ПОРТАТИВНАЯ ПИШУЩАЯ МАШИНА Российский патент 1994 года по МПК B41J3/36 

Изобретение относится к организационной технике.

Известна электрооптическая записывающая машина (прототип) с визуальным отображением информации, знакосинтезирующий механизм которой выполнен в виде перекрещивающихся под прямым углом проводников электрического тока. Проводники каждого из направлений образуют параллельные ряды и укреплены по отдельности на обращенных друг к другу поверхностях пластин из изолирующего материала. В пространстве между проводниками может перемещаться бумага, покрытая веществом, чувствительным к воздействию электрического тока. Проводники, параллельные направлению движения листа бумаги, присоединены к выходам цифрового компьютера, подключающего соответствующие провода к генератору импульсов. Провода, размещенные поперек направления движения листа бумаги, присоединены к выходам кольцевого счетчика, используемого в качестве развертывающего устройства. Отдельный выход цифрового компьютера подключен через синхронизирующий генератор импульсов к входу кольцевого счетчика. При подаче разнополярных импульсов на продольный и поперечный провода в точке их пересечения возникает электрическое напряжение, образующее точки на электрочувствительной бумаге. Комбинация из точек, образуемых сеткой перекрещивающихся проводов, позволяет получать изображение букв и цифр на поверхности электрочувствительной бумаги. Так как нанесенная на бумагу информация недоступна до восприятия до тех пор, пока бумага с нанесенными знаками не выйдет за пределы верхней пластины, то изображение наносимой информации параллельно и одновременно формируется на экране дисплея.

Недостатком прототипа является невозможность воспроизведения знаков на обычной бумаге и громоздкость аппаратурной комбинации машины с ЭВМ и дисплея с блоками управления.

Целью изобретения является создание пишущей машины со стандартным шрифтом, размер и вес которой позволил бы пользователю переносить ее, например, в кармане одежды и печатать текст знаками разных алфавитов, например кириллицей или латынью, по выбору пользователя.

Указанная цель достигается тем, что работа машины основана на использовании ПЗУ начертания цифр и букв разного алфавита. Клавиатура машины выполнена в виде диодной матрицы с нормально разомкнутыми контактами, вмонтированными в эластичную клавиатуру. Знакосинтезирующее устройство снабжено пористой пластиной из диэлектрического материала, к которой сверху прикреплены поперечные проводники, а снизу - продольные, образующие знакосинтезирующее устройство, соединенное с выходами блока формирования управляющих сигналов. Пористая пластина является дном резервуара с чернилами, чувствительными к воздействию электрического напряжения, что позволяет наносить изображение знаков на поверхность листа обычной бумаги. На верхней плоскости машины предусмотрено индикаторное устройство визуального отображения знаков, выполненное из тех же проводников, что и знакосинтезирующее устройство, но выведенных на панель машины, загнутых под углом 180^о и образующих аналогичную сетку из перекрещивающихся под прямым углом проводников, между которыми размещен слой электролюминесцентного материала. Это позволяет синхронно с наносимым знаком воспроизводить и его изображение и сохранять в течение печатания всю строку, которая автоматически "стирается" в момент перехода к печатанию следующей строки. Вдоль нижнего ребра передней стенки машины также предусмотрена полоса электролюминесцентного материала, находящегося в контакте с электрическими проводниками, укрепленными через интервалы, равные ширине знака и предназначенные для образования светящихся маркерных точек, сигнализирующих о горизонтальной координате очередного знака или пробела, т. е. знакоместа. Габаритные размеры машины ориентировочно 240х85х20 и вызваны главным образом удобством пользования клавиатурой при печатании всеми пальцами, а не объемом начинки. Перемещение листа бумаги на выбранный интервал осуществляется с помощью ролика с резиновым покрытием, поворачиваемого на определенный угол при нажатии одного из рычагов, смонтированных с обеих сторон корпуса машины.

На фиг. 1 дана блок-схема предлагаемой машины; на фиг. 2 - в двух проекциях машина в натуральную величину; на фиг. 3 - знакосинтезирующее устройство; на фиг. 4 - часть короба с знакосинтезирующим устройством; на фиг. 5 - принцип одновременного использования общих проводников для знакосинтезирующего и индикаторного устройств; на фиг. 6 - принцип образования маркерных точек знакоместа; на фиг. 7 - вертикальное сечение двух клавишей; на фиг. 8 - боковой вид машины с листом бумаги внутри; на фиг. 9 - положение элементов корпуса машины при вкладывании или извлечении бумажного листа; на фиг. 10 - блок-схема формирования знаков; на фиг. 11, а и б - принципиальная электрическая схема формирования сигналов для знакосинтезирующего устройства; на фиг. 12 - механизм перемещения листа бумаги корпус машины; на фиг. 13 - часть рамы с пазами для регулирования ширины интервала между строками; на фиг. 14 - принцип работы механизма возвращения листа бумаги на установленный интервал.

Портативная пишущая машина выполнена в виде прямоугольного корпуса 1, в котором размещена электрическая схема, содержащая постоянные запоминающие устройства (ПЗУ) 2-6, в которых заранее записана информация о начертании строчных и прописных букв, например кириллицей или латынью, цифр и других знаков, подключаемые по выбору пользователя с помощью переключателей 7-9 к клавиатуре 10, содержащей диодную матрицу (не показана). Выходы всех ПЗУ 2-6 подключены к блоку 11 формирования управляющих сигналов (микропроцессору), соединенному одним своим входом с пробельной клавишей 12 клавиатуры 10, на выходе диодной матрицы которой подключен генератор 13 импульсов. В корпусе 1 предусмотрено гнездо для размещения источника 14 питания, например батареи элементов с напряжением 5 В, подключаемой к электрической схеме машины с помощью переключателя 15. К входам блока 11 подключены также клавиша 16 "Двойной пробел" и клавиша 17 "Обратное движение знакоместа". Выходы блока 11 подключены к проводникам 18 продольного направления и проводникам 19 поперечного расположения сетки знакосинтезирующего устройства, часть которого изображена на фиг. 3, содержащего пористую пластину 20 между проводниками взаимно перпендикулярного направления. Проводники 18 и 19 после изгибания вверх и затем на 180^о используются для синтезирования изображения на верхней панели корпуса машины, образуя индикатор 21 текста строки, содержащего электролюминесцентный слой, чувствительный к воздействию электрического напряжения между перекрещивающимися проводниками электрического тока.

Для индикации знакоместа на бумаге, которое может быть объектом воздействия знакосинтезирующего устройства или оказаться пробелом, предусмотрена маркерная полоса 22, нанесенная на прозрачную пластину 23, которая укреплена на передней стенке корпуса машины. Так как знакосинтезирующее устройство может работать при подаче на перекрещивающиеся проводники 18 и 19 импульсов напряжения, превышающего 100 В, то в схеме имеется импульсный преобразователь 24 напряжения, к второму выходу которого может быть подключен посредством переключателя 25 при начале перемещения бумаги для печатания следующей строки инвентор 26, осуществляющий гашение возбужденных точек люминесцентного слоя индикатора 21.

Для образования полей слева и справа листа бумаги предусмотрены подвижные контакты 27 и 28, с помощью которых осуществляют короткое замыкание на корпус 1 заблокированных участков знакосинтезирующего устройства. При необходимости воспроизвести знаки на самом поле клавишей 29 разрывают нормально замкнутый контакт 30 в цепи подвижных контактов 27 и 28. Подвижный контакт 31 предназначен для установки момента предупреждения о конце строки зажиганием электролампочки 32.

Клавиатура 10 выполнена из эластичного материала, в выступах которой вмонтированы контакты 33 и 34 диодной матрицы, замыкаемые при нажатии клавиши, контактный слой 35 которой электропроводен (см. фиг. 7).

Принципиальная электрическая схема на фиг. 11, а и б представлена в качестве иллюстрации воплощения блок-схемы на фиг. 10. Назначение и связи между элементами видны из чертежа не рассматриваются.

Для перемещения листа бумаги на установленный интервал и фиксации этого листа в момент печатания предусмотрен механизм, изображенный на фиг. 12 и смонтированный на подпружиненной относительно корпуса 1 раме 36, через отверстия которой пропущена ось ролика 37 с резиновым покрытием для фрикционного взаимодействия с листом бумаги, введенным в корпус машины. На оси ролика 37 с левой стороны корпуса жестко закреплена шестерня 38, имеющая зубчатое зацепление через промежуточную шестерню 39 с шестерней 40, которая жестко закреплена на полой оси 41, размещенной в отверстиях рамы 36, и соосными с ними отверстиями в корпусе 1. Внутри полой оси 41 свободно пропущен вал 42, концы которого выведены наружу из полой оси 41 с обеих сторон рамы 36 для жесткого закрепления на них левого 43 и правого 44 рычагов. Левый рычаг 43 снабжен подпружиненным зубом 45, плоская поверхность которого обращена вниз, а закругленная - вверх. Зуб 45 своей плоской поверхностью может воздействовать на опорные площадки 46, перпендикулярные плоскости шестерни 40, а закругленной поверхностью скользит по скошенным частям 47 вырезов в шестерне 40. Рычаг 43 подпружинен относительно рамы 36 и ограничен в своем повороте длиной пазов 48, выполненных в стенке рамы, участок которой с пазами 48 отдельно изображен на фиг. 13. На рычаге 43 предусмотрен переключатель 49 интервалов между строками текста, имеющий вид скобки с выступом снизу (показан пунктиром) и поводком 50, выступающим в один из пазов 48, соединенных снизу общим каналом 51 для перемещения зуба поводка 50 из одного паза в другой при изменении интервала между строками.

Правый рычаг 44 (см. фиг. 14) жестко закреплен на общем валу 42 с левым рычагом 43 и через последний может воздействовать на опорные площадки 46 шестерни 40, поворачивая эту шестерню. Для того чтобы можно было вернуть лист обратно на установленный интервал, снизу правого рычага 44 предусмотрен подпружиненный зуб 52, плоская поверхность которого обращена вверх, а закругленная - вниз. При нормальном движении листа бумаги, т. е. от пользователя, при нажатии рычага 44 сверху зуб 52 утапливается скосами диска 53 вправо и с диском не зацепляется. При необходимости обратного движения листа бумаги зацепляют рычаг 44 пальцем снизу, как это изображено дна фиг. 14, плоская поверхность зуба 52 вступает во взаимодействие с опорной площадкой соответствующего выреза в диске 53, который жестко закреплен на полой оси 41 для передачи вращения непосредственно на шестерню 40. Последняя через шестерни 39 и 38 в этом случае вращает ролик 37 в обратном направлении.

На выступающих концах оси ролика 37 с обеих сторон корпуса 1 (см. фиг. 2) жестко закреплены ручки 54 для перемещения листа бумаги в обоих направлениях, т. е. вперед или назад без соблюдения интервалов.

Знакосинтезирующее устройство (см. фиг. 3) образовано перекрещенными продольными 18 и поперечными 19 проводниками, между которыми размещена пористая пластина, пропитанная чернилами, чувствительными к воздействию электрического поля. При появлении разнополярных импульсов в точке пересечения проводников возникает электрическое напряжение, под воздействием которого столбик чернил приходит в движение и отпечатывает точку. Знакосинтезирующее устройство смонтировано снизу короба 55 (см. фиг. 4, где пунктирной линией изображена часть короба), служащего в качестве резервуара для чернил и опорой индикаторной полосы, содержащей слой электролюминесцентного материала, размещенного между продольными 18 и поперечными 19 концами проводников знакосинтезирующего устройства, образующими аналогичную сетку.

Вдоль нижнего ребра передней стенки машины на прозрачной пластине 23 размещены проводники 56 и слой электролюминесцентного материала с малым временем после свечения. При подключении очередного проводника 56 к источнику электрического напряжения возникает светящаяся точка (полоска), обозначающая знакоместо на бумаге, которое может стать объектом воздействия знакосинтезирующего устройства при нажатии любой из знаковых клавиш или остаться чистым при нажатии пробельной клавиши 12.

Использование машины.

Если пишущая машина укомплектована исправной электрической батареей и порцией чернил в полости короба 55, то она готова к работе. При необходимости заполнить короб 55 чернилами отвинчивают пробку в его боковой стенке (см. фиг. 4) и вводят в отверстие конец трубки, через которую вливают чернила. Так как для данной машины применяют специальные электрочувствительные чернила, более густые, чем обычные, то эти чернила вводят под давлением, например, с помощью резиновой "груши".

Для того чтобы вставить лист 57 бумаги (см. фиг. 8 и 9) в машину, поворачивают на шарнире 58 верхнюю часть корпуса, укладывают лист на нижнюю плоскость 59 и опускают на лист корпус 1, прижимая лист резиновой поверхностью ролика 37. Переключателем 15 включают машину в работу, исправность которой подтверждается загоранием точки крайнего маркера с левой стороны машины. Эта точка находится правее подвижного контакта 27 левого поля, так как контакт 27 закорачивает на корпус все поперечные проводники 19.

В нашей стране наиболее употребителен русский алфавит-кириллица, хотя переход к латинскому и обратно к русскому может быть осуществлен моментально с помощью переключателя 9, который в среднем (нейтральном) положении подключает к выходу клавиатуры ПЗУ 2 цифр и других знаков, общих для обоих алфавитов. Переключатели 7 и 8, действующие совместно, предназначены для переключения печатания строчных и прописных букв обоих алфавитов, причем нажатое положение переключателей 7 и 8, при котором осуществляется печатание прописных букв, может быть зафиксировано клавишей 60, как это делается в известных машинах. По желанию пользователя в машине могут быть записаны и другие шрифты, например готический, арабский и т. д. , простой заменой ПЗУ в электрической схеме машины и соответствующим изменением изображений на клавишах. Для лиц, умеющих печатать на обычных машинах или принтерах, работа на описанной машине не приведет к затруднениям из-за идентичности клавиатур. В процессе печатания строки буквы и знаки последовательно визуально отображаются на индикаторной пластине, образуя светящуюся строку. Зажигание электролампочки 32, имеющую другой цвет, чем изображаемые визуально буквы индикаторного устройства, сигнализирует о приближении правого поля, ограниченного контактом 28. Для перемещения листа бумаги на установленный интервал достаточно нажать любой из рычагов 43 или 44, при этом подпружиненный зуб 45 левого рычага 43 нажмет на плоскую площадку, вырезанную в шестерне 40, и повернет последнюю на угол отжатия рычагов 43 или 44. После прекращения нажатия подпружиненные рычаги 43 и 44 вернуться в исходное положение, так как скошенная поверхность шестерни 40 не препятствует движению зуба 45, который доходит до следующего выреза и вновь вступает во взаимодействие с плоской перпендикулярной площадкой выреза.

При необходимости изменить интервал между строками передвигают вдоль рычага 43 переключатель 49 в положение, когда его зуб может перемещаться по каналу 51, вырезанному в стенке корпуса, что возможно только в нижнем крайнем положении рычага 43. Как это видно из фиг. 13, зуб переключателя 49 может быть переведен в любой паз 48. В зависимости от длины выбранного паза рычаг 43 имеет разный угол подъема в ненажатом положении, поэтому при нажатии на рычаг 43 (или 44) шестерня 40 поворачивается на соответствующий угол.

Для перемещения листа бумаги в обоих направлениях без соблюдения интервалов служат ручки 54.

Во всех случаях перемещения листа бумаги на индикаторное устройство на панель подается импульс напряжения противоположной полярности, "стирающий" изображение строки.

Для возвращения на установленный интервал, что практически делают редко, зацепляют пальцем правой руки снизу рычаг 44 (см. фиг. 14), зуб 52 которого вступает во взаимодействие с шестерней, которая передает вращение через полый вал на шестерню 40, возвращающую ролик 37 с резиновым покрытием в предыдущее положение.

(56) Патент США N 3221335, кл. 346-74, 1965.

Использование: в печатающих машинах. Сущность изобретения: машина содержит запоминающее устройство 2 цифр, запоминающее устройство 3 прописных букв кириллицей, запоминающее устройство 4 строчных букв кириллицей, запоминающее устройство 5 строчных латинских букв, запоминающее устройство 6 прописных латинских букв, блок 10 клавиатуры, блок 11 формирования управляющих сигналов, генератор 13 электрических импульсов, знакосинхронизирующее устройство, индикаторное устройство 21 визуального отображения знаков, импульсный преобразователь 24 напряжения и инвертор 26 импульсов. 13 - 10 - (2, 3, 4, 5, 6)-11, 24 - 11, (18, 19)-11, 25 - 21. 14 ил.

1. ПОРТАТИВНАЯ ПИШУЩАЯ МАШИНА с визуальным отображением информации, содержащая знакосинтезирующее устройство, выполненное в виде перекрещивающихся под прямым углом проводников электрического тока, укрепленных на пластине из изолирующего материала и подключенных выводами к входам индикаторного устройства визуального отображения знаков, блок формирования управляющих сигналов, генератор электрических импульсов и блок клавиатуры с замыкающими контактами, отличающаяся тем, что она снабжена расположенным над пластиной резервуаром с чернилами, выполненным в виде прямоугольного короба из электрически изолирующего материала, запоминающими устройствами цифр, прописных и строчных букв кириллицей, прописных и строчных латинских букв, индикаторное устройство визуального отображения знаков имеет перекрещивающиеся под прямым углом проводники электрического тока с расположенным между ними электролюминесцентным слоем с послесвечением, клавишные выступы блока клавиатуры выполнены из эластичного материала, а их верхние поверхности изготовлены частично из электропроводящего материала и расположены в зоне контакта с замыкающими контактами при нажатии, а материал упомянутой пластины выполнен пористым, при этом выводы проводников электрического тока индикаторного устройства, расположенных параллельными рядами вдоль короба, соединены с выводами продольно размещенных проводников электрического тока знакосинтезирующего устройства, выводы поперечно размещенных проводников электрического тока которого подключены к выводам соответствующих поперечно расположенных проводников электрического тока индикаторного устройства, причем выход генератора электрических импульсов соединен с входом блока клавиатуры, выходы которого непосредственно и через запоминающие устройства цифр, прописных и строчных букв кириллицей и прописных и строчных латинских букв соединены с входами блока формирования управляющих сигналов, подключенного выходами к выводам проводников электрического тока знакосинтезирующего устройства. 2. Машина по п. 1, отличающаяся тем, что она имеет установленную рядом с корпусом подпружиненную раму с размещенными в ее отверстиях шестернями зубчатого зацепления и поворотно укрепленным роликом с резиновым покрытием, рычаги, подпружиненный зуб с плоской нижней частью и закругленной верхней частью и размещенный на первом рычаге, установленном с одной из сторон корпуса и жестко закрепленном на одном конце вала, свободно размещенного внутри полой оси, на наружной части диска первой шестерни выполнены вырезы с перпендикулярными плоскости диска опорными площадками и скосы по окружности шестерни для взаимодействия с подпружиненным зубом, при этом на другом конце вала закреплен второй рычаг. 3. Машина по п. 1, отличающаяся тем, что она имеет покрытую электролюминесцентным слоем прозрачную пластину, укрепленную на передней кромке корпуса, и импульсный преобразователь напряжения, подключенный выходом к дополнительному входу блока формирования управляющих сигналов, причем электролюминесцентный слой расположен с возможностью контакта с проводниками электрического тока знакосинтезирующего устройства. 4. Машина по п. 1, отличающаяся тем, что она имеет инвертор импульсов, выход которого соединен с выводами проводников электрического тока индикаторного устройства и выводами поперечно расположенных проводников электрического тока знакосинтезирующего устройства. 5. Машина по п. 1, отличающаяся тем, что она имеет подвижные контакты, одни из выводов которых расположены с возможностью контакта с выводами поперечных проводников электрического тока знакосинтезирующего устройства. 6. Машина по п. 1, отличающаяся тем, что она имеет расположенную на клавишной панели блока клавиатуры сигнальную лампу и дополнительный подвижный контакт, первый вывод которого расположен с возможностью контакта с выводами поперечных проводников электрического тока знакосинтезирующего устройства, а второй вывод связан с одним из выводов сигнальной лампы.