Brevet FR2582259A1 — publié le 19861128

La présente invention concerne une imprimante matri- cielle du type à impact destinée à former des caractères, des symboles, etc, selon une configuration de matrice de points. Dans une tête d'impression classique de ce genre, des marteaux d'impression sont supportés de façon à pouvoir tourner perpendiculairement à leurs surfaces principales, et ils comportent des armatures mobiles qui sont montées face à des noyaux de bobines (voir la publication de brevet japonais n 35474/1983). Dans une autre tête d'impression de ce genre, des marteaux d'impression sont supportés de façon à pouvoir tourner dans la direction de leurs surfaces principales. Ce genre de marteau comprend une armature placée face à chaque noyau de bobine. On fabrique le marteau en découpant et en pliant une plaque, et l'armature est formée d'un seul tenant avec le marteau (voir la publication de brevet japonais n 42471/1981). La tête d'impression mentionnée en premier est cons- tituée par un certain nombre de composants et est malcommode à assembler, du fait que les armatures mobiles sont fabriquées indépendamment des marteaux d'impression, et sont ensuite fi- xées de façon rigide aux marteaux. La fabrication de la tête mentionnée en dernier exige un travail considérable, dans la masure o elle nécessite des opérations de découpage, de plia- ge et autres. Dans ces deux genres de tête d'impression, des ressorts à lames, des plaques de pression, des vis ou d'autres éléments similaires sont nécessaires pour supporter les mar- teaux d'impression. Ces têtes d'impression comprennent donc un grand nombre de composants et leur assemblage est malaisé. De plus, il est très difficile de disposer les marteaux très près les uns des autres et de les actionner avec des forces magné- tiques suffisamment grandes. L'invention a pour but de procurer une tête d'impres- sion comportant des marteaux d'impression disposés à faible distance les uns des autres et actionnés avec une force magné- tique suffisamment grande. On atteint le but ci-dessus grâce à une tête d'im- pression prévue pour l'utilisation dans une imprimante du type à impact, comprenant: des éléments d'impression sollicités vers l'arrière par des ressorts de rappel; des marteaux d'im- pression disposés radialement et frappant leurs éléments d'im- pression respectifs; et une culasse placée face aux marteaux d'impression et comportant des noyaux de bobines qui sont dis- posés face aux marteaux respectifs et sur lesquels sont bobi- nées des bobines destinées à actionner les marteaux, cette tête étant caractérisée par le fait qu'elle comporte en outre une plaque de culasse destinée-à renforcer l'efficacité de l'actionnement magnétique des marteaux d'impression. La plaque de culasse comporte des languettes qui s'étendent radialement vers l'intérieur à partir de sa partie périphérique. Les lan- guettes sont disposées en alternance avec les marteaux d'im- pression et à proximité de ceux-ci. La culasse comporte une paroi latérale qui s'étend vers l'arrière parallèlement aux noyaux. La partie périphérique extérieure de la plaque de cu- lasse est en contact avec les surfaces d'extrémités arrière de la paroi latérale. Du fait que les languettes de la plaque de culasse s'étendent entre les marteaux d'impression, le flux magnétique provenant de n'importe quel noyau de bobine suit un circuit ma- gnétique qui passe par le marteau d'impression correspondant et retourne à celui-ci en traversant la culasse. Il existe en outre un second circuitmagnétique qui part du noyau, traverse le marteau, les languettes voisines de la plaque de culasse, la partie périphérique extérieure de la plaque et la culasse, pour revenir au noyau. Les marteaux d'impression qui se pré- sentent sous la forme d'une plaque, peuvent effectuer un dé- placement angulaire dans la direction de leurs surfaces prin- cipales. Même si le flux magnétique se sature à l'intérieur du marteau, le circuit magnétique traversant les languettes voisines de la plaque de culasse est établi. Ainsi, les noyaux attirent les marteaux avec une force suffisamment grande. Les marteaux peuvent donc être actionnés efficacement. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre de modes de réalisation, et en se référant aux dessins annexés sur lesquels: La figure 1 est une représentation en élévation la- térale et partiellement en coupe des parties principales d'une tête d'impression conforme à la présente invention; La figure 2 est une vue par l'arrière de la culasse représentée sur la figure 1; La figure 3 est une vue par l'arrière de la bobine représentée sur la figure 1; La figure 4 est une vue en élévation latérale du côté droit de la bobine représentée sur la figure 3; La figure 5 est une vue en élévation de face du ca- pot de tête représenté sur la figure 1; La figure 6 est une vue en élévation de face du res- sort de pression représenté sur la figure 1; La figure 7 est une vue en élévation latérale du marteau d'impression représenté sur la figure I; La figure 8 est une vue en élévation de face du mar- teau d'impression représenté sur la figure 1; La figure 9 est une vue en élévation de face de la plaque de culasse représentée sur la figure 1; La figure 10 est une vue en élévation de face, avec certaines parties arrachées, de la plaque de culasse représen- tée sur la figure 9, avec certains composants montés sur cette plaque de culasse; La figure 11 est une coupe de parties principales de la tête d'impression représentée sur la figure 1, destinée à montrer la manière selon laquelle le marteau d'impression est actionné; Les figures 12-16 sont des coupes de parties prin- cipales d'autres structures destinées à supporter le marteau d'impression. En considérant la figure 1, on voit une tête d'im- pression qui met en oeuvre le principe de la présente invention. Cette tête comporte un chassis de tête 1 qui est entièrement constitué par une résine synthétique contenant du graphite. Une partie de support de plaque de guidage la fait saillie à partir du centre de la moitié avant du chassis 1. La partie de support la comporte une cavité 2 qui est ouverte à son extrémité infé- rieure. La paroi avant lb de la partie de support la comporte une ouverture lc qui communique avec la cavité 2. La paroi pé- riphérique qui définit l'extrémité avant de la cavité 2 compor- te une gorge verticale 2a, et un guide avant 3 est logé dans la gorge 2a. Le guide 3 est introduit dans la gorge 2a par le dessous de la gorge et il comporte une partie 3a qui fait sail- lie vers l'avant et qui est logée dans l'ouverture lc. La sur- face avant de la partie en saillie 3a et la paroi avant lb du chassis de tête 1 forment un plan commun. La partie en saillie 3a comporte deux rangées de trous de guidage en zigzag 3b dans lesquels les extrémités avant d'éléments d'impression 4, tels que des aiguilles d'impression, sont introduites de façon à pouvoir coulisser. Ce mode de réalisation comprend vingt-quatre éléments d'impression 4 (un seul est représenté). La paroi périphérique qui définit l'extrémité arrière de la cavité 2 comporte une gorge verticale 2b dans laquelle est introduit un guide intermédiaire 5. Au moment de l'assemblage de la tête, on introduit le guide intermédiaire 5 dans la gorge, par des- sous. Le guide intermédiaire 5 comporte vingt-quatre trous de guidage 5a disposes en une configuration elliptique. Les par- ties intermédiaires des éléments d'impression 4 traversent les trous de guidage Sa de façon à pouvoir coulisser. Le chassis de tête 1 comporte en outre un guide ar- rière ld placé derrière la cavité 2 et séparé de celle-ci par une distance donnée, de façon à guider la partie arrière des éléments d'impression 4. Un organe d'accouplement de forme tubulaire, le,fait saillie vers l'arrière à partir du centre du guide d'extrémité arrière ld, qui comporte vingt-quatre trous de guidage if disposés de façon circulaire. Des ressorts de rappel 6 sont montés dans les parties arrière des éléments d'impression 4 qui traversent les trous if. Chaque élément d'impression 4 est ainsi sollicité vers l'arrière. On va maintenant décrire un mécanisme destiné à pmpul- ser les éléments d'impression 4. Une culasse cylindrique 7 (figure 2) est montée derrière le châssis de tête 1. Des noyaux de bobines 7a, en nombre correspondant à celui des éléments d'impression 4 (vingt-quatre dans cet exemple) font saillie vers l'arrière à partir de la culasse 7 et sont disposés en cercle sur la culasse 7. Une bobine 8 (figures 3 et 4) est bo- binée sur chaque noyau 7a, pour actionner le marteau d'impres- sion correspondant (qu'on décrira ultérieurement). Chaque noyau 7a comprend en outre des broches de bornes 9a, 9b qui font saillie vers la surface avant de la culasse 7. Un câble flexi- ble 10 est connecté aux broches 9a et 9b. Des ailettes radiales 7b sont formées en une seule pièce avec la culasse 7, à la pé- riphérie extérieure de cette dernière. L'organe d'accouplement le traverse le centre de la culasse 7 et fait saillie vers l'arrière. Un capot de tête 11 (figure 5) comporte une paroi latérale située face à la surface d'extrémité arrière de la paroi latérale de la culasse 7, qui s'étend parallèlement aux noyaux 7a. La paroi latérale du capot 11 comporte vingt-quatre encoches lia. Le capot 11 comporte un trou central llb que traverse l'organe d'accouplement le. Vingt-quatre saillies de guidage lic sont formées autour du trou central l1b. Un ressort de pression 12 (figure 6) est logé dans le capot 11. Le ressort 12 comporte une partie annulaire 12a qui est disposée sur les saillies l1c, et vingt- quatre parties de ressort en forme de doigts, 12b, qui s'étendent radialement à partir de la partie annulaire 12a. Les extrémités distales des parties de ressort 12b pénètrent dans les encoches lia dans le capot 11. Un amor- tisseur annulaire 13 est logé à l'intérieur des saillies lic. Vingt-quatre marteaux d'impression 14 (figures 7 et 8) sont montés devant les parties de ressort 12b du ressort de pression 12. Chaque marteau 14, ayant une forme telle que celle représentée sur les figures 7 et 8, a été découpé dans une tôle par poinçonnage. Chaque marteau 14 est placé de façon que sa partie d'extrémité intérieure 14a soit logée entre les saillies 11c voisines. Les extrémités arrière des éléments d'impression 4 sont placées face aux extrémités avant respectives des mar- teaux 14. Les parties d'extrémités arrière 14b des marteaux 14 sont introduites dans les encoches lia. Chaque marteau 14 com- porte en son centre une saillie 14c placée face au noyau 7a correspondant. La partie périphérique extérieure 15a d'une plaque de culasse 15 (figure 9) est en contact avec les surfaces d'extrémités arrière de la paroi latérale de la culasse 7. La partie périphérique 15a comporte des encoches 15b placées face aux encoches lia. Les parties d'extrémités extérieures 14b des marteaux 14 sont logées à l'intérieur de leurs encoches lia et b respectives. Des languettes 15c s'étendent radialement vers l'intérieur à partir de la partie périphérique 15a, et elles sont disposées en alternance avec les marteaux 4. En considérant la figure 5, on note que le capot de tête 11 comporte des saillies lld destinées au positionnement de la culasse 7 et de la plaque de culasse 15. Ces saillies ild setlogent dans des encoches de positionnement 7c (figure 2) et dans des encoches de positionnement 15d (figure 9). En considérant la figure 6, on note que des saillies de position- nement 12c sont formées d'un seul tenant avec le ressort de pression 12, du côté du capot de tête 11, et se logent entre les saillies 11c (figure 5). Lorsqu'on assemble la tête d'impression, on introduit le ressort de pression 12 et les marteaux d'impression 14 dans le capot de tête 11. On amène ensuite la surface arrière de la partie périphérique extérieure de la plaque de culasse 15 en contact avec la surface d'extrémité avant de la paroi latérale du capot 11, pour établir la condition représentée sur la fi- gure 10. On amène ensuite la surface avant de la partie péri- phérique extérieure de la plaque de culasse 15 en contact avec la surface d'extrémité arrière de la paroi latérale de la cu- lasse 7. On amène le bord d'un ressort à lame de fixation 16 en contact élastique avec la surface arrière du capot 11. On fait passer une vis 17 à travers le ressort à lame 16, et on la visse dans l'organe d'accouplement le. Les-surfaces d'extré- mités arrière des éléments d'impression 4 sont ainsi en contact avec les surfaces d'extrémités avant des parties d'extrémités intérieures 14a des marteaux 14. Les parties de ressort 12b du ressort de pression 12 poussent les surfaces d'extrémités ar- rière des parties d'extrémités extérieures 14b des marteaux 14, ce qui amène les surfaces d'extrémités avant des parties d'ex- trémités extérieures 14b en contact élastique avec la surface d'extrémité arrière de la paroi latérale de la culasse 7. De cette manière, les marteaux 14 sont montés de façon à pouvoir tourner autour de leurs parties d'extrémités extérieures, dans la direction de leurs surfaces principales. On va maintenant décrire le fonctionnement de l'un des éléments d'impression 4 et de ses composants associés. On notera que tout autre élément d'impression 4 et ses composants associés fonctionnent de la même manière. Lorsque la bobine 8 qui correspond à l'élément d'impression 4 n'est pas alimentée, le marteau d'impression 14 est poussé vers l'arrière, ce qui fait que son extrémité intérieure est en contact élastique avec l'amortisseur 13, sous l'action du ressort de rappel 6 de l'élément d'impression 4. Dans ces conditions, la saillie 14c n'est pas en contact avec le noyau 7a. Lorsque la bobine 8 est alimentée pour exciter le noyau 7a, la saillie 14c du marteau d'impression 14 est attirée vers le noyau et elle vient en con- tact avec lui, comme le montre la figure 11. Ceci déplace vers l'avant la partie d'extrémité intérieure 14a du marteau 14, ce qui pousse en avant l'élément d'impression 4. Le flux magnéti- que provenant du noyau 7a circule à partir de la saillie 14c du marteau-14 vers la culasse 7, en passant par la partie d'ex- trémité extérieure 14b du marteau, et il retourne ensuite vers le noyau 7a. De plus, le flux provenant du noyau 7a passe de la saillie 14c du marteau 14 vers la culasse 7, à travers les languettes 15c voisines et la partie périphérique extérieure 15a de la plaque de culasse 15, et il retourne ensuite vers le noyau 7a. Par conséquent, même si le marteau 14 se présente sous la forme d'une plaque mince et n'a pas une aire de sec- tion droite suffisamment grande, il est actionné avec une at- traction magnétique suffisamment grande pour la percussion de l'élément d'impression 4. On notera que la structure destinée à supporter les marteaux d'impression 14 n'est pas limitée à la structure de l'exemple ci-dessus et qu'on peut employer diverses structures de support comme celles représentées sur les figures 12-16. Dans l'exemple représenté sur la figure 12, une petite saillie 14d est formée à l'extrémité extérieure du marteau d'impres- sion 14. Cette saillie 14b est logée dans un trou 15e qui est formé dans la plaque de culasse 15, de façon que le marteau 14 soit monté de manière tournante. Dans l'exemple représenté sur la figure 13, un élément de réception 15f destiné à recevoir la petite saillie 14d est fabriqué indépendamment et est fixé à la plaque de culasse 15. Dans l'exemple représenté sur la figure 14, une partie 15g courbée perpendiculairement est for- mée d'un seul tenant avec la plaque de culasse 15, de façon à se raccorder à la périphérie extérieure de la plaque 15. La partie courbée 15g est logée dans une encoche en V 14e qui est formée à l'extrémité extérieure du marteau 14. Dans l'exemple représenté sur la figure 15, le bord 15h de la plaque de cu- lasse 15 est logé dans une encoche en V 14f qui est formée dans le marteau 14. Le marteau 14 est ainsi supporté de façon tournante. Dans ce cas, la partie périphérique extérieure de la plaque 15 n'est pas courbée. Dans l'exemple représenté sur la figure 16, une saillie 14g qui est formée à l'extrémité extérieure du marteau 14 porte sur la surface extérieure de la culasse 7. Le marteau 14 peut tourner autour de cette sail- lie. La plaque de culasse 15 comporte une encoche 15j à son extrémité extérieure. La partie d' extrémité extérieure du marteau 14 est logée dans l'encoche 15j et maintenue en posi- tion. Conformément à l'invention, du fait qu'il existe un circuit magnétique qui part du noyau et y revient en traver- sant le marteau d'impression et la culasse, et qu'il existe également un circuit magnétique qui part du noyau et y revient en traversant le marteau d'impression, la plaque de culasse et la culasse, le rendement magnétique est amélioré. Il est donc possible d'obtenir une force suffisamment grande pour action- ner les marteaux. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées au dispositif décrit et représenté, sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATION Tête d'impression caractérisée en ce qu'elle com- prend: un ensemble d'éléments d'impression sollicités vers l'arrière par des ressortsde rappel; des marteaux d'impres- sion disposés radialement et supportés de façon à pouvoir ac- complir un mouvement angulaire autour de leurs extrémités ex- térieures, vers les éléments d'impression; une culasse dis- posée face aux marteaux d'impression et comportant un ensemble de noyaux de bobines sur lesquels des bobines sont bobinées de façon à actionner les marteaux d'impression, ces noyaux étant placés face aux marteaux d'impression, et la culasse compor- tant une paroi latérale qui s'étend vers l'arrière parallèle- ment aux noyaux; et une plaque de culasse comportant un en- semble de languettes qui s'étendent radialement vers l'inté- rieur à partir de sa partie périphérique extérieure, et qui sont disposées en alternance avec les marteaux et près de ceux-ci, la partie périphérique extérieure étant en contact avec la surface d'extrémité arrière de la paroi latérale de la culasse.