РУЧКА ДЛЯ СТРУЙНОГО ПИСЬМА Российский патент 1998 года по МПК B43K27/00 

Изобретение относится к струйным пишущим инструментам и предназначено для письма красками или чернилами как с одноцветным, так и многоцветным их нанесением, программируемым по интенсивности и сочетанию цветов.

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому техническому результату является ручка для струйного письма по акцептованной заявке Японии N 63-4518, 29.01.88, кл. B 43 K 8/00 // B 41 J 3/04, содержащая корпус, внутри которого расположены источник питания, резервуар для краски или чернил, подсоединенный к струйной головке, состоящей из сопла с каналом и энергогенератора для выбрасывания из резервуара через сопло краски или чернил, а также схема управления, содержащая центральный процессор, к соответствующим входам которого подсоединены соответственно кнопка включения и переключатель режима работы, а к выходу процессора через схему привода подсоединен энергогенератор. При этом корпус состоит из верхней и нижней цилиндрических частей. В верхней части расположен источник питания, а в нижней части расположены плата управляющей схемы, резервуар и струйная головка с энергогенератором в виде пьезоэлемента. Переключатель режима работы выполнен в виде контактов на поверхностях цилиндрических частей корпуса и срабатывает при вращении верхней части относительно нижней части, при этом обеспечивается нанесение трех видов линий: сплошной, пунктирной и штрих-пунктирной. Это обеспечивается подачей на энергогенератор от управляющей схемы импульсов с различной частотой.

Основными недостатками данной ручки для струйного письма являются:
отсутствие программируемого по интенсивности выброса краски или чернил из сопла, так как используется простое нанесение трех видов линий, для нанесения которых дискретно регулируется частота подачи импульсов на энергогенератор;
отсутствие многоцветного нанесения краски или чернил и соответственно программируемого регулирования сочетаний этих цветов в рабочем цвете;
отсутствие палитры цветов для удобства рисования.

В основу изобретения положена задача создания ручки для струйного письма краски или чернил как в одноцветном, так и в многоцветном исполнении. При этом решается задача по обеспечиванию программируемого по интенсивности нанесения одного (при одноцветном исполнении) или различных сочетаний цветов в рабочем цвете (при многоцветном исполнении), а также программирования и использования палитры цветов.

Задача решается тем, что в ручке для струйного письма, содержащей корпус, внутри которого расположены источник питания, резервуар для краски или чернил, подсоединенный к струйной головке, состоящей из сопла с каналом и энергогенератора для выбрасывания из резервуара через сопло краски или чернил, а также схема управления, содержащая центральный процессор, к соответствующим входам которого подсоединены соответственно кнопка включения и переключатель режима работы, а к выходу процессора через схему привода подсоединен энергогенератор, схема управления дополнительно содержит подсоединенный к процессору блок памяти для переменных и неизменных данных интенсивности выбрасываемой краски или чернил, а переключатель режима работы выполнен в виде клавишного пульта для изменения этой интенсивности. Кроме того, содержит по меньшей мере одну дополнительную головку и соответственно по меньшей мере один дополнительный резервуар, при этом клавишный пульт содержит клавиши изменения параметров рабочего цвета. Также клавишный пульт имеет цветовые метки, расположенные на клавишах или вблизи их. Ручка имеет перо, соединенное с кнопкой включения. Имеет перо с каналом, расположенным под соплами. Дополнительно содержит кнопку для выключения источника питания или переключения схемы управления в режим пониженного энергопотребления. Резервуары выполнены съемными. Резервуары выполнены из мягкого материала, при этом соответствующие каналы головок содержат соответствующие пустотелые иглы для прокалывания соответствующего резервуара. В резервуарах или в каналах головок расположены соответствующие фильтры. Резервуары выполнены из прозрачного материала, а в корпусе выполнено окно для контроля расхода краски или чернил в них. Корпус выполнен из двух продольных половин, при этом в первой половине закреплены кнопка включения, клавишный пульт, струйные головки, схема управления и источник питания, а во второй половине расположены резервуары. Струйные головки расположены во второй половине корпуса. При этом корпус имеет замок в виде пазов в первой его половине, соответствующих выступов во второй половине и защелки в верхней части.

Использование дополнительно блока памяти и выполнение переключателя режима работы в виде клавишного пульта позволяет обеспечить программируемое по интенсивности нанесение краски или чернил одного цвета.

Использование по меньшей мере одной дополнительной струйной головки и соответственно по меньшей мере одного дополнительного резервуара позволяет обеспечить программируемые различные сочетания цветов краски или чернил, имеющихся в резервуарах. При этом обеспечивается как использование неизменных сочетаний цветов, записанных в постоянную память, так и использование возможности программирования новых сочетаний цветов и сохранения их в ячейках рабочей палитры с использованием оперативной памяти.

Использование же цветных меток рядом с клавишами или на самих клавишах и соответствующих цветам палитры позволяет облегчить их использование.

Использование пера, соединенного с кнопкой включения, позволяет обеспечить вариант исполнения ручки с пером, при нажатии на которое включаются энергогенераторы, выбрасывая краску или чернила из сопел, расположенных над пером.

Использование же пера с каналом, расположенным под соплами, позволяет обеспечить смешивание нескольких цветов краски или чернил, выбрасываемых соплами, непосредственно в канале пера.

Использование дополнительной кнопки для выключения источника питания или переключения схемы управления в режим пониженного энергопотребления в отсутствие работы с ручкой позволяет обеспечить более длительный ресурс работы источника питания.

Выполнение резервуаров съемными позволяет обеспечить быструю замену израсходованных резервуаров.

Использование пустотелых игл в верхних частях каналов струйных головок для соединения их с соответствующим резервуаром также обеспечивает быструю замену израсходованных резервуаров.

Расположение в резервуарах или в каналах струйных головок фильтров позволяет обеспечить необходимую работу струйных головок и добиться повышения качества сочетания различных цветов.

Выполнение резервуаров из прозрачного материала, а в корпусе - окна обеспечивает контроль расхода краски или чернил в каждом резервуаре.

Выполнение корпуса ручки из двух продольных половин с расположением в первой половине кнопки включения, клавишного пульта, схемы управления и источника питания, а во второй половине резервуаров, позволяет экономно заполнить весь объем корпуса ручки и обеспечивает легкость замены резервуаров и источника питания. Струйные головки расположены в первой половине корпуса. Расположение струйных головок во второй половине корпуса облегчает их замену.

Выполнение соединения половин корпуса в виде пазов и соответствующих выступов позволяет обеспечить быстрое и надежное их соединение в единый корпус ручки.

Изложенное выше подтверждает наличие причинно-следственных связей между совокупностью существенных признаков изобретения и достигаемым техническим результатом.

Данная совокупность существенных признаков позволяет по сравнению с прототипом обеспечить следующее:
программируемый по интенсивности выброс из сопла краски или чернил за счет дополнительного использования блока для хранения неизменных и переменных данных интенсивности выбрасываемой краски или чернил и использования клавишного пульта для изменения этой интенсивности;
многоцветное нанесение краски или чернил и соответственно программируемое регулирование по интенсивности базовых цветов в рабочем цвете, сохранение и использование этого цвета в рабочей палитре;
использование программируемой палитры цветов с хранением ее значений между сеансами письма или рисования.

По мнению автора, заявляемое техническое решение соответствует критериям "новизна" и "изобретательский уровень", так как совокупность существенных признаков, характеризующих предлагаемую ручку для струйного письма, является новой и не следует явным образом из известного уровня техники.

На фиг. 1 изображена ручка для струйного письма, вид спереди; на фиг. 2 - то же, вид сбоку ; на фиг. 3 - то же, вид сзади ; на фиг. 4 -клавишный пульт управления ручкой ; на фиг. 5 - временные диаграммы управляющих сигналов для струйного письма; на фиг.6 - блок струйных головок, общий вид ; на фиг. 7 - то же, вид сбоку ; на фиг. 8 - блок струйных головок с энергогенераторами в виде нагревательных элементов, общий вид ; на фиг. 9 - то же, вид сбоку ; на фиг. 10 - структурная схема управления работой ручки для струйного письма ; на фиг. 11 - блок - схема алгоритма управления ; на фиг. 12 - половинки корпуса ручки с замками.

Предпочтительный вариант ручки для струйного письма в соответствии с фиг. 1, 2, 3 содержит корпус, состоящий из первой 1 и второй 2 продольных половинок с защитным колпачком 3, в первой половинке корпуса закреплены кнопка 4.1 включения, срабатывающая при письме от нажатия пальца, и кнопка 4.2 включения, срабатывающая при нажатии на перо 5, клавишный пульт 6, печатная плата 7 со схемой управления, источник 8 питания, в качестве которого используются, например, электрические батареи для часов, калькуляторов и т.п. с преобразователем напряжения или без (в зависимости от типа энергогенераторов), а во второй половине 2 корпуса расположен блок 9 из трех струйных головок и три полиэтиленовых резервуара 10.1...10.3 для краски или чернил различного цвета, например, желтого, красного и синего.

Клавишный пульт 6 в соответствии с фиг. 4 содержит, например, десять цифровых клавиш 11.0. ..11.9 для изменения интенсивности выбрасывания краски или чернил как при использовании одного цвета, так и при использовании сочетания из нескольких цветов. При нажатии на клавиши 11.0...11.9 выполняются команды в соответствии с временной диаграммой подачи импульсов управления, как показано на фиг. 5. Пульт 6 также содержит шесть функциональных клавиш 12.1...12.6.

Блок 9 струйных головок в соответствии с фиг. 6, 7 состоит из сопел 13.1. . . 13.3 с соответствующими каналами 14.1... 14.3, вдоль которых закреплены соответствующие энергогенераторы 15.1...15.3 в виде нагревательных электрических элементов или пьезоэлементов, при этом нагревательные элементы расположены внутри каналов 14.1...14.3 вблизи сопел 13.1...13.3, как показано на фиг. 8, 9. В верхней своей части каналы 14.1...14.3 содержат пустотелые иглы 16.1...16.3, посредством которых каналы 14.1...14.3 соединяются с соответствующими резервуарами 10.1. ..10.3 как с торца, так и с боковой поверхности, причем в их нижней части, в области прокалывания их иглами 16.1...16.3, расположены соответствующие фильтры 17.1...17.3.

Схема управления в соответствии с фиг. 10 состоит из центрального процессора 18, к соответствующим входам которого подсоединены соответственно кнопки 4.1 и/или 4.2 включения, клавишный пульт 6, блок 19 памяти, состоящий из блока 20 постоянной памяти и блока 21 оперативной памяти, выходы процессора 18 соединены через схему 22 привода с соответствующими энергогенераторами 15.1. .. 15.3. На процессор 18 и схему 22 привода подается питание от источника 8 питания.

Кроме того, защитный колпачок 3 содержит внутри пробку 23 для герметизации сопел 13.1...13.3.

В других вариантах исполнения ручка может содержать одну или две струйные головки с программируемым изменением интенсивности подачи краски или чернил, а фильтры 17.1...17.3 могут быть расположены в каналах 14.1... 14.3 струйных головок. А в случае исполнения ручки с четырьмя струйными головками добавляется, например, черный цвет (клавиша 12.5).

Ручка для струйного письма работает следующим образом. На первой половинке 1 корпуса ручки закрепляют источник питания, соединяя его с печатной платой 7 схемы управления, соединяют резервуары 10.1...10.3 с иглами 16.1... 16.3, при этом иглы прокалывают резервуары, соединяя их соответственно с каналами 14.1...14.3 блока 9 струйных головок. Затем соединяют обе половинки 1 и 2 корпуса.

Далее работу ручки удобней объяснить с использованием блок - схемы алгоритма управления, приведенного на фиг. 11.

При подключении источника 8 питания происходит запись неизменных стандартных значений параметров цветов палитры, хранящихся в блоке 20 постоянной памяти, в рабочую палитру, хранящуюся в блоке 21 оперативной памяти. Далее центральный процессор 18 схемы управления проверяет состояние клавишного пульта 6 и, если ни одна его клавиша не нажата, проверяется состояние кнопки 4.1 и состояние кнопки 4.2 включения. Если эти кнопки 4.1...4.2 находятся в выключенном состоянии, то энергогенераторы 15.1... 15.3 в действие не приводятся. Если хотя бы одна из кнопок 4.1...4.2 включения находится во включенном состоянии, то энергогенераторы 15.1...15.3 выбрасывают из сопел 13.1. . . 13.3 краску или чернила с интенсивностью базовых цветов в соответствии с параметрами рабочего цвета, которые хранятся в блоке 21 оперативной памяти.

Далее, если одна из клавиш пульта 6 нажата, то дальнейшие действия выполняются с учетом предыдущего состояния центрального процессора 18.

Если центральный процессор 18 находится в состоянии выбора нового цвета из рабочей палитры цветов, которая записана в блок 21 оперативной памяти, что имеет место при нажатии одной из цифровых клавиш 11.0...11.9 (при этом допускается нажатие функциональной клавиши 12.1 ("Get") ), которые могут быть обозначены соответствующими цветовыми метками (не показаны), то выполняется замена рабочего цвета на новый цвет (сочетание цветов) из соответствующей ячейки рабочей палитры из блока 21 оперативной памяти.

Если центральный процессор 18 находится в состоянии изменения параметров рабочего цвета, программирования нового сочетания цветов, что имеет место при нажатии одной из функциональных клавиш 12.2, 12.3, 12.4, 12.5 (соответственно "M", "Y", "C" или ["B"]) и нажатии одной из цифровых клавиш 11.0...11.9, при этом цифровые клавиши 11.О...11.9 будут определять величину интенсивности выбрасывания краски или чернил данного цвета в сочетании цветов, то выполняется изменение соответствующего параметра рабочего цвета в блоке 21 оперативной памяти.

Если центральный процессор 18 находится в состоянии сохранения этого нового запрограммированного рабочего цвета, то выполняется команда записи параметров рабочего цвета в одну из ячеек рабочей палитры, что обеспечивается нажатием клавиши 12.6 ("Set") и цифровых клавиш 11.0...11.9, при этом параметры рабочего цвета и рабочая палитра хранятся в блоке 21 оперативной памяти.

При смене источника 8 питания, когда полностью отключается питание блока 21 оперативной памяти, рабочей палитре цветов придаются значения цветов стандартной палитры, хранящейся в блоке 20 постоянной памяти.

После выполнения указанных выше действий центральный процессор 18 повторяет цикл опроса состояний клавиатуры и кнопок.

Соответствие заявляемого технического решения критерию изобретения "промышленная применимость" подтверждается указанным примером конкретного выполнения ручки для струйного письма.

Изобретение относится к ручкам для струйного письма и может быть использовано для письма красками или чернилами как с одноцветным, так и многоцветным их нанесением, программируемым по интенсивности и сочетанию цветов. Сущность изобретения заключается в создании ручки для струйного письма с программируемым по интенсивности нанесением как одного цвета, так и сочетания нескольких цветов краски или чернил в рабочем цвете за счет дополнительного использования блока памяти для хранения неизменных и переменных данных интенсивности выбрасываемой краски или чернил и использования клавишного пульта для изменения этой интенсивности, а также дополнительных струйных головок и резервуаров для нескольких цветов. 13 з.п.ф-лы, 12 ил.

1. Ручка для струйного письма, содержащая корпус, внутри которого расположены источник питания, резервуар для краски или чернил, подсоединенный к струйной головке, состоящей из сопла с каналом и энергогенератора для выбрасывания из резервуара через сопло краски или чернил, а также схема управления, содержащая центральный процессор, к соответствующим входам которого подсоединены соответственно кнопка включения и переключатель режима работы, а к выходу процессора через схему привода подсоединен энергогенератор, отличающаяся тем, что схема управления дополнительно содержит подсоединенный к процессору блок памяти для хранения неизменных и переменных данных интенсивности выбрасываемой краски или чернил, а переключатель режима работы выполнен в виде клавишного пульта для изменения этой интенсивности. 2. Ручка по п.1, отличающаяся тем, что содержит по меньшей мере одну дополнительную струйную головку и соответственно по меньшей мере один дополнительный резервуар, при этом клавишный пульт содержит клавиши изменения параметров цвета. 3. Ручка по п.2, отличающаяся тем, что клавишный пульт имеет цветовые метки, расположенные на клавишах или вблизи их. 4. Ручка по пп.1 - 3, отличающаяся тем, что имеет перо, соединенное с кнопкой включения. 5. Ручка по п.4, отличающаяся тем, что имеет перо с каналом, расположенным под соплами. 6. Ручка по пп.1 - 5, отличающаяся тем, что дополнительно содержит кнопку выключения источника питания или переключения схемы управления в режим пониженного энергопотребления. 7. Ручка по пп.1 - 6, отличающаяся тем, что резервуары выполнены съемными. 8. Ручка по п.7, отличающаяся тем, что резервуары выполнены из мягкого материала, при этом соответствующие каналы головок содержат соответствующие пустотелые иглы для прокаливания соответствующего резервуара. 9. Ручка по пп.1 - 8, отличающаяся тем, что в резервуарах или в каналах головок расположены соответствующие фильтры. 10. Ручка по пп. 1 - 9, отличающаяся тем, что резервуары выполнены из прозрачного материала, а в корпусе выполнено окно для контроля расхода краски или чернил в них. 11. Ручка по пп.1 - 10, отличающаяся тем, что корпус выполнен из двух продольных половин, при этом в первой половине закреплены кнопка включения, клавишный пульт, схема управления и источник питания, а во второй половине расположены резервуары. 12. Ручка по п.11, отличающаяся тем, что струйные головки расположены в первой половине корпуса. 13. Ручка по п.11, отличающаяся тем, что струйные головки расположены во второй половине корпуса. 14. Ручка по пп.11 - 13, отличающаяся тем, что корпус имеет замок в виде пазов в первой его половине, соответствующих выступов во второй половине и защелки в верхней части.