Procédé pour reconstituer périodiquement une couche d'encre thermofusible recouvrant un support et dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé
L'encrage des caractères d'une machine imprimante, par exemple une machine à écrire, est réalisé traditionnellement à l'aide d'un ruban porteur d'encre qui est appliqué sur le papier à imprimer alternativement par les divers caractères choisis.
Certains rubans de machine présentent une structure tissée et une surface rugueuse. De plus, leur épaisseur est généralement variable sur les différentes parties de leur étendue.
Compte tenu de cette texture particulière du ruban, la trace déposée sur le papier lors de l'opération d'impression est en fait constituée par une juxtaposition de petits points correspondant aux croisements des fils de trame et des fils de chaîne du ruban.
On connaît également un ruban de machine imprimante formé par un film souple, généralement en matière plastique, dont l'une des faces est recouverte d'encre. Ce ruban présente toutefois deux inconvénients majeurs et en particulier:
a) son prix est relativement élevé;
b) la longueur de ruban à utiliser par caractère imprimé est relativement grande puisqu'elle correspond à environ 2 mm de sorte que, pour une page d'écriture normale d'environ 2000 caractères, la longueur consommée sera de 4 m.
Si donc on veut pouvoir équiper une machine imprimante, par exemple une machine à écrire ou un téléscripteur, d'un ruban assez long pour éviter des opérations de remplacement trop fréquentes, il est indispensable de prévoir, dans une telle machine, un logement pour le ruban de dimensions relativement importantes, ce qui n'est pas toujours acceptable, en particulier lorsque la machine doit présenter un encombrement réduit.
La présente invention a pour but d'obvier aux inconvénients ci-dessus.
Elle a, à cet effet, pour objet un procédé pour reconstituer périodiquement une couche d'encre thermofusible recouvrant un support, caractérisé en ce qu'on chauffe ladite couche, successivement sur les différentes parties de son étendue et à une température correspondant sensiblement à celle de fusion, en ce qu'on éloigne l'encre du support, au fur et à mesure de sa mise en fusion, et en ce qu'on la collecte dans au moins une enceinte de récupération, en ce qu'on maintient en fusion l'encre enfermée dans cette enceinte, en ce qu'on dépose une couche homogène d'encre prélevée de ladite enceinte, successivement sur les différentes parties du support libérées précédemment de la couche primitive d'encre, et enfin en ce qu'on laisse refroidir la couche d'encre nouvellement déposée sur le support au moins jusqu'à solidification de cette couche.
L'invention a également pour objet un dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé, destiné à une machine imprimante dans laquelle ledit support est constitué par un ruban formant une boucle fermée, entraînée par ses différentes parties au-devant des moyens d'impression de la machine, caractérisé par le fait que la paroi de l'enceinte présente au moins un orifice de distribution de l'encre qu'elle contient et par le fait qu'il comprend des moyens pour porter cette enceinte et son contenu à une température correspondant au moins à celle de fusion de l'encre, une semelle de mise en forme de la couche d'encre déposée sur le ruban, traversée par au moins un passage, dont au moins la paroi qui le délimite est en matériau hydrophobe, ce passage communiquant, par une extrémité avec la sortie dudit orifice et, par l'autre extrémité,
avec un espace délimité par cette semelle et par un organe de pression du ruban faisant face à la semelle et destiné à appliquer ce ruban contre cette semelle, sur une partie de la longueur de sa trajectoire, des moyens pour chauffer à sa température de fusion la couche d'encre du ruban, en une zone de ladite trajectoire située en amont de ladite semelle et au fur et à mesure de l'arrivée des différentes parties de la longueur de la couche d'encre dans cette zone, un organe de raclage de la face encrée du ruban disposé à proximité de ladite zone, entre cette zone et la semelle, et une rampe de convoyement dans le récipient de l'encre prélevée du ruban par raclage.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple et très schématiquement, une forme d'exécution du dispositif objet de la présente invention:
La fig. 1 est une vue en élévation latérale d'une portion d'une machine imprimante englobant ce dispositif.
La fig. 2 est une coupe verticale, à plus grande
échelle, du dispositif apparaissant sur la fig. 1.
La fig. 3 est une vue en direction A de la fig. 2.
La fig. 4 est une vue en coupe selon IV-IV de la fig.
3, à plus grande échelle.
Le dispositif, dont les particularités structurelles sont visibles sur les fig. 2 et 3 et qui est désigné, de façon générique, par la référence 1 (fig. 1), est essentiellement destiné à supprimer la couche d'encre recouvrant une face d'un ruban 2 de machine imprimante, par exemple de machine à écrire, de téléscripteur, de calculatrice, etc., et à reconstituer ensuite cette couche dans les circonstances et de la manière qui seront indiquées par la suite.
Comme on le voit au dessin, ce ruban 2 se présente sous forme d'une boucle fermée passant successivement au contact de six poulies de renvoi 3 à 8, dont certaines sont motrices et sont susceptibles d'entraîner le ruban en direction F. Le ruban 2 sera de préférence en matière plastique, par exemple en Adiprène (marque déposée); il pourra présenter une épaisseur de l'ordre de 0,10 mm et une largeur d'environ 10 mm.
Ce ruban est recouvert par une couche d'encre thermofusible sur l'une de ses deux faces, en l'occurrence la face opposée à celle par laquelle il est en contact avec les poulies 3, 4, 5, 6 et 8, de façon que cette couche d'encre ne soit pas détériorée par ces poulies.
On remarquera que la poulie 7 est, au contraire, en contact avec l'autre face du ruban mais sur une portion de celui-ci dépourvue d'encre, ainsi qu'on le verra par la suite.
Pour pouvoir être facilement apposée sur le ruban ou éloignée de celui-ci de la façon décrite ci-après et pour pouvoir remplir correctement sa fonction, I'encre de recouvrement du ruban 2 doit présenter certaines caractéristiques qui sont les suivantes:
- température de liquéfaction comprise entre 60 et 800 C;
- aptitude à être étalée en couche mince et uniforme sur le ruban, en l'occurrence sur un ruban en Adi- prenne (bonne adhésion au ruban, cohésion, etc.);
- maintien dans le temps de son homogénéité, de sa souplesse, de sa dureté, de sa composition initiale;
- contraste satisfaisant de l'impression réalisée sur un support blanc (papier ou autre).
La boucle que forme le ruban 2 passe au-devant d'un poste d'impression disposé entre les poulies 3 et 4 et qui est représenté schématiquement par un seul organe de frappe 9 portant un caractère 10, par exemple un organe du genre équipant normalement les machines à écrire.
Dans l'exemple d'exécution proposée, l'organe 9 est donc destiné à percuter par son caractère 10 sur une portion de la face non encrée du ruban 2, et à appliquer la portion correspondante de l'autre face de celui-ci, qui est encrée, sur un support d'impression 11, par exemple une feuille de papier. On conçoit que, à la suite de l'impression d'un caractère sur cette feuille, la couche d'encre recouvrant la portion du ruban ayant servi à cette impression ne présente plus l'aspect homogène et lisse qu'elle avait avant l'impression: il est donc indispensable de régénérer cette couche, si on désire réutiliser par la suite la même portion de ruban pour procéder à une autre impression.
Il est encore à remarquer que chaque impression réalisée par le caractère 10 de l'organe 9 est suivie d'un déplacement du ruban 2 dans le sens F sur une longueur correspondant sensiblement à la largeur du caractère.
Bien que sur le dessin, on ait représenté une imprimante munie d'un seul organe d'impression, il est évident que, en réalité, une telle imprimante présentera un nombre beaucoup plus élévé de tels organes, correspondant par exemple à celui des différents caractères que l'imprimante doit être à même d'écrire.
Voyons maintenant comment est constitué le dispositif 1 et référons-nous, pour cela, aux fig. 2 et 3 du dessin annexé sur lesquelles 12 indique un récipient métallique, par exemple en aluminium, qui est rempli d'une masse
M d'encre présentant une nature identique à celle portée par le ruban 2, 13 une résistance électrique de chauffage disposée tout autour du récipient et qui est susceptible d'être rattachée à un réseau d'alimentation par des bornes 13a et 13b. 14 est une rampe fixée au récipient par tout moyen adéquat, 15 un socle faisant corps avec le récipient 12 et s'étendant dans le plan de celui-ci, et 16 une semelle en matériau hydrophobe, par exemple en
Téflon (marque déposée). Il est à remarquer que la résistance électrique 13 est dimensionnée de manière à pouvoir chauffer le récipient 12 à une température de 900 C environ.
La rampe 14, qui est engagée dans l'ouverture du récipient 12 par la plus grande partie de sa longueur, est recourbée sur sa partie saillante de manière à former une sorte de manchon 14A. La paroi de celui-ci est découpée par une fente 14B ayant un profil incurvé dont la concavité fait face à l'extrémité gauche, au dessin (fig. 3), du socle 15 et dont la portion médiane est située légèrement à droite par rapport à la partie la plus élévée du manchon 14A.
Comme on le voit sur la fig. 1, le dispositif représenté sur la fig. 2 est disposé de manière à être en contact avec le ruban 2, d'une part, avec une zone de celui-ci comprise entre les poulies 6 et 7, et en particulier par le manchon 14A de la rampe 14, et, d'autre part, avec une seconde zone de ce même ruban, comprise entre les poulies 7 et 8. On remarquera que, sur cette seconde zone, le ruban s'étend en fait entre la semelle 16, précédemment mentionnée, et une plaque d'appui 17 (fig. 1 à 4) soumise à l'action de ressorts 17A tendant à appliquer cette plaque contre la semelle.
En outre, la position relative du dispositif 1 et des poulies 6 et 7 est telle que le manchon 14A repousse légèrement le ruban 2, en un point de son segment compris, chaque instant, entre les poulies 6 et 7, de sorte que, par réaction, ce ruban exerce une certaine poussée sur le manchon et est en contact sur toute sa largeur avec la partie de celui-ci comprenant la fente 14B déjà mentionnée.
Il est encore à remarquer que le fond du récipient 12 et la semelle 14 sont percés de deux trous, chaque trou prévu dans le récipient étant disposé en face d'un trou correspondant ménagé dans la semelle. Ces trous pratiqués dans le fond du récipient 12 sont indiqués, sur la fig. 3 du dessin, par les références 12A et 12B. Seul l'un des deux trous traversant la semelle 16 est visible au dessin (fig. 2) dans lequel il est répertorié par la référence 16A.
Les trous 12A, 12B, 16A, et l'homologue de celui-ci disposé en regard du trou 12B, présentent un diamètre relativement petit, de l'ordre de 1 mm par exemple.
Dans l'exemple représenté, l'écartement des trous 12A et l2B est de l'ordre de 4 mm.
Comme décrit, la résistance électrique 13 est dimensionnée de manière à porter la température du récipient 12 à une valeur de l'ordre de 90oC. C'est également cette même température qu'aura la rampe 14 toute entière, y compris son manchon 14A.
Or, l'encre de recouvrement du ruban 2 et celle que contient le récipient 12, présentent un point de fusion compris entre 600 C et 800 C de sorte que, lorsque le dispositif représenté fonctionne, la masse M reste en permanence à l'état liquide et l'encre du ruban se liquéfie au fur et à mesure qu'elle est portée en contact avec le manchon 14A par déplacement du ruban 2 dans le sens F précité.
De plus, comme ce ruban est appliqué avec une certaine pression contre la face externe de ce manchon et en particulier contre le bord droit, au dessin, de la fente 14B, l'arête externe de ce bord fait office de racloir, chaque fois que le segment de ruban compris entre les poulies 6 et 7 vient à se déplacer axialement en direction de cette dernière poulie, ce racloir retenant l'encre en fusion sur le ruban sur chaque portion de celui-ci se présentant à sa hauteur.
L'encre ainsi prélevée traverse, par gravité, la fente 14B puis s'écoule sur la face supérieure de la portion inclinée de la rampe 14, toujours par gravité, et de là vient s'ajouter à la masse d'encre M que contient le récipient 12.
Il découle donc de ce qui précède que les portions de ruban 2 quittant, à chaque instant, le manchon 14A et se déplaçant en direction de la poulie 7 sont totalement libérées de la couche d'encre qu'elles portaient avant de passer au contact de ce manchon. C'est ce qui explique que la poulie 7 peut être mise en contact avec une face du ruban opposée à celle avec laquelle coopèrent les autres poulies 3 à 6 et 8.
Le ruban 2 est à nouveau recouvert d'une couche homogène d'encre lorsqu'il arrive à portée des trous de distribution de la semelle 16, trous dont seul l'un d'entre eux, 16A, est visible au dessin.
rl convient à ce point de signaler les raisons de l'utilisation d'une semelle en matière hydrophobe.
Comme décrit, cette matière peut être avantageusement de Teflon (marque déposée), ce qui permet de maintenir les efforts de frottement du ruban et de la couche d'encre qu'il porte (pour sa partie encrée) à un niveau suffisamment réduit pour ne pas créer d'usure ou de déchirage indus du ruban ou de la couche d'encre.
De plus, grâce au fait que cette matière est hydrophobe, il est possible de créer un contact effectif entre l'extrémité inférieure de la colonne d'encre que contient chacun des orifices pratiqués au fond du récipient 12 et faisant face à des orifices correspondants de la semelle 16, et la partie de portion du ruban défilant à chaque instant sous ces orifices.
I1 a, en effet, été remarqué que, grâce au fait que la partie inférieure de tels orifices est creusée dans de la matière hydrophobe, la face inférieure de la colonne d'encre remplissant ces orifices présente un profil bombé vers l'extérieur de chaque orifice considéré (voir fig. 4) alors que ce profil demeure bombé vers l'intérieur de cet orifice si les parois de celui-ci sont de nature mouillable .
En outre, pour une distance déterminée séparant le ruban de la semelle 16 du dispositif, il existe un diamètre donné des orifices de distribution tel que le ménisque liquide de l'encre faisant saillie à l'extrémité inférieure de ces orifices touche le ruban. Dans ces conditions, l'encre s'étale facilement sur le ruban par un phénomène de capillarité en formant une couche d'épaisseur très régulière et de structure homogène.
L'épaisseur de la couche d'encre réalisée est fonction notamment de la pression exercée par la plaque d'appui 17 sur le ruban 2. Par contre, sa régularité de surface est essentiellement dépendante de la planéité de la semelle 16.
I1 est à remarquer que l'écartement des deux orifices du dispositif décrit résulte essentiellement d'observations de nature expérimentale et qu'il dépend du diamètre de ces orifices, du caractère hydrophobe plus ou moins prononcé de la matière de la semelle 16, des caractéristiques physiques de l'encre, etc.
Dans le cas d'une utilisation d'une encre de bonne qualité répondant aux exigences précédemment mentionnées et chauffée à une température de 900 C, il a, par exemple, été trouvé que la quantité d'encre susceptible de s'écouler au travers d'un orifice de distribution de 1 mm de diamètre s'étalait sur le ruban en Adiprène , par capillarité, sous forme d'une trace d'environ 5 mm de largeur. Ainsi, pour obtenir sur le ruban une couche d'encre d'environ 8 à 9 mm de largeur, il est indispensable d'effectuer la distribution d'encre par l'intermédiaire de deux orifices, de 1 mm de diamètre, distants d'environ 4 mm.
Le dispositif décrit peut, bien entendu, connaître des applications autres que celle envisagée spécifiquement dans le présent mémoire et, en particulier, être utilisé pour procéder à l'encrage de supports autres qu'un ruban. C'est ainsi que de tels supports peuvent par exemple se présenter sous forme de feuilles ou encore de disques destinés à être entraînés périodiquement, par leurs différentes parties, au-devant d'un poste d'impression.
Il est enfin à remarquer que ce même dispositif pourrait présenter, dans des variantes, une struoture différente de celle décrite dans ses moyens de raclage du support d'encre, dans ses moyens de chauffage de l'encre comme dans ses moyens de distribution de cette encre sur les différentes parties du support préalablement libérées par raclage de la couche d'encre qu'elles portaient.
En particulier, on pourrait concevoir un dispositif dans lequel la semelle fixée au récipient serait même en matériau hydrophile, seules les parois des orifices de distribution de l'encre étant en matériau hydrophobe, ces parois pouvant être recouvertes d'un tel matériau par tous moyens connus, ou étant celles d'une douille en matériau hydrophobe rapportée dans un logement de la semelle.
REVENDICATION I
Procédé pour reconstituer périodiquement une couche d'encre thermofusible recouvrant un support, caractérisé en ce qu'on chauffe ladite couche, successivement sur les différentes parties de son étendue et à une température correspondant sensiblement à celle de fusion, en ce qu'on éloigne l'encre du support, au fur et à mesure de sa mise en fusion, et en ce qu'on la collecte dans au moins une enceinte de récupération, en ce qu'on maintient en fusion l'encre enfermée dans cette enceinte, en ce qu'on dépose une couche homogène d'encre prélevée de ladite enceinte successivement sur les différentes parties du support libérées précédemment de la couche primitive d'encre, et enfin en ce qu'on laisse refroidir la couche d'encre nouvellement déposée sur le support au moins jusqu'à solidification de cette couche.
SOUS-REVENDICATIONS
1. Procédé selon la revendication I, caractérisé par le fait que, pour chauffer les différentes parties de l'étendue de la couche d'encre, on met en contact au moins une zone de l'étendue de la couche avec au moins un organe frotteur porté à une température correspondant au moins à celle de fusion de l'encre et on déplace relativement le support et ledit organe frotteur de manière à porter en contact ce frotteur successivement avec toute la surface de la couche d'encre à chauffer.
2. Procédé selon la revendication I, caractérisé par le fait qu'on éloigne l'encre en fusion du support par raclage de ce support.
REVENDICATION II
Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication I, destiné à une machine imprimante dans laquelle ledit support est constitué par un ruban formant une boucle fermée entraînée par ses différentes parties au-devant des moyens d'impression de la machine, caractérisé par le fait que la paroi de l'enceinte présente au moins un orifice de distribution de l'encre qu'elle contient et par le fait qu'il comprend des moyens pour porter cette enceinte et son contenu à une température correspondant au moins à celle de fusion de l'encre, une semelle de mise en forme de la couche d'encre déposée sur le ruban, traversée par au moins un passage, dont au moins la paroi qui le délimite est en matériau hydrophobie, ce passage communiquant, par une extrémité, avec la sortie dudit orifice et, par l'autre extrémité,
avec un espace délimité par cette semelle et par un organe de pression du ruban faisant face à la semelle et destiné à appliquer ce ruban contre cette semelle sur une partie de la longueur de sa trajectoire, des moyens pour chauffer à sa température de fusion la couche d'encre du ruban, en une zone de ladite trajectoire située en amont de ladite semelle et au fur et à mesure de l'arrivée des différentes parties de la longueur de la couche d'encre dans cette zone, un organe de raclage de la face encrée du ruban disposé à proximité de ladite zone, entre cette zone et la semelle, et une rampe de convoyement dans le récipient de l'encre prélevée du ruban par raclage.
SOUS-REVENDICATIONS
3. Dispositif selon la revendication II, caractérisé par le fait que la rampe est solidaire de ladite enceinte et qu'elle est constituée par une portion d'une lamelle dont une extrémité est engagée dans l'enceinte et dont l'autre forme une boucle avec laquelle vient en contact la couche d'encre du ruban, lors du déplacement de celuici, cette boucle constituant lesdits moyens de chauffage de cette couche d'encre, et par le fait que la portion de lamelle constituant ladite boucle est découpée par une fente disposée en aval de la zone de contact de la couche d'encre du ruban avec la boucle et s'étendant en direction sensiblement transversale à celle de défilement du ruban, I'un des bords de cette fente constituant ledit organe de raclage.
4. Dispositif selon la revendication II, caractérisé par le fait que ladite semelle est en matériau hydrophobe.
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