Brevet FR2478768A1 — publié le 19810925

Excentrique à réglage continu pour multiplexage mécanique. Inventeur : René GOYON La présente invention concerne un mécanisme bielle manivelle notamment applicable au multiplexage mécanique dans une imprimante à peigne, ce mécanisme comprenant une bielle et une manivelle motrice dont le maneton est animé d'un mouvement circulaire plan autour d'un axe de révolution, une extrémité entrainée de la bielle étant reliée audit maneton en vue de subir également un mouvement circulaire plan autour dudit axe de révolution, et une seconde extrémité de la bielle étant articulée sur une pièce coulissante qui subit un mouvement de translation. I1 est connu, dans des dispositifs tels que les imprimantes à peigne thermique pour télécopie, d'opérer un déplacement relatif d'une tête, plus précisément du peigne dans l'exemple des imprimantes à peigne, par rapport au support d'impression appliqué sur un rouleau, selon un mouvement alternatif pas à pas, parallèlement à l'axe du rouleau. Ainsl,lors de l'impression d'une ligne de points, chaque élément chauffant du peigne se trouve successivement placé en plusieurs positions consécutives avant que le mécanisme d'avance du papier ne soit actionné pour passer à la ligne suivante.Cette technique, connue sous le nom de multiplexage mécanique, a été développée en raison de la difficulté, avec les moyens technologiques actuels, de réaliser des peignes thermiques dont les éléments chauffants soient jointifs, de sorte qu'un peigne ne peut, s'il n'est pas déplacé, imprimer sur une ligne que des points séparés par des intervalles plus ou moins vierges, correspondant aux intervalles entre les éléments chauffants. Or l'impression d'une figure quelconque exige la possibilité d'imprimer le support d'impression en tous les points de sa surface, donc en tous les points de chaque ligne d'impression, et ceci est précisément obtenu par déplacement successif du peigne ou du support en plusieurs ppsitions d'impression pour chaque ligne. Ce mouvement relatif de translation du peigne et du support peut évidemment être obtenu au moyen d'un mécanisme bielle excentrique tel que défini dans le paragraphe d'introduction. Toutefois, il est aisé de comprendre que si le déplacement relatif du peigne et du support entre deux positions d'impression d'une même ligne est un multiple de l'intervalle existant entre deux éléments chauffants de ce peigne, le support d'impression ne pourra être imprimé avec une densité supérieure à celle qui aurait été obtenue sans déplacement du peigne.Plus précisément, il apparait que le déplacement relatif du peigne et du support entre deux positions d'impression successives d'une même ligne doive avoir une amplitude définie avec une tolérance très inférieure à un sous-multiple de l'intervalle existant entre deux éléments chauffants du peigne, et par exemple de l'ordre de + 15 ru I1 est clair que des mécanismes exigeant une telle précision se prêtent très mal à des fabrications en série et sont d'un prix de revient excessif. Un premier but de l'invention est précisément de proposer un mécanisme bielle-manivelle notamment applicable au multiplexage mécanique dans une imprimante à peigne, qui soit susceptible d'être réglé après sa fabrication, afin de permettre d'ajuster à la valeur requise l'amplitude du mouvement de translation qu'il produit. Ainsi, meme si les mécanismes fabriqués en série ne permettent pas d'origine, ou pas tous, de produire le mouvement de translation d'amplitude voulue, le réglage permet de pallier ce défaut. Cependant la façon la plus aisée de vérifier la conformité d'un mécanisme bielle-manivelle appliqué au multiplexage mécanique dans une imprimante à peigne consiste à imprimer des lignes complètes de points et à observer la densité et llhomogénéité de l'impression, de sorte qu'il est très avantageux, pour la facilité d'obtention et la précision du réglage du mécanisme, de pouvoir effectuer ce réglage en continu, c'est-à-dire en cours d'impression. Un second but de l'invention est précisément de proposer un mécanisme bielle-manivelle notamment applicable au multiplexage mécanique dans une imprimante à peigne et produisant un mouvement de translation dont l'amplitude est réglable pendant l'éxécution de ce mouvement. A cette fin, le mécanisme de l'invention, comprenant de façon connue une bielle et une manivelle motrice dont le maneton est animé d'un mouvement circulaire plan autour d'un axe de révolution, une extrémité entraînée de la bielle étant reliée audit maneton en vue de subir également un mouvement circulaire plan autour dudit axe de révolution, et une seconde extrémité de la bielle étant articulée sur une pièce coulissant qui subit un mouvement de translation, est essentiellement caractérisé en ce que ledit maneton et l'extrémité entraînée de la bielle sont disposés dans deux plans espacés ltun de l'autre suivant ledit axe de révolution et sont reliés par un levier dont un point occupe unie position réglable sur l'axe de révolution, le rapport de la distance ntre le maneton et l'extrémité entrainée de la bielle à la distance entre le maneton et ledit point de position réglable variant en fonction de la position de ce point. Par exemple, la distance entre le maneton et l'extrémité entrainée de la bielle reste sensiblement constante lorsque la position du point du levier qui se trouve sur l'axe de révolution est modifiée. Dans un mode de réalisation simple, le levier est téléscopique et essentiellement constitué par deux segments, un segment interne et un segment externe coulissant l'un dans l'autre; le point qui occupe une position réglable sur l'axe de révolution est une extrémité de ce levier; et cette extrémité adopte une position réglable au moyen d'une vis ayant pour axe longitudinal ledit axe de révolution. A cette fin on peut prévoir que l'extrémité de levier située sur l'axe de révolution, et la vis,comportent l'une une tête à surface sphérique, et l'autre un logement sphérique centré sur ledit axe de révolution, ladite tête à surface sphérique étant engagée, avec possibilité de rotation relative, dans ledit logement sphérique. Pour diminuer le prix de revient du mécanisme tout en assurant une excellente précision, il est avantageux que l'un des deux segments constitutifs du levier forme avec la manivelle une pièce monobloc, cette pièce étant réalisée dans un matériau rigide mais légèrement flexible, et le maneton étant réalisé sous forme d'un point faible entre la manivelle et le segment de levier qui lui est solidaire, de façon qu'une modification de l'inclinaison de ce segment solidaire de la manivelle, par rapport à l'axe de révolutions puisse être obtenue par flexion de la pièce au niveau de son point faible. De préférence ledit segment solidaire de la manivelle est le segment externe, réalisé sous forme de cylindre, le segment interne est réalisé sous forme de piston, et l'extrémité entraînée de la bielle est reliée à l'extrémité du segment externe, qui est la plus éloignée du maneton, par un roulement à rotule. Enfin, la pièce monobloc qui forme la manivelle et un segment du levier, peut également former une couronne centrée sur ledit axe de révolution et présentant à sa périphérie un profil d'entraînement propre à transmettre des mouvements de rotation synchronisés avec ledit mouvement de translation. Un mode particulier de réalisation de l'invention sera décrit ci-après, à titre indicatif et nullement limitatif, en référence au dessin annexé, sur lequel La figure 1 est un schéma illustrant le principe dont le mécanisme de l'invention fait application; La figure 2 est une vue partielle de dessus agrandie correspondant à la figure 1; La iigure 3 est une vue partielle en coupe du mécanisme de l'invention dans un plan contenant l'axe de révolution, le maneton et la pièce coulissante; La -igure 4 est une autre vue partielle en coupe de ce même mécanisme, dans un plan perpendiculaire au plan de coupe de la figure 3, après rotation de 90" de la manivelle et du maneton; La figure 5 est un schéma de la développée de la surface périphérique de la couronne portée par la manivelle. Sur les figures 1, 3 et 4 sont représentés un moteur 1 entraînant un arbre 2 en rotation autour d'un axe 3, lequel constitue l'axe de révolution du maneton 4 de la manivelle 5, solidaire de l'arbre 2. Le moteur 1 imprime ainsi au maneton 4 un mouvement circulaire dans un plan de trace 6 perpendiculaire à l'axe de révolution 3. Une bielle 7, disposée dans un plan de trace 8 parallèle au plan de trace 6 mais espacé de celui-ci sur l'axe de révolution 3, présente une extrémité entraînée 7 a reliée au maneton 4 et animée d'un mouvement circulaire centré sur l'axe 3, et une seconde extrémité, 7 b, articulée sur une pièce 9 coulissant dans des glissières 10 et par conséquent animée d'un mouvement de translation alternatif. La pièce coulissante 9 peut être constituée soit par le rouleau sur lequel est appliqué le support d'impression, soit par le support d'un peigne thermique, l'autre de ces deux éléments étant fixe et disposé au voisinage immédiat de cette pièce coulissante; en effet il suffit, pour obtenir un multiplexage mécanique, d'établir un mouvement relatif entre le peigne et le support d'impression, qui peut donc être obtenu soit par déplacement du peigne, soit par déplacement du support d'impression. Le moyen de liaison entre le maneton 4 et l'extrémité entraînée 7 a de la bielle 7 est un levier 11 dont une extrémité 1l a occupe une position réglable sur l'axe de révolution 3. Ce levier 11 est conçu pour que le déplacement de l'extrémité ll a sur l'axe 3 s'accompagne d'une variation du rapport de la distance entre le maneton 4 et l'extrémité entraînée 7 a de la bielle à la distance entre le maneton 4 et l'extrémité 11 a du levier. Par exemple, le levier 11 est téléscopique et comprend un segment externe 11 b formant cylindre et un segment interne 11 c formant piston et coulissant à l'intérieur du cylindre; en outre, le segment 11 b formant cylindre est relié au maneton par une de ses extrémités et à la bielle par son autre extrémité, de sorte que la distance entre le maneton 4 et l'extrémité entraînée 7 a de la bielle est sensiblement constante. L'extrémité ll a du levier 11, qui constitue également une extrémité du segment 11 c formant piston, adopte la forme d'une tête à surface sphérique centrée sur l'axe 3. D'autre part une vis 12, engagée dans un support 13 solidaire du moteur 1 de façon à pouvoir être vissée dans l'axe 3, présente un logement sphérique 12 a également centré sur l'axe 3 et ouvert du caté du levier 11, et la tête Il a est maintenue dans le logement 12 a avec, pour toute possibilité de mouvement, celle d1une rotation par rapport à ce logement. Le segment externe 11 b forme avec la manivelle 5 une pièce monobloc, réalisée dans un matériau rigide mais légèrement flexible, par exemple le polymère commercialisé sous la marque DELRIN par la société Dupont de Nemours ou des polymères analogues. Le maneton 4 est réalisé sous forme d'un point faible, c'est-;-dire d'une diminution ponctuelle de section de la pièce monobloc, entre la manivelle 5 et le segment externe ll b; le maneton se comporte ainsi comme un point de rivotement > et une modification de l'ineli- naison du levier 11 par rapport à l'axe 3 peut être obtenue par flexion de la pièce monobloc au niveau du maneton 4. La bielle 7 est, par son extrémité entraînée 7 a, reliée à l'extrémité 11 d du segment externe 11 b qui est opposée au maneton 4, par un roulement à rotule 14. Ce roulement est engagé, par sa couronne interne 1! a, sur un rétrécisseraent terminal du segment 11 b, et la couronne externe 14 b du roulement est engagée dans un logement à épaulement ménagé dans 1'etrémicé entraînée 7 a de la bielle. Le principe appliqué dans l'invention se comprend aisément à l'examen des figures 1 à 4. Lorsque la vis 12 est vissée dans le support 13, ll a passe en ll'a, le segment 11 c plonge dans le segment 11 b, l'angle entre le levier 11 et l'axe 3 augmente, 7 a passe en 7'a, et le rayon du mouvement circulaire de l'extrémité 7 a de la bielle diminue; en conséquence, l'amplitude du mouvement de translation de la pièce coulissante 9 est réduite. Par desserrage de la vis 12, on obtient évidemment une augmentation de l'amplitude du mouvement de translation de la pièce coulissante. La pièce monobloc, qui constitue à la fois le segment externe 11 b, le maneton 4 et la manivelle 5, présente un logement 15 permettant de l'engager sur l'arbre moteur 2, par rapport auquel elle est immobilisée en rotation au moyen d'une goupille 16. Cette pièce monobloc porte également une couronne 17 centrée sur l'axe 3 et présentant un profil d'entraînement tel que celui représenté schématiquement sur la figure 5. Ce profil d'entraînement engrène avec un pignon 18 commandant la rotation du rouleau 19 entraînant un support d'impression 20. Le profil d'entraînement permets au moyen de rampes 21 constituant des portions de vis sans fin et espacées les unes des autres, de déplacer le support 20 par sauts synchronisés avec les mouvements de translation de la pièce cqulissante 9. La figure 5 représente le profil d'entraînement sur 360 , corre'spondant à un tour de moteur dans l'exemple décrit d'une prise directe de la manivelle sur le moteur. Sur les figures 2 et 5, les références A,B,C,D,E et F marquent des positions angulaires successives du moteur, réparties sur 360C avec des intervalles de 60", et sur la figure 2, T 7 a désigne une première trajectoire de l'extrémité 7 a de la bielle, T'7 a désigne la trajectoire de cette même extrémité, dénommée 7'a, après serrage de la vis 12, et T 4 désigne la trajectoire du maneton 4. Le moteur 1 est par exemple un moteur pas à pas, commandé pour marquer des temps d'arrêt aux positions A à F. Par ailleurs, les rampes 21 sont prévues pour agir sur le pignon 18 entre les positions C et D d'une part et F et A d'autre part. Enfin, des commandes de chauffe peuvent être adressées aux éléments chauffants du peigne, en vue de réaliser une impression, pour chacune des positions A à F. Chaque ligne d'impression comprend ainsi trois positions d'impression successives, et deux lignes sont imprimées à chaque tour de moteur. Sur la première de ces deux lignes, le peigne prend des positions d'impression correspondant aux positions A, B et C du moteur et obtenues en translatant le peigne ou le support d'impression dans un sens, et sur la seconde ligne des positions d'impression correspondant aux positions D, E, F, et obtenues en translatant le peigne ou le support d'impression en sens inverse-. L'impression n'est uniforme que si les positions d'impression, c'est- C d'une part, et D, E et F d'autre part, du moteur, que si l'amplitude du mouvement de translation de la pièce 9 entre A et B, entre B et C, entre D et E, entre E et F est exactement égale au tiers de l'intervalle, de longueur prédéterminée, entre les éléments chauffants du peigne, et que si les positions d'impression correspondant à A et D d'une part, à B et F d'autre part, et à C et F d'autre part encore, sont l'une au dessus de l'autre dans la direction perpendiculaire à celle des lignes d'impression. Or le mécanisme de l'invention permet justement de régler l'amplitude des mouvements de translation pour qu'elle atteigne exactement une valeur prédéterminée (le tiers de l'intervalle entre les éléments chauffants en I'occurence), sans que ce réglage, correspondant par exemple au passage de T 7 a à T'7 a (fig.2), affecte en quoi que ce soit la disposition relative des différentes positions d'impression. Revendications 1. Mécanisme bielle-manivelle notamment applicable au multiplexage mécanique dans une imprimante à peigne, ce mécanisme comprenant une bielle et une manivelle motrice dont le maneton est animé d'un mouvement circulaire plan autour d'un axe de révolution, une extrémité entraînée de la bielle étant reliée audit maneton en vue de subir également un mouvement circulaire plan autour dudit axe de révolution, et une seconde extrémité de la bielle étant articulée sur une pièce coulissante qui subit un mouvement de translation, caractérisé en ce que, pour permettre le réglage de l'amplitude du mouvement de translation pendant l'exécution de ce mouvement, ledit maneton et l'extrémité entraînée de la bielle sont disposés dans deux plans espacés l'un de l'autre suivant ledit axe de révolution et sont reliés par un levier dont un point occupe une position réglable sur l'axe de révo lution, le rapport de la distance entre le maneton et l'extrémité entraînée de la bielle à la distance entre le maneton et ledit point de position réglable variant en fonction de la position de ce point. 2. Mécanisme suivant la revendication 1, caractérisée en ce que la la distance entre le maneton et l'extrémité entraînée de la bielle reste sensiblement constante lorsque la position dudit point est modifiée. 3. Mécanisme suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que ledit levier est téléscopique, en ce que le point qui occupe une position réglable sur l'axe de révolution est une extrémité de ce levier, et en ce que cette extrémité adopte une position réglable au moyen d'une vis ayant pour axe longitudinal ledit axe de révolution. 4. Mécanisme suivant la revendication 3, caractérisé en ce que ledit levier téléscopique est essentiellement constitué par deux segments, segment interne et un segment externe coulissant ltun dans l'autre. 5. Mécanisme suivant la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que ladite extrémité de levier située sur l'axe de révolution, et ladite vis, comportent l'une une tête à surface sphérique, et l'autre un logement sphérique centré sur ledit axe de révolution, ladite tête à surface sphérique étant engagée, avec possibilité de rotation relative, dans ledit logement sphérique. 6. Mécanisme suivant la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce que l'un des deux segments constitutifs du levier forme avec la manivelle une pièce monobloc, cette pièce étant réalisée dans un matériau rigide mais légèrement flexible,et le maneton étant réalisé sous forme d'un point faible entre la manivelle et le segment de levier qui lui est solidaire, de façon qu'une modification de l'inclinaison de ce segment solidaire de la manivelle, par rapport à l'axe de révolution, puisse être obtenue par flexion de la pièce au niveau de son point faible. 7. Mécanisme suivant l'ensemble des revendications 4 et 5, caractérisé en ce que ledit segment solidaire de la manivelle est le segment externe,réalisé sous forme de cylindre, en ce que le segment interne est réalisé sous forme de piston, et en ce que l'extrémité entraînée de la bielle est reliée à l'extrémité du segment externe, qui est la plus éloignée du maneton, par un roulement à rotule. 8. Mécanisme suivant la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce que ladite pièce monobloc, qui forme la manivelle et un segment du levier, forme également une couronne centrée sur ledit axe de révolution et présentant à sa périphérie un profil d'entraînement propre à transmettre des mouvements de rotation synchronisés avec ledit mouvement de translation.