EP0160019B1 - Ink feeding circuit for an ink jet printing head - Google Patents
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- EP0160019B1 EP0160019B1 EP19840903715 EP84903715A EP0160019B1 EP 0160019 B1 EP0160019 B1 EP 0160019B1 EP 19840903715 EP19840903715 EP 19840903715 EP 84903715 A EP84903715 A EP 84903715A EP 0160019 B1 EP0160019 B1 EP 0160019B1
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- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
- B41J2/01—Ink jet
- B41J2/17—Ink jet characterised by ink handling
- B41J2/175—Ink supply systems ; Circuit parts therefor
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- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T137/00—Fluid handling
- Y10T137/2496—Self-proportioning or correlating systems
- Y10T137/2499—Mixture condition maintaining or sensing
- Y10T137/2506—By viscosity or consistency
Definitions
- the invention relates to an ink supply circuit for an ink jet print head. It also concerns any printer which is equipped with it.
- the printing qualities of such a printer are intimately linked to the speed of ejection of the ink from the orifice.
- the speed can be altered by a variation in ink pressure in front of the orifice, as well as by a variation in the viscosity of the ink. This can be due to a loss by evaporation of the solvent from the ink which is often very volatile.
- such a device can overcome variations in viscosity but does not solve the problem of possible clogging of the nozzle.
- the invention relates more precisely to an ink supply circuit of an ink jet print head of the type comprising an ink tank (1), the bottom (ab) of which has a first outlet connected to a pipe. (18) for supplying ink to a pressurization pump (5) supplying the body (10) of the print head through a supply line (20), an inlet connected to a supply line delivery (28) through which the unused ink passes, taken from a recovery gutter (11) and sucked through a recovery pipe (27) by means of a vacuum pump (7) ; characterized in that it further comprises a second outlet connected to a wetting line (45) connected to the vacuum pump (7), and a viscometer (V) placed below the ink tank (1) which essentially consists of a container (14) comprising three electrodes (32), (33), (34) which immerse therein at different levels whose function is to detect a high level (y) and a low level (x ) which makes it possible to measure the filling time (tr) between (x) and (y
- the invention also relates to such an ink supply circuit, further equipped with a second auxiliary circuit comprising a combination of solenoid valves capable of unblocking the ink drop ejection orifice and cutting it off. blunt inkjet.
- FIG. 1 schematically shows an embodiment of an ink supply circuit of a printhead according to the prior art.
- FIG. 2 schematically represents an exemplary embodiment of a device according to the invention, capable of measuring the viscosity of the ink, cooperating with the pressurization circuit of FIG. 1.
- FIG. 2 therefore schematically represents an ink supply circuit for an ink jet printhead 10.
- a circuit essentially comprises a circuit ensuring the pressurization of the ink and a circuit ensuring a depressurization, intended to suck at the level of the recovery gutter 11 of the ink drops 100 not used.
- the level 38 of the ink always, less than the height 37 of the internal partition 22, evolves from this level to the bottom of the reservoir.
- the low level 21 of the ink is detected by means of a sensor 42.
- This ink is conveyed by means of a supply line 18 passing through the bottom (ab) of the reservoir 1 to a pump 5 driven by a motor 4
- the flow rate of the pump 5 is proportional to the speed of rotation of the motor 4.
- the ink delivered by the pump 5 passes through a filter 8, a two-way pipe 190, one called the supply pipe carrying the reference 20 which routes it to the print head 10, the other called return line bearing the reference 19 which brings the ink through a calibrated leak 17 to the supply line 18.
- Leak 17 creates a pressure drop proportional to the ink flow circulating in the latter.
- the flow rate in the supply line 20 is completely negligible, compared to the flow rate of the pump 5 which passes through the leak 17.
- the pressure of the line 18, downstream of the leak 17, is close to atmospheric pressure, which implies by the flow generated by the leak 17 and by the pump 5, that the pipes 19 and 20 are at a pressure higher than atmospheric pressure and almost proportional to the speed of rotation of the engine 4 .
- a pressure sensor 9 is interposed on the pipe 19.
- This sensor 9 in an exemplary embodiment comprises electrical contacts 44 and 43 delimiting the pressure zone to be respected and a feeler 450. This combination makes it possible to obtain a signal and the implementation of an associated electronic device (not shown) which permanently enslaves the speed of the motor 4 so that the pressure in the pipes 19 and 20 keeps a fixed and determined value whatever the variation of the parameters that govern it, such as internal pump leaks or improper calibration of the leak 17.
- a vacuum circuit cooperates with the pressurization circuit described above, the function of which is to recover at the level of the gutter 11 the ink drops emitted by the head 10 and not used for the impression.
- a so-called vacuum pump 7 of the same type as the so-called pressurizing pump 5 is used. These two pumps 5 and 7 can be connected to the same motor 4.
- the pump 7 is a positive displacement pump which normally generates a flow of liquid. It may for example be a gear pump.
- the ink drops 100, recovered at the level of the gutter 11, are sucked through a so-called suction pipe 27.
- This type of pump may have internal leaks. In the case of liquids these are negligible, but they are predominant with gases.
- an extension 26 plugged in A is intended to be connected if necessary to a device for measuring the viscosity of the ink as will be described later.
- This operation of the pump 7 takes place and therefore this depression is created, even if the pipe 27 and its extension 26 contain air in high proportion.
- the ink and the air are discharged to the sealed tank 1 by a so-called discharge pipe 28 and according to a characteristic of the invention this pipe 28 is connected to a rigid pipe 24 and perpendicular to the bottom (a, b) of the tank 1, located inside compartment C delimited by the partition 22.
- This repressed ink obviously comes from the gutter 11 but also from the wetting line 45.
- a minimum flow ink return to the sealed reservoir 1 by the rigid pipe 24 is maintained by the ink from the wetting circuit 45. This results in obtaining a constant level 37, the ink overflowing above the internal partition 22.
- the line 27 reaches the maximum depression that the pump 7 can generate. If the printer is stopped at this time, the line 27 will suck ink from the reservoir 1 which can only be replaced by the air coming from the orifice 36.
- the non-return valve 470 in this case prevents the return of bubbling liquid in the ink, which would imply a complete purging of the circuits.
- solenoid valve 13 In normal operation the solenoid valve 13 is in the open position and the solenoid valve 12 in the closed position.
- the line 20 may contain degraded ink. It may be useful in this case to replace it with fresh ink coming from the reservoir 1.
- the flow of the ink jet cannot allow this operation to be done quickly while the opening of the solenoid valve 12 allows to create a significant flow in the line 20, and in the body 10 and therefore to refresh the ink quickly.
- this solenoid valve 12 allows an easy uncorking of the orifice 41, if it is for example closed by a dust.
- the solenoid valve 13 is closed for this and the solenoid valve 12 is opened so that the body 10 is then in depression. Under these conditions, it is possible to suck solvent through the orifice 41 and thus expel the dust towards the pipe 48.
- FIG. 2 schematically represents an exemplary embodiment of a device capable of measuring the viscosity of the ink, called a viscometer V in the following description cooperating, in accordance with the invention, with the pressurization circuit described above
- the filling time (tr) between x and y depends only on the viscosity of the ink.
- a solenoid valve 15 cooperates with the viscometer (V) in the manner described below.
- the solenoid valve 15 connects the bottom of the container 14 with point A, that is to say with the pipe 26 of the vacuum circuit described by means of FIG. 1.
- the filling time (tr) increases. As soon as it reaches a setpoint considered as a limit, the viscosity is then corrected by adding solvent.
- the coupling circuit of the two solenoid valves 12 and 13 is provided and operates as described above.
- the invention applies to any type of inkjet printer.
Abstract
Description
L'invention concerne un circuit d'alimentation en encre d'une tête d'impression à jet d'encre. Elle concerne également toute imprimante qui en est équipée.The invention relates to an ink supply circuit for an ink jet print head. It also concerns any printer which is equipped with it.
Plusieurs problèmes se posent dans la technique de l'impression par jet d'encre dont les principaux sont rappelés ci-dessous. D'une part, l'orifice utilisé pour la formation du jet est de dimension réduite (de l'ordre de 75 mm) et il peut arriver qu'une poussière vienne l'obstruer. Il est important, dans ce cas d'avoir un moyen rapide permettant le débouchage de cet orifice.Several problems arise in the technique of inkjet printing, the main ones of which are recalled below. On the one hand, the orifice used for the formation of the jet is of reduced size (of the order of 75 mm) and it can happen that a dust comes to obstruct it. It is important, in this case to have a rapid means allowing the unclogging of this orifice.
D'autre part, les qualités d'impression d'une telle imprimante sont intimement liées à la vitesse d'éjection de l'encre par l'orifice. La vitesse peut être altérée par une variation de pression de l'encre en avant de l'orifice, ainsi que par une variation de la viscosité de l'encre. Celle-ci peut être due à une perte par évaporation du solvant de l'encre qui est souvent très volatile.On the other hand, the printing qualities of such a printer are intimately linked to the speed of ejection of the ink from the orifice. The speed can be altered by a variation in ink pressure in front of the orifice, as well as by a variation in the viscosity of the ink. This can be due to a loss by evaporation of the solvent from the ink which is often very volatile.
Il est connu, notamment par le brevet allemand DE-A-3 043 260, d'interposer dans le circuit de récupération des gouttes d'encre non utilisées et tombant dans la gouttière de récupération, un dispositif capable de contrôler en permanence la viscosité de l'encre. Un tel dispositif est basé sur l'adjonction d'une certaine quantité de solvant et d'encre fraîche dont le dosage est calculé en fonction du nombre de gouttes émises par la tête d'impression.It is known, in particular from the German patent DE-A-3 043 260, to interpose in the recovery circuit of the unused ink drops and falling in the recovery gutter, a device capable of permanently controlling the viscosity of the ink. Such a device is based on the addition of a certain amount of solvent and fresh ink, the dosage of which is calculated as a function of the number of drops emitted by the print head.
Certes, un tel dispositif peut pallier les variations de viscosité mais ne résoud pas le problème du bouchage éventuel de la buse.Admittedly, such a device can overcome variations in viscosity but does not solve the problem of possible clogging of the nozzle.
La présente invention a précisément pour but de résoudre tous ces problèmes et concerne un circuit d'alimentation en encre d'une imprimante présentant une architecture simple et de fonctionnement très souple qui, avec un minimum de composants (deux pompes et quatre électrovannes) permet d'obtenir notamment un contrôle de la pression et de la viscosité de l'encre ainsi qu'une fonction de débouchage de la buse.The present invention aims precisely to solve all these problems and relates to a circuit for supplying ink to a printer having a simple architecture and very flexible operation which, with a minimum of components (two pumps and four solenoid valves) allows '' obtain in particular a control of the pressure and the viscosity of the ink as well as a function of unclogging the nozzle.
L'invention concerne plus précisément un circuit d'alimentation en encre d'une tête d'impression à jet d'encre du type comportant un réservoir d'encre (1) dont le fond (ab) comporte une première sortie reliée à une canalisation (18) d'amenée d'encre vers une pompe (5) de mise en pression, alimentant le corps (10) de la tête d'impression à travers une canalisation d'alimentation (20), une entrée reliée à une canalisation de refoulement (28) à travers laquelle transite l'encre non utilisée, prélevée au niveau d'une gouttière de récupération (11) et aspirée à travers une canalisation de récupération (27) au moyen d'une pompe (7) de mise en dépression; caractérisé en ce qu'il comporte en outre une seconde sortie reliée à une canalisation de mouillage (45) reliée à la pompe (7) de mise en dépression, et un viscosimètre (V) placé en contrebas du réservoir d'encre (1) qui est essentiellement constitué d'un récipient (14) comportant trois électrodes (32), (33), (34) qui y plongent à des niveaux différents dont la fonction est de détecter un niveau haut (y) et un niveau bas (x) ce qui permet de mesurer le temps de remplissage (tr) entre (x) et (y) et donc la viscosité de l'encre, ce viscosimètre coopérant avec des moyens d'adjonction de solvant lorsqu'une valeur de consigne de la viscosité considérée comme limite est atteinte.The invention relates more precisely to an ink supply circuit of an ink jet print head of the type comprising an ink tank (1), the bottom (ab) of which has a first outlet connected to a pipe. (18) for supplying ink to a pressurization pump (5) supplying the body (10) of the print head through a supply line (20), an inlet connected to a supply line delivery (28) through which the unused ink passes, taken from a recovery gutter (11) and sucked through a recovery pipe (27) by means of a vacuum pump (7) ; characterized in that it further comprises a second outlet connected to a wetting line (45) connected to the vacuum pump (7), and a viscometer (V) placed below the ink tank (1) which essentially consists of a container (14) comprising three electrodes (32), (33), (34) which immerse therein at different levels whose function is to detect a high level (y) and a low level (x ) which makes it possible to measure the filling time (tr) between (x) and (y) and therefore the viscosity of the ink, this viscometer cooperating with means for adding solvent when a viscosity set value considered limit has been reached.
L'invention concerne également un tel circuit d'alimentation en encre, équipé en outre d'un second circuit auxiliaire comportant une combinaison d'électrovannes capables d'assurer le débouchage de l'orifice d'éjection des gouttes d'encre et la coupure franche du jet d'encre.The invention also relates to such an ink supply circuit, further equipped with a second auxiliary circuit comprising a combination of solenoid valves capable of unblocking the ink drop ejection orifice and cutting it off. blunt inkjet.
Elle concerne enfin un tel circuit muni de moyens de traitement des vapeurs de solvant avant leur évacuation dans le milieu ambiant.Finally, it relates to such a circuit provided with means for treating solvent vapors before they are discharged into the ambient environment.
L'invention sera mieux comprise à l'aide des explications qui vont suivre et des figures jointes parmi lesquelles:The invention will be better understood with the aid of the explanations which follow and of the appended figures among which:
- la figure 1 représente schématiquement un exemple de réalisation d'un circuit d'alimentation en encre d'une tête d'impression selon l'état de la technique.- Figure 1 schematically shows an embodiment of an ink supply circuit of a printhead according to the prior art.
- la figure 2 représente schématiquement un exemple de réalisation d'un dispositif conforme à l'invention, capable de mesurer la viscosité de l'encre, coopérant avec le circuit de mise en pression de la figure 1.FIG. 2 schematically represents an exemplary embodiment of a device according to the invention, capable of measuring the viscosity of the ink, cooperating with the pressurization circuit of FIG. 1.
Pour plus de clarté, les mêmes éléments portent les mêmes références dans toutes les figures.For the sake of clarity, the same elements are given the same references in all the figures.
La figure 2 représente donc schématiquement un circuit d'alimentation en encre d'une tête d'impression 10 à jet d'encre. Un tel circuit comprend essentiellement un circuit assurant la mise en pression de l'encre et un circuit assurant une mise en dépression, destiné à aspirer au niveau de la gouttière de récupération 11 des gouttes d'encre 100 non utilisées.FIG. 2 therefore schematically represents an ink supply circuit for an
L'encre est stockée dans un réservoir étanche 1 qui, conformément à l'invention, comporte une cloison interne 22 disposée parallèlement aux parois latérales du réservoir, donc perpendiculairement au fond (ab) de celui-ci.The ink is stored in a sealed tank 1 which, according to the invention, includes an
Le niveau 38 de l'encre toujours, inférieur à la hauteur 37 de la cloison interne 22, évolue depuis ce niveau jusqu'au bas du reservoir. Le niveau bas 21 de l'encre est détecté au moyen d'un capteur 42. Cette encre est acheminée au moyen d'une canalisation d'alimentation 18 traversant le fond (ab) du réservoir 1 vers une pompe 5 mue par un moteur 4. Le débit de la pompe 5 est proportionnel à la vitesse de rotation du moteur 4. L'encre débitée par la pompe 5 passe à travers un filtre 8, une canalisation 190 à deux voies, l'une appelée canalisation d'alimentation portant la référence 20 qui, l'achemine vers la tête d'impression 10, l'autre appelée canalisation de retour portant la référence 19 qui ramène l'encre à travers une fuite calibrée 17 vers la canalisation d'alimentation 18.The
La fuite 17 permet de créer une chute de pression proportionnelle au débit d'encre circulant dans cette dernière.Leak 17 creates a pressure drop proportional to the ink flow circulating in the latter.
En fonctionnement normal, le débit dans la canalisation d'alimentation 20 est tout à fait négligeable, par rapport au débit de la pompe 5 qui passe à travers la fuite 17. La pression de la canalisation 18, en aval de la fuite 17, est voisine de la pression atmosphérique, ce qui implique par le débit engendré par la fuite 17 et par la pompe 5, que les canalisations 19 et 20 se trouvent à une pression supérieure à la pression atmosphérique et quasiment proportionnelle à la vitesse de rotation du moteur 4.In normal operation, the flow rate in the supply line 20 is completely negligible, compared to the flow rate of the pump 5 which passes through the leak 17. The pressure of the
Un capteur de pression 9 est interposé sur la canalisation 19. Ce capteur 9 dans un exemple de réalisation comporte des contacts électriques 44 et 43 délimitant la zone de pression à respecter et un palpeur 450. Cette combinaison permet l'obtention d'un signal et la mise en oeuvre d'un dispositif électronique associé (non représenté) qui assure en permanence l'asservissement de la vitesse du moteur 4 de manière que la pression dans les canalisations 19 et 20 conserve une valeur fixe et déterminée quelle que soit la variation des paramètres qui la régissent tels, par exemple que des fuites internes à la pompe ou un mauvais calibrage de la fuite 17.A pressure sensor 9 is interposed on the
Ce premier circuit auxiliaire référencé R1 assure donc une pression stable.This first auxiliary circuit referenced R1 therefore ensures a stable pressure.
Selon une caractéristique de l'invention, un circuit de mise en dépression coopère avec le circuit de mise en pression décrit précédemment dont la fonction est de récupérer au niveau de la gouttière 11 les gouttes d'encre émises par la tête 10 et non utilisées pour l'impression.According to a characteristic of the invention, a vacuum circuit cooperates with the pressurization circuit described above, the function of which is to recover at the level of the gutter 11 the ink drops emitted by the
Pour cela on utilise une pompe dite à dépression 7 du même type que la pompe 5 dite de mise en pression. Ces deux pompes 5 et 7 peuvent être reliées au même moteur 4.For this, a so-called vacuum pump 7 of the same type as the so-called pressurizing pump 5 is used. These two pumps 5 and 7 can be connected to the same motor 4.
La pompe 7 est une pompe volumétrique qui engendre normalement un débit de liquide. Il peut s'agir par exemple d'une pompe à engrenage. Les gouttes d'encre 100, recupérées au niveau de la gouttière 11, sont aspirées à travers une canalisation dite d'aspiration 27.The pump 7 is a positive displacement pump which normally generates a flow of liquid. It may for example be a gear pump. The ink drops 100, recovered at the level of the gutter 11, are sucked through a so-called
Ce résultat ne peut être obtenu que si la pompe 7 est capable d'engendrer un débit d'air et ceci dès la mise en route du système, lorsque la canalisation d'aspiration 27 est encore vide d'encre.This result can only be obtained if the pump 7 is capable of generating an air flow and this as soon as the system is started, when the
Ce type de pompe (à engrenage par exemple) peut présenter des fuites internes. S'il s'agit de liquide celles-ci sont négligeables, mais elles sont prépondérantes avec des gaz.This type of pump (geared for example) may have internal leaks. In the case of liquids these are negligible, but they are predominant with gases.
En revanche une telle pompe peut parfaitement fonctionner avec un gaz si ses éléments internes restent en permanence mouillés par un liquide, qui vient alors obturer les fuites. Conformément à l'invention, ce resultat est obtenu grâce à la combinaison de moyens qui est maintenant décrite. Le fond (a, b) du réservoir 1 est équipé d'une canalisation dite de mouillage 45 qui achemine à travers une fuite 25 de l'encre prélevée dans ce réservoir 1 vers la pompe de mise en dépression 7, ce qui a pour effet de mouiller en permanence ses éléments internes. Elle peut dans ces conditions accomplir pleinement sa fonction d'aspiration: à savoir aspirer de l'air par la canalisation 27. Le débit de l'encre en provenance de la canalisation 45 est limité par la fuite 25 de façon à ce qu'il reste toujours inférieur au débit volumique engendré par la pompe 7. De cette façon cette dernière peut engendrer une dépression dans la canalisation 27 dont un prolongement 26 bouché en A est destiné à être raccordé le cas échéant à un dispositif de mesure de la viscosité de l'encre comme cela sera décrit ultérieurement. Ce fonctionnement de la pompe 7 a lieu et donc cette dépression est créée, même si la canalisation 27 et son prolongement 26 contiennent de l'air en forte proportion.On the other hand, such a pump can function perfectly with a gas if its internal elements remain permanently wetted by a liquid, which then closes the leaks. According to the invention, this result is obtained thanks to the combination of means which is now described. The bottom (a, b) of the tank 1 is equipped with a so-called wetting pipe 45 which conveys through a leak 25 of the ink taken from this tank 1 to the vacuum pump 7, which has the effect to permanently wet its internal components. Under these conditions, it can fully fulfill its suction function: namely, sucking air through the
La pompe 7, mouillée en permanence par de l'encre en provenance du réservoir 1 à travers la fuite 25 aspire donc de l'air et de l'encre récupérée en provenance de la gouttière de récupération 11. L'encre et l'air sont refoulés vers le réservoir étanche 1 par une canalisation dite de refoulement 28 et selon une caractéristique de l'invention cette canalisation 28 est reliée à une conduite rigide 24 et perpendiculaire au fond (a, b) du réservoir 1, située à l'intérieur du compartiment C délimité par la cloison 22. Cette encre refoulée provient évidemment de la gouttière 11 mais également de la canalisation de mouillage 45. Aussi, même si aucun débit d'encre n'est récupéré au niveau de la gouttière 11, un débit minimum de retour d'encre vers le réservoir étanche 1 par la conduite rigide 24 se trouve maintenu grâce à l'encre provenant du circuit de mouillage 45. Il en résulte l'obtention d'un niveau constant 37, l'encre débordant au dessus de la cloison interne 22.The pump 7, permanently wetted with ink from the reservoir 1 through the leakage 25 therefore sucks in air and recovered ink from the recovery gutter 11. The ink and the air are discharged to the sealed tank 1 by a so-called
L'air se trouve lui aussi refoulé dans le réservoir étanche 1. Il est évacué vers l'extérieur à travers un serpentin 39, un clapet antiretour 470 et une canalisation 46 qui plonge dans un liquide contenu dans un réservoir 3 qui piège le solvant contenu dans l'air avant d'être remis à l'air libre par l'orifice 36. En effet, l'air récupère au niveau de la gouttière 11 circule avec l'encre dans les canalisations 27 et 28, et se sature en solvant surtout si ce dernier est très volatile. Le rôle du serpentin est de condenser au maximum le solvant contenu dans l'air, solvant qui rejoint alors par gravité le réservoir 1. L'air ne pouvant être complètement débarrassé de toutes les vapeurs de solvant traverse donc le réservoir de barbotage 3 qui piège ces vapeurs par dissolution.The air is also discharged into the sealed tank 1. It is discharged to the outside through a
Si la gouttière 11 est bouchée, la canalisation 27 atteint la dépression maximale que peut engendrer la pompe 7. Si l'imprimante est arrêtée à ce moment, la canalisation 27 aspirera de l'encre du reservoir 1 qui ne pourra être remplacée que par de l'air en provenance de l'orifice 36. Le clapet antiretour 470 évite dans ce cas le retour de liquide de barbotage dans l'encre, ce qui impliquerait une purge complète des circuits.If the gutter 11 is blocked, the
Le circuit R2 de raccordement à la tête d'impression est maintenant décrit. Le corps 10 de cette tête d'impression supportant l'orifice 41 créant le jet 100 peut être mis en pression à la demande de l'opérateur par une electrovanne 13 reliée à la tête par une canalisation 47. Une électrovanne 12 dite de purge relie la conduite 27 du circuit de mise en dépression à une canalisation 48 qui se trouve à la même pression que celle du corps 10.The R2 connection circuit to the head is now described. The
En fonctionnement normal l'électrovanne 13 est en position ouverte et l'électrovanne 12 en position fermée.In normal operation the
Cette dernière accomplit trois fonctions essentielles. Premièrement, après un arrêt prolongé de la machine, la canalisation 20, surtout si elle est longue peut contenir une encre dégradée. Il peut être utile dans ce cas de la remplacer par de l'encre fraîche en provenance du réservoir 1. Le débit du jet d'encre, ne peut pas permettre de faire cette opération rapidement alors que l'ouverture de l'électrovanne 12 permet de creér un débit important dans la canalisation 20, et dans le corps 10 et donc de rafraichir l'encre rapidement.The latter performs three essential functions. Firstly, after a prolonged stop of the machine, the line 20, especially if it is long, may contain degraded ink. It may be useful in this case to replace it with fresh ink coming from the reservoir 1. The flow of the ink jet, cannot allow this operation to be done quickly while the opening of the
Deuxièmement, la présence de cette électrovanne 12 permet un débouchage facile de l'orifice 41, s'il est par exemple obturé par une poussière. On ferme pour cela l'électrovanne 13 et on ouvre l'electrovanne 12 de telle sorte que le corps 10 se trouve alors en dépression. Dans ces conditions il est possible d'aspirer du solvant par l'orifice 41 et de chasser ainsi la poussière vers la canalisation 48.Secondly, the presence of this
Troisièmement, l'électrovanne 12 a pour fonction d'assurer, lors de la procédure d'arrêt de l'imprimante un arrêt franc du jet d'encre. En effet, lorsque le jet fonctionne, les conduites 47 et 48 qui sont sous pression, se gonflent légèrement surtout si elles sont en plastique et de grandes longueurs. Lorsque l'électrovanne 13 est fermee pour couper le jet, la rémanence de pression dans 47 et 48 fait que le jet ne peut pas se couper immédiatement, vu son faible débit. Ceci entraîne inévitablement une pollution de l'environnement du jet, ce qui est à éviter. L'architecture originale du circuit d'alimentation en encre conforme à l'invention permet de pallier ces inconvénients. En effet, lorsque l'on veut couper le jet, on ouvre l'électrovanne 12 peu de temps avant la fermeture de l'électrovanne 13. Lorsqu'intervient la fermeture de cette dernière, la rémanence de pression dans les canalisations 47 et 48 ne peut subsister par suite de l'ouverture préalable de l'électrovanne 12. On referme alors celle-ci peu de temps après la fermeture de l'électrovanne 13. Le jet s'est coupé franchement et l'environnement n'est pas souillé. La séquence d'ouverture et de fermeture des électrovannes est programmée de manière connue.Thirdly, the function of the
La figure 2 représente schématiquement un exemple de réalisation d'un dispositif capable de mesurer la viscosité de l'encre, appelé viscosimètre V dans la suite de la description coopérant, conformément à l'invention, avec le circuit de mise en pression décrit précédemmentFIG. 2 schematically represents an exemplary embodiment of a device capable of measuring the viscosity of the ink, called a viscometer V in the following description cooperating, in accordance with the invention, with the pressurization circuit described above
au moyen de la figure 1. Il s'agit d'un troisième circuit R3.by means of FIG. 1. It is a third circuit R3.
Ce viscosimètre (V) est essentiellement constitué d'un récipient 14 relié au compartiment C délimité à l'intérieur du réservoir 1 positionné par construction à un niveau supérieur à celui du récipient 14. Il faut rappeler que le niveau 37 du liquide est maintenu constant dans ce compartiment C. Ce récipient 14 comporte trois électrodes 32, 33, 34 qui y plongent à des niveaux différents et qui servent à détecter un niveau bas et un niveau haut par conduction électrique. Il faut se rappeler que l'encre est conductrice. L'encre sera au dessus du niveau bas (x) lorsque les électrodes 32 et 33 seront en court circuit; en revanche l'encre sera au niveau haut (y) lorsque les électrodes (32) et (34) seront en court-circuit.This viscometer (V) essentially consists of a container 14 connected to compartment C delimited inside the tank 1 positioned by construction at a level higher than that of the container 14. It should be remembered that the
L'écoulement de l'encre par la conduite 30 permet de remplir le récipient 14, l'équilibre des pressions aux surfaces de liquide 37 dans le compartiment C et 40 dans le récipient 14 est réalisé grâce à une canalisation 35 ne contenant que de l'air et des vapeurs de solvant.The flow of ink through
Les différences d'altitudes entre le niveau constant 37, l'extrémite x de l'électrode 33 (correspondant au niveau bas) l'extrémité y de l'électrode 34 (correspondant au niveau haut), le volume du recipient 14 et le diamètre de la fuite 29 étant connus, le temps de remplissage (tr) entre x et y ne dépend que de la viscosité de l'encre.The differences in altitudes between the
Une électrovanne 15 coopère avec le viscosimètre (V) de la manière décrite ci-dessous. L'électrovanne 15 met en liaison le fond du récipient 14 avec le point A, c'est-à-dire avec la canalisation 26 du circuit de mise en dépression décrit au moyen de la figure 1.A
L'encre du récipient 14 est alors aspirée par la conduite 31, ce qui permet de vider le récipient 14. Il faut pour cela que le débit de vidange dans la conduite 31 soit supérieur au débit de remplissage dans la canalisation d'arrivée 30. Lorsque le niveau bas est atteint, l'électrovanne 15 est fermée, le récipient 14 se remplit à nouveau pour permettre une nouvelle mesure.The ink from the container 14 is then sucked through the
Lorsque la viscosité augmente à cause, notamment, d'une perte de solvant de l'encre, par évaporation, le temps (tr) de remplissage augmente. Dès qu'il atteint une valeur de consigne considérée comme limite, la viscosité est alors corrigée par adjonction de solvant.When the viscosity increases due, in particular, to a loss of solvent in the ink, by evaporation, the filling time (tr) increases. As soon as it reaches a setpoint considered as a limit, the viscosity is then corrected by adding solvent.
Pour cela une électrovanne 16 est prévue pour relier une réserve 2 contenant du solvant pur avec le point A, c'est-à-dire la canalisation 26 qui est en dépression. Ce solvant est alors envoyé par la pompe 7 vers le réservoir 1.For this, a solenoid valve 16 is provided to connect a reserve 2 containing pure solvent with point A, that is to say the
Il est aussi possible d'asservir en permanence le fonctionnement des électrovannes 15 et 16 en fonction des paramètres recueillis au niveau des électrodes 32, 33 et 34 du viscosimètre V et donc de corriger en permanence la viscosité de l'encre par ajout de solvant lorsque cela est nécessaire.It is also possible to permanently slave the operation of the
Le récipient 2 étanche est relié à la canalisation 35 qui permet le remplacement du solvant par de l'air sans le mettre en contact avec c'air ambiant, ce qui présente le grand avantage d'éviter les risques de pollution de l'environnement, notamment les odeurs indésirables. Il faut noter que l'air qui remplace les liquides utilisés tels que l'encre dans le réservoir 1, et le solvant dans le récipient 2 ne provient que de la gouttière de récupération 11. Le surplus d'air qui doit exister, s'chappe par l'orifice 36 apérs barbotage dans le réservoir 3. Les récipients 1 et 2 se trouvent donc en légère surpression due à la hauteur de liquide dans le récipient 3.The sealed container 2 is connected to the
Comme dans le cas de la figure 1, le circuit de couplage des deux électrovannes 12 et 13 est prévu et fonctionne comme cela a été décrit précédemment.As in the case of FIG. 1, the coupling circuit of the two
Une imprimante à jet d'encre équipée d'un circuit d'alimentation d'encre conforme à l'invention permet de résoudre les principaux problèmes posés par ce type de machine, à savoir notamment:
- - l'obtention d'une pression stable;
- - le contrôle de la viscosité de l'encre;
- - le débouchage de l'orifice d'éjection du jet d'encre;
- - l'arrêt franc du jet.
- - obtaining a stable pressure;
- - control of the viscosity of the ink;
- - the unblocking of the ink jet ejection orifice;
- - the free stop of the jet.
Tous ces resultats sont obtenus au moyen d'un dispositif simple, facile à mettre en oeuvre au moyen seulement de deux pompes et quatre électrovannes.All these results are obtained by means of a simple device, easy to implement by means of only two pumps and four solenoid valves.
L'invention s'applique à tout type d'imprimante à jet d'encre.The invention applies to any type of inkjet printer.
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