Устройство для копирования Советский патент 1988 года по МПК B23Q35/48 

Изобретение относится к устройст-- вам для копирования и может быть использовано при изготовлении копий.

Цель изобретения - повышение качества копирования путем учета релье- фа носителя изображения.

На фиг,L приведено устройство для копирования, общий вид; на фиг,2 - электромеханическая схема устройства, включающая считывающий и пишущий уз лы; на фиг.З - диаграммы напряжений, поясняющие процесс автофокусировки считывающего, узла.

Устройство для копирования (фиг.1) включает основание 1, на котором размещены продольная кадровая 2 и поперечная, строчная 3 каретки, пишущий уэгл 4, считьшающий узел 5, юстктэовоч ную площадку 6, основания 7 кареток, подв1шные платформы 9 кареток. Пищу- щий узел 4 закреплен па муфте регулировочного винта 8, а считывающий 5 - на юстировочной площадке 6, оба они в свою очередь разнесены от оси сим- натрии поперечной строчной каретки- направляющей 3 и закреплены на ней неподвижно, причем пищущий узел 4 имеет регулировочный механизм в виде регулировочного винта 8j обе каретки 2 и 3 выполнены из двух частей - неподвижного основания 7 и подвижной платс1)Ормь 9,

Считывающий узел 5 (фиг,2) включает юс тировочнута площадку 6, выполненную в виде несущей пластины 1,0, один, конец которой связан с тубусом 11, а другой конец.жестко закреплен на якоре 12 управляющего соленоида 13, pas- мещенного на неподвижной платформе поперечной строчной каретки-направляющей 3. Б тубусе 11 размещены то- чечный источник 14 света, установлен- ньш в его верхней части, под- которьм па оптической оси. 15 тубуса 1:Г уста- новлены фотоприемник 16 с фотообъективом 17, термодатчик IS в нижней его части и параллельными горизонтальными щелями 19 по образующей в верхней части корпуса, электрические цепи тубуса 11 и управляющего соленоида 13 введены на разъемы 20 и 21, причем для устранения влияния бликов на фотоприемник. 1 б от верхней линзы 22 фотообъектива 17 фотрприемник 16 ус тане J-J.пен вплотную к ней.

При выполнении считьюающего узла 5 устройства использован следящий электронный блок, входы которого

электрически соединены с фотоприемником 16 и термодатчиком 18, установленных в тубусе 11, выход следящего электронного блока электрически связан с управляющей обмоткой соленоида 13, закрепленного на подвижной платформе поперечной строчной каретки 3.

Как изображено на фиг.З, фотодатчиком 16 считывающего узла 5 при движении поперечной строчной каретки 3 на входе электрически связанного с ним электронного следящего блока формируется трапецеидальная импульсная последовательность 23, у которой максимумы соответствуют уровню черного - линии 24, а минимумы - уровню белого - промежутки 25, заштрихованные области 26 и прямоугольные импульсы пунктиром 27 на импульсной последовательности 23 показьшают иде альньй вариант, когда диаметр светового зайчика 28 точечного источника 14 света исчезающе мал, а скорость его достаточно высока, но в реальных условиях фронты и срезы импульсной . последовательности 23 завалены и тем больше, чем больше диаметр светового зайчика 28 и чем меньше его скорость набега на область черного - линия 24. Таким образом, при постоянной скорости светового зайчика 28 крутизна фронтов и срезов импульсной последовательности 23 на выходе фотодатчика 16 зависит только от диаметра светового пятна зайчика 285 т.е. от фокусировки фотообъектива 17 считьгоающего узла 5, которая автоматически обеспечивается в процессе копирования электронным следящим блоком и управлярощим соленоидом 13, первый из которых с помощью соленоида 13 его поддерживает, что соответствует оптимуму фокусировки, корректируя нулевую линию - пьедестал 29 импульсной последовательност 23 с помощью термодатчика 18 тубуса 11, Электронный блок имеет предуси- литель 30, сумматор 31, усилитель- ограничитель 32, компаратор 33, преобразователь время - напряжение 34, усилитель мощности, интегратор 36, резистор 37 начальной балансировки, предусилитель 38, усилитель 39 МОЩНОСТИ}- интегратор 40 и резистор. 41 балансировки, вход предусилителя 30 соединен с фотодатчиком 16, а его выход - с одним из входов сумматора

3

31, в свою очередь фотодатчик 18 сое Динеи с входом своего предусилителя 38, выход которого заводится на один из входов сумматора 31, выходом соединенного с входом линейного усилителя-ограничителя 32, выход которого соединен с компаратором 33, один из выходов которого соединен с входом преобразователя время - напряжение 34, а второй его выход соединен с входом усилителя 30 мощности пишущего узла, второй вход которого соединен с выходом второго интегратора АО своим входом соединенного с одним из его выходов, причем два выхода усилителя 39 соединены с обмоткой соленоида 42 пишущего уэла 4, В свою очередь выход преобразователя время - напряжение 34 соединен с входом усилителя 35 мощности считывающего узла снабженного переменным резистором 37 начальной балансировки, выходы которого соединены с соленоидом 13 считывающего узла 5, а один из них - с входом первого интегратора 36 и одним из входов с мматора 31. узел 4 также содержит трубчатую втулку 43, .

Ус-тройство работает следующи - образом ,

До начала работ (после его включения) в поле зрения считьшающего узла 5 на основании 1 фиксируют, например клейкой лентой, рисунок, предназначенный для копирования. Подготовленную необходимым образом заготовку под копию закрепляют в.поле действия пишущего узла 4, выводят продольную кадровую 2 и поперечную строчную 3 каретки в рабочее положение на начало кадра. Затем с помощью юстиро- вочного винта 9 пищущего узла 4 кор- рект ируют нужным образом его расстояние до заготовки. Далее делают пробный прогон поперечной строчной каретки-направляющей 3, в результате чего происходит автоматическая фокусировка фотообъектива 17 считывающего узла 5 и в процессе копирования ручная коррекция не потребу-.тся. Первый прогон необходим для пр; зерки срабатывания электронного следящего блока считывающего узла 5.

Затем снова выводят продольную кадровую 2 и поперечную строчную 3 каретки-направляющие на начало кадра вручную с помощью органов управления

0

5

0

5

/41

0

5

0

5

0

5

324

автомата и включают режимы Пуск автомата и Печать. После этого поперечная строчная каретка 3 начинает двигаться возвратно-поступател зно по строке до крайних точек, ограниченных упорами, а продольная кадровая каретка 2 смещается по кадру после того, как поперечная строчная каретка 3 пройдет строку, и так до тех пор, пока не закончится кадр, т.е. не произойдет копирование рисунка, предназначенного для копирования и зафиксированного в поле зрения считьшающего узла 5. По окончании кадра копировальный автомат автоматически останавливается и пишущий узел 4 прекращает свою работу. Внешний вид устройства в плане дан на фиг.1, а фиг.2 и 3 поясняют работу считьшаш- щего узла 5 и его следящего электронного блока, на который обращено особое внимание, так как он является ведущим звеном и во многом определяет качество копирования. При этом его тубус 11 имеет ряд конструктивных особенностей. Больщое влияние на работу считывающего узла 5 оказывает температурный режим его тубуса 11, поэтому в верхней его части по образуюи ей прорезаны горизонтальные параллельные щели 19, посредством которых осуществляется вентиляция внутренней полости тубуса 11 при возвратно-поступательном движении

поперечной строчной каретки 3 набегающим встречным потоком врздуха. В полости тубуса 11 расположена достаточно мощная эле стролампа - точечный источник 14 света, позволяющая работать при обычном освещении. Параллельных горизонтальных щелей 19 в верхней части тубуса 11 оказывается недостаточно для поддержания стабильного температурного режима внутри тубуса I1, поэтому в его внутренней полости установлен термодатчик 18, который электрически соединен со специальным входом (предусилитель 38) следящего электронного блока. Любое изменение температуры в ту или другую сторону от оптимума вызывает смещение нулевой линии 29 (пьедестала), а значит и изменение крутизны фронтов и срезов импульсной последо-, вательности 23, либо ее асимметрию относительно нулевой линна 29, т,е. в сумме - расфокусировку. Чтобы этого не произошло, в полости тубуса 11

смонтирован термодатчик для отслеживания температуры и стабилизации нулевой линии 29.

Следящий электронный блок, опи- раясь на сигналы фотодатчика 16 и термодатчйка 18, поддерживает режим оптимальной фокусировки считывающего узла 5 в течение всего процесса копирования автоматически. Фактически следящий электронный блок ищет минимальную заштрихованную область 26, ограниченную пунктиром, в виде идеального прямоугольного импульса 27, а так как импульсы импульсной после- довательности 23 двухполярные, то пр минимальном сигнале на выходе следящего электронного блока фокусировка считьшающего узла 5 оптимальна. На управляющей обмотке соленоида 13 в оптимуме поддерживается не нулевое напряжение, а некоторое среднее, принимаемое за нулевое, устанавливаемое резистором 41 вручную, т.е; осуществляется начальная балансировка (фоку сировка), хотя можно обойтись и без этой операции. Диапазон автофокусировки достаточно щирок. Незначительное изменение в расстоянии между объективом 17 считьшающего узла 5 и по- верхностью копируемого рисунка вызывает пропорциональное увеличение или уме11ьшение напряжения (от нуля) на управляющей обмотке управляющего соленоида 13. В свою очередь это вызы- вает пропорциональное смещение.якоря 12 соленоида 13, Следовательно,, траектория движения якоря 12 управляющего соленоида 13 отслеживает микрорельеф копирующего рисунка и обеспе- чивает оптимальную фокусировку считывающего узла 5, а значит и макст-1аль но возможное качество копирования.

Синхронно с сигналами черного

уровня 24 на специальном выходе еле дящего электронного блок-а появляется импульс (усилитель 39 мощности пи- щущего узла), разрешающий работу пишущего узла 4, который ставит одну или несколько точек специальной краской. Так как копирование идет построчно, то копировальный автомат с ВЫСОКИМ разрешением (порядка 0,3 мм) воспроиг {одит любую алфавитно-цифровую информацию или рисунка в -двух градациях - черной или белой, в виде негатива или позитива по отнощению к оригиналу.

0 5 О О

5

5

Фактически следящий электронный блок является специальным аналоговым узлом, служащим для приема и обработки информации, получаемой от датчиков - фотодатчика 16 и термодатчика 18. Начнем с фотодатчика 16, который электрически связан с входом пред- усилителя 30,В предусилителе ЗОфото- датчика происходит линейное усиление сигнла по напряжению,Оно совершенно необходимо. То же делается идля термодатчика 18 в его предусилителе 38, Далее из напряжения, полученного на выходе предусилителя фотодатчика 30 (при работе автомата) вычитается напряжение, полученное на выходе пред- усилителя термодатчика 38, Таким образом происходит корректировка нулевой линии 29. Выход сумматора 31 соединен с входом усилителя-ограничителя 32, в котором сигнал усиливается и ограничивается по напряжению. Практически здесь при работе устройства формируется импульсная последовательность 23, Сформированный сигнал попадает на вход компаратора 33, Так как амплитуда сигнала фактически постоянна, то может меняться только длительность фронтов импульсной последовательности 23, что и аребуется. Верхний порог компаратора 33 определен, нижний может и должен меняться. Таким образом, компаратор 33 постоянно вь чйсляет длительность фронта им- пульсг .ой последовательности 23, а длительность - не что иное, как основной параметр степени фокусировки. Сформированный импульс попадает на вход специальной схемы-преобразователя время - напряже п е 34, где длительность импульса преобразуется в напряжение, меняющееся в зависимости от длительности в определенных пределах. Зависимость - линейная. Теперь полученный сигнал умощнить. Это делает усилитель 35 мощности считывающего узла, У него имеется, специальная сервисная схема - интегратор 36, автоматически корректирующий его ноль, т.е. осуъ дествляющий автоматическую балансировку. Резистор 37 позволяет производить и начальную , ручную коррекцию балансировки, если это потребуется. Делается это в редких случаях. После ручной коррекции дальнейшая работа опять происходит автоматически. С одного из выходов усилителя 35 мощности счнгывающего

узла, верхнего по схеме, сигнал коррекции нуля заводится дополнительно на один из входов сумматора 31. Такая связь необходима, так как прямо влияет на качество копирования. Таким образом, схемы следящего электронного блока охвачены несколькими цепями обратной связи, применение которых совершенно необходимо.

Пишущий узел 4 является подчиненным элементом устройства, В составе следящего электронного блока имеется еще один усилитель 39 мощности пишущего узла со своим интегратором 40 Функции у них аналогичны усилителю мощности считывающего узла 35 с интегратором 37. Ручная корректировка балансировки усилителя 39 мощности п шущет о узла с помощью переменного ре зистора отсутствует. Начальный уровень или расстояние конца подвижного штока от поверхности оригинала задается с помощью регулировочного винта 8 и трубчатой втулки 43. Подвижный шток соединен с подвижной мембраной пишущего узла 4 (на фиг.2 не показано) . Таким образом происходит работа следящего электронного блока, определяющего основные параметры устрой- ства для копирования.

Предлагаемое изобретения повьш1а- ет качество копирования.

Формула изобретения

Устройство для копирований, содержащее основание с установленньм на нем механически связанными продольной -кадровой и поперечной строчной каретками, кинематически соединенными с электроприводами, считывающий узел и пишущий узел, установленный на регулировочном механизме, закрепленном на основании, отличающе - е с я тем, что, с целью повышения качества копирования путем учета рельефа носителя изображения, оно снабжено предусилителями, сумматором, усилителем-ограничителем, компаратором, преобразовател М время - напряжение, интеграторами и усилителями мощности, дополнительным регулировоч

Q

, о 5 0

5

,Q с 0

ным механизмом, включакмцим несущую пластину и управляющий соленоид, установленный на платформе поперечной строчной каретки, считьюающий узел имеет тубус с параллельными горизонтальными щелями по образующей в верхней части его корпуса, точечный источник света, фотоприемник, фотообъектив и термодатчик, при этом точечный источник света установлен в верхней части тубуса, в нижней части которого на оптической оси размещен фотоприем- ник, установленный вплотную к линзе фотообъектива, а термодатчик закреплен на внутренней поверхности полости тубуса, который связан с одним концом пластины, жестко укрепленной другим концом на якоре управляющего соленоида, фотоприемника и термодатчика соединены через соответствующие предусилители с первым и вторым входами сумматора, который выходом через последовательно связанные усилитель-ограничитель,ком- парлтор подключен к входу преобразователя время - напряжение, который выходом соединен с выходом первого интегратора и входом первого усилителя мощности, связанного первым выходом с входом первого интегратора, третьим входом сумматора и первым входом управляющего соленоида, кото- рьш вторым входом подключен к второму выходу первого усилителя мощности, управляющий выход компаратора связан с первым входом второго усилителя мощности, соединенного первым выходом с первым электрическим входом пишущего узла, который вторьм электрическим входом подключен к второму выходу второго усилителя мощности и входу второго интегратора, подключенного выходом к второму входу второго усилителя мощности, причем счи- тьтающий и пишущий узлы расположены по разные стороны относительно оси симметрии поперечной строчной каретки и закреплены на ней неподвижно, а поперечная строчная каретка расположена с возможностью поперечно-продольного перемещения относительно продольной кадровой каретки.

z

.

$

®:

vf

Изобретение относится к устройствам для копирования и может быть использовано при изготовлении копий. Устройство позволяет повысить качество копирования путем учета рельефа носителя изображения. Устройство включает основание, на котором. ра,з- мещены продольная кадровая и поперечная строчная каретки, а также считывающий и пишущий узлы, закрепленные на одной из поперечных строчных кареток, и механизм настройки этих узлов в виде регулировочного винта,так что поперечная строчная каретка расположена с возможностью поперечно- продольного перемещения относительно продольной кадровой каретки. Считывающий и пишущий узлы разнесены от оси симметрии поперечной строчной каретки и закреплены на ней неподвижно. Считывающий узел выполнен в виде тубуса, вк-шочающего точечный источник света, установленный в его верхней части, под которым на оптической оси тубуса установлен фотоприемник с фотообъективом в ни;«нёй его части, при этом в верхней части корпуса тубуса по его образующей выполнены параллельные горизонтальные щели, а юстировочная площадка вьтол- нена в виде несущей пластины, один конец которой связан с тубусом, а другой конец жестко закреплен на якоре управляющего соленоида, -размещенного на подвижной платформе поперечной строчной каретки. Управляющая обмотка соленоида электрически связана через следящий электронный блок с фотоприемником тубуса. 3 ил. .С Isask

/т

г. /

2Q

7

.2

О i 2 5 5 6 1 8 9 10lii21 1415i6 верный f eMbfU 211 fy

28(С етодой зайчик}

Hanpae/tef(e дбижеш$} coemooffeo заа /ика

Фае.д