DE2315226A1

DE2315226A1 - Registriergeraet

Info

Publication number: DE2315226A1
Application number: DE2315226A
Authority: DE
Inventors: Takayoshi Hanagata; Suminobu Yamada
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1972-03-27
Filing date: 1973-03-27
Publication date: 1973-10-11
Also published as: DE2315226B2; JPS5721471B2; DE2315226C3; US3855448A; JPS4897545A

Description

PATENTANWALTS BÜRO TlEDTKE - SBüHLlNG - KiMNE

TEL. (0811) 539653-58 TELEX: 624845 tipat CABLE AOuHt=SS: Germatiidpatem München

8000 München 2 2315226 Bavarlarlng 4

Postfach 202403 27. März 1973

Canon Kabsuhiki Kaisha Tokyo (Japan)

Registriergerät

Die Erfindung bezieht sich auf ein Registriergerät (Aufzeichnungsapparat) des Nicht-Schlag-Typs, welches einen Thermalkopf und ein Druckglied verwendet, um Information auf einem Gewebe von Aufzeichnungspapier wie ebenem Papier frei von wärmeempfindlichem Material aufzuzeichnen.

Ein bekanntes System zur Aufzeichnung visueller Information , wie alphanumerischer Zeichen oder anderer Symbole, auf einem Aufzeichnungsmedium schloß in sich ein die- Anwendung von druckenden Typen in der Form von Information oder Stäbchen oder dergleichen, die so angeordnet sind, daß sie Information bilden können. Diese druckenden Typen oder Stäbchen werden unter Zwischenlage eines Kohlepapiers oder dergleichen gegen ein Aufzeichnungsmedium gepreßt, um dadurch in dieses die Formen der Drucktypen oder -stäbchen

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einzudrucken. Ein solches System wird allgemein als "Schlagdrucker¹¹ bezeichnet und es wird weitläufig benutzt · wegen seiner zahlreichen Vorteile wie hohe Ausdruckkraft der erhaltenen Drucke, der Verfügbarkeit jeder gewünschten'-Form des gedruckten Zeichens, der Verwendbarkeit gewöhnlichen Papiers für das Aufzeichnungsmedium, niedrigen Betriebskosten, und Freisein der aufgezeichneten Information von Altern oder ähnlichen Veränderungen, was der Tatsache zuzuschreiben ist, daß das Drucken, welches mit solch einem Schlagdruckapparat ausgeführt ist, durch das Übertragen von Färb-, stoff oder ähnlichem Material auf das Aufzeichnungspapier geschieht. Nichtsdestoweniger ist dieses System verbunden mit beträchtlich starken Geräuschen_? die erzeugt werden durch die Schläge der Drucktypen während des Eindruckens« Andererseits sind nichtschlagende Druckapparate gegenüber den Schlagdruckapparaten d.h. jene Druckapparate, die kein Schlagmittel haben, auch weitläufig im Gebrauch. Die nichtschlagenden Druckapparate gruppieren sich in verschiedene Typen, wie das Tintenstrahlsystem₉ bei dem Tropfen von Tinte in einer gesteuerten Richtung durch die Luft bewegt werden, um auf dem Aufzeichnungspapier hängen zn bleiben und dadurch jede beliebig® Information auf dem Aufzeichnungspapier niederzuschreiben? weiter existiert- das ^hermaldruck^ system, bei dem exothermische Elemente an einem Blatt-wärme-■ empfindlichen Papiers anliegen₉ die selektiv veranlaßt werden Hitze zu erzeugen, um dadurch jedes gewünschte Muster auf dem wärmeempfindlichen Papier entstehen-zu lassen; dann gibt es noch das Ausstoß- bzw. Ausst abdruckverfahren, bei welchem

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ein Stanzdraht über ein Blatt von Ausstanzpapier fährt mit einem Ausstanzsignal, das ausgelöst wird zwischen dem Ausstanzpapier und dem Stanzdraht um dadurch Teile aus dem Papier auszustanzen, die die gewünschte Information bilden. Unter diesen Systemen ist bislang das Thermaldrucksystem am populärsten, insoweit es die wenigsten mechanischen Antriebsteile enthält und leichter die Anwendung elektrischer Steuerungen erlaubt.

Solch ein Thermaldruckapparat benutzt Druckelemente, die aus Halbleitermaterial gebildet sein können (vergl. US-Patent 3 496 333) . Solch ein Druckelement enthält ein Halbleitersubstrat mit einer Mehrzahl von wärmemäßig unabhängigen Inseln, von denen jede mit einem Halbleiterheizabschnitt versehen ist. Jede dieser Inseln kann ausgewählt werden, die Information abzugeben, die gedruckt werden soll, und ein Heizstrom kann zu der ausgewählten Insel fließen um zu veranlassen, daß die mit ihr verbundene Heizsektion in dem Muster der zu druckenden Information erwärmt wird.

Das beschriebene Thermalelement kann angeordnet sein auf einem Blatt wärmeempfindlichen Papiers, welches in den Bereichen entfärbt sein kann, die erhitzt werden sollen, und anschließend kann das Thermalelement so erregt (energiert) werden, daß sich die auserwählte Insel in einem bestimmten Informationsmuster erhitzen kann. Nachdem ein Zeichen gedruckt ist, kann das Thermalelement in eine Position gebracht werden, um die nächste Information zu drucken; auf diese Weise ergibt sich eine Serie von gewünschten Drucken auf dem wärmeempfind-

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lichen Papier.

In dem Thermäldruckapparat _ΰ der wärmeempfindliches

Papier bedruckt, gibt es keine Schlag- bzw» StoSelemente _t die Geräusche erzeugen xuürden? und das. Problem der Geräusch-erzeugung ist viel weniger ernst als in dem konventionellen ^ schlagenden 'System. Jedoch ist das vrärmeexnpf indliche Papier das einzig brauchbare Aufzeichnungsmedium in diesem System und das bedeutet viel höhere Betriebskosten wie auch eine eng begrenzte Auswahl an verfügbaren Auf seichnungsmedien ■«, Ferner kann das wärmeempfindliche Papier - sogar wenn es

• bedruckt -ist - durch irgendeine von außen einwirkende Hitse entfärbt .werden? dies führt su einem ernsten Problem, das

. bedruckte Papier aufzubewahren.

Die vorliegende Erfindung richtet sich auf einen AufZeichnungsapparat des nichtschlagenden Typs _t sowie darauf daß kein wärmeempfindliches Papier als Aufzeichnungsmedium benutzt wird; und in welchem ein Druckglied _s welches ein wärmebeständiges Substrat enthält«, das überzogen ist mit einem unter Hitze-.schmelzenden, klebenden Harzmaterial, das mit einem Gewebe von Aufzeichnungspapier in engen Kontakt gebracht werden kann, während das Druckglied von einem Thermalkopf berührt wird, der mit Heizelementen versehen ist, die als Inseln in einer gewöhnlichen Ebene gebildet sind; weiterhin soll das Aufzeichnungspapier und der Thermalkopf relativ zueinander in solcher Kontaktlage bewegt werden können, um das Drucken zu bewirken.

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Ein Aufzeichnungsapparat, der zur Informationsübertragung Hitze benutzt ist bekannt (US-Patent 2 917 996) ; dieser bekannte Apparat kann noch als zum schlagenden Typ gehörend bezeichnet werden, da Aufzeichnungspapier von erhitzten Stäbchen mit zwischengelegtem Kohlepapier beschlagen bzw. gestoßen wird; dieser Typ ist ähnlich den gewöhnlichen Schlagdruckapparaten soweit das Lärmproblem angesprochen ist.

Mit der Erfindung werden die den oben erwähnten Gegenständen anhaftenden Nachteile beseitigt.

Es ist aufgrund der vorstehenden Erläuterungen ein Anliegen der vorliegenden Erfindung, einen Aufzeichnungsapparat der nichtschlagenden Bauweise vorzustellen, der nicht irgendein Spezialaufzeichnungsmedium verwendet, sondern das gewöhnlich benutzte glatte Papier als Aufzeichnungspapier.

Ferner will die vorliegende Erfindung einen Aufzeichnungsapparat der nichtschlagenden Bauweise schaffen, der' durch Einsatz eines Thermalkopfes Information auf Aufzeichnungspapier aufzeichnen kann, das frei von jeglichem wärmeempfindlichen Material ist»

Weiterhin liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Aufzeichnungsapparat zu schaffen, in welchem ein Thermalkopf mit einer Mehrzahl von Inseln, die generell in einer gemeinsamen Ebene gebildet sind und die zum Zwecke der Erhitzung selektiv erregbar sind, in engen Kontakt mit

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& ο f.

einem Druckglied gebracht werden kann_P welches seinerseits mit einem Band von Aufzeichnungspapier in enge Berührung gebracht werden kann? in dieser Lage sollen die Inseln selektiv erregbar sein, um durch das Druckglied das Drucken auf dem Aufzeichnungspapier zu bewirken ο

Auch möchte die vorliegende Erfindung einen Aufzeichnungsapparat schaffen, in welchem der Thermalkopf entlang dem Aufzeichnungspapier bewegt werden kann _e wenn ersterer gegen letzteres gedrückt wird? wobei das Druckglied dazwischen angeordnet ist«,

Weiterhin hat sich die vorliegende Erfindung die Aufgabe gestellt, einen Aufzeichnungsapparat zu schaff en-, in welchem ein Wagen, der den Thermalkopf trägt, gleitendauf einer Schiene· entlang der' Ebene des Äufzeichraingspapiers angeordnet ist, derart, daß während des Bewegens des Thermalkopfes auf der Schiene in einer Richtung das Druckglied gegenüber dem Thermalkopf sich in enger Berührung mit dem Aufzeichnungspapier befindet _s daß jedoeh während des Bewegens des Thermalkopfes In der anderes Richtung das Druckglied nicht mit dem Aufzeichnungspapier In Berührung steht_β

Ferner möchte die vorliegende Erfindung einea Auf= Zeichnungsapparat schaffen ₀ in welchem das Druckglied auf dem Wagen angeordnet ist, der den Thermalkopf trägt? s© daß während des Bewegens des Wagens in der einen Richtung das Druckglied auf dem Wagen bewegt wird„ während es engea

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Kontakt mit dem Aufzeichnungspapier hält.

Außerdem hat es sich die vorliegende Erfindung zur Aufgabe gemacht, einen Aufzeichnungsapparat zu schaffen, in welchem während des Bewegens des Thermalköpfes in einer Richtung relativ zu dem Aufzeichnungspapier das Druckglied gegenüber dem Aufzeichnungspapier festgehalten wird, jedoch bei der Bewegung des Thermalköpfes in der anderen Richtung das Druckglied bewegt wird.

Weiterhin liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Aufzeichnurtjsapparat zu schaffen, in welchem das Druckglied in engem Kontakt mit einer Mehrzahl von Thermalköpfen angeordnet ist, welche fest in einer Reihe angeordnet sind, und bei dem das Aufzeichnungspapier in engem Kontakt mit dem Druckglied steht, während das Aufzeichnungspapier beweglich ist in einer Richtung rechtwinklig zu der Reihe der Thermalköpfe.

Die Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen an Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Fig. 1 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform des Aufzeichnungsapparates gemäß der vorliegenden Erfindung, in welchem der"Wagen den Thermalköpf und das Druckglied

trägt; ^{: :}

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Fig. 2A zeigt eine perspektivische Ansicht in Richtung des Pfeiles a in Figur 1, wobei im besonderen der Thermalkopf und die angrenzenden Teile gezeigt werden;

Fig. 2B zeigt eine vergrößerte perspektivische Ansicht die besonders eine Spule aus der Figur 1 zeigt;

Fig. 3C bis 3E zeigen Querschnittsansichten, die die

Folge illustrieren, in welcher die Aufzeichnung durch den Thermalkopf bewirkt wird; Figur 3C zeigt die Stufe der Bereitschaft für die Aufzeichnung; Figur 3D zeigt die Stufe, in welcher die Aufzeichnung abläuft, und Figur 3E zeigt die Stufe bzw. das Stadium, in welchem das Druckglied von dem Aufzeichnungspapier gelöst wird;

Fig. 4F ist eine Vorderansicht gemäß Pfeilrichtung d in Figur 2A und zeigt besonders den Thermalkopf;

Fig. 4G illustriert ein Beispiel des Musters, welches die Information repräsentiert, die durch den Thermalkopf der Figur 4F erzeugt wurde;

Fig. 5 zeigt in perspektivischer Sicht eine andere

Ausführungsform des Aufzeichnungsapparates

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gemäß der vorliegenden Erfindung, in

welchem das Druckglied vor dem Aufzeichnungspapier fest bleibt, bis ein Zeilendruck durch den Thermalkopf ausgeführt ist;

Fig. 6 ist eine perspektivische Ansicht, die eine andere Form des Thermalkopfes zeigt; und

Fig. 7 ist eine perspektivische Ansicht einer weiteren Ausführungsform des Aufzeichnungsapparates, der mit dem Thermalkopf gemäß der Figur 6 ausgerüstet ist.

In Figur 1 ist eine Ausführungsform des erfindurigsgemäßen Aufzeichnungsapparats gezeigt, welche einen Wagen (Schlitten) 11 enthält, der ein Thermalkopfhalteglied 12 und ein Paar von Spulen 14, 15 trägt, auf denen eine Länge von Druckband oder ein Organ 13 aufgespult ist* Der Wagen 11 ist entlang einer Schiene 16 hin- und herbewegbar.

Der Wagen 11 ist in Figur 2A mehr im einzelnen dargestellt, worin eine perspektivische Ansicht des Wagens in Richtung des Pfeils a in Fig. 1 gezeigt ist. Das Halteorgan 12 ist aus einem elektrisch und wärmemäßig gut leitenden Material, wie Aluminium oder dergleichen gebildet, und mit einer Nut 17 in einem Teil von ihm versehen. Ein Basisorgan 19 aus Keramik oder ähnlichem Material, das einen Thermalkopf 18 (Wärmekopf) trägt, sitzt in der Nut 17 und ist in dieser beispielsweise durch Verklebung befestigt. Das Halteorgan 12 ist an dem Wagen 11 beispielsweise durch Schrauben 20,

befestigt. Ein Strang 22 zum Anlegen elektrischer Signale an den Thermalkopf 18 verläuft längs der Nut 17 abwärts.

Der Thermalkopf 18 kann von beliebigem Typ sein, und trägt exothermische Elemente, die in einer Matrixform auf einer gemeinsamen Ebene aufgereiht sind und selektiv energierbar sind. Beispielsweise (USA-Patentschrift 3 496 333) kann er wärmemäßig voneinander unabhängige Halbleiterinseln aufweisen, die in einer Matrixform auf einem Substrat aufgereiht sind, und Halbleiterwiderstände, die in den Inseln vorgesehen sind und selektiv energiert werden können. In dem Halteorgan 12 sind an gegenüberliegenden Seiten des Thermalkopfes 18 Führungsnuten 23 und 24 vorgesehen, die durch an dem Halteorgan 12 angebrachten Abschrägungen gebildet sein können, damit die Vorbeibewegung des Druckbandes

13 an dem Thermalkopf 18 ohne Verschiebung von diesem gewährleistet wird.

In der in Fig. 1 gezeigten Weise ist das Druckband auf dem Wagen 11 angeordnet, wobei sein zwischen den Rollen

14 und 15 liegender Abschnitt um die Nuten 23, 24 läuft. Eine der Rollen, die Rolle 15, die zur Zuführung des Bandes 13 von ihr drehbar ist, ist fest auf dem Wagen 11 befestigt, während die andere als Aufnahmerolle dienende Rolle 14 mit einem Zahnrad 24 verbunden ist, das an der drehbaren Spindel dieser Rolle 14 mittels einer Einwegkupplung (wird noch beschrieben) befestigt ist und mit einer Zahnstange 23 kämmt, so daß die Rolle 14 in der Richtung des Pfeils d zur Aufnahme des Bandes 13 während der nach rechts gerichteten Bewegung

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(in Richtung des Pfeils b) des Wagens 11 längs der Schiene 17 gedreht wird, und die Rolle 14 ihre Aufnahmefunktion beendet, wenn der Wagen 11 zu seiner nach links gerichteten Bewegung (in der Richtung entgegengesetzt dem Pfeil b) zurückkehrt.

Fig. 2B zeigt eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht insbesondere der Aufnahmerolle 14 und deren Druckbandaufnahmeabschnitt. Wie dort dargestellt ist, besitzt das mit der Zahnstange (oder Zahnplatte) 23 kämmende Zahnrad 24 eine hohe zylindrische Trommel 25, die auf ihm sicher befestigt ist, und ein Drehorgan 28 mit einem etwas kleineren Durchmesser als die Trommel 25 und zwei keilförmigen ausgesparten Abschnitten 26 und 27; das Drehorgan 28 ist innerhalb der Trommel 25 drehbar angeordnet.

Zylindrische Halteorgane 29 und 30 sind in die Aussparungen 26 und 27 des Drehorgans 28 eingesetzt und können durch Federn 31 und 32 in Druckberührung mit den Wänden der Keilabschnitte gebracht werden. So bilden die Trommel 25, das Drehorgan 28, die Halteorgane 29, 30 und die Federn 31, 32 zusammen eine Einwegkupplung, so daß die Drehung der Trommel in der Richtung des Pfeils d die Halteorgane 29 und 3O mehr gegen die Keilabschnitte drücken läßt, um dadurch das Drehorgan 28 mit der Trommel 25 zu drehen. Wird demgegenüber die Trommel 25 in der Richtung entgegengesetzt dem Pfeil d gedreht, werden die Halteorgane 29 und 30 in der Richtung zum Zurückziehen von den keilförmigen Abschnitten bewegt, so daß das

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Drehorgan 28 nicht der Drehung der Trommel 25 folgen kann, wodurch es sich selbst in einer stationären Stellung hält. In anderen Worten, die Einwegkupplung ist so gestaltet, daß die Drehung des Zahnrades 24 in der Richtung des Pfeils d eine Drehung des Drehorgans 28 verursacht, jedoch die Drehung des Zahnrades 24 in entgegengesetzter Richtung zum Anhalten des Drehorgans 28 führt.

Eine Schraubbohrung 33 verläuft zentral durch das " Drehorgan 28, und eine Drehspindel 35 ist in die Schraubbohrung 33 über eine in dem Wagen 11 gebildete öffnung eingeschraubt. Die Drehspindel 35 besitzt einen an ihrem mittleren Abschnitt angebrachten Flansch 36, und der obere Teil der Spindel oberhalb des Flanschs 36 ist als Quadratstange zur sicheren Aufnahme der Rolle 14 gebildet, die eine komplementäre Quadratöffnung 37 besitzt.

Der somit den Thermalkopf und das Druckband tragende Wagen 11 ist auf der Schiene 16 verschiebbar angeordnet, deren gegenüberliegende Enden durch Seitenplatten 38 und 39 drehbar getragen werden. Die Zahnplatte 23 ist parallel zu der Schiene 16 angeordnet, und diese beiden Organe sind durch Befestigungsplatten 40 und 41 derart miteinander verbunden, daß sich . die Zahnplatte stets in kämmendem Eingriff mit dem Zahnrad 24 befindet.

Zwischen den Seitenplatten 38 und 39 und in diesen drehbar gelagert erstreckt sich eine Rolle 42 zum Umlenken

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des Aufzeichnungspapiers, und unterhalb der Rolle 42 ist eine Transportrolle 43 angeordnet, die ebenfalls an den Seitenplatten 38 und 39 drehbar gelagert ist. Ein Halteorgan 44 erstreckt sich längs des Bewegungswegs des Thermalkopfes und ist mit seinen gegenüberliegenden Enden an den Seitenplatten befestigt. Das Halteglied 44 besitzt ein elastisches Organ 45 (Belag) aus Gummi, Filz oder dergleichen Material, das auf der Seite angebracht ist, die dem Thermalkopf zügewandt ist. Eine Bahn Aufzeichnungspapier 46, auf der die Aufzeichnung durch den Thermalkopf vorzunehmen ist, kann nach unten und dann nach oben über die Papiertransportrolle 43 und ferner zwischen dem Federorgan 45 und dem Thermalkopf geführt werden. Es ist ein Papiertransportmotor 47 vorgesehen, der die Papiertransportrolle 43 über einen Riemen 50 antreibt, der eine Riemenscheibe 48 auf der Welle des Motors 47 mit einer Riemenscheibe 49 auf der Papiertransportrolle 43 verbindet, wodurch das Aufzeichnungspapier in einer Richtung angetrieben wird.

Zum Bewegen des Wagens ist ein Impulsmotor 51 vorgesehen, der eine auf seiner Drehwelle befestigte Riemenscheibe 52 aufweist. Eine andere Riemenscheibe 53 ist auf einem Abschnitt der Seitenplatte 38 drehbar angeordnet. Ein Stück Draht 54 verbindet die beiden Riemenscheiben 52 und 53, und ein Ende des Drahts 54 ist an dem Wagen 11 befestigt, so daß die Drehung des Impulsmotors 51 (Taktmotor) die Bewegung des Wagens 11 längs der Schiene 16 veranlaßt.

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Eine Feder 55 ist an einem Ende der Zahnplatte 23 befestigt und zwischen dieser und einem von der Seitenplatte 39 nach innen ragenden Arm vorgesehen, um die Zahnplatte nach oben vorzuspannen. An einem Ende der Zahnplatte ist ein Plunger 56 befestigt, der bei Energierung die Zahnplatte 23 nach unten gegen die Kraft der Feder 55 anziehen kann. Es ist zu bemerken, daß bei nichtenergiertem Zustand des Plungers die Schiene 16 durch die Federwirkung im Gegenuhrzeigersinn vorgespannt ist, um den Thermalkopf in Druckberührung mit dem Druckpapier bei dazwischenliegendem Druckband zu halten.

Das Druckband 13 wird nunmehr im Detail beschrieben. Das Druckband oder Organ 13 besitzt eine wärmebeständige Stützschicht, die mit einem dünnen Film klebenden Harzes beschichtet ist, das einen niedrigen Schmelzpunkt besitzt und durch zugeführte Wärme schmelzbar ist; die Stärke des Films liegt im Bereich von einigen Mikron bis zu einigen zehn Mikron. Der hier verwendete Ausdruck"klebendes Harz" bedeutet ein thermoplastisches Harz, welches bei Raumtemperatur selbst keine Haftfähigkeit besitzt, jedoch bei niedrigen Temperaturen (beispielsweise von 800 C bis etwa 100⁰C) zur Herbeiführung von Klebeigenschaften schmelzbar ist, beispielsweise Harzwerkstoffe mit niedrigem Schmelzpunkt, wie Phenolharz, Maleinsäureharz, Kollophonium, Epoxyharz usw. (kommerziell verfügbar als "Steabelite" von Herculuspowder CO. oder "EPICOAT 1004" von Shell Oil Co.).

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In der vorliegenden Erfindung wurde das Druckband präpariert durch gleichförmiges Mischen von 5 Gramm Steabelite, 1 Gramm H. B. B.Farbstoff (Handelsname von Orient Kasei Co.) und 50 Millimetern Methyl-Äthyl-Keton sowie durch Aufbringen einer dünnen Schicht dieser Mixtur auf einen Film aus Myler (Handelsname für Polyäthylen-Terephthalat), der eine Dicke von 6 bis 9 Mikromillimeter hat. Ein solches Druckband kann in enge Berührung mit dem Aufzeichnungspapier gebracht werden und nichts kann darauf aufgezeichnet werden unter bloßem Druck; die Aufzeichnung darauf ist jedoch nur möglich, wenn das Band unter Druck erhitzt wird.

Wenn das so ausgestattete Druckband in eine Lage gebracht wird wie in Fig. 3C gezeigt, wo die klebefähige Kunststoffschicht 57 sich in engem Kontakt befindet mit dem Aufzeichnungsmedium 46, während die Grundschicht 58 in enger Berührung mit dem Thermalkopf 18 steht, und wenn ein elektrischer Strom für 10 bis 20 Millisekunden auf eine beliebige der Inseln 59., 59-,» 59₃ usw. einwirkt, wird der Thermalkopf in der erwählten Insel eine Oberflächentemperatur von ungefähr 200°C erreichen; diese Hitze wird über die Grundschicht wirksam, um den Bereich des klebenden Harzes 57 zu schmelzen, der mit der erwählten Insel korrespondiert, so daß das klebefähige Harz in diesem Bereich an dem Aufnahmepapier 46 haften wird. Die Temperatur des Thermalkopfes wird unter den Schmelzpunkt des Harzes sinken, nachdem die Stromzufuhr 4 bis 10 Millisekunden unterbrochen ist, und gleichlaufend damit wird auch der Teil des klebefähigen Harzes, welcher

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jetzt auf dem Aufzeichnungspapier 46 liegt, verfestigt um das Drucken eines Schriftzeichens oder Symbols zu vervollständigen. Danach kann der Thermalkopf 18 von dem Taktmotor in der Richtung des Pfeiles in Figur 3E bewegt werden, während die Grundschicht 58 des Druckbandes fortlaufend von dem Aufzeichnungspapier getrennt werden kann. Auf diese Weise kann nur ein Teil des geschmolzen gewesenen klebefähigen Harzes erhärten, um auf dem Aufzeichnungspapier 46 zu verbleiben in der Art wie in Figur 3E gezeigt. Wenn sich der Registrierapparat gemäß Figur 1 in seinem Druckzyklus befindet, während dem der Plunger 56 sich in seinem nicht beaufschlagten Zustand befindet oder der Wagen 11 in der Richtung des Pfeiles b.· bewegt wird, wird die Schiene 16 von der Feder 55 entgegen dem Uhrzeigersinn vorgespannt, so daß sich der Thermalkopf mit dazwischenliegendem Druckband 13 in Druckberührung mit dem Aufzeichnungspapier 46 befindet.

In dieser Position kann ein Signal für selektives Erregen (unter Strom setzen) der Inseln des Thermalkopfes über den Strang 22 für eine vorbestimmte Zeitdauer angelegt werden, wonach der Taktmotor 52 eingeschaltet werden kann, um den Wagen 11 in der Richtung des Pfeiles b um einen Betrag zu bewegen, der einem gedruckten Schriftzeichen entspricht, wobei das Zahnrad 24, welches mit der Zahnstange 23 in Eingriff steht, in der Richtung des Pfeiles d gedreht wird. Da die Einweg-Kuppiung, die mit dem Zahnrad 24 verbunden 1st/ die Rotation in der Sichtung des Pfeiles d auf d"en Rotationskörper 28 Vie vorstehendebemerkt überträgt _ρ rotiert auch die

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Drehspindel 35, um die Aufnahmespule 14 in der Richtung des Pfeiles d zu drehen, um dadurch das Druckband 13 entsprechend dem Betrag der Bewegung des Wagens 11 aufzunehmen.

Wenn durch Wiederholen des oben beschriebenen Verfahrens ein Zeilendruck ausgeführt ist, kann der Plunger 56 beaufschlagt werden, um die Schiene 16 im Uhrzeigersinn gegen die Kraft der Feder 55 zu drehen, so daß der Wagen als Folge im Uhrzeigersinn um die Schiene 16 gedreht wird, um den Thermalkopf von dem Aufzeichnungspapier zu trennen, während er einen engen Kontakt mit dem Druckglied hält.

An dem Taktmotor 51 kann dann ein Fahrsignal angelegt werden, um den Wagen 11 in der Richtung entgegen dem Pfeil b zu bewegen, während der Motor 47 angelassen werden kann, um das Aufzeichnungspapier um einen Betrag entsprechend einer Druckzeile weiter zu ziehen.

Wenn der Wagen 11 so zu seiner äußersten linken Endposition wie in Figur 1 gezeigt bewegt wird, werden der Taktmotor 51 und der Plunger 56 ausgeschaltet, um dem Thermalkopf zur Vorbereitung für den nächsten Druckzyklus zu gestatten, wieder gegen das Aufzeichnungspapisr mit dem Druckglied dazwischen gedrückt zu werden. Das Zahnrad 24 bleibt im Eingriff mit der Zahnstange 23 sogar während des beschriebenen Linkszuges des Wagens 11; jedoch wird die Rotationsspindel während besagtem Linkszug durch die Einwegkupplung am Rotieren gehindert.

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Figur 5 illustriert eine andere Ausführungsform des Registrierapparats gemäß der vorliegenden Erfindung. Eine Schiene 52 erstreckt sich zwischen Seitenplatten 50 und 51, in denen sie drehbar gelagert ist, und eine weitere Schiene 53 erstreckt sich allgemein parallel zu der Schiene 52. Diese zwei Schienen 52 und 53 sind durch Fixierplatten 54 und 55 in einem vorbestimmten Abstand miteinander verbunden. Ein Wagen 56 ist auf diesen Schienen verschiebbar montiert und trägt fest auf sich ein Halteglied 57 , an welchem ein Thermalkopf befestigt ist, und eine Einwegrolle 58, die aus einer rotierbaren Einwegtrommel "besteht, die bedeckt ist mit einem elastischen Material wie Gummi oder dergleichen. Ein Hebel 59 ist drehbar gelagert auf dem Wagen 11 mittels eines Stiftes 60. Eine Klemmrolle ist drehbar gelagert auf einem Teil des Hebels 60 und in Eingriff mit der Einweg-Rolle 58 durch eine (nicht gezeigte) Feder vorgespannt.

Der Thermalkopf" isb auf dem Halteglied 57 montiert in der gleichen Weise wie im Hinblick auf Figur 2A beschrieben? auch kann er mit einem elektrischen Signal über einen Strang 62 beaufschlagt werden. Der Thermalkopf ist versehen mit Druckbandführungsnuten ähnlich jenen, die im Hinblick auf die vorstehende Ausführungsform beschrieben sind.

Ein Paar aus einer Versorgungsspule 63 und einer Aufnahmespule 64 ist für eine Länge des Druckbandes 65 vorgesehen. Das Druckband 65 kann von der Versorgungsspule 63 zugeführt werden, wobei es Führungsrollen 66, 67 passiert

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und dann über den Thermalkopf und zwischen der Einweg-Rolle 58 und der Klemmrolle 61 weiterläuft, wonach das Band über Führungsrollen 68, 69 auf die Aufnahmespule 64 läuft, Mittel zum Halten des Druckbandes dazwischen sind vorgesehen im Bereich der Führungsrolle 68. Solche Mittel können bestehen aus einem Reibglied 70 aus Gummi oder ähnlichem Material, welches verbunden ist mit einem nicht gezeigten feststehenden Teil, wie z.B. dem Rahmen oder dergleichen; ein zweites Reibglied 73 ist an einem schwenkbaren Hebel 72 gegenüber dem Reibglied 70, derart angebracht, daß es dem Druckband erlaubt, dazwischen durchzulaufen. Der Hebel 72 ist schwenkbar um einen Stift Eine Feder 74 ist befestigt an einem Ende des Hebels 72, um diesen Hebel entgegen dem Uhrzeigersinn um den Stift 71 vorzuspannen, d.h. für Rotation in einer solchen Richtung, daß das Reibglied 73 von dem anderen Reibglied 70 wegbewegt wird. Eine elektromagnetische Einrichtung 75 ist vorgesehen gegenüber einem anderen Teil des Hebels 72, so daß der Elektromagnet bei Erregung den'Hebel 72 im Uhrzeigersinn drehen kann, um dadurch die beiden Reibglieder 70 und 73 zu veranlassen, das Druckband fest zwischen sich zu halten.

Eine Feder 76 ist befestigt mit einem Ende auf einem Teil der Schiene 53 und mit dem anderen Ende an einem Rahmen 76, um die Schiene 53 in Richtung des Pfeiles e vorzuspannen, d.h. die Schiene 52 im Uhrzeigersinn vorzuspannen. Ein weiterer Plunger 78 ist befestigt an einem Teil der Befestigungsplatte 54, so daß der Plunger bei Energierung die Schiene 53 in eine Richtung entgegen derjenigen des Pfeils ε drücken

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— 9Ω — -

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kann; d.h. so, daß die Schiene in einer Richtung entgegen dein Uhrzeigersinn gedreht wird.

Ein elastisches Glied 79 aus Gummi, Filz oder dergleichen Material ist vorgesehen an einer Stelle, wo der Thermalkopf auf dem Halteglied 57 dagegen drückte wenn der Wagen 56 entlang den Schienen 52 und 53 bewegt wird. Ein Draht 80, dessen eines Ende mit dem Wagen 56_verbunden ist, ist um eine Riemenscheibe 82 geschlungen, die sich an einem Taktmotor befindet, so daß der Wagen 56 entlang den Schienen 52, 53 bewegt werden kann durch den Antrieb des Taktmotors 81. Mit dem Bezugszeichen 83 ist eine Bahn voa Äufzeichnungspapier bezeichnet, welche das gewöhnliche benutzte ebene Papier anstelle von Spezialpapier wie z.B. wärmeempfindliches Papier sein kann.

In dem Registrierapparat der beschriebenen Bauweise wird während des Aufnahmetaktes der Elektromagnet 75 erregt, um die Reibglieder 70 und 73 zu veranlassen,, das Druckband 65 zwischen sich zu halten, während der Plunger 78 unbeaufschlagt ist. Auf diese Weise wird der Wagen 56 für eine Drehung entgegen dem Uhrzeigersinn um die Schiene 52 angeregt, um dadurch den nicht gezeigten Thermalkopf gegen das Aufzeichnungspapier 83 mit dazwischenliegendem Druckband 65 zu drücken.

Wenn ein Signal über den Strang 62 an eine ausgewählte Insel in dem Thermalkopf angelegt wird, so erfolgt dort genau die gleiche Operation wie vorstehend bezüglich

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der Figur 3 beschrieben, wobei das klebefähige Harz auf dem Druckband 65 in der ausgewählten Insel schmilzt und mit dem Aufzeichnungspapier verklebt. Nachdem das Signal über eine vorbestimmte Zeitspanne fortdauerte, wird der Taktmotor 81 eingeschaltet, um den Wagen 56 um einen vorbestimmten Betrag (wie aus Figur 5 ersichtlich) nach rechts zu bewegen; das Druckband 65 bleibt jedoch unbeweglich stehen zwischen den Reibgliedern 70 und 73, und die Einwegrolle 58 sowie die Klemmrolle 61 werden in der Richtung des Pfeiles gedreht, um den benutzten Abschnitt des Druckbandes von dem Aufzeichnungspapier zu trennen. Der Apparat ist jetzt bereit zum Drucken des nächsten Zeichens oder Symbols. Wird über den Strang 62 ein Antriebssignal wieder an eine andere ausgewählte Insel in dem Thermalkopf angelegt, spielt sich das gleiche Verfahren wie das oben beschriebene ab, um eine Druckoperation zu bewirken. Auf diese Weise werden aufeinanderfolgende Zeichen gedruckt, bis eine Druckzeile vollständig ist, worauf der Plunger 73 beaufschlagt wird, um den Thermalkopf von dem Aufzeichnungspapier abzuheben, während der Elektromagnet 75 ausgeschaltet wird, um das Druckband aus dem Halt zwischen den Reibgliedern 70 und 73 freizugeben.

In dieser Position wird der Taktmotor 81 eingeschaltet, um den Wagen 56 nach links zu fahren. Da die Rolle 58 nur in einer Richtung rotierbar ist und nicht in der anderen Richtung, wirkt diese Rolle 58 mit der Rolle 61 zusammen, um das Druckband 65 dazwischenzuhalten. So bewirkt das Bewegen des Wagens 56 nach links, daß das Druckband von der Spule 63 abläuft« Da die andere Spule 64 von einem nichtgezeigten Mechanls-

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mus in der Richtung zur Aufnahme des Druckbandes angetrieben wird, können die folgenden Teile des Druckbandes, welches mit der Bewegung des Wagens 56 nach links transportiert wird? auf die Spule 65 aufgenommen werdenο

Während eines solchen Linkszuges des Wagens 56 wird das Aufzeichnungspapier um einen Betrag ₀ der einer Druckzeile entspricht, durch ein nicht gezeigtes Mittel aufwärtsgezogen.

Wenn der Wagen 56 in seine äußerste linke Endlag© kommt, wird der Elektromagnet 75 wieder erregt? um die Reibglieder 70 und 73 zu veranlassen„ das Druckband 65 zwischen sich zu halten, während der Plunger 78 freigegeben wird? um zu gestatten, daß der Thermalkopf mit dazwischenliegendem Druckband gegen das Aufzeichnungspapier gedrückt wird=, Es ist nun möglich, eine neu® Druckgeil® svl'starten, indem @in Antriebssignal von dem Strang 62 aa den Thermalkopf gegeben wird.

Die Figuren 6 und 7 illustrieren noch ein© weitere Ausführungsforra des Registriergeräts gemäß der vorliegenden Erfindung, in welcher Drucken auf das Äufsgeieteragspapier nur erfolgen kann.mit der Nachschubbewegung· des Papiers Bad des Druckgliedes.

In dieser Ausfuhrungsform_ff wie in Figur 6,gezeigt ₀ ist eine Mehrzahl von Thermalkopfen 90„ die arazahimäßig den

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Zeichen oder Symbolen entspricht, die in einer Zeile gedruckt werden sollen, angeordnet auf einem einzigen Halteglied 91, um eine exothermische Einheit zu bilden. Noch spezifizierter ausgedrückt, ist die Thermalkopfanordnung, wie in Figur 6 gezeigt, ausschließlich für den Gebrauch in numerischem Drucken bestimmt; sie enthält eine Reihe von " 8 "-förmigen Elementen, von denen jedes separat erregbare, unabhängige Inseln enthält, die in einer gemeinsamen Ebene formiert sind und die einem Schriftzeichen entsprechen. Derartige Thermalkopf e 90, die jeweils " 8 "-förmige Elemente besitzen, sind mit dem Halteglied 91 verbunden, das aus Aluminium oder aus einem anderen guten Wärme- und Elektrizitätsleiter hergestellt sein kann; weiterhin ist ein Strang 92 vorgesehen für die Abgabe elektrischer Signale an den Thermalkopf. So ist eine exothermische Einheit gebildet, die generell mit dem Bezugszeichen 93 versehen ist.

Gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist diese exothermische Einheit 93 an einem nichtgezeigten Rahmen oder dergleichen befestigt; weiterhin ist ein elastisches Glied 97 fest angeordnet gegenüber dem Thermalkopf der Heizeinheit. Eine Bahn von Aufzeichnungspapier 95, frei von jedem wärmeempfindlichen Material und ein Druckglied 96, ähnlich dem oben beschriebenen, werden in überlapptem Zustand zu einer Papiertransportrolle 94 geführt, so daß das Aufzeichnungspapier und das Druckglied eingeschoben werden zwischen den Thermalkopf 90 und das elastische Glied 96, wobei das Druckglied berührt wird von dem Thermalkopf, und das Aufzeichnungs-

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papier von dem Druckglied. Die Papiertransportrolle 94 ist dirket verbunden mit einem Taktmotor 98 und hat eine Riemenscheibe 99, die auf einem Teil davon montiert ist. Die Riemenscheibe 99 ist verbunden mit einer Riemenscheibe 101 auf einer Druckgliedaufnahme-Rolle 100 durch einen Riemen 102, so daß das Einschalten des Taktmotors 98 das Aufzeichnungspapier und das Druckglied veranlaßt, zwischen die Thermalkopfanordnung 90 und das elastische Glied 97 eingeführt zu werden, und das Druckglied nachdem es die Thermalkopfanordnung passiert hat, auf die Aufnahmerolle 100 gespult wird.

Sollen Fahrsignale für eine ganze Zeile gleichzeitig über den Strang 92 angelegt werden und danach der Taktmotor eingeschaltet werden, um das Aufzeichnungspapier um den Betrag entsprechend einer Druckzeile zu heben, dann kann daher die gedruckte eine Zeile nach oben verschoben werden, wobei die nächste ungedruckte oder blanke Zeile gegenüber der Thermalkopfanordnung zu liegen kommt und der gebrauchte Teil des Druckgliedes von der Rolle 100 aufgenommen wird; so wird der Apparat vorbereitet, um eine neue Zeile zu drucken. Auf diese Weise kann eine Druckzeile gleichzeitig verwirklicht werden durch gleichzeitiges Anlegen mehrerer Drucksignale an den ganzen Thermalkopf über den Strang 92.

In dem gerade oben beschriebenen Aufzeichnungsapparat läuft der Druckzyklus weiter während der Operationszeit, wobei die Thermalkopfanordnung bei dazwischenliegendem Druckglied kontinuierlich gegen das Aufzeichnungspapier gedrückt wird. 30 9 8 U T/08 8 5

Ein erfindungsgemäßer Registrierapparat bzw. Aufzeichnungsgerät des nichtschlagenden Typs enthält einen Thermalkopf, der eine Mehrzahl von Inseln hat,die generell in einer gemeinsamen Ebene angeordnet sind und die wärmemäßig unabhängig sind und separat und selektiv erhitzt werden können. Der Apparat verwendet ein Druckglied, das zusammengesetzt ist aus einer hitzebeständigen Grundschicht und aus einem dünnen Film eines klebefähigen Harzes mit niedrigem Schmelzpunkt, welches auf der Grundschicht angeordnet ist; weiterhin verwendet er eine Bahn Aufzeichnungspapier, das frei ist von jeglichem wärmeempfindlichen Material. Wenn der Thermalkopf und das Aufzeichnungspapier relativ zueinander in einer Richtung bewegt werden, wird das Druckglied in enge Berührung gebracht sowohl mit dem Thermalkopf wie auch mit dem Aufzeichnungspapier. In dieser Lage können die Inseln in dem Thermalkopf selektiv erhitzt werden um darin das klebefähige Harz zu schmelzen und das geschmolzene Harz auf das Aufzeichnungspapier zu übertragen, wobei auf diese Weise ein Druck auf dem Aufzeichnungspapier verwirklicht wird. Der Thermalkopf kann eine Anordnung von mehreren Thermalkopfen sein, die in einer /Reihe angeordnet sind, um so eine Druckzeile zu definieren.

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Claims

2315228 Patentansprüche

1. Aufzeichnungsapparat, gekennzeichnet durch einen Thermalkopf (18), der eine Mehrzahl von Inseln (55J₁,- 59₂ usw.) hat, die generell angeordnet sind in einer gemeinsamen
Ebene, wobei die Inseln (59., 59- usw.) wärmemäßig unabhängig voneinander sind und separat und selektiv erhitzt
werden können, ein Druckglied (13, 65) , welches zusammengesetzt ist aus einer hitzebeständigen GrundscKicht (58) und einem dünnen Film, der gebildet ist aus einem klebefähigen Harz (57) mit niedrigem Schmelzpunkt, welches auf der Grundschicht angeordnet ist; und eine Bahn Aufzeichnungspapier

(46) frei von jeglichem Material, welches für Färbung wärmeempfindlich ist, wodurch während relativer Bewegung des
Thermalkopfes (18) und des Aufzeichnungspapiers (46) in
einer Richtung das Druckglied (13) in enge· Berührung sowohl mit dem Thermalkopf (18) wie auch mit dem Aufzeichnungspapier

(46) gebracht wird, und· in dieser Lage die Inseln (5S₁, 59₂ usw.) im Thermalkopf (18) selektiv erregt werden können,
um das klebefähige Harz zu schmelzen und es auf das
Aufzeichnungspapier (46) zu übertragen.

2. Aufzeichnungsapparat nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum Hin- und Herbewegen des Thermal- kopfes (18) entlang dem Aufzeichnungspapier (46).

3. Aufzeichnungsapparat nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch einen Wagen (11) , der den Thermalkopf (18)

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auf sich trägt; eine Schiene (16) , die den Wagen (11) trägt für gleitende Bewegung auf ihr und zur Begrenzung des Weges der Bewegung des Wagens (11) ; Mitteln zum Drücken wenigstens des Druckglieds Cl3) in enge Berührung mit dem Aufzeichnungspapier und Mitteln zum Trennen wenigstens des Druckglieds

(13) von dem Aufzeichnungspapier (46); wodurch während des Zyklus der Bewegung des Wagens (11) auf der Schiene (16) in einer Richtung das Druckglied (13) in enge Berührung sowohl mit dem Aufzeichnungspapier (46) wie auch mit dem Thermalkopf (18) gebracht wird, um die Inseln (59, , 59₂ usw.) in dem Thermalkopf (18) selektiv zu erregan, wobei jedoch während des Zyklus der Bewegung des Wagens (11) in der anderen Richtung das Druckglied (13) von dem Aufzeichnungspapier

(46) getrennt wird.

4. Aufzeichnungsapparat gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckglied (13) gewunden ist und getragen wird auf dem Wagen (11) und während des erstgenannten Zyklus der Bewegung des Wagens (11) das Druckglied

(13) benachbart dem Thermalkopf (18) relativ zu letzterem bewegt wird.

5. Aufzeichnungsapparat gemäß Anspruch 3, gekennzeichnet durch ein gezahntes Glied (23) , das entlang der Schiene (16) angeordnet ist, und einer Spule (14) zum Aufnehmen des Druckgliedes (13) , die auf dem Wagen (11) angeordnet ist, wobei die Spüle (14) über eine Einwegkupplung mit einem Zahnrad (24) verbunden ist, welches mit dem ge-

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zahnten Glied (23) in Eingriff steht, so daß die Spule (14) nur rotierbar ist, wenn der Wagen (11) in der besagten Richtung bewegt wird.

6. Aufzeichnungsapparat nach Anspruch 3.oder 4, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum Ausdehnen des Druckgliedes (13), entlang dem Aufzeichnungspapier (46); eine Einrichtung, die einen Teil des Druckgliedes (13), der von dem Thermalkopf (18) überfahren wird, in engen Kontakt mit dem Aufzeichnungspapier (46) bringt, und eine Einrichtung zum Trennen eines Teils des Druckgliedes (13) , der schon von dem Thermalkopf (18) überfahren wurde, von dem Aufzeichnungspapier (46) .

7. Aufzeichnungsapparat nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (58, 61) zum Fixieren des Druckgliedes (13, 65), das sich entlang dem Aufzeichnungspapier (83) erstreckt, gegen Bewegung in der einen Richtung, wenn der Wagen (11) in der einen Richtung bewegt wird.

8. Aufzeichnungsapparat nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch eine Einrichtung, die auf dem Wagen (56) vorgesehen ist zum Halten des Druckgliedes (65) in eingeklemmtem Zustand während der Bewegung des Wagens (56) in der anderen Richtung.

9. Aufzeichnungsapparat nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum Ausdehnen des Druckgliedes (65) entlang dem Aufzeichnungspapier (83); ein Paar gegenüberlie-

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gender Klemmglieder (70, 73) zum Festhalten des Druckgliedes (65); eine Einrichtung zum Steuern des Haltens der Klemmglieder (70, 73), und Rollen (61; 66-69) mit einer Einwegrotationsrolle (58), die auf dem Wagen (56) angeordnet ist, um das Druckglied (65) dazwischen zu halten.

10. Aufzeichnungsapparat nach einem der Ansprüche 1 bis 9, gekennzeichnet durch eine Mehrzahl von in einer Reihe in einer fixierten Lage angeordneten Thermalköpfen (90) zur Definierung einer Druckzeile.

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L e e r s e i t e