Brevet FR2280510A1 — publié le 19760227

La présente invention concerne les imprimante et elle concerne plus particulièrement un appareil pour commander le dispositif d'impression des imprimantes du type à matrice de points. les imprimantes à matrice de points sont bien connues. De telles imprimantes utilisent généralement un réseau de fiS ou stylets sur un dispositif d'impresssion qui est déplacé devant un support d'enregistrement. le dispositif d'impression est conmdé sélectivement par des données d'entrée pour actionner les fils appropriés et construire des caractères souhaités suivant une configuration de points souhaitée. Une configuration de points classique utilise une matrice 5 x 7, dans quel cas le dispositif d'impression peut comporter sept fils agencés verticalement. Lorsque le dispositif d'impression est déplacé suivant cinq positions adjacentes, des fils sélectionnés sont étendus au niveau de chaque position pour former une configuration complète de points qui est facilement identifiable dans une fonte de caractères alphabétiques et numériques. les imprimantes à matrice de points peuvent fonctionner suivant le principe arrêt et avance dans lequel le dispositif d' impression est déplacé à vitesse constante dans les cinq positions de colonnes successives définissant un caractère unique, puis est arreté.Elles peuvent aussi fonctionner suivant le principe d'une seule ligne à la fois dans lequel une ligne complète de données est mémorisée puis le dispositif d'impression est déplacé à une vitesse constante suivant une ligne complète du support d'enregistrement tandis que les fils sont activés successivement pour former une ligne d'impression complète avant de s' arre- ter. Un autre mode de fonctionnenent est appelé impression incrémentale, dans laquelle une fois qu'un nombre limité de caractères a été mémorisé, le dispositif d'impression est alimenté et commence l'impression à une vitesse légèrement supérieure à la vitesse d'entrée des données. Un exemple de ce dernier type d'imprimante est décrit dans le brevet Français nO 74-42924. Chacune des imprimantes mentionnées nécessite la formation d'un signal d'échantillonnage pour comnander l'actionnement des fils sélectionnés. I1 est nécessaire de localiser avec précision le dispositif d'impression dans des positions de colonnes successives pour chaque actionnement des fils. La détermination de l'emplacement peut Btre effectuée en commandant indépendamment le dispositif d'impression, en con trtlant sa position, puis en délivrant des signaux identifiant la position de façon discrète. Ce mode de fonctionnement est utilisé dans un dispositif antérieurement connu dans lequel une bande de codage allongée est prévue le long du trajet d'impression d'uoeim- primante du type une ligne à la fois, de façon que des signaux d'échantillonnage soient fournis lorsque le dispositif d' impres- sion s'approche de chaque position de caractère.Suivant l'invention, le positionnement et la formation des signaux sont effectués à partir d'une source de commande comme, dans laquelle un générateur distinct d'impulsions d'échantillonnage est commandé en synchronisme avec le dispositif d'impression et délivre des signaux qui définissent de façon discrète les positions d'impression pour chaque colonne de points d'un caractère. I1 a été reconnu que des générateurs mécaniques de signaux d'échantillonnage utilisant une cellule photosensible et une source lumineuse interrompue sélectivement donnent lieu à un fonctionnement fiable avec un faible frottement. Jusqu' ici, de tels générateurs étaient positionnés a proximité du dispositif d'impression ou montés sur celui-ci. Ceci a tendance à réduire le jeu, à augmenter l'inertie et la complexité du dispositif d'impression et à introduire le besoin de connexi électriques supplémen- tairesavec le dispositif se déplaçant continuellement. Cet emplacement n'est pas non plus souhaitable pour les systèmes sensibles à la lumière étant donné que la poussière du papier et d'autres souillures ont tendance à obscurcir les parties devant transmettre la lumière.Comme on le verra plus en détail ci-après, la résolution des colonnes d'un générateur mécanique de signaux d'échantiltonnage est aussi séverement limitée s'il est confiné structurel- lement au trajet du dispositif d'impression. La présente invention fournitune imprimante à matrice de points présentant une fiabilité perfectionnée et un pouvoir de résolution élevé des colonnes de points, qui est couplée à un générateur perfectionné d' impulsions d'échantillonnage. La présente invention fournit aussi des moyens générateurs d'impulsions d'échantillonnage couplés au mécanisme d'entratnement du chariot de l'imprimante à matrice de points et susceptible de délivrer un nombre quelconque souhaité de signaux d'échantillonnage discrets pour chaque caractère. Dans une forme de réalisation de l'invention, l'impri mante à matrice de points comporte un dispositif d'impression mobile commandé de façon à imprimer des points sélectionnés à 1' in- térieur des positions de colonnes de ladite matrice de points, et un générateur de signaux délivrant des signaux correspondant à chaque position de colonne de la matrice de points. Des moyens d'entratnement sont couplés mécaniquement de façon à entraîner le dispositif d'impression vers les positions de colonne voisines tout en contrôlant l'instant d'apparition desdits signaux. Suivant une autre caractéristique de l'invention, le générateur d' impulsions d' échantillonnage délivre des signaux représentant la position d'un objet. L'objet est entratné suivant un trajet prédéterminé par un mécanisme d' entratnement mécanique. Le mécanisme d'entraînement est couplé au générateur dlimpulsians d'échantillonnage et fait déplacer celui-ci avec une vitesse proportionnelle à la vitesse de 1' objet suivant le trajet. La surface du générateur d' impulsionsd' échantillonnage est munie de fentes ou d'autres discontinuités modifiant la lumière qui sont détectées par des moyens tels qu'une source lumineuse et une cellule photosensible qui délivre de ce fait les signaux d'échantillonnage souhaités. Suivant l'invention, les signaux d'échantillonnage peuvent etre délivrés avec une résolution extréneet élevée par rapport à l'espacement des colonnes entre les points de la matrice. Dans un dispositif d'impression classique on utilise des fils pouvant imprimer des points présentant un diamètre d'approximativement 0,356 mm. I1 est courant d'espacer les colonnes de points de 0,356 mn et par conséquent une matrice 5 x 7 donne normalement une largeur de caractère d'environ 1,78 'n. Les générateurs d'impulsions d' échantillonnage sont généralement limités à la délivrance de signaux d'échantillonnage présentant une résolution de positionnement d'environ 0,356 mn. A l'opposé, le dispositif suivant l'invention fournit, de façon pratique et compacte, des signaux d' échan- tillonnage synchronisés avec le déplacement du dispositif d' impres- sion et dont la résolution de positionnement est beaucoup plus fi ne.Dans la forme de réalisation particulière qui est décrite, au lieu d'utiliser cinq signaux d'échantillonnage pour une matrice 5 x 7, on en utilise neuf avec un espacement entre les colonnes de points de 0, 178 nia et une résolution de positiannement de 0,178 nm, ce qui permet d'imprimer des points à l'intérieur des interstices de la matrice normale à cinq colonnes. Ceci conduit à une meilleure définition des caractères et à une plus grande souplesse dans la conception des fontes de caractères. Une autre caracteristique de l'invention réside dans le fait que l'on prévoit un générateur de signaux d'échantillonnage qui est coupl--mécaniquement au dispositif d'impression, tout en étant isolé. Cette structure n'est pas limitée en dimensions par les limitations imposées au chariot d'une imprimante. La suppression de ces limitations de dimensionspermet d'obtenir un dispositif détecteur photoélectrique relativement exempt des problèmes inhérents rencontrés jusqu' ici, par exemple l'obstruction par la poussière du papier et autres impuretés. La présente invention sera mieux comprise à l'aide de la description suivante d'une forme de réalisation particulière donnée à titre d'exemple et représentée au dessin annexé dans le quel La figure 1 est un schéma de blocsd'une imprimante à matrice de points suivant l'invention. Les figures 2A et 2B sont respectivement des vues de face et de cbté d'un disque de cadence.et d'un dispositif interrupteur photoélectrique utilisés pour former des signaux d' échan- tillonnage suivant l'invention. La figure 3 est une vue schématique en perspective illustrant les couplages mécaniques et les principaux éléments d'une forme de réalisation suivant l'invention pour fournir des signaux d'échantillonnage de colonnes pour une imprimante à matrice de points. La présente invention sera mieux comprise en se remémorant certaines des fonctions principales et des éléments principaux des imprimantes à matrice de points. Une imprimante incrémentale du type décrit dans le brevet précédemment mentionné est un bon exemple. La figure 1 représente les éléments intéressants dans une telle imprimante. La source de données 10 peut etre constituée par un clavier, un lecteur de bande ou une ligne de données. De façon classique, la source de données délivre les signaux représentant les caractères à un dispositif de contrtle de données 11, avec une vitesse de 30 caractères par seconde ou avec un intervalle d'environ 30 millisecondes. Les signaux représentant les caractères peuvent se présenter en code binaire, c' est-à-dire qu'ils doivent titre convertis pour etre imprimés dans une matrice 5 x 7. Le dispositif de contrtle de données il comporte on certain nombre d' interconnexions avec la partie d'exécution des fonctions de contrôle et d'impression de l'imprimante. Par exemple, des signaux représentant des caractères qui peuvent titre imprimés et des caractères ayant des fonctions de contrtle sont appliqués, par l'intermédiaire du conducteur 12, au codeur de matrice 60 et au circuit 20 de contrôle de la machine. Les opérations d' impres- sion sont contrées par l'apparition de signaux de commande sur le conducteur 13 pour actionner le dispositif de comnande 30 du chariot.L'exécution des différentes fonctions de contre est déterminée par des signaux codés de contrôle qui sont appliqués, par l'intermédiaire du conducteur 16, au circuit de contrôle 20 de la machine. Le dispositif d'impression est contrtlé pour établir son état et la réponse appropriée. On peut établir une réaction à partir de ce circuit de contrôle et prévoir aussi des signaux d'horloge pour le système. Le circuit et l'appareil spécifiques destinés à répondre, coder et exécuter les fonctions de contrtle de la machine ne font pas partie de 1' invention. Le brevet précédemment cité contient une description plus complète de ces aspects de 1' imprimante si l'on souhaite s'y intéresser. En bas et au centre de la figure 1 est représenté un chariot 70 sur lequel est monté une tette imprimante 100 destinée à se déplacer transversalement sur un support d'enregistrement 99. Dans les imprimantes à matrice de points du type considéré, la tette imprimante 100 comporte une série de sept fils d' impression disposés verticalement et étendus sélectivement en direction du support d'enregistrement 99, sous le contrôle de signaux provenant du codeur de matrice 60. Ce codeur de matrice 60 peut se présenter sous différentes formes. Il reçoit des signaux de caractères par l'intermédiaire du conducteur 12, des signaux de commande d'impression par l'intermédiaire du conducteur 13, et des signaux d'échantillonnage par 1' intermédiaire du conducteur 14.Lorsqu'ils sont étendus, les fils viennent frapper sur le support d'enregistrement par l'intermédiaire d'un ruban encré (non représenté), pour former une configuration verticale de points. lorsque le chariot se déplace, après y avoir été autorisé par un signal de commande d' d'impression sur le conducteur 13, les fils sélectionnés en fonction des signaux se trouvant sur le conducteur 12 sont activés pour chacune des positions de colonnes associées aux caractères souhai tés lorsque les signaux d'échantillonnage sont appliqués. Dans l'imprimante incrémentale décrite dans le brevet précédemment cité, on utilise une mémoire à trois caractères et tous les caractères sont initialement introduits dans cette mémoire de caractères. Une fois que le chariot est libéré de façon à pouvoir se déplacer le long d'une ligne, l'imprimante continue à imprimer jusqu'à ce que tous les caractères mémorisés dans la mémoire et tous les caractères reçus entretemps aient été imprimés. Le dispositif d'entraMnement50 du chariot est couplé au chariot 70 par l'intermédiaire d'un couplage mécanique représenté en pointillés passant par l'accouplement 40 du chariot et une poulie ou un dispositif semblable 80. Lorsqu'une impression doit etre effectuée, l'accouplement 40 est mis en service en réponse à des signaux provenant du conducteur 13, par l'intermédiaire du dispositif de commande 30 du chariot, pour transmettre la force d'entratnement au chariot. Les couplages appropriés sont représentés dans la figure 3 et seront décrits plus en détails ci-après. On va maintenant considérer le générateur de signaux d'échantillonnage auquel se rapporte plus particulièrement l'invention. Le générateur 90 de signaux d'échantillonnage de colonne est couplé mécaniquement par l'intermédiaire de l'accouplenent 40 du chariot, au dispositif d'entratnement 50 du chariot afin de délivrer des signaux d'échantillonnage destinés à être appliqués au codeur de matrice 60 chaque fois qu'une colonne de points doit être imprimée. Pour obtenir des colonnes de points correctement espacées, il est essentiel que les signaux d'échantillonnage soient délivrés avec une bonne résolution par rapport au positionnement de la texte d'impression. La résolution et la précision de la position des colonnes est assurée par le couplage mécanique direct. Comme représenté schématiquement dans la figure 3, la tette d'impression 100 est déplacée transversalement le long du support d'enregistrement 99, par l'intermédiaire d'un couplage 122 qui peut se présenter sous la forme d'une courroie ou d'un dispositif semblable entraîné sur des poulies 119, 120. La poulie 120 est associée à un dispositif à ressort 121 de retour de la tete, et la poulie 119 est couplée de façon à être entratnée, par l'in- termédiaire d'un accouplement d'entratnement électrique 118 qui est libéré pour le retour du chariot Un mouvement tournant est communiqué de façon à entraîner la poulie 119, par l'intermédiaire d'un arbre couplé à la roue dentée 117 qui engrène avec une vis sans fin 116.La vis sans fin 116 est montée sur un arbre 93 sur lequel est montée une poulie d'accouplement 113 qui est reliée à son tour, par une courroie ou channe de cadence, directement à la poulie 111 montée sur l'arbre du moteur d'entratnement 110. La vis sans fin 116 est entraînée par un embrayage 114 à ressort hélicotdal qui est couplé à un arbre 93 après avoir été activé par un mécanisme 115 à solénotde. La courroie de cadence 112 sert à assurer qu'il n'apparatt aucun glissement ni jeu dans l'intercon- nexion. La rotation de l'arbre 93 fournit une indication précise quant à la position de la tette d'impression 100, et correspond à un sous multiple exact de l'espacement des caractères entraînés par la tette d'impression. Un disque de cadence 91 est aussi monté sur l'arbre 93. Une représentation à plus grande échelle de ce disque de cadence est donnée dans les figures 2A et 2B. Le disque de cadence 91 délivre les signaux d'échantillonnage l'instant approprié pour l'impressian de chaque colonne de points. Dans la forme de réalisation particulière représentée dans les figures 2A, 2B et 3, le disque de cadence est muni de trois groupes d1 ouverture 92, chaque groupe comportant 9 fentes individuelles équidistantes.La distance entre ces fentes et la vitesse de rotation du disque de cadence 91 sont choisies de façon que lors dtn passage à travers un dispositif interrupteur photoélectrique 94 on obtient des impulsions d'échantillonnage avec la vitesse appropriée pour l'imo pression de chacune des colonnes de points, c'est-à-dire l'espacement approprié pour les colonnes de points. Le dispositif interrupteur photoélectrique 94 est monté rigidement sur le châssis de l'appareil et comporte une cellule photoélectrique et un détecteur classique. Lorsque chaque fente 92 passe à travers l'interrupteur photoélectrique, un signal d'échantillonnage est délivré.La partie pleine entre les c actères arrente la lumière pour l'espacement des colonnes de caractères et évite l'échantillonnage, ce qui permet à la tette d' impression de revenir dans sa position initiale dans cette zone. En considérant la figure 2A, on remarquera qu'il ntexis- te aucun interdit ni restriction quant à la structure du dispos il tif suivant l'invention par rapport à la précis ion ou résolution des impulsions devant outre délivrées. Le diamètre du disque de cadence 91 peut être aussi important que cela est possible en tenant compte des dimensions de base de l'imprimante. Plus le diamètre est important, plus la circonférence du disque est importante et de ce fait plus on dispose d'espace pour les fentes 92. Comme on l'a vu précédemment, des systèmes photosensibles présentent la faiblesse qu'ils saS affectés par la poussière du papier et d'autres impuretés. Ceci peut entre minimisé en pla çant convenablement le dispositif comportant le disque de cadence. Cependant, la structure du disque permet d' augmenter la surface des fentes et donc de réduire la possibilité de blocage de la lumière. M8me si les fentes sont remplies par un matériau transparent, la surface plus importante est intéressante. Comme suggéré par la représentation de neuf fentes dans les figures 2A, 2B et 3, une structure de ce type donne la possibilité de produire des signaux d'échantillonnage à l'intérieur des interstices entre chaque colonne de points. Un reproche fait à la matrice classique 5 x 7 concerne la forme pluttt grossière que doivent nécessairement avoir certains des caractères dans la fonte disponible. Il a été reconnu que l'utilisation sélective de l'espacement entre les colonnes permet d'obtenir des caractères mieux définis. Le générateur de signaux d'échantillonnage permet de produire facilement et de façon économique des signaux d'échantil- lonnage pour les espacements entre colonnes destinés à titre utilisés avec un circuit de commande approprié pour la matrice. on remarquera aussi que le disque de cadence 91 comporte trois groupes d'ouvertures 92. Ceci signifie que les couplages sont agencés de façon à provoquer une rotation d'un tiers de tour du disque de cadence pour chaque déplacement du chariot correspondant à un caractère. Ceci n'est pas limitatif. Cela correspond sim pliement à une question de choix. La sélection de trois groupes est compatible avec la capacité de mémorisation de trois caractères des imprimantes incrémentales du type décrit ci-dessus ; cependant, il n'est pas nécessaire d'avoir un tel rapport 1/1. Le disque de cadence peut comporter un nombre différent de groupes, ce nombre n' étant limité que par la surface disponible et la résolution souhaitée. En se référant de nouveau à la figure 3, on remarquera que ltentratnement commun du disque de cadence 91 et du mécanisme de transport du chariot, par l'intermédiaire des accouplements 114 et 118, assure qu'a chaque fois que les signaux décommande du chariot connnandent l'arrdt de la tete d'impression 100, le disque de cadence s'arrhte aussi. En outre, dans le cas du retour du cha riot, le disque de cadence 91 reste fixe et dans une position correspondant à l'intervalle entre deux caractères. Ainsi, l'impres- sion du caractère commence à la position de con$rtle de la marge gauche.Le générateur de signaux d'échantillonnage ne tourne pas lorsque la tate d'impression est libérée ni durant le retour du chariot. On vient de décrire une forme de réalisation particulière de l'invention en se référant à des imprimantes à matricede points du type incrément ai. I1 est évident pour ceux qui sont familiers avec cette technique que l'invention peut entre utilisée dans d'autres imprimantes ou dispositifs similaires. Par exemple, au lieu de déplacer une tette d'impression suivant une ligne sur un support d'enregistrement fixe, par exemple un papier, l'invention est applicable à un système dans lequel la tate d' impression est fixe et le papier se déplace en méme temps que le générateur de signaux d'échantillonnage couplé de façon à se déplacer en synchronisme avec le papier en mouVement. REVENDICATIONS 1 - Dispositif de contre pour une imprimante dans laquelle des caractères sont répartis le long d'une ligne d'impression suivant des positions de colonnes espacées, par le déplacement relatif d'un dispositif d'impression et d'un support d'enre gistrement, dans lequel des signaux de contrtle participant au contre de l'opération d'impression sont délivrés par un générateur de signaux de contrtle se déplaçant en correspondance avec le mouvement relatif dudit dispositif d' impression et dudit support d'enregistrement, sous l'influence d'une source d'énergie motrice, caractérisé par le fait qu'un premier dispositif de transmission pouvant titre contrtlé est branché entre ledit générateur et ladite source d'énergie, et qu'un second dispositif de transmission pouvant titre contré est branché entre ledit générateur et un mécanisme produisant ledit mouvement relatif du dispositif d'impression et du support d'enregistrement. 2 - Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que ledit dispositif d'impression et ledit support d'enregistrement sont renvoyés vers une position de référence lors de la libération du second dispositif de transmission pouvant titre contr81é. 3 - Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé par le f ait que ledit générateur comporte un organe tournant muni d'ouvertures. 4 - Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que ledit dispositif d'impression comporte plusieurs éléments permettant de former des points et pouvant titre actionnés indépendamment, dont le fonctionnement répétitif forme des matrices de points représentant des caractères sélectionnés, lesdits points étant espacés par des intervalles séparant les colonnes de points et les caractères résultants étant plus largement espacés par des intervalles de colonnes de caractères, et que le générateur comporte un disque tournant comprenant plusieurs groupes d'ouvertures dans lesquels l'espacement entre les ouvertures correspond à 1' in- tervalle entre les colonnes de points et l'espacement entre les groupes correspond à l'intervalle entre les colonnes de caractères.