EP1389534A2 - Drucker mit einer Schneidvorrichtung für Papierbahnen - Google Patents

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EP1389534A2
EP1389534A2 EP03013775A EP03013775A EP1389534A2 EP 1389534 A2 EP1389534 A2 EP 1389534A2 EP 03013775 A EP03013775 A EP 03013775A EP 03013775 A EP03013775 A EP 03013775A EP 1389534 A2 EP1389534 A2 EP 1389534A2
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EP
European Patent Office
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cutting
paper web
cutting wheel
cutting device
printer
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Wendelin Weber
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Psi Printer Systems international
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    • B26D—CUTTING; DETAILS COMMON TO MACHINES FOR PERFORATING, PUNCHING, CUTTING-OUT, STAMPING-OUT OR SEVERING
    • B26D1/00—Cutting through work characterised by the nature or movement of the cutting member or particular materials not otherwise provided for; Apparatus or machines therefor; Cutting members therefor
    • B26D1/01—Cutting through work characterised by the nature or movement of the cutting member or particular materials not otherwise provided for; Apparatus or machines therefor; Cutting members therefor involving a cutting member which does not travel with the work
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B26—HAND CUTTING TOOLS; CUTTING; SEVERING
    • B26D—CUTTING; DETAILS COMMON TO MACHINES FOR PERFORATING, PUNCHING, CUTTING-OUT, STAMPING-OUT OR SEVERING
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    • B26D5/02—Means for moving the cutting member into its operative position for cutting
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    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
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    • B41J11/00—Devices or arrangements  of selective printing mechanisms, e.g. ink-jet printers or thermal printers, for supporting or handling copy material in sheet or web form
    • B41J11/66—Applications of cutting devices
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    • B41J11/70—Applications of cutting devices cutting perpendicular to the direction of paper feed
    • B41J11/706—Applications of cutting devices cutting perpendicular to the direction of paper feed using a cutting tool mounted on a reciprocating carrier

Definitions

  • matrix printers For printing on record carriers, especially of endless paper webs or Form sets, mostly matrix printers, preferably dot matrix printers are used whose print head is moved transversely to the feed of the paper web.
  • the printhead is at these printers in a carriage-like carrier controlled by a motor, which is arranged on a support axis parallel to the abutment covered with the paper web is.
  • the print head in the carriage is provided with a drive by means of suitable Controlled sensors, the distance of the print head to the paper web, the so-called Pressure gap is set.
  • the object of the invention is to utilize this known technology to build a printer with little technical effort, light weight and low wear the different tasks in terms of processing speed, the types of paper and the strength of the form sets, recorded and upgrading to a printer with a cutter while maintaining high accuracy and with little time delay and without additional electronic components.
  • a swivel-mounted knife holder enables movement the cutting wheel in the operating position, with little effort.
  • the slider is unloaded after locking.
  • the slide is the reset by the return spring moved from the cutting position to the printing position.
  • As a cutting edge for the cutting wheel is a blade used to make a smooth cut of the paper web results in a long service life.
  • a cutting device of high reliability that can easily be attached to a printing unit.
  • the complete cutting device consisting of the cutting blade arranged parallel to the pressure abutment and the cutting knife pivotally attached to the carriage is moved of the carriage against a stop arranged on the side of the paper web into a die Operating position separating paper web pivoted, then through parts of the printhead locked in this operating position and after the cut by the movement of the carriage against a stop on the other side of the paper web from which Operating position is pivoted back.
  • the cutting device is advantageously constructed as a structural unit, so that it can be attached to the Carriages for the print head should preferably be attached with self-locking parts can.
  • FIG. 1 shows a carriage with a built-in printhead and an attached cutting device, the on a carrier, not shown, in the printer parallel to the abutment the print head is moved.
  • Fig. 2 shows a complete cutting device as a unit for attachment to the Carriage of the printhead.
  • FIG. 3 shows essential elements of the cutting device in a detail enlargement and their interaction.
  • Fig. 4 shows the operation of the cutting device, controlled in three views by the movement of the sled.
  • the carriage for moving the print head consists of a housing for receiving of the print head recognizable on the cooling fins 1.
  • the carriage housing 2 consists of a stable frame 2 and the guide sleeve 3 from the not shown Carrier axis is penetrated and guided for the printing movement.
  • Parallel to the guide sleeve 3 is the pressure abutment 4 for the print head 1 in the printer housing arranged over which the paper web 21 is moved.
  • the cutting device attached to the housing of the carriage 2 uses a cutting wheel 5 the knife holder 7 against a cutting blade associated with the pressure abutment 4 11 can be swung out.
  • the knife holder 7 is in the bearing 16 pivotally supported and coupled to a slider 22 through which the knife holder 7 with a movement of the button 6 against parts of the paper lying to the side printer housing not shown is swung out. With that comes the cutting wheel 5 in the operating position in which it is used to separate the paper web on the cutting blade 11 is present.
  • the carriage 2 moves the button 6 of the cutting device against a rigid housing part of the printer, the slide 22 is pushed back against the force of the spring 8. This movement is transmitted to the knife holder 7 via the coupling in the elongated hole 25.
  • the knife holder 7 pivots during this movement about the bearing 16 and brings so that the cutting wheel 5 in the operating position for cutting the paper web 21st
  • the cutting wheel 5 has a shoulder 15 on the rear molded on. Furthermore, this representation shows that in the pressure abutment Alu profile 4 inserted cutting blade 11, which with the pivoted into the operating position Cutting wheel 5 forms the cutting tool. In the operating position, this applies Cutting wheel 5 in a joint or groove 20 into the aluminum forming the pressure abutment - Profile 4 is molded. A shape 21 of the profile 4 provides support for the Paper web 26 in the cutting area. A high-quality bearing 24 connects the cutting wheel 5 with the knife holder 7.
  • a band-shaped rail 12 arranged as a hold-down is preferably designed as a leaf spring.
  • the cutting wheel 5 goes for the cutting operation in the operating position, the shoulder 15 formed on the cutting wheel presses the hold-down device 12 against the paper web 26 and thus holds it at least over one Run-up distance of the cutting wheel 5 on the profile 4 forming the pressure abutment.
  • hold-down device 12 When the cutting tool returns and in printing operation, the shoulder 15 with the Cutting wheel 5 lifted off hold-down device 12. Lifts by its own bias the hold-down device 12 from the paper web 26, so that this between the hold-down device 12 and can pass through the profile 4 freely. To compensate for different paper thicknesses hold-down devices with different preload can be used, which look like 1 can also form layers.
  • a button 17 detects the position of the print head, which only allows the cutting wheel 5 to be locked in the operating position if the Printhead is in the set print distance.

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Abstract

Ein Drucker für vorzugsweise Papierbahnen (21) mit einem quer zur Papierbahn auf einem Schlitten (2) bewegten Druckkopf (1) und einer mit dem Druckkopf (1) bewegten Schneidvorrichtung, besteht aus einem Schneidrad (5) und einer parallel zum Druckwiderlager (4) angeordneten Gegenschneide. Die Schneidvorrichtung ist mit einem Schieber (22) versehen, durch den bei einem Anschlag an eine Begrenzung ein am Schlitten (2) schwenkbar gelagerter Messerhalter (7) mit dem Schneidrad (5) in eine Betriebsposition bewegt und in dieser Stellung bis zum Abschluss des Schneidvorganges verriegelt bleibt. Die Gegenschneide zum Schneidrad (5) ist als Klinge (11) ausgebildet und im Druckwiderlager (4) so gehaltert, dass sie eine Schnittmulde (20) bildet. Zumindest im Randbereich der Papierbahn (21) oberhalb des Druckwierlagers (4) ist eine bandförmige, vorzugsweise federelastische Schiene (12) angeordnet, die im Schneidbetrieb gegen die Papierbahn (26) gedrückt wird. <IMAGE>

Description

Zum Bedrucken von Aufzeichnungsträgern, insbes. von Endlos - Papierbahnen oder Formularsätzen, werden meist Matrix - Drucker, vorzugsweise Nadeldrucker eingesetzt deren Druckkopf quer zum Vorschub der Papierbahn bewegt wird. Der Druckkopf ist bei diesen Druckern in einem von einem Motor gesteuerten, schlittenartigen Träger gelagert, der auf einer Trägerachse parallel zu dem mit der Papierbahn belegten Widerlager angeordnet ist. Zur Einstellung des Druckspaltes in Abhängigkeit der Dicke der Papierbahn, ist der Druckkopf im Schlitten mit einem Antrieb versehen, durch den von geeigneten Sensoren gesteuert, der Abstand des Druckkopfes zur Papierbahn, der sogenannte Druckspalt eingestellt wird.
In vielen Fällen werden keine bedruckten und gefalteten Endlosbahnen, sondern Einzelblätter oder einzelne Formularsätze benötigt. Die bedruckte Bahn muss dann durch ein dem Drucker nachgeschaltetes Schneidgerät oder durch eine dem Drucker zugehörige Schneidvorrichtung in Einzelblätter oder Formularsätze geschnitten werden. Diese bekannten Schneideinrichtungen sind meist als selbständig betriebsfähige Einheiten aufgebaut, die an den Drucker angebaut und von diesen gesteuert werden können.
Da der Schlitten mit dem Druckkopf ohnehin durch einen gesteuerten Antrieb quer zur Papierbahn bewegt wird, ist es zur Einsparung zusätzlicher Aggregate zweckmässig, diesen Antrieb bzw. die Bewegung des Schlittens, zum Schneiden der Papierbahn auszunutzen.
Hierfür ist es bekannt, den Halter für den Druckkopf mit einer Schneidvorrichtung auszustatten, so dass der bedruckte Teil der Papierbahn durch die vom Schlitten bewegte Schneidvorrichtung getrennt werden kann.
Aus der DE 35 10 995 A1 ist es bekannt, eine Schneideinrichtung für Formularbahnen mit einer Druckeinheit so zu verbinden dass die Schneideinrichtung von der Druckeinheit bewegt wird und dass durch Anschlag an seitlichen Begrenzungseinheiten, die Steuerung der Schneideinrichtung im Sinne der Zu- und Abschaltung des Schneidwerkzeuges bewirkt wird. Als Schneidwerkzeug wird bei dieser bekannten Ausführungsform ein Schneidrad eingesetzt, das im Zusammenwirken mit einer Gegenschneide, das aktive, durch den angetriebenen Druckwagen bewegte Werkzeug bildet. Zur vertikalen Bewegung des Schneidrades und der beiderseits des Schneidrades angeordneten Andruckrollen ist ein parallel zu Druckwiderlager angeordneter Schieber vorgesehen, in dessen abgewinkelte Lappen Kurvenführungen eingearbeitet sind, die die Lager des Schneidrades und der Andruckrollen aufnehmen. Durch eine horizontale Bewegung des Schiebers werden die Lager des Schneidrades und die Lager der Andruckrollen durch die Kurvenführungen vertikal in die Betriebsstellung für das Schneiden bewegt. Durch die vielen in den Schieber eingearbeiteten Lagerträger und die Anpressrollen wird die Schneideinheit aufwendig, schwer und hat viele Teile die, wie die Kurvenführungen, einem entsprechenden Verschleiss unterworfen sind. Die Summe der Teile erhöht das Gewicht, was nicht nur eine erhöhte Antriebsleistung bedingt, sondern auch die Arbeitsgeschwindigkeit einschränkt und die Einheit verteuert. Eine die Stellung des Druckkopfes erfassende, und für den Trennschnitt wesentliche Steuerung, ist nicht vorgesehen.
Aus der DD - Patentschrift 206 109 ist es bekannt, an einem Trägerschlitten eine Klinge an einem durch eine Rückstellfeder belasteten Trägeraggregat so zu befestigen, dass die Klinge beim Anschlag an einer seitlichen Endlage verschwenkt und dadurch in eine Schnittstellung gebracht und verrastet werden kann. In der gegenüberliegenden Endlage kann die Verrastung durch einen Anschlag gelöst und / oder das Trägeraggregat umgesteuert werden. Für Druckeinrichtungen mit hohem Durchsatz, hoher Arbeitsgeschwindigkeit bei unterschiedlichen Stärken der Papierbahnen ist diese bekannte Ausführung nur bedingt geeignet.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Ausnutzung dieser bekannten Technologie einen Drucker aufzubauen, der mit geringem technischen Aufwand, geringem Gewicht und geringem Verschleiss die unterschiedlichen Aufgaben hinsichtlich der Verarbeitungsgeschwindigkeit, der Papierarten und der Stärke der Formularsätze, erfasst und die Aufrüstung zum Drucker mit Schneidvorrichtung unter Beibehaltung hoher Genauigkeit und geringer Zeitverzögerung und ohne zusätzliche elektronische Baueinheiten ermöglicht.
Die beanspruchten Merkmale im Kennzeichen des Anspruches 1 werden nachfolgend mit ihren Funktionen beschrieben die resultierenden Eigenschaften der Erfindung erläutert.
Die Benutzung eines schwenkbar gelagerten Messerhalters ermöglicht die Bewegung des Schneidrades in die Betriebsposition, mit geringem Kraftaufwand. Der Schieber ist nach der Verriegelung unbelastet. Durch die Rückstellfeder wird der Schieber die Rückstellung aus der Schneidposition in die Druckposition bewegt. Als Gegenschneide für das Schneidrad ist eine Klinge eingesetzt die einen glatten Trennschnitt der Papierbahn bei hoher Betriebsdauer ergibt. Durch den Einsatz der Klinge in das Druckwiderlager wird nicht nur Raum gespart, sondern auch noch eine Schnittmulde gebildet, die das Schneidrad führt und eine gute Auflage für das Papier gegenüber dem Schneiddruck bildet.
Durch die Verwendung einer federelastischen Schiene als Niederhalter für die Papierbahn im Schneidbetrieb, ergibt sich in Ergänzung der bei geringem Aufwand und bei geringem Gewicht der bewegten Masse, eine Schneidvorrichtung hoher Zuverlässigkeit die problemlos an eine Druckeinheit angesetzt werden kann. Die komplette Schneidvorrichtung bestehend aus der parallel zum Druckwiderlager angeordneten Schneidklinge und den am Schlitten schwenkbar befestigten Trennmesser wird durch die Bewegung des Schlittens gegen einen seitlich der Papierbahn angeordneten Anschlag in eine die Papierbahn durchtrennende Betriebsstellung geschwenkt, dann durch Teile des Druckkopfes in dieser Betriebsstellung verriegelt und nach dem Schnitt durch die Bewegung des Schlittens gegen einen Anschlag auf der anderen Seite der Papierbahn, aus der Betriebsstellung zurück geschwenkt wird.
Bei der erfindungsgemässen Konstruktion ist nicht nur der Antrieb für die Bewegung der Schneidvorrichtung, sondern auch eine übliche elektronische Steuerung der Schneidvorrichtung eingespart. Gegenüber bekannten Schneideinrichtungen hat sie den Vorteil einer Konstruktion mit geringer Masse die eine hohe Arbeitsgeschwindigkeit ermöglicht.
Vorteilhaft ist die Schneidvorrichtung als Baueinheit aufgebaut, so dass sie an den Schlitten für den Druckkopf vorzugsweise mit selbstverriegelnden Teilen angesetzt werden kann.
An Hand der Zeichnungen werden die wesentlichen Merkmale der Erfindung beschrieben und deren Wirkungsweise erläutert.
Die Fig. 1 zeigt einen Schlitten mit eingebautem Druckkopf und angebauter Schneidvorrichtung, der auf einem nicht dargestellten Träger im Drucker parallel zum Widerlager des Druckkopfes bewegt wird.
Die Fig. 2 zeigt eine komplette Schneidvorrichtung als Einheit zum Anbau an den Schlitten des Druckkopfes.
Die Fig. 3 zeigt in einer Ausschnittvergösserung wesentliche Elemente der Schneidvorrichtung und deren Zusammenwirken.
Die Fig. 4 zeigt in drei Ansichten die Funktionsweise der Schneidvorrichtung, gesteuert durch die Bewegung des Schlittens.
Gleiche Teile sind in allen Figuren mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Der Schlitten für die Bewegung des Druckkopfes besteht aus einem Gehäuse zur Aufnahme des an den Kühlrippen 1 erkennbaren Druckkopfes. Das Schlittengehäuse 2 besteht aus einem stabilen Rahmen 2 und der Führungshülse 3 die von der nicht gezeichneten Trägerachse für die Druckbewegung durchsetzt und geführt wird. Parallel zu der Führungshülse 3 ist im Druckergehäuse das Druckwiderlager 4 für den Druckkopf 1 angeordnet, über das die Papierbahn 21 bewegt wird.
Die am Gehäuse des Schlitten 2 befestigte Schneidvorrichtung benutzt ein Schneidrad 5 das über den Messerhalter 7 gegen eine dem Druckwiderlager 4 zugehörige Schneidklinge 11 ausgeschwenkt werden kann. Der Messerhalter 7 ist hierfür im Lager 16 schwenkbar gehaltert und mit einem Schieber 22 gekoppelt, durch den der Messerhalter 7 bei einer Bewegung des Tasters 6 gegen seitlich der Papierkante liegende Teile des nicht gezeichneten Druckergehäuses ausgeschwenkt wird. Damit kommt das Schneidrad 5 in die Betriebsstellung in der es zum Trennen der Papierbahn an der Schneidklinge 11 anliegt.
Fährt der Schlitten 2 den Taster 6 der Schneidvorrichtung gegen ein starres Gehäuseteil des Druckers, so wird der Schieber 22 gegen die Kraft der Feder 8 nach hinten gedrückt. Über die Kopplung im Langloch 25 wird diese Bewegung auf den Messerhalter 7 übertragen. Der Messerhalter 7 schwenkt bei dieser Bewegung um das Lager 16 und bringt damit das Schneidrad 5 in die Betriebsstellung zum Schneiden der Papierbahn 21.
Damit das Schneidrad 5 während des Schnittes in der Betriebsstellung bleibt, ist ein Riegel 9 vorgesehen, der durch die Feder 19 gegen die Klinke 10 am Schieber 22 gezogen wird. Damit ist das Schneidrad 5 in der Betriebsstellung während der Bewegung des Schlittens 2 zum Trennen der Papierbahn 21 fixiert.
Schlägt der Auslöser 23 am Ende eines Trennsschnittes auf der gegenüber liegenden Kante der Papierbahn gegen einen Anschlag im Druckergehäuse, so wird der mit der Feder 14 belastete Auslöseschieber 13 gegen die Flanke 18 des Riegels 9 bewegt. Über die Schrägfläche der Flanke 18 wird der Riegel 9 gegen die Kraft der Feder 19 angehoben und damit die Klinke 10 frei gegeben. Durch die Feder 8 wird der Schieber 22 zurückgezogen, der über die Führung im Langloch 25 den Messerhalter 7 samt Schneidrad 5 in die aus Fig. 4a ersichtliche, zum Drucken erforderliche Ausgangsposition bringt.
Aus der Fig. 3 ist ersichtlich, dass das Schneidrad 5 auf der Rückseite eine Schulter 15 angeformt hat. Ferner zeigt diese Darstellung die in das das Druckwiderlager bildende Alu - Profil 4 eingesetzte Schneidklinge 11, die mit dem in die Betriebsstellung geschwenkten Schneidrad 5 das Schneidwerkzeug bildet. In der Betriebsstellung greift das Schneidrad 5 in eine Fuge oder Nut 20 ein, die in das das Druckwiderlager bildende Alu - Profil 4 eingeformt ist. Eine Ausformung 21 des Profiles 4 ergibt ein Abstützung für die Papierbahn 26 im Schnittbereich. Ein hochwertiges Lager 24 verbindet das Schneidrad 5 mit dem Messerhalter 7.
Zur Vermeidung eines Papierstaues im Bereich der Seitenkante der Papierbahn 26 beim Anfahren eines Schnittes, ist auf dem Alu - Profil 4 zumindest im Randbereich der Papierkante, eine bandförmige Schiene 12 als Niederhalter angeordnet. Der Niederhalter 12 ist vorzugsweise als Blattfeder ausgebildet. Geht das Schneidrad 5 für den Schneidbetrieb in die Betriebsstellung, so drückt die an das Schneidrad angeformte Schulter 15 den Niederhalter 12 gegen die Papierbahn 26 und hält diese damit zumindest über eine Anlaufstrecke des Schneidrades 5 auf dem das Druckwiderlager bildende Profil 4 fest.
Beim Rücklauf des Schneidwerkzeuges und im Druckbetrieb ist die Schulter 15 mit dem Schneidrad 5 vom Niederhalter 12 abgehoben. Durch seine eigene Vorspannung hebt der Niederhalter 12 von der Papierbahn 26 ab, so dass diese zwischen Niederhalter 12 und dem Profil 4 frei durchlaufen kann. Zum Ausgleich unterschiedlicher Papierstärken können Niederhalter mit unterschiedlicher Vorspannung eingesetzt werden, die wie aus Fig. 1 ersichtlich, auch Schichten bilden können.
Damit sicher gestellt ist, dass die Schneidvorrichtung nur im Schneidbetrieb und nicht etwa bei der Einstellung des Druckspaltes, also bei der Einstellung des Abstandes zwischen Druckkopf und Papieroberfläche durch den Taster 6 in die Schneidposition gebracht und in dieser verriegelt wird, erfasst ein Taster 17 die Stellung des Druckkopfes, der ein Verriegeln des Schneidrades 5 in der Betriebsstellung nur zulässt, wenn sich der Druckkopf im eingestellten Druckabstand befindet.

Claims (4)

  1. Drucker für Aufzeichnungsträger, vorzugsweise Papierbahnen (21) mit einem quer zur Papierbahn auf einem Schlitten (2) bewegten Druckkopf (1) und einer mit dem Druckkopf (1) bewegten Schneidvorrichtung zum Trennen der Papierbahnen in Einzelblätter oder Formulare, bestehend aus einem Schneidrad (5) und einer parallel zum Druckwiderlager (4) angeordneten Gegenschneide, sowie Andruckelementen als Niederhalter für die zu schneidenden Papierbahnen, dadurch gekennzeichnet, dass
    a) die Schneidvorrichtung mit einem Schieber (22) versehen ist, durch den bei einem Anschlag an eine Begrenzung, ein am Schlitten (2) schwenkbar gelagerter Messerhalter (7) mit dem am freien Ende gelagerten Schneidrad (5), in eine Betriebsposition bewegt und in dieser Stellung bis zum Abschluss des Schneidvorganges verriegelt bleibt,
    b) der mit einer Rückstellfeder (8) belastete Schieber (22), durch die Bewegung des Schlittens (2) gegen Anschläge in der seitlichen Endstellung des Druckkopfes (1), die Betriebspositionen der Schneidvorrichtung steuert,
    c) die Gegenschneide zum Schneidrad (5) als Klinge (11) ausgebildet und im Druckwiderlager (4) so gehaltert ist, dass sie eine Schnittmulde (20) bildet,
    d) zumindest im Randbereich der Papierbahn(21), oberhalb des Druckwiderlagers (4) eine bandförmige, vorzugsweise federelastische Schiene (12) angeordnet ist, die im Schneidbetrieb gegen die Papierbahn (26) gedrückt wird,
    e) der Niederhalter (12) derart vorgespannt ist , dass er im Druckbetrieb selbsttätig von der Papierbahn (26) abhebt.
  2. Drucker mit Schneidvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Schneidrad (5) auf der dem Druckwiderlager (4) zugeordneten Rückseite mit einer Schulter (15) versehen ist, die mit der Bewegung des Schneidrades (5), die bandförmige Schiene (12) gegen die Papierbahn (26) drückt.
  3. Drucker nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die bandförmige Schiene (12) aus federelastischem Material, vorzugsweise aus Federstahl besteht.
  4. Drucker nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Verriegelung des Schneidrades (5) durch einen Taster (17) gesperrt ist, der eine fehlende Einstellung des Druckkopfes (1) auf den Druckabstand erfasst.
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