Brevet FR2541187A1 — publié le 19840824

L'invention concerne une imprimante, et plus particulièrement une imprimante qui sélectionne un caractère par déplacement d'une roue à caractères à l'aide d'un moteur pas à pas. Dans une imprimante antérieure de ce type, lorsque le moteur pas à pas doit être déplacé d'un premier état stable à un autre état stable, une vibration allant en s'atténuant se produit à proximité d'un point de sta- bilité visé Par conséquent, il faut prévoir un temps d'attente suffisant pour absorber la vibration, c'est-à- dire un temps d'amortissement. En conséquence, lorsque le caractère est sur le point d'être choisi par le moteur pas à pas, le temps de travail est long de même, par conséquent, que le temps d'impression. Pour résoudre le problème indiqué ci-dessus, lorsqu'un fonctionnement à grande vitesse est demandé, il a été proposé un dispositif dans lequel un détecteur de position est prévu afin de détecter une position en cours de la roue à caractères et de la renvoyer au moteur pas à pas pour effectuer une commande à boucle fermée. Cependant, un tel dispositif nécessite des éléments, supplémentaires et un circuit de commande complexe,. et il entraîne donc un accroissement de coût. L'invention a pour objet une imprimante peu coûteuse, permettant de réduire le temps de sélection d'un caractère sans utiliser une commande à boucle fermée. L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemples nullement limitatifs et sur lesquels: la figure 1 est une vue en perspective d'une première forme de réalisation de l'imprimante selon l'in- vention; la figure 2 est un schéma simplifié montrant la configuration fondamentale d'un circuit de commande selon l'invention; la figure 3 est un schéma simplifié montrant un détail du circuit de commande; la figure 4 est un schéma du circuit de commande de moteur pas à pas; les figures 5 A et 5 B sont respectivement un diagramme des temps et un diagramme illustrant le fonction- nement d'un rotor; et la figure 6 est un diagramme des temps illus- trant le fonctionnement d'une autre forme de réalisation de l'invention. La figure 1 représente une imprimante comportant une roue à caractères du type marguerite conformément à l'invention L'imprimante comporte un chariot 2 qui peut coulisser et est guidé sur des barres 1 de guidage. Une roue à caractères 3 du type marguerite est montée sur le chariot 2 et frappée par un marteau 4. Un mécanisme 5 d'entraînement de rubans, des- tiné à positionner un ruban encreur et un ruban d'efface- ment (non représenté) dans une position d'impression, est disposé à une extrémité du chariot 2. La roue à caractères 3 est mise en rotation par un moteur pas à pas 6, et le chariot 2 est entraîné par un mécanisme 7 comportant une courroie et une poulie, parallèlement à un cylindre (non représenté), d'un espace- ment de caractère ou de plusieurs espacements à la fois. La référence numérique 8 désigne une plaquette flexible à circuit imprimé qui suit le mouvement du chariot 2 et lui applique une tension d'alimentation et des signaux de commande. La figure 2 est un schéma simplifié d'un cir- cuit de commande La référence numérique 11 désigne un contrôleur auquel un clavier 12 est relié. En appuyant sur les touches disposées sur le clavier 12, on applique des signaux au contrôleur 11 qui, lui-même, commande la roue à caractères 3, le marteau d'impression 4, le mécanisme 5 de translation des rubans et le chariot 2 par l'intermédiaire d'un élément 13 de commande du moteur pas à pas d'entraînement de la roue à caractères, d'un élément 14 de commande du marteau d'impression, d'un élément 15 de commande de translation du ruban et d'un élément 16 de commande du moteur pas à pas d'entraînement du chariot. La figure 3 représente en détail le circuit de commande. Les touches 17 et 18 sont disposées sur le clavier 12 La touche 17 est, par exemple, une touche destinée à l'impression d'un caractère "A" et la touche 18 est une touche d'effacement destinée à indiquer l'effa- cement d'un caractère imprimé. L'enfoncement de la touche est détecté par une matrice 19 de touches qui est reliée à un codeur 20 de touche Le codeur 20 est lui-même connecté à un micro- processeur 22 par l'intermédiaire d'un bus 21 de trans- mission de données. Le microprocesseur 22 comprend un processeur destiné au traitement d'informations, des registres des- tinés à la mémorisation de données numériques, un addi- tionneur destiné à effectuer une opération arithmétique et un contrôleur. Une mémoire morte 23 de mémorisation de micro- instructions de commande séquentielle et une mémoire vive, qui est utilisée comme ligne tampon et comme mémoire de travail, sont connectées extérieurement au micro- processeur 22. Le microprocesseur 22 comporte des bornes de sortie par lesquelles des signaux de commande sont trans- mis à l'élément 15 de pilotage ou de commande de trans- lation des rubans, à l'élément 14 de pilotage du marteau d'impression, à l'élément 13 de pilotage du moteur pas à pas d'entraînement de la roue à caractères et à l'élé- ment 16 de pilotage du moteur pas à pas d'entraînement du chariot - La figure 4 représente en détail l'élément de commande ou de pilotage du moteur pas à pas d'entraîne- ment de la tête Un bloc entouré d'un cadre en traits mixtes représente un moteur pas à pas tétraphasé à enroulements unipolaires Sl à 54 désignent des signaux de phase provenant de lignes de transmission de signaux reliées aux bornes de sortie du microprocesseur 22 Ces signaux sont appliqués à des transistors Tri Tr 4 qui commandent les phases respectives. Des interrupteurs Swl et Sw 2 se ferment lors- que le rotor arrive à proximité d'une position de stabi- lité, afin de réduire le temps d'amortissement Ces in- terrupteurs sont commandés par le microprocesseur 22. Lors d'une opération d'impression, l'une des phases I-IV est excitée pour actionner la roue à caractères à l'aide d'un dispositif d'entraînement monophasé. Chaque caractère correspond à l'une des phases I-IV du moteur pas à pas Par exemple, le caractère "A" correspond à la phase III. Le processus suivi pour une opération normale d'impression sera à présent expliqué en référence aux figures SA et 5 B. Lorsque la touche de caractère, par exemple la touche "A" du clavier 12 est enfoncée, la position de la touche 17 est détectée par la matrice 19 Elle est convertie en un signal électrique par le codeur 20 et ce signal est transmis au microprocesseur 22 par le bus 21 de données. Le microprocesseur 22 calcule le sens de rota- tion et l'angle de rotation de la roue à caractères actuelle de la tête d'impression, par exemple de la posi- tion du caractère "B" à la position du caractère "A". Si l'on suppose que le caractère "B" corres- pond à la phase I du moteur pas à pas et que le caractère "A" correspond à la phase III à un éloignement de deux pas, le microprocesseur 22 détermine un profil de vitesse pour commander le moteur pas à pas 6 en se référant à la mémoire morte 23 et il produit les signaux de phase 51-54. Les transistors Tr 1-Tr 4 sont rendus conducteurs conformément aux signaux 51-54 afin que les phases I-IV soient commandées pour sélectionner le caractère "A". Comme montré sur la figure SA, le signal de phase Si est coupé et le signal de phase 52 est appliqué et lorsque le signal de phase 52 est ensuite coupé, le signal de phase 53 est appliqué et une translation de deux phases a lieu pour sélectionner le caractère "A". Le fonctionnement du rotor sera décrit en référence à la figure 5 B D'un instant auquel le signal de phase Si est coupé à un instant t 1, le fonctionnement est similaire à celui de l'excitation d'une phase, mais l'interrupteur Sw 2 est fermé à l'instant t 1 afin de réduire l'amortissement A un instant t 2 auquel le signal de phase 53 pour l'excitation de la phase III est coupé, des forces contre-électromotrices sont engendrées dans les enroulements des phases 11-IV afin de réduire le courant I O du circuit bouclé, et le rotor est déplacé vers la phase précédente pour atténuer l'oscillation Le moteur est totalement arrêté à un instant t 3. Etant donné que la phase III, qui est la phase à courant stable, n'est pas commandée à l'instant t 3, le moteur pas à pas 6 est habituellement arrêté en un point légèrement écarté du point de stabilité, comme montré sur la figure 5 B, et le sens de l'écart n'est pas défini de façon particulière. Par conséquent, la phase III est commandée. Dans ce cas, si la-ligne du signal de phase 53 est simple- ment excitée, le rotor est déplacé vers le point naturel de stabilité et l'oscillation apparaît. Par conséquent, conformément à l'invention, le temps d'excitation pour la phase III est accru pro- gressivement pendant une période allant de l'instant t 3 à un instant t 4 afin d'augmenter progressivement une force magnétique pour que le rotor soit déplacé sans oscillation vers le point de stabilité naturel. Après que le caractère a été choisi de cette manière, le microprocesseur 22 actionne l'élément 14 de commande du marteau en fonction de l'information d'im- pression afin que le caractère choisi soit imprimé sous une force d'impression déterminée suivant ce caractère choisi Le signal de sortie de l'élément 14 de commande du marteau est indiqué à la ligne 14 de la figure 5 A. De cette manière, l'opération normale d'impres- sion a lieu. Sur la figure 5 B, le niveau de stabilité est indiqué en NS et l'angle de décalage est indiqué en e. Dans la forme de réalisation décrite ci-dessus, les interrupteurs Swl et Sw 2 sont destinés à empêcher l'amortissement du moteur pas à pas 6 En variante, on peut exciter les phases I et III au lieu de fermer l'in- terrupteur Swl et on peut exciter les phases Il et IV au lieu de fermer l'interrupteur Sw 2. La figure 6 montre un diagramme des temps correspondant à ce cas, diagramme sur lequel les phases Il et IV sont excitées simultanément. Dans la forme de réalisation décrite ci-dessus, le moteur de sélection du caractère est un moteur pas à pas tétraphasé à enroulements unipolaires qui-est excité par une seule phase En variante, le moteur pas à pas peut être un moteur autre qu'un moteur tétraphasé, compor- tant des enroulements bipolaires à excitation polyphasée. Comme décrit précédemment, selon l'invention, des forces contreélectromotrices sont engendrées dans les enroulements du moteur pas à pas qui sélectionne le caractère, et 1-e temps d'lexcitation pour la phase pré- déterminée est augmenté ou diminué progressivement afin de réduire le temps mis pour atteindre le point de sta- bilité Par conséquent, le temps de sélection de caractère de l'imprimante est court en raison de la commande à boucle ouverte, et l'imprimante est de réalisation simple et peu coûteuse. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées à l'imprimante décrite et repré- sentée sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1 Imprimante, caractérisée en ce qu'elle comporte une roue ( 3) portant plusieurs caractères, un moteur pas à pas ( 6) comprenant plusieurs enroulements et destiné à entraîner la roue à caractères, des éléments (Swl, Sw 2) destinés à court-circuiter les enroulements du moteur pas à pas autres que l'enroulement utilisé pour arrêter le moteur pas à pas lorsqu'un caractère choisi sur la roue arrive à proximité d'un point visé, et des éléments (Trl-Tr 2) destinés à augmenter progressi- vement la durée d'un signal de commande appliqué à l'en- roulement utilisé pour arrêter le moteur pas à pas. 2 Imprimante selon la revendication 1, carac- térisée en ce qu'une opération de sélection de caractère sur la roue est commandée par une touche (i 7} de caractère d'un clavier ( 12).