Brevet FR2380142A1 — publié le 19780908

La présente invention concerne une imprimante alphanumérique destinée à l'impression de cartes ou tickets en un ou plusieurs exemplaires. Les imprimantes connues jusqu'a' ce jour, ne permettent pas d'imprimer de grands caractères et l'impression s' effectue le plus souvent parallèlement, c'est-à-dire que ces imprimantes comportent autant de molettes gravées qu'il y a de caractères à imprimer sur une ligne. Etant donné que ces imprimantes sont seulement numériques, elles ne permettent ni d'introduire des lettres dans n'importe quel rang, ni d'imprimer des grands caractères parce que dans ce cas les molettes devraient présenter un trop grand diamètre et leur positionnement angulaire serait aléatoire et de toute façon le mouvement de mise en place serait trop lent. Ce type d'imprimantes ne fournit, en outre, pas une force de frappe suffisamment puissante pour permettre 1 'impres- sion d'un certain nombre de feuillets multiples. La présente Invention a pour objet d'éliminer ces inconvénients des imprimantes numériques connues en créant un dispositif qui permet d'imprimer des caractères alphanumériques segmentés dont le corps d'écriture est théoriquement sans limite, l'impression de chaque caractère étant successive ce qui permet, en conséquence, une libre composition manuelle ou automatique du message. L'introduction des caractères alphanumériques est réalisée à l'aide d'un clavier réduit à seize touches, ce qui présente un avantage au point de vue encombrement et prix de revient. L'imprimante alphanumérique à caractères segmentés suivant l'invention est caractérisée en ce qu'elle comporte une matrice à cinq segments commandée par un jeu de cinq électro-aimants, un injecteur rapide pour l'introduction du document, un système à ressort agissant par sa force élastique sur l'avance du document lors de l'impression, un dispositif pas à pas destiné à l'avance du papier après l'impression d'une série de segments, une courroie plate et un rouleau presseur en caoutchouc assurant le transport du document, deux dispositifs d'alignement à commande manuelle assurant le positionnement du document sur l'une ou l'autre des deux lignes possibles, un index se déplaçant devant un ticket de modèle réduit à une échelle de moitié et désignant ainsi la position du caractère suivant à imprimer, un clavier réduit alphanumérique à seize touches dont une pour l'espacement, deux pour-lyinterprétation de l'alphabet et treize pour les chiffres et les lettres, des portes logiques nécessaires à la commande des organes moteurs, une matrice de codage pour déterminer les combinaisons correspondantes aux électroaimants à exciter pour chacun des trois pas prévus par caractère, un scrutateur pour la recherche des coincidences avec des informations périphériques et un compteur décomposant en huit phases l'impression d'un caractère. Le dispositif suivant l'invention appartient à la catégorie des imprimantes rapides et de petit volume, pouvant être encastrées dans un tIroir ou rack,et ne peut pas être comparé aux machines de dactylographie connues. Diverses autres caractéristiques de l'invention ressortent d'ailleurs de la description détaillée qui-suit. Une forme de réalisation de l'objet de l'invention est représentée, à titre d'exemple non limitatif, aux dessins annexés. La fig.- 1 est une vue latérale, partiellement arrachée, du dispositif suivant l'invention. La fig. 2 est une vue de dessus du dispositif. La fige 3 est une vue de face de l'imprimante. La fig. 4a montre un tableau de la matrice de codage sur lequel figure la forme des caractères. La fig. 4b montre la composition des électro-aimants à mettre en action pour chacun des trois pas A, B, C. La fig. 4c est une vue de dessus à plus grande échelle de la matrice de guidage des pistons numérotés de 1 à 5. La fig. 5 représente le schéma électrique illustrant les fonctions logiques. Comme il est représenté aux fig. 1, 2 et 3, les différents organes de l'imprimante alphanumérique suivant l'invention sont logés dans un châssis constitué par deux platines verticales 6, 7, une platine horizontale 8 supportant la carte, le ticket ou la feuille à imprimer, et par une autre platine verticale 9 formant la face avant. L'avancement pas à pas du document à imprimer est assuré par un mécanisme a' roue à rochet. Ce mécanisme comporte une roue à dents de scie 15 fixée sur l'une des extrémités d'un arbre 26 et qui, sous l'effet d'un ressort de rappel 14, tend à tourner dans le sens du déplacement des aiguilles d'une montre, mais est retenue par un bec 13 qui est solidaire de l'un des trois bras d'un cliquet 10 dont le point de rotation se trouve en son centre.Sur les autres bras du cliquet 10 sont articulés, respectivement, le noyau plongeur d'un électro-aimant 12 et, en 18, un deuxième cliquet à trois bras Il. L'extrémité du bras de ce cliquet 11, orientée vers la roue à dents de scie 15, présente également un bec de retenue 16 et l'extrémité 19 de l'un des autres bras prend appui sur le bras du cliquet 10 portant l'axe de pivotement 18 du cliquet Il tandis que l'extrémité de l'autre bras, de ce dernier, est reliée au châssis par un ressort de rappel 17.Lorsque l'électroaimant 12 reçoit une impulsion, il fait pivoter le cliquet 10 dans le sens de la flèche B ce qui a pour effet, d'une part, de dégager le bec 13 et, d'autre part, d'abaisser le cliquet Il dont le bec 16 s'engage alors dans les dents de la roue 15 en permettant à celle-ci de tourner d'un I/2 pas dans le sens du déplacement des aiguilles d'une -montre. À la fin de l'impulsion, 1' électro-aimant 12 relâche le cliquet 10 et le ressort 17 provoque alors le dégagement du bec de retenue 16, et fait pivoter le cliquet 10 par suite du mouvement ascendant du cliquet 11 qui pivote autour de l'axe 18, dans le sens de la flèche C, en s'appuyant en 19 et le bec 13 s'engage dans l'entre-dents suivant de la roue 15, ce qui assure la rotation du I/2 pas suivant.Etant donné que le ressort de rappel 17 est commun aur deux cliquets, le bec de retenue 16 peut, en conséquense, se désolidariser du cliquet 40 pendant l'introduction du document. En effet, dans ce cas, la roue à dents de scie 15 tourne dans le sens contraire à celui des aiguilles d'une montre et les cliquets 10 et Il peuvent se dégager des dents en pivotant suivant les flèches B et C. Sur l'extrémité de l'arbre 26, opposée à celle sur laquelle est montée la roue à dents 15 du mécanisme pas-à-pas, est fixée une poulie 23 sur laquelle est enroulé et attaché par l'une de ses extrémités un câble 20 qui passe sur des galets de guidage 21 et 22 et dont l'autre extrémité est reliée à un bouton de manoeuvre 25. En déplaçant ce dernier verticalement, de bas en haut, le câble 20 entraîne, par l'intermédiaire de la poulie 23, l'arbre 26 en rotation dans le sens contraire à celui du déplacement des aiguilles d'une montre, ce qui a pour effet de com mander un dispositif injecteur de l'imprimante. Cet injecteur est constitué par une courroie crantée 27 qui, en passant sur une poulie 30 en contact avec un rouleau presseur 29, est entraînée dans le même sens que la poulie 23 par une poulie 28 solidaire de l'arbre 26.La courroie 27 assure ainsi le déplacement du document dès que celui-ci est engagé entre elle et le rouleau presseur 29. Le pincement du document à imprimer est obtenu dès le début de la course de l'injecteur du fait que l'arbre 26 entrane dans sa rotation une came 31 dont un cran 32 se dégage d'un galet 33 solidaire du levier 34. Ce dernier, qui porte le rouleau 29, de préférence en caoutchouc, pivote autour d'un axe 35 et le rouleau presse le document contre la courroie 27. Une butée 36 pivote, en m8me temps, autour d'un axe 37 dans le sens de la flèche D (fig. 1) et s'efface du trajet du document a imprimer.En fin de course de l'injecteur un taquet 38, solidaire de l'arbre 26, actionne un interrupteur bistable 39 qui commande l'enclenchement du cycle d'impression. Aux dessins seulenent cin4 touches et barres de frappe sus seize sont représentées, ce qui est suffisant pour démontrer comment, à partir d'un clavier réduit à seize touches, il est possible d'imprimer des caractères alphanumériques. On voit, à la fig.2 les cinq barres de frappe 40, 41, 42, 43, 44 qui pivotent autour des axes 45 et 46. L'une des extrémités des barres de frappe est reliée à des électro-aisants 47, 48, 49, 50, 51 et l'autre extrémité frappe des pistons de section rectangulaire 1, 2, 3, 4 et 5 (fig. 4c) qui sont guidés dans une matrice 52 montée dans un support 53 (fig.2). Chaque piston revient à sa position initiale sous l'action d'un ressort de rappel 54 en forme d'épingle a' cheveux (fig.1). La fig. 3 est une vue de face de la platine verticale avant 9 de l'imprimante suivant l'invention.Le document à imprimer est introduit par l'entrée 55 et est enfoncé jusqu'a la butée effaçable 36 tout en étant porté par une platine horizontale (8). Lè positionnement du document est assuré en faisant pivoter dans le sens des flèches f1 et 2 jusqu'a des butées 68, 69 (fig. 3) l'un ou l'autre de deux dispositifs d'alignement 56, 57 dont chacun est constitué par un axe 58, 59 portant quatre doigts 60, 61, 62, 63, 64, 65, 66, 67. De cette manière,le document A imprimer est amené au contact de l'une ou l'autre des deux platines verticales 6 ou 7. Les dispositifs d'alignement reprennent ensuite leur position initiale sous l'action de ressorts de rappel 70,71. Il ressort également de la fig. 3 que le déplacement du bouton de manoeuvre 25 de l'injecteur dans la lumière verticale 72 entraîne, en plus du câble 20, un index 73 qui permet de repérer, sur un ticket modèle placé dans un support, la position du caractère suivant à imprimer. Le clavier est réduit à seize touches dont une touche est prévue pour l'espacement, treize touches portent chacune des chiffres et des lettres, et deux touches annexes 74 et 75 sélectionnent chacune une partie de l'alphabet,soit la première partie de A à M, soit la seconde de N à Z. En ce qui concerne les chiffres, ceux-ci présentent la forme de ceux bien connus et adoptés sur les machines à calculer. Cependant, il est à noter que des concessions ont été faites, à l'origine, en supprimant la barre transversale du chiffre "sept" et la barre oblique à la partie supérieure du chiffre "un".Il en est de même pour certaines lettres imprimées par cette matrice à cinq segments, à savoir - les lettres B et D dont les segments horizontaux dépassent à gauche, afin de ne pas les confondre avec les chiffres "huits et "zéro", - la lettre N qui est un U à 1' envers, mais qui ne risque pas d'être confondue, - la lettre S qui comporte deux segments inférieurs in dînés pour ne pas la confondre avec le chiffre cinq", - la lettre V, en particulier, comporte un segment horizontal sur la branche de droite, pour éviter une confusion avec la lettre U, - la lettre X est également tres spéciale, mais ne prête pas à confusion. Il y a donc aussi parmi les lettres des concessions à faire au préalable, comme par exemple, sur les téléscripteurs où on prévoit une barre sur le chiffre "zéro" afin de ne pas le confondre avec la lettre "0". En tout état de cause, il serait dommage de ne pas accepter ces formes de lettres qui se trouvent imprimées par une matrice prévue pour l'impression des chiffres, et ceci d'autant plus que dans ce genre d'exploitation les lettres entrent pour une petite part dans la composition du message à imprimer comme, par exemple, pour les numéros d'immatriculation des véhicules automobiles. Ces lettres peuvent avoir une grande taille, ce qui présente un autre avantage dans le cas où le document est fixé sur des colis sur palette ou gerbés à quelques mètres de hauteur. Le codage est expliqué à l'aide de la fig.4. La polarisation d'une entrée de la matrice, correspondant à un caractère, provoque la polarisation de trois combinaisons, dont deux comportent cinq sorties et une trois sorties. A chaque sortie correspond l'excitation d'un électro-aimant d'impression et chaque combinaison est validée successivement : la première quand le document ou ticket est sur le pas A, la seconde sur le pas B et la troisième sur le pas C. Le fonctionnement du dispositif suivant l'invention est le suivant . l'impression d'un caractère est décomposée en huit phases par le compteur 81, à savoir lère phase : impression des segments sélectionnés au pas A 2ème phase . avance du document 3ème phase : impression des segments sélectionnés au pas B 4ème phase : avance du document 5ème phase : impression des segments sélectionnés au pas C 6ème phase : avance du document 7ème phase : avance du document pour espacement 8ème phase : remise à zéro des différentes portes. Le cycle des fonctions électriques commandant le dispositif d'impression et d'avance du document ou ticket est déclenché, lors de l'introduction de ce dernier, par l'interrupteur bistable 39 actionné en fin de course par le taquet 38. La fermeture de cet interrupteur a pour effet d'alimenter en courant, d'une part, un multivibrateur 76 et, d'autre part, le clavier par la fermeture d'un contact 77. L'opérateur peut alors tabuler le caractère qu'il désire imprimer. Deux cas sont possibles ler cas : le caractère est numérique 2ème cas: le caractère est alphabétique Dans le premier cas l'opérateur appuie uniquement sur la touche portant le chiffre à imprimer, par exemple le "9". Ceci a pour effet de mettre à l'état 1 l'entrée supérieure d'une porte ET 78. L'entrée intermédiaire de cette porte est également à l'état 1 puisque les touches 74 et 75 commandant l'alphabet n'ont pas été actionnées. L'entrée inférieure est aussi à l'état 1 quand il n'y a pas d'impression en cours. La porte ET 78 est alors passante et l'état 1, constaté à la sortie, est appliqué à l'entrée supérieure d'une porte OU 79. L'état 1 à la sortie de cette porte est appliqué à l'entrée supérieure d'une porte ET 80.L'entrée inférieure de cette dernière est également à l'état 1 puisque la sortie H du compteur 81 est à l'état 0. L'inversion du signal est assurée par une porte 82. Le signal émanant de la porte ET 80 et auto-maintenu par la porte OU 79 est appliqué à 11 entrée de la matrice de codage. Dans l'exemple considéré (chiffre 9) la combinaison correspondant au pas A est : 2 3 4 5, celle correspondant au pas B : aucun électro-aimant doit être excité, celle correspondant au pas C est 1 2 et celle correspondant au pas D : l'espacement. La validation de ces combinaisons est assurée par les portes ET 84, 85, 86, 87, 93 et 94 qui sont elles-mêmes validées successivement par les sorties A, C et E du compteur 81. Les sorties des portes 83 à 95 sont appliquées aux entrées des portes OU 108 à 112 qui, elles-mêmes, commandent les électro aimants d'impression suivant les combinaisons présentes à la sortie de la matrice de codage. Le compteur 81 comporte huit pas et est validé par une porte ET 96 chaque fois qu'il apparat un état 1 sur l'une des trente-cinq entrées de la matrice. Toutes les entrées de cette dernière sont appliquées à une porte OU 97. Le signal de sortie de cette porte 97 est inversé par une porte 98 de façon à obtenir un état 1 à l'entrée de la porte ET 96 laquelle reçoit également les impulsions cadencées émanant du multivibrateur 76. Il est à noter que le compteur 81 pilote en même temps, un pas sur deux, un électro-aimant 12 commandant le dispositif d'avance du document à imprimer. La fin de l'impression du caractere à imprimer, par exemple "q, est matérialisée par l'apparition de l'état 1 sur le pas H.Ce signal remet le compteur 81 à zéro et commande un scrutateur 99 dont le deuxième pas passe à l'état 1 et dont le ralle est expliqué plus loin. Simultanément, ce signal inversé par la porte 82 est appliqué à l'entrée inférieure de la porte ET 80 qui se déverrouille. Cette porte maintenait en mémoire l'information émise par le clavier, par exemple le chiffre 9, pendant l'impression, chiffre qui se décompose, comme on vient de le dire, en quatre pas par caractère. Dans le même temps le clavier était condamné de fagon à ne pas introduire une autre information pendant l'impression, à savoir que la porte ET 78 n'est validée par son entrée inférieure que si un état 1 apparaît à la sortie de la porte OU 97, ceci pour l'exemple considéré (chiffre 9).Pour cela, il faut que toutes les entrées de la porte OU 97 soient à l'état 0, c'est-à-dire qu'aucune information ne soit présente à l'entrée de la matrice. Dans le deuxième cas, c'est-à-dire la tabulation d'un caractère alphabétique qui ne présente qu'une variante du premier cab, l'opérateur appuie au préalable un court instant sur l'une des deux touches qui désigne l'une des deux parties de l'alphabet que l'on désire utiliser, puis il se sert des autres treize touches pour commander l'impression de la lettre à marquer. Dans ce cas l'enfoncement de l'une des deux touches 74 ou 75 a pour effet de fixer un état î à l'entrée supérieure de la porte OU 100 ou 101, si l'on a appuyé sur la touche 75, ce qui provoque un état 1 à l'entrée supérieure de la porte ET 102 ou 103. Les entrées intermédiaires et les entrées inférieures des portes 102 et 103 sont également à l'état 1.Les entrées intermédiaires matérialisent qu'aucune action a eu lieu sur les touches 74 ou 75, en effet les deux entrées des portes OU 104 étant a l'état 0. Les entrées inférieures des portes ET 102 et 103 sont en permanence à l'état 1 à l'exception d'un court instant lorsque le compteur 81 émet un signal sur le pas H, ce qui correspond à la fin de l'impression du caractère à marquer et à la validation du clavier pour le caractère suivant. Le cycle décrit ci-dessus est extrêmement rapide et correspond à l'impression d'un caractère, mais pendant ce temps l'opérateur peut actionner une ou plusieurs touches en même temps. Cest la raison pour laquelle le clavier est condamné pendant le temps d'impression de chaque caractère. L'action si multanée sur deux touches déclenche l'impression cse l'un ou l'autre des caractères concernés. Le scrutateur 99 a pour mission de scruter, pas par pas, des informations périphériques. A cet effet, le compteur 81 émet une impulsion sur l'entrée du scrutateur à chaque fois qu'un caractère est imprimé ce qui fait progresser le scrutateur d'un pas. Seuls les pas devant autoriser l'exploitation du clavier actionnent un relais 105 dont un contact à fermeture valide le clavier. Chaque pas du scrutateur 99 coïncidant avec une information extérieure entraîne la mise sous tension du relais associé au caractère à imprimer, par exemple le 9. Un contact à fermeture 106 du relais 107 est mis en parallèle sur la touche correspondante (touche 9). L'invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation, représenté et décrit en détail, car diverses modifications peuvent y être apportées sans sortir de son cadre. Le matériel électrique désigné ci-dessus n'est, par exemple, pas exclusif et les fonctions logiques peuvent être réglées par un microprocesseur. Néanmoins,il a été retenu pour la commodité de l'explication des fonctions mécaniques. Selon une variante l'ensemble constitué par le support 53 de la matrice 52, dans laquelle coulissent les pistons portant les segments à marquer, peut être supprimé. Dans ce cas les segments seraient gravés aux extrémités des leviers 40 à 44 qui travailleraient de la même façon que les barres à caractères des machines à dactylographier. Il est, en outre, possible de remplacer le mécanisme pas à pas par un moteur pas à pas, dans ce cas une cellule photo électrique détecte l'engagement du ticket et assure la commande du moteur. L'impression peut aussi s'effectuer sur une bande un rouleau de papier, se déroulant automatiquement, est alors placé à l'arrière de l'imprimante et le papier est entraîné par la courroie à la manière décrite ci-dessus. Dans ce cas l'injecteur est supprimé et remplacé par un massicot. Il est également possible de commander à distance le positionnement latéral du ticket à l'aide d'électro-aimants assurant la rotation des boutons 56 et 57 suivant les flèches FI et 22. FEVENDI CkTI ONS 1 - Imprimante alphanumérique destinée à l'impression de cartes ou tickets en un ou plusieurs exemplaires, caractérisée en ce qu'elle comporte une matrice 52 à cinq segments commandée par un jeu de cinq éléctro-aimants 47, 48, 49, 50, 51, un injecteur rapide pour l'introduction du document, un système à ressort agissant par sa force élastique sur l'avance du document lors de l'impression, un dispositif pas å pas destiné à l'avance du papier après l'impression d'une série de segments, une courroie plate 27 et un rouleau presseur 29 en caoutchouc assurant le transport du document, deux dispositifs d'alignement 56, 57 à commande manuelle assurant le positionnement du document sur l'une ou l'autre des deux lignes possibles, un index 73 se déplaçant devant un ticket de modèle réduit à une échelle de moitié et désignant ainsi la position du caractère suivant à imprimer, un clavier réduit alphanumérique à seize touches dont une pour l'es- pacement, deux 74, 75 pour l'interprétation de i'alphabet et treize pour les chiffres et les lettres, des portes logiques nécessaires à la commande des organes moteurs, une matrice de codage pour déterminer les combinaisons correspondant aux électro-aimants à exciter pour chacun des trois pas prévus par caractère, un scrutateur 99 pour la recherche des coïncidences avec des informations périphériques et un compteur 81 décomposant en huit phases l'impression d'un caractère. 2 - Imprimante alphanumérique suivant la reirendication 1, caractérisée en ce que le mécanisme d'avancement pas à pas est constitué par une roue à dents de scie 15 fixée sur l'une des extrémités d'un arbre 26 et qui, sous l'effet d'un ressort de rappel 14, tend à tourner dans le sens du déplacement des aiguilles d'une montre, mais est retenue par un bec 15 qui est solidaire de l'un des trois bras d'un cliquet 10 dont le point de rotation se trouve en son centre. 3 - Imprimante alphanumérique suivant la revendication 1, caractérisée en ce que les électro-aimants 47, 48, 4 5 & et 51 commandent des leviers 40, 41, 42, 43 et 44 dans l'extrémité desquels sont gravés les segments. 4 - Imprimante alphanumérique suivant T'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que la position du caractère suivant devant être imprimé est affichée sur un ticket de modèle réduit par l'index 73 fixé sur le câble 20.