EP0968831B1 - Circuit d'encre, machine a jet d'encre, et machine de conditionnement, ou convoyeur, mettant en oeuvre un tel circuit - Google Patents

Circuit d'encre, machine a jet d'encre, et machine de conditionnement, ou convoyeur, mettant en oeuvre un tel circuit Download PDF

Info

Publication number
EP0968831B1
EP0968831B1 EP99401591A EP99401591A EP0968831B1 EP 0968831 B1 EP0968831 B1 EP 0968831B1 EP 99401591 A EP99401591 A EP 99401591A EP 99401591 A EP99401591 A EP 99401591A EP 0968831 B1 EP0968831 B1 EP 0968831B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
ink
pressure
circuit according
circuit
air
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP99401591A
Other languages
German (de)
English (en)
Other versions
EP0968831A1 (fr
Inventor
Alain Pagnon
André Souvignet
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Markem Imaje SAS
Original Assignee
Imaje SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Imaje SA filed Critical Imaje SA
Publication of EP0968831A1 publication Critical patent/EP0968831A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of EP0968831B1 publication Critical patent/EP0968831B1/fr
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • 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
    • B41J2/17503—Ink cartridges
    • B41J2/1752—Mounting within the printer
    • B41J2/17523—Ink connection
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • 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

Definitions

  • the present invention relates to a circuit inkjet, as well as an inkjet machine and packaging machine, or a conveyor, works such a circuit.
  • This device is a inkjet dot printer, with one circuit ink system which includes a device for transferring thick ink from a first supply tank and, independently of this, of the additive of a second supply tank, in a room ink. Ink from this ink chamber is supplied under pressure to a writing head. Of the ink is returned to the ink chamber through a recovery channel, passing through the writing head and recovering the ink droplets that have not been diverted for writing purposes.
  • the device transfer uses pressurized air to transport ink between an ink tank, connected to the writing head, a reservoir of mixture, connected to the feed tanks, and a recovery tank, connected to the recovery.
  • the mixing tank can be alternately connected to a suction line or to a delivery line.
  • the subject of the invention is an ink circuit allowing to overcome these various drawbacks.
  • the present invention describes an ink circuit comprising in particular an ink cartridge, a additive cartridge, recovery tank, accumulator, main filter, solenoid valves, an ink transfer pump fitted with a pressure and temperature, which provides information on hydraulic and thermal conditions operation, an air pressure regulator;
  • this ink circuit being characterized in that it comprises a double-sided support block comprising one side hydropneumatic and an electronic face allowing separate the hydraulic, pneumatic and electronic, all functional components being mounted outdoors on either of the two faces.
  • the relative provision of certain components helps improve the overall functionality of the ink system: air / ink separation is ensured by a provision components working in air in the upper part of the working circuit and components mainly in ink in the lower part of this same circuit (natural separation by gravity).
  • the pump is located below the recovery and accumulator so as to ensure naturally a purge of this pump.
  • a first regulation of pressure is ensured in liquid by the pump then that a second regulation is ensured in air by means two solenoid valves, one being arranged between the accumulator and one (or more) pressurization (s) of head through one (or more) orifice (s) calibrated, and the other between the calibrated orifice (s) and the pressure regulator.
  • the first solenoid valve inflates or deflate the accumulator independently of the pump.
  • a third solenoid valve controls the supply of a venturi (generation of depression).
  • This solenoid valve in particular makes it possible to stop the vacuum when stopping the ink jet (s). This avoids in particular the quality drift ink (unnecessary evaporation) that occurs when stopped inkjet on circuits that do not have the possibility of stopping the generation of depression.
  • the pressure sensor which can be located in the pump, allows to control the driving pressure of the pump.
  • the control cycle of the driving pressure is controlled by solenoid valves.
  • the pressure read by the pressure sensor / temperature is then very close to the pressure reigning in the room. This pressure is also very close to the pressure prevailing at the outlet of the pressure regulator. This sensor plays a role pressure switch and is also used for check the presence of the air network.
  • the pressure and temperature sensor allows, during the adjustment parameters phase machine operation, inquire about the regulated pressure at the regulator outlet and on the vacuum in the recovery tank. On other circuits of the prior art, these information is given by a needle pressure gauge (only to indicate the regulated pressure) and a needle vacuum gauge (only to indicate the operating vacuum). This sensor allows avoid the multiplicity of components and gives a more precise and simpler information (the level of pressure is read directly on the machine screen) than needle indicators. This information is directly exploitable by software.
  • the hydraulic connections and tires inside the circuit are done without pipe and without any connection and are directly integrated by molding in the block in the form of canals.
  • the hydraulic connections with the head are made by self-sealing quick couplings.
  • the air filters are mounted on the block by a system of quick fixing (screwing or bayonet type). No hose is only linked to these filters so the change of these elements becomes a simple and clean operation no tools required (assembly and disassembly possible by hand).
  • the ink circuit includes a accumulator with double pressure regulation (by air or by liquid).
  • the first regulation works in liquid by means of the pump and corresponds to ink supply of the jet; the second regulation works in air.
  • This air regulation allows in particular to take over from liquid regulation when the ink tanks are empty. We thus use all the ink contained in the machine (including that of the accumulator) before declaring a blocking fault for the machine. She permits also to maintain a stable pressure in this accumulator during the setting cycle cartridge atmospheric pressure. She permits also to supply the air pocket of the accumulator without going through the pump. She also allows to vary very quickly and on the full extent (ranging from the depression generated by the venturi up to the regulator outlet pressure) the pressure prevailing in this accumulator, these variations rapid and controlled pressure prevailing in the accumulator being used in particular for stop and start cycles of the jet (s) or for fill the accumulator quickly (possibility of vacuuming the accumulator).
  • the air pressure regulation of the accumulator is associated with a power supply time of the control solenoid valve while the pressure in the control solenoid valve while the pressure in upstream of the solenoid valve is either the pressure atmospheric when the solenoid valve is closed and we want to reduce the accumulator pressure, either the regulated pressure present at the outlet of the regulator when the solenoid valve is open and you want to increase the accumulator pressure.
  • the ink circuit includes a main filter for the ink that is located between the pump and accumulator.
  • the ink circuit includes a only level detector which is non-contact (security intrinsic by construction); a condenser programmable efficiency (depending on type of ink, room temperature, cycles in progress ...) located at the outlet of the recovery tank to condense and recover the volatile components of the ink, this condenser being for example made from a Peltier cell.
  • the ink circuit includes a adjustable venturi (vacuum generation) protected by a coalescing filter.
  • This coalescing filter located at the input of the control circuit and ensures the quality of air (levels of pollution, relative humidity and amount of oil).
  • the purge of this filter is a purge permanent through a calibrated orifice. Such purge principle is without any moving parts, which gives it a level of reliability much higher than existing automatic systems.
  • the outputs of the filter 31 and of the venturi are placed nearby so as to achieve a phenomenon of dilution of the venturi discharges.
  • the electronic and fluidic assemblies are continuously swept by an air flow having a quality controlled by the coalescing filter. These sweeps creating a slight overpressure inside of the machine, this gives a protection index high for dust (IP6X for example).
  • the scans of the electronic parts and fluid remain present when the machine stops.
  • the functioning of these scans is only conditioned by the presence of the air network at the inlet of the filter.
  • the outputs of the coalescing filter and the venturi are connected on the same "T” component.
  • the third orifice of this "T” is connected to the outside of machine, which makes it possible to dilute the vapors of solvent released to the outside, resulting in very low well below tolerated levels.
  • the ink cartridges and of additive are tight and kept at a pressure close to atmospheric pressure by air from the accumulator, thanks to an adapted cycle of several solenoid valves, the operation being controlled by the Pressure sensor.
  • the invention also relates to a inkjet using such an ink circuit and a packaging machine, or conveyor, using such an ink circuit.
  • the ink circuit 9, as shown in Figures 1, 2 and 3 includes in particular a cartridge ink 10, an additive cartridge 11, a reservoir of recovery 12 and an accumulator 13, each of these different elements being connected to a pump ink transfer 14, air filters 31 and 44, one ink filter 24, a pressure regulator 30, a condenser 45 and its radiator 47, channels of connection on which are arranged solenoid valves 8 (or 20, 21, 22, 23, 25, 34, 37, 40, 43), and a card electronic control 27 for these various elements.
  • the front of the circuit, illustrated on the Figure 1 includes the hydraulic components and tires (filters 24, 31 and 44; pump 14; accumulator 13; cartridges 10 and 11; regulator 30) accessible from the outside, the hydraulic components being located in the lower part and the components tires in the upper part.
  • the back side of the circuit, illustrated in Figure 2 includes the electrical and electronic components (solenoid valves 8, condenser 45, pressure / temperature sensor 53, level sensor 50, electronic card 27).
  • the lower parts of the ink cartridge 10, of the additive cartridge 11, the upper parts and accumulator 13 are connected to the same pump suction-discharge port 14 at through solenoid valves 20, 21, 22 and 23.
  • a so-called "main” filter 24 is disposed between the bottom of accumulator 13 and solenoid valve 23. Bottom of the accumulator 13 is also connected to the head of ink splash.
  • the lower part of the tank recovery 12 is connected to a second orifice discharge-suction of pump 14 through a solenoid valve 25.
  • the upper part of the accumulator 13 is connected in common with the solenoid valve 34 and the orifice calibrated 35 by a solenoid valve 43 through the calibrated orifice 35a.
  • the upper part of the recovery tank 12 is connected to the venturi 42 through a filter 44 and of a condenser 45, and its lower part at the suction of the ink gutter located at the base of the head ink splash.
  • a level sensor for example a detector 50 is fixed to the wall of the reservoir recovery 12.
  • a pressure / temperature sensor 53 is located in pump 14.
  • the pressure at the outlet of the pressure regulator 30 is slightly higher than the pressure in the battery 13.
  • the accumulator 13 is a double system regulation:
  • This system 13 makes it possible to obtain an autonomy of several hours, even with an empty ink cartridge. Thanks to these solenoid valves 34 and 43, a very precise pressure regulator whose cycle opening / closing is of the order of a few milliseconds. We can approach a precision of the order of a few millibars. We get a regulator with an accuracy better than one per thousand.
  • the device of the invention makes it possible to measure the air pocket in the accumulator 13.
  • the ink is repelled with the pump 14.
  • the interface circuit 60 includes a pressure amplifier 70, magnifying amplifier 71 (the magnifying glass circuit can be deleted if the converter with sufficient resolution), and a temperature amplifier 72.
  • the card electronics 27 is also connected to contacts security 73 (door opening), and at a terminal 74 by a bidirectional serial control link.
  • circuit of the invention has the following specificities:
  • This double regulation is very interesting because it allows you to decouple the use of the pump 14 of maintaining the inkjet speed.
  • the first application is increasing autonomy circuit operation when there is no more ink in the tanks (ink cartridge and recovery tank). We can practically use all the ink in the circuit.
  • Another possibility is the rapid change in the conditions of functioning (increase or decrease in pressure) thanks to air pressure regulation (with solenoid valves 34 and 43). We use this possibility for jet start operations (high pressure start for example), jet stop (low pressure stop for example), operation of maintenance (of the jet or of the machine).
  • the circuit equipped with an air regulator adapting to network conditions (with solenoid valves 34 and 43), no performance specific to the input regulator 30.
  • the only operating condition of the circuit is to have a pressure at the outlet of the regulator 30 higher than the operating pressure.
  • the role of 30 input regulator is only to avoid strong variations in pressure (direct connection on the network would present this risk).
  • a submicron filter, with permanent purge, associated with this regulator allows to obtain an air quality (absence water, oil and impurities) compatible with the circuit functionality.
  • the circuit of the invention is a closed circuit for this type of sequence.
  • a variant of refilling cartridges can be obtained by using the solenoid valve 22a.
  • the latter is placed between the solenoid valve 21 and the additive cartridge. Indeed the additive dries without leave dry extract and therefore without the possibility of creating a sticking situation.
  • the re-airing of the additive cartridge is made by the opening of this solenoid valve 22a.
  • the refilling of the ink cartridge is done by simultaneous opening of the solenoid valves 22a, 21 and 20.
  • this level 50 detector (type hall or capacitive effect with non-contact measurement at through the tank wall) provides security total.
  • the technology of the sensor used allows the times an all or nothing measurement (for determining one or more thresholds for example) or a measurement in continuous (with an analog level image output liquid for example).
  • a contactless sensor no electrical contact in the ink
  • This filter 44 is much smaller than that of the prior art device described above.
  • venturi 42 The depression of the reservoir of recovery is ensured by the venturi 42.
  • This venturi is supplied with pressurized air when the solenoid valve 40 is open. A few seconds later stopping the jet, the solenoid valve 40 is closed, which avoids the risk of the tank drying out recovery for a long stop. Furthermore this solenoid valve 40 allows by being closed to avoid a evaporation of volatile components while the jet is not running. This avoids an evolution of the ink quality for waiting periods of using the printer. These more technical and economic justify the presence of this solenoid valve 40 not present on the known circuits of prior art.
  • Fluid transfers between different volumes is done by a pump 14 located in the center of the circuit.
  • This pump 14 plays the role of sorting station. It is fitted with a pressure sensor 53. We have added temperature measurement functionality to sensor so that you can manage the ink quality (measures the ink temperature at heart of the system).
  • the ink circuit 9 of the invention can be included in an inkjet machine, as shown in Figures 5 and 6.
  • a frame 80 on which come position a front door 81, a rear cowling 82, an operator interface 83 which can be a screen + a touch screen, graphic screen + keyboard or alphanumeric or graphic screen + a few keys.
  • the device of the invention can indeed be present in the form of an electronic block of ink circuit connected by a serial link (the messages conveyed can be interpreted by a multipoint protocol, electronics can drive two heads with two colors different).
  • the electronic control unit and the ink circuit can be deported one relative to the other from a few centimeters to several meters.
  • the modularity of the circuit also allows "battery" use of n circuits (command remote multipoint by a single control unit type 74) for large print applications width black and white or color.

Description

Domaine technique
La présente invention concerne un circuit d'encre, ainsi qu'une machine à jet d'encre et une machine de conditionnement, ou un convoyeur, mettant en oeuvre un tel circuit.
Etat de la technique
Un dispositif de l'art connu est décrit dans la demande de brevet EP-A-0 646 470.
Un autre dispositif de l'art connu est décrit dans le brevet US-A-4 862 192. Ce dispositif est une imprimante par points à jet d'encre, avec un circuit à encre qui comprend un dispositif pour transférer de l'encre épaisse d'un premier réservoir d'alimentation et, indépendamment de celui-ci, de l'additif d'un second réservoir d'alimentation, dans une chambre d'encre. De l'encre provenant de cette chambre d'encre est fournie sous pression à une tête d'écriture. De l'encre est retournée dans la chambre d'encre à travers un canal de récupération, traversant la tête d'écriture et récupérant les gouttelettes d'encre qui n'ont pas été déviées pour des besoins d'écriture. Le dispositif de transfert utilise de l'air pressurisé pour transporter l'encre entre un réservoir d'encre, connecté à la tête d'écriture, un réservoir de mélange, connecté aux réservoirs d'alimentation, et un réservoir de récupération, connecté au canal de récupération. Le réservoir de mélange peut être alternativement connecté à une ligne d'aspiration ou à une ligne de refoulement.
Ce dispositif présente de nombreux inconvénients :
  • il nécessite l'utilisation d'un régulateur de pression d'air qui doit avoir de nombreuses qualités: précision, rapidité, pas d'hystérésis pour ne pas modifier les conditions de fonctionnement de l'imprimante, avoir un diamètre de passage important à l'échappement pour ne pas entraíner une surpression lors des transferts d'encre venant avec un débit important de la pompe ;
  • il ne permet pas une régulation de vitesse des gouttes du jet d'encre ;
  • il comporte un régulateur de pression de précision, qui est manuel ;
  • il comporte deux autres régulateurs de pression d'air, (ce qui porte à trois le nombre de régulateurs utilisés) ;
  • il utilise une pompe (un volume) de transfert de cylindrée importante, qui est unidirectionnelle. Cette pompe non réversible ne permet pas de réaliser rapidement tous les cycles nécessaires pour une vidange ou un rinçage imprimante ou un changement de couleur d'encre ;
  • il utilise un filtre principal, en aval de l'accumulateur, qui nécessite un ajustement permanent de la pression de fonctionnement pour compenser un colmatage de celui-ci ;
  • l'ajout d'additif est fonction des conditions de fonctionnement et nécessite un réglage manuel ;
  • la séparation électrique/hydraulique est réalisée en utilisant des électrovannes qui commandent des vannes à commande pneumatique. Ce principe de relayage augmente le nombre des composants (aspect fiabilité et coût) ;
  • il comporte des composants intégrés à l'intérieur d'un bloc usiné ;
  • il n'y a pas de capteur de température. Des variations de température peuvent donc être interprétées comme des variations de qualité d'encre ;
L'invention a pour objet un circuit d'encre permettant de pallier ces différents inconvénients.
Exposé de l'invention
La présente invention décrit un circuit d'encre comprenant notamment une cartouche d'encre, une cartouche d'additif, un réservoir de récupération, un accumulateur, un filtre principal, des électrovannes, une pompe de transfert d'encre équipée d'un capteur de pression et de température, qui renseigne sur les conditions hydrauliques et thermiques de fonctionnement, un régulateur de pression d'air ; ce circuit d'encre étant caractérisé en ce qu'il comprend un bloc support double face comprenant une face hydropneumatique et une face électronique permettant de séparer les ensembles hydraulique, pneumatique et électronique, tous les composants fonctionnels étant montés à l'extérieur sur l'une ou l'autre des deux faces.
Avantageusement la disposition relative de certains composants contribue à améliorer la fonctionnalité globale du circuit d'encre : ainsi, la séparation air/encre est assurée par une disposition des composants fonctionnant en air dans la partie haute du circuit et des composants fonctionnant principalement en encre dans la partie basse de ce même circuit (séparation naturelle par gravité). D'autre part, la pompe est située en dessous du réservoir de récupération et de l'accumulateur de manière à assurer naturellement une purge de cette pompe.
Dans l'accumulateur, une première régulation de pression est assurée en liquide par la pompe alors qu'une deuxième régulation est assurée en air au moyen de deux électrovannes, l'une étant disposée entre l'accumulateur et une (ou des) pressurisation(s) de tête au travers d'un (ou des) orifices(s) calibré(s), et l'autre entre le (ou les) orifice(s) calibré(s) et le régulateur de pression.
La première électrovanne permet de gonfler ou de dégonfler l'accumulateur de façon indépendante de la pompe.
La deuxième électrovanne permet de piloter la pressurisation de tête ; cette option étant directement commandée par logiciel :
  • pour avoir une pressurisation permanente de la tête, cette électrovanne étant en position ouverte (commande électrique en permanence) ;
  • pour éliminer la pressurisation, la commande de cette électrovanne étant désactivée.
Une troisième électrovanne permet de commander l'alimentation d'un venturi (génération de dépression). Cette électrovanne permet en particulier de stopper la dépression lorsque l'on arrête le ou les jets d'encre. On évite ainsi en particulier la dérive de qualité d'encre (évaporation inutile) qui se produit à l'arrêt du jet d'encre sur les circuits qui n'ont pas la possibilité de stopper la génération de dépression.
Avantageusement le capteur de pression, qui peut être situé dans la pompe, permet de contrôler la pression motrice de la pompe. Le cycle de contrôle de la pression motrice est commandé par des électrovannes.
La pression lue par le capteur de pression / température est alors très proche de la pression régnant dans la chambre. Cette pression est également très proche de la pression régnant en sortie du régulateur de pression. Ce capteur joue un rôle de pressostat et est d'ailleurs alors utilisé pour contrôler la présence du réseau d'air.
Le capteur de pression et de température permet, lors de la phase de réglage des paramètres de fonctionnement de la machine, de renseigner sur la pression régulée en sortie du régulateur et sur la dépression régnant dans le réservoir de récupération. Sur d'autres circuits de l'art antérieur, ces informations sont données par un manomètre à aiguille (uniquement pour indiquer la pression régulée) et un vacuomètre à aiguille (uniquement pour indiquer la dépression de fonctionnement). Ce capteur permet d'éviter la multiplicité des composants et donne une information plus précise et plus simple (le niveau de pression est lu directement sur l'écran de la machine) que les indicateurs à aiguille. Cette information est directement exploitable par logiciel.
Avantageusement les liaisons hydrauliques et pneumatiques à l'intérieur du circuit se font sans tuyau et sans aucune connexion et sont directement intégrées par moulage dans le bloc sous forme de canaux. Les liaisons hydrauliques avec la tête sont réalisées par des raccords rapides auto-obturants. Les filtres à air sont montés sur le bloc par un système de fixation rapide (type vissage ou baionnette). Aucun tuyau n'est lié à ces filtres si bien que le changement de ces éléments devient une opération simple et propre ne nécessitant aucun outil (montage et démontage possible à la main).
De plus, l'accessibilité des cartouches d'encre et d'additif et du filtre principal associée à l'utilisation de la pompe réversible permet d'assurer un changement rapide de la couleur.
Avantageusement le circuit d'encre comprend un accumulateur à double régulation de pression (par air ou par liquide). La première régulation fonctionne en liquide au moyen de la pompe et correspond à l'alimentation en encre du jet ; la deuxième régulation fonctionne en air.
Cette régulation en air permet en particulier de prendre le relais de la régulation en liquide lorsque les réservoirs contenant de l'encre sont vides. On utilise ainsi toute l'encre contenue dans la machine (y compris celle de l'accumulateur) avant de déclarer un défaut bloquant pour la machine. Elle permet également d'assurer le maintien d'une pression stable dans cet accumulateur pendant le cycle de mise à la pression atmosphérique des cartouches. Elle permet aussi d'assurer l'alimentation de la poche d'air de l'accumulateur et cela sans passer par la pompe. Elle permet aussi de faire varier très rapidement et sur toute l'étendue (allant de la dépression générée par le venturi jusqu'à la pression de sortie du régulateur) la pression régnant dans cet accumulateur, ces variations rapides et contrôlées de la pression régnant dans l'accumulateur étant notamment utilisées pour les cycles d'arrêt et de démarrage du ou des jets ou pour faire un remplissage rapide de l'accumulateur (possibilité de mettre en dépression l'accumulateur). La régulation de pression en air de l'accumulateur est associée à un temps d'alimentation électrique de l'électrovanne de commande alors que la pression en l'électrovanne de commande alors que la pression en amont de l'électrovanne est soit la pression atmosphérique lorsque l'électrovanne est fermée et que l'on désire diminuer la pression de l'accumulateur, soit la pression régulée présente à la sortie du régulateur lorsque l'électrovanne est ouverte et que l'on désire augmenter la pression de l'accumulateur.
Avantageusement le circuit d'encre comprend un filtre principal pour l'encre qui est situé entre la pompe et l'accumulateur.
Avantageusement le circuit d'encre comprend un seul détecteur de niveau qui est sans contact (sécurité intrinsèque par construction) ; un condenseur à efficacité programmable (fonction du type d'encre, de la température ambiante, des cycles en cours ...) situé en sortie du réservoir de récupération pour condenser et récupérer les composants volatils de l'encre, ce condenseur étant par exemple réalisé à partir d'une cellule à effet Peltier.
Avantageusement le circuit d'encre comprend un venturi réglable (génération de dépression) protégé par un filtre à coalescence. Ce filtre à coalescence situé en entrée du circuit contrôle et assure la qualité de l'air (niveaux de pollution, d'humidité relative et de quantité d'huile). La purge de ce filtre est une purge permanente à travers un orifice calibré. Un tel principe de purge est sans aucune pièce mobile, ce qui lui confère un niveau de fiabilité bien supérieur aux systèmes automatiques existants.
Avantageusement les sorties du filtre 31 et du venturi sont placées à proximité de manière à réaliser un phénomène de dilution des rejets du venturi.
Les ensembles électronique et fluidique sont balayés en permanence par un débit d'air ayant une qualité contrôlée par le filtre à coalescence. Ces balayages créant une légère surpression à l'intérieur de la machine, on obtient ainsi un indice de protection élevé pour la poussière (IP6X par exemple).
Les balayages des parties électronique et fluidique restent présents à l'arrêt de la machine. Le fonctionnement de ces balayages n'est conditionné que par la présence du réseau d'air à l'entrée du filtre.
Les sorties du filtre à coalescence et du venturi sont reliées sur un même composant "T". Le troisième orifice de ce "T" est relié à l'extérieur de la machine, ce qui permet de diluer les vapeurs de solvant rejetées à l'extérieur, d'où une pollution très faible bien en deça des niveaux tolérés. Dans une variante de réalisation on peut également obtenir le même effet sans relier les deux sorties (filtre et venturi) mais en les connectant individuellement en partie basse de la machine. Les deux connexions seront alors situées à proximité l'une de l'autre.
Avantageusement les cartouches d'encre et d'additif sont étanches et maintenues à une pression proche de la pression atmosphérique par l'air de l'accumulateur, grâce à un cycle adapté de plusieurs électrovannes, l'opération étant contrôlée par le capteur de pression.
L'invention concerne également une machine à jet d'encre utilisant un tel circuit d'encre et une machine de conditionnement, ou un convoyeur, utilisant un tel circuit d'encre.
Les avantages du circuit d'encre de l'invention sont les suivants :
  • la réalisation d'un circuit électrohydropneumatique autonome intégrant l'ensemble des capteurs et actionneurs nécessaires pour son fonctionnement et l'électronique de pilotage associée. Le circuit d'encre constitue un ensemble autonome assimilable à un automate contrôlé par une liaison série de données bidirectionnelles. Cette architecture permet d'une part de monter et de tester de façon autonome l'ensemble du circuit, d'autre part d'utiliser ce circuit comme un composant dans des applications spécifiques (impression multicolore par exemple) ;
  • la simplicité et la très bonne séparation des ensembles (hydraulique, pneumatique, électronique) : deux faces dont une face hydropneumatique et une face électronique. Cette séparation dans la disposition des composants permet de distinguer très facilement la zone fluidique (côté hydraulique) et la zone électronique avec un avantage évident pour la sécurité de fonctionnement ;
  • la réalisation d'un circuit hydraulique double face avec facilités de fabrication, d'accès et de maintenance. Tous les composants fonctionnels (filtres, venturi, pompe, électrovannes, capteur de pression et niveau, condenseur, ...) sont montés à l'extérieur sur l'une ou l'autre des faces et donc rapidement accessibles;
  • la réalisation d'un circuit fermé (isolé de l'air ambiant). A l'arrêt de la machine le circuit se trouve isolé de l'extérieur, ce qui permet d'éviter les phénomènes de séchage associés aux échanges air/encre ;
  • l'utilisation d'un régulateur de pression d'air à commande numérique ;
  • l'intégration d'un capteur de pression et de température dans la pompe de transfert d'encre ;
  • l'utilisation d'un récupérateur de solvant (par exemple condenseur avec cellule à effet Peltier) à efficacité programmable ;
  • la position particulière du filtre principal permettant d'envisager :
    • une régulation optimisée de la qualité de l'encre, on peut noter en particulier que le colmatage du filtre n'influence pas la qualité de l'encre,
    • une détermination automatisée du changement du filtre,
  • l'utilisation d'un filtre à coalescence pour protéger le venturi qui est un élément sensible ;
  • la détermination des niveaux d'encre dans les différents volumes par la pompe ;
  • l'utilisation d'une pompe de transfert d'encre à commande entièrement pneumatique. Cette pompe réversible assure l'ensemble des échanges bidirectionnels de liquide entre tous ses voisins (cartouches et réservoirs) ;
  • un bilan thermique très faible lié au fait que le "moteur" de l'imprimante est l'air sous pression du réseau usine, ce qui permet de prédire une élévation interne de température très faible ( <5°C ).
Contrairement au dispositif de l'art antérieur décrit précédemment, le circuit d'encre de l'invention permet :
  • de réguler de manière continue la vitesse des gouttes du jet d'encre ;
  • de réguler de manière électronique la pression, avec un asservissement permanent ;
  • de transférer le liquide dans n'importe quelle condition. La pompe du circuit de l'invention a en effet de nombreuses fonctions :
    • transfert de liquide entre deux réservoirs ;
    • agitation, brassage d'un réservoir ;
    • mesure du volume transféré ;
    • mesure de la pression (dépression) dans un réservoir ;
    • mesure du niveau dans un réservoir. On mesure en particulier la quantité d'air dans le réservoir sous pression (accumulateur), connaissant le volume total de cet accumulateur, on en déduit par différence le volume d'encre et surtout le niveau d'encre dans cet accumulateur ;
    • contrôle de la pression du réseau ;
  • de décorréler le niveau de colmatage du filtre principal, qui est situé entre la pompe et l'accumulateur, de la viscosité de l'encre, la pression étant compensée de manière automatique. Une mesure dynamique (calcul de l'énergie de transfert dans l'accumulateur) permet de savoir si le filtre est colmaté ;
  • de ne plus avoir l'ajout d'additif dépendant des conditions de fonctionnement (tout passe par la pompe qui a un volume de chambre connu) ;
  • de réaliser la séparation électrique/hydraulique à l'intérieur des électrovannes en utilisant des membranes séparatrices qui réalisent une séparation physique entre partie électrique et partie hydraulique, les électrovannes étant donc commandées directement ;
  • d'utiliser un circuit double face avec deux compartiments isolés et pressurisés, la maintenance premier niveau ayant lieu seulement dans le compartiment hydraulique à l'avant de la machine ;
  • d'utiliser un capteur de pression et de température intégré à la pompe, ce qui permet de maítriser la qualité de l'encre ;
  • d'utiliser un détecteur de niveau sans contact disposé sur la paroi du réservoir de récupération. Ce capteur permet de connaítre (sortie analogique ou plusieurs valeurs de niveau) le niveau et donc le volume de l'encre contenue dans le réservoir de récupération ;
  • d'utiliser la connaissance des volumes de l'encre contenue dans le réservoir de récupération , dans l'accumulateur et dans la chambre de la pompe pour pouvoir entièrement maítriser les corrections de concentration en additif nécessaires au maintien de la qualité de l'encre ;
  • d'utiliser un condenseur (par exemple à effet Peltier) dont on peut piloter l'efficacité en fonction de la température selon les caractéristiques de fonctionnement de manière à rejeter moins de vapeurs des composants volatiles de l'encre.
Ces caractéristiques du circuit de l'invention permettent :
  • de diminuer le nombre de composants (tuyaux, raccords, petits blocs supports...) ;
  • d'avoir un circuit compact ;
  • d'intégrer directement au bloc support les réservoirs (tampon, accumulateur, condenseur) ;
  • de diminuer les coûts de manière importante en obtenant directement par moulage le bloc support de l'ensemble des composants ;
  • de bien séparer les parties électronique et hydropneumatique (aspect important pour les normes de sécurité) ;
  • de limiter les interventions de maintenance premier niveau sur une seule face du circuit (face avant directement accessible par l'opérateur) ;
  • de simplifier la maintenance (tous les composants sont accessibles de l'extérieur sans aucun démontage préalable ) ;
  • d'obtenir un circuit d'encre autonome et intégrable dans d'autres unités que les imprimantes à jet d'encre : en effet, seuls sont nécessaires de l'énergie électrique, de l'air comprimé et des commandes adaptées (à travers la liaison série de pilotage) pour faire fonctionner le circuit. Ce concept d'autonomie permet de simplifier la fabrication (test d'intégration complet en air à partir d'un ordinateur).
Brève description des dessins
  • Les figures 1 et 2 illustrent le circuit d'encre de l'invention respectivement sur une vue avant et une vue arrière ;
  • la figure 3 illustre le schéma hydropneumatique du circuit d'encre de l'invention ;
  • la figure 4 illustre le schéma électrique du circuit d'encre de l'invention ;
  • les figures 5 et 6 illustrent une machine à jet d'encre utilisant le circuit de l'invention.
Exposé détaillé de modes de réalisation
Le circuit d'encre 9, tel que représenté sur les figures 1, 2 et 3 comprend notamment une cartouche d'encre 10, une cartouche d'additif 11, un réservoir de récupération 12 et un accumulateur 13, chacun de ces différents éléments étant relié à une pompe de transfert d'encre 14, des filtres à air 31 et 44, un filtre à encre 24, un régulateur de pression 30, un condenseur 45 et son radiateur 47, des canaux de liaison sur lesquels sont disposées des électrovannes 8 (ou 20, 21, 22, 23, 25, 34, 37, 40, 43), et une carte électronique 27 de commande de ces différents éléments.
La face avant du circuit, illustrée sur la figure 1, comporte les composants hydrauliques et pneumatiques (filtres 24, 31 et 44 ; pompe 14 ; accumulateur 13 ; cartouches 10 et 11 ; régulateur 30) accessibles de l'extérieur, les composants hydrauliques étant situés en partie basse et les composants pneumatiques en partie haute. La face arrière du circuit, illustrée sur la figure 2, comporte les composants électriques et électroniques (électrovannes 8, condenseur 45, capteur de pression/température 53, capteur de niveau 50, carte électronique 27).
Les parties basses de la cartouche d'encre 10, de la cartouche d'additif 11, les parties haute et basse de l'accumulateur 13 sont reliées à un même orifice d'aspiration-refoulement de la pompe 14 au travers respectivement d'électrovannes 20, 21, 22 et 23. Un filtre 24 dit "principal" est disposé entre le bas de l'accumulateur 13 et l'électrovanne 23. Le bas de l'accumulateur 13 est également relié à la tête de projection d'encre. La partie basse du réservoir de récupération 12 est reliée à un second orifice de refoulement-aspiration de la pompe 14 à travers une électrovanne 25.
Le circuit d'encre 9 comprend également un régulateur de pression 30 relié en entrée au réseau d'air comprimé (5-10 bars) au travers d'un filtre à air 31 et en sortie aux balayages électronique et circuit d'encre au travers de deux orifices calibrés 32 et 33. La sortie du régulateur de pression 30 est reliée également :
  • à la pressurisation de tête au travers d'une électrovanne 34 et d'un orifice calibré 35 ;
  • à l'accumulateur 13 au travers d'une électrovanne 34, d'un orifice calibré 35a et d'une autre électrovanne 43 ;
  • à la pompe 14 et à un orifice de décompression 38 au travers d'une électrovanne 37 ;
  • à la pompe 14 ;
  • à un rejet extérieur au travers d'une électrovanne 40, d'un orifice calibré réglable 41 et d'un venturi 42, le bas du filtre 31 étant également relié à ce rejet extérieur au travers d'un orifice calibré 46.
La partie haute de l'accumulateur 13 est reliée au point commun à l'électrovanne 34 et à l'orifice calibré 35 par une électrovanne 43 au travers de l'orifice calibré 35a.
La partie haute du réservoir de récupération 12 est reliée au venturi 42 au travers d'un filtre 44 et d'un condenseur 45, et sa partie basse à l'aspiration de la gouttière encre située à la base de la tête de projection d'encre. Un capteur de niveau, par exemple un détecteur 50, est fixé sur la paroi du réservoir de récupération 12. Un capteur de pression / température 53 est situé dans la pompe 14.
La pression en sortie du régulateur de pression 30 est légèrement supérieure à la pression dans l'accumulateur 13.
L'accumulateur 13 est un système à double régulation :
• En fonctionnement normal :
  • l'électrovanne 43 est fermée ;
  • on introduit de l'encre par à coups dans l'accumulateur 13 qui a, grâce à sa poche d'air située en partie supérieure, un rôle antipulsatoire hydraulique et joue le rôle d'un condensateur permettant de lisser la courbe de débit. Les dimensionnements des volumes de la chambre de la pompe 14 et de la poche d'air de l'accumulateur 13 sont tels que l'ajout instantané d'un volume de pompe dans l'accumulateur ne vient pas modifier de manière significative la pression de cet accumulateur. Typiquement un rapport de 200 entre le volume de la poche d'air et le volume de chambre de la pompe est une limite inférieure acceptable ;
  • on mesure la pression en permanence à l'aide du capteur 53 ;
  • on effectue un ajout élémentaire d'encre à l'aide de la pompe 14 pour remplacer cycliquement l'encre consommée par le jet.
• Lorsque la cartouche d'encre 10 et le réservoir de récupération 12 sont vides :
  • on ne passe plus par la pompe 14 ; on vérifie la pression à l'aide du capteur 53 ;
  • étant donné que l'on ne peut plus ajouter d'encre, du fait que la cartouche 10 et le réservoir de récupération 12 sont vides, l'accumulateur se vide doucement (débit du jet) et la pression dans celui-ci aurait tendance à diminuer. Aussi, en fonctionnement normal l'électrovanne 34 étant ouverte, on ouvre l'électrovanne 43 par intermittence pendant des temps très courts, ce qui permet de maintenir la pression dans l'accumulateur 13 ; on rajoute autant d'air que de perte de volume en liquide.
Ce système 13 permet d'obtenir une autonomie de plusieurs heures, même avec une cartouche d'encre vide. Grâce à ces électrovannes 34 et 43 on réalise un régulateur de pression très précis dont le cycle d'ouverture/fermeture est de l'ordre de quelques millisecondes. On peut approcher une précision de l'ordre de quelques millibars. On obtient un régulateur avec une précision meilleure que un pour mille.
A titre d'exemple, on obtient un fonctionnement optimum (qualité d'impression et autonomie en encre) pour un accumulateur 13 comportant des proportions de 1/3 d'air et 2/3 d'encre. Si la proportion d'encre augmente, on peut alors utiliser la régulation constituée par les électrovannes 34 et 43.
A la mise en route du dispositif de l'invention, on a intérêt à démarrer en haute pression pour obtenir un bon démarrage du jet d'encre. On peut, pour se faire, "gonfler" l'accumulateur au maximum à l'aide des électrovannes 34 et 43. Ce gonflage ne nécessite que quelques secondes et ne vient donc pratiquement pas augmenter le temps de mise en marche de la machine.
Le dispositif de l'invention permet d'effectuer une mesure de la poche d'air dans l'accumulateur 13. On repousse l'encre avec la pompe 14. Le volume de la couche d'air dans l'accumulateur 13 diminue alors de ΔV. Si on néglige le débit d'encre sortant de celui-ci pendant ce temps, on a une variation de pression ΔP telle que : ΔPP = α ΔVV
Le coefficient α ( proche de 1) étant connu, ΔV étant la cylindrée de la pompe, V le volume de la poche d'air, P et ΔP étant mesurés à l'aide du capteur 53, on peut en déduire V. On peut utiliser une "loupe" électronique pour la mesure de ΔP si la résolution du convertisseur de mesure n'est pas suffisante.
La carte électronique 27, illustrée sur la figure 4, permet de piloter ces différents éléments. Elle comprend :
  • un microprocesseur 55 par exemple de type µPD78F0058 muni de son programme de fonctionnement ;
  • différentes interfaces 56,57 et 58 de sortie pour piloter :
    • les électrovannes 8 ;
    • le condenseur 45 ;
    • un agitateur 38 ;
    • et des voyants de contrôle situés sur la carte ;
  • différentes interfaces 60 et 61 d'entrée pour recevoir des signaux en provenance notamment du capteur de pression / température 53.
Le circuit interface 60 comprend un amplificateur pression 70, un amplificateur loupe 71 (le circuit loupe peut être supprimé si le convertisseur de mesure a une résolution suffisante), et un amplificateur température 72. La carte électronique 27 est également reliée à des contacts de sécurité 73 (ouverture de porte), et à un terminal 74 par une liaison série de commande bidirectionnelle.
Pour récapituler, le circuit de l'invention présente les spécificités suivantes :
• Un accumulateur 13 avec double régulation de pression
La pression régnant dans l'accumulateur 13 peut être ajustée et maintenue :
  • au moyen de la pompe 14 avec des ajouts ou des retraits de liquide. Cette régulation est précise mais lente ;
  • au moyen des électrovannes 34 et 43 par ajouts ou retraits d'air : cette régulation est précise et rapide.
Cette double régulation est très intéressante car elle permet de découpler l'utilisation de la pompe 14 du maintien de la vitesse de jet d'encre. La première application est l'augmentation de l'autonomie de fonctionnement du circuit lorsque il n'y a plus d'encre dans les réservoirs (cartouche encre et réservoir récupération). On peut pratiquement utiliser toute l'encre contenue dans le circuit. Une autre possibilité est le changement rapide des conditions de fonctionnement (augmentation ou diminution de la pression) grâce à la régulation de pression en air (avec les électrovannes 34 et 43). On utilise cette possibilité pour les opérations de démarrage du jet (démarrage haute pression par exemple), d'arrêt du jet (arrêt basse pression par exemple), d'opération de maintenance (du jet ou de la machine).
• Une mesure de la température (53) au coeur du système (mesure de la température de l'encre)
Le capteur de pression 53 est situé dans la pompe 14. Afin de mieux traduire le comportement du circuit, on a optimisé ce capteur en y intégrant la mesure de la température. Cette mesure de température est en particulier utilisée pour la régulation de la qualité de l'encre en fonction de sa température (dépendant de la température ambiante) : on peut travailler à concentration constante (ou tout autre état compris entre concentration constante et viscosité constante) en interprétant les deux mesures viscosité et température par rapport à la courbe de l'encre "viscosité = f (température)"; cette courbe, spécifique à chacune des encres, voire dépendante du lot de fabrication, est mémorisée dans la partie électronique de la machine.
• L'emplacement du filtre principal 24
Le filtre principal 24 est situé entre la pompe 14 et l'accumulateur 13. Cet emplacement privilégié permet :
  • la mesure du colmatage du filtre 24 en mesurant l'évolution dans le temps de l'énergie nécessaire au transfert de l'encre de la pompe 14 vers l'accumulateur 13 à travers ce filtre 24 ;
  • d'avoir une pression de fonctionnement (pression dans l'accumulateur 13) qui reste indépendante du degré de colmatage du filtre (mesure en statique de la pression accumulateur avec l'électrovanne 23 ouverte).
• L'utilisation d'un régulateur de pression d'air 30 traditionnel
Le circuit équipé d'un régulateur en air s'adaptant aux conditions du réseau (avec les électrovannes 34 et 43), on ne demande pas de performances particulières au régulateur d'entrée 30. La seule condition de fonctionnement du circuit est d'avoir une pression en sortie du régulateur 30 supérieure à la pression de fonctionnement. Le rôle du régulateur 30 d'entrée est uniquement d'éviter les variations fortes de la pression (un branchement direct sur le réseau présenterait ce risque). D'autre part, un filtre submicronique, à purge permanente, associé à ce régulateur, permet d'obtenir une qualité d'air (absence d'eau, d'huile et d'impuretés) compatible avec la fonctionnalité du circuit.
• Une remise en air des cartouches 10 et 11 par l'accumulateur 13
Le pompage du liquide dans les cartouches étanches 10 et 11 entraíne une mise en dépression de ces dernières. Afin de garantir les performances d'aspiration de la pompe 14 dans les cartouches 10 et 11, on est amené à maintenir un niveau de pression dans ces cartouches proche de la pression atmosphérique. Cela est réalisé au moyen de l'air de l'accumulateur 13 par l'intermédiaire de l'électrovanne 22. Le capteur de pression 53 intégré à la pompe 14 permet de piloter la manoeuvre avec précision. Ce principe permet d'éviter une prise d'air à l'atmosphère. En effet, si par exemple l'électrovanne 22 avait son orifice d'entrée à la pression atmosphérique, alors on risquerait un phénomène de séchage (donc de collage) sur cette électrovanne.
Au contraire le circuit de l'invention est un circuit fermé pour ce type de séquence. On peut même optimiser les séquences de fonctionnement pour que l'électrovanne 22 ait ses deux orifices en liquide pendant pratiquement tout le fonctionnement de l'imprimante, le passage en air des électrovannes étant très bref et étant uniquement associé au cycle de "regonflage" des cartouches.
• Une remise en air des cartouches 10 et 11 par l'air ambiant
Une variante de remise en air des cartouches peut être obtenue en utilisant l'électrovanne 22a. Afin d'éviter le risque de collage de cette électrovanne cette dernière est placée entre l'électrovanne 21 et la cartouche d'additif. En effet l'additif sèche sans laisser d'extrait sec et donc sans possibilité de créer une situation de collage.
La remise en air de la cartouche d'additif se fait par l'ouverture de cette électrovanne 22a.
La remise en air de la cartouche d'encre se fait par ouverture simultanée des électrovannes 22a, 21 et 20.
• La présence d'un seul détecteur de niveau 50
Une des fonctions principales de ce type de circuit est d'éviter un transfert d'encre vers les parties en air (risque de séchage de l'encre, donc de collage des électrovannes). Le seul point non contrôlable par le capteur de pression 53 est le niveau d'encre dans le réservoir de récupération 12. Pour éviter tout accident grave de fonctionnement (débordement du réservoir 12), on a équipé ce réservoir de récupération 12 d'un détecteur de niveau 50.
De plus, ce détecteur de niveau 50 (de type à effet hall ou capacitif avec une mesure sans contact à travers la paroi du réservoir) permet une sécurité totale. La technologie du capteur utilisé permet à la fois une mesure en tout ou rien (pour la détermination d'un ou plusieurs seuils par exemple) ou une mesure en continu ( avec une sortie analogique image du niveau de liquide par exemple). En considérant la haute inflammabilité des encres utilisées (risque d'explosion), l'utilisation d'un capteur sans contact (aucun contact électrique dans l'encre) permet d'obtenir par construction une sécurité intrinsèque de fonctionnement.
• Un filtre de protection 44 pour le venturi 42
Ce filtre 44 est beaucoup plus petit que celui du dispositif de l'art antérieur décrit précédemment.
• Un circuit de récupération réalisé avec un venturi à alimentation pilotée
La mise en dépression du réservoir de récupération est assurée par le venturi 42. Ce venturi est alimenté en air sous pression lorsque l'électrovanne 40 est ouverte. Quelques secondes après l'arrêt du jet, on ferme l'électrovanne 40 ce qui permet d'éviter un risque de séchage du réservoir de récupération pour un arrêt long. De plus cette électrovanne 40 permet en étant fermée d'éviter une évaporation des composants volatiles alors que le jet n'est pas en marche. On évite ainsi une évolution de la qualité de l'encre pour des périodes d'attente de l'utilisation de l'imprimante. Ces plus techniques et économiques justifient la présence de cette électrovanne 40 non présente sur les circuits connus de l'art antérieur.
• Un condenseur 45 à cellule à effet Peltier
Le principe d'un tel condenseur 45 est bien connu de l'homme de l'art et consiste à utiliser la source froide de ce système pour condenser et donc récupérer les composants volatils de l'encre (réduction de la consommation d'additif, donc des coûts d'exploitation pour le client). L'originalité par rapport au même principe utilisé dans les dispositifs de l'art connu consiste à ne pas alimenter en permanence ce composant, ce qui permet d'adapter son efficacité. Lorsque l'on veut réduire l'efficacité du système, on diminue son temps d'alimentation. La modulation de l'alimentation électrique se traduit par une modulation de l'efficacité. Ce principe de modulation permet une adaptation de l'efficacité selon le type de tête utilisé et le type d'encre. Cette modulation permet également d'améliorer le temps de réponse de l'asservissement de la qualité de l'encre.
• Une pompe centrale 14
Les transferts de fluide entre les différents volumes se fait par une pompe 14 située au centre du circuit. Cette pompe 14 joue le rôle de gare de triage. Elle est équipée d'un capteur de pression 53. On a ajouté la fonctionnalité mesure de température au capteur de manière à pouvoir gérer plus correctement la qualité de l'encre (mesure la température de l'encre au coeur du système).
Le circuit d'encre 9 de l'invention peut être inclus dans une machine à jet d'encre, comme illustré sur les figures 5 et 6. Sur ces figures 5 et 6 sont représentés un bâti 80 sur lequel viennent se positionner une porte avant 81, un capotage arrière 82, une interface opérateur 83 qui peut être un écran + une dalle tactile, un écran graphique + un clavier ou un écran alphanumérique ou graphique + quelques touches. Sur la figure 6 est représentée une zone d'appui 84 ou vient se fixer le circuit 9 de l'invention; cette zone d'appui permet d'isoler à l'intérieur de la machine les compartiment hydraulique et électrique (aspect normes de sécurité).
Mais il peut, également, être vendu en O.E.M. (ou "Original Equipment Manufacturer") à des fabricants de machines de conditionnement, ou convoyeur, qui veulent intégrer la fonction jet d'encre dans leur machine. Le dispositif de l'invention peut en effet se présenter sous la forme d'un bloc électronique de commande et d'un circuit d'encre reliés entre eux par une liaison série (les messages véhiculés pouvant être interprétés par un protocole multipoint, l'électronique pouvant piloter deux têtes avec deux couleurs différentes). Le bloc électronique de commande et le circuit d'encre peuvent être déportés l'un par rapport à l'autre de quelques centimètres à plusieurs mètres.
La modularité du circuit permet également une utilisation en "batterie" de n circuits (commande multipoint à distance par une seule unité de commande du type 74) pour des applications d'impression grande largeur noir et blanc ou couleur.

Claims (15)

  1. Circuit d'encre comprenant une cartouche d'encre (10), une cartouche d'additif (11), un réservoir de récupération (12), un accumulateur (13), un filtre principal (24), des électrovannes (8), une pompe de transfert d'encre (14) équipée d'un capteur de pression / température (53), qui renseigne sur les conditions hydrauliques et thermiques de fonctionnement, un régulateur de pression d'air (30) ; circuit d'encre comprenant un bloc support double face comprenant une face hydropneumatique et une face électronique permettant de séparer les ensembles hydraulique, pneumatique et électronique, tous les composants fonctionnels étant montés à l'extérieur sur l'une ou l'autre des deux faces.
  2. Circuit d'encre selon la revendication 1, dans lequel la séparation air/encre est assurée par une disposition des composants fonctionnant en air (30, 31, 32, 33 34, 35, 35a, 37, 38, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46) dans la partie haute du circuit et des composants fonctionnant principalement en encre (14, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 53) dans la partie basse de ce même circuit.
  3. Circuit d'encre selon la revendication 1, dans lequel les liaisons hydrauliques et pneumatiques se font sans tuyau et sans aucune connexion et sont intégrées au bloc support sous forme de canaux.
  4. Circuit d'encre selon la revendication 1 comprenant un accumulateur (13) à double régulation de pression ; la première régulation fonctionnant en liquide au moyen de la pompe (14) et correspondant à l'alimentation en encre du jet ; la deuxième régulation fonctionnant en air.
  5. Circuit d'encre selon la revendication 1 comprenant deux électrovannes (43, 34), l'une étant disposée entre l'accumulateur (13) et la (ou les) pressurisation(s) de tête au travers d'un (ou des) orifice(s) calibré(s) (35), et l'autre entre le (ou les) orifice(s) calibré(s) (35) et le régulateur de pression (30).
  6. Circuit d'encre selon la revendication 1, dans lequel la pompe (14) est située en dessous du réservoir de récupération (12) et de l'accumulateur (13).
  7. Circuit d'encre selon la revendication 1, dans lequel le filtre principal (24) est situé entre la pompe (14) et l'accumulateur (13).
  8. Circuit d'encre selon la revendication 1, comprenant un venturi réglable (42) protégé par un filtre à coalescence (44).
  9. Circuit d'encre selon la revendication 1, dans lequel les filtres (24, 44) sont montés sur le bloc support par un sytème de fixation rapide.
  10. Circuit d'encre selon la revendication 1 comprenant un seul détecteur de niveau (50) sans contact situé dans le réservoir de récupération.
  11. Circuit d'encre selon la revendication 1 comprenant un condenseur (45), à efficacité programmable, situé en sortie du réservoir de récupération (12).
  12. Circuit d'encre selon la revendication 8, dans lequel les sorties du filtre (31) et du venturi (42) sont placées à proximité de manière à réaliser un phénomène de dilution des rejets du venturi.
  13. Circuit d'encre selon la revendication 1, dans lequel les cartouches d'encre (10) et d'additif (11) sont étanches et maintenues à une pression proche de la pression atmosphérique soit par l'air de l'accumulateur (13) grâce à un cycle adapté de plusieurs électrovannes (22; et 20 ou 21), soit par l'air ambiant grâce à un cycle adapté de plusieurs électrovannes (22a, 20, 21), les opérations étant contrôlées par le capteur de pression (53).
  14. Machine à jet d'encre utilisant un circuit d'encre selon l'une quelconque des revendications 1 à 12.
  15. Machine de conditionnement, ou convoyeur, utilisant un circuit d'encre selon l'une quelconque des revendications 1 à 13.
EP99401591A 1998-06-29 1999-06-25 Circuit d'encre, machine a jet d'encre, et machine de conditionnement, ou convoyeur, mettant en oeuvre un tel circuit Expired - Lifetime EP0968831B1 (fr)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR9808225 1998-06-29
FR9808225A FR2780336B1 (fr) 1998-06-29 1998-06-29 Circuit d'encre, machine a jet d'encre, et machine de conditionnememnt, ou convoyeur, mettant en oeuvre un tel circuit

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EP0968831A1 EP0968831A1 (fr) 2000-01-05
EP0968831B1 true EP0968831B1 (fr) 2003-06-11

Family

ID=9527985

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP99401591A Expired - Lifetime EP0968831B1 (fr) 1998-06-29 1999-06-25 Circuit d'encre, machine a jet d'encre, et machine de conditionnement, ou convoyeur, mettant en oeuvre un tel circuit

Country Status (9)

Country Link
US (1) US6352324B1 (fr)
EP (1) EP0968831B1 (fr)
JP (1) JP2000033710A (fr)
CN (1) CN1105024C (fr)
AU (1) AU743424B2 (fr)
CA (1) CA2276579A1 (fr)
DE (1) DE69908711T2 (fr)
ES (1) ES2201647T3 (fr)
FR (1) FR2780336B1 (fr)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007087971A2 (fr) 2006-01-20 2007-08-09 Phoenix Contact Gmbh & Co. Kg Procédé, unité d'alimentation en liquide et dispositif de mesure pour indicateur de niveau
CN104044349A (zh) * 2014-06-26 2014-09-17 科诺华麦修斯电子技术（北京）有限公司 带有墨水粘度自适应喷码打印机及其自适应方法
US8888209B2 (en) 2009-12-23 2014-11-18 Markem-Imaje System for determining the autonomy in consumable fluids of a continuous ink jet printer
US9102157B2 (en) 2009-12-23 2015-08-11 Markem-Imaje Holding Measuring system in a fluid circuit of a continuous inkjet printer, related fluid circuit and block designed to implement said measuring system

Families Citing this family (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ATE404372T1 (de) * 2000-06-30 2008-08-15 Silverbrook Res Pty Ltd Druckpatrone mit luftfiltermitteln
JP4405145B2 (ja) * 2000-06-30 2010-01-27 シルバーブルック リサーチ ピーティワイ リミテッド エアフィルタリング手段を有するプリントカートリッジ
AU2005200480B2 (en) * 2000-06-30 2007-08-02 Zamtec Limited Device having printhead for engagement with removable print cartridge
SG153637A1 (en) * 2000-06-30 2009-07-29 Silverbrook Res Pty Ltd Digital camera print cartridge holding print media ink and air filter
AUPR224200A0 (en) * 2000-12-21 2001-01-25 Silverbrook Research Pty. Ltd. An apparatus (ap16)
US7086722B2 (en) 2001-11-12 2006-08-08 Seiko Epson Corporation Ink cartridge
SG117422A1 (en) * 2002-09-11 2005-12-29 Inke Pte Ltd Refill station
US7665824B2 (en) * 2003-10-31 2010-02-23 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Printing system condenser
JP4629465B2 (ja) * 2005-03-11 2011-02-09 株式会社日立産機システム インクジェット記録装置
JP2006305941A (ja) * 2005-04-28 2006-11-09 Seiko Epson Corp 液体供給回収装置
CN101100133B (zh) * 2006-07-06 2011-02-02 北京科诺华电子技术有限公司 喷码机持久背压供墨装置
CN102941737B (zh) 2007-10-12 2014-12-10 录象射流技术公司 喷墨模组
JP5456680B2 (ja) * 2007-10-12 2014-04-02 ヴィデオジェット テクノロジーズ インコーポレイテッド インク供給システムのフィルタ
GB0723475D0 (en) * 2007-11-29 2008-01-09 Videojet Technologies Inc Ink jet printing
JP4869373B2 (ja) * 2009-03-25 2012-02-08 株式会社東芝 液体循環ユニット、液体循環装置、液滴噴射塗布装置、及び塗布体の形成方法
US8573722B2 (en) 2011-02-11 2013-11-05 Infoprint Solutions Company, Llc Ink flow regulation mechanism
JP6312654B2 (ja) 2012-04-17 2018-04-18 カティーバ， インコーポレイテッド インクジェット印刷システムと共に使用するための印刷ヘッドユニットアセンブリ
ES2611952T3 (es) * 2013-11-19 2017-05-11 Archroma Ip Gmbh Sistema de impresión de chorro de tinta
JP6457518B2 (ja) * 2013-11-19 2019-01-23 アルフローマ アイピー ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング インクジェット印刷システム
FR3026984A1 (fr) 2014-10-09 2016-04-15 Dover Europe Sarl Cartouche sans surpression inadmissible
FR3038864A1 (fr) * 2015-07-13 2017-01-20 Dover Europe Sarl Brassage de l'encre dans une cartouche
CN205736432U (zh) 2016-01-25 2016-11-30 多佛欧洲有限责任公司 用于对喷墨打印机的墨水盒进行搅拌的装置
DE102017202910A1 (de) * 2016-03-24 2017-09-28 Heidelberger Druckmaschinen Ag Vorrichtung zur zirkulierenden Tintenversorgung wenigstens eines Tintenstrahl-Druckkopfs
CN114434972B (zh) * 2016-07-18 2023-09-29 科迪华公司 印刷系统组件和技术
KR20220163528A (ko) * 2016-07-18 2022-12-09 카티바, 인크. 프린팅 시스템 조립체 및 기술
FR3055108A1 (fr) * 2016-08-16 2018-02-23 Dover Europe Sarl Procede et dispositif de filtrage de l'atmosphere recyclee d'une tete d'impression
CN111361293B (zh) * 2018-12-26 2021-03-19 广东科达洁能股份有限公司 一种陶瓷喷墨打印机墨路系统
CN110014740A (zh) * 2019-04-24 2019-07-16 贵州联合数创科技发展有限公司 广告印刷喷墨管理装置

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4074284A (en) * 1976-06-07 1978-02-14 Silonics, Inc. Ink supply system and print head
US4346388A (en) * 1980-06-13 1982-08-24 The Mead Corporation Ink jet fluid supply system
US4639738A (en) * 1985-04-12 1987-01-27 Eastman Kodak Company Ink level detection system for ink jet printing apparatus
US5311214A (en) * 1985-11-08 1994-05-10 Canon Kabushiki Kaisha Ink jet recording apparatus having means for removing foreign material from an ink supply path by first introducing an into the ink supply path
EP0282049B1 (fr) 1987-03-13 1992-11-11 Jan Slomianny Système encreur pour une imprimante matricielle à jet d'encre
GB8725465D0 (en) * 1987-10-30 1987-12-02 Linx Printing Tech Ink jet printers
FR2624795B1 (fr) * 1987-12-21 1990-04-13 Imaje Sa Dispositif destine a recevoir une combinaison de deux chambres a volume variable et d'une pluralite de valves pour circuit d'alimentation d'une tete d'impression a jet d'encre
US4811035A (en) * 1988-03-14 1989-03-07 Eastman Kodak Company Modular two-color fluid system for continuous ink jet printer
US4809015A (en) * 1988-03-14 1989-02-28 Eastman Kodak Company Continuous ink jet printer having modular print head assembly
SG73372A1 (en) * 1993-09-08 2000-06-20 Hitachi Ltd An ink jet printing apparatus and a printing head for such an ink jet printing apparatus
US6188417B1 (en) * 1994-10-31 2001-02-13 Hewlett-Packard Company Fluidic adapter for use with an inkjet print cartridge having an internal pressure regulator

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007087971A2 (fr) 2006-01-20 2007-08-09 Phoenix Contact Gmbh & Co. Kg Procédé, unité d'alimentation en liquide et dispositif de mesure pour indicateur de niveau
DE102006003054B4 (de) * 2006-01-20 2014-10-02 Phoenix Contact Gmbh Verfahren, Flüssigkeitsversorgungseinheit und Messvorrichtung für eine Füllstandsanzeige
US8888209B2 (en) 2009-12-23 2014-11-18 Markem-Imaje System for determining the autonomy in consumable fluids of a continuous ink jet printer
US9102157B2 (en) 2009-12-23 2015-08-11 Markem-Imaje Holding Measuring system in a fluid circuit of a continuous inkjet printer, related fluid circuit and block designed to implement said measuring system
CN104044349A (zh) * 2014-06-26 2014-09-17 科诺华麦修斯电子技术（北京）有限公司 带有墨水粘度自适应喷码打印机及其自适应方法
CN104044349B (zh) * 2014-06-26 2016-04-13 科诺华麦修斯电子技术（北京）有限公司 带有墨水粘度自适应喷码打印机及其自适应方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN1235904A (zh) 1999-11-24
EP0968831A1 (fr) 2000-01-05
FR2780336B1 (fr) 2000-08-11
AU743424B2 (en) 2002-01-24
FR2780336A1 (fr) 1999-12-31
CA2276579A1 (fr) 1999-12-29
DE69908711D1 (de) 2003-07-17
US6352324B1 (en) 2002-03-05
ES2201647T3 (es) 2004-03-16
DE69908711T2 (de) 2004-04-29
JP2000033710A (ja) 2000-02-02
CN1105024C (zh) 2003-04-09
AU3582099A (en) 2000-01-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0968831B1 (fr) Circuit d&#39;encre, machine a jet d&#39;encre, et machine de conditionnement, ou convoyeur, mettant en oeuvre un tel circuit
US4910529A (en) Multifunction cell with a variable volume chamber and a fluid supply circuit for an ink jet printing head
US6761445B2 (en) Method and system for purging air from a print mechanism
CN102009529B (zh) 喷墨记录设备
CA1250486A (fr) Circuit d&#39;alimentation en encre d&#39;une tete d&#39;impression a jet d&#39;encre
EP0588698B1 (fr) Régulateur de pression pneumatique à commande électronique et procédé de régulation de pression d&#39;un fluide utilisant un tel régulateur
CA2744729C (fr) Reservoir d&#39;encre pour appareil d&#39;enregistrement a jet d&#39;encre
WO1991004862A1 (fr) Circuit d&#39;encre notamment destine a la mise en pression d&#39;une encre a pigments pour imprimante a jet d&#39;encre
CN110191809B (zh) 用于打印头的压力控制系统
KR20000064576A (ko) 잉크젯 프린터헤드용 잉크 공급 시스템
EP3730222B1 (fr) Dispositif d&#39;éjection de gouttelettes et méthode d&#39;éjection de gouttelettes
CN102171047B (zh) 墨供给装置
US20070070132A1 (en) Inkjet delivery module
WO1996034752A1 (fr) Systeme de capteurs destine a detecter un ecoulement d&#39;encre dans un systeme d&#39;impression par jet d&#39;encre
CN103587246A (zh) 液体喷射装置
CN103252993A (zh) 液体供应机构和图像形成装置
EP0969208B1 (fr) Pompe à membrane
CN109414927B (zh) 墨泵送
US8777383B2 (en) Pressure purging device for inkjet recording apparatus
FR3049343A1 (fr) Dispositif de mesure de debit et de viscosite et son utilisation dans une imprimante
CN101583495B (zh) 油墨容器及油墨喷射装置
WO2003006247A1 (fr) Dispositif d&#39;impression numerique par jet d&#39;encre et reservoir d&#39;encre
JP2010149337A (ja) インクジェット記録装置及び方法
US20220227138A1 (en) Printers with refillable printing fluid reservoirs
FR2685664A1 (fr) Circuit d&#39;alimentation multifluide d&#39;une tete de projection de liquide et imprimante a jet d&#39;encre utilisant un tel circuit.

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): DE ES GB IT

AX Request for extension of the european patent

Free format text: AL;LT;LV;MK;RO;SI

17P Request for examination filed

Effective date: 20000615

AKX Designation fees paid

Free format text: DE ES GB IT

GRAH Despatch of communication of intention to grant a patent

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOS IGRA

GRAH Despatch of communication of intention to grant a patent

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOS IGRA

GRAA (expected) grant

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210

AK Designated contracting states

Designated state(s): DE ES GB IT

REG Reference to a national code

Ref country code: GB

Ref legal event code: FG4D

Free format text: NOT ENGLISH

REF Corresponds to:

Ref document number: 69908711

Country of ref document: DE

Date of ref document: 20030717

Kind code of ref document: P

GBT Gb: translation of ep patent filed (gb section 77(6)(a)/1977)
REG Reference to a national code

Ref country code: ES

Ref legal event code: FG2A

Ref document number: 2201647

Country of ref document: ES

Kind code of ref document: T3

PLBE No opposition filed within time limit

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009261

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: NO OPPOSITION FILED WITHIN TIME LIMIT

26N No opposition filed

Effective date: 20040312

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: ES

Payment date: 20050523

Year of fee payment: 7

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DE

Payment date: 20050627

Year of fee payment: 7

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: ES

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20060626

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: IT

Payment date: 20060630

Year of fee payment: 8

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20070103

REG Reference to a national code

Ref country code: ES

Ref legal event code: FD2A

Effective date: 20060626

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: GB

Payment date: 20070620

Year of fee payment: 9

GBPC Gb: european patent ceased through non-payment of renewal fee

Effective date: 20080625

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: GB

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20080625

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: IT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20070625