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Elektrothermisches Schreibgerät
Sowohl die neuzeitliche elektronische Nachrichtentechnik als auch die elektronischenRechenma- schinen haben ein Bedürfnis nach Schreibgeräten geschaffen, die die aus einem Nachrichtenkanal kommende oder von einer Rechenmaschine in Form elektrischer Signale gelieferte Information in visuell erkennbarer, z. B. lesbarer Form, auf einem Aufzeichnungsträger mit einer Geschwindigkeit festlegen können, die der Geschwindigkeit, mit der die elektrischen Signale verfügbar werden, angepasst ist. Die visuell erkennbare Form der Information kann aus getrennten Symbolen (Buchstaben, Ziffern und andern Zeichen) bestehen, es ist jedoch auch möglich, dass diese Information die Form einer oder mehrerer graphischer Darstellungen hat, bei denen eine der Achsen z.
B. eine Zeitachse ist :
Elektromechanische Schreibgeräte, bei denen durch die elektrischen Signale elektromagnetische Relais erregt werden, durch die auf mechanischem Weg ein Glied mit dem festzulegenden Symbol und der Aufzeichnungsträger, z. B. ein Papierband oder-blatt, aneinander angedrückt werden, sind zum erwähnten Zweck im allgemeinen zu langsam. Eine höhere Geschwindigkeit ist dadurch erzielbar, dass das Schreibgerät mit einer einzigen Reihe oder einer Matrix von den Aufzeichnungsträger punktförmig berührenden oder mit ihm in Berührung zu bringenden Schreibköpfen versehen ist, die einzeln elektrisch erregbar sind und dabei durch elektrolytische oder Wärmewirkung einen geeigneten Aufzeichnungsträger örtlich, d. h. punktförmig, verfärben.
Das Gebilde der punktförmigen Verfärbungen des Aufzeichnungsträgers, die durch Erregung zeitlich aufeinanderfolgender verschiedener Kombinationen von Schreibköpfen aus einer einzigen Reihe bzw. einer bestimmten Kombination aus einer Anzahl in einer Matrix angeordneter Schreibköpfe erhalten wird, bildet ein lesbares Symbol oder Zeichen, das bei richtiger Wahl der erwähnten Kombinationen bzw. Kombination die in den diese Wahl bestimmenden elektrischen Signalen enthaltene Information darstellt.
Es ist bekannt, die einzeln zu erregenden Schreibköpfe von Schreibgeräten vom vorstehend erwähnten Typ als elektrisch leitende, je mit der Spitze auf dem Aufzeichungsträger aufruhende, Stifte auszubilden, während an der andern Seite dieses Trägers eine plattenförmige Gegenelektrode angebracht ist. Die Aufzeichnung erfolgt dabei durch Stromdurchgang durch den Aufzeichnungsträger hindurch, wobei in diesem entweder durch Funkenbildung oder durch dielektrische Erhitzung Wärme entwickelt wird. Der Stromdurchgang kann auch zur Erzielung einer örltichen Verfärbung des Aufzeichnungsträgers infolge einer elektrolytischen Wirkung verwendet werden.
Es ist auch bekannt, einen Schreibkopf für ein Faksimilegerät aus zwei in einer an der Seite des Aufzeichnungsträgers offenen Kammer endenden Elektroden herzustellen, zwischen denen bei Erregung ein elektrischer Funke überspringt, durch den der Träger örtlich erhitzt wird. Sogenannte thermoempfindliche Aufzeichnungsträger, die sich durch örtliche Erhitzung an der betreffenden Stelle verfärben und sich für die vorstehend erwähnten Geräte eignen, bei denen bei Erregung eines Schreibkopfes elektrische Energie in Wärme umgewandelt wird, sind bereits längere Zeit bekannt.
Die Erfindung bezieht sich auf ein elektrothermisches Schreibgerät mit mindestens einer auf einer Geraden angeordneten Reihe punktförmig mit einem wärmeempfindlichen Aufzeichnungsträger in Berüh-
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rung zu bringender Schreibköpfe, die einzeln elektrisch erregbar sind und dabei den Aufzeichnungsträger an der Berührungsstelle erhitzen. Die Erfindung bezieht sich auf ein Gerät, das unter der Steuerung elek- trischer Impulse schnell zu arbeiten vermag, einfach gebaut ist, verhältnismässig wenig elektrische Ener- gie zum Erregen der Schreibköpfe erfordert und dabei mechanisch robust ist.
Gemäss der Erfindung besteht ein Schreibkopf aus einem dünnen kurzen bandförmigen Leiter, der elektrisch und wärmeleitend anliegt an und eine Brücke bildet zwischen zwei im Abstand voneinander in der gleichen Ebene angeordneten plattenförmigen Körpern aus einem sowohl den elektrischen Strom als auch die Wärme gut leitenden Material, welche Körper Stromzuführungsglieder für den durch Strom- durchgang elektrisch zu erhitzenden bandförmigen Leiter bilden. Vorzugsweise sind die Breite des band- förmigen Leiters und die Dicke der plattenförmigen Körper eines Schreibkopfes einander gleich, während die Ebene des Leiters sich quer zur Ebene der plattenförmigen Körper erstreckt.
Bei einer weiteren Aus- bildung dieser Ausführungsform verbindet der bandförmige Leiter eines Schreibkopfes einander gegen- überliegende Eckpunkte der von einem schmalen, quer zur Längsrichtung des Leiters stehenden Spalt ge- trennten plattenförmigen Körper, wobei von jedem plattenförmigen Körper die nicht den Spalt begren- zende, ebenfalls in dem genannten Eckpunkt auslaufende Kante sich im wesentlichen in der Längsrich- tung des bandförmigen Leiters erstreckt bzw. von dieser Längsrichtung etwas zurückweicht.
Mit dieser
Ausführungsform ist es möglich, auf einfache Weise eine Reihe von Schreibköpfen sehr dicht nebenein- ander auf einer Geraden anzuordnen, wobei die plattenförmigen Körper unter Zwischenlage einer elek- trisch isolierenden Schicht, die z, B. eine, Folie oder eine Glimmerplatte sein kann, unmittelbar neben- einander und parallel, zueinander angeordnet sind. Das Ganze lässt sich dabei leicht, z. B. durch eine
Kunststoffmasse zu einem oder mehreren eine grössere oder kleinere Anzahl von identischen Schreibköpfen enthaltenden Blöcken vereinigen.
Der bandförmige Leiter eines Schreibkopfes des Gerätes nach der Erfindung kann aus einem freitra- genden Bändchen aus Metall, vorzugsweise Konstantan oder Nichrom, bestehen. Um die zur Erregung er- forderliche elektrische Energie möglichst gering zu halten, besteht bei einer ändern, häufig zu bevorzu- genden Ausführungsform der bandförmige Leiter nach der Erfindung aus einer vorzugsweise durch Auf- dampfen erzeugten bandförmigen Metallisierung eines im Raum zwischen den einander zugekehrten Rändern der plattenförmigen Körper angebrachten elektrisch isolierenden Materials, z. B. eines thermohärtenden Kunststoffes.
Zum mechanischen Schutz dieses bandförmigen durch Metallisierung erzeugten Leiters kann gemäss einer weiteren Ausbildung dieser Ausführungsform seine dem thermoempfindlichen Auf- zeichnungsträger zugekehrte Seite mit einer vorzugsweise aufgedampften dünnen Schicht aus einem Material versehen sein, das einen verhältnismässig niedrigen spezifischen Wärmewiderstand und einen verhältnismässig hohen spezifischen elektrischen Widerstand aufweist. Für diese Deckschicht kommen vorzugsweise intrinsik Halbleiter, z. B. intrinsik Germanium oder Silicium, in Betracht.
Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung durch einige Ausführungsbeispiele näher erläutert. In der Zeichnung stellt Fig. 1 schematisch eine Draufsicht auf bzw. teilweise einen längs der Linie I-I der Fig. 2 geführten Schnitt durch ein Gerät mit fünf Schreibköpfen dar, mit dem z. B.
Ziffern auf einem bandförmigen Aufzeichnungsträger aufgezeichnet werden können. Fig. 2 zeigt einen Teil eines längs der Linie II-II von Fig. 1 geführten Querschnitts durch dieses Gerät und Fig. 3 zeigt schaubildlich einen der Köpfe des in Fig. 1 und 2 dargestellten Gerätes. Fig. 4 stellt eine andere Ausführungsform eines Schreibkopfes in Seitenansicht dar und Fig. 5 stellt schematisch ein Schreibgerät nach der Erfindung dar, mittels dessen auf ein Blatt sämtliche Symbole einer Zeile gleichzeitig geschrieben werden können.
Von dem durch die Fig. 1-3 erläuterten Schreibgerät nach der Erfindung sind im wesentlichen nur diejenigen Teile angegeben, die zum guten Verständnis der Erfindung erforderlich sind. Mit diesem Gerät lassen sich auf einem bandförmigen Aufzeichnungsträger 1 aus thermoempfindlichem Papier Symbole oder graphische Darstellungen aufzeichnen, die auf einer Geraden quer zur Längsrichtung des Bandes 1 je aus einer beliebigen Wahl von sieben punktförmigen Verfärbungen bestehen. Das Band 1 kann mittels einer Antriebseinrichtung, die aus zwei Rollen 2 und 3 besteht, von denen eine angetrieben wird, zwischen einem Block4 mit sieben nachstehend näher zu erläuternden Schreibköpfen 20-26 und einem drehbaren Zylinder 5 hindurchgeführt werden. Der Zylinder 5 ist vorzugsweise an der Oberfläche mit einer die Wärme schlecht leitenden Schicht 15, z.
B. aus Gummi oder gehärtetem thermohärtendem Kunststoff, versehen. Der Block 4 kann an einem nicht dargestellten, in der Längsrichtung des Bandes 1 verlaufenden, drehbaren Arm befestigt sein. Jeder der Schreibköpfe 20-26. von denen einer gesondert, und deutlichkeitshalber umgekehrt, in Fig.
3 dargestellt ist, besteht aus zwei mehr oder wenigerrechteckigen Metallplatten 6 und 7, die in der gleichen Ebene liegen, und einem verhältnismässig kurzen und dünnen Metallband 8, das einen engen Zwischenraum 11 zwischen zwei einander zugekehrten Rändern der Plat-
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wird und dann unter Verwendung einer Maske mit streifenförmigen Öffnungen Schichten 44 und auf diese ebensoviele Schichten 45 aufgedampft werden, derart, dass diese Schichten zwischen je zwei in der glei- chen Ebene liegenden Platten 6 und 7 einen Steg bilden.
Fig. 5 zeigt schematisch eine Ausführungsform eines Schreibgerätes nach der Erfindung, mittels des- sen auf einem breiten, nachstehend als Blatt zu bezeichnenden thermoempfindlichen Aufzeichnungsträ- ger die Zeichen einer senkrecht zur Bewegungsrichtung des Blattes verlaufenden Zeile gleichzeitig auf- gezeichnet werden können. Ein thermoempfindlicher Aufzeichnungsträger 50 mit der Breite eines nor- malen Blattes wird zwischen einer drehbar angeordneten Rolle 51 und einem in der Längsrichtung der
Achse der Rolle 51 verlaufenden Halter 52 hindurchgeführt. Im Halter 52 sind parallel zueinander und nebeneinander eine Vielzahl von Schreibköpfen 53, z. B. mehr als hundert, angeordnet.
Die Heizbänder dieser Schreibköpfe, die nach Fig. 3 oder nach Fig. 4 ausgebildet sein können, liegen auf einer Geraden an der dem Aufzeichnungsträger 50 zugekehrten offenen Unterseite des Halters 52 und sind je mit diesem
Aufzeichnungsträger in punktförmiger Berührung. Die von diesen punktförmigen Berührungsstellen gebil- dete Gerade verläuft quer zum grösseren Teil der Breite des Aufzeichnungsträgers 50.
Dadurch, dass von Gruppen von z. B. je fünf Schreibköpfen 53 im Halter 52 in z. B. sieben aufeinan- derfolgenden Zeiträumen passend gewählte Kombinationen von Köpfen gleichzeitig je mittels eines elektrischen Impulses erregt werden, kann in diesen sieben Zeiträumen, zwischen denen der Träger 50 jeweilsetwas verschoben wird, eine ganze über die Breite des Trägers 50 verlaufende Zeile von Zeichen, z. B. Buchstaben oder Ziffern, aufgezeichnet werden. In Fig. 5 sind zur Erläuterung die auf der gleichen
Zeile auf dem Träger 50 aufgezeichneten Buchstaben A und L und die Ziffern 7 und 0 dargestellt.
Diese sind dadurch erhalten, dass siebenmal nacheinander jeweils eine geeignete Kombination von Schreibköp- fen aus jeder der vier Gruppen von je fünf Schreibköpfen im Halter 52, deren Zuführungsdrähte gruppen- weise durch das von dieser Gruppe auf dem Träger 50 aufgezeichnete Zeichen angegeben sind, gleichzeitig mit einem elektrischen Impuls erregt wird. Nach jedem Impuls wird der- Träger 50 etwas weitergerückt, aber seine Bewegung kann auch kontinuierlich sein. Die auf dem Träger 50 aufgezeichneten Zeichen bestehen im dargestellten Falle aus einer Kombination punktförmiger Verfärbungen, die sich durch
Auswahl einer beliebigen Zahl von Punkten aus einer Matrix von 5 x 7 solcher Punkte bilden lassen.
Die Schreibköpfe 53 brauchen nicht sämtlich in einem einzigen sich in Richtung der Achse der Rolle 51 erstreckenden Halter 52 untergebracht zu sein, sondern dieser Halter kann in mehrere in Richtung der erwähnten Achse hintereinander liegende gesonderte Teile aufgeteilt sein, die je eine grössere oder kleinere Zahl von Schreibköpfen enthalten. Auf diese Weise wird ein besseres Anliegen der Heizbänder sämtlicher Schreibköpfe am Aufzeichnungsträger 50 gewährleistet.
Ein Gerät nach Fig. 5 kann auch zum Aufzeichnen von durch elektrische Signale gegebenen veränderlichen Grössen in Form graphischer Darstellungen Verwendung finden. Zu diesem Zweck können z. B. die elektrischen Signale dazu benutzt werden, um in aufeinanderfolgenden Augenblicken jeweils einen elektrischen Impuls an den Schreibkopf zuzuführen, dessen Lage inder entsprechenden Reihe, senkrecht zur Bewegung des Aufzeichnungsträgers gerade ein Mass ist für die in diesem Augenblick aufzuzeichnende Grösse des Signals bzw. für die im Signal in diesem Augenblick enthaltene Information. Die Reihe von Schreibköpfen kann dabei in Gruppen unterteilt werden, die je von einem eine bestimmte Grösse aufweisenden veränderlichen Signal betätigt werden, so dass gleichzeitig mehrere Grössen in graphischer Form aufgezeichnet werden können.
Die Bewegung des Aufzeichnungsträgers kann dabei in gleichen Schritten oder kontinuierlich erfolgen, so dass die in der Bewegungsrichtung des Aufzeichnungsträgers verlaufende Achse der erhaltenen graphischen Darstellung eine Zeitachse ist. Man kann dabei selbstverständlich die Geschwindigkeit der Bewegung des Aufzeichnungsträgers auch durch eine sich mit der Zeit ändernde Grösse steuern lassen.
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