DE3313436A1 - Aufzeichnungsgeraet - Google Patents

Description

Aufzeichnungsgerät

Die Erfindung bezieht sich auf ein Aufzeichnungsgerät, das mit mehreren Aufzeichnungseinheiten versehen ist.

Es sind Drucker mit mehreren Mehrfachaufzeichnungsköpfen bekannt, wie ein Farb-Tintenstrahldrucker, der mit Mehrfach-Düsenköpfen ausgestattet ist. Bei einem derartigen Drucker ist gemäß der schematischen Darstellung in der Fig. 1 der Zeichnung ein Schlitten 1 mit einem ersten bis vierten Mehrfach-Düsenkopf '2-1 bis 2-4 ausgestattet, welche von links nach rechts angeordnet sind und jeweils zum Ausstoß von Tinte in Gyarjblau (C), Magentarot (M) Gelb (Y) bzw. Schwarz (K) dienen. Diese Mehrfach-Düsenköpfe erhalten die entsprechenden Tinten über flexible Röhren 3, die an Tintenbehälter 4 angeschlossen sind, sowie ferner Ansteuerungsspannungen über flexible Kabel 5-1 bis 5-4, die jeweils mehrere Signalleitungen enthalten, eine Verbindungsplatte 6 und ein gemeinsames Stromversorgungskabel 7. Der Schlitten 1 gemäß der vorstehend beschriebe-

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Dresdner Bank (München) KIo. 3939 644

Posischeck (München) Kto. 670-43-804

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; 1 nen Gestaltung wird von einem Paar Schienen 8 getragen und ist mit einem Endlosband 9 verbunden, das mittels eines Schrittmotors 10 angetrieben wird, um den Schlitten 1 längs einer in der Darstellung gezeigten Richtung X hin- und herzubewegen und dadurch eine Hauptabtastung zu erzielen, während ein zwischen Walzenpaaren 13 und
14 gespanntes Aufzeichnungsblatt 12 mittels eines an das Walzenpaar 14 angeschlossenen Schrittmotors 15 in einer Richtung Y vorgeschoben wird, um damit eine Unterabtastung zu erzielen; dabei wird auf das Aufzeichnungsblatt 12 mittels der aus den Mehrfach-Düsenköpfen 2-1 bis 2-4 ausgestoßenen Farbtinten ein Farbbild aufgezeichnet. An den beiden Enden der Hin- und Herbewegungsstrecke des Schlittens 1 ist jeweils ein Anschlag 11-1 bzw. 11-2 zum Festlegen des Ausmaßes der Hauptabtastung angebracht.

Bei diesem bekannten Farb-Tintenstrahldrucker mit dem vorstehend beschriebenen Aufbau sind die an dem Schlitten 1 angebrachten mehreren Mehrfach-Düsenköpfe 2-1 bis 2-4 jeweils mit gesonderten flexiblen Kabeln 5-1 bis 5-4 versehen, deren Bestehen eine beträchtliche Belastung bzw. Behinderung der Hin- und Herbewegung des Schlittens 1 darstellt. Da darüberhinaus jedes flexible Kabel eine große Anzahl paarweise benutzer paralleler Leitungen für die Ansteuerung der in dem Mehrfach-Düsenkopf vorhandenen mehreren Tintendüsen enthält, sind für das genaue Verbinden der dicht angeordneten Enden dieser Leitungen mit den Kontaktanschlüssen der Mehrfach-Düsenköpfe sowie für das Anschließen der mehreren flexiblen Kabel in genau ■ festgelegter Überlagerung mit den an der Verbindungsplatte 6 angebrachten Kontakten außerordentlich mühsame Arbeitsvorgänge erforderlich.

In Anbetracht des Vorstehenden liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Aufzeichnungsgerät zu schaffen,

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bei dem mehrere Aufzeichnungseinheiten mittels einer einfachen Anordnung ansteuerbar sind.

Ferner soll mit der Erfindung ein Aufzeichnungsgerät geschaffen werden, welches das Verringern der Anzahl von Stromversorgungsvorrichtungen für mehrere Aufzeichnungsköpfe zuläßt.

Weiterhin soll es das erfindungsgemäße Aufzeichnungsgerät ¹^ ermöglichen, an den die Hin- und Herbewegung ausführenden, mit mehreren Mehrfach-Aufzeichnungsköpfen versehenen
Schlitten nur ein einziges Stromversorgungskabel anzuschließen, um dadurch die mechanische Belastung bei dieser Hin- und Herbewegung beträchtlich zu vermindern, und ferner die Anzahl der in diesem einzigen Stromversorgungskabel enthaltenen Leitungen zu verringern.

Zusätzlich hierzu soll es das erfindungsgemäße Aufzeichnungsgerät auch noch ermöglichen, die Anzahl von auf diese

Weise mit Strom gespeisten Aufzeichnungselementen zu steigern.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erlautert.

Fig. 1 ist eine schematische perspektivische Ansicht, die die Gestaltung eines Druckmechanismus bei

einem herkömmlichen Farb-Tintenstrahldrucker .

zeigt.

Fig. 2 ist eine perspektivische Ansicht, die den wesentlichen Teil eines Druckmechanismus bei einem

Ausführungsbeispiel des Aufzeichnungsgeräts
35

zeigt.

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:· * Fig. 3 ist ein Blockschaltbild einer Stromversorgungseinheit für Mehrfach-Düsenköpfe bei dem Ausführungsbeispiel des Aufzeichnungsgeräts.

Fig. 4 ist ein Kurvenformdiagramm, das die Funktion verschiedenerlei Teile der Stromversorgungseinheit veranschaulicht.

Zunächst wird auf die Fig. 2 Bezug genommen, die den weiö seiitlichen Teil eines Druckmechanismus bei einem Ausführungsbeispiel des Aufzeichnungsgeräts zeigt. Auf einem Schlitten 21, der von Führungsschienen 27 getragen ist und mittels eines Endlosbands 28 eine Hin- und Herbewegung ausführt, sind drei Mehrfach-Düsenköpfe 22-1, 22-2 und 22-3 für den Ausstoß von Tinte in der jeweiligen Farbe Cyanblau (C), Magentarot -(M) bzw. Gelb (Y) gezeigt. Die Ahsteuerungsanschlüsse für die mehreren Tintendüsen, die an den Mehrfach-Düsenköpfen angebracht sind, sind über Stromversorgungskabel 23-1 bis 23-3 mit einer an dem
Schlitten 21 angebrachten Zwischenanschlußplatte 24 verbunden, während an einem Ende der Zwischenanschlußplatte 24 angebrachte Anschlüsse mit Leitungen eines flexiblen Kabels 25 verbunden sind, deren andere Enden an einer feststehenden Verbindungsplatte 26 angeschlossen sind. Es ist ersichtlich, daß die vorstehend beschriebene Gestaltung beträchtlich einfacher und leichter als die in Fig. 1 gezeigte herkömmliche Gestaltung ist. Das einzige flexible Kabel 25 ist mit Ansteuerungsspannung-Zuführleitungen in einer Anzahl, die gleich derjenigen der Düsen

in einem jeweiligen Mehrfach-Düsenkopf ist, und gemeinsamen Versorgungsleitungen versehen, von denen jede gemeinsam für die Reihenanordnung der Tintendüsen in einem jeweiligen Mehrfach-Düsenkopf verwendet wird, wobei jede

der Ansteuerungsspannung-Zuführleitungen gemeinschaftlich 35

an die Tintendüsen der gleichen Ordnungszahl in den ver-

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schiedenen Mehrf ach-DUsenköpfen 22-1 bis 22-3 angeschlossen ist und auf die im folgenden erläuterte Weise auf Zeitmultiplexbasis für die verschiedenen Mehrfach-Düsenköpfe verwendet wird.

Die Fig. 3 zeigt ein Ausführungsbeispxel der Schaltung für die Stromversorgung der Tintenstrahl-Düsenköpfe unter Verwendung der jeweiligen Ansteuerungsspannung-Zuführleitung in dem einzigen flexiblen Kabel 25 auf Zeitaufteilungs- bzw. Zeitmultiplexbasis für mehrere Köpfe, nämlich die drei Köpfe 22-1 bis 22-3 bei dem dargestellten Beispiel, während die Fig. 4 verschiedenerlei Signale in dieser Schaltung zeigt. In dieser Schaltung erzeugt ein Taktoszillator 31 (OSC) Taktimpulse mit einem Taktintervall, das im. wesentlichen gleich der Tintenausstoßdauer einer jeweiligen Düse ist., wie es durch eine in Fig. 4 gezeigte Kurvenform OSC gezeigt ist; diese Taktimpulse werden mittels Zählern 32 (CNTl) und 33 (CNT2) gezählt, um gemäß der Darstellung durch Kurvenformen A und B in

^O Fig. 4 Schaltimpulse A und B mit einer Impulsdauer, die gleich einem Taktintervall ist, und einem Impulsintervall, das gleich drei Taktintervallen ist, unter einer gegenseitigen Phasendifferenz um ein Taktintervall zu erzeugen sowie um gemäß der jeweiligen Darstellung durch Kurvenfor-

^zo men D und E in Fig. 4 Schaltimpulse D und E mit einer Impulsdauer, die gleich drei Taktintervallen ist, und einem Impulsintervall, das gleich neun Taktintervallen ist, unter einer gegenseitigen Phasendifferenz von drei Taktintervallen zu erzeugen. Diese Schaltimpulse D und

E werden einer Differenzierschaltung 34 zugeführt, um Schaltimpulse a, b und c mit einem Intervall zu erzeugen, das gleich drei Taktintervallen ist. Andererseits erzeugt jeder von Bildsignalgebern 35, 36 und 37 für das jeweilige Erzeugen von Bildsignalen für die Farben Gyanblau, Magen-

tarot bzw. Gelb jeweils drei Komplementärfarben-Bildsigna-

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le, die drei Düsen für eine Komplementärfarbe in einem jeweiligen der Mehrfach-Düsenköpfe 22-1, 22-2 bzw. 22-3 zuzuführen sind. Diese Komplementärfarben-Bildsignale werden Schaltgliedern 38, 39 und 40 zugeführt, die jeweils die Schaltimpulse c, b bzw. a empfangen, um jedes der drei Komplementärfarben-Bildsignale für eine Dauer von drei Taktintervallen in Aufeinanderfolge, jedoch gemeinsam zu einem Schaltglied 41 zu übertragen. Dieses Schaltglied 41 empfängt auch die Schaltimpulse A und B, die jeweils eine Impulsdauer von einem Taktintervall haben und eine : gegenseitige Phasendifferenz von einem Taktintervall haben, aus dem Zähler 32 (CNTl), um die in Aufeinanderfolge für die jeweilige Periode von drei TaktIntervall en zugeführten Komplementärfarben-Bildsignale mit einer weiter 15. aufgeteilten, einem einzelnen Taktintervall entsprechenden - Dauer zu übertragen. Auf diese Weise werden Signale für Düsen HA-I, HA-2 und HA-3 in dem Mehrfach-Düsenkopf 22-1 für den Ausstoß von Cyanblautinte, für Düsen HB-I, HB-2 und HB-3 in dem Mehrfach-Düsenkopf 22-2 für den Ausstoß von Magentarottinte und für Düsen HC-I, HC-2 und HC-3 in dem Mehrfach-Düsenkopf 22-3 für den Ausstoß von Gelbtinte in Aufeinanderfolge in dieser Reihenfolge für jeweilige Perioden eines einzelnen Taktintervalls übertragen, dann in einer Treiberschaltung 42 in Düsenansteuerungsspannungen Vl, V2 bzw. V3 umgesetzt und über Leistungstransistoren Ql, Q2 bzw. Q3 gruppenweisen den jeweils entsprechenden Düsen HA-I bis HC-I, HA-2 bis HC-2 und HA-3 bis HC-3 in den Mehrfach-Düsenkopf en 22-1, 22-2 und 22-3 zugeführt. Die gemeinsamen Anschlüsse der Tinten-■ strahldüsen in einem jeweiligen Mehrfach-Düsenkopf sind jeweils mit einem Kontakt a, einem Kontakt b bzw. einem Kontakt c eines Wählschalters 44 verbunden, der durch die Schaltimpulse a, b und c aus der Differenzierschaltung 34 geschaltet wird, wodurch die Mehrfach-Düsenköpfe 22-1, 22-2 und 22-3 aufeinanderfolgend für eine jeweilige Perio-

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de von drei Taktintervallen eingeschaltet werden. Infolgedessen werden die Tintenstrahldüsen aufeinanderfolgend mit einem Zyklus von neun Taktintervallen in Betrieb gesetzt, während welchem jede TintenstrahldU.se für die Dauer eines Taktintervalls betrieben wird, wodurch jede Tintenstrahldüse mittels eines entsprechenden Komplementärfarben-Bildsignals selbst unter Verwendung eines einzigen flexiblen Kabels 25 betrieben werden kann, welches an die drei Mehrfach-Düsenköpfe gemeinsam angeschlossen ist.

Bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel wurde angenommen, daß der Schlitten mit drei Mehrfach-Düsenköpfen versehen ist, von denen jeder mit drei Tintenstrahldüsen ausgestattet ist; es ist jedoch ersichtlich, daß für das Aufzeichnungsgerät keine Einschränkung auf diese Zahlen bei dem Ausführungsbeispiel besteht, sondern auch irgendwelche anderen beliebigen Zahlen anwendbar sind, wobei auf diese Weise ermöglicht wird, daß viele Düsen unter gemeinsamer Verwendung eines einzigen flexiblen Kabels für mehrere Mehrfach-Düsenköpfe angesteuert werden.

Falls darüberhinaus die Anzahl der an einem Schlitten anzubringenden Mehrfach-Düsenköpfe sowie die Anzahl der in einem jeden Mehrfach-Düsenkopf einzugliedernden Tintenstrahldüsen weiter gesteigert werden, ist es auch möglich, selbst mit dem vorstehend beschriebenen Aufbau für die gemeinsame Verwendung eines einzigen flexiblen Kabels für mehrere Mehrfach-Düsenköpfe und für das Anschließen der Tintenstrahldüsen der gleichen Ordnungszahl in ver-

schiedenen Mehrfach-DUsenköpfen die Anzahl der Signalleitungen in dem einzelnen flexiblen Kabel weiter zu verringern. In diesem Fall ist es nicht erforderlich, selektiv nur eine einzige Tintenstrahldüse bei jedem Taktintervall in Betrieb zu setzten. Vielmehr kann ein Bildsignal für eine Komplementärfarbe gleichzeitig mehreren Tinten-

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strahldüsen für den jeweiligen Ausstoß von Tinten in voneinander verschiedenen Farben zugeführt werden, falls die gemeinsamen Anschlüsse der Mehrfach-Düsenköpfe, zu Welchen die mehreren Tintenstrahldüsen gehören, auf geeignete V/eise derart umgeschaltet werden, daß nur ein einziger Kopf für eine Farbe eingeschaltet wird, die derjenigen des zugeführten Bildsignals entspricht.

Durch die Art der Tintenstrahldüse, nämlich die Verwendung einer Wärmepunkt-Düse, einer Wärme-Düse oder einer Bläschen-Strahldüse im Farb-Tintenstrahldrucker ist die Grenz-Einschaltdauer als Funktion des sich durch das Einschalten der Tintenstrahldüse ergebenden Temperaturanstiegs bestimmt und ferner im Zusammenhang mit der für den Temperaturrückgang erforderlichen Zeitdauer das Intervall zwischen Einschaltvorgängen festgelegt, wodurch für eine derartige Tintenstrahldüse die Einschaltdauer und das Einschaltverhältnis bestimmt sind. Das bei dem Aufzeichnungsgerät gewählte Vorgehen erlaubt es, die Anzahl der während dieser Einschaltdauer einzuschaltenden Tintenstrahldüsen zu steigern und in den in die Isolation des flexiblen Kabels eingebetteten Leitungen gleichförmige Strompegel zu erzielen, wodurch die Belastung einer jeden Tintenstrahldüse verringert wird und wodurch eine auf Übererwärmung beruhende Leitungsunterbrechung vermieden wird. Im einzelnen wird für diesen Zweck die in Fig. 3 gezeigte Schaltung so gestaltet, daß die folgende Gleichung erfüllt ist:

m χ p/k χ t -s t + t,
«ό a — a D

^ÖU wobei t die Einschaltdauer für eine jede Tintenstrahldüse

Si

ist, t, das Intervall zwischen Einschaltungen ist, m die Anzahl der Düsen in einem jeweiligen Mehrfach-Düsenkopf ist, ρ die Anzahl der Mehrfach-Düsenköpfe ist und k die Anzahl von gleichzeitig mit dem Signal zu speisenden Düsen ist.

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Im Besonderen werden innerhalb einer durch die Art der Tintenstrahldüse bestimmten Zyklusdauer (t + t, ) die

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Düsen auf genaue Weise in Aufeinanderfolge angewählt, wobei die Anzahl der das Signal gleichzeitig empfangenden Düsen so groß wie möglich gewählt wird, während die Belastung einer jeden Signalleitung und einer jeden Tintenstrahldüse gleichförmig gemacht und verringert wird.

Gemäß den vorstehenden ausführlichen Erläuterungen ermöglicht es das Aufzeichnungsgerät, mehrere Mehrfach-Aufzeichnungsköpfe an einem Schlitten über ein einziges flexibles Kabel zu betreiben und die Anzahl von Signalleitungen in diesem einzigen flexiblen Kabel zu verringern, wodurch Behinderungen der Schlittenbewegung und Belastungen der einzelnen Signalleitungen beträchtlich verringert werden und ein vereinfachtes und sicherea Anschließen der Leitungen ermöglicht wird.

Es ist ferner ersichtlich, daß die vorstehend beschriebene Gestaltung nicht nur bei einem Aufzeichnungsgerät mit mehreren Aufzeichnungsköpfen,. sondern auch bei einem Aufzeichnungsgerät mit nur einem· einzigen Aufzeichnungskopf anwendbar ist, welcher mit mehreren Aufzeichnungselementen

ausgestattet ist.
25

Ferner ist die beschriebene Gestaltung außer bei der Tintenstrahl-Aufzeichnung auch bei anderen Aufzeichnungsverfahren wie der Thermo-Aufzeichnung, der Warmübertragungs-

Aufzeichnung und der Drahtpunkte-Aufzeichnung anwendbar.
30

Bei einem Aufzeichnungsgerät mit mehreren Aufzeichnungseinheiten wie einem Tintenstrahldrucker mit mehreren Tintenstrahl-Aufzeichnungsköpfen werden die Anzahl von

flexiblen Kcibeln und die Anzahl von Signalleitungen für

das Ansteuern der mehreren Aufzeichnungseinheiten dadurch

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1 verringert, daß die Signalleitungen für mehrere Aufzeichnungseinheiten gemeinsam genutzt v/erden.

Claims (1)

1. iiui ι»ΐΛ J, |^κκικ.<ΐ-*.κ Γ5 „.Λ'ι. i-" * * Patentanwälte und

   UHLING T fVFNNE:? AJlRUPE,* Vertreter beim EPA

   Pl=LLMANN - GHÜiS '- StrÜ.F ^ '"'

   Dipl.-Ing. R. Kinne
   Dipl.-Ing. R Grupe
   Dipl.-Ing. B. Pellmann Dipl.-Ing. K. Grams
   Dipl.-Chem. Dr. B. Struif

   Bavariaring 4, Postfach 8000 München 2

   Tel.:089-53 96 53
   Telex: 5-24845 tipat Telecopier: O 89-537377 cable: Germaniapatent Mün<

   13. April 1983
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   . Patentansprüche

   Γ 1.)Aufzeichnungsgerät, gekennzeichnet durch mehrere Aufzeichnungsvorrichtungen (22) zur Bildaufzeichnung auf Aufzeichnungsmaterial, eine Wähleinrichtung (44) zum Anwählen einer der mehreren Aufzeichnungsvorrichtungen und eine Speiseeinrichtung (31 bis 42) zum Speisen der mittels der Wähleinrichtung angewählten Aufzeichnungsvorrichtung', wobei die Speiseeinrichtung für die mehreren Aufzeichnungsvorrichtungen gemeinsam benutzbar ist.

   2. Aufzeichnungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Aufzeichnungsvorrichtung (22) mehrere Aufzeichnungselemente (HA, HB, HC) aufweist und die Speiseeinrichtung (31 bis 42) mehrere Stromversorgungsleitungen aufweist.

   3. Aufzeichnungsgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der Aufzeichnungselemente (HA, HB, HC) gleich der Anzahl der Stromversorgungsleitungen ist.

   Dresdner Bank (München) Klo. 3939 844 Bayer. Vereinsbank (München) KIo. SOH 941 Pnsiwhnrl· IM..-->...

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   4. Aufzeichnungsgerät nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die mehreren Aufzeichnungselemente (HA, HB, HC) in Aufeinanderfolge .auf Zeitmultiplexbasis betreibbar sind.

   5. Aufzeichnungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß mit der Wähleinrichtung (44) die mehreren Aufzeichnungsvorrichtungen (22) in Aufeinanderfolge auf Zeitmultiplexbasis wählbar sind.

   6. Aufzeichnungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die mehreren Aufzeichnungsvorrichtungen (22) zum Aufzeichnen eines Mehrfarbenbilds auf Aufzeichnungsmaterial ausgebildet sind.

   7. Aufzeichnungsgerät, nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die mehreren Aufzeichnungsvorrichtungen (22) jeweils zum Aufzeichnen von Bildern in Gelb, Magenta-

   rot bzw. Cyanblau ausgebildet sind.
   20

   8. Aufzeichnungsgerät, gekennzeichnet durch mehrere Aufzeichnungsvorrichtungen (22) zur Bildaufzeichnung auf Aufzeichnungsmaterial, von denen jede mehrere Aufzeichnungseinheiten (HA, HB, HC) aufweist, und eine Speiseein-

   ²^ richtung (31 bis 44), mit der selektiv die mehreren Aufzeichnungseinheiten der mehreren Aufzeichnungsvorrichtungen derart einschaltbar sind, daß die Bedingung

   m χ p/k xt £ t + t. erfüllt ist, wobei t die Eina —· a D a

   schaltdauer ist, t. das Intervall zwischen-,Einschaltungen

   ist, m die Anzahl der Aufzeichnungseinheiten einer jeweiligen Aufzeichnungsvorrichtung ist, ρ die Anzahl der Aufzeichnungsvorrichtungen ist und k die Anzahl der gleichzeitig einzuschaltenden Aufzeichnungseinheiten ist.

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   9. Aufzeichnungsgerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Speiseeinrichtung (31 bis 44) eine erste Wähleinrichtung (44) zum Wählen einer der mehreren Aufzeichnungsvorrichtungen (22) und eine zweite Wähleinrichtung (42) zum Wählen einer der mehreren Aufzeichnungseinheiten (HA, HB, HC) aufweist, wobei jede Aufzeichnungseinheit selektiv mittels der ersten und der zweiten V/ähleinrichtung einschaltbar ist.

   10. Aufzeichnungsgerät nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Wähleinrichtung (42) für die mehreren Aufzeichnungsvorrichtungen (22) gemeinsam benutzt ist.

   ii. Aufzeichnungsgerät nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß mit der zweitön Wähleinrichtung (42) gleichzeitig die Aufzeichnungseinheiten (HA, HB, HC) für die gleiche Ordnungslage in den mehreren Aufzeichnungsvorrichtungen (22) wählbar sind.

   12. Aufzeichnungsgerät nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die mehreren Aufzeichnungsvorrichtungen (22) zum Aufzeichnen eines Mehrfarbenbilds auf Aufzeichnungsmaterial ausgebildet sind.

   13. Aufzeichnungsgerät nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die mehreren Aufzeichnungsvorrichtungen (22) jeweils zum Aufzeichnen von Bildern in Gelb,

   Magentarot bzw. Cyanblau ausgebildet sind.
   30