Brevet FR2010382A1 — publié le 19700213

la présente invention se rapporte aux dispositifs d'impression et imprimeuses, en particulier aux machines à écrire et elle concerne des aménagements apportés à ces dispositifs, aménagements qui y suppriment la pression (obtenue, mécani-5 quement, directement ou non) jusqu'à présent nécessaire à l'impression des caractères et lui substituent un transfert de matière thermogï'aphiq.ue par voie thermo-lumineuse. L'invention a pour but un dispositif d'impression travaillant sans ladite pression qui peut être utilisé pour la 10 création d'originaux. Un autre but de 1*invention est une nouvelle machine à écrire travaillant sans ladite pression. Succinctement, le dispositif d'impression selon l'invention comprend une source thermo-lumineuse, un masque mobile à ouverte tures découpées en forme de caractères, un dispositif enclenchant ladite source lorsque l'ouverture choisie est en regard de ladite source, un support de matériau thermographique éclairé alors par ladite source à travers l'ouverture choisie, et un substrat recevant le report dudit matériau thermogra-20 phiq.ua en forme dudit caractère choisi. En particulier, l'invention atteint les susdits buts, ainsi que d'autres, par une construction de machine à écrire q.ui, dans une forme de réalisation, remplace les caractères matériels par une source d'énergie rayonnée, un disque tournant, 25 dans leq.uel sont découpées des ouvertures ayant la forme de caractère, et un ruban de machine à écrire revêtu d'une matière reportable par la chaleur. L'ouverture en forme de caractère qui se trouve en bonne position pour être éclairée par la source d'énergie raymnée est détectée et comparée avec une ' 30 touche abaissée. Si le caractère coïncide avec la touché, la source peut éclairer l'ouverture, dé sorte qu'une image radiante de cette ouverture est projetée sur le ruban revêtu de la matière reportable par la chaleur. La chaleur dégagée par l'image radiante provoque le report sur le papier adjacent de la 35 matière reportable portée par le ruban. On peut également réaliser l'invention sous d'autres formes qui utilisent des ouvertures en forme de caractères et qui sont découpées dans une bande mobile, pour exécuter l'impression sur un livre, ou bien 69 18762 2 2010382 qui sont découpées dans un cylindre, pour exécuter 1 impression à grande vitesse. L'invention sera décrite avec plus de détails en se référant aux figures suivantes, données à titre d'éxemples non 5 limitatifs : - La figure 1 est une perspective représentant la disposition générale d'une machine à écrire suivant l'invention.; - La figure 2 est une vue en plan montrant les positions relatives des éléments essentiels de la machine à écrire ; 10 - La figure 3 est un schéma de principe qui montre les circuits nécessaires pour le fonctionnement de cette forme de réalisation de l'invention ; - La figure 4 est un schéma représentant une imprimeuse à bande suivant l'invention ; 15 - La figure 5 est un schéma représentant une imprimeuse à tambour suivant l'invention j - La figure 6 représente une forme de réalisation généralisée appropriée pour être utilisée avec la forme de réalisation de l'invention représentée sur la figure 1. 20 Une exécution préférée de l'invention sera décrite en sa référant à la figure 1, qui représente la disposition générale d'une machine à éèrirë sans pression suivant l'invention. Cette machine à écrire comprend un clavier 10 qui a le même aspect et qui peut être manipulé exactement de la même façon que le 25 clavier des machines à écrire actuelles. La source d'énergie rayonnée est par exemple un laser 12 capable d'émettre, un éclair lumineux qui traverse une ouverture en forme de caractère découpée dans un disque tournant 14 lorsque ladite ouverture est en position pour être éclairée par le faisceau du laser. Le faisceau lumineux, qui est découpé par le masque suivant la forme du caractère frappe un ruban 16 de machine à écrire qui défile entre une bobiné débitrice 18 et une bobine réceptrice 20, en utilisant le même type de mécanisme que celui qu'on trouve dans les machines à écrire actuelles. Entre la surface 35 arrière du ruban et un rouleau 22, on insère le papier sur lequel l'impression doit s'effectuer. On a également.représenté en 24 lé cordon d'alimentation-de cette machine. 69 18762 3 2010382 Sur la figure 2, on a représenté l'invention par une vue en plan. Sur cette vue, le papier 26 est représenté avec une épaisseur exagérée, en position entre le ruban 16 et le rouleau 22.Le ruban est appliqué Gontrë le papier par deux guides 28 et 30. 5 Le ruban de la machine à écrire peut être composé de n'im porte quelle matière plastique transparente renforcée appropriée, telle que le Hylar, qui est revêtue sur la face adjacente au papier d'une matière reportable par la chaleur. 0n peut utiliser l'une quelconque des cires telles que la cire d'abeilles, une 10 cire de paraffine, la cire de carnauba ou la cire d'ozokérite pour cette application* Ces cires sons mélangées à l'état liquide, avec 5de poudre de noir de carbone, et 2jb de violet de méthyle. On enduit l'une des faces du ruban avec'ae mélange cireux et on laisse refroidir. La température à -laquelle la cire 15 fond et peut par conséquent être reportée sur le substrat récepteur, qui est ici le papier ou une autre matière appropriée . «ur laquelle on désire effectuer l'impression, peut se produire ▼ers la température de fusion de la cire. Il est bien connu que l'en peut obtenir des cires ayant une température de fusion de 2ù $Q à 150°C. La température choisie sera déterminée par la température que la source lumineuse peut engendrer à la cadence de fonctionnement désirée. Les températures qu*on peut obtenir au moyen des différentes sources -lumineuses du type laser sont connues, on les trouve dans la littérature technique-et auprès 25 "des constructeurs de lasers. Par exemple, un ouvrage qui indique les températures qu'on peut obtenir pour certains lasers est "Optical Masers" de George BIEHBAUM, publié par Academie Press en 1964. Le schéma de principe des circuits qui commandent l'éclair 30 du laser de façon qu'il ne soit enclenché que lorsque l'ouverture en forme est. en position pour recevoir la lumière, est représenté sur la figure 3. Pour l'application suivant l'invention, le laser doit être commandé. On peut adapter une technique bien connue dite par dégradation du coefficient de surtension Q, 3 qui est décrite dans la littérature technique et sera résumée ci-après. Ainsi que représenté schématiquement sur la figure 3, un laser comprend une tige de rubis 30 placée à l'intérieur d'une cavité résonante définie par deux miroirs 32 et 34» Le miroir 32 69 18762 4 2010382 réfléchit totalement la -lumière qui le frappe tandis que le miroir 34 n'en réfléchit qu'une partie et laisse passer le reste de la lumière qui est émise par la tige de rubis. Une cellule de Eerr 36 est placée à l'intérieur de la cavité réso -5 nante. Cette cellule a pour effet bien connu de faire tourner le plan de^polarisation d'un faisceau lumineux qui la traverse. lorsqu'un champ électrique lui est appliqué transversalement. Cette cellule est équipée de filtres polarisants et on peut donc l'employer pour laisser passer ou arrêter la lumière - émise 1C par la tige de rubis et qui est envoyée sur le miroir 34 pour être réfléchie en sens inverse, la cellule de Kerr dégrade donc le coefficient de surtension Q de la cavité optique et peut donc être utilisée pour déterminer l'instant où. le laser est actif.la lumière émise par le laser et qui traverse le miroir 34 15 traverse ensuite une lentille 38 qui assure la couverture de la surface de l'ouverture en forme 40 par la lumière émise par le laser» L'ouverture en forme 40 découpe le faisceau lumineux pour lui donner la forme au caractère correspondant* Un moteur 42 fait tourner le masque 14« Des centres ds 20 magnétisation, représentés sur le dessin par des points 16, sont formés dans la périphérie du disque, lequel est réalisé en un métal magnétique, par application d'un champ localisé sur ces divers points. Ces points 16 sont disposés adjacents aux ouvertures en forme 40. '25 Lorsque le disque 14 tourne, les différents points 1,6 passent successivement devant une tête de lecture magnétique 44, constituée par un noyau de métal magnétique 46 sur lequel est enroulé un bobinage 48. Le cette façon, chaque point magnétique, en passant devant la tête de lecture produit une impulsion de 30 tension dans le bobinage 48- Cette impulsion est transmise à un amplificateur 50. La sortie de l'amplificateur attaque un compteur cyclique 52. Le compteur a une capacité de comptage égale au nombre des touches au clavier 10. A chaque touche est assigné un numéro différent. Par conséquent, lorsque le disque 3 5 est entraîné en rotation par le moteur et chaque fois qu'une ouverture en forme est en ligne avec le laser, le compteur prend une condition de comptage propre à ce caractère. Ceci est indiqué par la sortie du compteur. Chacune des sorties du compteur est ÔÂD ORIGINAL 69 18762 5 2010382 envoyée à une entrée d'un circuit ET 54, 56...58, que la machine comporte en nombre égal au nombre de comptes de sortie du compteur (la figure n'en représente que trois). Chacune des touches du clavier 10 manoeuvre ou ferme un interrupteur différent 60, 62,».. 64- Tous ces interrupteurs 5 sont connectés d'un côté à une source de tension 66, et l'autre côté de chaque interrupteur est connecté à une entrée de l'un des circuits ET 54, 56...58. Par conséquent, chaque fois qu'on actionne une touche du clavier, un interrupteur, par exemple l'interrupteur 60, se ferme, et met sous tension une entrée 10 d'un circuit ET, par exemple du circuit ET 54» Toutefois, ce circuit ET ne devient conducteur que lorsque le compteur 52 atteint le compte qui alimente l'autre entrée de ce circuit ET. Ce compte n'est atteint que lorsque l'ouverture en forme qui correspond à la touche qui a été abaissée est en position pour 15 recevoir la lumière émise par le laser. Chaque fois que l'un des circuits ET devient conducteur, il envoie un signal de sortie à un circuit 0CJ 6B. Le circuit 68, qui simplement collecte toutes les sorties des circuits ET, transmet un seul signal de sortie aux circuits 70 de commande de la cellule de Kerr. Ce circuit 20 applique une haute tension à la cellule de Kerr 36, pendant l'intervalle nécessaire pour permettre au laser d'engendrer la lumière. La lumière traverse l'ouverture en forme et chauffe suffisamment la matière thermographique pour provoquer le report de cette matière. Le circuit de commande de la cellule de 25 Kerr supprime ensuite la tension de commande, à la suite de quoi la lumière du laser s'éteint. Le ruban de machine à écrire .et le rouleau avancent après l'impression du caractère de la même façon que le ruban et le rouleau d'une machine à écrire actuelle pour placer un espace blanc en position pour l'impression d'un 30 autre caractère.' La figure 4 représente une autre forme de réalisation pour l'impression suivant l'invention. Ici, le papier se déroule d'une bobine débitrice 72 à une bobine réceptrice 74 en passant devant un poste d'impression défini par une plaque de pression 76 en 35 face de laquelle se trouve deux rouleaux de guidage 78 et 80. Entre les rouleaux de guidage et la plaque de pression défile un ruban 82 qui est revêtu d'une matière thermographique et également un masque 84 qui se présente sous la forme d'une bande 69 18762 6 2010382 qui défile de la bobine débitrice 86 à la bobine réceptrice 88 en passant par le poste d'impression. Outre l'information à imprimer que la bande porte sous la forme de caractères perforés, cette bande porte des repères 90 qui peuvent être constitués par 5 des marques magnétiques du type décrit à propos du disque 14, ou bien qui peuvent être constitués par des trous dont chacun est aligné avec une ligne d'impression. Si les marques sont magnétiques, on utilise évidemment un détecteur magnétique. Si les marqnes sont constituées par des trous, on place une source 10 lumineuse d'un côté du masque et une cellule photo-électrique de l'autre côté. On supposera ici que les marques sont constituées par des petits trous et que la cellule photo-électrique 92 est utilisée pour détecter l'instant où. une ligne d'ouverture en forme de caractère se trouve en position d'impression. Le signal 15 de sortie de la cellule photo-électrique est amplifié par un amplificateur 94 et transmis à des circuits 96 de commande des cellules de Kerr. Ces circuits commandent des cellules de Kerr incorporées dans une pluralité de lasers 98 en'ligne, dont un seul est représenté sur le dessin. On utilise une pluralité de 20 lasers pour assurer que la lumière projetée est suffisante pour que la matière thermographique qui se trouve derrière chacune des ouvertures découpées en forme de caractère sur la bande 84 sera reportée sur le papier. Le fonctionnement de cette machine est le suivant : un 25 moteur 100 entraine les bobines réceptrices du ruban, du masque, de la bande et du papier pour assurer le synchronisme. Une cellule photo-électrique émet un signal de sortie chaque fois qu'elle détecte qu'une ligne d'ouverture en forme de caractère se trouve au poste d'impression. Ceci enclenche les lasers, ce 30 qui provoque l'impression. La figure 5 montre comment l'invention peut être appliquée pour l'impression au moyen d'un tambour. Ici, la bande 102 qui est percée des ouvertures en forme de caractère est enroulée sur un tambour de verre 104.. La rangée de lasers 106 est placée 35 à l'intérieur du tambour. Le tambour tourne sur deux rouleaux 108, 110. Le ruban 112 défile de la bobine débitrice 144 à une bobine réceptrice 116, en passant entre la surface à masque du tambour et un cylindre d'appui 120. Le papier 122 défile d'une 69 18762 7 2010382 bobine débitrice 124 à une bobine réceptrice 126. Le dispositif de détection qui sert à déclencher le laser n'est pas représenté sur cette figure : il est identique à celui représenté sur la figure 4. 5 On a donc représenté et décrit ici une nouvelle technique d'impression sans pression qui utilise la lumière d'une source lumineuse possédant une énergie thermique suffisante pour provoquer le report a'une matière thermographique du substrat porteur à un substrat récepteur sous la forme du caractère 10 désiré. Bien que la source lumineuse décrite et représentée soit un laser, il est évident pour l'homme de l'art que l'on peut utiliser à la place du laser et sans sortir du domaine de l'invention n'importe quelle autre source lumineuse qu'il sera possible d'enclencher à une cadence suffisamment rapide 15 et qui sera capable d'engendrer une chaleur suffisante pendant l'intervalle d'enclenchement pour déterminer le report de la matière thermographique, bi la source lumineuse ne peut pas être enclenchée par impulsion rapide, on peut utiliser un dispositif tel que celui représenté sur la figure o. La source d'énergie 20 rayonnée 130 peut être, par exemple une source* de rayons infrarouges. A la place de la cellule de Kerr, on utilise alors un obturateur électro-magnétique 132. Cet obturateur est commandé par la sortie du circuit OU 68 de la figure 3 par exemple. Le 25 - masque 40 est lé même que celui représenté sur la figure 3. Au moment où l'ouverture en forme de caractère qui est choisie atteint la position d'impression, l'obturateur 132 est actionné pour laisser l'énergie thermique atteindre la matière dé report thermique afin de provoquer le report de cette matière 30 sur le substrat récepteur. Il va de soi que, bien que l'on ait décrit l'impression sur du papier, ce mode de fonctionnement ne doit pas être considéré comme limitatif puisque l'on pourra utiliser les techniques décrites pour imprimer sur n'importe quel objet capable de 35 recevoir la matière thermographique. Bien que l'on ait représenté et décrit iei des formes particulières de réalisation de l'invention, il va de soi que l'homme de l'art pourra y apporter diverses modifications et variantes sans pour cela sortir du domaine de l'invention. BAD ORIGINAL 69 18762 8 2010382 S E î E H;D I C A T I 0 II S 1. - Dispositif d'impression, pour imprimeuses et en particulier pour machines à écrire, caractérisé en ce qu'il comprend une source thermo-lumineuse, un masque mobile a ouvertures 5 découpées en forme de caractères, un dispositif enclenchant ladite source lorsque l'ouverture choisie est en regard de ladite source, un support de matériau thermographique éclairé alors par ladite source à travers l'ouverture choisie, et un ' substrat recevant le report dudit matériau thermographique en 10 forme dudit caractère choisi. 2. - Dispositif exécutant une impression sur un substrat récepteur, caractérisé èn ce qu'il comprend un substrat revêtu d'une matière thermjBgraphique et placé adjacent au substrat récepteur, un masque découpé d'une ouverture représentant la 15 forme d'un caractère placé adjacent au substrat qui porte la matière thermographiqué ; et des moyens qui projettent de la lumière sur le substrat qui porté la matière thermographique à travers l'ouverture du masque avec -une énergie rayonnée dont l'intensité provoque le report de la matière thermographique 20 sur le substrat récepteur sous la forme de l'ouverture du masque. 3. - Dispositif suivant la revendication 2, caractérisé en ce que le masque est découpé de plusieurs ouvertures en forme de caractères qui passent successivement entre les moyens 25 de production de la lumière et le substrat revêtu d'une matière thermographique ; et des moyens qui mettent en action les moyens de production de. la lumière uniquement lorsqu'une ouverture désiré'e en forme de caractère est en position pour être éclairée par les moyens de production de la lumière. 30 4o - Dispositif suivant la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens de production de la lumière comprennent une source lumineuse du type laser. 5o - Appareil suivant la revendication 3, caractérisé en ce que les moyens servant à mettre en action les moyens de 35 production de la lumière uniquement lorsqu'une ouverture en forme de caractère désirée est en place pour être éclairée par les moyens de production de la lumière comprennent un moyen qui engendre un signal représentatif de l'ouverture en forme ®AD °*iginai ■ 69 18762 9 2010382 de caractère en position entre les moyens de production de la lumière et le substrat revêtu de matière thermographique, une source de signaux représentatifs des caractères, un comparateur auquel les moyens de production du signal et la source de 5 signaux représentatifs des caractères sont connectés, et des moyens servant à mettre en action les moyens de production de la lumière uniquement lorsque les signaux reçus du comparateur sont identiques. 6. - Dispositif d'impression caractérisé en ce qu'il 10 comprend un masque rotatif qui. porte des ouvertures en forme de caractère espacées sur la périphérie, ce masque portant des repères respectivement adjacents aux diverses ouvertures en forme de caractère, des moyens qui entraînent le masque en rotation pour faire passer ces ouvertures en forme de carac-15 tère dans un poste d'impression qui comprend une source d'énergie rayonnée inactive placée d'un côté du masque pour éclairer l'ouverture adjacente lorsque la source d'énergie rayonnée est •n action, un ruban revêtu d'une matière thermographique, placé adjacent à l'autre face du masque qui porte les caractères et 20 qui est destiné à recevoir l'énergie rayonnée qui traverse une ouverture découpée en forme dans la périphérie de ce masque, un substrat récepteur d'images adjacent à la surface du ruban qui est revêtue de matière thermographique, des moyens servant à faire tourner ledit masque, des moyens qui répondent aux 25 . repères marqués sur la périphérie du masque pour indiquer que l'ouverture en forme de caractère se trouve en position d'impression ; un clavier portant des touches dont chaque touche différente correspond à l'une des différentes ouvertures en forme de caractère qui sont découpées dans le masque, et des 30 moyens qui répondent à la manoeuvre de l'une des touches en mettant ladite source d'énergie rayonnée en action lorsque lesdits moyens indiquent que l'ouverture en forme de caractère qui se trouve en position d'impression correspond à celle à laquelle la touche actionnée est affectée. 35 7. - Dispositif suivant la revendication 6, caractérisé en ce que la source d'énergie rayonnée est une source de lumière du type laser. 69 18762 10 2010382 8. - Dispositif d'impression, caractérisé en ce qu'il comprend un masque percé d'ouvertures en forme de caractère, un ruban qui porte un revêtement de matière thermographique sur une face, ce ruban étant adjacent au masque, un substrat 5 en contact avec la matière thermographique du ruban, une source lumineuse commandée servant à projeter une lumière sur le ruban revêtu d'une matière thermographique à travers une ouverture en forme de caractère du masque pour reporter la matière thermographique sur le substrat sous la forme d'un caractère, 10 des moyens qui servent à déplacer le masque, le ruban et le substrat en synchronisme entre eux et des moyens qui rendent la source lumineuse commandée active chaque fois qu'une ouverture en forme de caractère est en position pour être éclairée par cette source. 15 9» - Dispositif suivant la revendication 8, caractérisé en ce que le masque est constitué par une bande, que le ruban est constitué par une bande, et que le substrat est également constitué par une bande, et en ce que les moyens qui mettent la source lumineuse commandée en action comprennent des moyens 20 d'identification adjacents respectivement aux diverses ouvertures en forme de caractère, des moyens actionnés par lesdits moyens d'identification lorsque ladite ouverture en forme de caractère est en position pour être éclairée, et des moyens qui répondent auxdits moyens en mettant en action ladite source 25 lumineuse. 10. - Dispositif suivant la revendication 8, caractérisé en ce que le masque a la forme d'un cylindre, que le ruban et le substrat sont formés par' des bandes et que les moyens capables de mettre en action la source lumineuse comprennent des repères 30 respectivement adjacents aux diverses ouvertures en forme de caractère, des moyens de détection qui détectent les repères lorsqu'une ouverture en forme de caractère est en position pour être éclairée par la source lumineuse, et des moyens qui répondent aux moyens de détection en mettant la source lumineuse 35 en action. 11. - Dispositif suivant la revendication 8, caractérisé en ce que le ruban est constitué par une bande transparente aux rayons infrarouges et qui porte ladite matière thermogra 18762 n 2010382 phique sous la forme d'une enduction sur l'une de ses facess. 12. - A titre de produits industriels nouveaux, machines d'impression et imprimeuses, en particulier machines à écrire, comportant au moins un des dispositifs selon l'une aes revendications précédentes. BAD ORIGINAL: