Эргономически совершенное печатающее устройство, используемое в кабине экипажа на борту летательного аппарата тяжелее воздуха - RU2066069C1

Чертежи

Описание

Предлагаемое изобретение касается совершенного в эргономическом отношении печатающего устройства, используемого, в частности, но не исключительно, в кабине экипажа на борту летательного аппарата тяжелее воздуха.

В общем известно, что в рамках постоянно расширяющегося и углубляющегося диалога между пилотом летательного аппарата и компьютером на борту этого летательного аппарата использование бортового и печатающего устройства становится все более частым, многообразным и необходимым.

Используемое в таких случаях бортовое печатающее устройство дает возможность, в частности, получать распечатки текстовых сообщений или графическую информацию /например, на бортовом печатающем устройстве можно получить отпечатанный на бумаге план полета или географическую карту заданного района местности/, не нарушая при этом целостности и непрерывности информации, представляемой на используемых в кабине экипажа визуальных индикаторах различного назначения.

Однако, практика эксплуатации печатающих устройств или принтеров обычного типа в условиях кабины экипажа летательного аппарата со всей очевидностью показывает, что существующие печатающие устройства общего назначения требуют выполнения достаточно сложных манипуляций, выполнить которые пилоту летательного аппарата, сидящему за рычагами управления и редко имеющему возможность освободить для работы с печатающим устройством одновременно обе руки, бывает трудно.

Наиболее трудоемкими и требующими использования двух рук манипуляциями при работе с обычным печатающим устройством общего назначения являются операции загрузки печатающего устройства носителем информации /бумагой/, его разгрузка /снятие выполненных отпечатков/ и очистка печатающего устройства.

Действительно, бумага, используемая в качестве носителя информации в печатающих устройствах обычного типа, применяется здесь в виде ленты, смотанной в рулон. В процессе загрузки печатающего устройства этот рулон бумаги должен быть помещен в кассету. При этом наружный свободный конец бумажной ленты должен быть аккуратно и правильно заправлен в систему подачи и выравнивания ленты. Эта система в процессе работы печатающего устройства обеспечивает строго контролируемое прохождение бумажной ленты в зоне работы печатающей головки устройства.

Упомянутая выше операция загрузки печатающего устройства бумажной лентой, выполнение которой для существующих конструкций печатающих устройств требует использования обязательно двух рук, становится еще более сложной и деликатной из-за того, что упомянутый выше свободный край бумажной ленты редко бывает аккуратно обрезан по прямой линии, перпендикулярной длине этой ленты. Обычно этот свободный край бумажной ленты бывает просто оборван и имеет, вследствие этого, неровную зубчатую кромку.

Введение этого неровного зубчатого края бумажной ленты в щель доступа к системе подачи и выравнивания бумаги /обычно это достаточно узкая щель/ представляет собой, таким образом, непростую операцию, справиться с которой, действуя одной рукой, весьма трудно.

В основу изобретения положена задача предложить конструкцию печатающего устройства, свободную от перечисленных выше недостатков. Поставленная задача решена благодаря печатающему устройству, конструкция которого и техника использования в эксплуатации специально разработаны таким образом, чтобы все необходимые манипуляции с этим печатающим устройством, в том числе операции загрузки бумажной ленты и очистка рабочего тракта, могли быть выполнены одной рукой и требовали специального внимания оператора, которым может быть член экипажа летательного аппарата, лишь на весьма короткое время, позволяя ему не отвлекаться надолго от выполнения своих основных обязанностей в экипаже.

Для достижения поставленной цели печатающее устройство в соответствии с предлагаемым изобретением имеет в своем составе ограниченную корпусом печатающего устройства кассету для размещения в ней рулона бумаги. При этом упомянутая выше кассета содержит специальные средства, позволяющие поддерживать рулон в заданном положении, позволяя в то же время этому рулону свободно вращаться вокруг определенной оси. Предусмотрены также средства, обеспечивающие возможность введения бумажного рулона в кассету только в требуемом направлении. Введение рулона бумаги осуществляется через специальное загрузочное отверстие, устроенное на передней стенке корпуса печатающего устройства. Через это отверстие рулоны могут быть поступательно перемещены при сохранении параллельности к упомянутой выше оси.

Кроме того, предлагаемое печатающее устройство имеет в своем составе средства вытягивания бумаги, которые воздействуют на рулон со стороны, противоположной загрузочному отверстию, причем эти средства вытягивания бумаги объединены со средствами выравнивания, позволяющими направить бумажную ленту последовательно в устройство подачи и транспортировки бумаги, к печатающему узлу устройства, а затем и к выходному отверстию, выполненному на передней стенке предлагаемого печатающего устройства по соседству с загрузочным отверстием. Это выходное отверстие печатающего устройства в соответствии с предлагаемым изобретением в случае необходимости может быть оборудовано средствами обрезания бумаги.

В предпочтительном варианте исполнения предлагаемого изобретения упомянутые выше средства вытягивания конца бумажного рулона могут состоять из дефлектора или экрана, передняя кромка которого упирается в образующую установленного в печатающее устройство рулона по всей его ширине. В этом случае контакт между передней кромкой дефлектора и рулоном бумаги сохраняется в процессе разматывания рулона в результате:
либо использования специально предусмотренных средств, позволяющих обеспечить свободу поступательного перемещения рулона при его разматывании таким образом, чтобы он постоянно опирался на упомянутую выше переднюю кромку дефлектора под действием собственного веса;
либо применения дефлектора, способного к упругой деформации в определенных пределах, соответствующих толщине используемого в данном печатающем устройстве рулона бумаги.

Средства выравнивания бумаги или направляющие, связанные с упомянутым выше дефлектором, могут состоять из первой направляющей пластины, располагающейся в продолжении дефлектора, и второй направляющей пластины, которая может, например, образовывать дно кассеты и которая ограничивает вместе с дефлектором и первой направляющей пластиной пространство постепенно уменьшающейся высоты, в котором проходит бумажная лента.

Что касается средств подачи бумажной ленты, то они в предлагаемом печатающем устройстве могут представлять собой обычный лентопротяжный механизм, приводимый в действие шаговым двигателем и непосредственно связанный с печатающей головкой /например, печатающей головкой термического типа/.

В предпочтительном варианте практической реализации предлагаемого изобретения отверстие доступа в кассету для рулона бумаги или загрузочное отверстие закрывается откидывающейся крышкой, которая огpаничивает, по меньшей мере частично, упомянутую выше выходную щель печатающего устройства и которая взаимодействует со специальным микровыключателем. При этом детектор наличия бумаги в тракте печатающего устройства располагается на входе в печатающий узел устройства.

Управление средствами подачи бумажной ленты в предлагаемом печатающем устройстве может осуществляться при помощи микропроцессора, запрограммированного таким образом, что обеспечивается возможность выполнения цикла загрузки нового рулона бумаги, содержащего следующие этапы:
открытие откидывающейся крышки печатающего устройства и введение рулона бумаги в кассету;
захват свободного конца бумажной ленты направляющими и выравнивающими средствами в результате простого проворачивания вставленного в кассету рулона оператора. Это проворачивание оператор выполняет до тех пор, пока свободный конец бумажной ленты не будет захвачен средствами подачи бумаги, после чего сработает детектор наличия бумаги в печатающем устройстве;
первое пробное включение средств подачи бумаги при срабатывании детектора наличия бумаги в печатающем устройстве и подача на выход такой длины бумажной ленты, которой было бы достаточно для того, что ее свободный конец появился в поле зрения оператора в открытой кассете;
закрытие крышки печатающего устройства, которая при этом воздействует на микровыключатель, в результате чего в первый момент средства подачи бумаги включаются в обратную сторону и вызывают обратную подачу бумаги в кассету, а затем снова включается подача бумаги вперед для того, чтобы привести бумажную ленту в положение, соответствующее началу печати. При этом свободный конец бумажной ленты попадает в выходную щель печатающего устройства.

Из приведенного выше описания этапов загрузки бумаги в печатающее устройство в соответствии с предлагаемым изобретением отчетливо видно, что этот процесс обладает целым рядом преимуществ. В частности, он требует предельно простых действий руками оператора и на весьма короткое время отвлекает его внимание от выполнения других обязанностей.

Кроме того, перед тем, как закрыть крышку печатающего устройства, оператор имеет возможность визуально убедиться в том, что бумага заправлена и подается правильно и что нет замятия или затора в подаче бумаги.

Двойное перемещение бумажной ленты в процессе ее загрузки сначала назад, а затем снова вперед, дает возможность исключить любую начальную стадию возможного замятия бумажной ленты в рабочем тракте печатающего устройства и убедиться в том, что бумага заправлена и подается правильно.

Другое важное преимущество предлагаемого печатающего устройства состоит в том, что оно не требует при осуществлении загрузки бумажного рулона наличия у него чисто и прямо обрезанного свободного края. Конструкция предлагаемого печатающего устройства такова, что этот свободный край рулона бумаги может быть обрезан как угодно и даже просто оборван.

Изобретение поясняется более подробно на примерах исполнения и с помощью чертежей, на которых представлены:
фиг. 1 поперечный разрез печатающего устройства в соответствии с предлагаемым изобретением;
фиг. 2 5 схема печатающего устройства, показанного на фиг. 1, на различных этапах его функционирования;
фиг. 6 вид катушки с рулоном бумаги и профили опорных элементов, обеспечивающих свободное вращение этой катушки.

В описываемом здесь примере печатающее устройство в соответствии с предлагаемым изобретением помещено внутрь корпуса 1, имеющего форму параллелепипеда. Это устройство предназначено для вставки в специальное гнездо, предусмотренное для этого в панели 2 кабины экипажа летательного аппарата, таким образом, что видимой и доступной для пилота или другого члена экипажа оказывается только фронтальная поверхность 3 предлагаемого печатающего устройства.

Эта фронтальная поверхность 3 содержит, с одной стороны, пульт управления 4 печатающим устройством, на котором смонтированы различные элементы управления и индикации функционирования устройства, и, с другой стороны, отверстие 5, обеспечивающее доступ в кассету для бумаги 6.

Упомянутое выше отверстие 5 закрывается откидывающейся крышкой 7, шарнирно прикрепленной к панели управления 4 печатающего устройства и имеющей специально сформированную выходную щель 8 для прохода бумажной ленты.

Разумеется, отверстие 5 имеет размеры, достаточные для того, чтобы обеспечить свободное прохождение предназначенного для данного печатающего устройства рулона бумаги 9 со своими осями 10, 11, такими, например, какие показаны на фиг. 6.

Кассета для бумажного рулона 6 имеет горизонтальное сечение прямоугольной формы, соответствующее размерам загрузочного отверстия 5, которое представляет собой его верхнюю границу.

Упомянутая выше кассета 6 имеет две продольные стенки 12 и 13, располагающиеся вертикально, и две боковые стенки 14. Днище кассеты 6 имеет искривленный поперечный профиль, обращенный вогнутостью внутрь кассеты 6.

Две боковые стенки 14 кассеты 6 снабжены соответственно двумя коаксиальными полуоткрытыми подшипниками 16 и 17. Эти открытые сверху подшипники предназначены для принятия осей 10 и 11 вставленного в кассету рулона бумаги.

Упомянутые выше полуоткрытые подшипники 16 и 17 имеют каждый продолжение вверх двумя ребрами 18 и 19, постепенно расширяющими по мере удаления от дна подшипника его раствор. Эти ребра при загрузке бумажного рулона в печатающее устройство служат направляющими для осей 10 и 11 вплоть до их вхождения в полуоткрытые подшипники боковых стенок кассеты /см. фиг. 6/.

Для обеспечения разматывания рулонов бумаги внутри кассеты 6 всегда в одну и ту же сторону оси рулона 10 и 11, а также полуоткрытые подшипники 16 и 17 соответственно имеют существенно различные диаметры.

Параллельно днищу кассеты 15 располагается искривленный дефлектор 21, шарнирно закрепленный на продольной стенке 13 кассеты 6. На этот дефлектор воздействует пружина 22, которая обеспечивает постоянное прижатие кромки 23 дефлектора к образующей бумажного рулона 9 при любом его диаметре, который соответственно уменьшается при разматывании и использовании бумаги, подаваемой лентопротяжным механизмом в печатающее устройство.

Упомянутый выше дефлектор 21 ограничивает вместе с днищем 15 кассеты узкое пространство 24, в котором бумажная лента направляется к устройству подачи бумаги или к лентопротяжному механизму, связанному с печатающим механизмом.

В описываемом здесь примере практической реализации и использования печатающего устройства в соответствии с предлагаемым изобретением устройство подачи бумаги состоит из ведущего вала лентопротяжного механизма обычного типа, приводимого в движение мотор-редуктором шагового типа 26 через систему зубчатых колес. Что касается печатающего механизма, то он представляет собой печатающую головку одного из известных типов 28, способную перемещаться вдоль образующей ведущего вала лентопротяжного механизма.

На входе узла, образованного ведущим валом подающего бумажную ленту механизма 25 и печатающей головкой 28 располагается датчик 29 наличия бумаги в рабочем тракте предлагаемого печатающего устройства.

На выходе упомянутого выше узла бумажная лента направляется между подвижным и неподвижным ножами 30 и 31 бумагорезательного устройства к выходной щели предлагаемого печатающего устройства 8, сформированной в откидной крышке 7.

Микровыключатель 36 позволяет фиксировать закрытое положение откидной крышки 7 печатающего устройства в соответствии с предлагаемым изобретением.

Электронные схемы управления печатающего устройства в соответствии с предлагаемым изобретением размещаются на печатных платах, располагающихся в пространстве между днищем кассеты для размещения рулона бумаги и днищем корпуса печатающего устройства. В описываемом здесь примере практической реализации упомянутого выше устройства блок электроники имеет в своем составе центральную плату 41, плату расширения 40 и плату питания 42, связанную с конденсатором-накопителем 43.

Загрузка нового рулона бумаги в описанное выше печатающее устройство в соответствии с предлагаемым изобретением включает следующие фазы, иллюстрируемые графически на приведенных в приложении фиг. 2 5.

В ходе первой фазы загрузки печатающего устройства оператор открывает крышку 7 и вводит катушку 9 в кассету 6 таким образом, чтобы оси 10 и 11 вошли в соответствующие полуоткрытые подшипники 16 и 17. В этом положении свободная кромка дефлектора 23 упирается в образующую, вставленную в кассету рулона бумаги 9, и прижимается к поверхности этого рулона пружиной 22.

Как только эта операция завершена, оператор поворачивает рулон 9 в направлении, показанном стрелкой F1, таким образом, что свободный конец 44 бумажной ленты попадает в направляющее пространство 24, заключенное между дефлектором 21 и днищем кассеты 15 /см. фиг. 2/.

Далее оператор продолжает разворачивать бумажный рулон в том же направлении до тех пор, пока конец 44 бумажной ленты не войдет между ведущим валом механизма подачи бумаги 25 и печатающей головкой 28. В этом положении бумаги срабатывает детектор 29 наличия бумаги в рабочем тракте печатающего устройства, что вызывает включение двигателя механизма подачи бумажной ленты 26 в направлении, соответствующем движению бумажной ленты вперед.

Под действием ведущего вала механизма подачи бумаги 25 лента начинает транспортироваться вперед до того момента, как ее свободный конец появится в поле зрения оператора в открытой кассете 6 /см. фиг. 4/. При этом двигатель останавливается и оператор закрывает крышку 7 печатающего устройства.

При закрытии крышки 7 она специальным выступом воздействует на микровыключатель 36, который срабатывает и выдает команду на выполнение специального цикла функционирования шагового двигателя 26, который состоит из следующих последовательных фаз:
первая фаза представляет собой обратное движение двигателя 26 и предназначена для отвода свободного конца бумажной ленты обратно, точно к выходу с ведущего вала механизма подачи бумажной ленты 25;
вторая фаза представляет собой прямое движение двигателя 26, которое вызывает поступательное перемещение бумажной ленты вперед до положения начала печати. При этом свободный конец ленты 44 попадает в выходную щель 8 печатающего устройства.

После завершения этого автоматически выполняемого цикла печатающее устройство в соответствии с предлагаемым изобретением готово к работе.

В предпочтительном варианте практической реализации печатающего устройства в соответствии с предлагаемым изобретением панель управления 4 может содержать, в дополнение к обычным в таких случаях кнопкам управления пуском и остановом печатающего устройства, кнопке управления бумагорезательным механизмом и тому подобным органам управления, дополнительную кнопку, включающую автоматический режим освобождения от затора в подаче бумажной ленты, вследствие ее заедания или замятия.

При нажатии этой кнопки начинается автоматически выполняющаяся последовательность кратковременного движения вперед, сменяемого кратковременным движением назад, осуществляемая двигателем механизма подачи бумажной ленты 26 до тех пор, пока не будет устранен затор в подаче этой ленты. ЫЫЫ2 ЫЫЫ4

Реферат

Использование: в системе вывода информации, в частности, в качестве бортового принтера. Сущность изобретения: печатающее устройство содержит кассету, в которую бумажный рулон может быть помещен только в одном, правильном, направлении, а также средство экстракции свободного конца бумаги, воздействующее на рулон со стороны, противоположной загрузочному отверстию. С помощью направляющих средств бумажная лента подводится к печатающему узлу и к выходной щели на поверхности печатающего устройства. 10 з.п. ф-лы, 6 ил.

Формула