CH687377A5 - Imprimante. - Google Patents

Description

  
 



  La présente invention concerne une imprimante munie d'une tête d'impression portée par un chariot déplaçable dans le sens d'écriture d'une ligne. 



  Dans de telles imprimantes dites sérielles, les caractères sont écrits l'un après l'autre durant le déplacement du chariot. Pour que les caractères soient écrits dans la position correcte, le positionnement du chariot est contrôlé par un comptage de ses incréments de déplacement ou pas déterminés par un moteur dit pas-à-pas ou un autre dispositif d'incrémentation du déplacement, tel qu'un disque optique à fenêtres. L'initialisation du comptage des incréments de déplacement est fonction d'une position du chariot détectée par un premier dispositif de détection. La présence ou l'absence d'une feuille de papier est également détectée dans les imprimantes performantes par un deuxième dispositif susceptible de réagir au passage du bord de la feuille.

  L'unité de commande centrale à microprocesseur cale alors le déplacement de la feuille de papier à partir de cette position jusqu'à la position d'écriture de la première ligne. Ces imprimantes connues nécessitent donc au moins deux dispositifs de détection, ce qui rend leur prix de revient élevé, nécessite un câblage important et engendre un encombrement considérable de la zone d'écriture. 



  Le but de la présente invention est de remédier à ces inconvénients et l'invention est caractérisée à cet effet en ce qu'elle comprend un dispositif optique susceptible de déterminer à la fois à la position du chariot, de détecter la présence ou l'absence de papier et déterminer le positionnement d'une feuille de papier engagée dans l'imprimante. 



  Cette disposition permet de faire l'économie d'au moins un capteur, ce qui représente un gain de coût non négligeable. En outre, le câblage et le volume occupé est réduit. Au moins un port d'entrée/sortie sur l'unité de commande centrale est libéré. 



  D'autres avantages ressortent des caractéristiques exprimées dans les revendications dépendantes et de la description exposant ci-après l'invention plus en détail à l'aide de dessins qui représentent, schématiquement et à titre d'exemple, deux modes d'exécution et des variantes. 
 
   La figure 1 représente une vue en plan d'un premier mode d'exécution. 
   La figure 2 est une vue de la face frontale du chariot. 
   La figure 3 illustre les signaux émis par le capteur vers l'unité de commande centrale lors du passage de ladite face frontale. 
   Les figures 4 à 6 illustrent schématiquement des variantes. 
   La figure 7 représente un deuxième mode d'exécution. 
 



  En référence à la figure 1, I'imprimante comprend un bâti 1, un chariot d'impression 2 susceptible d'être déplacé le long d'une barre 3 au moyen d'une courroie crantée 4 montée sur des poulies 5 et 6 et entraînée par un moteur 7. Ce dernier est un moteur pas-à-pas commandé par une unité de commande centrale 8. Le moteur permet donc de déplacer le chariot 2 le long de la ligne d'écriture par incréments de déplacement ou pas discrets. La position du chariot est contrôlée par un comptage de ses incréments de déplacement dans l'unité de commande centrale 8. Typiquement un pas ou incrément de déplacement correspond à 1/300 pouce. 



  Le chariot 2 présente un support 10 portant la tête d'impression 11. Une feuille 15 est amenée dans la zone d'écriture en regard de la tête d'impression grâce à des organes de transport 16 comportant des galets 17 à revêtement en élastomère solidaires d'un arbre 18 entraîné en rotation par un moteur 19 également du type pas-à-pas. L'imprimante comprend en outre un capteur à réflexion 20 monté sur une plaquette 21 fixée au bâti 1. Ce capteur opto-électronique à réflexion est d'un type courant comprenant un émetteur, un récepteur de lumière et une lentille convergente. Il peut par exemple être obtenu dans  le commerce sous la référence SHARP GP25 15.

  Son but est d'une part, de détecter la présence ou l'absence du chariot et d'initialiser la position exacte du chariot lors de la mise en marche de l'imprimante et, d'autre part, de détecter la présence ou l'absence d'une feuille de papier dans l'imprimante et de déterminer la position de la feuille 15 par détection du passage de son bord supérieur lors de l'introduction du papier. 



  En référence à la figure 2, la surface frontale 25 du chariot dirigée vers le capteur à réflexion 20 comprend au centre la tête d'impression 11 avec les éléments d'impression 12 et de chaque côté une surface réfléchissante 26, 27 bordée de deux surfaces absorbantes, non réfléchissantes 28. Ces surfaces 26, 27, 28 sont disposées en regard du capteur 20.

  Tel que visible à la figure 3, le capteur 20 relié à l'unité de commande centrale 8 envoie à cette dernière la succession suivante de signaux électriques en se déplaçant de droite à gauche: aucun signal pendant un certain nombre de pas 31; des signaux pendant 50 pas 32; aucun signal pendant 40 pas 33; pendant un nombre prédéterminé de pas 34 des signaux ou aucun signal de façon indéterminée correspondant au passage de la tête d'impression 11; aucun signal pendant 40 pas 35; des signaux pendant 40 pas 36; et finalement aucun signal pendant 40 pas au moins 37. Les surfaces réfléchissantes 26, 27 constituent donc des fenêtres optiques 32, 36 de largeurs différentes. Le passage de la tête d'impression 11 constitue pour l'unité de commande centrale 8 un état indéterminé.

  En effet, la surface de la tête 11 est normalement cuivrée, donc réfléchissante; mais il est possible que l'encre y déposée rende cette surface plus ou moins absorbante. Pour cette raison, il est nécessaire de placer deux surfaces réfléchissantes 26, 27 sur le chariot, afin que la tête d'impression ne simule pas une fenêtre optique lors du passage de la tête 11. En outre, la largeur de ces surfaces réfléchissantes doit être différente afin de pouvoir les différencier. Ces surfaces peuvent être constituées par des pièces métalliques polies, des miroirs en verre ou en matière plastique colorée par exemple. 



  L'imprimante fonctionne de la manière suivante. Lors de l'enclenchement de l'imprimante, le chariot est amené à gauche en référence à la figure 1 dans une position dite de repos ou de "Parking". Dans cette position, le chariot n'est pas en regard du capteur 20. On procède alors à une opération de détection  du papier. Au cas où il y a un signal de réflexion détecté par le capteur 20, le moteur 19 est mis en marche pour effectuer une éjection de papier. Dans le cas contraire, tel n'est pas nécessaire. Le chariot est ensuite amené à droite à la figure 1 et le capteur 20 procède à la détection des deux fenêtres optiques 32, 36. Le positionnement du chariot est alors exactement défini, puisque l'on connaît la position exacte du capteur optique par rapport à la position de repos qui constitue la position de référence pour toutes les opérations subséquentes que l'imprimante devra effectuer.

   Notons qu'une surface réfléchissante permet de définir exactement la position du chariot et la deuxième surface réfléchissante assure le contrôle de la position définie. Le chariot est ensuite amené à gauche dans sa position de repos par comptage d'un nombre prédéterminé de pas effectué par le moteur pas-à-pas 7. On procède ensuite à l'introduction du papier. Le capteur 20 sert dans ce cas à la détection du bord supérieur de la feuille 15 introduite, ce qui permet un positionnement vertical précis de la feuille 15 par comptage des pas effectué par le moteur pas-à-pas 19. Un seul détecteur 20 permet donc d'une part, de détecter la présence du chariot et du papier et d'autre part, de définir précisément la position du chariot et du papier. 



  La variante illustrée à la figure 4 est une imprimante du même type que celle de la figure 1 avec un chariot 10, une tête d'impression 11, un capteur à réflexion 20 et la feuille 15 représentés schématiquement. Au lieu de présenter deux surfaces réfléchissantes 26, 27, le chariot porte une plaquette 40 munie d'une série de lignes verticales réfléchissantes similaires à celles utilisées dans la convention dite "codes barre" disposées en regard du capteur 20 et qui permettent de définir de façon précise la présence et la position du chariot 10. D'autres types de marques d'identification pourront également être utilisés, telles que des stries. 



  Dans la variante représentée à la figure 5, le capteur est constitué par un émetteur de rayonnement électromagnétique 50, de préférence de la lumière visible, et un récepteur 51 pour ce rayonnement. L'émetteur 50 et le récepteur 51 sont disposés sur le bâti de l'imprimante de telle manière que le chariot 10 puisse librement coulisser sur toute la largeur de l'imprimante. Pour définir la position du chariot ce dernier porte un prolongement 52 s'étendant verticalement de façon à couper le faisceau de rayonnement 53 envoyé  de l'émetteur 50 au récepteur 51. Pour une définition très sûre et univoque de la position, ce prolongement 52 peut présenter une série d'ouvertures. Cet arrangement permet également de détecter la présence et le passage des bords supérieurs, voire inférieur d'une feuille 15. 



  La variante représentée à la figure 6 comporte un émetteur 60 de rayonnement électromagnétique et un récepteur 61 disposé du même côté. Le faisceau de rayonnement 63 est renvoyé de l'un à l'autre par l'intermédiaire d'un prisme 62 ou de deux miroirs. Le prisme 62 est également disposé sur le bâti de l'imprimante de telle façon que la chariot 10 puisse librement coulisser sur toute la largeur de l'imprimante. Son prolongement vertical 52 coupe cependant le faisceau de rayonnement 53 pour permettre la détermination exacte de la position du chariot 10. 



  Selon un second mode d'exécution illustré à la figure 7, un capteur 71 à réflexion optoélectronique avec un émetteur et un récepteur de lumière intégrés est disposé sur le chariot 72 en regard d'éléments géométriques réfléchissants et absorbants permettant: 
 
   a) le positionnement exact du chariot 72, 
   b) la détection d'une feuille de papier 74, 
   c) la commande de mise en place de certaines caractéristiques de fonctionnement de l'imprimante, telles que le type d'écriture, la nature du papier à introduire, I'interligne, la vitesse de communication à un autre équipement électronique, etc. 
 



  L'absence de papier est indiquée par la détection d'une sucession caractéristique de zones réfléchissantes et absorbantes 73. Lorsque le papier est absent et le chariot est placé devant une zone absorbante prédéterminée 78, I'introduction de papier et le passage de son bord supérieur pourront être détecter considérant que la feuille de papier 74 réfléchit la lumière. 



  En plaçant des surfaces réfléchissantes ou striées 75, 76 à gauche et à droite de la course du chariot 72 en dehors de la zone occupée par le papier, il est possible de déterminer exactement la position du chariot 72  même si une feuille de papier 74 et engagée dans l'imprimante. 



  En outre, ce mode d'exécution comprend une rampe de barrettes ou cavaliers 77 pouvant occuper au moins deux positions distinctes en les déplaçant dans le sens vertical pour coopérer avec le capteur 71 en réfléchissant ou non la lumière. Elles donnent ainsi la possibilité de définir d'autres caractéristiques de fonctionnement de l'imprimante. 



  Il est bien entendu que les modes d'exécution et les variantes décrits ci-dessus ne présentent aucun caractère limitatif et qu'ils peuvent recevoir toutes modifications désirables dans le cadre défini par les revendications. Ainsi, la détermination des incréments de déplacement pourra être obtenue au moyen d'un disque tournant à fenêtre coopérant avec un dispositif optique et commandant un moteur électrique conventionnel. 



   La largeur des zones réfléchissantes 26, 27 pourrait être différente de celle décrite ci-dessus. Le nombre de signaux N envoyé à l'unité de commande centrale 8 dépend directement de la largeur des surfaces réfléchissantes et de la fréquence  d'échantillonnage du capteur. Ce nombre N ne doit pas être trop faible. En effet, si N est compris entre 1 et 10, une confusion avec des signaux parasites est toujours possible. Dans la plupart des cas, des valeurs comprisent entre 30 et 100 sont favorables. 

Claims (9)

1. Imprimante munie d'une tête d'impression (11) portée par un chariot (10) déplaçable dans le sens d'écriture d'une ligne, caractérisée en ce qu'elle comprend un dispositif optique (20) susceptible de déterminer à la fois à la position du chariot, de détecter la présence ou l'absence de papier et déterminer le positionnement d'une feuille de papier (15) engagée dans l'imprimante.

2. Imprimante selon la revendication 1, caractérisée en ce que le dispositif optique comprend un émetteur d'un faisceau de rayonnement électromagnétique et un récepteur susceptible de détecter ce faisceau, I'émetteur et le récepteur étant agencés de façon que le faisceau coopère avec la feuille de papier (15) et au moins un élément géométrique (26, 27) permettant de définir la position du chariot.

3.

Imprimante selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que le dispositif optique comprend un capteur à réflexion (20) disposé en regard d'une part, d'au moins une zone réfléchissante permettant de définir la position du chariot (10) et d'autre part, d'une feuille (15) engagée dans l'imprimante.

4. Imprimante selon la revendication 3, caractérisée en ce que le capteur à réflexion (20) est solidaire du bâti (1) de l'imprimante et agencé en regard d'au moins deux zones réfléchissantes (26, 27) prévues sur le chariot (10) et en regard de la feuille de papier (15).

5.

Imprimante selon la revendication 2, caractérisée en ce que l'émetteur (50) et le récepteur (51) sont solidaires du bâti (1) de l'imprimante, le chariot (10) comportant au moins une partie (52) présentant des caractéristiques géométriques prédéterminées destinées à coopérer avec le faisceau de façon à définir la position du chariot.

6. Imprimante selon la revendication 5, caractérisée en ce que le faisceau de rayonnement est renvoyé de l'émetteur (60) vers le récepteur (61) par l'intermédiaire d'un prisme (62) ou d'un dispositif à miroir.

7. Imprimante selon la revendication 3, caractérisée en ce que le capteur à réflexion (71) est disposé sur le chariot (72) en regard d'au moins une zone (75, 76) réfléchissante solidaire du bâti de l'imprimante pour définir la position du chariot (72) et en regard d'une feuille de papier (15) engagée dans l'imprimante.

8.

Imprimante selon la revendication 7, caractérisée en ce qu'elle comprend une rampe de barrettes (77) mobiles pouvant occuper au moins deux positions distinctes pour réfléchir ou non le faisceau provenant du capteur (71) de façon à définir des caractéristiques de fonctionnement de l'imprimante.

9. Imprimante selon la revendication 2, caractérisée en ce qu'elle comporte au moins deux éléments géométriques (26, 27) de largeurs différentes permettant de définir et confirmer la position du chariot (10). 1. Imprimante munie d'une tête d'impression (11) portée par un chariot (10) déplaçable dans le sens d'écriture d'une ligne, caractérisée en ce qu'elle comprend un dispositif optique (20) susceptible de déterminer à la fois à la position du chariot, de détecter la présence ou l'absence de papier et déterminer le positionnement d'une feuille de papier (15) engagée dans l'imprimante. 2. Imprimante selon la revendication 1, caractérisée en ce que le dispositif optique comprend un émetteur d'un faisceau de rayonnement électromagnétique et un récepteur susceptible de détecter ce faisceau, I'émetteur et le récepteur étant agencés de façon que le faisceau coopère avec la feuille de papier (15) et au moins un élément géométrique (26, 27) permettant de définir la position du chariot. 3.

Imprimante selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que le dispositif optique comprend un capteur à réflexion (20) disposé en regard d'une part, d'au moins une zone réfléchissante permettant de définir la position du chariot (10) et d'autre part, d'une feuille (15) engagée dans l'imprimante. 4. Imprimante selon la revendication 3, caractérisée en ce que le capteur à réflexion (20) est solidaire du bâti (1) de l'imprimante et agencé en regard d'au moins deux zones réfléchissantes (26, 27) prévues sur le chariot (10) et en regard de la feuille de papier (15). 5.

Imprimante selon la revendication 2, caractérisée en ce que l'émetteur (50) et le récepteur (51) sont solidaires du bâti (1) de l'imprimante, le chariot (10) comportant au moins une partie (52) présentant des caractéristiques géométriques prédéterminées destinées à coopérer avec le faisceau de façon à définir la position du chariot. 6. Imprimante selon la revendication 5, caractérisée en ce que le faisceau de rayonnement est renvoyé de l'émetteur (60) vers le récepteur (61) par l'intermédiaire d'un prisme (62) ou d'un dispositif à miroir. 7. Imprimante selon la revendication 3, caractérisée en ce que le capteur à réflexion (71) est disposé sur le chariot (72) en regard d'au moins une zone (75, 76) réfléchissante solidaire du bâti de l'imprimante pour définir la position du chariot (72) et en regard d'une feuille de papier (15) engagée dans l'imprimante. 8.

Imprimante selon la revendication 7, caractérisée en ce qu'elle comprend une rampe de barrettes (77) mobiles pouvant occuper au moins deux positions distinctes pour réfléchir ou non le faisceau provenant du capteur (71) de façon à définir des caractéristiques de fonctionnement de l'imprimante. 9. Imprimante selon la revendication 2, caractérisée en ce qu'elle comporte au moins deux éléments géométriques (26, 27) de largeurs différentes permettant de définir et confirmer la position du chariot (10).