Brevet FR2493764A1 — publié le 19820514

La présente invention concerne un procédé de commande d'imprimante à projection de billes, évitant le choc mutuel des billes. La demande de brevet des Etats-Unis d'Amérique n' 39 372 déposée le 15 mai 1979 par Benzion Landa décrit une imprimante à projection de billes dans laquelle plu- sieurs projectiles tels que des billes sont tirés par un canon qui est placé à distance d'un plateau d'impression. Ces projectiles sont constamment renvoyés vers le canon après leur rebondissement sur le plateau. Le canon est commandé par ordinateur afin que les projectiles succes- sifs frappent le plateau suivant des lieux correspondant à des caractères sur une feuille de papier ou d'une autre matière prenant appui contre le plateau. Un support d'im- pression tel qu'un papier carbone, un ruban encreur ou analogue, est superposé au papier. Lorsque le projectile frappe le support d'impression, il forme un point sur le papier placé au-dessous de lui. La commande est telle qu'un dessin de points est formé par des projectiles successifs et représente le caractère voulu sur le papier. Le cas échéant, une liasse de feuilles alternées de papier carbone et de papier ordinaire peut être utilisée afin que l'appareil donne des copies carbonées. On constate selon l'invention que, lorsque le canon se trouve au-dessus d'un plan horizontal perpendiculaire au plateau, lorsque le dessin d'impression implique un déplacement de haut en bas, c'est-à-dire vers le bas, vers ledit plan horizontal, un projectile tiré par le canon peut frapper un projectile tiré antérieurement et rebondissant sur le plateau. Lors d'une impression à grande vitesse, les billes ne sont sé- parées que par une courte distance si bien que ce danger augmente. En d'autres termes, si les caractères sont for- més alors que le canon se trouve au-dessus du plan des tirs des projectiles successifs vers ce plan, c'est-à- dire vers le bas, un projectile tiré postérieurement re- coupe le trajet d'un projectile tiré antérieurement et rebondissant sur le plateau si bien qu'il existe un risque de collision. Cependant, si les caractères sont formés par tir des pro- jectiles suivants de manière qu'ils s'écartent de ce plan, un projectile tiré antérieurement rebondit sans difficulté à la surface du plateau et un projectile tiré ultérieurement ne recoupe pas le trajet d'un projectile tiré antérieurement et rebondissant sur le plateau. De cette manière, le risque de collision est supprimé. De manière analogue, lors de la formation des caractères, si le canon est maintenu dans un plan vertical perpendiculaire au plateau et en dehors de la zone d'impression, l'appareil doit imprimer de droite à gauche. Si l'impression est effectuée avec un canon placé à droite d'un plan vertical perpendiculaire au plateau et en dehors de la zone d'impression, l'impression doit être réalisée de gauche à droite. De cette manière, le risque de collision d'un projectile tiré postérieurement avec un projectile tiré antérieurement et rebondissant sur le plateau est supprimé. Ainsi, l'invention concerne un procédé de comman- de d'une imprimante à projection de billes dans laquelle plusieurs projectiles solides sont projetés en vol libre dans l'espace séparant un canon d'un plateau, ce vol étant réglé non seulement de manière qu'il assure des chocs sur un support d'impression, avec un dessin correspondant à celui des caractères qui doivent être formés, mais aussi sans interférence entre les projectiles successifs prove- nant à grande vitesse du canon et des projectiles qui re- bondissent sur le plateau. L'invention concerne donc le tir successif de projectiles par un canon vers un plateau, le canon étant séparé du plateau qui porte un ensemble d'impression -par une distance intermédiaire. Lors de la formation des ca- ractères, lorsque le canon se trouve au-dessus d'un plan qui est perpendiculaire au plateau, les projectiles sont tirés de bas en haut. Lorsque le canon se trouve au-dessous du plan horizontal, les caractères sont formés par impres- sion de manière que, lorsqu'il tire les projectiles succes- sifs, le canon se déplace de haut en bas. Lors de la for- mation des caractères, lorsque le canon est placé à gau- che d'un plan vertical qui est perpendiculaire au plateau, l'impression a lieu de droite à gauche. Cependant, si le canon est placé à droite d'un tel plan vertical, l'im- pression doit être réalisée par déplacement du canon de gauche à droite au cours des tirs successifs. En termes plus simples, le canon, lorsqu'il tire des projectiles successifs, doit se déplacer de manière que les trajec- toires suivies par les billes successives se rapprochent de plus en plus d'une normale au plateau, lorsque le ris- que de collision des projectiles doit être évité. Lors de la mise en oeuvre du procédé, il est important de noter que le canon ne doit pas être placé dans un plan horizontal perpendiculaire au plateau. Le canon doit être placé de préférence au-dessus d'un plan perpendiculaire au plateau et à droite ou à gauche d'un plan vertical perpendiculaire au plateau. Ainsi, l'invention concerne un procédé de tir de projectiles successifs par une imprimante à projection de billes, évitant la collision des billes lorsqu'elles exécutent leur impression et lorsque les billes rebondis- sent sur le support d'impression après avoir exécuté leur impression. L'invention concerne aussi la suppression des collisions entre billes tirées par le canon d'une impri- mante à projection de billes, avec des billes qui rebon- dissent sur le plateau vers lequel elles sont dirigées. D'autres caractéristiques et avantages de l'in- vention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre d'exemples de réalisation et en se référant aux dessins annexés sur lesquels - la figure 1 est une coupe d'une imprimante à projection de billes, du type décrit dans la demande de brevet des Etats-Unis d'Amérique précitée; et la figure 2 est un schéma représentant les tra- jets successifs de deux projectiles placés de part et d'au- tre d'un plan normal au plateau, le plan pouvant être con- sidéré comme étant horizontal ou vertical. Plus précisément, comme indiqué sur la figure 1, l'imprimante à projection de billes porte la référence générale 10 et comprend une paroi latérale 12 représentée avec des parties arrachées. Le plateau 20 est fixé entre la paroi latérale 12 et une paroi latérale complémentai- re non représentée, et il est formé de toute matière con- venable. On constate que le "Plexiglas" de Rohm and Haas Co., Philadelphie, Pennsylvanie, qui est une résine acryli- que, est une excellente matière. La référence 28 désigne le trajet du papier ou de la liasse de papier et de papier carbone placé contre la surface 98 du "Plexiglas". Cette surface n'est pas plane, mais elle a un très grand rayon de courbure si bien que le papier ou la liasse est au contact de la surface sur toute la hauteur du plateau qui doit être utilisé dans l'opération d'impression. Le cas échéant, un ruban encreur (non représenté> peut se déplacer perpendiculairement au trajet du papier dans l'espace 29 formé entre le plateau et une plaque 231 for- mant couvercle de l'ensemble à canon de l'imprimante. La partie inférieure de cet espace est délimitée par un guide inférieur 86 qui renvoie les projectiles tirés par le canon afin qu'ils puissent être recyclés comme décrit plus en détail dans la suite du présent mémoire. L'ensemble à ca- non qui porte la référence générale 96 est placé dans un bottier qui porte la référence générale 100. Ce dernier a une partie supérieure 102 et une partie inférieure 104. Un anneau 110 de cardan est supporté par deux axes alignés axialement 116 et 118 qui délimitent un axe autour duquel sont déterminées les abscisses des caractères. Une paire d'axes non représentés, disposée perpendiculairement aux axes 116 et 118, supporte le canon afin qu'il puisse se déplacer autour de l'axe X de rotation du canon lorsqu'il forme les ordonnées des caractères. Le plateau 20 est suf- fisamment dur pour qu'il joue le rôle d'une enclume mais suffisamment mou pour que le choc des billes ne provoque pas la formation d'éclats ou de détériorations de la surface. Une tige 126 de commande, elle-même commandée par un dis- positif convenable tel que décrit dans la demande précitée de brevet des Etats-Unis d'Amérique, règle le déplacement d'une came 128 qui coopère avec une surface complémentaire 130 et assure le déplacement du canon vers le haut et vers le bas. Un ensemble analogue à tige de commande et à sur- face de came (non représenté) est destiné à déplacer le canon en direction horizontale et agit sur la surface 130 de came, lors de la formation des abscisses des caractères comme décrit dans la demande précitée de brevet des Etats- Unis d'Amérique.Un moteur 146 est destiné à être alimenté de manière qu'il entraîne une poulie 148 qui est formée dans l'arbre même 150 du moteur. Une courroie 152 est re- liée à une poulie 154 portée par un arbre fou 156 qui est lui-même supporté par le châssis de la machine. Cet arbre porte un pignon 158 qui est en prise avec un pignon 160 fixé à un élément 162 d'entrée d'un embrayage automatique qui porte la référence générale 164. Ce dernier peut être de tout type bien connu dans la technique et il comporte un élément 166 de sortie porté par un arbre 168 afin qu'il puisse tourner avec celui-ci. Cette disposition, connue des hommes du métier, est telle que, tant que l'organe 166 de sortie ne peut pas tourner, l'organe 162 d'entrée tourne par rapport à lui. Cependant, lorsque l'organe 166 est libre de tourner, l'embrayage 164 assure la mise en prise des éléments 162 et 166 si bien que l'arbre 168 est entraîné par le moteur 146, la courroie 152, la poulie 154, le pignon 158, le pignon 160 et l'embrayage 164. Un imprimante à projection de billes comprend une trémie de stockage de billes qui porte la référence générale 170. Cette trémie a des parois 176, 178, 180, une quatrième paroi non représentée, et un fond 184 des- tiné à conserver une certaine quantité de billes solides 172. Ces billes sont formées de toute matière dure con- venable, par exemple de carbure de tungstène. L'arbre 168 porte un élément d'alimentation de billes ou de projectiles sous forme d'une lame 186 ayant plusieurs dents analogues à des dents de scie. Lorsque la lame 186 tourne, les bil- les qui sont entre les dents avancent vers le canon afin qu'elles soient projetées par celui-ci. Les billes 172, après le tir du canon, reviennent dans la trémie 170 après rebond sur le plateau 20. Elles sont collectées par gra- vité dans une réserve formée par une plaque inférieure et une pièce moulée 92, puis elles remontent, comme décrit dans la suite du présent mémoire, afin de revenir dans la trémie. Lorsque l'arbre 168 tourne, les dents de la lame font avancer les billes 172 vers le canon comme décrit dans la demande précitée de brevet des Etats-Unis d'Amérique. L'imprimante est réalisée de manière que l'élément 166 d'embrayage soit libéré pendant un temps suffisant pour que la lame 186 déplace un nombre prédé- terminé de billes nécessaires à la mise en oeuvre d'un programme ou d'un sous-programme au cours de la formation d'un caractère. L'arbre 168 porte un disque 210 formant compteur qui tourne avec lui. Ce disque a des trous 212 correspondant au nombre de dents de la lame 186. Une par- tie du disque 210 est destinée à se déplacer transversa- lement à un trajet lumineux formé entre une lampe 214 à incandescence et une cellule photoélectrique 216 afin que cette dernière transmette un signal chaque fois qu'une bille est transmise par la lame 186, vers le canon. Le signal numérique correspondant au nombre de billes trans- mises pendant la période de formation d'un programme ou d'un sous-programme est renvoyé à l'ordinateur (non repré- senté) et lui indique que le programme a été terminé. L'imprimante à projection de billes selon l'in- vention comporte un système de renvoi de billes à "cyclone" dans lequel les billes collectées dans le réservoir décrit sont élevées par un organe 218 en tronc de cône creux re- tourné, entraîné par une courroie 236 et une poulie 232 portée.par l'arbre 150 du moteur. Le cône retourné est monté sur un roulement inférieur 220 et un roulement su- périeur 230 afin qu'il puisse tourner. Un croisillon ayant des rayons 224 et 226 porte un arbre 228 afin qu'il tourne dans le palier supérieur 230. Une poulie 234 portée par l'organe conique transmet la rotation à l'élévateur à "cyclone". Une plaque verticale 223 placée à l'entrée in- férieure de l'élévateur 218, facilite l'entrée des billes à la partie inférieure de l'élévateur. Les billes remontent et sont renvoyées dans la trémie 170, comme l'indique clai- rement la figure 1. Les billes 172 ont un diamètre de 0,8 mm, et elles donnent une dimension de point de 0,33 mm environ. Le tir des billes et leur orientation sont com- mandés par un ordinateur non représenté dépendant des ca- ractères qui doivent être formés, d'une manière -connue dans la technique. 2000 billes environ sont tirées par seconde. L'intervalle entre les tirs est tel qu'il permet l'adressage du canon entre les tirs, afin que le caractère voulu soit formé. Comme l'indique la figure 2, le canon G, repéré par la référence 96, tire un projectile afin que celui- ci se déplace suivant le trajet G-A. Comme la distance parcourue par les projectiles est courte et comme la vi- tesse est élevée, les trajectoires sont pratiquement recti- lignes. Lorsque ce tir a lieu, comme l'angle de réflexion est pratiquement égal à l'angle d'incidence, le projectile rebondit suivant la trajectoire A-C. On note sur la figure 2 que, lorsqu'un second projectile est tiré suivant le trajet G-B, il est possible que le projectile parcourant ce trajet entre en collision avec le projectile tiré précé- demment et rebondissant suivant le trajet A-C. Lorsqu'un projectile est tiré d'abord le long du trajet G-B, il rebon- dit suivant le trajet B-D. Dans ce cas, on note sur la figure 2 que, si un projectile est tiré d'abord suivant le trajet G-B, il n'y a aucun risque pour qu'un projectile tiré ultérieurement suivant le trajet G-A vienne frapper le projectile qui rebondit suivant le trajet B-D. Un plan repéré par les lettres P-P' est disposé perpendiculairement au plan du plateau 20. Si ce plan est considéré comme étant horizontal, le canon 96 ayant la position G se trouve au-dessus de ce plan et au-dessus du plateau sur lequel les caractères sont formés. En d'au- tres termes,le canon peut être placé au-dessus d'un plan qui est perpendiculaire au plateau, légèrement au-dessus de la plus élevée des ordonnées des caractères à former. Evidemment, si le canon est aligné sur le plateau, le projectile rebondit suivant le trajet d'aller vers le pla- teau et une collision avec un projectile suivant devient inévitable. Ainsi, le canon doit être disposé de manière qu'il tire vers le bas, lors de l'adressage de l'ordonnée la plus élevée d'un caractère ainsi que de l'ordonnée la plus petite. Le canon peut aussi être placé au-dessous du plan P-P', et les mêmes principes s'appliquent. Ainsi, si un projectile est d'abord tiré suivant la trajectoire G'-A' et rebondit suivant la trajectoire A'-C', un pro- jectile tiré ultérieurement suivant la trajectoire G'- B' risque d'entrer en collision avec un projectile re- bondissant suivant la trajectoire A'-CI. On note donc que, lorsqu'un projectile est tiré d'abord suivant la trajec- toire G'-B', sa trajectoire de rebondissement est la tra- jectoire B'-D' si bien que lorsqu'un projectile est tiré ensuite suivant la trajectoire G'-A', il n'interfère pas avec le projectile qui rebondit suivant la trajectoire B'-D'. Si le plan P-P' est vertical, le canon ayant la position G doit être placé à droite du plan et à droite d'un plan parallèle partant de la limite droite du carac- tère le plus large formé. De manière analogue, si le canon se trouve à gauche du plan P-P', il doit être placé à gauche d'un plan parallèle au plan P-P' partant de la position la plus à gauche d'un caractère formé. Comme l'indique la figure 2, on obtient le même résultat si des projectiles successifs sont tirés, dans le cas du canon ayant la position G, de gauche à droite et, dans le cas du canon ayant la position G', de droite à gauche. La suppression des collisions selon le procédé de l'invention dépend de la position du canon et, lorsqu'il est placé audessus du plateau, les projectiles successifs doivent être tirés de bas en haut, c'est-à-dire en direc- tion se rapprochant d'une perpendiculaire au plan du pla- teau. Si le canon est placé en-dessous du plateau, le canon doit être déplacé de haut en bas, c'est-à-dire en direction se rapprochant d'une perpendiculaire au plateau. De manière analogue, si le canon est placé à droite du plateau, le canon doit être déplacé de gauche à droite au cours des tirs successifs, c'est-à-dire en direction se rapprochant d'une perpendiculaire au plateau, alors que, si le canon est placé à gauche du plateau, il doit être déplacé de droite à gauche, c'est-à-dire en direction se rapprochant de la perpendiculaire au plateau. Lors de la mise en oeuvre du procédé de l'inven- tion, on détermine d'abord si le canon peut être placé au-dessus ou au-dessous du plateau, ou à droite ou à gauche. Ensuite, le canon peut tirer de manière que les projectiles successifs soient projetés à des positions successives qui font des angles de plus en plus petits avec la normale au plateau. En d'autres termes, le canon tire de manière que l'angle du canon avec le plan du plateau augmente, cet angle étant toujours inférieur à 900. Ainsi, l'invention comprend un procédé de tir de projectiles successifs dans une imprimante à projection de billes, évitant la collision des projectiles qui vont imprimer avec ceux qui rebondissent après l'impression du support. L'invention évite la collision des billes tirées par le canon dans une telle imprimante avec les billes qui rebondissent, indépendamment du fait que les billes forment une partie de caractère imprimé ayant une certaine orientation ou une orientation perpendiculaire. Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art aux dispositifs et procédés qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemples non limitatifs sans sortir du cadre de l'inven- tion. 1 0 REVENDICATIONS 1. Procédé de commande d'une imprimante à projection de projectiles, du type ayant un canon (96) destiné à tirer les projectiles successivement dans l'espace séparant le canon d'un plateau (20) ayant une zone d'impression afin que des caractères soient formés sur un support placé con- tre le plateau, ledit procédé étant caractérisé en ce qu'il comprend la disposition du canon (96) à distance d'un plan perpendiculaire à la zone d'impression du plateau (20), ce plan étant en dehors de la limite de la zone d'impres- sion, et le déplacement du canon afin qu'il forme des carac- tères par pas successifs, chaque pas de déplacement rappro- chant le canon de la normale à la zone d'impression si bien que chaque projectile tiré successivement assure une impression suivant une trajectoire qui s'écarte de celle d'un projectile tiré précédemment et rebondissant sur le plateau si bien que la collision d'un projectile tiré postérieurement avec un projectile tiré-antérieurement et rebondissant du plan est évitée. 2. Procédé de commande d'une imprimante à projection de projectiles, du type ayant un canon (96) destiné à tirer des projectiles successivement dans l'espace séparant le canon d'un plateau (20) ayant une zone d'impression des- tinée à la formation de caractères sur un support placé contre le plateau, ledit procédé étant caractérisé en ce qu'il comprend la disposition du canon (96) à distance au-dessus d'un plan horizontal perpendiculaire à la zone d'impression et placé au-dessus de la limite de cette zone d'impression, et le déplacement du canon afin qu'il forme des caractères par pas successifs, chaque pas de déplace- ment en direction verticale s'effectuant de bas en haut si bien que chaque projectile tiré successivement assure une impression suivant une direction qui s'écarte de la trajectoire d'un projectile tiré précédemment et rebondis- sant sur le plateau (1). 3. Procédé de commande d'un.e imprimante à projection de projectiles, du type ayant un canon (96) destiné à tirer des projectiles successivement dans l'espace séparant le canon d'un plateau (20) ayant une zone d'impression, afin que des caractères soient formés sur un support placé con- tre le plateau, ledit procédé étant caractérisé en ce qu'il comprend la disposition du canon (96) à distance au-dessous d'un plan horizontal perpendiculaire à la zone d'impres- sion et placé au-dessous de la limite de cette zone d'im- pression, et le déplacement du canon afin qu'il forme des caractères par pas successifs, chaque pas de déplacement en direction verticale étant effectué de haut en bas si bien que chaque projectile tiré successivement assure une impression suivant une direction qui s'écarte de celle d'un projectile tiré précédemment et rebondissant sur le plateau (20). 4. Procédé de commande d'une imprimante à projection de projectiles, du type ayant un canon (96) destiné à tirer des projectiles successivement dans l'espace séparant le canon d'un plateau (20) ayant une zone d'impression afin qu des caractères soient formés sur un support placé contre le plateau, ledit procédé étant caractérisé en ce qu'il comprend la disposition du canon (96) à distance à gauche d'un plan vertical perpendiculaire à la zone d'impression et disposé à gauche de cette zone d'impression, et le dépla cement du canon afin qu'il forme des caractères par pas successifs, chaque pas en direction horizontale étant réali de droite à gauche, si bien que chaque projectile tiré successivement assure une impression dans une direction qui s'écarte de celle d'un projectile tiré précédemment et rebondissant sur le plateau (20). 5. Procédé de commande d'une imprimante à projection de projectiles, du type qui comprend un canon (96) destiné à tirer des projectiles successivement dans l'espace sépa- rant le canon d'un plateau (20) ayant une zone d'impres- sion afin que les caractères soient formés sur un support placé contre le plateau, ledit procédé étant caractérisé en ce qu'il comprend la disposition du canon (96) à distance à droite d'un plan vertical perpendiculaire à la zone d'impression et placé à droite de celle-ci, et le déplace- ment du canon afin qu'il forme des caractères par pas su - cessifs, chaque pas en direction horizontale correspondant à un déplacement de gauche à droite, si bien que chaque projectile tiré successivement assure une impression suivant une direction qui s'écarte de celle d'un projectile tiré antérieurement et rebondissant sur le plateau (20).