Чорнильний струминний друкуючий пристрій з пневматичним дефлектором

ЧЕРНИЛЬНОЕ СТРУЙНОЕ. ПЕЧАТАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО С ПНЕВМАТИЧЕСКИМ ДЕФЛЕКТОРОМ, содержащее пишущую чернильную головку, пневматический дефлектор, блок управления печатью, подключенный выходами к соответствующим входам пишущей чернильной головки и пневматического дефлектора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия, пневматический дефлектор имеет возбудитель звуковых колебаний, концентратор упругих колебаний с звукопроводами, ось которых перпендикулярна оси выходного сопла пишущей чернильной головки, а блок управления печатью снабжен информационным регистром, счетчиком синхронизации, узлами логических преобразований, узлом триггеров, узлом запоминания информации, узлом формирования управляющих сигналов, цифроаналоговым преобразователем и узлом усилителей, при этом возбудитель звуковых колебаний сочленен с концентратором упругих колебаний, выходные сопла звукопроводов которого расположены навстречу друг другу с воздушным зазором, выходыу первого узла логических преобразований соединены с управляющими входами информационного регистра, выходы которого соединены с соответствующими управляющими входами узла запоминания информации, узла усилителей и узла формирования управляющих сигналов, входы которого подсоединены к первым выходам узла запоминания информации, связанного вторыми выходами через цифроаналоговын преобразователь с первыми входами узла усилителей, вторые входы которого подключены к вцходам узла формирования управляющих сигналов, первые выходы второго узла логических преобразований соединены с входами счетчика синхронизации, связанного первыми выходами с информационными входами узла запоминания информации, а вторыми выходами с входами узла триггеров, выходы которого соединены с вторым выходом второго узла логических преобразований и дополнительно с управляющими входами узла запоминания информации, узла формирования управляющих сигналов и узла усилителей, выходы которого подключены к соответствующим электрическим выводам возбудителя звуковых колебаний и концентратора упругих колебаний. (Л 1 1 1 I47928 Изобретение относится к чернильвходами узла усилителей, вторые вхоным струйным записывающим устройстды которого подключены к выходам вам и может быть использовано для узла формирования управляющих сигре гис трации информации. налов, первые выходы второго узла 5 логических преобразований соединены Известно чернильное струйное пес входами счетчика синхронизации, чатающее устройство с пневматичессвязанного первыми выходами с инфорким дефлектором, содержащее пишущую мационными входами узла запоминания чернильную головку, пневматический информации, а вторыми выходами дефлектор, блок управления печатью, подключенном выходами к с о о т в е т с т W с входами узла триггеров, выходы вующим входам пишущей чернильной которого соединены с вторым выходом головки и пневматического дефлеквторого узла логических преобразотора [fj . ваний и дополнительно с управляюНедостатком известного устройстщими входами узла запоминания инфорва является невысокое быстродейст15 мации, узла формирования управляювие. щих сигналов и узла усилителей» Цель изобретения - повышение выходы которого подключены к соотбыстродействия. ветствующим электрическим выводам I возбудителя звуковых колебаний и Поставленная цель достигается 20 концентратора упругих колебаний. тем, что в чернильном струйном пеНа фиг. 1 представлена схема чатающем устройстве с пневматичесустройства; на фиг. 2 - электрическим дефлектором, содержащем пишущую кая схема блока управления печатью *у чернильную головку, пневматический на фиг. 3 - таблица программировадефлектор, блок управления печатью, 25 ния управляющей памяти*, на фиг. 4 подключенный выходами к соответстдиаграмма работы блока управления вующим входам пишущей чернильной печатью. головки и пневматического дефлекто,Устройство имеет (фиг. 1) пьезора, пневматический дефлектор имеет керамический элемент 1, концентравозбудитель звуковых колебаний, 30 тор 2 упругих колебаний, инжектируюконцентратор упругих колебаний с щую камеру 3 с капилляром 4, пласзвукопроводами, ось которых перпентину 5 с отверстием 6, образующую дикулярна оси выходного сопла пишусо средней стенкой инжектирующей щей чернильной головки, а блок камеры открытую капиллярную щель 7, управления печатью снабжен информа- , выходной патрубок 8, резервуар 9 5 ционным регистром, счетчиком синхрос чернилами. низации, узлами логических преобраПневматический дефлектор содерзований , узлом триггеров, узлом жит возбудитель звуковых колебаний запоминания информации, узлом фор10, жестко соединенные с концентрамирования управляющих сигналов. 40 торами 11 прямой и инверсной волны, цифтюаналоговым преобразователем звукопроводы 12, сопла которых раси узлом усилителей, при этом возположены навстречу друг другу с возбудитель звуковых колебаний сочледушным зазором, блок управления 13 нен с концентратором упругих колепечатью, баний, выходные сопла звукопроводов^, і Схема блока 13 управления печакоторого расположены навстречу друг *5 тью показана на фиг. 2. Блок содердругу с воздушным зазором, выходы жит информационный регистр 14, элепервого узла логических преобразомент ИЛИ 15, инвертор 16, коммутаваний соединены с управляющими вхотор 17, формирователи 18 и 19 управдами информационного регистра, выхо50 ляющих сигналов, усилитель 20 зады которого соединены с соответстписи, цифроаналоговый преобразовавующими управляющими входами узла тель 21, усилители 22 и 23 сигналов, запоминания информации, узла усилитриггер 24, элемент ИЛИ 25, элемент телей и узла формирования управляю26 запоминания информации, триггер щих сигналов, входы которого под55 27, элемент неравнозначности 28, соединены к первым выходам узла заэлемент 29 управляющей памяти, тригпоминания информации, связанного геры 30 и 31, элементы И 32, 33, вторыми выходами через цифро-ана34 и 35 и счетчик 36 синхронизации. логовый преобразователь с первыми 1147928 Первый узел логических преобразований имеет элемент неравнозначности 28 и элементы И 32, 34. Второй узел логических преобразований содержит элемент ИЛИ 15, элементы И 33 и 35. Узел триггеров включает в себя триггеры 24, 27 и элемент ИЛИ 25. Узел формирования управляющих сигналов имеет триггеры 30, 31, инвертор 16, коммутатор 17, формирователи 18, 19 управляющих сигналов . Узел усилителей содержит усилитель 20 записи и усилители 22, 23 сигналов. Узел запоминания информации имеет элемент 26 запоминания информации и элементы 29 управляющей памяти. При этом возбудитель звуковых колебаний сочленен с концентратором 2 упругих колебаний, выходные сопла звукопроводов которого расположены навстречу друг другу с воздушным зазоромf выходы первого узла логических преобразований соединены с управляющими входами узла запоминания информации, узла усилителей и узла формирования управляющих сигналовf входы которого подсоединены к первым выходам узла запоминания информации, связагіного вторыми выходами через цифроаналоговый преобразователь 21 с первыми входами узла усилителей,-вторые входы которого подключены к выходам узла формирования управляющих сигналов, первые выходы второго узла логических преобразования соединены с входами счетчика 36 синхронизации, связанного первыми выходами с информационными входами узла запоминания информации, а вторым выходами с входами узла триггеров, выходы которого соединены со вторым в ы — ходом второго узла логических преобразований и дополнительно с управляющими входами узла запоминания информации, узла формирования управляющих сигналов и узла усилителей, выходы которого подключены к соответствующим электрическим выводам возбудителя 10 звуковых колебаний и концентратора 2 упругих колебаний. На фиг. 4 приняты следующие обозначения: импульсы 37 внешней синх л 5 10 15 20 25 30 35 40 45 й ронизации СИ, импульсы 38 синхронизации записи, импульсы 39 "Готов", импульс 40 записи кода столбца и сигнал 41 разрешения печати. В статике в воздушном зазоре дефлектора отсутствуют колебания воздушного столба, они возникают только лишь после подачи импульсов внешней синхронизации, по которым начинает работать счетчик 36, триггеры 24 и 27 и вырабатывается необходимая последовательность сигналов. Работа чернильного струйного печатающего устройства с пневматическим дефлектором основана на отклонении пролетающих капель чернил через воздушный зазорs в котором давление воздуха изменяется по синусоидальному закону. При пролете капли чернил через воздушный зазор дефлектора в зависимости от синхронизации момента выброса капли с соответствующей фазой колебаний воздушного столба в зазоре происходит максимальное отклонение капли чернил вверх от горизонтальной траектории полета в случае попадания капли чернил в макси,мум давления столба воздуха в зазоре, направленном вверх, максимальное отклонение капли чернил вниз от горизонтальной траектории полета в случае попадания капли чернил в максимум давления столба воздуха в зазоре, направпенном вниз, сохранение горизонтальной траектории полета капли чернил в случае ее попадания в минимум давления столба воздуха в зазоре (при смене знака давления воздушного столба). любое отклонение вверх или вниз от горизонтальной траектории полета в случае пролета капли чернил в другие промежуточные Лазы давления воздушного столба. Если печать точек в столбце не производится, то импульсы записи на пишущую головку не подаются. 50 Смещение точки записи относительно начального положения при применении акустического дефлектора связано с колебаниями мембраны возбудителя' следующим соотношением 55 tot = arc sin +C где cot - фаза колебаний мембраны возбудителя", і Ш7Ч28 Н - мгновенное значение смещения точки записи от начального положения', С - постоянная акустического дефлектора, определяемая конструкцией дефлектора и головки записи. 5 '0 где К = 0,58 • Ш L - ширина управляющего воздушного потока', R - радиус капли, Є - расстояние от головки записи до носителя (бумаги), V, - скорость капли, VD - амплитудное значение скорое 1 5 о ти управляющего воздушного потока. Функциональная схема устройства, реализующая требуемый закон синхронизации, приведена на фиг. 2. Для получения сигналов управления возбудителем звуковых колебаний и сигналов синхронизации импульсов записи используется принцип деления импульсов внешней синхронизации повышенной частоты. Частота импульсов внешней синхронизации может быть определена с одной стороны точностью определения фазы колебаний, а с другой стороны - быстродействием головки. Для обеспечения требуемой точности выделения фазы синхронизации записи и постоянного смещения отрезка 0 - I /2 разбивается на 256 такf тов , что соответствует минимальному фазовому расстоянию между двумя сиг налами синхронизации в 20 тактов. Таким образом, при использовании головки с быстродействием 10 кГц частота импульсов внешней синхронизации должна составлять 200 кГц. Импульсы внешней синхронизации СИ поступают по цепи на входы элементов И 34 и 32, выходы которых подключены на счетные входы восьмиразрядного двоичного счетчика 36 синхронизации. На другие входы элементов И 34 и 32 подключены выходы триггера 24 управления счетом, который работает в режиме счета по сигналам переноса из счетчика 36, поступающих на его синхронизирующий вход через элемент ИЛИ 25. Таким образом, счетчик 36 по сигналам 20 25 30 35 40 45 50 55 внешней синхронизации работает п рем жиме счета + 1 " до накопления кода "255", после чего в результате переключения триггера 24, переводится в релсим счета па " - 1 " . При достижении кода " 0 " с появлением сигнала на его выходе в резупьтате переключения триггера 24, счетчик 36 вновь переходит в режим счета на "+1". Выходы счетчика 36 подключены на соответствующие адресные входы элемента 26 запоминания информации, на инвертирующий вход разрешения выборки которой подключена цепь внешней синхронизации. С выходов элемента 6 снимаются следующие сигналы: импульс 37 внешней синхронизации записи, импульсы 38 и 39 установки и снятия сигнала "Готов" (фиг. 4 ) . Таблица программирования управляющей памяти элемента 6 приведена на фиг. 3. Для формирования сигнала управления возбудителем звуковых колебаний синусоидальной формы используются состояния триггеров управления направлением счета 24, управления направлением развертки столбца 27, элемент 28 НЕРАВНОЗНАЧНОСТИ, значение сигнала на выходе которого определяет полярность сигнала управления возбудителем и элементом управляющей памяти 29, содержащие коды значений У, определяемые соотношением: У = s in с t, о где У - код на выходах элементов 26 и 29, CJC - фаза колебаний в промежутке 0 - 'н/2. Выходы элементов 29 управляющей памяти подключены на вход микросхемы цифроаналогового преобразователя 21, что обеспечивает на выходе усилителя 22 формирование однополярного синусоидального сигнала. Усилитель 23 преобразует его в двухполярный сигнал управления возбудителем звуковых колебаний в соответствии с сигналами управления полярностью, поступающего с выхода элемента 28. Таким образом, с подачей импульсов внешней синхронизации обеспечивается возбуждение звуковых колебаний с требуемой для работы дефлектора частотой и фазой. 1147428 Временная диаграмма работы блока приведена на фиг. 4, где представлены импульсы внешней синхронизации СИ 32, импульсы синхронизации записи 38 состояния триггера 30 и 39 "Готов", а также внешние сигналы управления блоком - импульс записи кода столбца 40 и сигнал разрешения печати 41. Для нагпядности представления временной диаграммы такты, соответствующие неизменным состояниям выходных сигналов управляющей памяти, опущены, а представленные на диаграмме такты отмечены соответствующими состояниями счетчика 36. После выдачи последнего импульса записи столбца (такт 196) в такте 198 на выходе элемента 6 Нормируется отрицательный импульс, в результате чего триггер готовности 30 и триггер разрешения запуска импульса печати 31 устанавливаются в "0". При этом на выходах элементов 32 и 33 устанавливаются " 1 " , что приводит 15-разрядный сдвиговый регистр кода столбца 14 в режим параллельного занесения. При наличии сигнала готовности с внешнего "генератора символов" на входные тины регистра 14 выдается код очередного столбца символов и сигнал ЗАП. который через элемент ИЛИ 15 поступает на вход синхронизации регистра 14. После записи кода столбца в регистр 14 и перемещения головки в следующее положение для печати очередного столбца должен быть выдан сигнал разрешения печати РП, который поступает на вход триггера 31. При накоплении в счетчике кода "244" осуществляется переключение триггера 27, управляю— щего направлением развертки столбца, и триггера 24 управпения режимом счета счетчика 36, что переводит последний в режим вычитания. При этом в такте 197 выдается отрицательный импульс на выходе элемента 6, что приводит к установке в " I м триггера 30. При этом на выходах элементов И 32 и 33 устанавливаются значения, определенные сос 5 '0 15 20 8 юянием триггера 27, что обеспечивает установку регистра 14 в режим последовательного сдвига Б соответствующем направлс пни. В следующем такте 196 выдается импульс синхронизации записи первой точки столбца, который через инвертор 16 поступает на вход коммутатора 17, на другие входы которого подключены соответствующие выходы триггера управления направлением развертки столбца и выходы соответственно первого и пятнадцатого разрядов регистра 14. Таким образом, на выходе коммутатора 17 формируется импульс запуска формирователей 18 и 19 в зависимости от направления развертки столбца и состояния соответствующего разряда регистра 14. По заднему фронту импульса записи через инвертор 15 осуществляется сдвиг кода в регистре 14. При накоплении в счетчике кода "і 95" счетчик вновь переводится 25 в режим счета на " Ч " и выдача синхроимпульсов записи повторяется в обратной последовательности по тактамt однако при прежнем режиме работы регистра 14. При накоплении 30 в счетчике кода "і 96" описанный цикл повторяется. Предлагаемая конструкция устройства обеспечивает значительное упрощение устройства за счет сокращения количества входящих в него 35 узлов и деталейI значитепьное повышение быстродействия устройства, так как работа происходит на максимальної! частоте работы пишущей головки, повышение надежности устрой40 ства в связи с тем, что применена импульсная пишущая чернильная головка , которая обеспечивает эмиссию капель чернил в необходимые моменты времени и отсутствует пневматическая сепарация капель чернил,' повышение качества записи за счет отсутствия влияния дефлектора на капли чернил, соседние с отклоняемой в данный момент. 50 Использования изобретения повышает быстродействие нанесения информации . 1147928 ЭВМ T си. I I в Фиг 1 1147928 код адреса 0 7-57 5В 59-84 85 86 - 106 107 108 -126 127 128 - 147 148 149- 169 170 171- 195 196 197 /98 /99 ~ 255 У1 У2 УЗ 0 1 0 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 1 1 0 1 1 Фиг.З 37 Зв ill II я А \1 « л II і и II JULJULJL 1.1.1. ж •X 1 1 и 1 И JJLJLJJL п и (1 и п и /Г\ \ • ФигЛ ВНИИЛИ Заказ 1564/34 Тираж 703 1) \ • Подписное Филиал Ш Ш "Патент", г. Ужгород, ул.Проектная,k