Brevet FR2363443A1 — publié le 19780331

La présente invention concerne un dispositif de serrage du papier d'impression dans une machine imprimante. Dans les imprimantes actuelles, on fait défiler un support de caractère devant le papier d'impression. Le support de caractères effectue un mouvement périodique tel que dans chaque position d'impression l'ensemble des caractères imprimables soit disponible . Les principaux supports de caractères utilisés sont, soit des tambours de type rotatif, soit des chaises de caractères ou bandes pore- caractères se déplaçant linéairement. A chaque position d'impression correspond un organe de frappe qui libère un marteau d'impression au moment voulu, c'est à dire lorsque le caractère à imprimer se trouve à la position correspondante. On appelie ligne de frappe des marteaux, la ligne passant par les centres de symétrie des surfaces de frappe des marteaux. Le papier d'impression fourni à la machine est constitué d'une suite de feuillets dont le format varie suivant la nature des services demandés à la machine imprimante (calcul scientifique, impression de factures, de bulletins de paie paie........). Généralement, le papier d'impression est immobilisé lors de la frappe d'une ligne d'impression. Le papier est mis en mouvemeht dès la fin de l'impression de cette ligne et déplacé d'au moins un interligne, llin- terligne étant défini comme l'espace minimum, entre deux lignes d'impression successives, nécessaire pour que l'on puisse lire facilement celles-ci sans chevauchement de t'une sur l'autre. Dans la pratique courante le papier d'impression est entraidé, par l'intermédiaire de deux tracteurs à picots, par un moteur électrique à faible inertie (de préférence, un moteur à courant continu à circuit imprimé). A cet effet, le papier est muni sur deux de ses côtés opposés, de perforations dans lesquelles engrènent les picots , le pas des perforations étant égal à celui des picots. Généralement, les imprimantes comportent un mécanisme de rangement du papier contenant un réceptacle où est stocké le papier déjà imprimé. Pendant l'impression , le papier d'impression subit des efforts qui sont principalement de trois types 1 / Pendant l'impression d'une ligne, les caractères frappés exercent sur le papier/ du fait du mouvement du support de caractères des forces localisées dans le plan du feuillet imprimé et tendent. à entraider le papier dans le sens de déplacement du support de caractères. En outre, tout marteau frappant un caractère exerce sur le papier une force dont une composante est située également dans ce même plan. 20/ Le mécanisme de rangement du papier exerce en général un effort de traction permanent sur le papier afin de l'amener dans'lue réceptacle. 30/ Les mises en mouVement et les arrêts rapides du papier, la formation de boucles rapidement résorbées par le rangement du papier dans le réceptacle, provoquent l'existence d'efforts d'inertie dans le plan de chaque feuillet. Les efforts les plus importants s'exerSant sur le papier sont ceux du premier type. II est clair que l'engrènement des picots des tracteurs dans les perforations du papier d'impression ne peut se faire sans jeu. II en résulte que tout effort s'exerçant sur le papier entraîne des mouvements de celui ci, lesquels se traduisent soit par un mauvais alignement des caractères imprimés à l'intérieur de chaque ligne d'impression, soitpardes interlignesvariables. On connait de nombreuses solutions tendant soit à réduire le jeu de l'engrenage des picots dans les perforations, soit à compenser les différents types d'efforts précités en créant des efforts de sens contraire. Toutefois, ces solutions ne peuvent donner de résul tats suffisamment satisfaisants car les efforts résultant des différents types d'actions sur le papier sont très variables et il est très difficile de les compenser exactement et en totalité : en effet - les efforts dûs aux actions de frappe varient en fonction de la configuration de chaque ligne d'impression ; (longueur de celle-ci nombre de mots, de caractères imprimés etc....). - les efforts de traction dûs au mécanisme de rangement varient en fonction de la nature du papier (épaisseur, format , etc....) - les efforts dûs au mouvement du papier varient en fonction des conditions d'utilisation de l'imprimante -(nombre dlsinterlignes à effectuer, vitesse du papier etc....) II est donc difficile d'agir sur ces différents types d'actions simultanément de manière stable et efficace. On connait également des dispositifs à électro-aimants répartis le long de la ligne de frappe permettant de bloquer le papier le plus près possible de cette ligne. Un tel dispositif est lourd et encombrant car il doit assurer le blocage de papier de tous formats et exercer des efforts de serrage très importants sur le papier, ce qui nécessite une consommation d'énergie électrique relativement élevée et conduit à des temps de réponse importants. La présente invention permet de remédier à ces inconvénients. Elle concerne un dispositif de serrage. du papier d'impression pour machine imprimante, l'effet de serrage étant obtenu par actiondMtectro- aimants intégrés dans les tracteurs à picots du papier. Un tel dispositif léger, peu encombrant, d'un coût peu élevé permet de s'affranchir des différents formats de papier et ne nécessite qu'une consommatfxmn allergie très faible, avec une grande efficacité dans le serrage du papier et des teplps de réponse faibles. Selon l'invention , le dispositif de serrage de papier d'im- pression dans une machine imprimante dans laquelle le papier est rendu solidaire de moyens d'entrainement à tracteurs et est disposé entre une rangée de marteaux d'impression et un support de caractères défilant devant ceux-ci, est caractérisé en ce qu'il comprend des moyens pour pincer le papier disposés à l'intérieur des tracteurs du papier, au voisinage de la ligne de frappe des marteaux. L'invention sera mieux comprise au cours de la description qui va suivre faite au regard des dessins annexés et donnant à titre explicatif mais non limitatif une forme de réalisation conforme à E invention. Sur ces dessins - la figure 1 est un schéma de principe d'une machine i mpri mante. - la figure la étant une vue en perspective, la figure lb étant une vue de dessus. - la figure 2 représente le dispositif de serrage du papier selon l'invention, la figure 2a étant une vue en coupe, les figures 2b et 2c des vues en perspective - la figure 3 illustre le fonctionnement du dispositif selon l'invention en montrant les différentes forces qui s'exercent sur le papier - la figure 4 est un chronogramme iilustrant le fonctionnement dans le temps du dispositif selon l'invention. L'invention sera mieux comprise si on fait quelques rappels sur les principes de construction et de fonctionnement d'une machine imprimante. Dans la machine imprimante décrite ici, le support de caractère est une bande sans fin porte-type, mais il apparaitra évident à tout homme de l'Art, que le dispositif selon l'invention est applicable à toute machine imprimante quel que soit le support de caractère utilisé (tambour, chaine porte-caractère etc ). Ainsi qu'il est représenté à lafig.l, la bande sans fin porte-caractères est montée tendue sur deux poulies (2) et (3) dont les axes de rotation sont verticaux. La poulie (2) qui est motrice est bentrafhée à vitesse de rotation constante par le moteur électrique (4) par l'intermédiaire d'une courroie (5) et d'une poulie (6). La machine imprimante comporte une pluralité de n n marteaux d'impression Mi, dont seuls les marteaux M1 Ft M2 à la figure 1 a et les marteaux M1, M2, M3, M4 Mn à la figure lb sont représentés. Les marteaux Mi definissent une ligne frappe LF passant approximativement au centre de chacune de leurs surfaces de frappe. II s sont libérés au moment de la frappe par des organes de frappe non représentés, commandés par les circuits de commande de frappe de l'imprimante également non représentés. La bande sans fin (1) défile linéairement à vitesse constante entre, d'une part les- martraux Mi, le papier d'impression (7), le ruban encreur d'impression (8) tendu entre les rouleaux (13) et (14) et l'enclume (9). Le papier d'impression (7) est entravé par le moteur électrique (10) associé aux deux tracteurs à picots (11) et (12). De préférence le moteur (10) est un moteur à courant coritinu dont le rotor est à faible inertie (par exemple, un rotor à circuit imprimé). Le papier d'impression est constitué d1une suite de feuillets FEi-1, FEi, FEi+1, etc........ chaque feuillet FEi étant muni sur ses deux bords de perforations P. pouvant engréner dans les picots des tracteurs. II est clair que le pas des perforations est égal à celui des picots. On imprime sur chaque feuillet FEj un certain nombre de lignes d'impression. Pendant l'impression de chaque ligne d'impression, le papier est complètement immobilisé d'une part parce que le moteur (10) n'est pas alimenté et, d'autre part, parce que le papier est serré par le dispositif de serrage (100) selon l'invention symbolisé par un rectangle à la figure 1, l'action de serrage du papier ayant pour objet de s'opposer aux différents efforts s'exerçant sur le papier lors de l'impression , efforts mentionnés plus haut. Entre lwimpression~de deux lignes d'impression consécutives le papier est entraidé dans le sens de la fèche F par l'ensemble moteur (10) - tracteurs à picots (11) et (12) vers le mécanisme de ran gement (15) symbolisé par un parallélépipède à la figure 1. Le dispositif (100) selon l'invention comprend des moyens électromagnétiques de pincement (100A) et (100B) insérés à l'intérieur des deux tracteurs à picots (11) et (12), les moyens (100A) étant seuls représentés, pour simplifier, à la figure 2. Les différents éléments constitutifs des moyens (100A) sont: - un électro-aimant (101A) comprenant - une carcasse magnétique (102A) (qui constitue l'armature fixe de l'électroaimant) sur laquelle est bobinée l'enroulement (103A). - la palette mobile (1 o6A) qui constitue l'armature mobile de l'électroaimant (101A). - le premier patin (1 o4A) - le second patin (1 osA). On a également fait figurer à la figure 2a le papier (7) et ses perforations Pi, ainsi que la courroie d'entraînement des picots (107A). Ainsi qu'on peut le voir à ia figure 2, les moyens électromagnétiques (100A) sont placés ie plus près possible d'une part de la ligne d e frappe des marteaux de frappe Mi , d'autre part, des caractères ki du support de caractères (1) et enfin, du niveau d'entrée N des picots dans le papier (7). A la figure 2a, on a représenté l'un des marteaux Mi pour mieux illustrer la position relative des dits marteaux vis à vis du dispositif selon l'invention mais il est clair que dans la pratique aucun des marteaux ne se trouve situé au-dessous des tracteurs du papier, mais dans l'espace situé entre ceux-ci. Ainsi qu'on peut mieux le voir à la figure 2b, la carcasse magnétique (1 02A) est montée encastrée dans le premier patin-(104A) une fente (108A) est ménagée dans le patin (1o4A) de manière à permettre le passage des picots du tracteur (i 1). Le patin (i o4A) est réalisé en matériau magnétique. La palette mobile (l 06A) est montée flottante à l'intérieur du patin (105A) et peut coulisser à l'intérieur decelui-ci. (Fig. 2a et 2c). Une fente (1O9A) est ménagée à llintérieur du patin (1 OSA) de manière à permettre le passage des picots du tracteur (11). Le patin (1 OSA) est réalisé en matériau amagnétique. Pendant le fonctionnement de l'imprimante le papier d'impression (7) est plaqué contre les patins (1 04A) et (1 05A), (comme indiqué à la figure 2a) , ceux-ci étant représentés séparément aux figures 2b à 2c de manière à rendre plus claire la constitution du dispositif selon l'invention. Le fonctionnement du dispositif (100) selon llinvention est illustré par les figures 3 et 4. Pendant la frappe des marteaux Mi, le papier d'impression (7) n'est pas entraidé par les tracteurs (11) et (12). Les enroulements (103A) et (103B) des électroaimants (101A) et (101B) sont alimentés en courantparr un générateur d'alimentation en courant de l'imprimante, non représenté.Le papier (7) est pincé entre les deux patins (104A) et 105B) graceaux forces de pincement créées par traction des électroaimants (101A) et - les forces F. d'inertie du papier - les forces Fs de traction exercées sur le papier par le mécanisme de rangement (15) - la force Ff créée dans le plan du papier (7) par les caractères Ki frappés par les marteaux Mi, force tendit à entraîner latéralement le papier dans le sens de défilement du support linéaire de caractères. - la force Fm qui est la composante dans le plan du papier de la force exercée par les marteaux sur le papier lors de la frappe. Pour que le papier soit complètement immobilise. il faut d'une part que forces de friction soit, forces appliques sur le papier, mais aussi que le couple exercée par les forces de friction F et Fr2 dues à l'action sur le papier, du dispositif selon l'invention, soit égal ou supérieur au couple de sens inverse exercé par la résultante des forces Fii Fs, F f et F m On doit donc avoir la relation d'inégalité suivante entre les moments (Fi, Fs, Fm étant sensiblement centrée dans le feuillet) C étant la distance entre la ligne de frappe des marteau et la ligne d'action LA des Moyens de pincement (100A) et (100B) et i est la distance entre les forces F' et F'r2 égale à la distance entre les axes de symétrie verticaux des électro-aimants (100A) et (100B). La reation (1) peut s'écrire encore: Pour minimiser le courant dans les électroaimants (100A) et (100B) , il faut avoir une force Fr' minimum. Pour cela aj faut que C soit minimum. Il faut donc soit diminuer C (c'est à dire mettre la ligne de frappe des marteaux le plus près possible des électro-aimants) soit augmenter la distance entre les électroaimants. Le fonctionnement dans le temps du dispositif selon l'invention est illustré par la figure 4. A Itinstant tf5l, le moteur (10) n'est plus alimenté en courant. En raison de l'inertie du rotor du marteau (10) et des tracteurs du papier (11) et (12) , le papier (7) s'arrête à l'instant tap . A cet instant, les premiers marteaux arrivent sur,le papier. La commande des organes de frappe libérant les marteaux a lieu à l'instant tCM antérieur à tfsî la différence (tap - tCM) définissant le temps de voi des marteaux temps nécessaire à ceux-ci pour parvenir sur le papier à partir du moment où les organes de frappe correspondants ont reçu l'ordre de frappe de la part des circuits électroniques de commande de frappe de la machine imprimante (non repésenté aux figures 1 et 2).A l'instant tfsî1 on alimente en courant les deux électro-aimants (101A) et (1 Ol B), la fermeture réelle de ceux-ci ayant lieu à l'instant tap ; les palettes mobiles (106A) et t106B) plaquent le papier -(7) contre les patins (1o4A) et (1Q5A) et les carcasses magnétiques (102A) et 102B). On appelle 6 tt, intervalle de temps sépa rant les instants tap et tf5 (également appelé -temps de fermeture des électroaimants). bt1 doit être petit par rapport au temps de vol des marteaux ce qui, dans la pratique courante est toujours le cas. La commande de frappe des derniers marteaux a lieu à l'instant tfCM, ceux-ci venant frapper le papier (7) à l'instant tDS où le moteur (10) d'entraniement du papier est de nouveau alimenté en courant, la fin du saut de-papier correspondant ayant lieu à l'instant tfs2 La commande de l'ouverture des électroaimants (1 01A) et (101 B) a lieu à l'instant t , l'ouverture réelle de ceux-ci ayant lieu à l'instant tDS . On appelle a t2 la différence (tDS - to). Les conditions que doit remplir b t2 sont les suivantes: - ne pas être trop long car alors les derniers marteaux M à être frappés arrivent sur le papier (7) alors que celui-ci n'est que peu ou pas tenu. - ne pas être trop court car il faut être str qu'il n'y ait plus forces résiduelles retenant le papier lorsque débute le saut du papier (7) (instants tDS) Dans l'exemple de réalisation décrit ic;, t2 est de l'ordre de quelques centaines de microsecondes. REVENDICATIONS 1. Dispositif de serrage du papier d'impression dans une machine imprimante dans laquelle le papier est rendu solidaire des moyens d'en trainement à tracteurs et est disposé entre une rangée de marteaux d'impres sion et un support de caractères défilant devant ceux-ci , caractérisé en ce qu'il comprend des moyens pour pincer le papier disposés à llin- térieur desdits tracteurs au voisinage de la lgne de frappe des marteaux. 2. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que lesdits moyens sont des moyens électromagnétiques. 3. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que lesdits tracteurs comportent des picots engrènant dans des perforations situées sur deux côtés opposés du papier. 4. Dispositif selon la revendication 3 caractérisé en ce que chacun des moyens é I ectro-magnéti ques comprend un électro-aimant solidaire d'un premier et d'un second patin disposés de part et d'autre du papier. S. Dispositif selon la revendication 4 caractérisé en ce que l'électro~aimant comprend une carcasse magnétique fixe montée encastrée dans le premier patin où est ménagée une fente permettant le passage des picots du tracteur et une palette mobile montée flottante à l'intérieur du second patin.