elektrosensitive Schicht des Aufzeichnungsträgers schmilzt oder bei größerem Strom ausbrennt bzw. verdampft. Als Gegenelektrode findet ein gut leitendes Metall in Form einer Gleitfläche oder Rolle Anwendung. Über diese Gegenelektrode wird das Grundpotential zugeführt. Der Stromkreis zwischen Schreibelektrode und Gegenelektrode wird dabei über den Aufzeichnungsträger geschlossen.

Aus der DE-AS 11 85 384 ist eine Gegenelektrode bekannt, bei der zum Abstreifen von Staubpartikeln vom Aufzeichnungsträger auf einer Rolle eine Wendel aus Federmaterial aufgebracht ist. Dadurch steht die Gegenelektrode nicht insgesamt, sondern nur an mehreren Stellen punktförmig mit dem Aufzeichnungsträgerin Verbindung.

Selbst bei Anwendung einer glatten Rolle, die mit einem sehr hochwertigen Kontaktmaterial, z. B. Gold, überzogen ist, entsteht als Folge der natürlichen Unebenheiten des Aufzeichnungsträgers eine inhomogene Stromverteilung zwischen der Gegenelektrode und dem Aufzeichnungsträger. Nach Anlegen einer Schreibspannung erfolgt an einer beliebigen und damit unkontrollierbaren Berührungsstelle der Gegenelektrode mit dem Aufzeichnungsträger ein Überschlag. Als Folge hiervor ergibt sich im Bereich der Gegenelektro-K) de eine unerwünschte Aufzeichnung an dieser Stelle durch die hier auftretende hohe Stromdichte. Damit bricht an dieser Stelle der Übergangswiderstand zusammen, so daß an anderen Stellen der Gegenelektrode kein weiterer Überschlag erfolgen kann. Erst ι^Γ) wenn durch das nicht gewünschte Ausbrennen oder Verdampfen der sensitiven Schicht der Übergangswiderstand wieder ansteigt, ist ein weiterer Überschlag von der Gegenelektrode zum Aufzeichnungsträger an einer anderen Stelle möglich. Dieser Vorgang wiederholt sich so oft, solange die Schreibspannung angelegt ist. Aus diesem unkontrollierbaren Vorgang ergeben sich die sogenannten Wolkenfelder, die früher oder später eine echte Aufzeichnung durch die Schreibelektrode und damit ein einwandfreies Lesen unmöglich ^"> macht.

Auch eine Erhöhung der Andruckkraft der Gegenelektrode auf den Aufzeichnungsträger ergibt keine Verbesserung des Schreibbildes. Die Verwendung einer Metallbürste als Gegenelektrode bringt zwar eine i» geringe Verbesserung dadurch, daß sich einerseits die elektrosensitive Schicht des Aufzeichnungsträgers beseitigt, also ausbrennt oder verdampft, und andererseits durch die Vielzahl der Borsten für eine bessere Stromverteilung sorgt. Beiden Methoden jedoch, der i^r> Erhöhung der Andruckkraft und der Anwendung einer Metallbürste, ist der erhebliche Nachteil gemeinsam, daß infolge vergrößerter Friktion wesentlich mehr Energie für den Transport des Aufzeichnungsträgers aufgewendet werden muß. Dieser Energiebedarf ist ■*<> beispielsweise von großer Bedeutung bei transportablen Schreibgeräten mit Stromversorgung aus Batterien. Auch ergeben sich dadurch Schwierigkeiten einer genauen Führung des Aufzeichnungsträgers.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die 4^r> Gegenelektrode einer Schreibeinrichtung für elektrosensitive Aufzeichnungsträger so zu gestalten, daß eine gleichmäßige Stromverteilung zwischen der Oberfläche der Gegenelektrode und derjenigen des Aufzeichnungsträgers erzeugt wird, so daß unkontrollierbare und nicht gewünschte Aufzeichnungen im Bereich der Gegenelektrode vermieden werden. Besondere Vorrichtungen zur Erhöhung des Andruckes der Gegenelektrode gegen den Aufzeichnungsträger sollen entfallen.

Diese Aufgabe wird durch eine im Kennzeichen des t> Anspruches 1 aufgeführte Ausbildung der Gegenelektrode erreicht.

Diese Grundausbildung der Gegenelektrode kann nun in verschiedener Weise abgewandelt werden. So können beispielsweise alle Vorwiderstände zusammengefaßt und als Halterung für die Elektrodenelemente verwendet werden. Auch ist es möglich, alle Elektrodenelemente und deren Vorwiderstände aus einem homogenen Material herzustellen, z. B. aus Graphit. Die Unebenheiten an der Oberfläche dieser Gegenelektro-6^r> de wirken dann als Elektrodensegmente, und die über ihnen liegenden Bereiche als Vorwiderstände. Auch in diesem Falle sind alle Segmente und deren Widerstände in elektrischer Hinsicht parallel geschältet.

Die Erfindung wird im folgenden anhand mehrerer Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 die prinzipielle Anordnung einer Schreibeinrichtung gemäß der Erfindung und

F i g. 2—4 spezielle konstruktive Abwandlungen der Anordnung nach F i g. 1.

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

Der Aufzeichnungsträger, der in den Figuren übergroß gezeichnet ist, besteht aus dem Papierträger 6 und der aufgebrachten Metallfolie 5. Diese Metallfolie 5 ist elektrisch leitend und besitzt in überwiegendem Falle eine Oxydhaut 4. Diese Oxydhaut 4 wirkt bezogen auf den elektrischen Stromkreis isolierend. Durch Schließen des Stromkreises in nichtdargestellter Weise zwischen Spannungsquelle und Schreibelektrode 3 wird ein Zeichen dadurch auf dem Aufzeichnungsträger 6 aufgezeichnet, daß die Metallfolie 5 an der Stelle >-, unterhalb der Schreibelektrode 3 weggeschmolzen oder ausgebrannt wird. Je nachdem, wie lange die Gegenelektrode 2 eingeschaltet bleibt, kann ein Zeichen punkt- oder strichförmig gedruckt werden.

Im Gegensatz zu dem einheitlichen Aufbau der jo Gegenelektrode bei bekannten Druckeinrichtungen ist die Gegenelektrode aufgeteilt worden. Bei dem in F i g. 1 dargestellten Beispiel besteht die Gegenelektrode 2 aus drei Teilen. Jedes Elektrodensegment ist mit je einem Vorschaltwiderstand 1 verbunden. Der dem r> Aufzeichnungsträger abgewandte Fußpunkt aller dieser Widerstände 1 ist mit der Betriebsspannungsquelle verbunden. Die Vorwiderstände 1 sind so bemessen, daß bei der angewendeten Betriebsspannung zwar ein Durchschlag durch die Oxydhaut 4 der Metallfolie 5 des Aufzeichnungsträgers 6 erfolgt, nicht aber ein Schmelzen oder Ausbrennen dieser Metallschicht 5. Ein solches Schmelzen oder Ausbrennen der Metallschicht erfolgt zunächst auch nicht an der Schreibelektrode 3, solange nur über ein einziges Elektrodensegment 2 der Strom zu 4-, fließen beginnt. Da aber sämtliche Elektrodensegmente 2, entkoppelt über ihre Vorwiderstände 1, parallel geschaltet sind, tritt nach Durchschlag unter mehreren Elektrodensegmenten 2 bald der für die Aufzeichnung notwendige Strom an der Schreibelektrode 3 auf.

Selbstverständlich können dabei auch mehrere Schreibelektroden 3 nebeneinander angeordnet sein, wenn beispielsweise ein analoges Zeichen im Mosaikdruck aufgezeichnet werden soll.

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

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

Bei der Anordnung nach F i g. 3 sind die Elektrodensegmente 22 und deren Vorwiderstände zusammengefaßt und bestehen insgesamt aus einem Material mit geeignetem elektrischen Widerstand, z. B. Graphit. Dieses Material hat sich in der Praxis sowohl als Gleitais auch als Rollenelektrode ausgezeichnet bewährt. Die Oberfläche dieser Gegenelektrode 22 steht in direktem Kontakt mit der Oberfläche der Folie 5 des Aufzeichnungsträgers 6. Da die Oberfläche der Gegenelektrode 22 naturgemäß, beispielsweise durch die mikrophysikalische Beschaffenheit wie auch durch Porosität und die Bearbeitungsrauhigkeit bedingt, keine glatte Fläche darstellt, sondern Unebenheiten aufweist, wirken diese Unebenheiten als Elektrodensegmente und die über diesem liegenden Bereiche der Gegenelektrode 22 als deren Vorwiderstände 1. Auch in diesem Falle sind alle Segmente 2 und deren Widerstände 1 in elektrischer Hinsicht parallel geschaltet.

Die in Fig.4 dargestellte Anordnung stellt eine Abwandlung der in F i g. 3 dargestellten dar. Hier sind in der Oberfläche der Gegenelektrode 22 zusätzlich makroskopische Veränderungen 23 der Oberfläche in Form von Einschnitten, Bohrungen, Spiralrillen u.dgl. vorgenommen worden, um dadurch einerseits eine genaue Einstellung bzw. Anpassung des Widerstandes 1 für den gegebenen Einzelfall, beispielsweise für besondere Aufzeichnungsträger, zu erreichen und andererseits um dadurch die spezifische Flächenpressung zwischen Aufzeichnungsträger 5, 6 und der Oberfläche der Gegenelektrode 22 zu vergrößern.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Schreibeinrichtung für einen elektrosensitiven, bei Stromdurchgang in selektiven Bereichen veränderbaren Aufzeichnungsträger mit mindestens einer Schreibelektrode und einer Gegenelektrode, wobei die Schreibelektroden punktförmig und die Gegenelektrode über mehrere Segmente mit der elektrosensitiven Schicht des Aufzeichnungsträgers in Berührung stehen, dadurch gekennzeichnet, daß die Segmente der Gegenelektrode (2) einzeln an diskrete oder der gesamten Gegenelektrode inkorporierte, strombegrenzende Widerstände (1) angeschlossen sind und daß alle den Segmenten (2) zugeordneten Widerstände (1) an ihrem dem Aufzeichnungsträger abgewandten Fußpunkt elektrisch parallel geschaltet sind.

2. Schreibeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß alle Segmente (21) der Gegenelektrode in einem Material mit geringerer elektrischer Leitfähigkeit als das der Elektrodensegmente (21) eingebettet sind, und daß dieses Material gleichzeitig die Halterung (11) der Segmente (21) und die einzelnen elektrischen Widerstände (1) für jedes Segment (21) bildet.

3. Schreibeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die segmentierten Elektroden (2) und deren Widerstände (1) aus gleichem Material mit geeigneter elektrischer Leitfähigkeit bestehen, und daß dabei die Segmentierung durch die Vielzahl der Oberflächenelemente des Materials selbser gebildet ist, die durch die physikalische Beschaffenheit, die Porösität und die Bearbeitungsrauhigkeit, bedingt sind (F ig. 3).

4. Schreibeinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche des Materials der Gegenelektrode (22) makroskopisch verändert ist (F ig. 4).