[0001] La présente invention concerne les dispositifs électromécaniques d'impression pour
imprimantes du type série-parallèle.
[0002] Les imprimantes de type série-parallèle sont bien connues. Leur tête d'impression
est animée d'un mouvement rectiligne alternatif parallèle aux lignes d'inscription
et comporte n éléments (n entier positif) pouvant imprimer chacun une suite de k points
consécutifs sur une ligne (k entier positif). Pour assurer le déplacement de la tête
d'impression, les imprimantes actuelles utilisent un moteur rotatif couplé à un excentrique
(ou à une came) placé dans une lumière ménagée dans la tête d'impression. En outre,
ces imprimantes comportent un moteur rotatif auxiliaire couplé à un dispositif de
déplacement de. la feuille d'impression, et un circuit de commande des moteurs. Ce
circuit commande les moteurs afin d'animer la tête d'impression d'un mouvement linéaire
alternatif parallèle aux lignes d'inscription et d'avancer la feuille d'impression
dès que l'inscription d'une ligne est terminée. Les deux moteurs et leur circuit de
commande ont pour inconvénient d'être coûteux.
[0003] Par ailleurs il est connu un dispositif d'impression comportant un seul moteur, un
rouleau supportant une feuille, une tête d'impression fixe, des premiers éléments
de transmission transformant le mouvement rotatif généré par le moteur en un mouvement
de rotation du rouleau autour de son axe, pour faire avancer la feuille, et des seconds
éléments de transmission transformant le mouvement rotatif généré par le moteur en
un mouvement alternatif et rectiligne déplaçant le rouleau parallèlement à son axe
et en synchronisme avec son mouvement de rotation. Un tel dispositif est décrit dans
la demande de brevet européen n° 80 400632.8, il a pour inconvénient un accès difficile
à la feuille de papier, la tête d'impression étant fixée au chassis, d'une part, et
d'autre part le rouleau étant relié au chassis par deux systèmes de transmission mécanique,
l'un pour assurer son déplacement alternatif et rectiligne et l'autre pour assurer
sa rotation.
[0004] La présente invention a pour objet un dispositif électromécanique d'impression ayant
pour avantage de n'utiliser qu'un seul moteur rotatif pour commander à la fois l'avance
du papier et le déplacement de la tête d'impression, ce qui entraîne un coût de réalisation
moins élevé, et d'autre part nécessitant seulement une rotation du rouleau, ce qui
permet de simplifier le système le mettant en mouvement afin de pouvoir déplacer facilement
le rouleau pour manipuler la feuille de papier.
[0005] Selon l'invention, un dispositif électromécanique d'impression pour imprimante du
type série-parallèle, comportant : une tête d'impression destinée à imprimer une feuille
; un moteur rotatif ; un rouleau supportant la feuille ; des premiers éléments de
transmission transformant le mouvement rotatif généré par le moteur en un mouvement
de rotation du rouleau autour de son axe, pour faire avancer la feuille, est caractérisé
en ce qu'il comporte des seconds éléments de transmission transformant le mouvement
rotatif généré par le moteur en un mouvement alternatif et rectiligne appliqué à la
tête d'impression, perpendiculaire et synchrone avec le mouvement d'avancement de
la feuille.
[0006] L'invention sera mieux comprise et d'autres caractéristiques apparaîtront à l'aide
de la description et des dessins s'y rapportant sur lesquels :
la figure 1 est un exemple d'un mode de réalisation du dispositif selon l'invention
;
les figures 2 et 3 représentent des éléments du dispositif vus selon des plans de
coupe de la figure 1.
La figure 1 représente un mode de réalisation du dispositif selon l'invention pour
une imprimante thermique du type série-parallèle dont la tête d'impression a la largeur
d'une ligne et est munie de n électrodes (non représentées); chaque électrode pouvant
imprimer deux points par un déplacement de la tête d'impression d'une distance égale
à la moitié de l'intervalle séparant deux électrodes consécutives.
[0007] Ce dispositif comporte un moteur rotatif pas à pas 4, une tête d'impression thermique
1 destinée à imprimer une feuille de papier électro- sensible 2, un rouleau 3 sur
lequel est placé la feuille de papier 2, et des éléments de transmission transformant
le mouvement rotatif imprimé par le moteur 4, d'une part en un mouvement alternatif
rectiligne animant la tête d'impression 1, et d'autre part en un mouvement rotatif
animant le rouleau 3. La direction du mouvement alternatif rectiligne imprimé à la
tête d'impression 1 est y'y. Cette direction est parallèle aux lignes d'inscription
de la feuille 2 et à l'axe de rotation du rouleau 3. Il en résulte qu'une rotation
du rouleau 3 entraîne un déplacement de la feuille de papier dans une direction perpendiculaire
aux lignes d'inscription.
[0008] Le principe mis en oeuvre par les éléments de transmission du dispositif consiste
à synchroniser les mouvements de la tête d'impression 1 et du rouleau 3 afin de permettre
une avance du papier à la fin de l'inscription d'une ligne et avant le début de l'inscription
d'une nouvelle ligne.
[0009] Le déplacement de la tête d'impression 1 est engendré par un excentrique 5 placé
à l'intérieur d'une lumière ménagée dans la tête d'impression 1. En effet, cet excentrique
5 est couplé au moteur 4 par l'intermédiaire d'un axe de transmission 6 qui correspond
à l'axe de rotation de l'excentrique 5 et à l'arbre du moteur 4. Il s'ensuit que l'excentrique
5 transforme le mouvement de rotation pas à pas engendré par le moteur 4 en un mouvement
rectiligne alternatif, de direction y'y, animant la tête d'impression 1. Le déplacement
de la tête d'impression 1 s'effectue d'une première position extrême (position 1)
à une seconde position extrême (position 2). Le pas du moteur 4 est de 90° et le nombre
d'arrêts de ce moteur pendant un cycle du mouvement de translation de la tête d'impression
1 est quatre. Chaque arrêt du moteur correspond à une position extrême de la tête
d'impression 1.
[0010] Les figures 2a, 2b, 2c et 2d permettent de mieux comprendre le mouvement animant
la tête d'impression 1. Sur ces figures, sont représentés la tête d'impression 1,
l'axe de transmission 6, l'excentrique 5, et la section rectangulaire 30 de la lumière
ménagée dans la tête d'impression 1, vus du plan de coupe AA de la figure 1.
[0011] Sur ces figures, il a aussi été représenté un repère orthogonal OX
1y dont l'origine O correspond au centre de la section de l'axe de transmission 6.
Ce repère n'est utilisé que pour faire apparaître le mouvement rotatif de l'excentrique
5. Les instants t
l, t
2, t
3 et t
4 correspondent aux quatre instants auxquels ont lieu l'arrêt du moteur 4 pendant un
cycle du mouvement de translation de la tête d'impression 1.
[0012] La figure 2a correspond à la position de la tête d'impression 1 à l'instant t
l. Cette position est la première position extrême de la tête d'impression 1, c'est
la position 1. Entre les instants t et t
2, l'axe de transmission 6 tourne de 90° et entraîne un déplacement linéaire de la
tête d'impression 1. Ce déplacement a pour amplitude d . A l'instant t
2, l'excentrique 5 et la tête d'impression 1 sont dans la position représentée sur
la figure 2b. Cette position correspond à la seconde position extrême de la tête d'impression
1, c'est la position 2. Entre les instants t
2 et t
3, l'axe de transmission 6 tourne de nouveau de 90°, mais cette rotation ne provoque
pas de translation de la tête d'impression 1. A l'instant t
3, la tête d'impression 1 est donc toujours dans la position 2 comme représenté sur
la figure 2c. Entre les instants t
3 et t
4, l'axe de transmission 6 tourne encore de 90°. Cette fois-ci, la tête d'impression
1 est déplacée de la position 2 à la position 1. A l'instant t
4, la tête d'impression 1 est donc dans la position 1 comme représentée sur la figure
2d. Enfin, entre l'instant t
4 et l'instant t du cycle suivant, a lieu une nouvelle rotation de 90° de l'axe de
transmission 6. A l'instant t
1 du cycle suivant, la position de la tête d'impression 1 est alors de nouveau celle
montrée sur la figure 2a, c'est-à-dire la position 1. Le mouvement cyclique se poursuit
ensuite comme il a été décrit.
[0013] Les électrodes de la tête d'impression 1 sont commandées pour imprimer la feuille
aux instants caractéristiques t
l, t
2, t
3 et t
4 de chaque cycle du mouvement de la tête d'impression 1. En effet, ces instants correspondent
d'une part aux instants d'arrêt de la tête d'impression 1 et d'autre part à des positions
extrêmes de la tête d'impression 1. Pour chaque ligne d'inscription, il est nécessaire
que chaque électrode puisse imprimer deux points différents. La méthode consiste à
donner un premier ordre d'impression aux n électrodes à l'instant t
l, à déplacer la tête d'impression 1 entre les instants t
1 et t
2, à donner un deuxième ordre d'impression aux n électrodes à l'instant t
2, à commander une avance de la feuille d'impression entre les instants t
2 et t
3 de façon à présenter aux n électrodes une ligne d'inscription vierge, et ainsi de
suite. Pour mettre en oeuvre cette méthode à l'aide du seul moteur 4, il a été placé
entre le moteur 4 et le rouleau 3 des éléments de transmission qui transforme le mouvement
rotatif du moteur 4 en un mouvement rotatif n'animant le rouleau 3 qu'entre, d'une
part les instants t
2 et t
31 et d'autre part les instants t
3 et t
4 du cycle de rotation du moteur 4. Ainsi l'avance de la feuille sera commandée entre
la fin de l'inscription de chaque ligne et le début de l'inscription de la ligne suivante.
[0014] Les éléments de transmission qui permettent de mettre en oeuvre cette méthode sont
représentés sur la figure 1. Sur cette figure, il apparaît que le moteur 4 est couplé
au rouleau 3 par l'intermédiaire d'une transmission constituée : d'une première poulie
synchrone 7 dont l'axe de rotation correspond à l'axe 6, et d'une deuxième poulie
synchrone 9 liée à la poulie synchrone 7 par l'intermédiaire de la courroie crantée
8, d'une vis sans fin 11 dont l'axe de rotation 10 de direction x'x correspond à l'axe
de rotation de la poulie 9, d'une roue à dents 12 engrenée à la vis sans fin 11, d'une
roue dentée 13 dont l'axe de rotation 20 correspond à l'axe de rotation de la roue
dentée 12, et d'une roue dentée 14 engrenée à la roue dentée 13 et ayant un axe de
rotation 15 correspondant à l'axe de rotation du rouleau 3.
[0015] la transmission constituée des poulies 7 et 9, de l'axe de transmission 6,de l'axe
de rotation 10, et de la courroie crantée 8, sert à entraîner la vis sans fin 11 dans
un mouvement de rotation autour de l'axe 10. Le rapport de multiplication de cet engrenage
est 1, si bien qu'à une rotation de 90° de l'arbre du moteur 4 correspond une rotation
de 90° de la vis 11. Quant à l'engrenage constitué des roues dentées 13 et 14 et des
axes de transmission 15 et 20, il sert à entraîner le rouleau 3 dans un mouvement
de rotation autour de l'axe 15. A chaque pas d'engrenage de la roue à dents 12 correspond
une rotation du rouleau 3 qui entraîne une avance de la feuille 2 sur une longueur
égale à l'intervalle entre deux lignes d'inscription consécutives.
[0016] L'engrenage relatif à la roue à dents 12 et à la vis sans fin 11 est le plus complexe.
Pour mieux comprendre son fonctionnement cet engrenage a été représenté sur la figure
3, vu du plan de coupe BB de la figure 1.
[0017] La face de la roue à dents 12 qui est vue de ce plan de coupe BB comporte la totalité
des dents d. (i variant de 1 à 32). Ces dents d
i ont une forme cylindrique. Elles sont réparties sur un cercle concentrique à la circonférence
de la roue et s'engrènent successivement dans le filet de la vis sans fin 11. La forme
du filet est alternativement hélicoïdal et circulaire. Le rythme du changement de
forme du filet correspond à un quadrant de la vis 11. En effet, comme représenté sur
la figure 3, le filet de la vis 11 est circulaire sur un quadrant de la vis, hélicoïdal
sur le quadrant suivant, puis circulaire et ainsi de suite. Il peut donc être considéré
que la vis comprend une partie active, constituée des deux quadrants comportant le
filet de forme hélicoïdale, et une partie inactive constituée des deux quadrants comportant
le filet de forme circulaire.Aux pas successifs de rotation de la vis 11 correspondent
alternativement un quadrant comportant le filet de forme circulaire et un quadrant
comportant le filet de forme hélicoïdale. La vis 11 est préalablement positionnée
de façon que la partie active de la vis corresponde à un pas de rotation du moteur
4 ayant lieu, soit entre les instants t
2 et t
3, soit entre les instants t
4 et t
l de chaque cycle de rotation, et que la partie inactive corresponde au pas de rotation
ayant lieu soit entre les instants t
1 et t
2, soit entre les instants t
3 et t
4.
[0018] Ainsi, la vis 11 n'engendre une rotation de la roue à dents 12 et donc une avance
de la feuille 2, qu'entre les instants t
2 et t
3 et qu'entre les instants t
4 et t de chaque cycle de rotation du moteur 4.
[0019] Le fonctionnement du dispositif d'impression selon l'invention pendant un cycle de
rotation du moteur 4 se résume de la façon suivante :
[0020] Instant t
l : la tête d'impression 1 est dans la position 1; les n électrodes sont commandées
pour imprimer au plus n points sur une ligne x de la feuille 3.
[0021] Entre les instants t
1 et t
2 : la tête d'impression 1 est déplacée de la position 1 à la position 2. La feuille
3 n'est pas déplacée.
[0022] Instant t
2 : la tête d'impression 1 est dans la position 2; les n électrodes sont commandées
pour imprimer au plus n points sur la ligne x de la feuille 3.
[0023] Entre les instants t
2 et t
3 : la feuille de papier 3 est avancée. La tête d'impression 1 reste dans la position
2.
[0024] Instant t
3 : la tête d'impression 1 est dans la position 2; les n électrodes sont commandées
pour imprimer au plus n points sur la ligne Z suivant la ligne x.
[0025] Entre les instants t3 et t
4 : La tête d'impression 1 est déplacée de la position 2 à la position 1. La feuille
de papier 3 n'est pas avancée.
[0026] Instant t
4 :la tête d'impression 1 est dans la position 1; les n électrodes sont commandées
pour une nouvelle impression de la ligne z.
[0027] Entre l'instant t
4 et l'instant t
1d'un nouveau cycle de rotation : la tête d'impression 1 reste dans la position 1.
La feuille 3 est avancée.Puis le cycle du mouvement reprend.
[0028] Pour manipuler la feuille de papier 2, par exemple quand on installe un nouveau rouleau
de papier, le rouleau 3 peut facilement être écarté de la tête d'impression 1. Les
roues dentées 13 et 14 constituent un moyen commode pour transmettre un mouvement
de rotation au rouleau 3 tout en permettant de l'écarter de la tête d'impression 1.
[0029] Il est à la portée de l'homme de l'art d'utiliser d'autres éléments pour réaliser
cette transmission d'un mouvement de rotation synchrone, notamment d'utiliser deux
poulies synchrones reliées par une courroie crantée.
[0030] L'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et représentés. En
particulier, il est à la portée de l'homme de l'art de réaliser des engrenages autres
que ceux décrits sans sortir du cadre de l'invention.
1. Dispositif électromécanique d'impression pour imprimante du type série-parallèle,
comportant : une tête d'impression (1) destinée à imprimer une feuille (2) ; un moteur
rotatif (4) ; un rouleau (3) supportant la feuille (2) ; des premiers éléments de
transmission transformant le mouvement rotatif généré par le moteur (4) en un mouvement
de rotation du rouleau (3) autour de son axe, pour faire avancer la feuille (2), caractérisé
en ce qu'il comporte des seconds éléments de transmission (5 et 6) transformant le
mouvement rotatif généré par le moteur (4) en un mouvement alternatif et rectiligne
appliqué à la tête d'impression (4), perpendiculaire et synchrone avec le mouvement
d'avancement de la feuille (2).
2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moteur (4) est un
moteur pas à pas; en ce que les seconds éléments de transmission comportent un excentrique
(5) monté sur l'axe du moteur (4) et placé dans une lumière ménagée dans la tête d'impression
(1), en ce que les premiers éléments de transmission comportent un engrenage couplé
au moteur (4) et ne transmettant qu'un pas de rotation sur deux du moteur (4), et
des moyens de transformation du mouvement de rotation transmis par l'engrenage en
un mouvement de rotation appliqué au rouleau (3).
3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'engrenage comporte
: une vis sans fin (11); une roue à dents (12) engrenée à la vis sans fin (11) et
animée d'un mouvement de rotation correspondant au mouvement de rotation transmis
par l'engrenage; et un dispositif de transmission (6, 7, 8, 9 et 10) transmettant
le mouvement de rotation du moteur (4) à la vis sans fin (11), en ce que la vis sans
fin (11) comporte un filet composé de secteurs de forme alternativement circulaire
et hélicoïdale, et en ce que chaque secteur du filet correspond à un pas de rotation
du moteur (4).