ТАКТИЛЬНАЯ ТАБЛИЧКА

Полезная модель относится к техническим средствам информации, доступным для инвалидов, а именно к печатным тактильным средствам отображения статической информации, выполненным рельефным шрифтом или шрифтом Брайля. Полезная модель предназначена для донесения до слепых и слабовидящих людей статической информации с помощью тактильных ощущений и может быть использована в социально-культурной сфере, медицине, на транспорте и в бытовом обслуживании.
Из уровня техники известно устройство с выступами, образованными методом трехмерной струйной печати (Европейский патент EP 2097247 приоритет 21.10.2006, опубликован 09.09.2009, URL: http://www.google.ru/patents/EP2097247A2?cl=en&hl=ru), который состоит из следующих стадий: 1) подача двух или более жидкостей, имеющих различный состав на струйный принтер; 2) смешивание двух или более жидкостей в контролируемом количестве; 3) нанесение смеси двух или более жидкостей струйным принтером на основу; 4) по меньшей мере, частичное отверждение нанесенной смеси ультрафиолетовым (далее по тексту УФ) излучением; 5) повторение стадий 2-4 для построения трехмерного рельефа на основе.
Также известен визуально-тактильный указатель (патент РФ на полезную модель 145752, МПК В41М 3/16, приоритет 15.05.2014, опубликовано 27.09.2014, URL: http://poleznayamodel.ru/model/14/145752.html), содержащий основу из полимерного материала и выполненные на ее лицевой стороне, расположенные в определенном порядке выступы, сформированные методом послойного нанесения из материала, отверждаемого под действием ультрафиолетового излучения, при этом каждый последующий слой материала, образующего тактильные выступы, полностью накрывает собой предыдущий нанесенный слой.
Также известен тактильный указатель (патент РФ на полезную модель 134113, МПК В41М 3/16, приоритет 19.02.2013, опубликовано 10.11.2013, URL: http://poleznayamodel.ru/model/13/134113.html), по совокупности признаков выбранный в качестве прототипа, содержащий основу, на одной из поверхностей которой размещены выступы, выполненные из УФ отверждаемого материала, свойства которого заданы за счет размещения УФ отверждаемого материала на поверхности основы в неотвержденном состоянии, последующего отверждения его УФ излучением, при этом указанные выступы выполнены в виде набора последовательно расположенных друг на друге слоев, начиная с первого, размещенного на поверхности основы, и выполнены из материала, свойства которого заданы за счет указанных выше особенностей его формирования, причем второй слой выполнен из материала, свойства которого заданы за счет размещения УФ отверждаемого материала, формирующего данный слой, на поверхности первого слоя в неотвержденном состоянии, последующего отверждения его УФ излучением, причем последующие слои выполнены из материала, свойства которого заданы за счет размещения УФ отверждаемого материала, формирующего данный слой, на поверхности предыдущего слоя в неотвержденном состоянии, последующего отверждения его УФ излучением.
У всех аналогов существенным признаком, совпадающим с признаком полезной модели, является формирование выступов методом послойного нанесения материала, отверждаемого под действием ультрафиолетового излучения.
Общим недостатком всех аналогов и прототипа является то, что слои жидкого материала ничем не ограничены от растекания, что не позволяет гарантированно воспроизвести заданные размеры выступа. Кроме того, у прототипа выступы имеют плоско-выпуклую форму, что не обеспечивает должной тактильной восприимчивости информации.
Задача, на решение которой направлена полезная модель, заключается в повышении точности размеров и обеспечении четкости формы тактильных выступов.
На тактильную восприимчивость информации напрямую влияют геометрические размеры выступов и их форма. В мире выработана оптимальная геометрия выступов (Марбургский шрифт), закрепленная в ГОСТ Р 50918-96 (Устройства отображения информации по системе шрифта Брайля). ГОСТ определяет, в частности, номинальные размеры выступов и допуски на них, например, диаметр основания выступа 1,60±0,1 мм, высота 0,55±0,05 мм. Оптимальная форма выступа - полусфера.
Столь жесткие требования невозможно выдержать, просто нанося слои жидких чернил на свободную поверхность и ничем не ограничивая их от растекания. Рельеф выступа определяется в этом случае соотношением сил смачивания и поверхностного натяжения (адгезии и когезии) и зависит от многих факторов (материала основы, смачиваемости поверхности, ее шероховатости, вязкости чернил, температуры, толщины и площади слоя и т.д.), что затрудняет гарантированное выполнение оптимального профиля выступа.
Технический результат полезной модели - улучшение тактильной восприимчивости информации, т.е. удобстве и скорости чтения, разборчивости и т.п.
Основными конструктивными элементами тактильной таблички являются основа (1) и размещенные на ее лицевой поверхности тактильные выступы (2).
Геометрические размеры основы задаются ее информационным содержанием. Материал основы может быть синтетический, композитный или неорганический, жесткий или пленочный.
Тактильные выступы образуют рельефный текст, пиктограммы или текст, выполненный шрифтом Брайля. Выступы послойно нанесены посредством струйного принтера чернилами, отверждаемыми УФ излучением. Форма и размеры выступов соответствуют приведенным выше требованиям.
Технический результат достигают тем, что тактильная табличка содержащит основу, на поверхности которой в определенном порядке размещены выступы, сформированные последовательным нанесением слоев из материала, отверждаемого ультрафиолетовым излучением, при этом первый слой выступа, размещенный на поверхности основы, выполняют в виде замкнутого контура, который формирует основание будущего выступа заданных размеров и образует углубление в середине. Слой наносят посредством струйного принтера и полностью отверждают его УФ излучением. Затем на основу наносят второй слой чернил, который полностью заполняет углубление и удерживается от растекания контуром. Площадь второго слоя меньше чем первого. Затем второй слой облучают УФ излучением, но за счет большой его толщины, процесс отверждения происходит довольно медленно. Третий и последующие слои, наносят на частично затвердевший предыдущий слой. Таким образом, второй и последующие слои образуют монолитную каплю и отверждаются совместно друг с другом. Сила поверхностного натяжения удерживает ее от растекания за пределы первого слоя и придает ей форму полусферы. Полное отверждение происходит через несколько минут.
Полезная модель отличается от прототипа следующими признаками:
- первый слой не плоский, а имеет форму замкнутого контура с углублением,
- второй слой расположен не на поверхности первого слоя, а на поверхности основы в углублении,
- третий и последующие слои размещены не только на поверхности предыдущего слоя, но и частично на поверхности первого слоя,
- второй и последующие слои отверждены не послойно, а совместно друг с другом.
Вся совокупность отличительных признаков обеспечивает получение технического результата.
В частных формах выполнения полезной модели возможны:
- использование на табличке визуальной информации наряду с тактильной, что позволяет пользоваться ею слабовидящим людям, не владеющим шрифтом Брайля,
- окраска выступов и основы в различные цвета, что улучшает цветовое восприятие слабовидящих,
- использование защитного покрытия в виде слоя лака или пленки поверх основы, что позволяет использовать табличку в тяжелых климатических условиях и повышает ее износостойкость,
- использование в качестве основы пленки с липким слоем, что упрощает монтаж и возможность обновления информации.
Табличка закрепляется на какой-либо поверхности в общественном месте, доступном для незрячих людей на удобной для использования высоте. Направление к месту размещения таблички может быть задано тактильными указателями на полу.
Полезная модель поясняется чертежом (фиг. 1), где показан фрагмент разреза устройства с единичным выступом. Слои показаны в отвердевшем состоянии с учетом взаимодействия сил смачивания и поверхностного натяжения. На фигуре обозначены: основа (1), выступ (2), первый слой (контур) (3), второй слой (4), третий слой (5), четвертый слой (6).
Для экспериментальной проверки достижения технического результата изготовили несколько основ из различных материалов (поливинилхлорида, акрила, стекла, алюминия). На лицевую поверхность основы (1) нанесли первый слой УФ-отверждаемых чернил (3) в виде замкнутого контура, формирующего основания будущих выступов (2) текста шрифтом Брайля. Слой нанесли одновременно печатающими головками всех цветов (6 шт.) и отвердили УФ излучением.
Вторым слоем (4) заполнили углубления, образованные контурами первого слоя (3) и произвели облучение ультрафиолетом. Третий (5) и последующие слои (6) нанесли на еще не затвердевший предыдущий слой. Таким образом, второй и последующие слои образовали частично затвердевшую монолитную каплю. Сила поверхностного натяжения, удерживает ее от растекания за пределы первого слоя и придает ей форму полусферы. Полное отверждение наступило через 2 минуты.
Замеры геометрических размеров выпуклостей с помощью измерительного микроскопа и микрометра показали, что размеры на всех испытанных материалах основы укладываются в допуски: диаметр основания выступа 1,60±0,1 мм, высота выступа 0,55±0,05 мм.
Для сравнения был изготовлен образец того же содержания по технологии прототипа. Замеры показали, что диаметр основания выступа составлял 2,0±0,2 мм в зависимости от материала основы, с соответственным колебанием высоты выступа.
Аналогично были изготовлены таблички с выпуклым текстом и рельефными пиктограммами.
Для проверки на тактильную восприимчивость была проведена экспертная оценка представителями организации Всероссийского общества слепых, которые подтвердили достижение цели полезной модели.