Brevet FR2277677A1 — publié le 19760206

L'invention due a Diethard Mollet a pour objet un dispositif d'impression en mosaïque pour l'impression par colonnes à très grande vitesse d'écriture. On utilise des dispositifs d'impression en mosaïque de ce genre principalement comme dispositifs de sortie pour des informations sous une forme imprimée de la technique de données moyenne et d'installations de traitement de l'information (EDV : Elektronische Datenverarbeitung). Dans le domaine des dispositifs d'impression en mosaïque, on connait essentiellement deux principes : l'imprimeuse complète et l'imprimeuse par colonnes. L'imprimeuse complète présente, pour un champ de 5 x 7, géneralement 35 éléments d'impression commandés electromecaniquement. Le nombre élevé des élemetts d'impression a pour conséquence un coût de fabrication élevé, un manque de fiabilité élevé et, outre un grand volume, une masse considérable à déplacer le long de la ligne. Cette masse impose, dans le cas d'un fonctionnement par start-stop, des exigences élevées en ce qui concerne le mécanisme de commande et de transport du dispositif d'impression (demande de brevet allemand publiée avant examen sous le N" 2.119.200). Pour cette raison, on réalise depuis quelque temps des dis- positifs dtimpression qui,-avec 7 h 11 éléments d'impression, disposés par colonnes, et une fréquence d'impression acçrue, con formément à l'augmentation du nombre des colonnes, atteignent la même vitesse d'inpression qu'une imprimeuse complète. Le volume plus faible et la masse plus petite de la tête d'impression constituent bien un avantage; mais la plus grande fréquence d'impression exige des mécanismes de commande plus puissants dont la construction ramassée nécessite un écartement considérable des élé- ments d'impression (demande de brevet allemand publiée avant ea- men sous le N" 2.253.470).Les phénomènes de frottement et d'usure constituent un inconvénient. Pour cette raison, on a réalisé des imprimeuses par colonnes dont le mécanisme de commande est disposé circulairement et dans lesquelles les éléments d'impression se déplacent presque parallèlement en passant par le centre du cercle (demande de brevet allemand publiée avant examen sous le N 2.110. 410; brevet français N" 1577.409; demande de brevet allemand publiée avant examen sous le " 2.032.821; brevet E.U.A. N0 3.770. 092). On connait également des dispositifs d'impression qui prévoient un guidage parallèle des éléments d'impression par dispo sition latérale demécanisnes de commande (demande de brevet al 'emana publiée avant e-xamen sous le r0 2.205.049),- par disposition des mécanismes te commande les uns derriere les autres avec des éléments d'impression guides latéralement (demande de brevet al '-emand publiée avant examen sous le N 2.012.739), ou par dispo Itior des mécanismes d'impression les uns derrière les autres et passage der é émQnts d'impression par le centre des éléments de commande (demande de brevet allemand publiée avant examen sous le N 2.145.116). Dans ces dispositifs, l'écartement des éléments d'impression et les conséquences défavorables qui en découlent se trouvent bien réduits; mais l'encombrement en hauteur, le montage dispendieux et la difficulté ae manoeuvre, surtout dans le cas des mécanismes de commande disposés les uns derrière les autres, constituent des inconvénients. Dans les dispositifs d'impression connus, commandés électromagnétiquement, les dispositifs de guidage des éléments d'impression, sujets à l'usure, et la dépense en moyens d'entrainement mécaniques, qui, en fonction de leur masse, sont soumis à une usure rapide,- constituent des inconvénients. La mise en oeuvre connue de matériaux de coussinets surtrempés pour le guidage des éléments d'impression réduit bien le frottement des coussinets, mais l'augmentation du coût de fabrication constitue un inconvénient (demande de brevet allemand publiée avant examen sous le N 2.002.250). L'invention a pour but d'éviter les inconvénients sus-indi qués et de faire diminuer essentiellement les dépenses relatives aux éléments d'impression, mécanismes de commande et organes exposés à l'usure. I1 s'agit donc de réaliser selon l'invention un dispositif d'impression en mosaïque ne comportant qu'un seul élément d'impression et utilisable avec une vitesse d'impression suffisante comme imprimeuse par colonnes. Conformément à l'invention, le problème est résolu par un dispositif d'impression en mosaïque pour l'impression par colonnes, à éléments d'impression commandés électromécaniquement, lequel dispositif d'impression en mosaïque est caractérisé par le fait que l'élément d'impression consiste en un élément élastique, mobile suivant deux degrés de liberté, qui peut être dévié par les bobines de déviation verticalement par rapport à la ligne à imprimer et poussé par un marteau à imprimer, oscillant avec une amplitude constante, en direction du support de l'lnformation et que l'élément d'impression et le martcau à imprimer forment un oscillateur masse-ressort, dont la fréquence propre en direction du support de l'information est approxlmativement égale à la fréquence d'impression. Dans un mode de réalIsatIon particulier de la solution selon l'invention, l'élément d'impression consiste en un ressort à lame avec pointe et le marteau à imprimer, constitué de ressorts lames lamellaires enserrés d'un seul clôt, est excité par une bobine d'excitation. Suivant un perfectionnement de l'invention, la constance de l'amplitude d'oscillation du marteau à imprimer est réglable par l'intermédiaire du courant de la bobine d'excitation et on peut régler la fréquence propre de l'oscillateur masse-ressort à l'aide d'un dispositif de serrage. Une caractéristique particulière de la solution selon l'invention réside dans le fait qu'on a prévu, pour le contrôle des mouvements de l'oscillateur masse-ressort, un indicateur des valeurs mesurées consistant en un transducteur piézo-électrique ou en une barrière lumineuse photo-électrique, les émétteurs de signaux pour la bobine de déviation et les signaux de commande pour l'avancement des colonnes et-des signes étant réglable par l'intermédiaire du signal de sortie de l'indicateur des valeurs mesurées. L'utilisation du dispositif d'impression en mosaïque selon l'invention offre, comparativement à l'état actuel de la technique, plusieurs avantages. Grâce à l'utilisation d'un seul élément d'impression guidé élastiquement, on évite des phénomènes d'usure-consécutifs au guidage des éléments d'impression et on réduit considérablement le volume et la masse du dispositif d'impression. La masse plus faible est particulièrement avantageuse, surtout dans le cas du fonctionnement start-stop, et a un effet avantageux sur les dimensions du mécanisme de commande et de transport. Du fait de la réalisation du dispositif d'impression suivant des dimensions relativement petites et étroites, le signe imprimé devient visible lors de l'impression du signe post-vicinal. La construction électromécanique claire et simple du dispositif d'impression en mosaïque conduit à un manque de fiabilité et à un coût de fabrication nettement plus faibles. On a expliqué l'invention plus en détail ci-apras à l'aide d'un exemple illustratif, mais nullerrent limitatif, de réalisa- tion en se référant aux dessin annexes oans lesquels a figure 1 est la représentation schématique du dispositif d'im- pression selon l'invention avec le schéma de principe de l'électronique dc commande. la figure 2a est l'organe de déviation pour l'élément d'impression, vu de face, la figure 2b est l'organe de déviation selon la figure 2a, vu de côté, a figure 2c est la coupe suivant A-R de la figure 2a et- la figure 3 est une représentation schématique illustrant les relations entre la suite des signaux et le mouvement des éléments d'impression. On a représenté sur la figure l-les éléments les plus importants du dispositif d'impression en mosaïque selon l'invention. Le dispositif d'impression 1 est constitué de l'élément d'impres- sion 2, disposé entre les pôles de l'aimant 21 de la bobine de déviation inférieure et supérieure 8s 9, avec la pointe d'impression 3, le marteau à imprimer 4, sur lequel est fixé l'élément d'impression 2, la bobine d'excitation 5 agissant sur le marteau à imprimer 4 et le dispositif de serrage 7 avec l'indicateur de la valeur mesurée 10. En face de la pointe d'impression 3 se trouvent disposés le porte-couleur f, le support de l'information p et le cylindre d'imprimerie d. Le marteau à imprimer est constitué de ressorts à lames lamellaires, et forme avec l'élément d'impression 2, réalisé en forme de ressort à lame avec la pointe d'impression 3, un oscillateur masse-ressort dont la fréquence propre est approximativement égale à la fréquence d'impression. Le dispositif fonctionne de la façon suivante L'oscillateur masse-ressort , 2 est excité suivant la fréquence d'impression par la bobine d'excitation 5 et oscille avec une amplitude constante, rcglée par l'intermédiaire du courant d'excitation dc cette bobine, en direction du support de l'informotion p.- Puisque la fréquence d'exitation et la fréquence propre de l'oscillateur masse-ressort se trouvent approximativement en réssnance, on a réalisé' le marteau à imprimer 4 pour des raisors d'amortissement en ressort lames lamellaires. Cn peut faire varier la fréquence propre de l'oscillateur dans un certain ré- gime de fréquence en modifiant la longueur de serrage du disposi- tif de serrage coulsrant 7. En plus de ce mouvement herizontalS 'élément d'Impresion subît simultanément une déviation vertical par l'interi dlaire de la bobine de déviation inférieure ou supérieure 8, 9 Le concours des deux mouvements rend donc possible une impression ponc- tuelle par colonnes. Les surfaces en regard de ''é amert d'impres- sion 2 des pôles de l'aimant 21 de la bobine de de'vlation -nfé- rieure et supérieure e, 9 divergent en direction du support de l'information p.L'élément d'impression peut être dévié à partir de la position de repos vers le haut et vers le bas d'une hauteur correspondant à celle d'une colonne. Sur ie devant du pôle de l'aimant 21 de la. bobine de déviation inférieure 8 est prévu un crochet d'arrêt 11, dont la fonction, illustrée sur la figure 3, sera décrite ci-dessous. L'électronique de commande 12, dont le schéma de principe est représenté sur la figure 1, sert à la commande de la bobine d'excitation 5, de la bobine de déviation 8, 9 et du mécanisme de transport pour l'avancement des colonnes et des lignes. L'électronique de commande 12 se compose de la tête de lecture 13, du convertisseur 14, de la modulation de signal cadencée 15, de l'indicateur de cadence 19, de l'émetteur des signaux 16 pour la bobine de déviation inférieure 8, de l'émetteur des signaux 17 pour la bobine de déviation supérieure 9; de l'amplificateur de la valeur mesurée 18 et du générateur de fréquence 20.Comparativement à une imprimeuse complète et par colonnes, la commande selon la solution de l'invention exige une dépense électrique plus élevée, puisqu' elle nécessite une décomposition, échelonnée dans le temps, de l'information pour chaque point du signe et la modulation correspondante des signaux conformément à la hauteur des points à imprimer dans une colonne. Sur les figures 2a à 2c, on a représenté à plus grande échelle l'organe de déviation 8, 9 pour l'élément d'impression 2, vu de devant, de côté et en coupe. Sur les figures 2b et 2c en particulier, on distingue nettement la configuration des pales de l'aimant 21, de l'élément d'im- pression 2 et du crochet d'arrêt 11. Sur la figure 3, on a représenté schématiquement 6 exemples illustrant les relations entre la suite des signaux et le mouvement de l'élément d'impression. Les 6 exemples correspondent aux phases suivantes a) marteau à imprimer Ft 4 lancé en arrière sous l'influence attrac- tive de la bobine d'excitation 5 b) marteau à imprimer 4 lancé en avant sans impression sous l'in flence attractive de la bobine de déviation inférieure 8 c' marteau N imprimer 4 lance en arrière d) marteau imprimer 4 lance en avant sous l'influence attrac tive forte de la bobine de déviation supérieure 9 e) marteau à imprimer 4 lancé en arrière f marteau à imprimer 4 lance en avant sous l'influence attrac te plus faible de la bobine de déviation supérieure 9. L'élément d'impression 2 se déplace horizontalement sous l'influence de la bobine d'excitation 5 et verticalement sous l'action séparée de la bobine de déviation inférieure et supérieure 8, 9. Le mouvement suivant les deu. coordonnées est commandé par l'électronique de commande 12 de telle manière que le mouvement de l'élément d'Impression 2 en direction du support de l'information p provoque 'excitation de la bobine dc déviation supérieure a, l'attraction de l'élément d'impression 2 et, par conséquent, le dép acement vers le haut de la pointe d'impression 3. La hauteur atteinte par la ponte de l'impression 3 jusqu'à l'instant de son contact avec le support de l'information p dépend de l'intensité de l'impulsion de courant délivré par la bobine de déviation supérieure 9.Lors du déplacement en arrière de l'élément d'impression 2, la bobine de déviation supérieure 9 est sans courant et la bobine de déviation inférieure 8 attire l'élé- ment d'impression 2 vers le bas, assurant ainsi pour chaque mou vement d'impression un point de départ identique et défini. Lors de brèves interruptions de l'impression (par exemple à la fin d'un mot ou lors duretour du marteau à imprimer t), la bobine de déviation inférieure 8 attire l'élément d'impression 2 durant le mouvement en avant de ce dernier. La bobine de déviation supérieure 9 reste sans courant. L'élément d'impression 2 bute alors dans son déplacement vers l'avant contre le crochet d'arrêt 11, il fléchit et il ne se produit pas d'impression sur le support de l'information p. Sur la figure 3, on a représenté en haut 6 impuisions de courant successives, délivrées par les émetteurs de signau 17 et 16 pour l'escitation de la bobine de déviation supérieure et inférieure 9 et 8. On a représenté en bas de la figure 3 les mouvements résultants de l'élément d'impression par rapport. au support de l'information p et la course correspondante du mar marteau à imprimer 4. Les pôles 21 de la bobine de déviation inférieure et supérieure 8, 9, ainsi que le support. de I'informa- tion p, le porte-couleur f et le cylindre d'imprimerie d n'ont été représentés que schématiquement. La fonction du crochet d'ar rêt 11 est nettement perceptible. Comme il va de soi, et comme il résulte d'ailleurs de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à ceux de ses modes d'application, non plus qu'à ceux des modes de réalisation de ses diverses parties, ayant té plus spécialement envisagés; elle en embrasse au contraire, toutes variantes. REVENDICATIONS 1. Dispositif d'impression en mosaïque pour l'impression par colonnes, éléments d'impression commandés électromécaniquement, lequel dispositif d'impression en mosaïque est caractérisé par le fait que l'élément d'impression (2) consiste en un élément élastique, mobile suivant deux degrés de liberté, qui peut être dévié par les bobines de déviation (8, 9) verticalement par rapport-à la ligne à imprimer et poussé par un marteau à imprimer (4), oscillant avec une amplitude constante, en direction du support de l'information (p) et que l'élément d'impression (2) et le marteau à imprimer (4) forment un oscillateur masse-ressort, dont la fréquence propre en direction du support de l'information (p) est approximativement égale à la fréquence d'impression. 2. Dispositif d'impression en mosaïque selon la revendication 1, caractprisé par le fait que ltélément d'impression (2) consiste en un ressort à lame avec pointe (3). 3. Dispositif d'impression en mosaïque selon la revendica tion-l, caractérisé par le fait que la marteau à imprimer (4) est excitable par une bobine d'excitation (5). 4. Dispositif d'impression en mosaïque selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le marteau à imprimer (4) est constitué de ressorts à lames lamellaires enserrés d'un seul côté. 5. Dispositif d'impression en mosaïque selon l'une quelconque des revendications 1 et 3, caractérisé par le fait que la constance de l'amplitude des oscillations du marteau à imprimer (4) est réglable par l'intermédiaire du courant de la bobine d'excitation (5). 6. Dispositif d'impression en mosaïque selon la revendication 4, caractérisé par le fait que la fréquence propre de l'os- cillateur masse-ressort (4, 2) est réglable à l'aide d'un dispositif de serrage (7). 7. Dispositif d'impression en mosaïque selon l'une quelconque des revendications 1 et 3, caractérisé par le fait que lesmouvements de l'oscillateur masse-ressort (4, 2) sont contrôlables à l'aide d'un indicateur des valeurs mesurées (10). 8. Dispositif d'impression en mosaïque selon la revendication 7, caractérisé par le fait que l'indicateur des valeurs meurées (10) consiste en un transducteur piézo-électrique. 9. Dispositif d'impression en mosaïque selon la revendication 7, caractérisé par le fait que l'indicateur des valeurs me surées (10) consiste en une barrière lumineuse photoélectrique. 10. Dispositif d'impression en mosaïque selon l'une quelcon- que des revendications 1 et 7, caractérisé par le fait que les émetteurs des signaux (16, 17) pour les bobines de déviation (e, 9) et les signaux de commande (a) pour l'avancement des colonnes et des signes sont réglables par l'intermédiaire du signal de sortie de l'indicateur de la valeur mesurée (10).