Устройство электрокаплеструйной технологии Советский патент 1991 года по МПК B41J2/03 G01D15/18 

Ј

Изобретение относится к электрокапле- струйной технологии и может быть применено в электрокаплеструйных устройствах печати, маркировки, графопостроения, а также выводных устройствах ЭВМ, в множительной технике и полиграфии, и позволяет расширить технологические возможности устройства. Устройство позволяет оперативно изменять размеры и толщину обводок знаков без изменения оптической плотности отпечатка и без изменения скорости движения каретки, для чего в генератор изображений (знакогенератор)устройства введены управляемые переключатели размеров изображений по вертикали и горизонтали схема согласования скорости печати столбцов матрицы изображения и постоянной скорости относительного перемещения печатающей головки и запечатываемого материала. 4 ил.

Изобретение относится к электрокапле- струйной электронной технологии и может быть применено в электрокаплеструйных устройствах печати, маркировки, графопо- строния, а также в выводных устройствах ЭВМ, в множительной технике и полиграфии.

Цель изобретения - расширение технологических возможностей путем увеличения диапазона измерения размеров изображения.

На фиг.1 показана структурная схема устройства электрокаплеструйной технологии; на фиг.2 - схема согласования скоростей ; на фиг.З - схема управления; на фиг.4 - узел синхронизации.

Структурная электрогидравлическая схема устройства электрокаплеструйной технологии содержит узел 1 ввода информации (например, совокупность тумблеров и кнопок или алфавитно-цифровая клавиатура

или ЭВМ, знакогенератор 2, узел 3 синхронизации, блок 4 перемещения каретки, генератор 5 капель с электромеханическим вибратором, заряжающий электрод 6, отклоняющий электрод 7, узел 8 хранения кодов знаков, регистр 9 адреса, узел 10 хранения кодов, схему 11 управления, узел 12 памяти, счетчик 13 строк, переключатель 14 размера по вертикали, коммутатор 15 столбцов, счетчик 16 столбцов, переключатель 17 размера по горизонтали, цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 18, счетчик 19 капель и схему 20 согласования скоростей.

Схема 20 согласования скоростей предназначена для привязки скорости печати столбцов матриц знаков различных размеров к скорости относительного перемещения печатающего органа и запечатываемого материала и построена на D-триггере 21 и логическом элементе И 22. При поступлении на S-вход триггера 21 сигнала Вывод и

после прихода синхроимпульса на R-вход триггер установится в состояние, при котором на его инверсном выходе появляется сигнал Г, который переключает счетчик переключателя 17 размера по горизонтали в следующее состояние, а также разрешает прохождение тактовых импульсов на счетный вход переключателя 14 размеров по вертикали через элемент И и разрешает работу счетчика 19 капель. После опроса всех строк матрицы знака импульс переноса из счетчика 13 строк сбрасывает триггер 21 в исходное состояние по входу С. Следующий импульс разрешает печать очередного столбца матрицы знака. Таким образом, печать столбцов жестко связывается с перемещением и геометрия знаков различных размеров не изменяется даже при неравномерном относительном движении.

Схема 11 управления обеспечивает переключение знакогенератора 2 в режимы Стоп, Ввод и Вывод по командам управления, поступающим по шине управления от устройства 1 ввода информации, и построен на сдвоенном Ь-триггере 23 и дешифраторе 24 двоичного кода в позиционный. Двоичный код состояния, установленный на линиях 1 и 2 шины управления (ШУ), заносится в D-триггер 23 сигналом по линии 3 ШУ. Код с выхода триггера дешифрируется и подается в виде сигналов Стоп, Ввод и Вывод на вход регистра 9 адреса, а сигнал Вывод еще и на .вход схемы 20 привязки скоростей.

Узел 1 ввода информации предназначен для управления режимами работы знакогенератора 2 и ввода данных в узел 8 хранения кодов знаков и узел 10 кодов размера знаков.

Узел 3 синхронизации предназначен для общей синхронизации и усиления сигналов и содержит генератор 25 частоты, соединенный через усилитель 26 с вибратором генератора 5 капель, а через схему 27 задержки фазы - с тактовым входом схемы 20 согласования скоростей.

Устройство работает следующим образом.

Узел ввода осуществляется посредством сигналов, подаваемых по шине управления, управление процессом записи в узел 8 хранения кодов знаков генератора 2 изображений поступающей по шине данных (ШД) информации о виде изображения и его размере, а также осуществляет переключение устройства в режимы Вывод и Стоп, После поступления по ШУ сигнала Вывод, изображения знаков в виде развертки импульсов напряжения различной длительности и амплитуды, формируемых генератором 2 изображений, подаются через усилитель напряжения на заряжающий элемент 6, При этом на тактовый вход генератора 2 изображений подаются тактовые импульсы

(ТИ) частоты каплеобразования (сдвинутые по фазе на определенный угол) с выхода узла 3 синхронизации, который обеспечивает взаимную связь между основными узлами устройства в режиме вывода на печать.

0 На синхровход генератора 2 изображений подаются синхроимпульсы (СИ) с блока 4 перемещения каретки для привязки скорости печати столбцов матриц изображений различных размеров к постоянной скорости

5 относительного перемещения головки и запечатываемого материала.

Вибратор создает в чернилах, находящихся в головке, колебания давления, благодаря чему струя чернил, испускаемых из

0 сопла головки под действием постоянного высокого давления, разделяется на капли. Заряжающий электрод 6 под действием заряжающего напряжения заряжает капли в соответствии с требуемым уровнем откло5 нения капли по вертикали, а отклоняющий электрод 7 под действием высокого напряжения отклоняет заряженные капли в нужную позицию.

Блок 4 перемещения каретки обеспечи0 вает относительное перемещение между головкой и запечатываемым материалом, на который испускаются капли при печати. Знакогенератор позволяет изменять размеры изображений, даже от знака к знаку, по

5 вертикали и горизонтали в любое целое требуемое число раз с сохранением оптической плотности отпечатка, без изменения частоты колебаний давления чернил в головке, без изменения величины отклоняющего на0 пряжения и без изменения скорости относи- тельно перемещения головки и запечатываемого материала, а только за счет размножения точек исходной матрицы изображения по вертикали и горизонтали в соот5 ветствии с требуемым размером.

Рассмотрим работу знакогенератора с управляющим блоком изменения размеров на примере генератора знаков русского, латинского алфавитов, цифр, символов.

0 При поступлении по ШУ сигнала Стоп в схему 11 управления все основные узлы устройства устанавливаются в исходное положение и удерживаются в нем до поступления другого сигнала. При поступлении

5 затем сигнала Ввод регистр 9 устанавливается в режим Запись. Поступившая ho ШД информация, к примеру, в виде параллельного 10-разрядного двоичного кода (7 разрядов определяют код записываемого знака, а 3 - код размера этого знака), записывается в узел 8 хранения кодов знаков в узел 10 хранения кодов размеров знаков. После этого вырабатывается сигнал изменения состояния регистра 9 на единицу. Процесс записи поступающих кодов повто- ряется до тех пор, пока по ШД не будет принят код ВК, который также записывается в узел 8. После этого происходит сброс регистра 9 в исходное состояние, а схема 11 управления переходит в состояние Стоп. На этом процесс ввода информации заканчивается,

При поступлении сигнала Пуск схема 11 управления устанавливает регистр 9 адреса в режим Считывание, который харак- теризуется последовательным изменением состояния регистра на единицу после каждого такта считывания кодов из узлов 8 и 10. Сигналомизменения состояния регистра 9 в данном случае является сигнал переноса из счетчика 16. Схема управления разрешает также прохождение от узла 3 синхронизации ТИ частоты каплеобразования (порядка 40 кГц), которые подаются на вход переключателя 14 размеров по вертикали и на стробирующий вход счетчика 19 через схему 20 согласования. После прихода первого импульса переноса из счетчика 16 на счетный вход регистра 9 на выходах узлов 8 и 10 устанавливаются коды первого знака строки текста и его размера. Код знака подается на адресные входы узла 12 памяти, а код размера этого знака - на информационные входы переключателей 14 и 17 размера, представляющих собой двоичные, к приме- ру, счетчики-делители с изменяемым под управлением кода из узла хранения коэффициентом деления. На счетный вход счетчика 13 строк, представляющего собой двоичный трехразрядный счетчик, в режиме вычитания подаются ТИ через переключатель 14 размера по вертикали. Импульс переноса счетчика 13 строк подается на информационный вход схемы 20 согласования и после прихода СИ от блока 4 переме- щения каретки на синхровход схемы 20 согласования проходит через переключатель 17 размера по горизонтали на счетный вход счетчика столбцов 16, который представляет собой двоичный трехразрядный счетчик в режиме суммирования, в случае печати знаков строки слева направо, или вычитания, при печати справа налево. Коде выхода счетчика строк 13 подается на младшие адресные входы узла 12 памяти, а с выхода счетчика 16 - на адресные входы коммутатора 15 столбцов. При совместной работе указанных блоков на выходе коммутатора столбцов появляется развертка импульсов, соответствующих черным точкам

изображения знака, представленного узлом памяти, к примеру, в виде матрицы 5x7 точек, причем развертка осуществляется снизу вверх и слева направо в случае печати строки текста слева направо и снизу вверх и справа налево при печати справа налево. Если при этом на переключатели размеров подан код 1-го размера, то матрица знака печатается без увеличения. При поступлении кода, к примеру, 2-го размера знак при печати увеличивается в 2 раза и представлен матрицей 10x14 точек в результате размножения точек исходной матрицы (5x7) по горизонтали и вертикали. В этом случае переключатели размеров находятся в режиме деления частоты на 2 и, следовательно, сигналы смены строки и столбца матрицы знака на следующие проходит на РА строки и столбца матрицы знака только после второго такта опроса предыдущих. Таким образом, происходит управляемое рассогласование скоростей счетчика 19 капель, счетчика 13 строк и счетчика 16 столбцов матрицы знака, что приводит к повторному выводу на печать точек строк и столбцов. Вследствие этого при печати увеличивается высота, ширина, а также толщина обводок знаков.

При поступлении из узла 10 хранения кода 3-го размера знаки увеличиваются в три раза. Число различных размеров ограничено сверху максимально достижимым уровнем отклонения капель.

В начале опроса строк матрицы знака схема 20 согласования вырабатывает сигнал записи в счетчик капель 19 кода, определяющего начальный (независящий от требуемого размера знака) уровень развертки знака по вертикали, что обеспечивает печать нижней кромки знаков на одном уровне. Уровень слива неиспользованных капель соответствует, к примеру, минимальному отклонению.

Схема 20 согласования осуществляет согласование скорости печати столбцов матрицы знака и скорости относительного перемещения печатающей головки и запечатываемого материала при печати знаков различных размеров, для чего на один из входов схемы 20, подаются СИ от блока 4 перемещения каретки, которые характеризуют перемещение запечатываемого материала (при постоянной скорости движения) на величину, соответствующую расстоянию между столбцами матрицы знака. Возможна синхронизация и от внутреннего генератора синхроимпульсов.

После опроса точек последнего столбца матрицы знака на выходе счетчика 16 столбцов возникает сигнал, изменяющий состояние регистра 9 адреса на единицу. В

результате на выходе узла 8 хранения кодов знаков появляется код следующего записанного знака, а на выходе узла 10 хранения кодов размеров знаков - код его размера. После этого происходит опрос точек матрицы знака по алгоритму, определенному кодом его размера, а затем считывание кодов следующего знака узла 8. При получении из узла кода ВК происходит сброс всех регистров и схема 11 управления переходит в состояние ожидания сигнала Пуск или Ввод (в случае возникновения необходимости смены информации). На этом процесс вывода информации на печать заканчивается.

Таким образом, знакогенератор преобразует данные, полученные в виде двоичного кода, в развертку импульсов напряжения различного уровня (заряжающих импульсов), соответствующих черным точкам изображения знаков требуемого размера, представленных в узле памяти знакогенератора в виде исходной матрицы 5x7 точек. Импульсы с выхода ЦАП 18 подаются на заряжающий электрод 6 печатающего устройства.

Вариантом устройства может быть струйное печатающее устройство с более сложной схемой блока измерения размеров в знакогенераторе, позволяющей осуществлять печать сразу нескольких строк знаков меньшего размера чем максимально возможный, печать верхних и подстрочных индексов, а также дробных выражений.

Формула изобретения Устройство электрокаплеструйной технологии, содержащее генератор капель, гидравлический вход которого связан с источником красящей жидкости, а выход - через заряжающий и отклоняющий электроды с блоком печати, механически связанным с блоком перемещения каретки, узел ввода и знакогенератор, содержащий узел хранения кодов знаков, узел хранения кодов размеров знаков и регистр адреса, отличающееся тем, что, с целью расширения технологических возможностей путем увеличения диапазона изменения размеров изображения, оно содержит узел синхронизации, а знакогенератор дополнительно содержит узел памяти, счетчики строк столбцов и капель, коммутатор столбцов, цифро- аналоговый преобразователь, переключатели размеров по вертикали и горизонтали, схему согласования скоростей и схему управления, входом соединенную с первым выходом узла ввода и первыми входами узла хранения кодов знаков, регистра адреса и

узла хранения кодов размеров знаков, второй вход которого соединен с вторым выходом узла ввода и вторым входом узла хранения кодов знаков, выходом соединенного с первым входом узла памяти, выход

которого подключен к первому входу коммутатора столбцов, вторым входом соединенного с первым выходом счетчика столбцов, второй выход которого соединен с вторым входом регистра адреса, третьим входом соединенного с первым выходом схемы управления, второй выход которой связан с первым входом схемы согласования скоростей, первым выходом связанного с первым входом счетчика капель,второй вход которого соединен с выходом коммутатора столбцов, а выход через цифроаналоговый преобразователь соединен с заряжающим электродом, при этом первый выход узла синхронизации соединен с генератором капель, а второй его выход узла перемещения каретки соединены соответственно с вторым и третьим входами схемы согласования скоростей, четвертый вход которой соединены с первым выходом счетчика строк, вторым выходом соединенного с вторым входом узла памяти, а входом - с выходом переключателя размера по вертикали, первый вход которого связан с вторым выходом схемы согласования скоростей, третьим выходом соединенной с первым входом переключателя размеров по горизонтали, выход которого соединен с входом счетчика столбцов, а вторым входом - с выходом узла хранения кодов размеров знаков и вторым

входом переключателя размера по вертикали, при этом третий вход узла хранения кодов знаков связан с первым выходом регистра адреса, второй выход которого подключен к третьему входу узла хранения

кодов знаков,

Фиг 2

Фиг.З