Устройство для копирования

,1444132 51 4 В 23 35/ АНИЕ ИЗ ЕТ ПЬЮ РСНОМУ СВИ закреплен на якоругои конец жес еноида, размещен латформе попереч и, Управляющая о ктрически связан тронный блок с ф е управляющего соого на подвижной пой строчной каретотка соленоида эл ящии эле ом тубус через 3 ил приемн ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОПИРОВАНИЯ(57) Изобретение относится к устройствам для копирования и может бытьиспользовано при изготовлении копий.Устройство позволяет повысить качество копирования путем учета рельефаносителя изображения. Устройствовключает основание, на котором.размещены продольная кадровая и поперечная строчная каретки, а также считывающий и пишущий узлы, закрепленныена одной из попереччых строчных кареток, и механизм настройки этих узлов в виде регулировочного винта,такчто поперечная строчная каретка расПоложена с вазможностью поперечнопродольного перемещения относительнпродольной кадровой каретки. Считывающий и пишущий узлы разнесены отоси симметрии поперечной строчнойкаретки и закреплены на ней неподвижно. Считывающий узел выполнен ввиде тубуса, включающего точечный иточник света, установленный в еговерхней части, под которым на оптической оси тубуса установлен фотоприемник с фотообъективом в нижней его части, при этом в верхней частикорпуса тубуса по его образующей выполнены параллельные горизонтальные щели, а юстировочная площадка выполнена в виде несущей пластины, одинконец которой связан с. тубусом, аИзобретение относится к устройствам для копирования и может быть использовано при изготовлении копий.Цель изобретения - повышение качества копирования путем учета релье 5фа носителя изображения,На фиг.1.приведено устройство длякопирования, общий вид; на фиг.2 -электромеханическая схема устройства, 10включающая считывающий и пишущий уз-.лы; на фиг.3 - диаграммы напряжений,поясняющие процесс автофокусировкисчитывающего, узла,Устройство для копирования (фиг,1) 15включает основание 1, на котором размещены продольная кадровая 2 и поперечная строчная 3 каретки. пишущийузел 4, считывающий узел 5, юстивовочную площадку 6, основания 7 кареток, 20подвижные платформы 9 кареток. Пигущий узел 4 закреплен на муфте регулировочного винта 8, а считывающий 5на юстировочной площадке 6, оба онив свою очередь разнесены от оси симметрии поперечной строчной кареткинаправляющей 3 и закреплены на нейнеподвижно, причем пишущий узел 4 имеет регулировочный механизм в виде регулировочного винта 8, обе каретки ЗО2 и 3 выполнены из двух частей - неподвижного основания 7 и подвижнойплатформы 9,Считывающий узел 5 (фиг,2) включает юстировочную площадку 6, выполненную в виде несущей пластины 10, одинконец которой связан с тубусом 11, адругой конец жестко закреплен на якоре 12 управляющего соленоида 13, размещенного на неподвжкной платформепоперечной строчной каретки-направляющей 3. Б тубусе 11 размещены точечный источник 14 света, установленный в его верхней части, под которыма оптической оси. 15 тубуса 11 установлены фотоприемник 16 с фотообъективом 17, термодатчик 18 в нижнейего части и параллельными горизонтальными щелями 19 по образующей вверхней части корпуса, электрическиецепи тубуса 11 и управляющего соленоипа 13 введены на разъемы 20 и 21,причем для устранения влияния бликовна фотоприемник 16 от верхней линзы22 фотообъектива 17 фотдприемник 16устанс;.лен вплотную к ней.При выполнении считывающего узла5 устройства использован следящийэлектронный 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.3, 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, заштри - хованные области 26 и прямоугольные импульсы пунктиром 27 на импульсной последовательности 23 показывают идеальный вариант, когда диаметр светового зайчика 28 точечного источника 14 света исчезающе мал, а скорость его достаточно высока, но в реальных условиях ф онты 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 госледовательности 23 на выходе фотодатчика 16 зависит только от диаметра светового пятна зайчика 28, т,е, от фокусировки фотообъектива 17 считывающего узла 5, которая автоматически обеспечивается в процессе копирования электронным следящим блоком и управляющим соленоидом 13, первый из которых с помощью соленоида 13 его поддерживает, что соответствует оптимуму фокусировки, корректируя нулевую линио" - пьедестал 29 импульсной последовательности 23 с помощью термодатчика 18 тубуса 11, Электронный блок имеет предусилитель 30, сумматор 31, усилитель- ограничитель 32, компаратор 33, преобразователь время - напряжение 34, усилитель ,35 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 иэ входов сумматора31, н свою очередь фотодатчик 18 сое - динен с входом своего предусилителя 38, выход которого заводится на один иэ входов сумматора 31, ныходом сое 5 диненного с входом линейного усилителя-ограничителя 32, выход которого соединен с компаратором 33, один из выходов которого соединен с входом преобразователя время - напряжение 10 34, а второй его выход соединен с входом усилителя 30 мощности пишущего узла, второй вход которого соединен с выходом второго интегратора 40, своим входом соединенного с одним из 15 его выходов, причем два выхода усилителя 39 соединены с обмоткой соленоида 42 пишущего узла 4, В свою очередь выход преобразователя время н апряжение 34 соединен с входом уси лителя 35 мощности считывающего узла, снабженного переменным резистором 37 начальной балансировки, выходы которого соединень с соленоидом 13 считывающего узла 5, а один из них - с входом первого интегратора 36 и одним из нходон сумматора 31. Пишущий узел 4 также содержит трубчатую втулку 43. 25 30Ус"тройство работает следующим образом,До начала работ (после его включения) в поле зрения считывающего узла 5 на основании 1 Фиксируют, напри 35мер клейкой лентой, рисунок, предназначенный для копирования, Подготовленную необходимым образом заготовку под копию закрепляют н поле действия пишущего узла 4, выводят продольную кадровую 2 и поперечную строчную3 каретки н рабочее положение на начало "кадра", Затем с помощью юстировочного винта 9 пишущего узла 4 корректируют нужным образом его расстоя-. 45ние до заготовки, Далее делают пробный прогон поперечной строчной каретки-направляющей 3, в результате чегопроисходит автоматическая фокусировкафотообъектива 17 считывающего узла5 и в процессе копирования ручная коррекция не потреб; .тся, Первый прогоннеобходим для пр лерки срабатыванияэлектронного следящего блока считывающего узла 5,Затем снова выводят продольную кадровую 2 и поперечную строчную 3 каретки-напранляющие на начало "кадра"вручную с помощью органов управления автомата и включают режимыПуск автомата" и "Печать". После этого поперечная строчная каретка 3 начинаетдвигаться возвратно-поступательно построке до крайних точек, ограниченныхупорами, а продольная кадровая каретка 2 смешается по "кадру" после того,как поперечная строчная каретка 3пройдет строку, и так до тех пор, пока не закончится "кадр", т,е, непроизойдет копирование рисунка, предназначенного для копирования и зафиксированного н поле зрения считывающего 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, афиг.2 и 3 поясняют работу считывающего узла 5 и его следящего электронного блока, на который обращеноособое внимание, так как он является ведущим звеном и но многом определяет качество копирования, При этомего тубус 11 жеет ряд конструктивных особенностей. Большое влияниена работу считывающего узла 5 оказывает температурный режим его тубуса 11, поэтому в верхней его частипо образующей прорезаны горизонтальные параллельные щели 19, посредством которых осуществляется вентиляция внутренней полости тубуса 11 привозвратно-поступательном движениипоперечной строчной каретки 3 набегающим встречным потоком воздуха. В полости тубуса 11 расположена достаточно мощная электролампа вточечныйисточник 14 света, позволяющая работать при обычном освещении. Параллельных горизонтальных щелей 19 вверхней части тубуса 11 оказываетсянедостаточно для поддержания стабильного температурного режима внутритубуса 11, поэтому в его внутреннейполости установлен термодатчик 18,который электрически соединен со специальным входом (предусилитель 38)следящего электронного блока. Любоеизменение температуры в ту или другую сторону от оптимума вызывает смещение "нулевой линии" 29 (пьедестала), а значит и изменение крутизныфронтов и срезов импульсной последо".вательности 23, либо ее асимметриюотносительно"нулевой линии" 29, т,е.в сумме - расфокусиронку, Чтобы этого не произошло, в полости тубуса 11смонтирован термодатчик для отслеживания температуры и стабилизации "нулевой линии" 29.Следящий электронный блок, опираясь на сигналы фотодатчика 16 и термодатчйка 18 подцерживает режим оптимальной фокусировки считывающего узла 5 в течение всего процесса копирования автоматически, Фактически 10 следящий электронный блок ищет минимальную заштрихованную область 26, ограниченную пунктиром, в виде идеального прямоугольного импульса 27, а так как импульсы импульсной последовательности 23 двухполярные, то при минимальном сигнале на выходе следящего электронного блока фокусировка считывающего узла 5 оптимальна. На управляющей обмотке соленоида 13 в 20 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 широк. Незначительное изменение в расстоянии между объективом 17 считывающего узла 5 и по верхцостью копируемого рисунка вызывает пропорциональное увеличение или умецьшенче напряжения (от нуля) на управляющей обмотке управляющего соленоида 13. В свою очередь это вызывает пропорциональное смещение. якоря 12 соленоида 13. Следовательно, траектория движения якоря 12 управляюще о соленоида 13 отслеживает микро- рельеф копирующего рисунка и обеспе- щ чивает оптимальную фокусировку счить: - вающего узла 5, а значит и максимально возможное качество копирования. Синхронно с сигналами черного" уровня 24 на специальном выходе сле 45 дящего электронного блока появляется импульс (усилитель 39 мощности пишущего 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 03 мм) воспроияодит любую алфавитно-цифровую информацию или рисунка в двух градациях - черной или белой, в виде негатива или позитива по отношениюк оригиналу. 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 ЗС.В предусилителе 30 фотодатчика 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 липин" 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 ребуется, Верхний порог кампаратора 33 определен, нижний может и должен меняться. Таким образом, компаратор 33 постоянно вычисляет длительность фронта импульсной последовательности 23, а длительность - не что иное, как основной параметр степени фокусировки. Сформированный импульс попадает на вход специальной схемы-преобразователя время - напряжение 34, где длительность импульса преобразуется в напряжение, меняющееся в зависимости от длительности в определенных пределах. Зависимость - линейная, Теперь полученный сигнал нужно умощнить.Это делает усилитель 35 мощнос ги считывающего узла. У него имеется специальная сервисная схема - интегратор 36, автоматически корректирующий его ноль, т,е, осуществляющий 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 считывающегоузла, верхнего по схеме, сигнал коррекции нуля заводится дополнительно на .один из входов сумматора 31. Такая связь необходима, так как прямо влияет на качество копирования, Та 5 ким образом, схемы следящего электронного блока охвачены несколькими цепями обратной связи, применение которых совершенно необходимо,0Пишущий узел 4 является подчиненным элементом устройства. В составе следящего электронного блока имеется еще один усилитель 39 мощности пишущего узла со своим интегратором 40функции у них аналогичны усилителю мощности считывающего узла 35 с интегратором 37. Ручная корректировка балансировки усилителя 39 мощности пишуще.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 устройства для когирования.Предлагаемое изобретения повьшает качество копирования. Формула изобретения35Устройство для копирования, содержащее основание с установленным на нем механически связанными продольной кадровой и поперечной строчной 40 каретками, кинематически соединенными с электроприводами, считывающий узел и пишущий узел, установленный на регулировочном механизме, закреплен" ном на основании, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения качества копирования путем учета рельефа носителя изображения, оно снабжено предусилителями, сумматором, усилителем-ограничителем, компарато 50 ром, преобразователм время - напряжение, интеграторам: и усилителями мощности, дополнительным регулировочным механизмом, включающим несущуюпластину и управляющий соленоид, установленный на платформе поперечнойстрочной каретки, считывающий узелимеет тубус с параллельными горизонтальными щелями по образующей в верхней части его корпуса, точечный источник света, фотоприемник, фотообъективи термодатчик, при этом точечный источник света установлен в верхнейчасти тубуса, в нижней части которогона оптической оси размещенфотоприемник, установленный вплотную к линзефотообъектива, а термодатчик закреплен на внутренней поверхности полоститубуса, который связан с одним концом несущей пластины, жестко укрепленной другим концом на якоре управляющего соленоида, выходы фотоприемника и термодатчика соединены черезсоответствующие предусилители с первым и вторым входами сумматора, который выходом через последовательносвязанные усилитель-ограничитель,компаратор подключен к входу преобразователя время - напряжение, которыйвыходом соединен с выходом первогоинтегратора и входом первого усилителя мощности, связанного первым выходом с входом первого интегратора,третьим входом сумматора и первымвходом управляющего соленоида, который вторым входом подключен к второму выходу первого усилителя мощности, управляющий выход компараторасвязан с первым входом второго усилителя мощности, соединенного первымвыходом с первым электрическим входом пишущего узла, который вторымэлектрическим входом подключен к второму выходу второго усилителя мощностии входу второго интегратора, подключенного выходом к второму входу второго усилителя мощности, причем считывающий и пишущий узлы расположеныпо разные стороны относительно осисимметрии поперечной строчной каретки и закреплены на ней неподвижно, апоперечная строчная каретка расположена с возможностью поперечно-продольного перемещения относительно продольной кадровой каретки.аказ б 434/1 б Тираж 922 ВНИИПИ Государственного ко по делам изобретений и о 113035, Москва, Ж, Раушска