Многофункциональное устройство

Изобретение относится к периферийным устройствам аппаратного обеспечения персонального компьютера (ПК). Техническим результатом является расширение цветовой гаммы цветной печати. Устройство содержит блок управления, сканер, содержащий прозрачный планшет, четыре светодиода, световод, сканирующую линейку фотодиодов с самофиксирующимися линзами, аналого-цифровые преобразователи, преобразователи кодов, накопители кодов, струйный принтер, содержащий подвижную каретку с несъемной печатающей головкой, включающей механизм формирования капель, соответствующее число сопел, капилляров и сменную чернильницу, формирователи управляющих сигналов, при этом печать выполняется десятью блоками печатающих головок. 26 ил., 9 табл.

 

Изобретение относится к периферийным устройствам аппаратного обеспечения персонального компьютера /ПК/.

В качестве прототипа сканера, входящего в существующие многофункциональные устройства /МФУ/, принимается простой по конструкции и энергоэкономичный планшетный сканер [1, с.87; 2, с.112], включающий прозрачный планшет, на который кладется оригинал для сканирования, три светодиода базовых цветов излучения R, G, B, выполняющие поочередное облучение оригинала формата А4, световод, линейку светочувствительных элементов - линейку фотодиодов /CIS/ с самофокусирующимися линзами на сканирующей линейке, перемещаемой под оригиналом и вдоль него электроприводом с шаговым двигателем /ШД/, три аналого-цифровых преобразователя /АЦП/, формирующие коды цветовых сигналов базовых цветов, контроллер сканера и контроллер интерфейса. Сканер преобразует изображение с оригинала в цифровую форму базовых цветов. Линейка фотодиодов располагается по всей ширине листа А4, фотодиоды воспринимают отраженный от оригинала цвет по строкам, сигналы с которой последовательно снимаются с элементов разрешения фотодиодной линейки. Для сканирования следующей строки каретка с линейкой, световодом и облучающими светодиодами перемещается на шаг разрешения по вертикали, задаваемый ШД электропривода. Для связи с ПК имеется порт USB, управление процессом сканирования выполняется с ПК.

Недостатками прототипа сканера являются: отсутствие полного автономного исполнения своих функций, не различает градаций белого цвета, что снижает передачу цветовых оттенков и проработку светлых участков. Прототипом принтера, входящего в каждое МФУ, принимается струйный принтер [3, с.634], основными узлами которого являются подвижная каретка, с размещенной на ней печатающей головкой, содержащей механизм формирования капель, соответствующее число сопел, капилляров и чернильную емкость, привод каретки, контроллер печати и контроллер интерфейса. Капли быстросохнущих чернил базовых цветов выстреливаются из сопел механическими микронасосами на пьезоэлементах [5, с.665]. Цветное изображение при печати формируется наложением друг на друга трех основных цветов [4, с.860-864]. Процессом печати управляет контроллер принтера: в его ведении шаговые двигатели и перемещение печатной головки по строке, которая двигается при печати вдоль строки слева направо до срабатывания датчика левого положения, затем головка передвигается в исходное положение, на шаг перемещается бумага и выполняется печать второй строки слева направо. Недостатки прототипа-принтера: не использование градаций белого цвета, что снижает гамму воспроизводимых цветов, отсутствие управления яркостью цвета, печать цветной строки за несколько проходов строки соответственно числу базовых цветов, управление процессом печати с ПК.

Цель изобретения - полная самостоятельность работы МФУ при выполнении функций сканирования, печати и копирования, расширение цветовой гаммы при сканировании и печати.

Техническими результатами являются самостоятельное выполнение МФУ процессов сканирования, регистрация цветовых кодов в своих накопителях кодов, расширение цветовой гаммы цветной печати и повышение производительности устройства при исполнении цветных материалов, которые достигаются введением в МФУ блока управления, в сканер двух блоков накопителей кодов, использованием белого цвета как четвертого базисного цвета, исполнение цветной печати нечетной строки за один проход слева направо, а четной строки за один проход справа налево. Сущность изобретения заключается в том, что в МФУ, содержащее сканер, включающий прозрачный планшет, три светодиода базисных цветов, световод, сканирующую линейку фотодиодов с линзами, три АЦП, и содержащее струйный принтер, включающий подвижную каретку с несъемной печатающей головкой и электроприводом, введен блок управления, в сканер введены четвертый светодиод белого свечения, четвертый и пятый АЦП, первый и второй преобразователи кодов, первый и второй накопители кодов и прозрачный планшет выполнен подвижным с двумя электроприводами, в струйный принтер введены 1-5 формирователи управляющих сигналов, на подвижной каретке закреплены десять блоков несъемных печатающих головок, каждый из которых содержит четыре идентичные печатающие головки.

Многофункциональное устройство /МФУ/ представлено на фиг.1 и включает сканер 1 и струйный принтер 2; общий вид МФУ показан на фиг.2, светодиод облучения - на фиг.3, линейка фотодиодов - на фиг.4, блок управления - на фиг.5, блок печатающих головок - на фиг.6, расположение сопел печатающих головок на каретке принтера - на фиг.7, расположение впечатываемых точек в пикселе - на фиг.8, первый накопитель кодов - на фиг.9, второй накопитель кодов - на фиг.10, первые блоки регистров первого накопителя кодов - на фиг.11-14, остальные блоки регистров первого накопителя кодов - на фиг.15-18, первый блок регистров второго накопителя кодов - на фиг.19, остальные блоки регистров второго накопителя кодов - на фиг.20, 21, формирователи управляющих сигналов - на фиг.22, 23, схема прохождения сигналов в блоки печатающих головок - на фиг.24, схема прохождения сигналов кодов при цветной печати - на фиг.25, схема прохождения сигналов кодов при черно-белой печати - на фиг.26.

Сканер производит сканирование листовых оригиналов документов и фотографий формата А4 /297×210/ и менее в цветном и черно-белом исполнении. Сканер 1 /фиг.2/ планшетный включает подвижный прозрачный планшет 3, световод 4, первый облучающий светодиод 5 белого цвета Б₁, второй облучающий светодиод 6 красного R цвета, третий облучающий светодиод 7 зеленого G цвета, четвертый облучающий светодиод 8 синего В цвета. Светодиоды с 5 по 8 выполняют поочередное облучение цветного оригинала снизу через световод 4 в порядке 5, 6, 7, 8. Светодиоды являются сверхъяркими светодиодами белого свечения фирм “Nichia”, “Ledtronics” [7, с.47]. На излучающей стороне светодиоды 6, 7, 8 /фиг.3/ имеют соответственно красный, зеленый и синий светофильтры. Светодиод 5 светофильтра не имеет, облучает материал белым цветом Б₁. Сканер содержит неподвижную каретку 9, на ней размещается /фиг.2/ одна линейка 10 из светочувствительных элементов CIS - КМОП-фотодиодов с самофиксирующимися линзами 11 /2, с.113/. На каретке 9 подставкой закрепляется световод 4 со светодиодами 5-8. Длина линейки 10 равна ширине 200 мм сканируемого листа А4. Каретка 9 неподвижная, при сканировании не перемещается, перемещается планшет 3 с оригиналом. Перемещение выполняется двумя идентичными червячными электроприводами, каждый из них включает шаговый двигатель /ШД/ 12 и червячную передачу 13 из червячного вала, закрепляемого на длинной стороне планшета, и червячного колеса на оси ШД 12. Применение двух червячных приводов обеспечивает безлифтовое и точное перемещение без перекосов планшета 3 с применением шаговых двигателей малой мощности, в качестве которых применяется пьезоэлектрический двигатель ПЭД [8, с.40] с напряжением возбуждения 5-30 В, мощностью 15 Вт, частота вращения до 2000 об/мин, минимальный шаг движения от 0,1·10^-6 м, время пуска и останова 0,001 с, диапазон перемещения 0-350 м, работает в шаговом и непрерывном режимах. Процессы сканирования и печати управляются введенным в МФУ блоком 14 управления /фиг.5/, включающим генератор 15 тактовых импульсов 0,8 МГц, первый ключ 16, первый делитель 17 частоты, выдающий с первого выхода тактовые U_T импульсы 0,8 МГц, со второго выхода импульсы U_Д дискретизации 0,1 МГц /8:1/, с третьего выхода импульсы 10 кГц /U_выд/ 160:1, с четвертого - импульсы 1 Гц, с пятого - импульсы 100 Гц /8000:1/. Блок 14 включает первый счетчик 18 импульсов и первый дешифратор 19, первый переключатель 20, последовательно соединенные второй счетчик 21 импульсов и второй дешифратор 22, выход которого подключен к второму управляющему входу U_З ключа 16, включает ключи второй 23, третий 24, четвертый 25, пятый 26, шестой 27, седьмой 28, восьмой 29, девятый 30, десятый 31, одиннадцатый 32 и двенадцатый 34, включатель 33, четыре диода Д1-Д4, входы которых подключены соответственно к 1-4 выходам первого дешифратора 19, а выходы диодов объединены и подключены к управляющему входу шестого ключа 27, к входу ключа 34 и к второму входу первого переключателя 20. Блок 14 включает второй переключатель 35 и третий переключатель 36. Первым управляющим входом блока 14 является первый вход U_пит питания второго переключателя 35, вторым его управляющим входом является вход включателя 33, выход которого подключен к первому управляющему входу U_от ключа 16 /фиг.5/. Информационным входом блока 14 является второй вход переключателя 35, подключенный к выходу линейки 10 /фиг.2/. В режиме цветного сканирования первый вход переключателя 35 подключается в позицию 1, второй его вход - в позицию 3 /фиг.5/, при черно-белом сканировании первый вход переключателя 35 подключается его поворотом в позицию 2, второй вход при этом подключается в позицию 4. В нерабочем состоянии пользователь поворотом устанавливает переключатель 35 в среднее положение, то есть в нейтральное положение. С первого по пятый информационными выходами блока 14 являются выходы ключей соответственно 28, 29, 30, 31 и 32. Первым и вторым управляющими выходами блока 14 являются второй 0,1 МГц и третий 10 кГц выходы блока 17, третьим и четвертым управляющими выходами являются первый и второй выходы третьего переключателя 36, с пятого по десятый управляющими выходами являются: пятым - выход первого переключателя 20, шестым - выход второго дешифратора 22, седьмым-десятым выходами - выходы ключей соответственно 23-26, с одиннадцатого по семнадцатый управляющими выходами блока 14 являются первый-четвертый выходы дешифратора 19 /с 11 по 14/, второй выход переключателя 35 /15-й/, первый выход делителя 17 частоты 0,8 МГц /16 выход/, второй выход делителя 17 частоты 0,1 МГц /17 выход/. В состав сканера входят пять АЦП 37, 38, 39, 40, 41, первый преобразователь 42 кодов, второй преобразователь 43 кодов, первый накопитель 53 кодов и второй накопитель 54 кодов. Информационные входы АЦП 37-41 подключены соответственно к выходам ключей 28-32. Входы первого преобразователя 42 кодов подключены к выходам АЦП 40, входы второго преобразователя 43 кодов подключены к выходам АЦП 41. Преобразователи 42, 43 кодов преобразуют прямые коды сигналов Б₁ и Б₂ в обратные коды /например, прямой код 11111001 в обратный 00000110/. Обратный код белого цвета является прямым кодом черного цвета и выражает оттенок белого, т.е. часть черного цвета, растворенного в белом. Длина линейки 10 /фиг.4/ соответствует длине строки формата А4 и с учетом вычета полей по 5 мм с обеих сторон листа составляет 200 мм. Информационная сторона А4 по длине принимается 280 мм, т.е. сканируемые размеры составляют 280×200 мм. Линейка 10 фотодиодов содержит светочувствительные элементы - 1000 фотодиодов размерами 0,2×0,2 мм, что соответствует 127 элементам на дюйм Длинная сторона листа А4 при шаге в 0,2 мм содержит для сканирования 1400 строк Время сканирования цветного оригинала с размерами 280×200 мм принимается в 56 секунд, в этом случае время сканирования одной строки составляет 0,04 с /40 мс/: Линейная скорость движения планшета 3 с оригиналом составляет 5 мм/с, Частота шагов ШД 12 составляет , т.е. 25 Гц. Сигналы с фотодиодов линейки 10 /выход 2 фиг.2/ поступают на информационный вход /вход 2 переключателя 35 фиг.5/ блока 14, с которого поступает на вход 3 при сканировании цветного материала или на вход 4 при сканировании черно-белого оригинала. АЦП 37-41 идентичны, преобразуют аналоговые сигналы с линейки 10 в 8-и разрядные коды с частотой дискретизации 0,1 МГц, тактовая частота в АЦП 0,8 МГц с выхода 16 блока 14. Частота опроса сигналов с ячеек линейки 10 определяется временем сканирования строки за 40 мс, за которое проводится четыре опроса линейки 10 сигналов цветов Б₁, R, G, B. На опрос сигналов одного цвета приходится 10 мс /40 мс : 4/. Частота съемки сигналов с линейки 10 составляет:

Для сканирования лист кладется под направляющие планшета 3 информационной стороной вниз, подвигается до упора планшета. Начало процесса сканирования задается нажатием включателя 33 в блоке 14, ключ 16 открывается, импульсы 0,8 МГц с генератора 15 поступают в делитель 17, блок 14 приступает к управлению сканированием. Конец сканирования определяет сигнал с выхода второго дешифратора 22, закрывающий ключ 16. Второй счетчик 21 ведет счет импульсов с ключа 26 при цветном режиме сканирования и с ключа 34 при режиме черно-белого сканирования, каждый импульс соответствует сканированию одной строки. После сканирования 1400-й строки в счетчик 21 поступает 1400-й импульс, в счетчике формируется код 10101111000 /1400/, по которому дешифратор 22 выдает сигнал, закрывающий ключ 16, процесс сканирования окончен. Этот же сигнал является управляющим сигналом, поступающим на вторые входы ШД 12 /фиг.2/, по которому шаговые двигатели 12 перемещают планшет 3 в исходное положение. При сканировании черно-белого материала управляющие ШД 12 получают управляющие сигналы для пошагового перемещения планшета со второй позиции первого переключателя 20, т.е. с выхода 5 блока 14 /фиг.5/. Время сканирования черно-белого оригинала в 4 раза меньше, строка сканируется за один проход, время составляет: 56 с:4=14 с. С приходом в счетчик 21 1400-го импульса с ключа 34 с дешифратора 22 следует сигнал на вторые входы ШД 12, которые возвращают планшет с отсканированным оригиналом в исходное состояние.

Струйный принтер использует тот же планшет 3 и включает подвижную вправо и влево на 20 мм вдоль строки каретку 44 /фиг.2, 24/, перемещаемую электроприводом 45 с ШД 46. На каретке 44 через 20 мм находятся несъемные с первого по десятый блоки 47_1-10 печатающих головок 48, каждый блок 47 содержит по числу цветов Б₁, R, G, B четыре печатающих головки 48, каждая из которых содержит /фиг.6/ механизм 49 формирования капель на пьезоэлементах, восемь сопел 50, расположенных в линию поперек каретки /фиг.7/, съемную чернильницу 52, от которой к входам сопел ведут восемь соответствующих капилляров 51. В блоке 47 сопел 32 /8×4/, десять блоков 47 содержат 320 сопел /32×10/. Шаг перемещения каретки 44 равен шагу разрешения впечатываемых точек. Пиксел определяется разрешением линейки 10, принятым в 127 элементов /пикселов/ на дюйм, размеры пиксела 0,2×0,2 мм /фиг.8/, в каждый максимально впечатывается 8 рядов по 8 точек в каждом восемью соплами головки, всего 64.

Разрешение в пикселе по горизонтали составляет 1018 точек на дюйм 127×8=1018, такое же разрешение и по вертикали. Линейный шаг каретки 44 составляет Восемь точек и ряд впечатываются синхронно. Строки как при черно-белой, так и при цветной печати печатаются за один проход каретки 44 на 20 мм слева направо /печатаются нечетные строки/, планшет 3 сдвигается на шаг 0,2 мм, затем справа налево на 20 мм /печатаются четные строки/. Печатающие головки 48 за проход 20 мм выполняют печать 800 шагов по 25 мкм каждый, т.е. 100 пикселов по горизонтали /100×0,2 мм/. Время печати черного или цветного материала А4 одинаковое по 14 секунд. Печать одной строки 0,01 с каретка выполняет 800 шагов, частота шагов шагового двигателя 46 составляет:

,

В качестве двигателя 46 используется пьезоэлектрический двигатель ПЭД [8, с.40], обеспечивающий шаг в 25 мкм. Электропривод 46 червячный: валом является ось ШД 46, корпус каретки 44 служит гайкой привода. Каретка 44 перемещается по соответствующим направляющим, жестко закрепленным в корпусе устройства /на фиг.2 не показаны/. Жесткое крепление несъемных блоков 47 с печатающими головками 48 на каретке 44 и небольшое ее перемещение при печати обеспечивает точность позиционирования сопел головок в процессе печати. Каждый пиксел при печати растрируется построчно в 8 строк и по вертикали в восемь рядов, максимальное впечатывание точек в каждый пиксел 64 /8×8/. Градация тонов одного цвета 65 /от 0 до 64/, градации всех цветов /Б₁, R, G, B/ максимально могут составлять 17850625 /65×65×65×65/, являющиеся залогом насыщенной цветопередачи и хорошего динамического диапазона /отношения яркости самой яркой точки изображения к его самой темной точке/. Растрирование пиксела большим числом точек каждого цвета /по 64/ увеличит насыщенность яркости цвета пропорционально величине кода цветового сигнала. При печати базовые цвета впечатываются либо рядом друг с другом, либо один цвет накладывается на другой, создавая полутона этих цветов. Порядок чередования сопел 51 печатающих головок 48 справа налево Б₁, R, G, B /фиг.7/. В отсутствие белого цвета Б₁ его обратный код представляется кодом 11111111, при этом впечатываются 64 черные точки, что будет искажать впечатываемые на них цвета R, G, B. Для избежания этого при кодах, идущих совместно с кодом черного цвета, коды черного цвета /черные точки/ не впечатываются в этот пиксел. Оттенки белого цвета впечатываются при отсутствии в пикселе цветов R, G, B, что и реализуется в принтере. Первый накопитель 53 кодов при сканировании цветных оригиналов сосредотачивает коды цветов белого Б₁, красного R, зеленого G, синего В /фиг.9/. Второй накопитель 54 кодов /фиг.10/ используется при сканировании черно-белых оригиналов и сосредотачивает обратные коды белого цвета Б₂. Первый - четвертый информационные входы накопителя 53 кодов подключены к выходам соответственно блока 42 и выходам АЦП 37, 38, 39 /фиг.5/. Накопитель 53 кодов по числу сканируемых 1400 строк включает с первого по 1400 блоки 55_1-1400 цвета Б₁, блоки 56_1-1400 цвета R, блоки 57_1-1400 цвета G и блоки 58_1-1400 цвета В. Информационных выходов в блоке 53 четыре: первый информационный выход из 1-10 выходов, каждый из которых представляет поразрядно объединенные 1-8 выходы блоков 55_1-1400 регистров, второй - четвертый информационные выходы аналогичны первому, каждый 1-10 выходы которых являются поразрядно объединенными выходами соответственно 56_1-1400, 57_1-1400, 58_1-1400. Управляющими входами блока 53 являются: первым - объединенные первые управляющие входы 1400 блоков 55 регистров, подключенный к 11-му управляющему выходу блока 14, вторым - объединенные первые управляющие входы всех блоков 56 регистров, подключенные к 12-у управляющему выходу блока 14, третьим - объединенные первые управляющие входы всех блоков 57 регистров, подключенные к 13-у управляющему выходу блока 14, четвертым - объединенные первые управляющие входы всех блоков 58_1-1400 регистров, подключенные к 14-у управляющему выходу блока 14 /фиг.5/, пятым - объединенные четвертые управляющие входы первых четырех блоков регистров 55₁, 56₁, 57₁, 58₁, подключенные к третьему управляющему выходу блока 14, шестой - объединенные вторые управляющие входы 0,1 МГц /U_Д/ всех блоков регистров 55_1-1400 56, 57, 58_1-1400, подключенные к первому управляющему выходу блока 14, седьмым - объединенные третьи управляющие входы /10 кГц/ всех 1400 блоков регистров 55, 56, 57, 58, подключенные к второму управляющему выходу блока 14.

Блоки 55₁, 56₁, 57₁, 58₁ /фиг.11-14/ регистров идентичны, каждый включает элемент 59 задержки, первый ключ 60, второй ключ 61, первый распределитель 62 импульсов, второй распределитель 63 импульсов и восемь регистров 64_1-8, каждый из 1000 разрядов. Информационным входом каждого из этих блоков являются поразрядно объединенные 1-8 третьи входы разрядов восьми регистров 64. Управляющими входами являются: первым - вход элемента задержки 59, вторым - сигнальный вход 0,1 МГц первого ключа 60, третьим - сигнальный вход 10 кГц ключа 61, четвертым - первый управляющий вход U_от ключа 61. Каждый из первых блоков 55, 56, 57, 58 регистров имеет 10 информационных выходов, каждый из которых представлен 1-8 выходами соответствующих ста разрядов восьми регистров 64. Распределение выходов разрядов регистров 64 по 1-10 выходам в таблице 1.

Элемент 59 задержки задерживает импульс с выходов 12, 13, 14 /фиг.5/ на время срабатывания АЦП 37, 38, 39, а с выхода 11 на время срабатывания АЦП 40 и блока 42 в блоке 55₁ регистров, задержка открытия первого ключа 60 синхронизирует его открытие к моменту поступления первого кода /Б₁, R, G, B/ на информационные входы разрядов восьми регистров 64 /фиг.11-14/.

Таблица 1
Выходы нечетных блоков 55, 56, 57, 58	Выход 1	2	…	9	Выход 10
Номера разрядов	1-100	101-200	…	801-900	901-1000

Выход элемента 59 задержки подключен к первому управляющему входу ключа 60, выход которого подключен к входу распределителя 62 импульсов, выходы которого последовательно с 1 по 1000 подключены к первым /тактовым/ входам разрядов параллельно восьми регистрам 64, последний выход /1000/ подключен к второму входу U_З ключа 60 и является первым управляющим выходом, подключенным к пятому управляющему входу следующего блока 55₂ регистров /56₂, 57₂, 58₂/. Выход второй ключа 61 подключен к входу второго распределителя 63 импульсов, выходы которого последовательно с 1 по 100 подключены к вторым входам разрядов параллельно восьми регистрам 64. Последний /100/ выход подключен к второму управляющему входу U_З ключа 61, а в блоке 58₁ /фиг.14/ он является и вторым управляющим выходом, подключенным параллельно к четвертым управляющим входам следующих четырех блоков регистров: 55₂, 56₂, 57₂, 58₂. Порядок подключения выходов блока 63 к вторым входам разрядов регистров 64 в таблице 2.

Таблица 2
Выходы блока 63	Номера разрядов регистров 64 в нечетных блоках 55-58 регистров
1	1	101	201	301	…	801	901
2	2	102	202	302		802	902
3	3	103	203	303		803	903
99	99	199	299	399	…	899	999
100	100	200	300	400		900	1000

Нечетные блоки 3, 5, 7…1399 регистров 55, 56, 57, 58 выполнены идентично, каждый включает /фиг.16, 18/ элемент И 65, первый ключ 60, второй ключ 61, первый распределитель 62 импульсов, второй распределитель 63 импульсов и восемь идентичных регистров 64, каждый из 1000 разрядов. Информационным входом каждого нечетного блока регистров являются поразрядно объединенные 1-8 третьи /информационные/ входы разрядов восьми регистров 64. Управляющими входами являются: первым - первый вход элемента И 65, вторым - сигнальный вход U_Д /0,1 МГц/ ключа 60, третьим - сигнальный вход /10 кГц/ второго ключа 61, четвертым - первый управляющий вход U_от ключа 61, подключенный к второму управляющему выходу предыдущего блока 58 регистров, пятым - второй вход элемента И 65, подключенный к первому управляющему выходу предыдущего одноименного блока регистров.

Элемент И 65 синхронизирует открытие ключа 60 к моменту прихода первого кода на информационные входы /третьи/ разрядов регистров 64. На первый вход элемента И поступает импульс с блока 14 с его 11, 12, 13, 14 выходов, на второй управляющий вход элемента И приходит импульс с первого управляющего выхода предшествующего одноименного блока регистров. С приходом обоих импульсов сигнал с элемента И 65 открывает ключ 60. Каждый блок регистров имеет по 10 информационных выходов, каждый из них представляет поразрядно объединенные 1-8 выходы соответствующих ста разрядов регистров 64. Распределение выходов разрядов по десяти выходам блока приведено в таблице 1. Выход элемента И 65 подключен к первому управляющему входу ключа 60, выход которого /фиг.16, 18/ подключен к входу распределителя 62 импульсов, выходы которого последовательно с первого по 1000 подключены к первым входам разрядов параллельно восьми регистрам 64. Последний /1000/ выход подключен к второму U_З управляющему входу ключа 60 и является первым управляющим выходом нечетного блока 55, 56, 57, 58 регистров. Выход второго ключа 61 подключен к входу второго распределителя 63 импульсов, выходы которого с первого по 100 подключены к вторым входам разрядов восьми регистров 64, подключение их приведено в таблице 2. В нечетных блоках 58 регистров последний /100/ выход с блока 63 подключен к второму управляющему входу U_З ключа 61 и является вторым управляющим выходом, подключенным параллельно к четвертым управляющим входам четырех последующих блоков 55, 56, 57, 58 регистров /фиг.9/.

Четные 2, 4, 6…1400 блоки регистров 55, 56, 57, 58 выполнены идентично, каждый содержит /фиг.15, 17/ элемент И 65, первый ключ 60, второй ключ 61, первый распределитель 62 импульсов, второй распределитель 63 импульсов и восемь регистров 64, каждый из 1000 разрядов. Информационным входом в каждом блоке регистров являются поразрядно объединенные 1-8 третьи /информационные/ входы разрядов восьми регистров 64. Управляющими входами являются: первым - первый вход элемента И 65, вторым - сигнальный вход U_Д ключа 60, третьим - сигнальный вход 10 кГц ключа 61, четвертым - первый управляющий вход ключа 61, подключенный к второму управляющему выходу предшествующего блока 58 регистров, пятым - второй вход элемента И 65, подключенный к первому управляющему выходу предшествующего одноименного блока регистров. Каждый блок регистров имеет 10 информационных выходов, каждый из которых представляет объединенные 1-8 выходы соответствующих ста разрядов, подключение которых в таблице 3.

Таблица 3
Выходы блока 63	Номера разрядов регистров 64 четных блоков регистров 55, 56, 57, 58
1	1000	900	800	…	300	200	100
2	999	899	799		299	199	99
:
99	902	802	702	…	202	102	002
100	901	801	701		201	101	001

Выход ключа 61 подключен к входу второго распределителя 63 импульсов, выходы которого подключены к вторым входам разрядов параллельно восьми регистров в обратном порядке с 100 к первому /фиг.15, 17/, как приведено в таблице 3. Последний /100/ выход блока 63 подключен к второму управляющему входу ключа 61, а в блоках 58_2…1398 этот выход является вторым управляющим выходом, подключенным к четвертым управляющим входам последующих блоков 55-58 регистров /фиг.17/. Последние блоки 55₁₄₀₀, 56₁₄₀₀, 57₁₄₀₀ не имеют первых управляющих выходов, а блок 58₁₄₀₀ не имеет и первого и второго управляющих выходов. Подключение выходов разрядов регистров 64 к 1-10 выходам в четных блоках регистров в таблице 4.

Таблица 4
Выходы четных блоков 55-58	1	2	…	9	10
Номера разрядов регистров 64	100-1	200-101	…	900-801	1000-901

Второй накопитель 54 кодов /фиг.10/ по числу сканируемых 1400 строк включает 1400 блоков 66 регистров кодов цвета Б₂, в числе которых 700 нечетных блоков 66 регистров и 700 четных блоков 66 регистров. Информационными входами блока 54 являются поразрядно объединенные 1-8 /информационные/ третьи входы восьми регистров 1400 блоков 66 регистров, выходами являются 1-10 выходы, к каждому из которых подключены поразрядно объединенные 1-8 выходы соответствующих 100 разрядов восьми регистров 72 /фиг.19/. Первым управляющим входом блока 54 является первый управляющий вход первого нечетного блока 66₁ регистров, подключенный к 15-у выходу блока 14, вторым - объединенные вторые управляющие входы U_Д всех 1400 блоков 66 регистров, подключенные к первому управляющему выходу блока 14, третьим - объединенные третьи входы 10 кГц всех блоков 66 регистров, подключенные к второму управляющему выходу блока 14, четвертым - четвертый управляющий вход первого блока 66 регистров /фиг.10/, подключенный к четвертому выходу блока 14. Первый управляющий выход каждого предыдущего блока регистров является первым управляющим входом каждого последующего блока 66 регистров, второй управляющий выход каждого предыдущего блока 66 регистров является четвертым управляющим входом каждого последующего блока 66 регистров. Блок 66₁ регистров /фиг.19/ включает последовательно соединенные элемент 67 задержки и первый ключ 68, второй ключ 69, первый распределитель 70 импульсов, второй распределитель 71 импульсов и восемь идентичных регистров 72, каждый из 1000 разрядов. Информационными входами блока 66₁ являются поразрядно объединенные 1-8 входы разрядов восьми регистров 72. Выходами блока 66₁ являются 1-10 выходы, каждый из которых представляет поразрядно объединенные 1-8 выходы соответствующих 100 разрядов восьми регистров 72. Управляющими входами являются: первым - вход элемента 67 задержки, вторым - сигнальный вход первого ключа 68, третьим - сигнальный вход второго ключа 69, четвертым - первый управляющий вход второго ключа 69. Выход первого ключа 68 подключен к входу первого распределителя 70 импульсов, выходы которого последовательно с первого по 1000 подключены к первым /тактовым/ входам разрядов восьми регистров 72, последний /1000/ выход подключен к второму управляющему входу ключа 68 и является первым управляющим выходом в следующий блок 66₂ регистров. Выход ключа 69 подключен к входу второго распределителя 71 импульсов, выходы которого последовательно с первого по 100 подключены к вторым входам разрядов параллельно восьми регистрам 72. Подключение выходов блока 71 к вторым входам разрядов регистров 72 блока 66₁ в таблице 5. Последний выход /100/ блока 71 подключен к второму управляющему входу U_З второго ключа 69 и является вторым управляющим выходом блока 66₁ регистров, подключенным к четвертому входу ключа 68 в следующем блоке 66₂ регистров.

Таблица 5
Выходы распределителя 71 импульсов	Номера выходов разрядов регистров 72, подключенные к выходам в нечетных блоках 661…1399
1	2	3	4	…	9	10
1	1	101	201	301	…	801	901
2	2	102	202	302		802	902
3	3	103	203	303		803	903
99	99	199	299	399	…	899	999
100	100	200	300	400		900	1000

Блок 67 задержки формирует при включении переключателя 35 /фиг.5/ в режим черно-белого сканирования импульс и задерживает его на время срабатывания пятого АЦП 41 и преобразователя 43 кодов для синхронизации первого тактового импульса с блока 70 и прихода первого кода Б₂ с блока 43. Четные 2; 4…1400 блоки 66 выполнены идентично /фиг.20/, каждый включает первый ключ 68, второй ключ 69, первый распределитель 70 импульсов, второй распределитель 71 импульсов и восемь регистров 72, каждый из 1000 разрядов. Информационными входами четных блоков 66 и нечетных блоков 66 являются поразрядно объединенные 1-8 входы третьих /информационных/ разрядов регистров 72. Выходами являются 1-10 выходы, каждый из которых представляет поразрядно объединенные выходы соответствующих ста разрядов регистров 72; подключение в таблице 6.

Таблица 6
Выходы четных блоков 66	1	2	…	9	10
Номера разрядов регистров 72	100-1	200-101	…	900-801	1000-901

Управляющими входами являются: первым - первый управляющий вход первого ключа 68, вторым - сигнальный вход ключа 68, третьим - сигнальный вход второго ключа 69, четвертым - первый управляющий вход ключа 69, подключенный к второму управляющему выходу предыдущего блока 66. Выход первого ключа 68 подключен к входу первого распределителя 70 импульсов, выходы которого последовательно с первого по 1000 подключены к первым /тактовым/ входам разрядов параллельно восьми регистрам 72, последний /1000/ выход которого подключен к второму управляющему входу U_З первого ключа 68 и является первым управляющим выходом, подключенным к первому управляющему входу в следующем блоке 66 регистров. Выход второго ключа 69 подключен к входу второго распределителя импульсов 71, выходы которого последовательно но в обратном порядке с 100 к первому подключены к вторым входам разрядов параллельно восьми регистрам 72, порядок подключения приведен в таблице 7.

Таблица 7
Выходы блока 71	Номера разрядов регистров 71-8 четных блоков 662, 4, 6…1400
1	1000	900	800	…	400	300	200	100
2	999	899	799		399	299	199	99
3	998	898	798		398	298	198	98
99	902	802	702	…	302	202	102	02
100	901	801	701		301	201	101	01

Последний четный блок 66₁₄₀₀ первого и второго управляющих выходов не имеет. Нечетные 3, 5, 7…1399 блоки 66 регистров идентичны, каждый включает /фиг.21/ первый ключ 68, второй ключ 69, первый распределитель 70 импульсов, второй распределитель 71 импульсов и восемь регистров 72, каждый из 1000 разрядов. Информационными входами нечетных регистров являются поразрядно объединенные 1-8 входы третьих разрядов восьми регистров 72. Выходами являются 1-10 выходы, каждый из которых представляет поразрядно объединенные выходы соответствующих ста разрядов регистров 72, подключенные по таблице 8.

Таблица 8
Выходы нечетных блоков 663, 5, 7	1	2	…	9	10
Номера разрядов регистров 72	100-1	200-101	…	900-801	1000-901

Управляющими входами являются: первым - первый управляющий вход первого ключа 68, вторым - сигнальный вход ключа 68, третьим - сигнальный вход второго ключа 69, четвертым - первый управляющий вход ключа 69, подключенный к первому управляющему выходу предыдущего блока 66 регистров. Выход первого ключа 68 подключен к входу распределителя 70 импульсов, выходы которого последовательно с 1 по 1000 подключены к первым входам разрядов параллельно восьми регистрам 72, последний выход подключен к второму управляющему входу U_З и является первым управляющим выходом в следующий блок 66 регистров. Выход ключа 69 подключен к входу распределителя 71 импульсов, выходы которого подключены последовательно с первого по 100 к вторым входам восьми регистров 72; подключение в таблице 9.

Таблица 9
Выходы блока 71	Номера разрядов регистров 72 нечетных блоков 663, 5, 7…1399регистров
1 выход	2 выход	3 выход	…	9 выход	10 выход
1	1	101	201	…	801	901
2	2	102	202		802	902
3	3	103	203		803	903
99	99	199	299	…	899	999
100	100	200	300		900	1000

Последний /100/ выход блока 71 подключен к второму управляющему входу ключа 69 и является управляющим выходом нечетного блока 66, подключенным к четвертому управляющему входу следующего блока 66. Формирователи 73_1-5 управляющих сигналов /фиг.22, 23/ преобразуют коды сигналов с накопителей 53, 54 кодов в число импульсов пропорционально величине кода и выполнены одинаково, каждый включает генератор 74 импульсов, выдающий их с частотой 2,56 МГц /0,01 МГц ×256/, и десять идентичных преобразователей “код - число импульсов”. Каждый преобразователь “код - число импульсов” включает последовательно соединенные /фиг.22/ вычитающий счетчик 75 импульсов, дешифратор 76, ключ 77, первый делитель 78 частоты 4:1 второй делитель 79 частоты 8:1 регистр 80 из восьми разрядов и элемент ИЛИ 81. Формирователи 73₁ и 73₅ также включают последовательно соединенные счетчик 82 импульсов и дешифратор 83. Формирователь 73₁ управляющих сигналов дополнительно имеет с первого по десятый управляющие входы, каждый из которых подключен к одному преобразователю “код - число импульсов”, а в нем к второму управляющему входу U_О регистра 80 после диода Д1. Процесс преобразования кода в число импульсов: код цветового сигнала в параллельном виде поступает с дискретностью 10 кГц в вычитающий счетчик 75 импульсов и в элемент ИЛИ 81, сигнал с которого открывает ключ 77. Импульсы 2,56 МГц с генератора 74 через открытый ключ 77 поступают на счетный вход вычитающего счетчика 75 и на вход первого делителя 78 частоты /4:1/. Импульсы 0,64 МГц поступают на первый вход регистра 80 и заполняют его восемь разрядов. Импульсы с второго делителя 79 частоты являются сигналами выдачи частотой 80 кГц на третий управляющий вход регистра 80 и управляющими сигналами с первого управляющего выхода /фиг.22/ на первый управляющий вход ШД 46 /фиг.2/. Сигналы с регистра 80 поступают в параллельном виде в механизм 49 /фиг.6/ формирования капель. Сигналы с второго делителя 79 частоты поступают на первый управляющий вход ШД 46, который выполняет пошаговые перемещения 25 мкм каретки 44 с головками 48. С окончанием процесса вычитания сигнал с дешифратора 76 закрывает ключ 77, выдает из регистра 80 на выход последние поступившие импульсы и обнуляет его. С поступлением следующего кода процесс повторяется. Счетчик 82 ведет счет поступающих кодов по сигналам с блока 81 первого преобразователя “код - число импульсов”. За 800 шагов каретки 44 поступают 100 кодов при поступлении 100-го кода дешифратор 83 выдает управляющий сигнал со второго выхода формирователя 73₁, 73₅, который поступает на второй вход ШД 46 для смены движения каретки 44 в обратное направление: справа налево. Затем ШД 46 отрабатывает 800 шагов справа налево, и процессы повторяются. При наличии в блоках 73_{2, 3, 4} кодов сигналов R, G, B с их 1-10 выходов /фиг.23/ импульсы 2,56 МГц поступают на 1-10 управляющие входы блока 73₁ и постоянно обнуляют регистр 80 соответствующего преобразователя “код - число импульсов”, сигналы с этого регистра 80 не выдаются в блок 49. Информационными входами блоков 73_1-5 являются 1-8 входы десяти вычитающих счетчиков 75 импульсов, информационными выходами являются 1-8 выходы десяти регистров 80. Управляющими входами в блоке 73₁ являются 1-10 управляющие входы десяти преобразователей “код - число импульсов”, каждый из которых подключен к трем управляющим выходам трех блоков 73_{2, 3, 4} /фиг.23/. Управляющими выходами в блоках 73₁ и 73₅ являются: первым - выход второго делителя 79 частоты /80 кГц/ с первого преобразователя, вторым - выход с дешифратора 83 на второй вход ШД 46. При цветной печати задействуются четыре формирователя 73_{1, 2, 3, 4} управляющих сигналов, при черно-белой печати задействуется один формирователь 73₅ управляющих сигналов.

Работа МФУ

Для сканирования цветного материала пользователь устанавливает переключатели 20, 35 /фиг.5/ в блоке 14 в позицию 1. Оригинал кладется под направляющие планшета 3 информационной стороной вниз, лист перемещается до упора в планшете. Для начала процесса сканирования нажимается кнопка включателя 33 /фиг.5/, ключ 16 открывается и пропускает тактовые импульсы 0,8 МГц в делитель 17 частоты, с пятого выхода которого импульсы частотой 100 Гц поступают в первый счетчик 18. При коде 001 дешифратор 19 выдает с первого выхода сигнал U_от, который открывает ключ 23 на длительность 2 мкс. Напряжение питания с входа 1 переключателя 35 через открытый ключ 23 запитывает светодиод 5, облучающий импульсом белого цвета Б₁ через световод 4 первую строку оригинала. Отраженный цвет Б₁ через линзы 11 облучает элементы линейки 10 /фиг.4/, на управляющие входы которой поступают с первого выхода блока 14 импульсы опроса 0,1 МГц. При опросе со светочувствительных ячеек аналоговые цветовые сигналы Б₁ последовательно с первого по 1000 поступают на третий вход переключателя 35, с которого поступают параллельно на сигнальные входы ключей 28-31. К моменту прихода сигнала Б₁ открыт ключ 31 с первого выхода блока 19. Аналоговые сигналы Б₁ поступают в АЦП 40, где преобразуются в 8-и разрядные коды. Дискретизация преобразования во всех АЦП 0,1 МГц. Коды с АЦП 40 в параллельном виде поступают в первый преобразователь 42 кодов, преобразующий прямой код в обратный. Прямой код сигнала Б₁ представляет степень его белизны /код 100% белого цвета 11111111/, которую воспроизвести при печати нечем: любые чернила белого цвета будут иметь отклонения от истинного белого цвета. Обратный код представляет часть черного цвета, растворенного в истинном белом цвете. Обратный код используется для получения градаций серого цвета в белом, реализуемого при печати чернилами черного цвета. Серые цвета впечатываются пропорционально величине обратного кода соответствующим числом точек черных чернил. Полный растр пиксела содержит 64 точки, серых градаций белого цвета воспроизводится 65 /от 0 до 64/. С блока 42 коды черного цвета поступают последовательно в накопитель 53 кодов, а в нем в блоки 55_1-1400 регистров /фиг.9/. К моменту поступления первого кода Б₁ в первый блок 55₁ регистров /фиг.11/ сигнал с блока 14 выход 11 проходит элемент 59 задержки и открывает первый ключ 60, пропускающий тактовые импульсы U_т в распределитель 62 импульсов, с которого они поступают на первые входы разрядов последовательно с первого по 1000 регистров 64_1-8. 1000 кодов цвета Б₁ первой сканируемой строки заполняют 1000 разрядов в регистрах 64. Сигнал со второго выхода дешифратора 19 открывает ключ 24 /фиг.5/, напряжение питания запитывает светодиод 6, облучающий первую строку красным цветом R, отраженное излучение облучает фотодиоды линейки 10. Следует опрос, сигналы цвета R поступают через открытый ключ 28 в АЦП 37, с которого коды поступают в накопитель 53 кодов, а в нем в блок 56₁ /фиг.9/. К моменту прихода кода R открывается ключ 60 /фиг.12/, и регистры 64 заполняются 1000 кодами цвета R. Сигнал с третьего выхода дешифратора 19 открывает ключ 25, запитывается светодиод 7, который излучает зеленый цвет, отраженное облучение поступает в ячейки линейки 10, следует опрос ячеек, и сигналы цвета G поступают в АЦП 38, с которого коды цвета G поступают в блок 57₁, 1000 кодов G заполняют регистры 64 блока 57₁. Аналогично коды цвета В заполняют регистры 64 в блоке 58₁ регистров /фиг.14/. Четвертый импульс с четвертого выхода дешифратора 19 через переключатель 20 поступает на первые входы ШД 12 /фиг.2/, которые перемещают планшет 3 с оригиналом на шаг в 0,2 мм. Следует облучение светодиодами 5-8 второй сканируемой строки, и следующие четыре блока 55₂, 56₂, 57₂, 58₂ заполняются кодами цветовых сигналов соответственно Б₁, R, G, B. По сигналу с переключателя 20 двигатели ШД 12 перемещают планшет с оригиналом на шаг 0,2 мм, и следует сканирование третьей строки.

Также идет сканирование остальных строк. Коды Б₁ заполняют блоки 55_1-1400 регистров, коды R заполняют блоки 56_1-1400, коды цвета G заполняют блоки 57_1-1400, коды цвета В заполняют блоки 58_1-1400 регистров /фиг.9/. Счетчик 21 ведет счет импульсов с четвертого выхода дешифратора 19. В счетчик поступает 1400 импульсов, формируется код 10101111000, по которому дешифратор 22 выдает сигнал на вторые входы ШД 12 и закрывает ключ 16 /фиг.5/. ШД 12 возвращают планшет с отсканированным оригиналом в исходное положение, процесс сканирования закончен. Время процесса 56 секунд. Объем памяти одного накопителя 53 кодов составляет 5,6 Мбайт: 1 Кбайт в каждом блоке регистров ×1400 строк ×4 цвета. Для сканирования подряд нескольких оригиналов нужно увеличить число блоков 53, что на современном этапе производства микросхем памяти не проблема.

Для сканирования черно-белого оригинала пользователь устанавливает переключатели 20, 35 /фиг.5/ в позицию 2. Для начала процесса нажимается кнопка 33. Ключ 16 открывается, сигналы с выходов дешифратора 19 поступают через диоды Д1-Д4 на управляющий вход ключа 27, пропускающий напряжение питания с входа 2 в светодиод 5. Отраженный цвет Б₂ поступает в ячейки линейки 10, с которых сигналы поступают на вход ключа 32, с него - в АЦП 41, коды с которого идут в преобразователь 43 кодов, с которого коды цвета Б₂ поступают в накопитель 54 кодов /фиг.10/. К моменту поступления первого кода Б₂ в первый блок 66₁ регистров /фиг.19/ сигнал с выхода 15 блока 14 проходит элемент 67 задержки и открывает первый ключ 68, тактовые импульсы 0,1 МГц поступают последовательно в разряды параллельно восьми регистрам 72, и 1000 кодов Б₂ заполняют разряды регистров 72.

Затем сигнал с первого управляющего выхода блока 66₁ открывает первый ключ 68 в следующем блоке 66₂ регистров, коды второй строки заполняют регистры 72. Таким же образом заполняются кодами Б₂ все блоки 66_1-1400. После сканирования каждой строки сигнал с диодов Д1-Д4 через открытый ключ 34 и через переключатель 20 /фиг.5/ поступает на первые входы ШД 12, перемещающие планшет с оригиналом на шаг 0,2 мм. После сканирования 1400 строки с дешифратора 22 сигнал закрывает ключ 16 и поступает на вторые входы ШД 12, которые по этому сигналу возвращают планшет 3 в исходное положение. Объем памяти накопителя 54 кодов 1,4 Мбайт /1 Кбайт × 1400 строк/. Так как сканирование проходит за один проход, то и время сканирования черно-белого материала выполняется за 14 с Следующей функцией МФУ является печать копий цветных и черно-белых.

Цветная печать струйным принтером

Переключатель 20 устанавливается в позицию 1 /фиг.5/, переключатель 35 - в нейтральное положение. Чистый лист кладется на планшет 3, подвигается вперед до упора. Переключатели 35 и 36 устанавливаются в позицию 1, нажимается кнопка включателя 33, ключ 16 открывается. После прохода одного импульса 1 Гц с переключателя 36 он самостоятельно возвращается в нейтральное положение. С выхода 3 блока 14 импульс поступает в блок 53 и поступает параллельно на четвертые управляющие входы блоков 55₁, 56₁, 57₁, 58₁ /фиг.9/, открывает в них ключи 61 /фиг.11-14/, коды Б₁, R, G, B синхронно выдаются со своих блоков на 1-10 входы четырех формирователей 73₁, 73_{2, 3, 4} управляющих сигналов, где преобразуются в число впечатываемых с 1 по 64 точки в пиксел. Точки цветов Б₁, R, G, B впечатываются параллельно, каретка 44 при печати первой строки перемещается слева направо на 20 мм. Сигналы с выходов блоков 73_1-4 поступают параллельно на входы сорока механизмов 49 формирования капель /фиг.6/ сорока печатающих головок 48. Схема прохождения сигналов на фиг.25. По окончании печати первой строки сигнал с выхода дешифратора 22 /фиг.5/ поступает на второй вход ШД 46, который перемещает при печати второй строки каретку 44 в обратном направлении на 20 мм /справа налево/. При печати второй строки коды цветов Б₁, R, G, B выдаются параллельно с блоков 55₂, 56₂, 57₂, 58₂. Затем сигнал с блока 58₂ поступает на четвертые управляющие входы блоков 55₃, 56₃, 57₃, 58₃, каретка 44 двигается вновь слева направо, и печатается третья строка. Далее процессы повторяются. После впечатывания 1400 строки по сигналу с дешифратора 22 /фиг.5/ планшет 3 с копией выводится ШД 12 в исходное положение. При выдаче кодов из накопителя 53 кодов разряды регистров не обнуляются, коды в них сохраняются до обесточивания МФУ. Обнуление разрядов в регистрах происходит с отключением питания. Цветная печать строки выполняется за один проход, все цвета впечатываются параллельно. Время цветной печати листа А4 14 секунд.

Печать черно-белой копии

Переключатели устанавливаются: 20 в позицию 2 /фиг.5/, переключатели 35 и 36 в позицию 2. Чистый лист кладется на планшет 3, нажимается кнопка выключателя 33. Ключ 16 открывает, импульсы с генератора 15 поступают в делитель 17 частоты, с выхода четыре блока 14 управляющий сигнал поступает на четвертый управляющий вход блока 66₁ накопителя 54 кодов /фиг.10/, в блоке 66₁ открывается второй ключ 69, пропускающий сигналы U_ВЫД 10 кГц на вход распределителя 71 импульсов, которые выдают коды сигнала Б₂ на 1-10 входы формирователя 73₅ /фиг.22/. При выдаче последнего кода второй управляющий сигнал с блока 66₁ выход 2 открывает второй ключ 69 во втором блоке 66₂ регистров, и идет печать второй строки. При печати нечетных строк выдаются коды из нечетных регистров 66, при печати четных строк выдаются коды из четных блоков 66 регистров. Прохождение сигналов при черно-белой печати на фиг.26. При печати нечетных строк каретка 44 перемещается слева направо, при печати четных строк каретка перемещается ШД 46 справа налево. Каждый код преобразуется блоком 73₅ в число впечатываемых черных точек /с 1 по 64/ в пиксел пропорционально величине кода. Сигналы на впечатывание точек в пиксел поступают с выходов преобразователей “код - число импульсов” блока 73₅ на 1-8 входы десяти механизмов 49 формирования капель. После печати 1400 строки сигнал с дешифратора 22 /фиг.5/ поступает на вторые входы ШД 12, которые возвращают планшет 3 в исходное положение. При выдаче кодов из блоков регистров 66 разряды регистров 72 не обнуляются. Обнуление регистров происходит при отключении питания устройства. Время печати черно-белого формата А4 также 14 секунд.

Заявляемое МФУ самостоятельно выполняет сканирование оригиналов и печать цветных и черно-белых копий формата А4 и менее за 14 с каждую, может быть новой продукцией для использования в домашних условиях и в офисах, не требует управления от ПК.

Использованные источники

1. “PC magazine” Персональный компьютер сегодня. №9 /207/, 2008, с.87.

2. “PC magazine” №11 /209/, 2008, с.111-114, с.113 правая колонка.

3. В.И.Мураховский. Устройство компьютера. М, 2003, с.634.

4. О.В.Колесниченко, И.В.Шишигин. Аппаратные средства РС. 5-е изд, СПб, 2004, с.860-864.

5. Гук М.Ю. Аппаратные средства IBM РС. 3-е изд, СПб, 2006, с.665, 668.

6. “Домашний компьютер” №10, 2007, “Советник” с.10-13.

7. Радио №9, 2004, с.47.

8. Журнал “Приборы и системы управления” №1, 1990, с.40.

9. В.В.Фролов. Язык радиосхем. М., 2-е изд, 1989, с.29 рис.39 /2/, с.51 рис.84б.

Многофункциональное устройство (МФУ), содержащее сканер, включающий прозрачный планшет, три светодиода базисных цветов: красный, зеленый, синий (R, G, В), световод, сканирующую линейку фотодиодов с самофиксирующимися линзами, с первого по третий аналого-цифровые преобразователи (АЦП), и содержащее струйный принтер, включающий подвижную каретку с несъемной печатающей головкой, включающей механизм формирования капель, соответствующее число сопел, капилляров и съемную чернильницу, и электропривод каретки с шаговым двигателем, отличающееся тем, что в МФУ введен блок управления, в сканер введены четвертый светодиод белого свечения (Б₁), размещенный совместно со светодиодами базисных цветов, четвертый и пятый АЦП, первый и второй преобразователи кодов и введены первый и второй накопители кодов, а прозрачный планшет выполнен подвижным с двумя электроприводами, каждый включающий червячный вал, закрепленный на продольной стороне планшета, и червячное колесо на валу шагового двигателя (ШД), в струйный принтер введены с первого по пятый формирователи управляющих сигналов, на подвижной каретке размещены через 20 мм десять блоков несъемных печатающих головок, каждый блок включает четыре печатающие головки по числу впечатываемых цветов, каждая печатающая головка включает механизм формирования капель, восемь сопел, восемь капилляров и сменную чернильницу с чернилами соответствующего цвета, блок управления включает последовательно соединенные генератор импульсов, первый ключ, первый делитель частоты, первый счетчик импульсов, подключенный к пятому выходу первого делителя частоты, и первый дешифратор, первый выход которого подключен к управляющему входу второго ключа, второй выход подключен к управляющему входу третьего ключа, третий выход подключен к управляющему входу четвертого ключа и четвертый выход подключен параллельно к первому входу первого переключателя, к управляющему входу первого счетчика импульсов, к управляющему входу пятого ключа, блок управления содержит первый, второй, третий переключатели, один включатель, последовательно соединенные второй счетчик импульсов и второй дешифратор и с шестого по двенадцатый ключи, блок управления включает с первого по четвертый диоды, выходы которых объединены и подключены к управляющему входу шестого ключа, к сигнальному входу двенадцатого ключа и к второму входу первого переключателя, сигнальные входы со второго по пятый ключей и второй управляющий вход двенадцатого ключа подключены к первому выходу второго переключателя, второй выход которого подключен к сигнальному входу шестого ключа, к первому управляющему входу двенадцатого ключа и к управляющему входу одиннадцатого ключа, третий выход второго переключателя подключен параллельно к сигнальным входам седьмого-десятого ключей, четвертый выход второго переключателя подключен к сигнальному входу одиннадцатого ключа, выходы второго и шестого ключей объединены, выходы пятого и двенадцатого ключей объединены и подключены к входу второго счетчика импульсов, первый управляющий вход десятого ключа и вход первого диода объединены и подключены к первому выходу первого дешифратора, к второму выходу которого подключены первый управляющий вход седьмого ключа и вход второго диода, первый управляющий вход восьмого ключа и вход третьего диода подключены к третьему выходу первого дешифратора, четвертый выход которого подключен к первому управляющему входу девятого ключа и к входу четвертого диода, второй управляющий вход десятого ключа подключен к первому управляющему входу седьмого ключа, второй управляющий вход которого подключен к первому управляющему входу восьмого ключа, второй управляющий вход которого подключен к первому управляющему входу девятого ключа, выходы седьмого-одиннадцатого ключей являются соответственно первым-пятым информационными выходами блока управления, которые подключены к информационным входам соответственно первого-пятого АЦП, информационным входом блока управления является второй вход второго переключателя, подключенный к выходу сканирующей линейки фотодиодов, первым управляющим входом блока управления является первый вход второго переключателя, управляющим первым-четвертым выходами блока управления являются соответственно второй выход первого делителя частоты, подключенный к входу сканирующей линейки фотодиодов, третий выход первого делителя частоты, первый и второй выходы третьего переключателя, вход которого подключен к четвертому выходу первого делителя частоты, с пятого по семнадцатый управляющими выходами являются: пятым - выход первого переключателя, шестым - выход второго дешифратора, седьмым - объединенные выходы второго и шестого ключей, с восьмого по десятый - выходы соответственно третьего, четвертого, пятого ключей, с одиннадцатого по пятнадцатый - выходы с первого по четвертый первого дешифратора, шестнадцатый-первый выход первого делителя частоты и семнадцатым - второй выход первого делителя частоты, управляющие выходы с пятого по десятый подключены: пятый к первым входам шаговых двигателей электроприводов планшета, шестой - к вторым входам тех же шаговых двигателей, седьмой-десятый к входам светодиодов белого, красного, зеленого и синего цветов соответственно, с одиннадцатого по четырнадцатый управляющие выходы подключены к управляющим с первого по четвертый входам первого накопителя кодов, пятнадцатый управляющий выход подключен к первому управляющему входу второго накопителя кодов, шестнадцатый управляющий выход подключен параллельно к первым управляющим входам первого-пятого АЦП, семнадцатый управляющий выход подключен параллельно к вторым управляющим входам первого-пятого АЦП, первый управляющий вход первого ключа подключен к выходу включателя, вход которого является вторым управляющим входом блока управления, второй управляющий вход первого ключа подключен к выходу второго дешифратора, информационные входы первого преобразователя кодов подключены к выходам четвертого АЦП, информационные входы второго преобразователя кодов подключены к выходам пятого АЦП, каждый светодиод базисных цветов включает светодиод белого свечения и расположенный на его излучающей стороне цветной светофильтр соответственно красного, зеленого, синего цвета, первый накопитель кодов по числу сканируемых 1400 строк включает 1400 блоков регистров кодов цвета Б₁ 1400 блоков регистров кодов цвета R, 1400 блоков регистров кодов цвета G и 1400 блоков регистров кодов цвета В, информационными первым-четвертым входами первого накопителя кодов являются поразрядно объединенные с первого по восьмой входы 1400 блоков регистров соответственно кодов цвета Б₁, R, G, В, информационных выходов четыре, и каждый из них имеет с первого по десятый выходы, подключенные параллельно к первому - десятому выходам в каждом из 1400 блоков регистров кодов одного цвета, первым управляющим входом первого накопителя кодов являются объединенные первые управляющие входы блоков регистров кодов цвета Б₁ вторым, третьим и четвертым управляющим входами первого накопителя кодов являются объединенные первые управляющие входы 1400 блоков регистров кодов соответственно цвета R, G, В, пятым управляющим входом являются объединенные четвертые управляющие входы первых четырех блоков регистров кодов цвета Б₁, R, G, В, шестым управляющим входом первого накопителя кодов являются объединенные вторые управляющие входы всех блоков регистров четырех цветов, седьмым управляющим входом первого накопителя кодов являются объединенные третьи управляющие входы всех блоков регистров четырех цветов, первый выход каждого предыдущего блока регистров подключен к пятому управляющему входу каждого последующего блока регистров кодов своего цвета, второй выход каждого предыдущего блока регистров кодов цвета В подключен параллельно к четвертым управляющим входам последующих за ним четырех блоков регистров кодов цвета Б₁, R, G, В, последние блоки регистров кодов цвета Б₁, R, G, В управляющих первого и второго выходов не имеют, первые четыре блока регистров кодов цвета Б₁, R, G, В идентичны, каждый включает элемент задержки, первый и второй ключи, первый и второй распределители импульсов и восемь идентичных регистров, информационными с первого по восьмой входами каждого блока регистров являются поразрядно объединенные третьи, являющиеся информационными, входы разрядов восьми регистров, выходами являются с первого по десятый выходы, к каждому из которых подключены поразрядно объединенные с первого по восьмой выходы ста соответствующих разрядов восьми регистров в порядке к каждому выходу подключены выходы ста соответствующих разрядов, первым управляющим входом является вход элемента задержки, вторым управляющим входом - сигнальный вход первого ключа, третьим - сигнальный вход второго ключа, четвертым - первый управляющий вход второго ключа, выход элемента задержки подключен к первому управляющему входу первого ключа, выход которого подключен к входу первого распределителя импульсов, выходы которого последовательно с первого по 1000-й подключены к первым, тактовым, входам разрядов параллельно восьми регистров, последний выход первого распределителя импульсов подключен к второму управляющему входу первого ключа и является первым управляющим выходом блока регистров, выход второго ключа подключен к входу второго распределителя импульсов, выходы которого последовательно с первого по сотый подключены к соответствующим вторым входам разрядов в каждой сотне разрядов параллельно восьми регистров, последний выход подключен также к второму управляющему входу второго ключа, а в блоке регистров кодов цвета В он является и вторым управляющим выходом, подключенный параллельно к четвертым управляющим входам следующих четырех блоков регистров кодов цвета Б₁, R, G, В, нечетные блоки регистров с третьего по 1399-й кодов цветов Б₁, R, G, В идентичны, каждый включает элемент И, первый вход которого является первым управляющим входом блока регистров, первый ключ, сигнальный вход которого является вторым управляющим входом, второй ключ, сигнальный вход которого является третьим управляющим входом, а первый управляющий его вход является четвертым управляющим входом блока регистров, пятым управляющим входом которого является второй вход элемента И, включает первый и второй распределители импульсов и восемь регистров из 1000 разрядов каждый, выход элемента И подключен к входу первого ключа, выход которого подключен к входу первого распределителя импульсов, выходы которого последовательно с первого по 1000-й подключены к первым, тактовым, входам разрядов параллельно восьми регистров, последний выход подключен также к второму управляющему входу первого ключа и является первым управляющим выходом, подключенный к пятому управляющему входу последующего блока регистров кодов своего цвета, выход второго клоча подключен к входу второго распределителя импульсов, выходы которого последовательно с первого по сотый подключены к вторым входам соответствующих разрядов в каждой сотне разрядов параллельно восьми регистров, последний выход подключен и к второму управляющему входу второго ключа, а в блоке регистров кодов цвета В он является и вторым управляющим выходом, подключенный параллельно к четвертым управляющим входам следующих четырех блоков регистров кодов цветов Б₁, R, G, В, информационными с первого по восьмой входами каждого нечетного блока регистров являются поразрядно объединенные третьи, являющиеся информационными, входы разрядов восьми регистров, выходами являются с первого по десятый выходы, к каждому из которых подключены поразрядно объединенные с первого по восьмой выходы ста соответствующих разрядов восьми регистров, четные блоки с второго по 1400-й регистров кодов цвета Б₁, R, G, В идентичны, каждый включает элемент И, первый ключ, второй ключ, первый распределитель импульсов, второй распределитель импульсов и восемь регистров, каждый из 1000 разрядов, первым управляющим входом является первый вход элемента И, второй вход которого является пятым управляющим входом блока регистров, сигнальный вход первого ключа является вторым управляющим входом блока регистров, третьим управляющим входом которого является сигнальный вход второго ключа, а первый управляющий вход второго ключа является четвертым управляющим входом четного блока регистров, выход элемента И подключен к первому управляющему входу первого ключа, выход которого подключен к входу первого распределителя импульсов, выходы которого с первого по 1000-й подключены к первым входам разрядов параллельно восьми регистров, последний выход также подключен к второму управляющему входу первого ключа и является первым управляющим выходом, подключенный к пятому управляющему входу последующего блока регистров кодов того же цвета, выход второго ключа подключен к входу второго распределителя импульсов, выходы которого подключены в обратном порядке от сотого к первому к вторым соответствующим входам разрядов в каждой сотне разрядов параллельно восьми регистров, последний выход также подключен к второму управляющему входу второго ключа, а в блоках регистров кодов цвета В является и вторым управляющим выходом, подключенный параллельно к четвертым управляющим входам следующих четырех блоков регистров кодов цветов Б₁, R, G, В, последние четные блоки регистров не имеют первого и второго управляющих выходов, информационными с первого по восьмой входами каждого четного блока регистров являются поразрядно объединенные третьи входы разрядов восьми регистров, выходами являются с первого по десятый выходы, к каждому из которых подключены поразрядно объединенные в обратном порядке с первого по восьмой выходы соответствующих ста разрядов восьми регистров, второй накопитель кодов, предназначенный для сканирования черно-белых оригиналов, по числу сканируемых 1400 строк включает 1400 блоков регистров цвета Б₂, в числе которых 700 нечетных блоков регистров и 700 четных блоков регистров, информационными входами второго накопителя кодов являются объединенные поразрядно с первого по восьмой входы 1400 блоков регистров, информационными выходами являются с первого по десятый выходы, к каждому из которых подключены поразрядно объединенные с первого по восьмой выходы соответствующих ста разрядов восьми регистров, первым управляющим входом является первый управляющий вход первого нечетного блока регистров, вторым управляющим входом являются объединенные вторые управляющие входы всех 1400 блоков регистров, третьим управляющим входом являются объединенные управляющие третьи входы всех блоков регистров, четвертым управляющим входом является четвертый управляющий вход первого блока регистров, первый управляющий выход каждого предыдущего блока регистров является первым управляющим входом каждого последующего блока регистров, второй управляющий выход каждого предыдущего блока регистров является четвертым управляющим входом каждого последующего блока регистров, первый блок регистров второго накопителя кодов содержит последовательно соединенные элемент задержки, вход которого является первым управляющим входом, первый ключ, второй ключ, первый распределитель импульсов, второй распределитель импульсов и восемь регистров, каждый из 1000 разрядов, информационными входами блока являются поразрядно объединенные с первого по восьмой третьи входы разрядов восьми регистров, вторым управляющим входом является сигнальный вход первого ключа, третьим управляющим входом является сигнальный вход второго ключа, первый управляющий вход которого является четвертым управляющим входом первого блока регистров, выход элемента задержки подключен к первому управляющему входу первого ключа, выход которого подключен к входу первого распределителя импульсов, выходы которого последовательно с первого по 1000-й выход подключены к первым входам разрядов параллельно восьми регистров, являющихся тактовыми, последний выход подключен к второму управляющему входу первого ключа и является первым управляющим выходом первого блока регистров, выход второго ключа подключен к входу второго распределителя импульсов, выходы которого последовательно с первого по сотый подключены к вторым входам соответствующих разрядов в каждой сотне разрядов параллельно восьми регистров, последний выход подключен также к второму управляющему входу второго ключа и является вторым управляющим выходом первого блока регистров, выходами которого являются с первый по десятый выходы, к каждому из которых подключены поразрядно объединенные с первого по восьмой выходы соответствующих ста разрядов восьми регистров, четные блоки регистров со второго по 1400-й идентичны, каждый включает первый и второй ключи, первый и второй распределители импульсов и восемь регистров каждый из 1000 разрядов, информационными входами блока являются поразрядно объединенные с первого по восьмой входы, являющиеся информационными, третьих разрядов восьми регистров, первым управляющим входом является первый управляющий вход первого ключа, подключенный к первому управляющему выходу предыдущего блока регистров, вторым управляющим входом является сигнальный вход первого ключа, третьим управляющим входом является сигнальный вход второго ключа, первый управляющий вход которого является четвертым управляющим входом, подключенный к второму управляющему выходу предыдущего блока регистров, выход первого ключа подключен к входу первого распределителя импульсов, выходы которого последовательно с первого по 1000-й подключены к первым, тактовым, входам разрядов параллельно восьми регистров, последний выход подключен также к второму управляющему входу первого ключа и является первым управляющим выходом четного блока регистров; выход второго ключа подключен к входу второго распределителя импульсов, выходы которого последовательно, но в обратном порядке от сотого к первому подключены к вторым соответствующим входам разрядов в каждой сотне разрядов восьми регистров, последний выход подключен также к второму управляющему входу второго ключа и является вторым управляющим выходом блока регистров, последний четный блок регистров первого и второго управляющих выходов не имеет, выходами четных блоков регистров являются с первого по десятый выходы, к каждому из которых подключены поразрядно объединенные в обратном порядке с первого по восьмой выходы соответствующих ста разрядов восьми регистров, нечетные блоки с третьего по 1399-й регистров идентичны, каждый включает первый и второй ключи, первый и второй распределители импульсов и восемь регистров, каждый из 1000 разрядов, информационными входами являются поразрядно объединенные с первого по восьмой входы третьих разрядов восьми регистров, первым управляющим входом является первый управляющий вход первого ключа, подключенный к первому управляющему выходу предыдущего блока регистров, вторым управляющим входом является сигнальный вход первого ключа, третьим управляющим входом является сигнальный вход второго ключа, первый управляющий вход которого является четвертым управляющим входом блока регистров, подключенный к второму управляющему выходу предыдущего блока регистров, выход первого ключа подключен к входу первого распределителя импульсов, выходы которого последовательно с первого по 1000-й подключены к первым входам разрядов восьми регистров, последний выход подключен также к второму управляющему входу первого ключа и является первым управляющим выходом в следующий блок регистров, выход второго ключа подключен к входу второго распределителя импульсов, выходы которого последовательно с первого по сотый подключены к вторым входам соответствующих разрядов восьми регистров, последний выход подключен также к второму управляющему входу второго ключа и является вторым управляющим выходом нечетного блока регистров, выходами которого являются с первого по десятый выходы, к каждому из которых подключены поразрядно объединенные с первого по восьмой выходы ста разрядов восьми регистров, первый и пятый формирователи управляющих сигналов выполнены идентично, каждый содержит генератор импульсов, последовательно соединенные счетчик импульсов и дешифратор, выход которого является вторым управляющим выходом первого и пятого формирователей управляющих сигналов, и подключен также к управляющему входу счетчика импульсов, содержит с первого по десятый идентичные преобразователи "код - число импульсов", информационными с первого по десятый входами формирователя управляющих сигналов являются информационные входы десяти преобразователей "код - число импульсов", информационными с первого по десятый выходами первого и пятого формирователей управляющих сигналов являются выходы десяти преобразователей "код - число импульсов", первый формирователь управляющих сигналов имеет дополнительно с первого по десятый управляющие входы, которые являются соответственно управляющими входами его десяти преобразователей "код - число импульсов", которые идентичны, каждый включает элемент ИЛИ и последовательно соединенные вычитающий счетчик импульсов, дешифратор, ключ, первый делитель частоты (4:1), второй делитель частоты (8:1) и регистр, второй вход которого подключен через первый диод к выходу дешифратора, первый вход регистра подключен к выходу первого делителя частоты, третий вход регистра подключен к выходу второго делителя частоты, к которому через второй диод подключен выход дешифратора, сигнальный вход ключа подключен к выходу генератора импульсов формирователя управляющих сигналов, выход ключа подключен к счетному входу вычитающего счетчика импульсов, первый управляющий вход ключа подключен к выходу элемента ИЛИ, второй управляющий вход ключа подключен к выходу дешифратора до первого диода, с первого по восьмой входы элемента ИЛИ объединены поразрядно с входами вычитающего счетчика импульсов и являются с первого по восьмой информационными входами преобразователя "код - число импульсов", выходами которого являются выходы регистра, управляющим входом каждого преобразователя в первом формирователе управляющих сигналов является соответствующий управляющий вход первого формирователя управляющих сигналов, подключенный к второму входу регистра после первого диода, вход счетчика импульсов в первом и пятом формирователях управляющих сигналов подключен к выходу элемента ИЛИ первого преобразователя "код - число импульсов", а первым управляющим выходом первого и пятого формирователей управляющих сигналов является выход второго делителя частоты первого преобразователя "код - число импульсов", второй, третий и четвертый формирователи управляющих сигналов выполнены идентично, каждый содержит генератор импульсов и десять преобразователей "код - число импульсов", информационными входами со второго по четвертый формирователей управляющих сигналов являются информационные входы десяти преобразователей "код - число импульсов", выходы которых являются с первого по десятый выходами со второго по четвертый формирователей управляющих сигналов, с первого по десятый управляющими выходами со второго по четвертый формирователей управляющих сигналов являются управляющие выходы с первого по десятый преобразователей "код - число импульсов" в каждом из них, преобразователи "код - число импульсов" во втором, третьем и четвертом формирователях управляющих сигналов идентичны, каждый включает элемент ИЛИ и последовательно соединенные вычитающий счетчик импульсов, дешифратор, ключ, первый делитель частоты, второй делитель частоты и регистр, выходы разрядов которого являются выходами преобразователя "код - число импульсов", с первого по восьмой входы вычитающего счетчика импульсов и с первого по восьмой входы элемента ИЛИ поразрядно объединены и являются с первого по восьмой информационными входами преобразователя "код - число импульсов", сигнальный вход ключа подключен к выходу генератора импульсов, первый управляющий вход ключа подключен к выходу элемента ИЛИ, второй управляющий вход ключа подключен к выходу дешифратора и к второму входу регистра, который через второй диод подключен к выходу второго делителя частоты, выход ключа подключен к счетному входу вычитающего счетчика импульсов и подключен к входу первого делителя частоты, выход которого подключен к первому входу регистра, выход ключа через первый диод также является соответствующим выходом своего формирователя управляющих сигналов, который подключен к соответствующему управляющему входу в первом формирователе управляющих сигналов, выход второго делителя частоты подключен к третьему входу регистра, информационные входы с первого по четвертый формирователей управляющих сигналов подключены соответственно к с первого по четвертый информационным выходам первого накопителя кодов, информационный вход пятого формирователя управляющих сигналов подключен к информационному выходу второго накопителя кодов.