DE2234890A1 - Elektrische vorrichtung zur beschriftung eines papierfoermigen schrifttraegers und verfahren zu dessen herstellung - Google Patents

Description

• " Elektrische Vorrichtung zur Beschriftung eines papierförmigen-Schriftträgers und Verfahren zu dessen llerstellung " Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektrische Vorrichtung zur Beschriftung eines senkrecht zur Zeilenrichtung sich fortbewegenden papierförmigen Schriftträgers mit einem mehrere einer Oberfläche des Schriftträgers dicht gegenüberliegende, punktförmige Elektroden auflfeisenden Schreibkopf und bei der aus den punktförmigen Elektroden austretende impulsförmige Ströme die Oberfläche des Schrift trägers bleibend und unmittelbar sichtbar verändern.
• Insbesondere befaßt sich die vorliegende Erfindung mit dem konstruktiven Aufbau eines Schreibkopfes für eine solche elektrischen Vorrichtung sowie mit einem Verfahren zur erstellung eines solchen Schreibkopfes, Es ist bereits ein Druckversfahren bekannt, bei welchem ein metallbes chi eht et es Papier ull t er einer Elektrodeanordnung fortbewegt wird, wobei die eine Elektrode eine großflächige massive Elektrode z. B. eine Walze ist, und die andere Elektrode eine drahtförmige Elektrode ist, die einen zylindrischen quadratischen oder rechteckigen Querschnitt besitzt, und eine kleine Auflagefläche auf der Netallbeschiehtung besitzt. Beim Anlegen einer Spannung an die beiden Elektroden, z. B. von ungefähr 60 V, wird ein Stromfluß hervorgerufen. Durch die dabei im Oberflächenwiderstand erzeugte Wärme wird unterhalb der nadelförmigen und punktförmigen Elektrode die Metallbeschichtung aufgeschmolzen, so daß das darunterliegende dunkel gefärbte Papier sichtbar wird, Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine eingangs genannte Schreibvorrichtung, insbesondere hinsichtlich der Schreibgeschwindigkeit und ihrer Herstellungsmöglichkeit zu verbessern, Gemäß der vorliegenden Erfindung wird vorgeschlagen, daß der Schreibkopf eine Reihe von elektrisch getrennt ansteuer baren, punktförmigen und mit elektrischen Zuführungen versehene Elektroden aufweist und daß die Länge der Reihe einer Z eil enlänge entspricht Wesentliche Weiterbildungen der Erfindung beziehen sich auf vorteilhafte konstruktive Ausgestaltungen des Schreibkopfes sowie auf ein Verfahren zur I-Ierstellung eines solchen -Schreibkopfes.
• Anhand der in den Figuren 1 bis 8 dargestellten Ausführungsbeispiele wird der Anmeldungsgegestand nachfolgend näher erklärt Die Figur 1 zeigt schematisch eine erfindungsgemäße Anordnung im grund-satzlichen Aufbau einen Schreibträger 51, dessen obere Oberfläche 52 metallisiert ist1 wird 9n Richtung des dargestellten Pfeiles vorzugsweise mit gleichmäßiger Geschwindigkeit fortbewegt, Auf diese Oberfläche 52 drückt ein Schreibkopf 53, der eine Vielzahl von in einer Reihe angeordnete punkt- oder nadelförmige Kontakte 53 aufweist. Ferner steht in elektrischem Kontakt mit der metallischen Oberfläche 52 des Scllreibträgers 51 eine weitere Elektrode 55, z. B. in Form einer Walze. Wird nun impulsförmig eine Spannung zwischen irgendeiner der nadelförmigen Elektroden und der Walze 55 angelegt, so wird der Stromkreis geschlossen und durch den aus der Nadelspitze austretenden Strom an der Kontaktübergangsstelle Wärme erzeugt, die die Metallbescictung 52 an dieser unterhalb der Nadelspitze liegenden Stelle ausbrennt oder schniilzt.
• Dadurch wird der darunterliegende Schreibträger sichtbar, der zweckmäßig eine wesentlich andere Farbe als die Metallbelegung aufweist. Ist der Stromimpuls kurz genug, so entsteht ein Punkt. In der Figur 1 sind drei solche Spannungsquellen 54 dargestellt. Die Steuerung der einzelnen Spannungsquellen 54 erfolgt zweckmäßig von einem elektronischen Rechner.
• Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Schreibkopfes, insbesondere durch die gruppenförmige Anordnung von vorzugsweise fünf Elektroden, können nahezu sämtliche Schriftzeichen dargestellt werden, wobei die Abstände zwischen den einzelnen Elektrodengruppen die Abstände zwischen den einzelnen Ziffern oder Lettern darstellen.
• Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel werden die Elektroden sowie deren Zuführungen und deren Eontaktierungsanschlüsse aus einem einzigen Teil hergestellt.
• In den Figuren 2, 3 und 4 ist im Querschnitt, in gebrochener Aufsicht und perspektivisch ein erfindungsgemäßer Schreibkopf dargestellt. In den Figuren 2, 3 und 4 besteht der Schreibkopf aus drei Isolierteilen 1, 2 und 3, die aus Keramik oder bevorzugt aus einem Kunststoff hergestellt sind. Die über das Papier gleitende Elektrodenspitze ist mit 6 bezeichnet. Sie stellt zusammen mit deren Zuführung und deren Kontaktierungsanschluß 5 ein einziges Teil dar. tLt 4 ist eine weitere Zuführung dargestellt, deren Schreibspitze nicht sichtbar ist, weil sie hinter der Schreibspitze 6 liegt. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist jede zweite Zuführung wie die Zuführung 4 hochgebogen, so daß die Zuführungen in zwei Ebenen- zueinander liegen können, die durch ein zwischengefügtes Isolierteil 2 voneinander getrennt sind, Dadurch werden die Kontaktierungsanschlüsse in jeder Ebene beziiglich ihres Abstandes weiter voneinander entfernt, so daß die Kontaktierung einfacher wird, Die einainen Elektroden 6 mit ihren Zuführungen und Anschlüssen 4 und 5 sind zwischen den beiden Isolierteilen 1 und 3 duri Einpressen gehaltert. Aus den Figuren 3 und 4, bei welchen gleiche Teile mit gleichen Ziffern bezeichnet sind, istersichtlich, wie die Abstände der Kontaktierungszuführungen 4 und 5 in jeder Ebene vergrößert werden.
• In den Figuren 5 und 6 ist ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, bei welchem der Schreibkopf ein aus Keramik bestehendes Isolierteil 61 aufweist, das mit einer Vielzahl von voneinander getrennten Metallisierungsstreifen 62 versehen ist. Die einzelnen punktförmigen Elektroden 63 sind getrennt an diesen Metallisierungsstreifen angelötet und so abgebogen, daß ihre Enden 64 die punktförmigen Elektroden bilden, die direkt über die Metallbeschichtung des Schreibkopfes hinweggleiten.
• Anhand der Figur 7 wird im folgenden ein bevorzugtes Herstellungsverfahren zur Herstellung des erfindungsgemäßen Schreibkopfes angegeben. Es hat sich als besonders vorteilhaft herausgestellt, sämtliche Elektroden für eine Zeile zunächst aus einem Teil herzustellen, und zwar aus einem dünnen Metallblech entsprechender Stärke und entsprechenden Materials, in welches in der gewünschten Weise Längsschlitze eingebracht werden. Das Einbringen der Längsschlitze zwischen den einzelnen Stegen 43 erfolgt zweckmäßig durch Ätzen. Die Formgebung dieser Stege wird zweckmäßig durch einen Fotomaskierungsvorgang bewi,rkt. Als besonders vorteilhaft ist dabei,die Ätzung so vorzunehmen, daß sämtliche Stege zumindest an einem Ende durch eine Traverse 41 miteinander verbunden bleiben, Besonders zweckmäßig ist es auch die anderen Enden durch eine Traverse 42 zunächst verbunden zu halten, so daß die Abstände der einzelnen Stege 43 voneinander festgelegt sind. Als ein besond.ers zweckmäßiges Material für dieses Blech hat sich ein Chrom-Nickel-Stahl herausgestellt, der zum einen beim späteren Betrieb genügend widerstandsfähig gegen mechanischen-Abrieb und elektrischen Abbrand ist und der andererseits in einem Ätzverfahren gut geätzt werden kann, Auch Wolfram, Wolfram-Rhenium und Molybdän haben sich al Elektrodenmaterial als besonders geeignet und zweckmäßig erwiesen. Mit a) und b) sind gestrichelt Schnittkanten angegeben, an welchen dann später, nachdem die einzelnen Stege 43 am Schreibkopf befestigt sind, die Traversen 42 und 41 entfernt werden.
• Eine solche in Figur 7 dargestellte geätzte Blechplatine wird nun entsprechend gebogen, so daß sich die Elektroden und ihre Zuführungen ergeben, beispielsweise wie dies in Figur 2 oder Figur 5 dargestellt ist. Die Festlegung er Elektroden erfolgt dann im Falle der Figur 2 vorzugsweise durch Klemmen gegebene falls auch noch durch zusätzliches Kleben oder Einbetten in Kunststoff oder aber im Beispiel der Figur 5 durch kl.löten an die entsprechenden Metallisierungsstreifen auf die Keramik 61.
• Nachdem nun die Lagen der einzelnen Stege, die die Elektroden und deren Zuführungen darstellen, festgelegt sind, werden die Traversen 41 und 42 abgeschnitten und insbesondere die freien Enden, welche die Elektrodenspitzen darstellen, z. B. durch Ibins chl ei:Pen nachgearbeitet.
• In Figur 8 sind zwei mit der erfindungsgemäßen Schreibvorrichtung beschriebene Streifenabschnitte wiedergegeben. Die verwendeten Schreilköpfe wiesen 17 bw. 18 Elektrodengruppen auf, wobei jede Gruppe aus fünf Elektroden bestand. Insgesamt besaß der Schreibkopf also 85 bzw. 90 in einer Reihe angeordnete Elektroden. In einer Zeile sind damit 17 bzw. 18 gut lesbare Zeiche darzustellen, wie Figur 8 rechts bzw. links zeigt. Der streifenförmige Schreibträger bestand aus aluminisiertem schwarzem Papier.
• Die Zeichen sind als schwarze Punktmuster in der silbrigen Oberfläche gut lesbar.

Claims (16)

P a t e n t a n s p r ü c h e

1. Elektrische Vorrichtung zur Beschriftung eines senkrecht zur Zeilenrichtung sich fortbewegenden papierförmagen Schriftträgers mit einem mehrere einer Oberfläche des Schriftträgers dicht. gegenüberstehende, punktförmige Elektroden aufweisenden Schreibkopf und bei der aus den punktförmigen Elektroden austretende impulsförmige Ströme die Oberfläche des Schriftträgers bleibend und unmittelbar sichtbar veränderns dadurch gekennzeichnet, daß der Schreibkopf eine Reihe von elektrisch getrennt ansteuerbaren, punktförmigen und mit elektrischen Zuführungen versehene Elektroden aufweist und daß die Lange der Reihe einer Zeilenlänge entspsricht.

2. Elektrische Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die punktförmigen Elektroden in Gruppen zu je vier bis sechs, , insbesondere fünf, Elektroden zusammengefaßt sind und die Abstände zwischen den Gruppen größer sind als die Abstände zwischen den Elelctrodeil innerhalb einer Gruppe.

3. Elektrische Vorrichtung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die punktförmigen Elektroden und deren elektrische Zuführungen jeweils aus einem Metallteil bestehen,

4. Elektrische Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schriftträger aus einem papierartigen Material besteht und die dem Schreibkopf zugewandte Oberfläche eine sich Q*blich von dem Schriftträgermaterial unterscheidende dunne Metallschicht aufweist, die bei Stromübertragung von der Elektrode auf die Metallschicht entfernt wird.

5. Elektrische Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schreibkopf als ein- oder mehrteiliges Fermteil aus Isolierstoff ausgebildet ist, an dem die Elektroden befestigt sind.

6, Elektrische Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Schreibkopf aus Keramik besteht und die Elektroden an der Keramik durch Löten befestigt sind.

7. Elektrische Vorrichtung; nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Schreibkopf aus einem Kunststoff besteht und die Elektroden zwischen zwei oder mehrere Teile eingeklemmt und gegebenenfalls durch Kleben oder Schmelzen zusatzlich in ihrer Lage festgelegt sind.

8. Elektrische Vorrichtung nach einer. oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden aus einem schwer schmelzbaren Metall oder Metalllegierung, vorzugsweise Chrom-Nickel, Wolfram, Wolfram-Rhenium oder Molybdän, bestehen.

9. Elektrische Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8,dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrodenzuführungen derart gebogen sind, daß ihre Kontaktierungsanschlüsse alternierend in zwei Ebenen angeordnet sind.

10. Verfahren zum Herstellen eines Schreibkopfes für eine elektrische Schreibkopfvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein dünnes Metallblech mit einer Vielzahl von Längsschlitzen derart versehen wird, daß sich eine Vielzahl von in gelonschtem Abstand rebeIleillanderliegenden Stegen ergeben, die zumindest an ihren -einen Enden durch Traversen miteinander verbunden sind, die die Elektroden mit ihren Zuführungen darstellen, daß die Stege des mit Längsschlitzen versehenen Metallbleches an dem oder den Isoliert eilen des Schreibkopfes, gegebenenfalls unter gleichzeitigem oder vorherigen Biegen befestigt werden und daß nach dem Befestigen der Stege an dem Schreibkopf die die Stege miteinander verbindenden Traversen derart entfernt wird, daß die freien Enden der Stege der einen Seite die Reihe der punktförmigen Elektroden und die Enden der Stege der anderen Seite zunindest Teile der Elektrodenzuführungen bilden.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsschlitze in das Metalllulech durch Ätzen eingebracht werden.

12. Verfahren nach Anspruch 10 oder Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß ein Metallblech aus Chrom-Nickelstahl verwendet wird.

13. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeicllnet, daß die Stege durch Löten mit dem oder den aus Kermik bestehenden Isolierteilen des Schreibkopfes verbunden werden.

14. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Stege durch Einklemmen zwischen wenigstens zwei Isolierteile des Schreibkopfes befestigt werden.

15. Verfahren nach einem der Ansprüche 10, 11, 12, oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Stege durch Kleben oder Einbetten mit dem oder den Isolierteilen verbunden werden.

16. Verfahren nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß als Isolierteile ir'unststofformteile verwendet werden. L e e r s e i t e