Brevet FR2350961A1 — publié le 19771209

La présente invention se rapporte aux dispositifs d'im- pression en relief utilisés dans les machines imprimantes. Dans les dispositifs connus et, par exemple, selon le brevet français No. 2 274 451 déposé le 11 Juin 1974 par la 50 ciété dite : New Kon Industrial Co, Ltd, l'impression d'un signe en relief est réalisée par liemboutissage d'un élément d'une roue d'impression. Cet élément constitue l'image du signe à imprimer, dans un support spécial constitué par un ruban de ré- sine synthétique. Ces dispositifs d'impression ne peuvent être utilisés dans les imprimantes rapides connectables à la sortie d'un ordinateur, leur structure tétant pas suffisamment légère. Ltinvention permet de s'affranchir de cet inconvénient en faisant application des moyens utilisés dans les imprimantes rapides et en-adaptant ces moyens à l'écriture en relief. Ltim- pression est donc obtenue sous la forme d'une matrice de points par un mouvement des extrémités d'un jeu d'aiguilles disposées suivant une ligne ou une colonne, actionnes par les armatures d'un jeu dtélectro-aimants commandés par les organes électron ques de la machine. Le dispositif de l'invention s'applique plus particu lièrement à l'impression en alphabet Braille. Le dispositif dtimpression selon l'invention comporte /disposées dans disposées dans un plan de frappe une tete d'impression munie d'une pluralité d'aiguilles/et une pluralité d'électro-aimants dont chacun provoque, lorsqu'il est excité, le déplacement d'une aiguille dans une direction perpen. diculaire à un support plan coopérant avec une enclume pour imZ primer un point sur ledit support ; des moyens de faire subir simultanément à la tête d'impression et à l'enclume des transla- tions continues par rapport au support, au cours de chacune desquelles sera réalisée une ligne d t écriture, et est caractérisé en ce que ladite enclume a la forme d'un cylindre d'axe parallèle au plan du support, dont la surface est munie d'une pluralité de rainures circulaires respectivement disposées en face des aiguilles, un poinçon coopérant avec chaque aiguille par une extrémité plate, ayant son autre extrémité arrondie projetée à chaque application de aiguille dans la rainure correspondante, pour imprimer un point en relief sur le support, ledit poinçon étant relié à la tete d'impression par des moyens de rappel aptes à lui faire subir, lorsque l'aiguille s'est dégagée de la dite extrémité plate, un déplacement circulaire qui dégage son extrémité arrondie de la rainure et du support, suivi d'une translation qui le ramène dans sa position de repos, dans laquelle il est dans le prolongement de l'aiguille. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la descrip tion ci-après. Au dessin annexé : La figure i est une vue schématique en plan d'un dispositif d'impression conforme à un mode d'exécution préféré de l'invention la figure 2 est une vue en plan d'un organe de frappe et de la tete d'écriture qui lui est associée les figures 3 à 6 illustrent schématiquement différez~ tes étapes de l'impression d'un point ; la figure 3 représente la frappe ; les figures 4 et 5 représentent l'échappement du poinçon après la frappe ; et la figure 6 représente le retour du poinçon à sa position initiale de repos ; et la figure 7 est une vue de face d'une enclume cylindrique munie de rainures. Sur la figure 1, on aperçoit en 1 une tête d'impures sion se présentant sous la forme d'un chariot 2 coulissant sur deux tiges 3 et 4 parallèles à la ligne d'écriture. Ce chariot est solidaire d'une courroie crantée 5. Les tiges 3 et 4 sont fixées au bâti de la machine. Ces liaisons sont représentées d'une manière symbolique pour simplifier le dessin. La courroie 6 forme une boucle fermée et coopère avec deux poulies 7 et 8. La poulie 7 est libre sur un arbre 9. La poulie 8 est solidaire d'un second arbre 10. Les deux arbres de transmission 9 et 10 supportent, par ailleurs, respectivement deux poulies Il et 12 reliées par une seconde courroie crantée 13, fermée sur elle-meme, qui supporte un second chariot 14. Ce chariot est muni d'un cylindre 15 monté libre sur un axe 16, le long duquel il est calé, et comporte tant N rainures (N étant le nombre des aiguilles). On a représenté, à la figure 7, le cylindre 15 et les rainures, telles que 151, qui sont constituées par des gorges semitoriques ménagées sur toute la circonférence du cylindre. Le chariot 14 (fig. i) coulisse sur deux tiges 17 et 18 fixées au bâti de la machine. Le plan médian du chariot 2 est décalé par rapport à celui du chariot 14 d'une distance constante d. L'axe 16 du cylindre est dans le plan médian du chariot 14. Par ailleurs, les poulies 11 et 12 sont respectivement placées à l'intérieur de fourches 19 et 20 qui forment les paliers des arbres 9 et 10 et sont reliées au bâti de la machine. Une ficelle 21 est enroulée autour de l'arbre 10 et, à son autre extrémité, fixée à un ressort de rappel 22, lui-même fixé au bâti de la machine. L'arbre 10 entraîne un disque à fentes 23 qui coopère avec un générateur d'impulsions électriques composé d'une fourche de support 24 munie d'une source lumineuse 25 et d'un capteur photoélectrique 26. Ce générateur est destiné à commander l'impression des caractères, comme on l'expliquera dans la suite. Le moteur unique de l'imprimante, non figuré, entraîne l'arbre 9 en rotation continue. Cet arbre est solidaire d'un ré- ducteur de vitesse 27 et d'un embrayage 28 dont les fonctions seront décrites dans la suite. La poulie 11, entraînée par l'ar- bre par l'intermédiaire du réducteur 27 et de l'embrayage 28, entraîne elle-même la poulie 12, qui entraîne à son tour l'arbre 10. Ce dernier entraîne la poulie 8, qui entraîne elle-même la poulie 7. Un document fixe, feuille de papier par exemple, est inséré en 29 entre la tête d'impression 1 et le cylindre 15. La figure 2 montre en détail la tête d'impression 1 de la figure 1. Elle comporte N électro-aimants, dont deux seulement sont visibles sur la figure 2, en 30 et 31, disposés de part et d'autre des N aiguilles. Ces aiguilles, dont l'une est visible en 32, sont placées les unes au-dessus des autres. L'aiguille 32 comporte, à une extrémité, un embout 321 frappé par la palette 311 de l'électro-aimant 31. Un ressort 322 entoure l'aiguille et lui permet de revenir contre une butée 33 en po sition de repos. L'aiguille 32 traverse deux guides 34 et 35, ce dernier étant constitué par l'une des parois du chariot 2. Son extrémité est, au repos, au contact de l'extrémité plane 360 d'un marteau de frappe 36 comportant une fourche 361 reliée par un ressort 37 à un émlément de la paroi du chariot 2. Cette fourche peut glisser dans le plan des figures 2 à 6, guidée par un axe 38 per- pendiculaire au plan de la figure (donc parallèle à l'axe du cy- lindre 15) et osciller autour de cet axe. L'axe 38 est solidarisé au bâti du chariot 1 par des moyens non figurés. Le marteau de /repos dans l'afrappe 36 comporte un doigt 362, servant de poinçon,~-place au lignement de l'aiguille et situé en face de l'une des N rainures du cylindre 15, par exemple la rainure 151. Les aiguilles et les doigts des marteaux sont centrés dans le plan médian du chariot 12 et, par conséquent, décalés de la distance d par rapport à l'axe du cylindre 15. Le fonctionnement de la tete d'impression que l'on vient de décrire est le suivant. L'écriture est du type mosaique et s'effectue selon une matrice N x P points. Chaque colonne de N points est obtenue par la projection de l'extrémité des N poinçons dans les N rainures respectives du cylindre lorsque les électro-aimants correspondants reçoivent, de façon connue en soin, des circuits électroniques de l'imprimante, des signaux d'excitation approw priés. La formation de chaque ligne de P points résulte de lla- vance simultanée et continue des deux chariots. On expliquera dans la suite comment on réalise la progression par incréments du point d'impact du poinçon sur le papier pour passer d'une colonne à la suivante. Dans un mode d'exécution préféré, appliqué à l'alphabet Braille, N est pris égal à 3 et, pour tenir compte de l'espacement entre caractères, P est alors égal à 2. Les déplacements des deux chariots 2 et 14 parallèle. ment à la ligne d'écriture sont réalisés comme suit. La position de départ du déplacement des deux chariots se trouve à gauche de la figure i. En début de lecture de la me- moire qui contient les informations utiles à l'impression, les circuits électroniques de l'imprimante mettent en service l'am- brayage 28. Les courroies 13 et 5, solidaires respectivement des chariots 14 et 2, les entratnent alors dans une translation simultanée et parallèle à la ligne d'écriture le long des tiges 17, 18 et 3, 4. Cette translation conserve le décalage d entre les plans médians des deux chariots 2 et 14. Le déplacement de gauche à droite des deux chariots, simultané à la rotation de l'arbre 10, provoque l'enroulement de la ficelle 21 autour dudit arbre 10 et, par conséquent, l'extension du ressort 22. Quand les chariots 2 et 14 ont atteint l'extrômitô droite des tiges 17, 18 et 3, 4, un signal, indiquant la fin de ligne, permet à l'organe 28 de débrayer, interrompant la rotation de l'arbre 9. Le ressort 22 reprend sa position de repos1 entras. nant la ficelle 21 qui se déroule. L'arbre 10. effectue ainsi une rotation en sens inverse et, par l'intermédiaire des poulies 8 et 12 et des courroies 5 et 13, ramène les deux chariots à leur position initiale. L'arbre 10, dans sa rotation, entraîne le disque 23, dont chaque fente, passant entre le capteur photoélectrique 26 et la source lumineuse 25, engendre un signal DC de commande de début de caractère. Chaque fente correspond à une position de la tête propre à ltécriture. L'envoi du signal DC donne lieu à la lecture d'une mémoire morte contenant les graphismes des caractères à des adresses précisées par l'opérateur. Les informations relatives à un caractère commandent l'excitation des électro-aimants. Toutes ces dispositions sont bien connues de l'homme de l'art. L'excitation d'un électro-aimant (par exemple 31, fig. 2) provoque llimpression d'un point en relief de la manière suivante. Lorsque llélectro aimant 31 est excité, la palette 311 s'incline suivant la flèche F1 (fig. 3), frappant ainsi l'embout 321 de l'aiguille 32. Ce mouvement provoque le pivotement du marteau de frappe autour de l'axe 38 et la pénétration du poinçon 362 dans la rainure 151 de l'enclume 15. Le papier situé en 29, entre le poinçon et le cylindre, est projeté également dans la rainure, ce qui imprime un point en relief à sa surface. Le mouvement des chariots 2 et 14 étant continu, llen- semble électro-aimant 31, aiguille 32, axe 38 et cylindre 15, se déplace suivant les flèches F2 et F3 de la figure 4, parallèle lement à la ligne d'écriture vers la droite. L'extrémité du doigt 362 étant retenue par le papier qui reste fixe et dans lequel elle est enfoncée, et la surface de llextrémité 360 du marteau, qui fait saillie par rapport à la fourche, ayant des dimensions relativement faibles, aiguille cesse rapidement d'appuyer sur cette surface et il en résulte un échappement brutal du marteau. Le ressort 37 peut alors faire pivoter le marteau autour de l'axe 38 et entraîner ledit marteau en translation. Avant cet échappe- ment, l'axe 38 coulisse dans la fourche 361 et l'axe 38 se retrouve finalement à llextrémité droite de la fourche au moment de lléchappement et le poinçon 362 est alors dans la position représentée par la figure 4, à gauche de l'enclume. Le poinçon 362 atteint cette position après avoir entraîné en rotation lten- clume 15 d'a peu près un quart de tour. L'échappement brutal du marteau libère donc le poinçon 362 en fin de course. Comme on l'a indiqué, ce marteau effectue alors, sous l'influence du ressort 39 dont la disposition relativement au marteau a été judicieusement choisie à cet effet, un mouvement circulaire autour de l'axe 38, dans le sens horaire, suivant la flèche F4 de la figure 5. Le relèvement de la pipette de l'électro-aimant intervient alors (flèche F5 de la figure 6) et le ressort fait effectuer une translation au marteau 36, suivant la flèche F6 de la figure 6, le ramenant à sa position initiale dans l'alignement de l'aiguille 32. Cette position initiale correspond à la position de repos représentée par la figure 6 où la palette 311 est à l'horizontale entre la butée 33 et l'embout 321 de l'aiguille 32 ; le marteau 36 est dans l'alignement de l'aiguille 32, face à la partie droite de l'enclume 15. Une nouvelle frappe est alors effectuée. L'impression dtun point en relief est donc réalisée par le mouvement en carré de llextrémité du doigt 362 dont les phases, enfoncement, glissement, relèvement et translation arrière, se succèdent rapidement. Grâce à la position décalée de l'enclume par rapport à la tette d'impression, la translation du poinçon entre deux frappes successives est suffisante pour correspondre au pas des points dans un caractère. il convient de souligner que l'impression de points en relief pourra s'effectuer avec une force de frappe relativement faible fournie par les électro-aimants, grâce à la contribution apportée à la formation de points en relief par le mouvement de rotation du poinçon de la position représentée à la figure 3, à celle qui est représentée à la figure 4. Ce mouvement contribue en effet à enfoncer le poinçon dans le papier. Il ressort de la description précédente que l'invention permet de réaliser une imprimante rapide capable d'imprimer des points en relief suivant une matrice déterminée par un alphabet quelconque, rendant accessible certains documents à des personnes utilisant ce mode d'impression. On aurait pu envisager d'utiliser à la place du dispositif décrit une imprimante utilisant des moyens de translation pas à pas ; mais, par rapport à cette solution, le gain obtenu par des moyens de translation continue sur la valeur utile de l'excitation de l'électro-aimant est considérable, ainsi que le gain de vitesse obtenu grace au fait que le dispositif décrit a une structure légère. il va de soi que des modifications pourront etre appor tées au mode d'exécution décrit et représenté, sans s'écarter de l'esprit de l'invention. REVENDICATIONS 1. Dispositif d'impression comportant une tête d'impression munie d'une pluralité d'aiguilles disposées dans un plan de frappe et d'une pluralité d'électro-aimants dont chacun provoque, lorsqu'il est excité, le déplacement d'une aiguille dans une direction perpendiculaire à un support plan coopérant avec une enclume pour imprimer un point sur ledit support ; des moyens de faire subir simultanément à la tête d'impression et à l'enclume des translations continues par rapport au support, au cours de chacune desquelles sera réalisée une ligne d'écriture, caractô- risé en ce que ladite enclume a la forme d'un cylindre d'axe parallèle au plan du support, dont la surface est munie d'une pluralité de rainures circulaires respectivement disposées en face des aiguilles, un poinçon coopérant avec chaque aiguille par une extrémité plate, ayant son autre extrémité arrondie projetée à chaque application de l'aiguille dans la rainure correspondante pour imprimer un point en relief sur le support, ledit poinçon étant relié à la tête d'impression par des moyens de rappel aptes à lui faire subir, lorsque l'aiguille s'est dégagée de ladite extrémité plate, un déplacement circulaire qui dégage son extrô mité arrondie de la rainure et du support, suivi d'une translation qui le ramène dans sa position de repos, dans laquelle il est dans le prolongement de l'aiguille. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'axe dudit cylindre est décalé par rapport au plan des aiguilles. 3. Dispositif d'impression selon la revendication 2, caracté- risé en ce que lesdits moyens de rappel comprennent une fourche solidaire dudit poinçon et engagée sur un axe, parallèle au plan des aiguilles et décalé par rapport à celui-ci, ledit axe étant solidaire de la tête d'impression, ladite fourche étant susceptible de coulisser ou de subir une translation circulaire dans son plan en restant engagée sur cet axe, lesdits moyens de rappel comprenant en outre un ressort reliant une extrémité de la fourche à la tete d'impression. 4. Dispositif d'impression selon la revendication 2, caractérisé en ce que la tête dtimpression est constituée par un chariot coulissant sur deux tiges de guidage horizontales et ayant un plan médian perpendiculaire auxdites tiges dans lequel les aiguilles sont montées les unes au dessus des autres, 1 ' enclume étant montée dans le plan médian d'un deuxième chariot coulissant sur deux tiges de guidage horizontales parallèles aux précédentes et par des organes d'entraînement des deux chariots agencés pour maintenir un déoage constant entre leurs deux plans me- dians. 5. Dispositif d'impression selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comporte trois aiguilles commandées par trois electro-aimants associés respectivement à trois poinçons permettant l'impression des signes en relief de l'alphabet Braille suivant une matrice de 3 x 2 points, par pro- jection dans trois rainures d'une enclume cylindrique.