FR2477071A1

FR2477071A1 - Imprimante par matrices de points

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Publication number: FR2477071A1
Application number: FR8025589A
Authority: FR
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1978-02-15
Filing date: 1980-11-27
Publication date: 1981-09-04
Also published as: IL56669A0; GB2035905B; DE2936561A1; GB2035905A; BR7906616A; WO1979000627A1; DK432979A; EP0009033A1; SE7908476L

Abstract

L'INVENTION CONCERNE LES IMPRIMANTES PAR MATRICES DE POINTS. ELLE SE RAPPORTE A UNE IMPRIMANTE QUI COMPREND UN NOMBRE ELEVE D'ELEMENTS D'IMPRESSION, ALIGNES SUIVANT UNE DIRECTION INCLINEE PAR RAPPORT A LA DIRECTION D'IMPRESSION, SI BIEN QUE LA RESOLUTION DES CARACTERES PEUT ETRE EXCELLENTE POUR UNE HAUTEUR MAXIMALE DE CARACTERE ET UNE DIMENSION MINIMALE D'ELEMENTS D'IMPRESSION. APPLICATION A L'IMPRESSION DE PETITS CARACTERES JAPONAIS ET CHINOIS.

Description

La présente invention concerne les imprimantes par matrices de points,

destinées à écrire des lettres, des chiffres et d'autres symboles graphiques avec une résolution meilleure que celle qu'on a pu obtenir avec des symboles ayant une hauteur totale inférieure à 4 mm.

En particulier, l'invention concerne des têtes d'impres-

sion ayant des éléments adjacents d'impression dont les

centres sont espacés de la distance imposée par les dia-

mètres des éléments, ceux-ci étant cependant décalés les uns par rapport aux autres à la fois horizontalement et verticalement afin que des lignes séparées visiblement

de points puissent être imprimées sous forme plus rap-

prochée que celle qui peut être obtenue compte tenu

de l'espacement des centres des éléments.

On utilise couramment des imprimantes par

matrices de points, avec les calculatrices et les ordi-

nateurs et d'autres dispositifs à commande électrique pour l'impression d'informations alphanumériques. Les chiffres arabes normaux et les lettres classiques en caractères romains, à la fois majuscules et minuscules, peuvent être imprimés lisiblement avec une matrice ayant 7 x 9 points ou même 5 x 7 points disposés en damier. Un arrangement à 7 x 9 points permet l'impression au maximum de 4 lignes verticales distantes et 5 lignes horizontales distantes lorsque les points ont un espacement maximal,

mais ce petit nombre de lignes ne suffit pas à la forma-

tion d'une reproduction nette et même lisible des 2 000 caractères chinois environ qui sont utilisés le plus

couramment dans l'impression en langue japonaise. Un pou-

voir minimal de résolution d'environ 13 x 13 points est -

nécessaire et l'arrangement a de préférence au moins

17 x 17 points.

Un exemple de tête d'impression n'a pas le nombre total d'éléments d'impression suggéré par la multiplication de ces deux nombres qui définissent l'arrangement. Un arrangement du type 5 x 7 n'a pas cinq colonnes de sept éléments d'impression et un arrangement

de 7 x 9 points n'a pas sept colonnes de neuf éléments.

Au contraire, dans une matrice à espacement normal, for-

mant un dessin de trente-cinq points en damier, une seule colonne verticale de sept éléments d'impression est

utilisée, la tête se déplaçant suivant cinq pas hori-

zontaux élémentaires pour l'impression de l'arrangement à trente-cinq points, une imprimante à 7 x 9 points ayant une tête d'impression n'ayantqu'une seule colonne

verticale de neuf éléments d'impression. La tête d'im-

pression se déplace de sept pas élémentaires horizontale-

ment lors de l'impression d'un arrangement en damier à

soixante-trois points.

Il existe aussi des imprimantes qui forment des matrices à demiespacesdans lesquelles la tête se déplace d'une distance correspondant à la moitié de la largeur d'un point. Cependant, la vitesse de déplacement de la tête appelée vitesse de balayage, est trop grande

pour que des points puissent être imprimés avec recou-

vrement car les éléments d'impression ne peuvent pas

être commandés avec la vitesse nécessaire de répétition.

Les points peuvent *être imprimés pour toutes les posi-

tions qui ne se recouvrent pas. Un inconvénient du fonc-

tionnement d'un appareil mettant en oeuvre une telle matrice à demiespaces est qu'une matrice du type 9 x 7 à demi-espaces ne peut former que trois lignes verticales séparées et non cinq comme lors de l'utilisation d'une

matrice à espace normal.

Le nombre de points ne se recouvrant pas qui peut être formé dans un espace donné est déterminé par

la dimension de l'impression donnée par les éléments.

Les points ont essentiellement une forme circulaire

et le diamètre des éléments d'impression est habituel-

lement la restriction essentielle qui limite la réduc-

tion d'espacement des points. Un exemple avantageux d'éléments d'impression de matrices de points par frappe est une aiguille ou un fil métallique lancé sous forme balistique qui est frappé à une première extrémité par une armature d'un électro-aimant afin qu'il soit proje*té en avant tel une flèche et imprime un point avant rebond facilité par un ressort. Il est essentiel que la frappe du noyau de l'électro-aimant provoque un déplacement

axial de l'aiguille et non simplement son fléchissement.

Le plus petit diamètre d'aiguille pouvant être utilisé pendant un temps acceptable industriellement est d'environ 0,35 mm et habituellement, les parties avant

du nombre complet d'aiguilles, sept ou neuf habituel-

lement, sont supportées côte à côte dans un support de matière convenable, par exemple d'alumine ou de rubis de synthèse, ayant un nombre correspondant de trous très polis et formant une ligne de trôus très rapprochés. Le diamètre de chaque trou est d'environ 0,37 mm et les centres sont séparés de 0,37 mm environ. Des aiguilles

dont le diamètre est inférieur à 0,35 mm environ, jus-

qu'à 0,2 mm environ, ont été utilisées mais elles né-

cessitent un manchon de support qui limite le rappro-

chement possible.

L'espacement des centres des trous adjacents du support détermine la distance entre les centres des points des lignes horizontales adjacentes si bien que

les points adjacents, distants verticalement, ne se -

recouvrent pas notablement et le nombre des lignes pou-

vant être formées dans un espace vertical donné est

ainsi limité. La ligne de trous du support est normale-

ment perpendiculaire à la direction de déplacement par pas élémentaire de la tête d'impression, et elle est donc

normalement verticale.

Dans certaines têtes d'impression, la ligne de trous du support est légèrement inclinée afin que les lettres soient inclinées comme le sont fréquemment les lettres écrites à la main, mais l'espacement des centres des trous du support de ces têtes est suffisamment grand pour que les points formés par les aiguilles adjacentes ne se recouvrent pas notablement. Le brevet britannique

no 1 343 570 décrit un tel arrangement.

L'invention concerne essentiellement une tête d'impression permettant l'impression des symboles chinois utilisés par le peuple japonais et appelés "kanji". De nombreux symboles kanji sont très complexes et nécessitent jusqu'à vingt courses et plus pour un

seul symbole. En outre, le gouvernement japonais a indi-

qué que la hauteur du symbole kanju ne devait pas dépasser

3,7 ram, dans les applicatior courantes des télécommunica-

tions et des ordinateurs. Un caractère kanji se loge nor-

malement dans une zone carrée, et la résolution doit êtrè

à peu près la même en directionshorizontale et verticale.

La limite inférieure de lisibilité, pour le symbole kanji le plus complexe,nécessite une matrice de points

ayant environ 13 x 13 points à espacement normal, pou-

vant former au moins sept lignes horizontales et sept

lignes verticales. Des matrices à meilleure résolu-

tion sont souhaitables afin que la lisibilité soit

accrue.

Selon l'invention, des éléments d'impression d'une tête d'impression par matrices de points sont disposés de manière que les éléments adjacents soient décalés à la fois horizontalement et verticalement les uns par rapport aux autres afin que les centres des lignes horizontales de points soient plus rapprochés que possible lorsque les mêmes éléments forment la

colonne verticale la moins encombrante possible.

- Le fait que les lignes horizontales de points formées par les éléments adjacents d'impression puissent se recouvrir partiellement mais de moins de la moitié, donne aux lignes horizontales une largeur supérieure à la largeur minimale de l'espace blanc entre deux lignes

horizontales, mais il n'est pas nécessaire que cet es-

pace blanc soit aussi large que les lignes imprimées, du moment qu'il est nettement visible commte séparation

entre les lignes. En outre, il existe de nombreux empla-

cements, même dans un symbole kanji complexe, dans lesquels

aucun point n'est nécessaire.

La complexité des symboles kanji rend souhai-

table l'utilisation de matrices à demi-espaces.

La tête peut comporter, au lieu de treize

éléments d'impression au moins dans une tête d'impres-

sion destinée à former chaque symbole entièrement dans un balayage de la page, sept éléments ou plus de types normaux afin que la moitié supérieure ou inférieure de

chaque symbole d'une ligne soit imprimée lors d'un ba-

layage, l'autre moitié étant imprimée lors du balayage

suivant qui peut être effectué en sens inverse. L'im-

pression dans les deux sens est courante et les systèmes à mémoire utilisés dans ces imprimantes peuvent retarder les signaux de mise en action de chaque élément afin

que le décalage horizontal soit compensé.

Des supports séparés peuvent être utilisés pour plusieurs jeux d'aiguilles afin que l'espace soit bien suffisant au logement du dispositif de mise en

action d'un nombre relativement important d'aiguilles.

Les supports séparés de plusieurs aiguilles peuvent être montés de manière décalée avec précision les uns

par rapport aux autres afin que toutes les lignes hori-

zontales soient imprimées dans un seul balayage de la

tête d'impression et sans que le papier ait à se dépla-

cer par pas inférieur à une ligne à la fois.

D'autres caractéristiques et avantages de

l'invention ressortiront mieux de la description qui

va suivre, faite en référence aux dessins annexés sur lesquels

la figure 1 est une perspective d'une impri-

mante par matrices de points réalisée selon l'invention;

la figure 2 est un schéma simplifié d'un élé-

ment d'impression à course balistique, utilisé de façon classique et dans le cadre de l'invention; - la figure 3 représente sous forme agrandie l'extrémité avant de la tête d'impression de la figure 4 et une ligne de points, représentant l'impression d'une ligne horizontale; la figure 4 représente un arrangement d'éléments d'impression de type connu; la figure 5 représente la disposition géomé- trique d'un arrangement d'éléments d'impression selon un mode de réalisation de l'invention; la figure 6 est une élévation latérale d'une aiguille d'impression à course balistique réalisée selon un mode de réalisation de l'invention; et les figures 7A et 7B représentent des variantes de têtes d'impression selon l'invention, ayant deux jeux

d'éléments décalés d'impression.

La figure 1 représente un exemple d'imprimante

il par matrices de points destinée à imprimer des sym-

boles graphiques comprenant des lettres, des chiffres, des signes de ponctuation et d'autressymboles, sur un support d'enregistrement dont l'exemple le plus courant est le papier. Dans l'imprimante 11, le papier 12 passe

sur un cylindre 13 disposé devant une tête 14 d'impression.

Celle-ci se déplace latéralement sur deux tiges de guidage

dont une seule 16 est représentée sur le dessin. Le fonc-

tionnement de la tête d'impression lorsqu'elle imprime des symboleset lorsqu'elle se déplace lé long des tiges de guidage, et le fonctionnement du cylindre qui fait avancer le papier dans l'imprimante 11, sont commandés électriquement, soit à l'aide d'un clavier 17 soit par

des signaux électriques provenant d'autres sources.

Contrairement à une machine à écrire qui im-

prime chaque symbole dans son ensemble en une seule course, une imprimante par matrices de points construit chaque symbole par impression d'un arrangement de points produits chacun à un emplacement particulier par rapport

aux autres points nécessaires à un symbole donné quel-

conque. Les points qui forment un symbole ne sont pas tous imprimés simultanément, sauf les symboles les plus simples tels que le point, mais sont imprimés suivant une séquence particulière. Chaque point est imprimé par un élément d'impression et la séquence d'impression des points dépend de l'emplacement des éléraents d'impression les uns par rapport aux autres. L'extrémité avant ou d'impression de chaque élément se trouve à un emplacement

repéré par la référence 18.

La figure 2 représente un arrangement courant des éléments d'impression. L'élément est formé par un

fil métallique fin ou une aiguille 19 porté par un sup-

port avant 21 à rubis et un guide arrière 22. L'extré-

mité avant 23 de l'aiguille 19 est tournée vers le papier 12, enroulé en partie autour du cylindre 13. Le papier peut être d'un type qui s'assombrit lorsqu'une pression

seule est appliquée, comme dans le cas d'un papier auto-

copiant ou, comme représenté sur la figure 2, il peut s'agir d'un papier normal qui nécessite l'interposition d'un ruban encreur 24 guidé dans l'espace compris entre

le papier 12 et l'extrémité avant de l'aiguille 19.

L'aiguille 19 se déplace vers la gauche dans l'arrangement de la figure 2 lorsqu'elle est frappée par l'armature 26 d'un électro-aimant 27. Ce dernier a un noyau 28 en U formé d'acier faiblement allié ou d'une autre matière faiblement magnétique, alors qu'une bobine

29 de commande est placée autour d'une branche du noyau.

L'armature 26 est articulée à l'extrémité de l'autre branche et est repoussée dans le sens horaire par un ressort 31. L'aiguille 19 est repoussée élastiquement vers la droite par un ressort 32 qui est comprimé entre la plaque 22 et un collier 23 fixé à l'aiguille près de

son extrémité arrière 34.

La faible courbure de l'aiguille 19 est due au fait qu'elle ne constitue que l'une des aiguilles d'un

groupe en comprenant 7 ou 9, disposéesafin que les extré-

mités avant soient alignées et soient parallèles ou aussi

parallèles que possible. Les électro-aimants des diffé-

rentes aiguilles nécessitent beaucoup plus d'espaces si bien que les extrémités arrière des aiguilles s'écartent en arc de cercle afin que la courbure des aiguilles soit

miniLa le.

L'arrangement des aiguilles de la figure 2 est un système à course balistique car chaque aiguille, comme l'aiguille 19, reçoit une force nette de choc appliquée par l'armature 26 lorsque l'électro-aimant 27 associé à l'aiguille est excité. Le déplacement dans le sens anti-horaire de l'armature 26 est limité mais la force due au choc est suffisamment grande pour que

l'aiguille se déplace vers la gauche malgré la compres-

sion croissante et simultanée du ressort 32, jusqu'à ce que l'extrémité avant 23 frappe le ruban 24 et appuie celui-ci contre le papier 12. Le ressort 31 ramène l'armature 26 par pivotement dans le sens horaire juste après le choc contre l'extrémité arrière 34 de l'aiguille 19. Lorsque l'aiguille a parcouru sa course balistique vers l'avant sous l'action de ce choc et a provoqué l'impression d'un point sur le papier 12, l'aiguille rebondit vers la droite, et le retour est facilité par

l'énergie emmagasinée dans le ressort 32.

Les matrices de points peuvent être formées d'autres manières, par exemple par choc non

balistique, par projection d'encre, par décharge élec-

trique ou différemment, mais les systèmes balistiques

sont très utilisés en pratique et on les considère dans.

la description qui suit à titre purement illustratif,

car l'invention n'est pas limitée à cette seule réalisa-

tion. La figure 4 représente sous forme agrandie le support 21 à rubis et les extrémités avant 23a à 23i de neuf aiguilles 19a à 19i. Le support 21 peut être formé d'un rubis synthétique et, selon une technique courante,

il est formé de deux parties 21a et 21b qui sont symé-

- triques l'une de l'autre. Les surfaces de guidage des aiguilles 19a à 19i sont des cavités courbes 36-a à 36i

d'un bord de la partie 21a et des cavités courbes corres-

pondantes 36a' à 36i' du bord en regard de la partie 21b.

Les diamètres des orifices délimités par chaque paire de cavités sont légèrement supérieurs aux diamètres de l'aiguille guidée par la paire correspondante. Par exemple, un diamètre couramment utilisé pour les aiguilles est d'environ 0,35 mm et le diamètre de l'orifice du sup-

port qui loge les aiguilles de cette dimension est de.

0,37 mm. La distance séparant les centres des orifices adjacents est aussi de 0,37 mm, c'est-à-dire que cette

distance correspond à l'espacement des centres des ai-

guilles adjacentes. Il est théoriquement possible que chacune des cavités 36a à 36i et 36a' à 36i' soit en demi-cercle mais il faut alors que la matière du support s'amincisse jusqu'à une largeur nulle au niveau des bords en regard des deux parties 21a et 21b. A ce niveau, la matière s'userait excessivement et les arcs de cercle qui délimitent les cavités sont donc limités à moins de

1800. Cependant, les surfaces courbes qui restent déli-

mitent suffisamment l'espace laissé aux aiguilles 19a à 19i pour que les aiguilles adjacentes ne puissent pas

frotter l'une contre l'autre.

La dimension de chacun des points est détermi-

née approximativement par le diamètre des aiguilles mais la texture de la surface du papier sur laquelle des points sont imprimés rend inexacte la configuration et dans une certaine mesure la dimension des points. Le profil d'un point, indiqué à la loupe, est relativement grossier si bien que la mesure précise du diamètre n'est pas possible. La dimension de chaque point est aussi

affectée par la nature, la dureté et l'épaisseur du pa-

pier ainsi que par le nombre de copies, les conditions ambiantes, la nature du ruban utilisé et l'encre du ruban, ainsi que d'autres paramètres. Ces derniers n'ont pas le même effet sur la dimension des points, et le

facteur le plus important est le diamètre de l'aiguille.

Lorsque la structure connue représentée sur la

figure 4 balaye le papier 12 suivant une ligne perpendi-

culaire à la ligne d'aiguilles 19a à 19i comme indiqué sur la figure 3, et lorsque deux aiguilles 19a et 19c séparées par l'aiguille 19b sont commandées de façon répétée, deux lignes horizontales 37 et 38 de points sont formées avec un espace 39 entre elles. Les points ont un diamètre d'environ 0,35 mm correspondant à la dimension des aiguilles et les centres sont séparés par

0,74 mm. A l'oeil nu, les points d'une ligne ont ten-

dance à se confondre si bien que chacune des lignes 37 et 38 paraît avoir une largeur d'environ 0,35 mm, et l'espace entre les deux lignes est d'environ 0,39 mm. La hauteur maximale d'un symbole imprimé par une structure à neuf aiguilles du type représenté sur la figure 4 est

de 0,37 (N-1) + 0,36 mm soit 2,94 mm environ mais com-

prend au mieux cinq lignes visiblement séparées de points.

Lorsque quatre aiguilles supplémentaires sont ajoutées afin

que sept lignes puissent être imprimées, la hauteur maxi-

male du symbole est de 5,6 mm, c'est-à-dire qu'elle est

bien supérieure à la dimension choisie par le gouverne-

ment japonais comme indiqué précédemment.

La figure 5 représente une analyse géométrique d'une structure modifiée d'impression qui rend possible l'impression d'au moins sept lignes'horizontales dans un espace ayant une hauteur totale de 3,7 mm. Une structure ayant N aiguilles 41A, 41B... 41(N-1), 41N est disposée de manière que les aiguilles soient inclinées avec un angle e par rapport à l'horizontale. Les lignes hachurées

42 et 43 imprimées par les aiguilles 41A et 41C sont in-

diquées. Ces lignes sont représentées avec une largeur constante mais elles sont en réalité formées par des points de la même manière que les lignes 37 et 38 de la figure 3. Toutes les aiguilles ont un même diamètre D et la largeur de chaque ligne est considérée comme égale

à D bien que la largeur puisse en fait différer légère-

ment du diamètre de l'aiguille. La largeur de l'espace 44 compris entre les lignes séparées visiblement les plus proches-42 et 43 est appelée W. La largeur W est inférieure à la largeur D d'une ligne, contrairement à l'espace 39 séparant les lignes

37 et 38 de figure 3, mais l'espace 44 est encore nette-

ment visible, et la visibilité de cet espace est un fac-

teur extrêmement important selon l'invention.

La figure 5 représente un recouvrement vertical V entre deux aiguilles adjacentes 41(N-1) et 41N, et le même recouvrement existe entre les aiguilles adjacentes de chaque paire. La distance entre les centres de deux aiguilles adjacentes, comme indiqué pour les aiguilles 41A et 41B, est égale à X et en conséquence la distance entre les centres des aiguilles d'extrémités 41A et 41N

est égale à (N-1)X.

La distance verticale séparant les centres des aiguilles adjacentes est égale au rayon R de chaque aiguille réduit du recouvrement vertical V, c'est-à-dire 2R-V. Comme D = 2R, la distance verticale peut être écrite sous la forme D-V. La distance verticale totale entre les fentes des aiguilles 41A et 41N est égale à (N-1)(D-V) et la hauteur totale T du symbole le plus haut qui peut être imprimé est: T = (N-l)(D-V) + 2R (1) L'équation (1) peut être réécrite sous les différentes formes:

T = ND - V(N-1) (2)

ou

T = N(D-V) + V (3)

L'angle e est donné par la relation: e = sin- 1 D-V (4) X La largeur.W est:

W = D - 2V (5)

La largeur W d'un espace 44, exprimée sous forme d'un pourcentage de la largeur D d'une ligne 42, est:

W % D - 2V

U = D (100) (6)

Plusieurs exemples numériques montrent l'avan-

tage du décalage des éléments adjacents d'impression à la fois horizontalement ou de façon plus générale dans la direction d'impression, et verticalement ou de façon

générale en direction inclinée (habituellement perpendi-

culairement) à la direction d'impression. Par exemple, lors de l'utilisation de quatorze aiguilles 41A à 41N ayant un diamètre de 0,35 mm qui est le diamètre souvent utilisé actuellement et depuis un certain temps jusqu'à maintenant, et pour un espacement des centres de 0,37 mzii, on peut imprimer sept lignes horizontales séparées dans

un espace ayant une hauteur maximale de 3,7 mm, par déca-

lage des aiguilles adjacentes suivant un angle e d'environ . Cet angle e est considéré comme un angle absolu parce que les lignes d'aiguilles peuvent être inclinées vers le haut à droite comme indiqué sur la figure 5 ou

versle haut à gauche.

Le recouvrement vertical V de deux aiguilles adjacentes quelconques, par exemple les aiguilles 41A et 41B, est d'environ 0,09 mm. L'espace W entre deux lignes de points ou lignes horizontales 42 et 43 imprimées par

une paire quelconque d'aiguilles adjacentes dans un pre-

mier groupe de premières aiguilles comprenant des aiguilles alternées 41A, 41C... est d'environ 0,17 mm soit 47 % environ de la largeur d'une ligne quelconque telle que la ligne 42. Les espaces tels que l'espace 44, entre deux lignes horizontales distantes, peuvent être

remplis par impression de points avec des éléments conve-

nables d'impression d'un second groupe comprenant les éléments 41B, 41D,.. . pouvant chacun imprimer une ligne de points centrée entre deux lignes, de chaque côté de

ces lignes et avec recouvrement de celles-ci.

Lorsque deux points quelconques doivent être imprimés dans une ligne verticale malgré le fait que les aiguilles sont décalées comme représenté sur la figure 5, un certain temps de retard doit être maintenu entre l'impression de ces points alignés verticalement. Lorsque les points alignés verticalement doivent être imprimés par des-aiguilles adjacentes 41A et 41B, le retard doit

être relié à la grandeur X cos e, c'est-à-dire à l'impor-

tance du décalage ou déplacement horizontal entre ces points. Lorsque les points imprimés par les aiguilles les plus éloignées 41A et 41N sont considérés, le retard est

relié à (N-l) X cos e.

Le principe du décalage des aiguilles rend même possible l'utilisation de neuf lignes horizontales séparées dans une hauteur verticale de 3,7 mm, avec des aiguilles de diamètre de l'ordre de 0,35 mm séparées entre centre par une distance d'environ 0,37 mm. L'angle e doit être réduit à 320 environ et le recouvrement V est alors d'environ 0,16 mm soit environ 45 % de la largeur

d'une ligne. L'espace minimal net entre deux lignes visi-

blement séparées atteint presque 11 % de la largeur D

d'une ligne.

Le diamètre des aiguilles 41A à 41N n'est pas obligatoirement de 0,35 mm. Cependant, dans le cas de neuf lignes horizontales séparées et dix-huit aiguilles, le diamètre de chaque aiguille doit être inférieur à 0,39 mm environ car pour le diamètre V = D/2 la largeur W devient nulle, c'est-àdire qu'il n'y a pas d'espace entre

les lignes 42 et 43 qui doivent être séparées visiblement.

La valeur limite minimale correspondante de e est un

peu inférieure à 29 .

La raison de la sélection de nombres pairs d'aiguilles 41A à 41N, par exemple quatorze ou dix-huit,

pour la formation de sept ou neuf lignes séparées visi-

blement de points telles que les lignes 42 et 43 est que de nombreuses imprimantes existantes par matrices de points ont des têtes d'impression à sept ou neuf aiguifles, et il est souhaitable que le mécanisme de ces machines

existantes puisse être utilisé avec une révision minimale.

Une simple inclinaison des têtes d'impression existantes à sept ou neuf aiguilles ou même simplement du support

de rubis, permet l'utilisation de ces têtes pour l'im-

pression de la moitié supérieure ou de la moitié infé-

rieure à peu près d'un symbole à un moment donné. Dans une variante, de nombreux symboles peuvent être imprimés

avec le jeu inférieur de points uniquement.

Il peut être souhaitable, dans le cas général, que l'impression de la moitié d'un seul symbole soit remplacée par l'impression de la moitié supérieure ou inférieure de tous les symboles sur une ligne donnée dans une course de balayage de la tête d'impression sur toute la ligne, le papier avançant alors de la distance nécessaire à l'impression de l'autre moitié dans un second balayage, de préférence en sens inverse. Dans une variante, la tête peut être déplacée à la place du papier. L'impression de lignes alternées de symboles

alphanumériques complets en sens opposés est une pra-

tique bien connue, et les circuits de mémoire et de

commande destinés à une telle impression bidirection-

nelle peuvent être utilisés pour l'impression de

symboles de hauteur moitié.

L'utilisation des mêmes aiguilles deux fois dans une telle impression bidirectionnelle équivaut au doublement du nombre d'aiguilles, et le doublement d'un nombre quelconque indique que le nombre efficace peut être pair et non impair. Le papier peut avancer

juste suffisamment pour que l'aiguille supérieure im-

primant la ligne supérieure de la moitié inférieure des symboles tombe exactement sur les positions de l'aiguille imprimant la ligne inférieure de la moitié

supérieure des symboles. L'avantage de l'avance du pa-

pier de cette distance bien inférieure à la moitié de la hauteur maximale des symboles est que l'espace W entre les lignes séparées visiblement depoints qui sont les plus proches est accru, par exemple W est d'environ 0, 06 mm pour dix-sept aiguilles de 0,35 mm de diamètre chacune mais est seulement de 0,04 mm pour dix-huit aiguilles de même dimension. Ainsi, l'espace 44

pour un arrangement à dix-sept aiguilles serait d'envi-

ron 17 % de la largeur de la ligne au lieu d'environ-

11 % pour un arrangement à dix-huit aiguilles. L'angle

a serait d'environ 340.

Bien qu'un arrangement d'impression dans lequel le nombre réel ou efficace d'aiguilles est pair permette l'impression uniquement du même nombre de lignes séparées visiblement que l'arrangement d'impression ayant une aiguille de moins, l'aiguille supplémentaire permet un plus grand espacement d'une paire de lignes que les autres paires. Toute paire peut être choisie afin qu'elle

donne cet espacement supplémentaire qui peut être avanta-

geux pour l'amélioration de la visibilité du symbole.

* Dans un arrangement d'impression ayant un plus petit nombre d'aiguilles, par exemple treize, la valeur de W pour des aiguilles de diamètre égal à 0,35 mm, est

à peu près égale à 0,20 mm soit environ 56 % de la lar-

geur d'une ligne. L'angle O est alors d'environ 49 .

Lorsque toutes les aiguilles doivent être utilisées ou au moins disponibles pour les deux moitiés d'un symbole, le déplacement vertical relatif du papier et de la tête d'impression doit être égal à NX sin t Lorsque la ligne inférieure de la moitié supérieure doit assurer un recouvrement précis de la ligne supérieure de la moitié inférieure, le décalage vertical doit être (N-1) X sin 6

égal a 2-

Bien que cette caractéristique ne soit pas absolument nécessaire, les aiguilles telles que

l'aiguille 19 de la figure 2, sont sous forme de cylin-

dres de section droite circulaire. La distance perpen-

diculaire à l'axe d'une aiguille, mesurée d'une face à l'autre, est appelée "diamètre" même si le cylindre n'a pas en fait une section circulaire. Lorsque le diamètre est rendu bien inférieur à 0,35 mm environ, l'aiguille a tendance à être trop flexible si bien-qu'elle peut

fléchir sous le choc de l'armature 26. Un autre avan-

tage du décalage des aiguilles selon l'invention est que la réduction du diamètre de la partie avant de l'aiguille proche de l'extrémité 23, entre le support 21 et le ruban

24, devient raisonnable.

La figure 6 représente une aiguille 46 selon cette variante. Sa partie principale 47 a un diamètre

uniforme de corps d'environ 0,35 mm bien que le dia-

mètre du corps puisse être plus gros et même un peu plus petit. La partie cylindrique avant 48 a un plus petit diamètre qui peut être de 0,2 mm et même moins. Cette partie avant doit-être suffisamment longue pour que l'épaulement 49 ne puisse pas appuyer sur le ruban 24 (figure 2) et sur le papier 12, sa longueur étant par exemple d'environ 0,2 mi. Le diamètre de l'extrémité 51 ne doit pas être faible au point que le ruban est percé, et la partie 48 doit se trouver entièrement en avant du support afin que l'épaulement 49 ne pénètre jamais dans le support dans lequel il pourrait frotter à la surface

avec une usure excessive de celle-ci.

Lorsque les aiguilles ayant des diamètres ef-

ficaces d'impression de points inférieurs aux diamètres de corps, comme dans le cas de l'aiguille 46 de la figure 6, sont utilisées pour la réalisation des aiguilles 41A à 41N de la figure 5, la visibilité des symboles imprimés peut encore être améliorée. Par exemple quatorze aiguilles formant des points de diamètre de 0,26 mm environ n'ont pas de recouvrement V, bien que les diamètres de corps soient de 0,35 mm et que les axes soient séparés de 0,37 mm. Dans un tel arrangement, l'espace W est à peu

près égal au diamètre des points et l'angle est d'envi-

ron 45 .

Lorsque l'arrangement comprend dix-huit aiguilles et lorsque les diamètres d'impression correspondent à la formation de points de 0,20 mm de diamètre environ, il n'y a pas de recouvrement V non plus et l'angle e est

d'environ 36 .

On calcule l'angle f comme si l'appareil d'im-

pression comprenait une ligne à retard ou un autre dis-

positif à retard pouvant être réglé à tout retard voulu.

Si l'appareil-n'a pas de dispositif à retard propre, l'impression d'une ligne verticale de points peut être obtenue par sélection de la synchronisation des impulsions qui commandent les aiguilles afin que les impulsions commandant deux aiguilles quelconques destinées à former des points alignés verticalement correspondent à une synchronisation convenable. Cette relation dans le temps doit tenir compte de la vitesse de balayage de la tête d'impression et de la distance verticale séparant les deux points. Lorsqu'un système fixe de synchronisation

existe pour la commande des aiguilles, la ligne d'ai-

guilles peut nécessiter une inclinaison plus grande, correspondant à une réduction de la valeur absolue de

l'angle 6. Les aiguilles peuvent alors être plus es-

pacées afin que les lignes horizontales de points im-

primés par des paires adjacentes d'aiguilles ne se

recouvrent pas excessivement.

La figure 7A représente une tête d'impression

52 ayant deux supports 53 et 54 à rubis montés rigide-

ment sur un châssis 56. Les supports peuvent être divisés

en deux parties analogues aux parties 21a et 21b repré-

sentées sur la figure 4, et ils peuvent être maintenus en place par serrage ou de toute autre manière fixe dans le châssis 56. Le support 53 constitue un guide pour neuf aiguilles 57a-57i et le support 54 constitue un guide

pour neuf aiguilles supplémentaires 58a-58i. Les ai-

guilles 57a à 57i sont commandées par des électro-aimants 59a à 59i placés dans un support 61 fixé rigidement au châssis 56. De manière analogue, les aiguilles 58a à 58i

sont commandées par des électro-aimants 62a à 62i mainte-

nus dans un support 63 qui est aussi fixé rigidement au châssis 56. Ce dernier est porté par des tiges telles que

la tige 16 de la figure 1 afin qu'il puisse se déplacer-

en translation dans les directions indiquées par la

flèche double 64.

Les supports 53 sont disposés dans le châssis afin que les lignes de points imprimés par les commandes successives des aiguilles 57a et 58i ou bien se recouvrent - exactement ou bien se recouvrent seulement de la même manière que les points formés par des aiguilles adjacentes le cas échéant. Les supports 53 et 54 sont aussi séparés

avec précision en direction horizontale afin qu'un sym-

bole unique puisse être imprimé avec les dix-huit ai-

guilles 57a à 57i et 58a à 58i, de la même manière que si les aiguilles étaient placées dans un même support. De cette manière, l'impression de la moitié supérieure (environ) de chaque symbole lors du premier balayage

de la tête d'impression et de la moitié inférieure (en-

viron) de chaque caractère pendant un second balayage est superflue. Toute l'impression de chaque symbole est terminée en un seul balayage. En outre, le papier, comme le papier 12 de la figure 1, n'a pas à avancer d'une distance inférieure à celle qui correspond à une ligne complète, après chaque balayage. Il n'a pas à avancer d'une petite quantité après les balayages alternés, et d'une quantité légèrement plus grande après les autres

balayages qui alternent.

La figure 7B représente un autre mode de réali-

sation analogue à celui de la figure 7A. Sur la figure 7B, on n'a représenté qu'un support avant 66 analogue au châssis 56 et deux supports à rubis 67 et 68 analogues aux supports 53 et 54. Lés dispositifs électromagnétiques de mise en action ne sont pas représentés mais ils peuvent être identiques aux dispositifs 59a à 59i et 62a à 62i de la figure 7A. Des supports 67 et 68 ont des aiguilles 69a à 69i et 71a à 71i respectivement, supportées afin

qu'elles forment des lignes verticales parallèles. Con-

trairement aux aiguilles 57a à 57i de la figure 7A, qui sont placées aussi près que possible, des aiguilles 69a à 69i du support 67 de la figure 7B et les aiguilles 71a

à 71i du support 68 sont séparées par une distance suf-

fisante pour que deux aiguilles adjacentes, par exemple les aiguilles 69a et 69b, impriment des lignes séparées

visiblement. Les aiguilles 71a à 71i ont la même sépara-

tion que les aiguilles 69a à 69i mais sont décalées

verticalement si bien que le niveau du centre d'une ligne.

de points imprimés par commande successive par exemple des aiguilles 71a se trouve au milieu des niveaux des

centres des points imprimés par les aiguilles 69a et 69b.

Les points imprimés par les autres aiguilles sont espacés

de manière correspondante.

Evidemment, lrespacement horizontal des aiguil- les 69a à 69i et 71a à 71i nécessitent qu'un dispositif

à retard commande l'impression de points alignés verticale-

ment par les deux jeux d'aiguilles. Les supports 67 et 68

peuvent être séparés d'une distance permettant l'utilisa-

tion de tout retard commode mais, de préférence, les sup-

ports 67 et 68, comme les supports 53 et 54 de la figure 7A, sont aussi proches que possible, dans la mesure o la section relativement grande des dispositifs 59a à 59i et 62a à 62i de mise en action représentés sur la figure

7A doivent être considérés.

Les nombres particuliers d'éléments d'impression et les dimensions indiquées précédemment sont donnés à

titre purement illustratif et non limitatif.

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Claims

REVENDICATIONS

1. Imprimante, caractérisée en ce qu'elle comprend un dispositif de support,

un premier groupe de premiers éléments d'im-

pression portés par le dispositif de support, ces éléments ayant chacun un certain diamètre de corps et une extrémité avant ayant une zone d'impression d'une certaine dimension,

destinée à imprimer un point ayant un diamètre prédéter-

miné chaque fois qu'un élément d'impression est commandé,

ces éléments étant disposés suivant une ligne,, la dis-

tance séparant les centres des éléments adjacents étant supérieure au double du diamètre de corps, les éléments étant orientés afin que les centres de deux lignes de points imprimés par deux éléments adjacents d'impression soient séparés par une distance supérieure-au diamètre des points mais non nettement supérieure au double de ce diamètre des points, et

un second groupe de seconds éléments d'impres-

sion portés par le dispositif de support, chacun des se-

conds éléments étant pratiquement identique à l'un des premierséléments et étant orienté afin que les centres des lignes de points imprimés par les seconds éléments d'impression se trouvent pratiquement au milieu entre des lignes de points imprimés par des premiers éléments

adjacents d'impression.

2. Imprimante selon la revendication 1, caractérisée en ce que tous les premiers éléments sont uniformément espacés.

3. Imprimante selon la revendication 1, caracté-

risée en ce que tous les seconds éléments sont uniformé-

ment espacés.

4. Imprimante selon la revendication 1, caracté-

risée en ce que les seconds éléments d'impression se-

trouvent sur la même ligne que les premiers éléments

d'impression.

5. Imprimante selon la revendication 4, caractérisée en ce que l'espacement séparant le centre de chacun des seconds éléments du premier élément le plus proche est pratiquement uniforme et inférieur à une valeur dépassant

de 10 % le diamètre du corps.

6. Imprimante selon la revendication 1, caracté-

risée en ce que les centres des lignes de points imprimés par une paire de premiers éléments adjacents sont séparés par une distance supérieure d'au moins 5 % au rayon des points.

7. -Tmprinmnte selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'orientation de chacun des premiers éléments est telle qu'une ligne de points imprimés par ces éléments

recouvre une ligne de points imprimés par le second élé-

ment adjacent d'une distance V qui est inférieure à la moitié du diamètre des points imprimés par les premiers

et seconds éléments.

8. Imprimante selon la revendication 1, caracté-

risée en ce que la ligne de premiers éléments forme un

angle 6 compris entre 32 et 490 avec la direction d'im-

pression.

9. Imprimante selon la revendication 4, caracté-

risée en ce que le centre de chacun des seconds éléments est décalé par rapport au centre du premier élément adjacent d'un angle absolu e compris entre 29 et 49 ,

mesuré par rapport à la direction d'impression.

10. Imprimante selon la revendication 1, caractéri-

sée en ce que le diamètre de l'extrémité avant de chacun des éléments d'impression est inférieur au diamètre du

corps mesuré entre l'extrémité avant et l'autre extrémité.

11. Imprimante selon la revendication 1, caractéri-

sée en ce que chacun des éléments d'impression comporte

une aiguille à course balistique, ayant un diamètre uni-

forme du corps suivant la plus grande partie de sa longueur, avec une partie sensiblement cylindrique de plus petit

diamètre près de l'extrémité avant.

12. Imprimante selon la revendication 11, caractéri-

sée en ce que la longueur de la partie sensiblement cylin-

drique de plus petit diamètre est inférieure à quatre fois

le diamètre du corps.

13. Imprimante selon la revendication 11, caracté-

risée en ce que la diamètre de corps est d'environ 0,35nmm

et le diamètre de l'extrémité avant est d'environ 0,20 mm.

14. Imprimante, caractérisée en ce qu'elle comprend: une tête d'impression, plusieurs éléments d'impression portés dans la tête et ayant chacun une extrémité ayant un diamètre efficace maximal de section d'impression qui est petit par rapport à la longueur de l'élément correspondant,

un dispositif de support d'un support d'enre-

gistrement devant la tête, un dispositif de mise en action de chacun des éléments individuellement en vue de l'impression d'un point élémentaire sur le support d'impression, et un dispositif destiné à assurer le déplacement latéral relatif en ligne droite de la tête et du support d'impression, si bien que la commande répétée combinée de l'un quelconque des éléments et du déplacement latéral relatif provoque l'impression d'une ligne sensiblement

rectiligne de points sur le support d'impression, l'ex-

trémité de chacun des éléments d'impression étant placée par rapport à l'extrémité de l'élément adjacent de manière

que les diamètres efficaces maximaux des sections d'impres-

sion des éléments adjacents soient supérieurs à la dis-

tance séparant les centres des lignes de points imprimés

par ces éléments adjacents.

15. Imprimante selon la revendication 14, caracté-

risée en ce qu'une droite passant par les points corres-

pondants imprimés simultanément par les éléments adjacents fait un angle 0 ayant une valeur absolue comprise entre

29 et 490 environ avec la direction d'impression.

16. Imprimante selon la revendication 15, caracté-

risée en ce que l'angle O est égal à sin1 X D étant le diamètre de chacun des points, V étant le recouvrement de deux points imprimés, en direction perpendiculaire à la droite, par des éléments adjacents d'impression, et X étant la distance séparant les centres des éléments

adjacents d'impression.

17. Imprimante selon la revendication 14, caracté-

risée en ce que la distance séparant les centres de deux lignes imprimées par des éléments adjacents d'impression

est égale à D - V, D étant le diamètre de chacun des-

points et V le recouvrement des deux lignes.

18. Procédé d'impression d'un symbole qui comprend plusieurs points, à des emplacements prédéterminés d'une matrice de- N emplacements, dans chaque ligne, dans une première direction, et plusieurs lignes dans une seconde direction, les points étant imprimés par des éléments d'impression formant une diagonale faisant un angle O avec la seconde direction, chacun des points ayant un

diamètre D qui est supérieur à l'espacement des empla-

cements adjacents d'une ligne dans la première direction

mais qui est inférieur au double environ de cet espace-

ment, ledit procédé comprenant l'impression des points de la ligne à des moments différents déterminés par le cosinus de l'angle e multiplié par X, l'espacement entre

centres des éléments d'impression des points.

19. Procédé selon la revendication 18, caractérisé en ce qu'il comprend l'impression des points nécessaires à la formation du symbole sur la moitié environ des emplacements dans la première direction, sur un support

d'enregistrement, à l'aide de N/2 des éléments d'impres-

sion lorsque ces N/2 éléments d'impression balayent la moitié environ de la surface du symbole, le décalage des N/2 éléments d'impression dans la première direction d'une distance prédéterminée par rapport au support d'enregistrement, et le balayage du reste de la surface

du symbole par les N/2 éléments d'impression avec impres-

sion simultanée des points nécessaires à l'impression du

symbole dans le reste de la surface de celui-ci.

20. Procédé selon la revendication 19, caractérisé en ce que le décalage des N/2 éléments d'impression est sensiblement égal à N X sin O.

21. Procédé selon la revendication 19, caractérisé en ce que le décalage des N/2 éléments d'impression est

pratiquement égal à (N-1> X sin.0.

22. Imprimante, caractérisée en ce qu'elle comprend: un dispositif de support,

un premier groupe de premiers éléments d'im-

pression uniformément espacés, portés par le dispositif de support et ayant chacun un certain diamètre de corps et une extrémité avant ayant une zone d'impression d'une certaine dimension afin qu'un point ayant un diamètre

prédéterminé soit imprimé chaque fois que l'un des élé-

ments d'impression est commandé, lesdits éléments étant

disposés suivant une première ligne, la distance sépa-

rant les centres des éléments adjacents étant supérieure au diamètre du corps, les éléments ayant une orientation telle que les centres de deux lignes de points imprimés par deux éléments adjacents d'impression sont séparés par une distance supérieure à la moitié du diamètre du point mais ne dépassant pas-notablement le double du diamètre du point, un premier groupe de dispositifs de mise en action, en nombre égal au nombre d'éléments d'impression mais de section bien supérieure au diamètre du corps, les dispositifs de mise en action étant fixés rigidement au dispositif de support,

un second groupe d'éléments portés par le dis-

positif de support, chacun des seconds éléments d'impres-

sion étant pratiquement identique à l'un des premiers éléments, les seconds éléments formant une seconde ligne décalée par rapport à la première ligne mais parallèle à cette première ligne des premiers éléments, les seconds éléments étant uniformément séparés par la même distance que les premiers éléments et ayant une orientation telle que les lignes de points imprimés par les secondséléménts sont parallèles aux lignes de points imprimés par les premiers éléments, et

un second groupe de dispositifsde mise en ac-

tion, en nombre égal à celui des seconds éléments d'im-

pression mais de section bien supérieure au diamètre du corps, le second groupe de dispositifs de mise en action

étant fixé rigidement au dispositif de support.

23. Imprimante selon la revendication 22, caracté- risée en ce que la première ligne de premiers éléments d'impression et la seconde ligne de seconds éléments d'impression sont perpendiculaires aux lignes de points

qu'elles impriment.

24. Imprimante selon la revendication 23, caracté-

risée en ce que les premiers éléments d'impression sont séparés par une distance suffisante pour qu'ils forment des points séparés visiblement lorsque deux premiers

éléments adjacents quelconques d'impression sont com-

mandés, chacun des seconds éléments d'impression étant disposé de manière qu'il imprime des points centrés sur un niveau qui se trouve à mi-chemin entre les centres des points imprimés par une paire de premiers éléments

adjacents d'impression.

25. Imprimante selon la revendication 22, caracté-

risée en ce que la première ligne de premiers éléments

d'impression et la seconde ligne de seconds éléments d'im-

pression sont inclinées, suivant un angle compris entre

32 et 490 par rapport aux lignes de points qu'elles im-

priment.

26. Imprimante selon la revendication 25, caractéri-

sée en ce que le second groupe d'éléments d'impression est décalé horizontalement et verticalement par rapport au

premier groupe d'éléments d'impression.