Brevet FR2527141A1 — publié le 19831125

PROCEDE D'ENTRAINEMENT D'ENREGISTREURS A PLUMES La présente invention se rapporte à un procédé d'entraînement d'un enregistreur à plumes, comme par exemple un traceur de courbes, une imprimante graphique ou une impri- mante alphanumérique. On connait jusqu'à maintenant des enregistreurs à plu- mes multicolores ayant un certain nombre de plumes portant des encres de différentes couleurs et pouvant être choisies en succession pour des couleurs souhaitées de l'encre afin d'effectuer une impression multicolore Un tel enregistreur à plumes multicolore est désavantageux parce qu'il contient un chariot qui est grand et lourd pour déplacer les plumes Pour éliminer cette difficulté, on a développé un mécanisme sélec- teur comprenant un tambour supportant un certain nombre de plumes et rotatif pour choisir les plumes souhaitées. Pour mettre le chariot en marche, lorsque l'on débute l'opération d'impression, le chariot doit être placé d'abord en une position d'arrêt et ensuite à une position de repos. Pour établir la position d'arrêt, l'enregistreur à plumes selon l'art antérieur comprend un photo-interrupteur ou opto- isolateur pour détecter le chariot et l'arrêter Cependant, l'optoisolateur est coûteux et doit être placé avec une très grande précision. La présente invention a pour objet un procédé d'entraînement d'un enregistreur à plumes comprenant un cha- riot, le procédé étant capable de mettre le chariot en marche et de choisir une couleur souhaitée sans prévoir de photo- interrupteur ou d'opto-isolateur. Selon la présente invention, l'objet ci-dessus peut être atteint en déplaçant un chariot en aboutement contre l'une des plaques latérales qui supportent des arbres de gui- dage du chariot pour établir ainsi une position d'arrêt pour la mise en marche, et en donnant au chariot un mouvement al- ternatif sur un intervalle hors de contact avec ladite pre- mière desdites plaques latérales pour un choix de la couleur. Avec l'agencement de l'invention, le chariot peut être mis en marche sans aucun moyen spécial et la phase d'un moteur pas à pas pour entraîner le chariot et la position de ce dernier sont maintenus en relation constante en tout moment Par conséquent, les enregistreurs à plumes peuvent avoir une construction plus simple et peuvent être fabriqués en un pro- cessus plus simple Le procédé d'entraînement d'un enregis- treur à plumes selon la présente invention permet d'imprimer des motifs graphiques et des caractères avec précision. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront plus clairement à la lecture de la description qui va suivre d'un exemple de réalisation, donné à titre indicatif mais nullement limitatif en référence aux dessins annexés dans lesquels la figure 1 est une vue en perspectif fragmentaire d'un enregistreur à plumes conventionnel; les figures 2 (A) et 2 (B) sont des schémas illustrant les mouvements d'un chariot dans l'enregistreur à plumes de la figure 1; la figure 3 est une vue en élévation latérale fragmen- taire du chariot-, montrant la région dans laquelle le chariot est mobile; la figure 4 est une vue en élévation latérale fragmen- taire du chariot, expliquant un procédé d'entraînement d'un enregistreur à plumes selon la présente invention; les figures 5 (A) et 5 (B) sont des schémas montrant les mouvements du chariot de la figure 4; et la figure 6 est un organigramme montrant les opéra- tions d'un micro-calculateur de la figure 4 - La figure 1 montre un enregistreur multicolore à plu- mes conventionnel comprenant des cadres latéraux 1, 2, des arbres de guidage 3, 4, un chariot 5, une feuille de papier d'impression 6, une corde ou un câble 7, des poulies 8 un moteur pas à pas 9, une poulie d'entra nement 10, un rouleau il, un tambour rotatif 12, des plaques latérales avant et ar- rière 14, 15, une roue dentée 16, un certain nombre d'unité formant plumes 17, des ressorts à lame 18, un marteau 19, un arbre 20 du marteau, une fente 21, une came de repérage de *dent 22, un linguet 23 pour empêcher la roue dentée 16 de. tourner vers l'arrière, un aimant permanent 24 et un capteur 25. 2 2527141 La construction de l'enregistreur multicolore à plumes sera décrite en plus de détails. Les arbres de guidage 3, 4 s'étendent parallèlement l'un à l'autre entre les cadres latéraux 1, 2 transversale- ment à la feuille de papier d'impression 6 Le chariot 5 est monté coulissant sur les arbres de guidage 3, 4 Les extré- mités du câble 7 sont connectées aux extrémités opposées du chariot 5, et le câble 7 est trainé autour des poulies 8 et forme une boucle autour de la poulie d'entraînement 10 cou- plée au moteur pas à pas 9, dont la rotation est réversible. Le chariot 5 peut être déplacé le long des arbres de guidage 3, 4 dans la direction de 'la flèche A ou B, selon la direction dans laquelle tourne le-moteur pas à pas 9 N Le rouleau 11 sert de base d'impression contre laquel- le le papier d'impression est pressé lors de l'impression et également de moyen d'alimentation en papier Le papier d'impression 6 peut être amené longitudinalement dans une direction ou l'autre, selon la direction de rotation du rou- leau 11. L'arbre rotatif 13 s'étend au-dessus du chariot 5 entre les plaques latérales avant et arrière 14, 15 Le tam- bour rotatif 12 est monté sur l'arbre rotatif 13 pour une corotation La roue dentée 16 est fixée ou fait corps avec le tambour rotatif 12, et le linguet ne lui permet que de tour- ner dans une seule direction Les unités 17 formant plumes sont espacées angulairement de façon équidistante autour de l'arbre rotatif 13, et elles ont des bouts de plume 17 a qui font saillie axialement au-delà de l'extrémité du tambour rotatif 12 vers le papier d'impression 6 Les bouts de plume 17 a sont normalement sollicités par les ressorts à lame 18 pour se déplacer dans une direction s'éloignant du papier d'impression 6 Ainsi, aucun des bouts de plume 17 a n'est maintenu en engagement d'aboutement avec le papier d'impres- sion 6 et effectue une impression en condition normale Quand le marteau 19 disposé dans la fente 21 dans la plaque latéra- le avant 14 est angulairement déplacé en réponse au mouvement tournant de l'arbre 20 du marteau, le marteau 19 fait impact sur l'extrémité arrière en protubérance de l'unité formant plume 17 qui se trouve à la position la plus haute sur le tam- bour rotatif 12, forçant le bout de plume 17 a au-delà du res- sort à lame associé 18 en engagement avec le papier d'impres- sion 6 pour effectuer ainsi une impression. Les unités formant plumes 17 peuvent se composer de feutres de petit diamètre, par exemple imprégniés d'encres non volatiles de différentes couleurs. Quand le chariot 5 se déplace dans la direction de la flèche A lors de la rotation du moteur pas à pas 9, la came de repérage 22 engage finalement -la roue dentée 16 La roue den- tée 16 est angulairement déplacée d'un incrément ou d'une dent à chaque fois qu'elle vient en engagement avec la came 22 Le tambour 12 est également angulairement déplacé pour changer la relation de position entre les unités formant plu- mes 17 et le papier d'impression 6 Le nombre de dents de la roue dentée 16 est N fois plus grand que le nombre d'unités formant plumes, n'étant un nombre naturel En conséquence, à chaque fois que la roue dentée 16 est engagée par la came 22, la roue dentée 16 est angulairement déplacée sur un interval- le angulaire qui est égal à 1/n de la distance entre des uni- tés formant plumes adjacentes 17. L'unité formant plume 17 qui est capable d'imprimer sur le papier d'impression 6 et celle qui est placée à la position la plus haute sur le tambour 12 et qui est frappée par le marteau 19 Lorsqu'il est nécessaire d'utiliser d'autres unités formant plumes se trouvant dans d'autres positions pour une impression, la roue dentée 16 doit âtre engagée par la came 22 plusieurs fois Pour effectuer cela, le chariot 5 a un déplacement alternatif pour répéter le cycle d'engagement et de dégagement entre lacame et la-roue dentée 16 jusqu'à ce que le tambour 12 soit tourné pour choi- sir une unité formant plume souhaitée 17. L'aimant permanent 24 est monté sur la surface péri- phérique du tambour 12 Les unités formant plumes 17 portant des encres de différentes couleurs sont placées par rapport à l'aimant permanent 24 Le capteur 25 est attaché à la plaque latérale 1 et il comprend un interrupteur à lames souples, par exemple, pour détecter l'aimant permanent 24. L'enregistreur à plumes selon l'art antérieur ainsi construit fonctionne comme suit Quand le moteur pas à pas 9 reçoit un certain nombre d'impulsionsr il est entrainé en rotation dans une direction ou dans l'autre selon le nombre d'impulsions appliquées Le chariot 5 est en conséquence déplacé dans la direction de la flèche A ou B sur un intervalle qui dépend du nombre de ces impulsions Le moteur pas à pas 9 reçoit en succession des impulsions pour entraîner le chariot 5 dans la direction de la flèche A ou B sur une distance déterminée par les impul- sions appliquées, et en même temps la feuille de papier d'impression 6 est amenée longitudinalement tandis qu'une unité formant plume choisie 17 est actionnée pour imprimer un motif graphique ou une rangée de caractères ayant une couleur souhaitée sur le papier d'impression 6 Quand l'impression avec l'unité formant plume choisie 17 est terminée, le cha- riot 5 est déplacé dans la direction de la flèche A jusqu'à une position (appelée ci-après "position de repos") o l'uni- té formant plume la plus élevée choisie 17 est espacée du bord du papier d'impression 6 Le chariot 5 est maintenu au repos à la position de repos jusqu'à ce qu'une commande pour choisir une unité formant plume 17 suivante soit reçue. Quand une telle commande est émise, le chariot 5 est encore déplacé dans la direction de la flèche A pour forcer la roue dentée 16 à être engagéepar la came 22 de façon répé- tée jusqu'à ce que l'unité formant plume suivante 17 soit choisie ou amenée à la position la plus haute sur le tambour 12 Après le choix de l'unité formant plume souhaitée 17, le chariot 5 est ramené dans la direction de la flèche B à la -position de repos dans laquelle le chariot 5 reste arrêté jusqu'à ce qu'une commande d'impression suivante soit émise. Afin d'effectuer une bonne impression lors du mouve- ment du chariot 5, il est nécessaire que la position de repos soit établie et que le tambour 12 soit mis en marche, proces- sus appelé "initialisation". Pour l'initialisation, le chariot 5 est déplacé dans la direction de la flèche A jusqu'à ce qu'il soit détecté par un photo-interrupteur ou optoisolateur (non représenté) 6 2527141 composé d'un élément photo-émetteur et d'un photo-détecteur. Quand le chariot 5 est déplacé au-delà de la position o-la roue dentée 16 est engagée par la came 22, le chariot 5 blo- que le trajet lumineux entre l'élément photo-émetteur et-le photodétecteur, ensuite le -photo-interrupteur emet un si- gnal pour arrêter le chariot 5 en position d'arrêt (figure 2 (A)) Quand le chariot 5 atteint la position d'arrêt avant que le nombre d'impulsions fournies au moteur pas à pas 9 soit inférieur à un nombre requis, l'alimentation en impul- sions au moteur pas à pas 9 est supprimée et le moteur pas à pas 9 reste arrêté jusqu'à ce que le nombre requis d'impul- sions-soit atteint (voir a sur la figure 2 (A)). Après l'intervalle pendant lequel le moteur pas à pas 9 est arrêté, le chariot 5 est déplacé d'avant en arrière entre la 'position d'arrêt et une position (P sur la figure 2 (A)) qui en est espacée d'un nombre prédéterminé d'impul- sions dans la direction de la flèche B, faisant ainsi tourner le tambour 12 jusqu'à ce que l'aimant permanent 24 soit détecté par le capteur 25 En réponse à la détection de l'aimant permanent 24, le mouvement alternatif du chariot 5 est arrêté et le tambour 12 est mis en marche Le processus ci-dessus de mise en marche est indiqué en b sur la figure 2 (A). Alors, le chariot 5 est déplacé à la position de repos (c sur la figure 2 (A)), et la mise en marche du chariot 5 est terminée La position de repos est espacée d'une distance fixe de la position d'arrêt, et elle peut être établie en appliquant un certain nombre d'impulsions au moteur pas à pas 9 pour forcer le chariot 5 à-se déplacer de la position d'ar- rêt sur un certain intervalle dans la direction de la flèche Quand une certaine couleur doit être imprimée, le chariot 5 est déplacé de la position de repos dans la direc- tion de la flèche A jusqu'à la position d'arrêt en'réponse à une commande de sélection de couleur, comme cela est indiqué en a sur la figure 2 (B) Alors, le chariot 5 est déplacé de façon alternative et de façon répétée un nombre spécifié de. fois entre la position d'arrêt et la position P pour choisir 7 2527141 l'unité formant plume portant l'encre à la couleur souhaitée, comme cela est illustré en b sur la figure 2 (B) Le nombre de ces mouvements alternatifs du chariot 5 est déterminé par la différence de position entre l'unité formant plume précédem- ment choisie avant la production de la commande de sélection de couleur et l'unité formant plume-à choisir et le tambour 12 est angulairement tourné sur un angle qui correspond à cette différence de position pour choisir l'unité formant plume ayant l'encre de la couleur souhaitée Après le choix de la couleur, le chariot est déplacé à la position de repos o il attend une commande de début d'impression, comme cela est indiqué en c sur la figure 2 (B). Sur la figure 3, l'unité formant plume choisie la plus haute sur le tambour 12 est mobile dans une région S en ré- ponse au mouvement du chariot 5 La région S se compose d'une sous région Sl (appelée ci-après "région d'impression") o l'unité formant plume choisie est capable d'une impression réelle et d'une sous-région 52 (appelée ci-après "région de non impression') o l'unité formant plume choisie est inca- pable d'imprimer L'initialisation ou mise en marche et le choix de couleur ci-dessus sont effectués dans la région de non impression. Avec l'enregistreur à plumes selon l'art antérieur, l'opto-isolateur est prévu pour établir la position d'arrêt du chariot 5 L'opto-isolateur doit être placé entre la posi- tion dans laquelle la roue dentée 16 peut être tournée par la came 22 et la position d'arrêt L'opto-isolateur doit par conséquent être placé dans un petit espace Comme la position d'arrêt sert de référence pour déterminer la position de repos, l'opto-isolateur doit être placé avec une très grande précision. L'opto-isolateur rend l'enregistreur à plumes coûteux et nécessite un processus supplémentaire pour son position- nement précis lors de la fabrication de l'enregistreur à plu- mes, ce processus ajoutant également au prix. La présente invention' sera maintenant décrite en se référant aux figures 4 à 6. La figure 4 illustre un procédé d'entraînement d'un enregistreur à plumes selon l'invention En 26 est désigné un 8 2527141 circuit d'entraînement et en 27 un micro-calculateur Des pièces identiques ou correspondantes sur la figure 4 sont désignées par des chiffres de référence identiques ou corres- pondante sur la figure 3, et ne seront pas décrites en- détail. Sur la figure 4, le chariot 5 est mobile sur une ré- gion S' dans laquelle l'unité formant plume la plus haute choisie 17 sur le tambour 12 est mobile, la région S' se com- posant d'une région d'impression Sl' et d'une région de non impression 52 '. Le micro-calculateur 27 est programmé pour imprimer les caractères et motifs graphiques souhaités sur une feuille de papier d'impression (non représentée) Le micro- calculateur 27 émet une succession d'impulsions en se basant sur le programme, qui sont appliquées par le circuit d'entraînement 26, au moteur pas à pas 9 Le moteur pas à pas 9 est entraîné en rotation dans une direction ou l'autre selon les impulsions appliquées, forçant le chariot 5 à se déplacer dans la direction de la flèche A ou B. On suppose maintenant que le chariot 5 est mobile sur la région S' en 273 incréments ou échelons, et sur la région de non impression 52 ', sur 45 incréments ou échelons. Quand le programme pour les chiffres et caractères souhaités est chargé dans le micro-calculateur 27 et que la commande de début d'impression est émise par le micro- calculateur 27, l'initialisation qui suit est accomplie Le microcalculateur 27 applique, au moteur pas à pas 9, des impulsions successives pour l'initialisation Le mo- teur pas à pas 9 tourne en 273 échelons du mouvement du cha- riot 5 pour permettre à ce dernier de se déplacer de toute position dans la direction de la flèche A Quand le chariot 5 se déplace dans cette direction, la roue dentée 16 est tour- née d'une dent par engagement avec la came 22 Le chariot 5 est de plus déplacé dans la même direction jusqu'à ce qu'il soit arrêté en aboutement contre le cadre latéral 1 Le mo- teur pas à pas 9 continue à tourner jusqu'à ce que toutes les impulsions correspondantes aux 273 échelons aient été appli- quées au moteur pas à pas 9, temps pendant lequel le chariot 9 2527141 est maintenu contre le cadre latéral 1 En conséquence le cadre latéral 1 sert de butée, et la position dans laquelle le chariot 5 est maintenu contre le cadre latéral 1 est éta- blie comme la position d'arrêt. Alors, le chariot 5 reçoit un mouvement alternatif un nombre prédéterminé de fois entre la position d'arrêt et une position P qui en est espacée de 30 échelons dans la direc- tion de la flèche B de la même façon que ce qui a été décrit ci-dessus en se référant à la figure 2 (A), mettant ainsi le tambour 12 en marche Alors, le chariot 5 est amené et arrêté à la position d'arrêt, et il est décalé de 45 échelons dans la direction de la flèche B, ensuite la position-de repos est établie et le chariot 5 est mis en marche L'opération ci- dessus est représentée sur la figure 5 (A). Le micro-calculateur 27 émet alors une commande de sélection de couleur et des impulsions basées sur celle-ci sont appliquées au moteur pas à pas 9 Le chariot 5 est dé- placé-de 43 échelons dans la direction de la flèche A comme le montre la figure 5 (B) pour établir une position Q, qui est espacée de 2 échelons de la position d'arrêt dans la direc- tion de la flèche B La roue dentée 16 peut être engagée par la came 22 à la position Q Le chariot 5 reçoit un mouvement alternatif sur une courbe égale à 30 échelons en un nombre prédéterminé de cycles jusqu'a ce qu'une unité formant plume souhaitée 17 soit choisie Ensuite, le chariot 5 retourne à la position de repos Le micro-calculateur 24 délivre alors une commande de début d'impression et le moteur pas à pas 9 reçoit des impulsions basées sur la commande de début d'im- pression pour imprimer les caractères souhaités ou un chiffre au moyen de l'unité formant plume choisie 17. Après l'opération d'impression avec l'unité formant plume choisie 17, le chariot 5 est déplaçé et retenu à la position de repos Le chariot 5 est alors actionné pour le choix d'une couleur comme le montre la figure 5 (B) sous le contrôle d'une commande suivante de sélection de couleur Le cycle ci-dessus de sélection de couleur et d'impression est répété jusqu'à ce que toutes les données programmées dans le micro-calculateur soient imprimées, moment auquel une com- 2527141 mande de sélection de couleur n'est plus émise tandis que le chariot 5 est à la position de repos. La figure 6 montre un organigramme de l'opération ci- dessus Dans l'organigramme, l'initialisation est effectuée à partir des échelons 28 à 32, et la sélection des couleurs est effectuée des échelons 34 à 38. Avec l'agencement de la présente invention, le cadre latéral 1 (figure 4) est utilisé comme butée formant la posi- tion d'arrêt, et la position de repos est déterminée sur la base de cette position d'arrêt En conséquence, il ne faut ni photo-interrupteur'ni optoisolateur, et la position d'arrêt peut être établie avec précision Pendant l'opération de sélection de couleur (figure 5 (B)), le chariot 5 est maintenu hors d'aboutement contre le cadre latéral 1 parce que la position du chariot 5 et la phase du moteur pas à pas 9 peu- vent être maintenues en relation constante dans une série de cycles d'impression Plus particulièrement, la phase du mo- teur pas à pas 9 et la position du chariot 5 sont statisti- ques avant l'opération d'impression A l'initialisation com- me on peut le voir sur la figure 5 (A), la phase du moteur pas à pas 9 et la position du chariot 5 sont maintenues à une cer- taine relation, qui doit être maintenue subséquemment jusqu'à ce qu'une série de cycles continus d'impression soit finie. S'il n'y avait pas cette relation, la position de repos chan- gerait à chaque fois que le chariot 5 y retournerait et par suite les chiffres multicolores tracés par différentes unités formant plume ne correspondraient pas La relation souhaitée entre la phase du moteur pas à pas 9 et la position du chariot serait très probablement perdue si le chariot 5 était déplacé en aboutement contre le cadre latéral 1 Pendant la séparation des couleurs, par conséquent, le chariot 5 est déplacé d'avant en arrière entre la position Q qui est espa- cée de deux échelons de la position d'arrêt, et la position de repos. Les nombres d'échelons indiqués ci-dessus pour l'ini- tialisation du chariot 5 et le choix des couleurs ne sont donnés qu'à titre d'exemple et ne doivent pas être interpré- tés comme étant limitatifs La présente invention peut il 2527141 s'appliquer à d'autres enregistreurs à plumes à condition que des unités formant plumes sont montées sur des tambours rota- tifs. REVENDICATIONS 1 Procédé d'entraînement d'un enregistreur à plumes comprenant un chariot supportant un tambour rotatif avec un certain nombre d'unités formant plumes qui y sont montées et un moteur pas à pas pour entraîner le chariot à travers une feuille de papier d'impression sur une région d'impression o les unités formant plumes peuvent effectuer une impression et une région de non impression o les unités formant plumes ne peuvent effectuer aucune impression, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes de déplacer ledit chariot ( 5) à une position d'arrêt à une extrémité de ladite région de non impression en faisant tourner ledit moteur pas à pas ( 9) sur un nombre prédéterminé d'incréments, afin d'établir ainsi une relation fixe entre la phase dudit moteur pas à pas et la position dudit chariot; 1 déplacer ledit chariot sur ladite région d'impression pour permettre à une unité formant plume ( 17) choisie d'effectuer l'impression sur la feuille de papier -d'impres- sion en un cycle d'impression; ramener ledit chariot à une position de repos à une extrémité opposée de ladite région de non impression après chaque cycle d'impression; et donner audit chariot un mouvement alternatif dans un intervalle entre ladite position d'arrêt et ladite position de repos tout en déplaçant angulairement ledit tambour rota- tif ( 12) jusqu'à ce qu'une unité formant plume souhaité soit choisie pour un cycle d'impression suivant, ledit intervalle excluant ladite position d'arrêt, de façon que ladite posi- tion de repos puisse être fixe par rapport à ladite position d'arrêt jusqu'à ce que tous les cycles d'impression soient accomplis. 2 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le chariot précité est mobile entre deux cadres laté- raux ( 1, 2), la position d'arrêt précitée étant définie par l'un desdits cadres - 3 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'intervalle précité est espacé de la position d'arrêt précitée d'un nombre prédéterminé d'incréments de mouvement angulaire du moteur pas à pas précité.