Brevet FR2570987A1 — publié le 19860404

TETE D'IMPRESSION A AIGUILLES La présente invention a pour objet une tête d'impression à aiguilles, permettant l'impression de caractères alphanumériques à l'aide de matrices de points, destinée en particulier, mais non exclusivement aux petites imprimantes dans lesquelles la tête est mobile par rapport au support d'impression. Les imprimantes à aiguilles sont bien connues et fabriquées par de grands constructeurs. Dans les machines d'une certaine importance, le bloc d'impression comprend un ensemble de têtes à aiguilles dont chacune comprend sept ou neuf aiguilles réparties en une colonne verticale, les aiguilles venant frapper le support, généralement en papier, à travers un ruban encreur. Chaque aiguille est commandée par un électroaimant lui-même sous la dépendance d'un circuit logique interne à la machine, le circuit logique étant lui-même commandé par une unité centrale d'ordinateur par exemple. Dans les grosses imprimantes et dans certaines petites imprimantes, les aiguilles d'une tête sont disposées sur un support plan de manière à former une sorte d'éventail. Une telle disposition n'est pas souhaitable sur les imprimantes de petites dimensions où il importe que la tête d'impression, mobile occupe une place minimale. A cet effet, on a développé depuis plusieurs années des têtes d'impression à structure cylindrique ou plus généralement à symétrie de révolution dans lesquelles les solénoldes sont disposés concentriquement à l'axe de la tête.Si cette disposition permet de réduire l'encombrement, elle se traduit par une difficulté supplémentaire en ce qui concerne les aiguilles qu ne se trouvent plus, comme précédemment dans un même plan et travaillent dans des conditions plus difficiles d'où une épaisseur minimale de la tête afin que les courbures imposées aux aiguilles soient acceptables. Les aiguilles constituent les parties de la tête se déplaçant mécaniquement aux vitesses les plus élevées. De plus, elles travaillent toujours dans un milieu abrasif constitué par un mélange d'encre et de poussière de papier. L'usure rapide qui en résulte se traduit par une écriture floue ou incomplète, certaines aiguilles n'imprimant plus. Les aiguilles doivent suivre un trajet courbe entre le palier avant généralement à rubis et la pièce de guidage arrière. Il en résulte qu'au bout d'un certain temps qui peut être estimé à l.QOO heures environ les têtes d'impression sont hors d'usage. Ce temps est bien inférieur à la durée de vie de l'électronique associée. Or, les fabricants de ces machines sont le plus souvent éloignés et les utilisateurs rencontrent des difficultés à s'approvisionner en têtes de rechange. La machine peut ainsi se trouver immobilisée par l'absence d'une simple pièce. Un premier objet de la présente invention est une tête d'impression à aiguilles qui soit compatible avec le matériel existant et qui puisse être montée sur celui-ci quel que soit son type. Comme il a été signalé ci-dessus, afin que la courbure des aiguilles ne soit pas trop prononcée et que par suite les aiguilles puissent se déplacer sans se coincer, les têtes actuellement sur le marché présentent une épaisseur relativement importante et, par exemple de 59 mm. il en résulte un accroissement du poids et de l'inertie de ces têtes. Un second objet de la présente invention est une tête d'impression qui présente une épaisseur réduite par rapport aux têtes connues sans qu'il se produise de coincements d'aiguilles. Selon lg présente invention, la tête d'impression à aiguilles comprenant une pluralité d'aiguilles dont chacune est actionnée par une palette d'électroaimant , l'extrêmité avant d'une aiguille coulissant dans un palier, l'extrêmité arrière coulissant sous l'action des palettes dans une pièce de guidage renfermant un ressort de rappel pour chaque aiguille est caractérisée en ce que la pièce de guidage est munie d'une pluralité d'ouvertures réparties en ellipse. Ainsi, la pièce de guidage constitue pour les aiguilles une transition pour le passage des aiguilles d'une structure circulaire à une structure linéaire. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaitront au cours de la description qui va suivre d'un mode particulier de réalisation, donné uniquement à titre d'exemple non limitatif, en regard des dessins qui représentent: - La Fig.1, une vue en perspective par l'arrière d'une tête selon l'invention; - La Fig.2, une vue en bout de la pièce de guidage; - La Fig.3, une coupe selon la ligne III-III de la Fig.2; - La Fig.4, une vue par dessus de la tête; - La Fig.5, un second mode de réalisation du guidage. Sur la Fig.1, on distingue de la droite vers la gauche, le palier à rubis comprenant plusieurs trous permettant le passage des aiguilles,les trous pouvant, par exemple être au nombre de sept ou neuf, le canon 2 faisant saillie à partir du corps cylindrique 3 et formant avec celui-ci un épaulement contre lequel vient se fixer le circuit imprimé 4 relié, d'une part aux circuits logiques de l'imprimante et, d'autre part aux solénoïdes 6 concentriques à l'axe de la tête. L'ensemble est fermé par un couvercle 9 venant s'enclipser dans la pièce de guidage 7. Dans le corps creux cylindrique 3 sont prévues des fentes longitudinales 5 évitant les interférences magnétiques entre les solénoldes 6. La pièce de guidage 7 peut être une pièce cylindrique creuse comprenant au moins une plaque qui, comme celà apparat sur les Figs 2 et 3 est percée d'autant de trous 10 qu'il y a d'aiguilles 11. Selon une caractéristique de l'invention, ces trous -sont répartis selon une ellipse qui constitue un premier guidage entre la disposition circulaire -des talons d'aiguilles 12 qui apparat mieux sur la. Fig.4 et la disposition linéaire des trous dans le palier 1. Comme celà apparaît plus nettement sur la Fig.3, les talons 12 des aiguilles 11 et les ressorts 14 portent contre le disque 7a. Dans une autre forme de réalisation, représentée sur la Fig.5, les ressorts 14 et les talons 12 des aiguilles 11 sont emprisonnés à l'intérieur d'une pièce cylindrique creuse 7 qui, comme le disque 7a est de préférence en P.T.F.E. ou Téflon, matériau dont le coefficient de frottement est particulièrement bas. Sensiblement en face de chaque trou 10 se trouve un trou 13 à travers lequel passe une aiguille 11. Autour de chaque aiguille un ressort de rappel 14 prend appui sur le talon 12. La poussée de l'aiguille par la palette 15 correspondante (Fig.4) se traduit par un déplacement vers l'avant du talon 12 qui comprime le ressort de rappel 14 contre la face de sortie de la pièce de guidage 7. Les trous 13 peuvent être des trous oblongs de préférence répartis en ellipse dont l'excentricité est légèrement supérieure à celle de la première ellipse. Dès que l'action de la palette 15cesse, le ressort 14 ramène l'aiguille 11 dans sa position initiale. La course des aiguilles 11 est ainsi limitée dans les deux sens et ne comprend aucun réglage qui, d'une manière générale nuisent à la fiabilité de l'ensemble. La pièce de guidage peut s'ouvrir ce qui permet de remplacer aisément un ressort. Sur la Fig.4, on distingue une palette 15, les autres n'ayant pas été figurées, les palettes étant attirées par les solénoïdes lorsque ceux-ci- sont alimentés et venant frapper les talons 12 des aiguilles 11 ce qui provoque leur mouvement vers l'avant et un impact du ruban encreur sur le papier. De préférence, les aiguillés sont fabriquées à partir d'un alliage comprenant 2 à 3,' de Nickel, 2 à 3% de chrome, 2 à 5% de fer et de 94 à 89% de tungstène. Cet alliage confère aux aiguilles une grande souplesse mais également une grande résistance à l'usure. Les têtes d'impression qui viennent d'être décrites présentent, par exemple, une épaisseur ( distance entre le couvercle 9 et le palier 1) de 37 mm. ce qui permet une structure très compacte et à faible inertie. Les têtes selon l'invention peuvent être montées sur toutes les petites imprimantes actuellement sur le marché. la seule nécessité d'adaptation à chaque machine consistant en un choix approprié des solénoides qui varient chez chaque constructeur. Il va de soi que de nombreuses variantes peuvent être introduites, notamment par substitution de moyens techniquement équivalents sans sortir pour celà du cadre de l'invention. REVENDICATIONS. 1 Tête d'impression à aiguilles comprenant une pluralité d'aiguilles dont chacune est actionnée par une palette d'électroaimant , l'extrêmité avant d'une aiguille coulissant dans un palier, l'extrêmité arrière coulissant sous l'action des palettes dans une pièce de guidage caractérisée en ce que la pièce de guidage (7,7a) est munie d'une pluralité d'ouvertures (10) réparties en ellipse. 20 Tête d'impression selon la revendication 1, caractérisée en ce que la pièce de guidage (7) est une pièce cylindrique creuse présentant deux faces (7a, 7b) percées de trous (10,13) répartis selon deux ellipses traversées par les aiguilles (11) dont les talons (12) et les ressorts (14) sont emprisonnés à l'intérieur de la pièce (7), un ressort (14) coopérant avec le talon (12) d'une aiguille (11). 30 Tête d'impression selon la revendication 1 , caractérisée en ce que le guidage est assuré par une plaque (7a) contre laquelle prenent appui les ressorts (14) sous l'action des talons (12) des aiguilles (11). 40 Tête d'impression selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que les aiguilles (11) sont constituées par un alliage comprenant 89 à 94% de tungstène, 2 à 5% de fer, 2 à 3% de chrome et 2 à 3% de nickel.