FR2489750A1 - Marteau pour imprimante a matrice de points - Google Patents

Abstract

LE MARTEAU 22 PORTE UNE BOBINE PLATE 42 ET COMPREND UNE PARTIE DE SUPPORT 38 ET UN MOYEN 48 POUR MONTER LADITE PARTIE 38 SUR LA TETE D'IMPRESSION, DES MOYENS DE DISSIPATION DE CHALEUR 58, 60 COMPRENANT UNE FEUILLE DE MATIERE THERMIQUEMENT CONDUCTRICE ETANT PREVUS POUR DISSIPER LA CHALEUR PRODUITE DANS LA BOBINE PLATE 42. APPLICATION AUX IMPRIMANTES.

Description

La présente invention concerne un marteau conçu pour être utilisé dans une

tête d'impression d'une imprimante à matrice de points ou une machine semblable et elle a trait plus particulièrement à une structure de marteau qui comporte un moyen de dissipation de chaleur, déplaçable avec le marteau, qui retient et protège la bobine, ainsi qu'à une structure de

montage d'un fil d'impression sur ce marteau.

Une imprimante à matrice de points constitue un appa-

reil qui imprime une pluralité de points étroitement espacés, en opérant à grande vitesse en des endroits sélectionnés d'une

bande de papier pour former des lettres, des chiffres ou d'au-

tres symboles intelligibles. Les points sont formés par établis-

sement d'un contact entre le papier et une surface imprégnée

d'encre en des endroits désirés par déplacement électromagné-

tique sélectif de fils d'impression allongés qui sont montés à

l'intérieur de la tête d'impression.

Un type de tête d'impression à matrice de points clas-

sique se compose d'une pluralité de solénoïdes pouvant être

sélectivement excités et qui comportent chacun un fil d'impres-

sion séparé qui part du solénoïde correspondant. Les extrémités d'impact des fils d'impression sont retenues en position par rapport à la feuille de papier, et les unes par rapport aux autres, à l'aide d'un support de fil comportant une pluralité d'ouvertures étroitement espacées qui sont agencées sous la forme d'une matrice. L'excitation d'un solénoïde sélectionné provoque un déplacement du fil d'impression associé de sorte que son extrémité d'impact établit un contact entre la feuille de papier et la surface imprégnée d'encre pour imprimer un

point à l'emplacement désiré.

Cependant, des têtes de ce genre sont encombrantes et massives et elles ont une structure complexe de sorte qu'elles

sont d'une fabrication et d'un entretien relativement coûteux.

Puisque les solénoïdes nécessitent chacun un espace bien supé-

rieur à la distance séparant les extrémités d'impact des fils

d'impression auxquels ils sont reliés, il est nécessaire de pré-

voir des agencements compliqués des solénoïdes pour pouvoir loger un nombre suffisant de solénoïdes dans la tête en vue d'obtenir le nombre nécessaire de fils d'impression. Pour cette raison, on a dû agencer les solénoïdes sous forme de groupes ou

d'ensembles placés à différents niveaux ou bien suivant des ran-

gées incurvées. Lorsque les groupes sont placés à différents

niveaux, chaque groupe de solénoïdes comporte des fils d'impres-

sion de différentes longueurs, ces longueurs dépendant de l'éloi-

gnement du groupe par rapport au support de fils. Lorsque les groupes sont agencés sous forme de rangées incurvées, les fils

d'impression sont incurvés à différents degrés, en correspon-

dance à l'emplacement de chaque solénoïde.

Les solénoïdes produisent une quantité importante de chaleur lors d'un actionnement répété. Du fait que les organes d'actionnement des solénoïdes sont étroitement groupés ensemble,

la chaleur engendrée par les solénoïdes s'accumule rapidement.

En conséquence on a pris des mesures pour dissiper la chaleur

engendrée par les solénoïdes afin d'empêcher que cette accumu-

lation de chaleur produise une destruction de la tête. Pour

obtenir ce résultat, on a fixé des éléments dissipateurs ou éva-

cuateurs de chaleur de nature métallique massive sur le châssis

de la tête dans des positions adjacentes aux parties extérieu-

res des solénoïdes. Bien que la présence des évacuateurs de cha-

leur massifs ait considérablement augmenté le volume et le poids de la tête, leur masse n'a pas gêné le déplacement des fils d'impression du fait que les solénoïdes, et par conséquent, les évacuateurs de chaleur montés dans des positions adjacentes à leurs parties extérieures, restent stationnaires quand les fils

d'impression sont déplacés.

Pour réduire le poids, l'encombrement et le coût de la

tête d'impression, on a récemment remplacé les organes d'action-

nement de solénoïdes par des organes d'actionnement du type marteau portant des bobines et extrêmement minces. Des marteaux de ce type sont suffisamment minces pour qu'on puisse disposer entre deux aimants stationnaires d'une paire, une pluralité de marteaux étroitement espacés et disposés parallèlement. Chaque marteau comprend un cadre plan, flexible et mince qui est pourvu d'un évidement dans lequel est logée une bobine plate. La partie de réception de bobine est suspendue à un support, en porte à faux, par une partie flexible allongée de manière qu'elle soit située dans un champ magnétique non variable créé entre les aimants. Les fils de la bobine sont reliés à un circuit agencé de manière à exciter électriquement la bobine quand il est actionné. Un fil d'impression est monté sur et s'étend à partir de la base du cadre et il est déplaçable avec celui-ci. Quand

la bobine est excitée électriquement, une force électromagnéti-

que suffisante est engendrée pour déplacer le marteau à partir de sa position d'origine de telle sorte que l'extrémité d'impact du fil d'impression soit déplacée pour produire l'impression d'un

point sur la feuille de papier.

Puisque chaque marteau doit être extrêmement mince afin de permettre le montage de plusieurs marteaux dans le petit espace existant entre les aimants, l'épaisseur de la bobine, et

par conséquent le nombre de spires de cette bobine, sont limités.

La puissance des aimants permanents est également limitée et en conséquence la valeur de la force électromagnétique engendrée par excitation de la bobine est relativement petite. En outre,

l'imprimante doit fonctionner à des vitesses relativement éle-

vées et donc le temps de réponse du marteau doit être court. Il en résulte que les marteaux doivent être conçus de façon à avoir une masse et une épaisseur aussi petites que possible de sorte que l'espace nécessaire à leur montage et leur inertie doivent être réduits au minimum. Pour l'inertie minimale, il suffit d'une force électromagnétique relativement petite pour faire

déplacer le marteau à la grande vitesse nécessaire.

Les bobines plates montées sur les cadres de marteau engendrent également de la chaleur lorsqu'elles sont excitées électriquement. Puisque l'espace prévu pour chaque marteau est extrêmement petit et puisque les marteaux sont étroitement espacés les uns des autres, on enregistre également une forte

accumulation de chaleur au cours du fonctionnement de cette tête.

Cependant cette chaleur est difficile à dissiper d'une manière

qui ne gêne pas le fonctionnement de la tête.

4- La bobine plate est montée sur, et portée par le

cadre de marteau mobile. Pour obtenir une efficacité suffi-

sante, il est nécessaire de placer un dispositif de dissipa-

tion de chaleur en liaison thermique avec la bobine. En consé-

quence, ce dispositif de dissipation de chaleur doit également sur

être monté/et déplaçable avec le marteau. Cependant, des éva-

cuateurs de chaleur classiques nécessitent intrinsèquement un grand espace et ils ont une masse élevée. De tels évacuateurs de chaleur ne peuvent pas être utilisés dans cette situation du fait que leur masse, et l'espace qu'ils nécessitent, sont bien supérieurs à la masse et l'espace du marteau, ce qui

augmente considérablement l'espace nécessaire pour chaque mar-

teau et l'inertie de ce marteau. Le déplacement d'un marteau présentant une telle augmentation de dimensions et de masse nécessiterait une force électromagnétique bien plus grande que

celle qui peut être engendrée dans ce type de tête.

Puisque l'utilisation de dispositifs de dissipation de chaleur classiques est nettement contre-indiquée dans cette situation, on a essayé d'appliquer un procédé de refroidissement par air du marteau.- On a ménagé en haut et en bas de la tête des ouvertures dont l'une a été reliée à l'aide d'un conduit ou d'une partie semblable à un ventilateur. Ce ventilateur a fait passer de façon continue un courant d'air froid au travers de la tête au cours du fonctionnement de cette dernière. Bien qu'un système de refroidissement par air de ce genre soit capable d'évacuer la chaleur engendrée par les marteaux, il augmente les dimensions, le poids et la complexité de l'imprimante tout en produisant un bruit et des vibrations supplémentaires. Il ne constitue par

conséquent pas la solution optimale au problème de l'accumula-

tion de chaleur.

Une autre difficulté rencontrée avec des marteaux de ce type concerne la résistance structurale du marteau, et en particulier de la partie du marteau o la partie allongée flexible qui sert à monter le marteau sur la tête, rejoint le cadre qui porte la bobine plate. Cette partie du marteau est la plus vulnérable à des contraintes engendrées quand le fil

d'impression vient percuter la feuille de papier et par consé-

quent elle présente le plus de risque de rupture. Bien qu'il soit évidemment possible de renforcer structuralement cette partie du cadre en augmentant son épaisseur, par comparaison au reste du cadre, ou bien en noyant dans celle-ci des éléments de renforcement, ces deux solutions se traduisent par une augmentation de la masse et de l'épaisseur du marteau, ce qui

est à éviter dans les deux cas.

Un troisième problème rencontré avec des marteaux de ce type concerne le mode de montage du fil d'impression sur le

marteau. Normalement, le cadre de marteau est formé par estam-

page d'une feuille d'aluminium, du fait de la haute résistance par unité de poids et de la flexibilité de cette substance. Le

fil d'impression est normalement composé de tungstène, c'est-à-

dire d'une substance qui est extrêmement résistante à l'usure.

Il n'existe cependant aucun procédé ou structure classique qui permette d'établir un joint ou une liaison entre un élément d'aluminium et un élément de tungstène avec une résistance et une rigidité suffisantes pour absorber des forces ayant la

grandeur de celles auxquelles est soumis le marteau. En consé-

quence on a essayé différents moyens compliqués pour établir la liaison entre le marteau et le fil d'impression. Cependant aucune

de ces méthodes de montage n'a donné satisfaction.

La présente invention a pour objet de proposer: 25. un marteau pour une tête d'impression à matrice de

points ou une structure semblable, comportant un moyen de dissi-

pation de chaleur qui est monté sur et déplaçable avec le mar-

teau; un marteau utilisable dans une tête d'impression à matrice de points ou une structure semblable,dans lequel le moyen de dissipation de chaleur comprend une mince feuille de métal thermiquement conducteur qui est fixée sur le cadre de marteau; un marteau utilisable dans une tête d'impression à matrice de points ou une structure semblable, dans lequel le

moyen de dissipation de chaleur comprend deux feuilles métalli-

ques thermiquement conductrices qui sont montées sur des côtés opposés du cadre afin de maintenir la bobine intacte et en position correcte par rapport au cadre; un marteau utilisable dans une tête d'impression à matrice de points ou une structure semblable, dans lequel la surface extérieure de la feuille métallique thermiquement conductrice agit comme une surface d'appui protégeant la bobine

et le cadre contre une usure provoquée par un contact avec d'au-

tres parties de la tête, quand le marteau est déplacé; un marteau utilisable dans une tête d'impression à matrice de points ou une structure semblable, dans lequel la

structure de montage du fil d'impression est placée sur la par-

tie-cadre au centre de percussion du marteau, en vue de réduire les vibrations de torsion qui sont normalement engendrées à l'intérieur du marteau par impact du fil d'impression et par conséquent les contraintes exercées sur la partie du marteau qui assure la jonction de la partie de montage allongée et flexible avec la partie porteuse de bobine; un marteau utilisable dans une tête d'impression à matrice de points ou une structure semblable, dans lequel il est prévu un nouvel agencement pour relier le fil d'impression en

tungstène avec le marteau en aluminium.

Conformément à la présente invention, il est prévu un

marteau utilisable dans une tête d'impression à matrice de points.

Ce marteau porte une bobine excitable électriquement, qui est

placée dans un champ magnétique et qui est déplaçable par rap-

port au champ entre une position de repos et une position d'im-

pression, quand la bobine est excitée. Le marteau comporte une

partie de support de bobine et un moyen pour monter élastique-

ment la partie de support de bobine sur la tête. Cette partie de support de bobine comprend un cadre sur lequel est montée une

bobine plate ainsi qu'un moyen, installé sur le cadre et dépla-

çable avec celui-ci, pour dissiper la chaleur produite par la bobine. Le moyen de dissipation de chaleur comprend une feuille de matière thermiquement conductrice qui est fixée sur le cadre et qui s'étend à partir de celui-ci jusqu'au contact de la bobine. La feuille est extrêmement mince et elle

a une très petite masse de façon à ne pas augmenter les dimen-

sions ou l'inertie du marteau.

Le cadre comporte un évidement dans lequel la bobine est placée. La feuille thermiquement conductrice comporte une

première partie fixée sur un côté du cadre et une seconde par-

tie qui s'étend à partir du cadre sur au moins une zone de l'évidement de façon à entrer en contact avec un côté de la

bobine et à le recouvrir pratiquement.

La bobine comporte une ouverture centrale. De préfé-

rence la seconde partie de la feuille comporte également une ouverture. L'ouverture de bobine coïncide essentiellement avec l'ouverture ménagée dans la seconde partie de la feuille. La périphérie extérieure de la feuille coïncide pratiquement avec

la périphérie extérieure du cadre.

La feuille comporte une surface extérieure lisse.

Cette surface extérieure forme une surface d'appui, qui protège

le cadre et-la bobine montée sur celui-ci contre une usure pro-

voquée par un contact avec d'autres parties de la tête, quand

le marteau est déplacé.

La bobine comporte deux fils qui font saillie de

celle-ci. Le moyen de montage comprend un élément allongé flexi-

ble qui est pourvu d'un évidement dans lequel un ou bien les deux fils sont placés. La feuille thermiquement conductrice s'étend, de préférence, à partir de la partie de support de bobine et le long de l'élément allongé de manière à couvrir

l'évidement et à enfermer le ou les fils dans celui-ci.

De préférence, le moyen de dissipation de chaleur

comprend une première et une seconde feuille thermiquement con-

ductrice, lesdites feuilles étant fixées sur des côtés diffé-

rents du cadre et faisant respectivement saillie de celui-ci

pour entrer en contact avec des côtés différents de la bobine.

En conséquence, la bobine est au moins partiellement placée entre les feuilles de façon que cette bobine soit conservée intacte et que sa position par rapport au cadre soit maintenue

avec précision. La surface extérieure de chaque feuille com-

prend une surface lisse d'appui qui sert à protéger le cadre et la bobine montée sur celui-ci contre une usure provoquée

par un contact avec d'autres parties de la tête quand le mar-

teau est déplacé.

Le marteau comprend également un fil d'impression.

Une partie du cadre est destinée à supporter ce fil d'impres- sion. La partie de montage de fil d'impression est située au centre de percussion du marteau afin de réduire la contrainte exercée sur la zone du marteau qui est située entre la partie allongée et le cadre de support de bobine. En outre il est prévu des butées arrière qui partent du cadre dans une position

alignée avec la partie de montage de fil d'impression.

La partie de montage de fil d'impression du cadre com-

prend une zone qui part de la partie de support de bobine du cadre, dont les surfaces sont essentiellement coplanaires avec les surfaces de la partie de support de bobine et qui comporte un moyen de retenue de fil d'impression. Ce moyen de retenue de

fil d'impression comprend un évidement, allongé dans la direc-

tion de déplacement du marteau et ménagé le long de l'axe ou ligne centrale de la partie de montage par découpage d'une

série de fentes destinées à former plusieurs éléments de blo-

cage qui chevauchent ou coupent transversalement l'axe. Les éléments sont incurvés de manière que des éléments alternés soient placés sur les côtés opposés de l'axe. Les éléments entrent en contact frottant avec le fil d'impression de manière à le relier au cadre. En outre on peut faire intervenir une

mince couche d'adhésif pour améliorer la fixation du fil d'im-

pression. Chaque élément est comprimé au point o cet élément

est adjacent au fil d'impression de sorte que la somme de l'é-

paisseur de l'élément et du rayon du fil d'impression est

approximativement égale à la moitié de l'épaisseur du marteau.

En conséquence, l'épaisseur de la partie du cadre qui maintient le fil d'impression est essentiellement égale à l'épaisseur du

reste du marteau. Cette structure de retenue du fil d'impres-

sion permet d'établir un joint robuste mais relativement mince, du fait qu'il n'existe aucune épaisseur ou masse additionnelle résultant de l'utilisation d'une brasure ou d'un autre moyen utilisé dans les réalisations connues pour la fixation du fil

d'impression sur le marteau.

D'autres avantages et caractéristiques de l'invention

seront mis en évidence dans la suite de la description, donnée

à titre d'exemple non limitatif, en référence aux dessins annexés sur lesquels: figure 1 est une vue en plan de dessus d'une tête pour une imprimante à matrice de points agencée conformément à la présente invention; figure 2 est une vue en coupe prise suivant la ligne 2-2 de la figure 1 et montrant la structure d'un des marteaux; figure 3 est une vue isométrique éclatée du marteau de la figure 2; figure 4 est une vue en coupe prise suivant la ligne 4-4 de la figure 2; et figure 5 est une vue en coupe prise suivant la

ligne 5-5 de la figure 2.

Comme le montre la figure 1, la tête comprend une

structure portante se composant d'un élément inférieur essen-

tiellement plan 10, d'un élément supérieur 12, de deux éléments latéraux verticaux 14, 16 et d'un élément frontal 17. Entre les

éléments latéraux 14 et 16 sont disposés deux aimants perma-

nents espacés 18, 20. Entre les aimants permanents 18 et 20,

il est prévu quatre groupes de marteaux 22, chaque groupe com-

prenant de préférence sept marteaux. Trois aimants supplémen-

taires 24, 26, 28 sont placés entre les groupes de marteaux, en alignement avec les aimants 18 et 20. La fonction des aimants 24, 26 et 28 est de profiler et d'amplifier le champ

créé par et entre les aimants 18 et 20, de manière que la puis-

sance du champ entre tous les marteaux 22 soit essentiellement uniforme. Vers l'arrière (à droite en regardant la figure 1)

de l'élément inférieur 10, il est prévu deux consoles verti-

cales 30, 32 qui sont espacées l'une de l'autre de façon que les extrémités des marteaux 22 puissent être situées entre elles. Une tige ou barre 34, passant au travers des consoles

et 32, reçoit les extrémités des marteaux 22 qui sont mon-

tées individuellement en porte à faux. Chaque marteau est relié, par l'intermédiaire d'une paire de fils 36, à un cir- cuit d'actionnement (non représenté) qui est d'une conception classique. Comme le montrent les figures 2 et 3, chaque marteau

22 comprend une partie en forme de cadre essentiellement rec-

tangulaire 38 qui est pourvue d'un évidement 40, également de configuration essentiellement rectangulaire. Une bobine plate multispires 42 est agencée pour être logée dans l'évidement

du cadre 38. Cette bobine 42 comporte également une ouver-

ture ou évidement 44. Le cadre 38 comprend la partie de support

de bobine du marteau 22.

Une partie de montage 48, flexible, allongée et reliée au cadre 38 par l'intermédiaire d'un col rétréci 46, est agencée pour assurer le montage du marteau sur la structure portante de la tête. La partie allongée 48 comporte un évidement 50 qui est agencé de manière à recevoir les fils 36 de la bobiné 42, afin que celle-ci puisse être connectée au circuit d'excitation de marteaux.

Une partie fourchue 52, s'étendant vers le bas à par-

tir de la zone arrière (à droite en regardant les figures 2 et 3) de la partie allongée 48, comporte un trou central dans

lequel est engagée la tige ou barre 34 de manière que le mar-

teau 22 puisse être monté en porte à faux sur la tête. Comme le montre la figure 2, l'élément inférieur 10 est pourvu d'une ouverture rectangulaire 54, agencée de manière à recevoir les bases des parties fourchues 52. De cette manière, la position

correcte de la partie fourchue 52, et par conséquent du mar-

teau 22, par rapport à la structure de support de tête est maintenue. Sur l'autre côté du cadre 38 est fixé un élément de dissipation de chaleur 58, 60. Cet élément de dissipation de chaleur 58 comprend une feuille essentiellement rectangulaire il

d'une matière thermiquement conductrice, d'une épaisseur d'en-

viron 0,025 mm et composée de préférence de cuivre ou d'un alliage de cuivre. La périphérie extérieure de la feuille 58 coïncide pratiquement avec la périphérie extérieure du cadre 38, sur lequel elle est fixée. L'élément 58 comporte une ouver- ture centrale 62 qui coïncide pratiquement avec l'ouverture 44 ménagée dans la bobine 42. La distance entre la périphérie de

l'élément 58 et le bord de l'ouverture 62 est égale ou supé-

rieure aux dimensions correspondantes de l'ensemble formé par

le cadre 38 plus la bobine 42. L'élément 58 recouvre par consé-

quent le côté du cadre sur lequel il est fixé et il s'étend sur une partie de l'évidement 40 de manière à recouvrir également

un côté de la bobine 42.

Sur le côté opposé du cadre 38 est fixé un élément 60, qui a une configuration identique à celle de l'élément 58, et

qui est monté sur le côté opposé du cadre 38 d'une manière essen-

tiellement identique audit élément, excepté qu'une partie allon-

gée 64 fait saillie en alignement avec la partie 48 du marteau 22. Le rôle de la partie allongée 64 de l'élément 60 est de former un couvercle pour l'évidement allongé 50 ménagé dans la partie 48 du marteau 22 afin que les fils 36 placés dans cet évidement soient complètement enfermés, ce qui empêche ainsi leur rupture ou leur emmêlement. L'élément 60 comporte également une ouverture 66 qui coïncide avec l'ouverture 44 ménagée dans la bobine 42 et qui est agencée de manière à couvrir l'autre côté du cadre 38 et de la bobine 42. Chacun des éléments 58, 60

est pourvu d'une surface extérieure relativement lisse 68, 70.

Les éléments 58 et 60 remplissent trois fonctions séparées. En premier lieu, ils agissent comme des éléments de

dissipation de chaleur, ou des évacuateurs de chaleur, qui faci-

litent la dissipation de la chaleur engendrée par la bobine 42

lors de son excitation électrique. Il est à noter que la fonc-

tion de dissipation de chaleur est remplie d'une manière qui

n'affecte pas le fonctionnement du marteau. Plus particulière-

ment, les éléments de dissipation de chaleur 58, 60 n'augmen-

tent pas sensiblement la masse ou l'épaisseur du marteau du fait

qu'ils sont extrêmement minces et qu'ils ont un faible poids.

En conséquence, les éléments 58 et 60 n'augmentent pas sensi-

blement l'inertie du marteau et il en résulte qu'il n'est pas nécessaire d'exercer une force électromagnétique additionnelle pour déplacer le marteau quand les éléments de dissipation de chaleur 58 et 60 sont fixés sur celui-ci. En outre, l'épaisseur du marteau n'est pas sensiblement augmentée par la présence des

éléments 58 et 60. On peut encore placer un grand nombre de mar-

teaux dans l'intervalle existant entre les aimants sans avoir

besoin d'un espace supplémentaire. Ces deux facteurs sont extrê-

mement importants dans une situation o, comme c'est le cas

pour le mode de réalisation considéré, les éléments de dissipa-

tion de chaleur doivent être portés par le marteau et doivent

par conséquent pouvoir se déplacer avec celui-ci.

En second lieu, les éléments 58 et 60 servent à main-

tenir la bobine 42 intacte et également à assurer son position-

nement et sa fixation par rapport au cadre 38. De préférence,

la bobine 42 comprend une multitude de spires de fil, corres-

pondant par exemple au produit auto-fixable qui est vendu par la Société Phelps, Dodge Magnet Wire Company, Fort Wayne, Indiana, sous la désignation commerciale de "SY-BONDEZE". De telles bobines peuvent être fixées soit par liaison à chaud soit par liaison par solvant. Dans le procédé de liaison par chauffage, l'enroulement est porté à la température nécessaire soit dans un four, soit par chauffage par résistance. Dans le procédé de liaison par solvant, on fait passer les fils au travers d'une mèche en feutre saturée de solvant à mesure que la- bobine est enroulée. Dans l'un ou l'autre cas, le processus

a tendance à fixer ensemble les spires individuelles de fil.

Cependant il est possible que, sous l'effet de contraintes normales engendrées par la flexion du marteau au cours de son déplacement, certaines des spires de fil soient détachées. Les éléments 58 et 60 empêchent un détachement des spires de fil du fait que la bobine 42 est étroitement interposée entre les éléments 58 et 60 quand ceux-ci sont montés sur le cadre 38 et font par conséquent en sorte que la bobine reste intacte

pendant le fonctionnement du marteau.

Comme mentionné ci-dessus, les éléments 58 et 60 sont fixés sur des côtés opposés du cadre 38, la bobine 42 étant interposée entre eux. Avec cet agencement, la bobine 42 est automatiquement et correctement positionnée à l'intérieur de l'évidement 40 du cadre 38 et elle est retenue dans la position correcte par entrée en contact avec les surfaces intérieures

des éléments 58 et 60.

En troisième lieu, les surfaces extérieures lisses 68 et 70 des éléments 58 et 60 servent de surfaces d'appui, en protégeant le cadre et la bobine 42 contre une usure provoquée

par frottement contre d'autres parties de la tête quand le mar-

teau est déplacé. En conséquence, la durée de service du marteau

et de la bobine est améliorée par cette protection contre l'usure.

Une usure éventuelle est par conséquent limitée aux surfaces 68

et 70 de sorte qu'elle n'endommage pas les structures essentiel-

les du marteau.

Une partie en saillie 72, qui part de la base du cadre 38, porte un fd'impression 74. Ce fil d'impression 74 s'étend vers le bas au travers d'un support 76, qui est placé à la base

de la tête sur l'élément 10 dans une zone adjacente à la struc-

ture de papier.79 qui doit être imprimée par le fil. Le support 76 comporte plusieurs ouvertures espacées 78, une ouverture 78 étant prévue pour le fil d'impression 74 de chacun des marteaux

22. Le rôle du support de fil 76 est de maintenir le positionne-

ment correct des extrémités d'impact des fils d'impression 74.

Le marteau 22 est de préférence constitué d'aluminium

du fait du poids léger et de la flexibilité de cette substance.

En outre le marteau proprement dit peut être réalisé relative-

ment aisément par estampage d'une feuille d'aluminium. D'autre

part, le fil d'impression 74 est de préférence formé de tungs-

tène ou d'un matériau semblable, qui est très résistant à l'usure. La majeure partie de l'usure du fil 74 se manifeste

à l'extrémité d'impact qui entre en contact avec le papier.

Une usure substantielle de l'extrémité d'impact réduit la clarté du point imprimé et finalement elle fait en sorte

qu'aucun point ne soit imprimé quand le marteau est actionné.

Il est par conséquent nécessaire que le fil d'impression soit

constitué d'un matériau très résistant à l'usure.

Malheureusement, les techniques de fixation ou d'as-

semblage classiques qui utilisent des adhésifs ou des brasures

ne permettent pas de créer un joint acceptable entre des élé-

* ments formés d'aluminium et de tungstène. La jonction à éta-

blir entre le cadre de marteau et le fil d'impression doit être suffisamment rigide et robuste pour résister aux forces

engendrées par un déplacement et un retour rapides du marteau.

En outre, un tel joint doit être formé d'une manière qui n'aug-

mente pas sensiblement la largeur ou la masse du marteau au point o est établie la liaison. Puisqu'aucune technique de fixation connue ne peut satisfaire à ces critères, il a été nécessaire de mettre au point une technique d'assemblage tout

à fait nouvelle à cet effet.

Comme le montrent les figures 2 et 5, la partie de support de fil d'impression 72 du marteau 22 a un profil allongé dans la direction de déplacement. Un évidement 80 est

formé transversalement à l'axe de la partie 72 et il est des-

tiné à recevoir le fil d'impression. Cet évidement 80 a un

profil allongé dans la direction de déplacement du fil d'im-

pression. L'évidement 80 est formé en créant plusieurs enco-

ches également espacées dans une direction transversale à.la direction de déplacement du fil d'impression, de manière que

plusieurs éléments individuels de blocage 82, s'étendant éga-

lement dans une direction transversale à la direction de dépla-

cement du fil d'impression, soient également formés. Quand les encoches ont été formées, les éléments 82 sont comprimés et incurvés soit vers le haut, soit vers le bas par rapport à l'axe de l'élément 72. Cette opération peut être réalisée par

un simple estampage ou sertissage de la partie 72.

Plus particulièrement, des éléments alternés 82 sont placés sur des côtés opposés de l'axe de la partie 72. Comme le montre la figure 5, chaque second élément 82 est incurvé vers le bas de manière à venir se placer en dessous de l'axe de la partie 72, les éléments restants 82 étant incurvés vers le haut de façon à venir se placer au-dessus dudit axe. Cette configuration permet de créer un évidement 80, de profil allongé dans la direction de déplacement, dans lequel le fil d'impression 74 est reçu et est maintenu par friction par les éléments 82. L'extrémité supérieure du fil d'impression est étroitement appliquée contre le bord de l'encoche supérieure 83 (figure 4), de sorte que la force d'impact exercée sur le fil d'impression est absorbée par le cadre. En conséquence, le fil d'impression est bloqué à l'intérieur de l'évidement 80 par les éléments 82, qui sont placés en alternance sur des côtés différents du fil d'impression. On peut aussi utiliser une

mince couche d'adhésif pour améliorer la fixation du fil d'im-

pression sur les éléments 82. Cependant cette couche d'adhésif

est suffisamment mince pour ne pas augmenter sensiblement l'é-

paisseur du cadre. Cette configuration permet d'établir un joint rigide et robuste entre le fil d'impression 74 en tungstène et la partie de support de fil d'impression 72 en aluminium du cadre. Comme le montre la figure 4, l'épaisseur du cadre 22 est d'environ 0,4 mm. Chacun des éléments de dissipation de chaleur 58 et 60 augmente l'épaisseur du cadre d'environ

0,025 mm, de sorte que l'épaisseur totale est d'environ 0,45 mm.

Puisque le cadre a une épaisseur de 0,4 mm, la partie 72, et par conséquent les éléments 82 qui sont formés à partir de la partie 72, ont cette épaisseur avant la compression. Cependant, lorsque les éléments 82 sont incurvés dans les directions opposées par rapport à l'axe de la partie 72 pour former l'évidement 80, ils sont comprimés de telle sorte que leurs parties centrales, c'est-à-dire les parties adjacentes au fil d'impression 74, ont une épaisseur réduite d'environ 0,075 mm. En conséquence, même lorsque les éléments 82 sont correctement positionnés sur des côtés opposés du fil d'impression 74, qui a un diamètre d'environ 0,38 mm, la largeur totale de la partie de support

de fil d'impression 72, en son point le plus large, est seule-

ment d'environ 0,475 mm, c'est-à-dire plus épaisse seulement d'environ 0, 025 mm que le cadre sur lequel sont montés les

éléments de dissipation de chaleur 58 et 60. En d'autres ter-

mes, la somme de l'épaisseur de chacun des éléments 82 plus le rayon du fil d'impression est approximativement égale à la moitié de l'épaisseur du cadre. Il en résulte que la structure du joint n'augmente pas notablement la largeur du

marteau. En outre, puisqu'aucune substance étrangère (à l'excep-

tion d'une mince couche d'adhésif), ne doit être placée sur le marteau pour fixer sur celui-ci le fil d'impression, cette

structure d'assemblage augmente seulement d'une manière insi-

gnifiante la masse du marteau.

En alignement-avec la partie de jonction de fil'd'im-

pression 72, mais sur le côté opposé du cadre 38, il est prévu un élément de butée 84 qui coopère avec une butée d'absorption

1s d'énergie 86 s'étendant vers le bas à partir de l'élément supé-

rieur 12 de façon à limiter le rebondissement du marteau. Le positionnement correct de la partie de support de fil 72, et par conséquent du fil d'impression 74, et de la partie de butée 84 par rapport au cadre 38 a une influence très importante sur

le fonctionnement correct du marteau.

On a trouvé expérimentalement que la partie du marteau la plus vulnérable à des contraintes provoquées par une flexion du marteau et l'impact du fil d'impression était constituée par

la partie o le col rétréci 46 rejoint la partie allongée 48.

Il est clair qu'il est souhaitable de rendre le marteau 22 aussi mince et aussi léger que possible en vue de réduire la force

nécessaire pour assurer son déplacement. Cependant il est égale-

ment nécessaire que le marteau possède une résistance suffisante pour absorber les chocs répétés. Bien qu'il soit possible de

réaliser le marteau 22 extrêmement mince et de renforcer sa par-

tie la plus vulnérable, c'est-à-dire la zone o le col 46 rejoint la partie allongée 48, un tel renforcement augmenterait la masse, et éventuellement l'épaisseur du marteau et serait

par conséquent indésirable.

Une analyse des forces qui interviennent montre que la partie vulnérable entre lq col 46 et la partie 48 a tendance à se rompre sous l'effet de vibrations de torsion qui sont engendrées lors du choc. On a démontré en théorie que, si le fil d'impression 48 est monté sur le marteau 22 sur une ligne

passant par le centre de percussion du marteau, aucune vibra-

tion de torsion ne résulte du choc. En conséquence, la partie vulnérable du marteau n'a pas besoin d'être renforcée contre

ces vibrations de torsion normalement existantes qui ont ten-

dance à rompre le marteau en ce point. En d'autres termes, le marteau peut résister à une plus grande force de percussion si

le fil d'impression est correctement positionné.

On peut calculer le centre de percussion du marteau en définissant-le centre de la masse tournante. Ce problème peut être résolu approximativement en considérant le mouvement

du marteau comme analogue à celui d'un pendule ou bien en uti-

lisant les formules classiques pour des poutres en porte à faux.

On a confirmé expérimentalement que, lorsque le fil d'impression est situé sur une ligne qui passe par le centre de percussion

du marteau, celui-ci résiste à de bien plus grandes forces d'im-

pact avant rupture.

On voit par conséquent que la présente invention per-

met d'obtenir un marteau pour une imprimante à matrice de points, qui est extrêmement mince et qui a une très petite masse, de sorte qu'il suffit d'une faible force électromagnétique pour assurer son déplacement et que plusieurs marteaux de ce genre peuvent être disposés entre deux aimants permanents. Chaque marteau comprend un cadre pourvu d'un évidement dans lequel est

logée une bobine plate qui peut être excitée électriquement.

Sur les côtés opposés du cadre, et en contact avec les côtés de la bobine, il est prévu des feuilles métalliques thermiquement conductrices qui servent à dissiper la chaleur produite dans la bobine lors de son excitation électrique. En outre, les feuilles de dissipation de chaleur retiennent également la bobine intacte et dans la position correcte par rapport au cadre. Les feuilles sont déplaçables avec le cadre et leur masse est réduite au minimum de manière à ne pas augmenter sensiblement l'inertie du marteau. Les surfaces extérieures des feuilles forment des surfaces d'appui servant à protéger le cadre et la bobine

contre une usure provoquée par un contact avec d'autres par-

ties de la tête quand le marteau est déplacé.

Un fil d'impression est fixé sur le cadre en son centre de percussion de manière à éliminer des vibrations de torsion qui sont normalement provoquées par des chocs, en augmentant ainsi la force de percussion à laquelle le marteau

peut résister.

Le fil d'impression est monté sur le cadre en créant

dans celui-ci un évidement allongé, dans la direction de dépla-

cement du fil d'impression, des éléments transversalement alter-

nés étant placés sur des côtés opposés de l'évidement. Le fil d'impression est bloqué solidement ou engagé par friction entre les éléments. Cette méthode de liaison permet d'obtenir un joint

extrêmement rigide et robuste sans augmenter-notablement l'é-

paisseur du cadre au point de jonction.

Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exem-

ples de réalisation ci-dessus décrits et représentés, à partir desquels on pourra prévoir d'autres modes et d'autres formes

de réalisation, sans pour cela sortir du cadre de l'invention.

Claims (17)

REVENDICAT IONS

1. Marteau utilisable dans une tête d'impression à

matrice de points, ledit marteau (22) portant une bobine élec-

triquement excitable (42) qui est placée dans un champ magné-

tique et qui est déplaçable par rapport au champ entre une position de repos et une position d'impression quand la bobine (42) est excitée, ledit marteau (22) comprenant une partie de

support de bobine (38) et un moyen (48) pour monter élastique-

ment ladite partie de support de bobine (38) sur la tête, cette partie de support de bobine (38) comprenant un cadre (38) sur lequel est montée une bobine plate (42), caractérisé en ce qu'il

est prévu des moyens (58,60) montés sur ledit cadre (38), dépla-

çables avec lui et servant à dissiper la chaleur produite dans

la bobine plate (42).

2. Marteau selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de dissipation de chaleur (58;60) comprennent une feuille de matière thermiquement conductrice (58,60) qui est fixée sur ledit cadre (38) et qui s'étend à partir de celui-ci

jusqu'au contact de ladite bobine plate (42).

3. Marteau selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit cadre (38) comporte un évidement (40) dans lequel la bobine plate (42) est logée et en ce que ladite feuille (58,60) comporte une première partie fixée sur un côté du cadre (38) et une seconde partie qui s'étend à partir dudit cadre (38) sur au

moins une partie dudit évidement (40).

4. Marteau selon la revendication 3, caractérisé en ce que ladite seconde partie vient toucher et recouvre pratiquement

un côté de ladite bobine plate (42).

5. Marteau selon l'une des revendications 3 ou 4,

caractérisé en ce que ladite bobine plate (42) comporte une

ouverture (44), en ce que-la seconde partie comporte une ouver-

ture (62,66) et en ce que ladite ouverture de bobine (44) coin-

cide essentiellement avec ladite ouverture (62,66) de la seconde partie.

6. Marteau selon l'une quelconque des revendications

2 à 4, caractérisé en ce que la périphérie extérieure de ladite feuille (58,60) coïncide essentiellement avec la périphérie

extérieure dudit cadre (38).

7. Marteau selon la revendication 1, caractérisé en

ce que lesdits moyens de dissipation de chaleur (58,60) com-

prennent une première (58) et une seconde (60) feuille thermi- quement conductrices, lesdites feuilles (58,60) étant fixées

sur des côtés différents dudit cadre (38) et s'étendant respec-

tivement à partir de celui-ci jusqu'au contact de côtés diffé-

rents de ladite bobine plate (42).

8. Marteau selon la revendication 7, caractérisé en

ce que ladite bobine plate (42) est au moins partiellement pla-

cée entre lesdites feuilles (58,60).

9. Marteau selon l'une des revendications 7 ou 8,

caractérisé en ce que ledit cadre (38) comporte un évidement (40) dans lequel la bobine plate (42) est logée et en ce que chacune desdites feuilles (58,60) comporte une première partie fixée sur un côté différent dudit cadre (38) et une seconde partie qui s'étend à partir dudit cadre (38) sur au moins une

partie dudit évidement (40).

10. Marteau selon la revendication 9, caractérisé en

ce que la seconde partie de chaque feuille (58,60) vient tou-

cher et recouvre essentiellement un côté différent de ladite

bobine plate (42).

11. Marteau selon l'une des revendications 9 ou 10,

caractérisé en ce qu'au moins une partie de ladite bobine plate (42) est placée entre lesdites secondes parties desdites

feuilles (58,60).

12. Marteau selon l'une quelconque des revendications

1 à 11, caractérisé en ce que chacune desdites feuilles (58,60) comporte une surface extérieure relativement lisse (68,70) et en ce que ladite surface (68,70) protège ledit cadre (38) et ladite bobine plate (42) montée sur celui-ci contre un contact

avec d'autres parties de la tête quand le marteau est déplacé.

13. Marteau selon l'une quelconque des revendications

1 à 12, caractérisé en ce que ladite bobine plate (42) comporte un fil (36), en ce que-ledit moyen de montage (48) comprend un élément allongé (48) pourvu d'un évidement (50) dans lequel ledit fil (36) est placé et en ce que ladite feuille (60) s'étend à partir de ladite partie de support de bobine (38) du cadre le long de l'élément (48) de manière à recouvrir ledit évidement (50).

14. Marteau utilisable dans une tête d'impression à

matrice de points, ce marteau (22) portant une bobine électri-

quement excitable (42) qui est placée dans un champ magnéti-

que et qui est déplaçable par rapport au champ entre une posi-

tion de repos et une position d'impression quand ladite bobine (42) est excitée, ledit marteau (22) comprenant une partie de

support de bobine (38), un moyen (48) pour monter élastique-

ment ladite partie de support de bobine sur la tête et un fil

d'impression (74), ladite partie de support de bobine (38) com-

prenant une portion (72) agencée pour le montage dudit fil

d'impression (74), selon l'une quelconque des revendications

1 à 13, caractérisé en ce que ladite portion de montage de fil

d'impression (72) est située au centre de percussion dudit mar-

teau (22).

15. Marteau selon la revendication 14, caractérisé en

ce qu'il comprend en outre une butée arrière (84) faisant sail-

lie de ladite partie de support de bobine (38) dans une position

alignée avec la portion de montage de fil d'impression (72).

16. Marteau utilisable dans une tête d'impression à

matrice de points, ledit marteau (22) portant une bobine élec-

triquement excitable (42) qui est placée dans un champ magnéti-

que et étant déplaçable par rapport au champ entre une position de repos et une position d'impression quand ladite bobine (42)

est excitée, ledit marteau (22) comprenant une partie de sup-

port de bobine (38), un moyen (48) pour monter élastiquement ladite partie de support de bobine (38) sur la tête et un fil

d'impression (74), ladite partie de support de bobine (38) com-

prenant une partie (72) agencée pour le montage dudit fil d'im-

pression (74), ladite partie de montage de fil d'impression (72)

faisant saillie de ladite partie de support de bobine (38), com-

portant des surfaces essentiellement coplanaires avec les

surfaces de ladite partie de support de bobine (38) et pour-

vues de moyens de retenue de fil d'impression (80,82), selon

l'une quelconque des revendications 1 à 15, caractérisé en ce

que lesdits moyens de retenue (80,82) comportent un évidement (80) agencé pour recevoir ledit fil d'impression (74), ledit évidement (80) ayant un profil allongé dans la direction de

déplacement, ainsi qu'un premier et un second élément de blo-

cage (82) qui sont orientés dans une direction essentiellement transversale audit évidement (80), chacun desdits éléments (82) étant placé sur un côté différent dudit évidement (80)

de manière à entrer en contact frottant avec le fil d'impres-

sion (74) quand celui-ci est reçu à l'intérieur dudit évide-

ment (80).

17. Marteau selon la revendication 16, caractérisé en ce que la somme de l'épaisseur d'un desdits éléments (82) et du rayon dudit fil d'impression (74) est approximativement égale à la moitié de l'épaisseur de ladite partie de support

de bobine (38).