Brevet FR2503044A1 — publié le 19821008

La présente invention concerne l'impression en plusieurs couleurs et plus précisément un mécanisme de déplacement de ruban qui peut être utilisé avec une imprimante du type dans lequel une tête d'impression, en coopération avec un ruban à plusieurs couleurs, se déplace le long d'un support de papier. L'impression en plusieurs couleurs à l'aide de rubans à plusieurs couleurs n'est évidemment pas nouvelle. Des rubans à deux couleurs sont très souvent utilisés dans les machines à écrire ordinaires et de plus en plus la possibilité d'utilisation de plusieurs couleurs est introduite dans les imprimantes de données d'ordinateur à grande vitesse.Les brevets des Etats-Unis d'Amérique nO 4 073 371, 4 088 218, 4 111 293 et 4 236 839 décrivent des exemples de telles imprimantes. Cependant, on a constaté la nécessité d'un procédé perfectionné de changement de couleur destiné aux imprimantes du type dans lequel une tête d'impression, avec son ruban, se déplace le long d'un support de papier. En particulier, on a rencontré le problème du déplacement transversal du ruban dans le chariot indépendamment de sa position. En particulier, il est souhaitable que le changement de couleur soit aussi rapide que possible afin que la couleur puisse être aussi changée à l'intérieur d'une ligne, avec un retard aussi faible que possible. Dans la plupart des imprimantes connues à plusieurs couleurs, arrivant réellement sur le marché, le changement de couleurs est réalisé uniquement aux fins de lignes. L'invention concerne une imprimante à tête mobile mettant en oeuvre un ruban à plusieurs couleurs, dans laquelle la couleur peut être changée à l'intérieur d'une ligne, dans laquelle le déplacement est couplé à un chariot portant la tête, indépendamment de la position du chariot, cette imprimante assurant un changement très rapide de couleur, étant très fiable tout en ayant une construction relativement simple et peu coûteuse. Plus précisément, les imprimantes selon l'invention sont telles que le chariot portant la tête d'impression se déplace le long d'un support de papier et les caractères sont formés par application d'un élément d'impression contre un ruban encreur placé entre la tête et le papier. Le ruban peut être déplacé afin que des parties de couleurs différentes viennent s'aligner sur la tête, sous la commande d'un mécanisme ayant deux électro-aimants excités ou désexcités sélectivement suivant diverses combinaisons. Un dispositif de transformation mécanique, par exemple à tringlerie, transforme les deux déplacements d'entrée en un déplacement de sortie à quatre positions. Ce déplacement de sortie est transmis à un dispositif de positionnement du ruban afin qu'il permette l'utilisation de quatre couleurs différentes. Dans un mode de réalisation, les électro-aimants sont montés directement sur le chariot. Dans un autre mode de réalisation, ils sont fixes et le mécanisme de déplacement transversal comporte un câble passant d'une extrémité du support à l'autre. Le câble passe sur deux poulies montées sur le chariot afin que l'une au moins des poulies soit mobile par rapport à l'autre, en fonction de la longueur libre de câble. Les électro-aimants constituent un dispositif de fixation à commande électromagnétique, monté à chaque extrémité du câble. Chaque dispositif de fixation a un premier et un second état, un changement d'état provoquant un changement prédéterminé correspondant de la longueur libre de câble. Les changements de longueur libre sont différents pour les deux dispositifs de fixation si bien qu'on peut obtenir quatre valeurs différentes des longueurs libres.La poulie mobile sur le chariot est counlée au dispositif de positionnement du ruban afin que la position de celui-ci puisse être modifiée par réglage de la longueur libre du câble, grâce à la commande sélective des dispositifs de fixation à commande électromagnétique. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront mieux de la description qui va suivre, faite en référence aux dessins annexés sur lesquels la figure 1 est une vue en plan d'un mécanisme d'imprimante selon l'invention ; la figure 2 est une vue schématique de l'arrière du chariot de l'imprimante de la figure 1 la figure 3 est une vue de l'arrière d'un chariot d'imprimante selon un autre mode de réalisation de l'invention ; la figure 4 est une vue en plan, avec des parties arrachées, du chariot de la figure 3, suivant les flèches 4 de la figure 3 la figure 5 est une vue arrière d'un autre mode de réalisation de l'invention ; et la figure 6 est un schéma illustrant le fonctionnement du mode de réalisation de la figure 5. Sur les diverses figures, les références identiques désignent des éléments correspondants. Sur les figures 1 et 2, la référence 11 désigne de façon générale un ensemble à chariot qui peut se déplacer le long d'un support 17 d'impression, sur des rails 13 et 15.Le support 17 est représenté sous forme rotative, avec tourillonnement sur un arbre 19, mais il faut noter qu'un support fixe peut aussi être utilisé. Une tête 21 d'impression est montée sur le chariot 11. Elle est représentée sous forme d'une tête à matrice de points, mais il faut noter que d'autres types d'éléments d'impression peuvent aussi être utilisés. Un ruban 25 à plusieurs couleurs est transmis par une cassette 27, la partie de ruban utilisée pendant le fonctionnement se trouvant entre la tête 21 et le support 17. La cassette est enclenchée élastiquement dans un support 29 en forme de berceau qui la retient et qui est articulé afin qu'il puisse pivoter comme indiqué par la référence 31. Un câble 35 est placé parallèlement au support 17, c'est-d-dire dans la direction de déplacement du chariot 11. L'extrémité droite du câble 35, après passage sur une poulie 37, est fixée au noyau d'un électro-aimant 39 monté sur la base (non représentée) de l'imprimante. De manière analogue, l'extrémité gauche du câble 35, après passage sur une poulie 41,est fixée au noyau d'un électro-aimant 43. Les butées des électro-aimants 39 et 43 sont réglées afin que la course de l'électro-aimant 39 soit égale au double de celle de l'électro-aimant 43. Deux poulies fixes 45 et 47 (figure 2) sont montées sur le chariot 11. Une troisième poulie 49 est montée sur un levier 51 afin qu'elle soit mobile par rapport aux deux autres. On note que le câble 35 passe sous la poulie 45, sur la poulie 49 et sous la poulie 47. Le levier 51 est repoussé vers le haut par un ressort 53 qui maintient une tension convenable dans le câble 35. Dans cetarrangement, la partie du câble 35 à gauche du chariot est alignée sur la partie qui se trouve à droite. Ainsi, comme peuvent le noter les hommes du métier, le déplacement longitudinal du chariot 11 le long du support 17 ne provoque pas le déplacement de la poulie mobile 49 par rapport aux poulies fixes 45 et 47.D'autre part, tout changement de la longueur libre du câble 45, provoqué par exemple par l'excitation de l'un ou l'autre des électro-aimants 39 et 43, provoque un déplacement vertical correspondant de la poulie 49, pra- tiquement indépendant de la position du chariot. Une bielle 55 relie le levier 51 au dos du portecassette 29. Ainsi, le déplacement du levier 51 est couplé à la cassette et provoque son pivotement autour de l'articulation 31. Le ruban 25 est un ruban classique, c'est d-dire comprenant quatre bandes parallèles de différentes couleurs. Il faut noter que la commande du pivotement du porte-cassette 29 provoque la mise de bandes de couleurs différentes dans l'alignement des éléments d'impression de la tête 21. Comme noté précédemment, la course de l'électroaimant 39 est de préférence le double de celle de l'électroaimant 43. De cette manière, les mouvements peuvent subir un décodage binaire permettant l'accès à quatre couleurs différentes de la manière suivante. Lorsqu'aucun électroaimant n'est excité, la poulie 49 a sa position la plus élevée. Si seul l'électro-aimant 43 est excité, la poulie 49 est dans une position légèrement inférieure. Si d'autre part, l'électro-aimant 39 est excité seul, la poulie 49 est déplacée vers une position encore plus basse. Enfin, si les deux électro-aimants sont simultanément excités, la poulie 49 prend sa quatrième ou dernière position.Ainsi, quatre couleurs séparées peuvent être utilisées avec cette technique, bien que les éléments de commande, les électroaimants 39 et 43, ne doivent répondre qu'd de simples signaux binaires par tout ou rien. Un avantage de la construction de ce mode de réalisation particulier est que les mécanismes électromagnétiques qui assurent le changement de couleur, c 'est-à-dire les électro-aimants, ne sont pas eux-mêmes montés sur le chariot et n'augmentent donc pas la masse de celui-ci et ne nécessitent pas non plus un câblage souple supplémentaire pour les atteindre. Au contraire, les parties qui se déplacent avec le chariot peuvent avoir une masse relativement faible si bien que le fonctionnement peut être réalisé à vitesse relativement élevée. De manière analogue, comme la commande est essentiellement numérique, la fiabilité du circuit de commande est élevée puisqu'une conversion numérique-analogique effective est réalisée mécaniquement par commande différentielle de la longueur libre du câble de commande, par les électro-aimants placés aux deux extrémités. Dans les modes de réalisation des figures 1 et 2, le câble 35 remonte dans le chariot afin qu'il donne directement une composante verticale de déplacement convenant au pivotement de la cassette contenant le ruban. Dans la variante des figures 3 et 4, le câble reste dans un plan horizontal et une came donne la composante verticale convenable de déplacement. Comme les parties du câble de commande qui se trouvent à droite et à gauche se trouvent à la même hauteur, dans ce mode de réalisation, elles sont exactement alignées horizontalement. Cependant, elles ne sont pas parallèles car elles sont décalées dans le sens avant-arrire comme indiqué sur la figure 4. La partie du câble de commande provenant de la droite du chariot porte la référence 35A. Elle passe d'abord sur une poulie folle 61 fixée au chariot 11. Ensuite, le câble passe sur une poulie mobile 63. Celle-ci est portée par un ensemble 65 ayant un bras qui est articulé sur le chariot en 67 afin qu'il puisse se déplacer dans un plan horizontal. Une second poulie folle 71 est destinée à assurer un alignement déterminé de la partie du câble de commande qui se trouve à gauche du chariot, cette partie portant la référence 35B. Le bras 65 est repoussé vers la droite par un ressort convenable 73 afin que le câble reste sous tension convenable. Bien que les parties gauche et droite du câble ne soient pas alignées dans ce mode de réalisation, elles sont parallèles et sont parallèles à la direction de déplacement du chariot 11 lorsqu'il se déplace le long du support. Ainsi, ce mouvement du chariot ne provoque aucun déplacement de la poulie 63 par rapport aux poulies 61 et 71. En d'autres termes, le déplacement du chariot n'affecte pas la longueur libre du câble. D'autre part, toute variation de la longueur libre du câble provoque un déplacement de la poulie 63, indépendant de la position du chariot. L'extrémité externe du bras 65 porte une surface de came 75 à gradins. Un toucheau 77 à galet monté sur le porte-cassette 29 provoque le déplacement vertical de la cassette, correspondant au déplacement horizontal de la surface 75 de came. Le cas échéant, cette surface peut être réalisée est guidéeséparément du bras 65 afin que celuici ne subisse pas de force verticale, la construction représentée en une seule pièce étant destinée simplement à faciliter la compréhension de l'invention. Comme dans les précédents modes de réalisation, les électro-aimants qui forment les points de fixation des extrémités du câble peuvent être commandés suivant des combinaisons différentes afin qu'ils donnent quatre états différents et en conséquence quatre positions différentes de la poulie mobile 63. Grâce à la surface 75 de came, les quatre positions correspondantes du bras 65 sont transformées en quatre parties différentes du ruban 25 à plusieurs couleurs. Dans les modes de réalisation des figures 1 à 4, la pondération binaire des mouvements d'entrée est obtenue par détermination correspondante des longueurs de course des deux électro-aimants. Ces mouvements différents sont alors combinés linéairement par le système des poulies afin qu'ils donnent quatre positions différentes de sortie. Dans la construction représentée sur la figure 5, la pondération est réalisée mécaniquement, c'est-à-dire par une tringlerie, et les électro-aimants ont des courses égales. On note sur la figure 5 que les deux électroaimants 111 et 113 sont montés sur le chariot 115, par l'intermédiaire d'un sous-châssis 117. L'extrémité droite du levier 119 est articulée au noyau 125 de l'électro-aimant 113. Le point médian du levier 119 est raccordé, par une fente 123 donnant un certain jeu latéral, au noyau 121 de l'électro-aimant 111. Un point du levier 119 se trouvant à mi-chemin entre les deux électro-aimants est repoussé vers le haut par un ressort 127. L'extrémité gauche du levier 119 est raccordée par une bielle 129 au porte-cassette 29 comme dans l'arrangement représenté sur les figures 1 et 2. La combinaison des deux déplacements d'entrée par la tringlerie, donnant quatre positions de sortie, est représentée sur la figure 6. On note que les mouvements se combinent aussi sous forme binaire pondérée et donnent quatre positions séparées de sortie qui sont équidistantes. Comme les mouvements d'entrée sont de type binaire, c'est à-dire que le noyau de chaque électro-aimant est en position haute ou basse, on note que ce système se prête à une commande numérique directe. En outre, des changements de couleur peuvent être exécutés en cours de ligne, grâce à une commande totalement électronique, sans retour à une extrémité ou l'autre de la course du chariot. il est bien entendu que l'invention n'a été décrite et représentée qu'à titre d'exemple préférentiel et qu'on pourra apporter toute équivalence technique dans ses éléments constitutifs sans pour autant sortir de son cadre. REVENDICATIONS 1. imprimante du type dans lequel un chariot (11) portant une tête d'impression se déplace le long d'un support de papier afin qu'elle forme des caractères, par déplacement d'un élément d'impression contre un ruban encreur placé entre la tête et le papier, et l'imprimante comprend un dispositif de déplacement latéral du ruban afin que des parties de couleurs différentes soient alignées sur la tête d'impression, ladite imprimante étant caractérisée en ce que le dispositif de déplacement latéral comporte un mécanisme de combinaison (51, 119) destiné à transformer deux mouvements d'entrée à deux positions en un mouvement de sortie à quatre positions, deux dispositifs générateurs de déplacement (39, 43, 111, 113) de type électromagnétique, destinés à créer les mouvements d'entrée, un dispositif (55, 129) de positionnement variable d'un ruban (25) à plusieurs couleurs entre l'élément d'impres- sion (21) et le support (17), et un dispositif (55, 129) destiné à transmettre le mouvement de sortie du dispositif de combinaison (119) au dispositif de positionnement (29) de manière que la position du ruban par rapport à l'élément d'impression puisse varier par commande des états des dispositifs électromagnétiques générateurs de mouvement (39, 43, 111, 113) 2. Imprimante selon la revendication 1, caractérisée en ce que le mécanisme de combinaison comprend une tringlerie (119) ayant deux points d'entrée et un point de sortie. 3. Imprimante selon la revendication 2, caractérisée en ce que le mouvement de sortie est deux fois plus sensible à un mouvement d'entrée qu'à l'autre si bien qu'elle forme quatre positions de sortie pratiquement régulièrement espacées. 4. Imprimante selon la revendication 3, caractérisée en ce que l'un (111) des dispositifs électromagnétiques générateurs de mouvement est fixé à une barre (119) en un point compris entre le point de fixation de sortie et le point de fixation de l'autre (113) dispositif électromagnétique générateur de mouvement. 5. Imprimante selon la revendication 1, caractérisée en ce que le mécanisme de combinaison comprend un câble (35) disposé de façon générale d'une première extrémité du support (17) à l'autre, au moins deux poulies (45, 49) montées sur le chariot (11) et sur lesquelles le câble passe, l'une au moins (49) des poulies étant mobile par rapport à l'autre d'après la longueur libre du câble, un dispositif de fixation d'une première extrémité du câble, commandé par l'un (39) des électro-aimants afin qu'il ait un premier et un second état, un changement entre le premier et le second état provoquant un changement prédéterminé d'une première valeur de la longueur libre du câble (35), un second dispositif de fixation de l'autre extrémité du câble, commandé par l'autre électro-aimant (43) afin qu'il ait aussi un premier et un second état, un changement entre le premier et le second état du second dispositif de fixation provoquant un changement prédéterminé d'une seconde valeur de la longueur libre du câble, la seconde valeur étant différente de la première, et un dispositif (55) de couplage du dispositif de positionnement (51) à la poulie mobile (49) de manière que la position du ruban par rapport à l'élément d'impression puisse varier indépendamment de la position du chariot (il), par commande des états des dispositifs de fixation. 6. Imprimante du type dans lequel un chariot portant une tête d'impression se déplace le long d'un support de papier afin qu'elle forme des caractères par déplacement d'un élément d'impression contre un ruban encreur placé entre la tête d'impression et le papier, et l'imprimante comprend un dispositif de déplacement latéral du ruban afin que des parw ties de couleurs différentes viennent s'aligner sur la tête d'impression, ladite imprimante étant caractérisée en ce que le dispositif de déplacement latéral comprend deux électro-aimants (111, 113) montés sur le chariot et destinés chacun à provoquer un mouvement d'entrée à deux positions, une tringlerie (119) destinée à transformer la paire de mouvements d'entrée à deux positions en un mouvement de sortie à quatre positions, un dispositif (29) de positionnement variable d'un ruban à plusieurs couleurs entre l'élément d'impression et le support, et un dispositif (129) de couplage du mouvement de sortie de la tringlerie (119) au dispositif de positionnement (29) de manière que la position du ruban par rapport à l'élé- ment d'impression puisse varier par commande des états des dispositifs électromagnétiques générateurs de mouvements. 7 Imprimante du type qui comprend un chariot portant une tête d'impression, le chariot se déplaçant le long d'un support de papier afin qu'elle forme des caractères par déplacement d'un élément d'impression contre le ruban encreur placé entre la tête et le papier; et un dispositif de déplacement latéral du ruban destiné à placer des parties de couleurs différentes dans l'alignement de la tête d'impression, ladite imprimante étant caractérisée en ce que le dispositif de déplacement latéral comporte un câble (35) allant de façon générale d'une première extrémité du support à l'autre, au moins deux poulies (45, 49) montées sur le chariot et sur lesquelles le câble passe, l'une au moins (49) des poulies étant mobile par rapport à l'autre en fonction de la longueur libre de câble, un dispositif (39), à commande électromagnétique de fixation, d'au moins une première extrémité du câble, ce dispositif de fixation ayant un premier et un second état, un changement entre ces deux états provoquant un changement pré- déterminé de la longueur libre du câble, un dispositif (29) de positionnement variable d'un ruban (35) à plusieurs couleurs entre l'élément d'impression et le support, et un dispositif (55) de couplage du dispositif de po sitionnemer.t (29) à la poulie mobile (49) de manière que la position du ruban par rapport à 11 élément d'impression puisse varier indépendamment de la position du chariot, lors de la commande des états du dispositif de fixation. 8. Imprimante du type qui comprend un chariot portant une tête d'impression et destiné à se déplacer le long d'un support de papier afin qu'elle forme des caractères par déplacement d'un élément d'impression contre le ruban encreur placé entre la tête d'impression et le papier; et un dispositif de déplacement latéral du ruban afin que des parties de couleurs différentes viennent s'aligner sur la tête d'impression, ladite imprimante étant caractérisée en ce que le dispositif de déplacement latéral comporte un cible (35) allant de façon générale d'une première extrémité du support à l'autre, au moins deux poulies (45, 49) montées sur le chariot et sur lesquelles le câble passe, l'une au moins (49) des poulies étant mcbile par rapport à l'autre en fonction de la longueur libre de câble, un dispositif (39) à commende électromagnétique de fixation d'une première extrémité de câble, ce dispositif ayant un premier et un second état, un changement de ces états provoquant un changement prédéterminé d'une première valeur de la longueur libre du câble, un second dispositif (43) à commande électromagnétique de fixation de l'autre extrémité du cabale, ayant aussi un premier et un second état, un changement entre ces états du second dispositif de fixation provoquant un changement prédéterminé d'une seconde valeur de la longueur libre du cabale, cette seconde valeur étant différente de la première, un dispositif (29) de positionnement variable d'un ruban à plusieurs couleurs entre l'élément d'impression et le support, et un dispositif (55) de couplage du dispositif de positionnement à la poulie mobile de manière que la position du ruban par rapport à l'élément d'impression puisse varier indépendamment de la position du chariot, par commande des états des dispositifs de fixation. 9. Imprimante selon la revendication 8, caractérisée en ce que le ruban est positionné à des hauteurs différentes afin que des parties de couleurs différentes viennent s'aligner sur l'élément d'impression. 10. Imprimante selon la revendication 9, caractérisée en ce qu'elle comprend deux poulies (45, 47) montées en position fixe sur le chariot, et en ce que la poulie mobile (49) est une troisième poulie montée de manière qu'elle puisse se déplacer en direction verticale, le câble passant sous chacune des deux poulies fixes et sur la troisième poulie qui est placée entre les deux poulies fixes. 11. Imprimante selon la revendication 10, caractérisée en ce que la partie de câble qui se trouve d'un coté du chariot est alignée sur la partie qui se trouve de l'autre côté du chariot. 12. Imprimante selon la revendication 8, caractérisée en ce que la poulie mobile (63) règle la position d'une came (75), et le dispositif de positionnement de ruban com Irrend un toucheau (77) qui règle la position du ruban en forme tion de la position de la came. 13. Imprimante selon la revendication 12, caractérisée en ce que les poulies (61, 63, 71) sont montées dans un plan commun, et les parties de câble placées de part et d'autre du chariot sont parallèles l'une à l'autre et à la direction de déplacement du chariot. 14. Imprimante selon la revendication 8, caractérisée en ce que les deux dispositifs de fixation (39, 43) à commande électromagnétique sont des électro-aimants, et la course de l'un des électro-aimants est égale au double de celle de l'autre. 15. Imprimante du type qui comporte un chariot, portant une tête d'impression et se déplaçant le long d'un support de papier afin que la tête forme des caractères par déplacement d'un élément d'impression contre un ruban encreur placé entre la tête et le papier, et un dispositif de déplacement latéral du ruban afin que des parties de couleurs différentes viennent dans l'slignement de la téte d'impressicn, ladite imprimante étant caractérisée en ce que le dispositif de déplacement latéral comporte un câble (35) allant de façon générale d'une première extrémité du support à l'autre, deux poulies (45, 47) tourillonnant en position fixe sur le chariot et une troisième poulie (49) montée de manière qu'elle soit mobile par rapport aux deux poulies fixes, toutes les poulies étant montées sur le chariot, le câble pas- sant successivement sur une poulie de la paire de poulies fixes, sur la poulie mobile puis sur l'autre poulie de la paire si bien que la position de la poulie mobile est réglée en fonction de la longueur libre de câble, les parties de câble se trouvant de part et d'autre du chariot dotent parallèles l'une à l'autre et à la direction de déplacement du chariot, un dispositif (39) à commande électromagnétique de fixation d'une première extrémité du câble, ce dispositif ayant un premier et un second état, un changement entre ces états provoquant un changement prédéterminé d'une première valeur de la longueur libre du câble, un second dispositif (43) à commande électromagné- tique de fixation de 1' autre extrémité du câble, ce second dispositif ayant aussi un premier et un second états, un changement entre ces états du second dispositif de fixation provoquant un changement prédéterminé d'une seconde valeur de la longueur libre du câble, cette seconde valeur étazrt sensiblement égale au double de la première valeur, un dispositif (29) de positionnement variable d'un ruban à plusieurs couleurs entre l'élément d'impression et le support, et un dispositif (55) de couplage du dispositif de po- sitionnement à la poulie mobile (49) de manière que la position du ruban par rapport à l'élément d'impression puisse varier indépendamment de la position du chariot, par commande des états des dispositifs de fixation.