EP0210209B1 - Dispositif d'ecriture par projection d'encre multibuse - Google Patents

Dispositif d'ecriture par projection d'encre multibuse Download PDF

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EP0210209B1
EP0210209B1 EP86900786A EP86900786A EP0210209B1 EP 0210209 B1 EP0210209 B1 EP 0210209B1 EP 86900786 A EP86900786 A EP 86900786A EP 86900786 A EP86900786 A EP 86900786A EP 0210209 B1 EP0210209 B1 EP 0210209B1
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module
nozzle
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Imaje SA
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    • 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
    • B41J2/015—Ink jet characterised by the jet generation process
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
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    • 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
    • B41J2/135—Nozzles
    • B41J2/14—Structure thereof only for on-demand ink jet heads
    • B41J2002/14362—Assembling elements of heads
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2202/00—Embodiments of or processes related to ink-jet or thermal heads
    • B41J2202/01—Embodiments of or processes related to ink-jet heads
    • B41J2202/19—Assembling head units

Definitions

  • the invention relates to a multi-nozzle ink spray writing device. It relates more precisely to a modular assembly constituting a printer with multiple ink jets.
  • the inkjet printing technique consists in carrying out a continuous jet of calibrated drops, supplied by a system of modulations then in electrostatically charging these drops by means of charging electrodes, finally in deflecting each drop by means of a electric field so that if the support on which one wishes to write and the writing device are in relative displacement, one obtains the formation of a printing matrix.
  • the present invention aims to overcome these drawbacks and relates to an architecture implementing several jets of drops, each of the jets being loaded and deflected on demand.
  • a problem arises when we want to make several jets of charged and deflected drops cooperate because each of these jets must be given an exact direction.
  • deformations are encountered during the manufacture of the nozzles which can cause a slight eccentricity of the orifice.
  • the present invention relates to a device which is in the form of writing modules each equipped with a nozzle.
  • One of the important characteristics of the invention resides on the one hand, in the simple and effective means for adjusting the direction of each of the jets at each nozzle, and on the other hand, in the means for relative positioning of the modules between them. All these performances are obtained with such a device, according to the invention, the space of which nevertheless remains extremely limited.
  • the invention relates more precisely to a multi-nozzle ink jet writing device, each of the nozzles belonging to a module comprising a body provided with an ink inlet and a bleed outlet and cooperating with a cylindrical barrel inserted in the body and itself carrying the piezoelectric excitation means of the ink and the sealing means; characterized in that this barrel is equipped at its periphery with grooves intended to receive first and second sets of O-rings respectively positioned upstream and downstream of each of the ink inlet and purge ports of the supply chambers and purge located between the barrel and the body, these O-rings allowing the orientation of the jet at the orifice of the nozzle for ejecting ink drops by rotating the barrel around its longitudinal axis at an angle ( ⁇ ) which can vary from 0 ° to 360 °, each body further comprising an orifice intended to receive an axis around which the corresponding module can pivot along an axis (p).
  • a basic element of a device consists of a modulation body 1 in a modular form and intended to cooperate with other identical modules 1 to allow get different types of printing: more lines, overlapping lines, variable spacing of them, etc.
  • a module 1 has an inlet 2 connected to the ink supply (not shown in the figure) and a purge outlet 3 from the ink circuit.
  • This module 1 comprises a body 4 serving to support the barrel 5 introduced into this body 4 and blocked by a locking means 6 such as a screw for example.
  • a passage 10 is provided for receiving an axis (not shown here, but described by means of the following figures) around which the body 4 can pivot.
  • FIG. 2 illustrates, in exploded view, the barrel 5 intended to receive the piezoelectric means 100 (transducer plus resonator) on the one hand, and the plate 11 nozzle holder 12 on the other hand, as well as the means of tightness ensured by a cable gland 13 and a seal 14; the nozzle holder plate 11 being fitted at the end of the barrel by a sealed fitting.
  • This barrel 5 has an ink inlet orifice 15 and an outlet 16 for purging.
  • the barrel 5 is equipped at its periphery with grooves intended to receive a first and a second set of O-rings (22 and 23), (24 and 25) respectively positioned upstream and downstream of each of the ink inlet orifices 15 and purge 16.
  • This combination of O-rings (22 and 23), (24 and 25) seals the supply and purge chambers, and makes it possible to perfectly adjust the orientation of the ink jet by rotation from the ink supply chamber.
  • This rotation, according to (a), may be complete, that is to say vary from 0 ° to 360 °. This makes it possible in particular to overcome the centering and perpendicularity defects of the jet inherent in the techniques currently used to encase the pierced ruby which generally constitutes the orifice of the nozzle 12. It is thus possible to compensate for these defects and perfectly orient the jet of drops, while keeping the ink supply chamber completely sealed.
  • FIG. 3 An illustration of such an architecture is shown in FIG. 3.
  • three modules 4 are positioned on axes of articulations 31 passing through the orifices 10 described by means of FIG. 1.
  • such an architecture allows a first rotation along (p) thanks to the axes 31, and a second rotation along (a) around the vertical axis X thanks precisely to the presence of the two sets of O-rings (22, 23) and (24, 25) defined above.
  • a simple adjustment according to two degrees of freedom (a) and (p) can be carried out, and this module by module, completely independently.
  • modules 1 are each associated with a load and deflection block 40 of the drops ejected at the nozzle 12.
  • the different load and deflection blocks 40 slide along a plate 410 and are centered by a centering means 41 before being blocked at the chosen distance. They have a slot 42 through which the jet of drops ejected passes through the nozzle 12 which corresponds to it. These drops pass in front of a charge electrode 43 and a charge control electrode 44 before being deflected by the deflection electrodes 45 and 46.
  • Means 50 for securing the modules 1 to the load and deflection block 40 are provided so that the adjustments according to ( ⁇ ) and (p), described above, can be carried out without difficulty after the joining. It is, for example, a stirrup 51 crossed at the level of the orifices 10 by the pins 31 ensuring the adjustment according to ( ⁇ ).
  • One of the branches of this stirrup is secured to the module 1 and the other is made integral, for example, by a set of screws 60, to the load and deflection block 40 concerned. At any time, the orientation of the jet can therefore be adjusted and centered in order to pass perfectly through the slot 42.

Landscapes

  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)

Abstract

Un tel dispositif comporte une pluralité de modules (1) constitués chacun d'un corps (4) comportant une entrée (2) d'encre et un orifice de purge (3), le tout coopérant avec le canon (5) dont la périphérie porte deux jeux de joints toriques délimitant respectivement la chambre d'alimentation en encre et la chambre de purge. Cette disposition particulière assure l'étanchéité tout en permettant une rotation (alpha) sur 360o du canon et donc un réglage de la direction du jet par rapport à l'axe de la buse d'éjection des gouttes d'encre. Chacun des modules (1) est, en outre, orientable autour d'un axe (31) selon un angle (beta). L'invention s'applique à l'impression de lignes d'écriture multiples et, au recouvrement éventuel de celles-ci.

Description

  • L'invention concerne un dispositif d'écriture par projection d'encre multibuse. Elle concerne plus précisément un ensemble modulaire constituant une imprimante à jets d'encre multiples.
  • La technique d'impression à jet d'encre consiste à réaliser un jet continu de gouttes calibrées, fournies par un système de modulations puis à charger électrostatiquement ces gouttes au moyen d'électrodes de charge, enfin à dévier chaque goutte au moyen d'un champ électrique de telle sorte que si le support sur lequel on désire écrire et le dispositif d'écriture sont en déplacement relatif, on obtient la formation d'une matrice d'impression.
  • Le problème se complique dès lors que l'on souhaite faire coopérer plusieurs jets de façon notamment à augmenter le nombre de lignes imprimées. Le document EP-A-046117 de BERTIN décrit un procédé d'écriture mettant en oeuvre une pluralité de buses mais cette architecture ne permet pas d'obtenir ce résultat. Elle permet seulement une impression en matrice ou en mosaïques car les gouttes éjectées par chacune des buses ne sont ni chargées, ni déviées et tombent directement sur le support.
  • La présente invention a pour but de pallier ces inconvénients et concerne une architecture mettant en oeuvre plusieurs jets de gouttes, chacun des jets étant chargé et dévié à la demande. Un problème se pose cependant lorsque l'on veut faire coopérer plusieurs jets de gouttes chargées et déviées car on doit assurer à chacun de ces jets une direction exacte. Or, dans l'état actuel de la technique, on rencontre lors de la fabrication des buses des déformations pouvant entraîner un léger excentrement de l'orifice.
  • La présente invention a pour objet un dispositif qui se présente sous la forme de modules d'écritures équipés chacun d'une buse. Une des caractéristiques importantes de l'invention réside d'une part, dans les moyens simples et efficaces de réglage de la direction de chacun des jets au niveau de chaque buse, et d'autre part, dans les moyens de positionnement relatif des modules entre eux. Toutes ces performances sont obtenues avec un tel dispositif, selon l'invention, dont l'encombrement reste néanmoins extrêmement restreint.
  • L'invention concerne plus précisément un dispositif d'écriture à jet d'encre multibuses, chacune des buses appartenant à un module comportant un corps muni d'une arrivée d'encre et d'une sortie de purge et coopérant avec un canon cylindrique introduit dans le corps et portant lui-même les moyens d'excitation piézo-électriques de l'encre et des moyens d'étanchéité ; caractérisé en ce que ce canon est équipé à sa périphérie de gorges destinées à recevoir un premier et un second jeux de joints toriques respectivement positionnés en amont et en aval de chacun des orifices d'entrée d'encre et de purge des chambres d'alimentation et de purge situées entre le canon et le corps, ces joints toriques permettant l'orientation du jet au niveau de l'orifice de la buse d'éjection des gouttes d'encre par rotation du canon autour de son axe longitudinal selon un angle (α) pouvant varier de 0° à 360°, chaque corps comportant en outre un orifice destiné à recevoir un axe autour duquel le module correspondant peut pivoter selon un axe (p).
  • L'invention sera mieux comprise à l'aide des explications qui vont suivre et des figures jointes parmi lesquelles :
    • la figure 1 est une illustration schématique d'un module conforme à l'invention ;
    • la figure 2 est une vue éclatée illustrant une combinaison des moyens conforme à l'invention permettant un réglage de la direction du jet ;
    • la figure 3 illustre schématiquement un exemple de disposition d'une pluralité de modules;
    • la figure 4 est un exemple de réalisation d'un dispositif d'écriture multibuse conforme à l'invention.
  • Pour plus de clarté, les mêmes éléments portent les mêmes références dans toutes les figures.
  • Comme le montre la figure 1, un élément de base d'un dispositif conforme à l'invention est constitué d'un corps de modulation 1 se présentant sous une forme modulaire et destiné à coopérer avec d'autres modules 1 identiques pour permettre d'obtenir différents types d'impression : lignes plus nombreuses, recouvrement des lignes, espacement variable de celles-ci, etc. Un tel module 1 comporte une entrée 2 reliée à l'alimentation en encre (non représentée sur la figure) et une sortie de purge 3 du circuit d'encre. Ce module 1 comporte un corps 4 servant de support au canon 5 introduit dans ce corps 4 et bloqué par un moyen de blocage 6 tel qu'une vis par exemple. Un passage 10 est prévu pour recevoir un axe (non représenté ici, mais décrit au moyen des figures suivantes) autour duquel peut pivoter le corps 4.
  • La figure 2 illustre, en vue éclatée, le canon 5 destiné à recevoir les moyens piézo-électriques 100 (transducteur plus résonateur) d'une part, et la platine 11 porte-buse 12 d'autre part, ainsi que les moyens d'étanchéité assurés par un presse- étoupe 13 et un joint 14 ; la plaque porte-buse 11 étant emmanchée à l'extrémité du canon par un emmanchement étanche. Ce canon 5 comporte un orifice d'entrée d'encre 15 et une sortie 16 pour la purge. Le canon 5 est équipé à sa périphérie de gorges destinées à recevoir un premier et un second jeu de joints toriques (22 et 23), (24 et 25) respectivement positionnés en amont et en aval de chacun des orifices d'entrée d'encre 15 et de purge 16. Cette combinaison de joints toriques (22 et 23), (24 et 25) assure l'étanchéité des chambres d'alimentation et de purge, et permet de régler parfaitement l'orientation du jet d'encre par rotation de la chambre d'alimentation en encre. Cette rotation, selon (a), pourra être complète, c'est-à-dire varier de 0° à 360°. Cela permet notamment de pallier les défauts de centrage et de perpendicularité du jet inhérents aux techniques actuellement mises en oeuvre pour enchasser le rubis percé qui constitue généralement l'orifice de la buse 12. On peut obtenir ainsi un rattrapage de ces défauts et parfaitement orienter le jet des gouttes, tout en conservant à la chambre d'alimentation en encre une totale étanchéité. Conformément à l'invention et grâce encore à cette disposition, pour obtenir une purge plus efficace du circuit d'alimentation de la tête d'impression, on peut substituer au canon 5 un simple tube creux équipé des jeux de joints toriques (22, 23) et (24, 25), mais démuni de buse.
  • Comme cela a déjà été dit précédemment, une pluralité de modules 1 équipés de leur canon 5 pouvant être agencés pour fonctionner ensemble. Une illustration d'une telle architecture est représentée sur la figure 3. Dans l'exemple choisi, trois modules 4 sont positionnés sur des axes d'articulations 31 traversant les orifices 10 décrits au moyen de la figure 1. Selon une autre caractéristique de l'invention, une telle architecture permet une première rotation selon (p) grâce aux axes 31, et une seconde rotation selon (a) autour de l'axe vertical X grâce précisément à la présence des deux jeux de joints toriques (22, 23) et (24, 25) définis précédemment. Ainsi, un réglage simple selon deux degrés de liberté (a) et (p) peut être réalisé, et ceci module par module, de manière tout à fait indépendante.
  • La distance entre les modules 1 est réglée en fonction des besoins. Ces modules sont associés chacun à un bloc de charge et de déflexion 40 des gouttes éjectées au niveau de la buse 12. On a représenté une variante de réalisation, à titre d'exemple, d'un dispositif multi-buses conforme à l'invention, sur la figure 4, où pour plus de clarté, un module 1 est figuré en position désolidarisée du bloc de charge et de déflexion 40, et un second module 1 est au contraire présenté solidaire dudit bloc 40.
  • Les différents blocs de charge et de déflexion 40 coulissent le long d'une platine 410 et sont centrés par un moyen de centrage 41 avant d'être bloqués à la distance choisie. Ils comportent une fente 42 que traverse le jet de gouttes éjectées au niveau de la buse 12 qui lui correspond. Ces gouttes passent devant une électrode de charge 43 et une électrode de contrôle de charge 44 avant d'être déviées par les électrodes de déflexion 45 et 46.
  • Des moyens 50 de solidarisation des modules 1 au bloc de charge et de déflexion 40 sont prévus de telle sorte que les réglages selon (α) et (p), précédemment décrits, puissent être réalisés sans difficulté après la solidarisation. Il s'agit par exemple, d'un étrier 51 traversé au niveau des orifices 10 par les axes 31 assurant le réglage selon (β). L'une des branches de cet étrier est solidaire du module 1 et l'autre est rendu solidaire, par exemple, par un jeu de vis 60, du bloc de charge et de déflexion 40 concerné. A tout moment, l'orientation du jet peut donc être réglée et centrée afin de transiter parfaitement dans la fente 42.
  • Sur la figure 4, on a représenté deux blocs 40 accolés et un troisième bloc 40 écarté des deux autres. En fait, toutes les combinaisons sont possibles du fait du caractère modulaire du dispositif. Il faut noter d'une part le faible encombrement de l'ensemble, et d'autre part et surtout, comme cela a été dit précédemment, l'orientation du jet par rotation complète de la chambre d'alimentation en encre.
  • Les applications de tels dispositifs multijets sont nombreuses. Parmi celles-ci, on peut notamment citer l'adressage postal. En effet, si avec un jet, on peut seulement imprimer une ou deux lignes, avec quatre jets, on peut imprimer jusqu'à huit lignes. On peut également modifier les distances des lignes imprimées sans rien changer à la machine, et, en accolant des modules, obtenir des marquages de grande largeur par jonction de plusieurs lignes ce qui est extrêmement intéressant pour réaliser des codes barres de hauteur plus grandes que celles que l'on obtient avec les dispositifs classiques.

Claims (4)

1. Dispositif d'écriture à jet d'encre multibuses, chacune des buses (12) appartenant à un module (1) comportant un corps (4) muni d'une arrivée (2) d'encre et d'une sortie (3) de purge et coopérant avec un canon (5) cylindrique introduit dans le corps (4) et portant lui-même les moyens d'excitation piézo-électriques (100) de l'encre et des moyens d'étanchéité (13, 14) ; caractérisé en ce que ce canon (5) est équipé à sa périphérie de gorges destinées à recevoir un premier et un second jeux de joints toriques (22, 23) et (24, 25) respectivement positionnés en amont et en aval de chacun des orifices d'entrée d'encre (15) et de purge (16) des chambres d'alimentation et de purge situées entre le canon (5) et le corps (4), ces joints toriques (22, 23) et (24, 25) permettant l'orientation du jet au niveau de l'orifice de la buse (12) d'éjection des gouttes d'encre par rotation du canon autour de son axe longitudinal selon un angle (α) pouvant varier de 0° à 360°, chaque corps (4) comportant en outre un orifice (10) destiné à recevoir un axe (31) autour duquel le module correspondant peut pivoter selon un axe (p).
2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte une pluralité de modules (1) coopérant chacun avec un bloc de charge et de déflexion (40), la distance des couples « modules (1) plus bloc (40) » étant elle-même modulable.
3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que chaque module (1) est rendu solidaire du bloc de charge et de déflexion (40) qui lui est associé par un moyen de solidarisation (50) qui n'entrave pas le débattement de chacun des modules selon les degrés de liberté (a) et (p).
4. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que lors de l'opération de purge, le canon (5) peut être remplacé par un tube creux équipé desdits joints toriques (22, 23) et (24, 25), ce tube creux étant démuni de la buse (12).
EP86900786A 1985-01-24 1986-01-20 Dispositif d'ecriture par projection d'encre multibuse Expired EP0210209B1 (fr)

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EP0210209A1 EP0210209A1 (fr) 1987-02-04
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