EP1453682B1 - Nettoyage de tetes de jet de matiere - Google Patents

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Publication number
EP1453682B1
EP1453682B1 EP02803845A EP02803845A EP1453682B1 EP 1453682 B1 EP1453682 B1 EP 1453682B1 EP 02803845 A EP02803845 A EP 02803845A EP 02803845 A EP02803845 A EP 02803845A EP 1453682 B1 EP1453682 B1 EP 1453682B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
matter
delivering
cleaning
absorbing member
displacement means
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
EP02803845A
Other languages
German (de)
English (en)
Other versions
EP1453682A1 (fr
Inventor
Olivier Aude
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.)
Thales DIS France SA
Original Assignee
Gemalto 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 Gemalto SA filed Critical Gemalto SA
Publication of EP1453682A1 publication Critical patent/EP1453682A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of EP1453682B1 publication Critical patent/EP1453682B1/fr
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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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
    • B41J2/135—Nozzles
    • B41J2/165—Prevention or detection of nozzle clogging, e.g. cleaning, capping or moistening for nozzles
    • B41J2/16517—Cleaning of print head nozzles
    • B41J2/16535—Cleaning of print head nozzles using wiping constructions
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B15/00—Details of spraying plant or spraying apparatus not otherwise provided for; Accessories
    • B05B15/50—Arrangements for cleaning; Arrangements for preventing deposits, drying-out or blockage; Arrangements for detecting improper discharge caused by the presence of foreign matter
    • B05B15/52—Arrangements for cleaning; Arrangements for preventing deposits, drying-out or blockage; Arrangements for detecting improper discharge caused by the presence of foreign matter for removal of clogging particles

Definitions

  • the invention relates to the cleaning of jet heads of material as well as machines and manufacturing equipment equipped with self-cleaning material jet heads.
  • material jet heads is understood to mean either ink-jet dye printing heads or liquid-spraying heads, viscous or powdery products.
  • the fields to which the invention applies aim, beyond the dyeing with inks, the jet of material having medical, biological, genetic, chemical, acoustic, insulating or electrically conductive functions or properties, or the like.
  • the document WO-A-9919900 shows various uses of the material jet, apart from printing.
  • Devices employing material jet heads are used to spray drops of material onto a substrate so as to form a three-dimensional image or structure.
  • the document FR-A-2790421 filed in the name of the applicant, describes a graphic material jet machine provided with at least one inkjet head.
  • This document provides an example of using material jet heads for pattern printing on a medium such as a smart card.
  • the document US 5449754 describes a process for producing chemical compounds by projecting drops of various liquid solutions onto a substrate.
  • This document provides an example of using material jet heads for an application in chemistry.
  • the methods and devices for projecting droplets of material have the characteristic of being sensitive to the fouling of the material outlet orifices.
  • these orifices have a diameter of the order of a few tens of microns and, therefore, the smallest impurity can disturb the jet of material.
  • This solution has a number of disadvantages including the difficulty of sealing the entire container-ports, the container being removable. On the other hand, the risk of coulure -is important in the case of a jet head of material that can take various positions.
  • the invention overcomes these disadvantages, in particular by providing a simple cleaning to ensure a perfect cleanliness consistent with the requirements of the jet of precision material and / or high rates without resorting to a complex and expensive mechanism.
  • the material jet head may belong to the group consisting of ink jet print heads, viscous liquid spray heads, dispensing systems and the like.
  • the projected material may belong to the group formed by dyeing, medical, biological substances; electrically conductive, electrically conductive, or similar.
  • the evoked material exit device may comprise at least one material outlet.
  • the absorbent member may be of generally flat shape and be arranged in the cleaning plane, facing the material outlet device.
  • the scraper member may be arranged such that the absorbent member is positioned between the material outlet device and the scraper member.
  • step c) the cleaning member is formed by pressing the scraper member and the absorbent member against the material outlet device.
  • the absorbent member may be of generally flat shape and be arranged in the cleaning plane, facing the device of a kind of material.
  • the scraper member may be arranged such that the absorbent member is positioned between the material outlet device and the scraper member.
  • the first displacement means may comprise a slideway allowing the translation of the scraper member in the direction of displacement of the absorbent member.
  • the second moving means may comprise an electromagnet actuator.
  • the absorbent member is in the form of a strip of absorbent material and the third moving means comprise a take-up spool and a reel and two guide spindles, both of these spools being able to cooperate to scroll the spool. absorbent material ribbon between the two guide pins.
  • the fourth moving means may comprise at least one slideway allowing translation in the direction of elevation of at least one of the guide axes.
  • the fourth moving means may comprise at least one eccentric allowing the translation in the direction of elevation of at least one of the guide axes.
  • the purge means are capable, during the purge cycle of the cleaning system, of controlling the expulsion of material continuously from the material outlet device for a predetermined period of time.
  • control means of the material jet function are capable, during the jet cycle of the cleaning system, of controlling the specific execution of jets of material through the material outlet device, regular intervals during the duration of the jet cycle.
  • the longitudinal direction is represented by the X axis
  • the transverse direction is represented by the Y axis
  • the elevation direction is represented by the Z axis.
  • the figure 1 schematically represents a material jet machine seen from the side, equipped with a cleaning system according to the invention. Only the elements involved in the cleaning phases have been represented.
  • the machine comprises a material jet jet head 1 fed by a material tank 2.
  • This head is movable in the transverse direction Y so as to be able to reach the material jet zones of the machine and to be able to position itself above the cleaning system during the cleaning phases as shown on the Figures 1 to 5 .
  • the cleaning system is fixed on one side of the material jet machine, on the transverse displacement path (in the transverse direction Y) of the material jet head.
  • the material jet head includes a substantially planar nozzle plate 11 including a plurality of material outlet ports.
  • the cleaning system comprises a ribbon 3 of absorbent material of greater width than that of the jet head of material 1 (see figure 3 ) and can scroll under it by fraction of a reel unwinder 4 and a reel 5, the latter being set in motion by a motor 6 and via transmission means.
  • the ribbon 3 may have a width (in the transverse direction Y) of 80 mm and a thickness of 0.25 mm, a new take-up reel 4 may have a diameter of 70 mm corresponding to a reel diameter of the reel 5 full of 75 mm , the spacing of the coils 4, 5 then being 54 mm.
  • the positioning and guiding of the ribbon 3 is done by two rollers 7, 8 rotatably mounted and arranged parallel to the transverse direction Y so as to maintain substantially flat a portion of the ribbon 3 stretched under the jet head of material 1.
  • rollers 7, 8 forming guide shafts are also movable in the direction of elevation. They are mounted on translation means in the direction of elevation Z such as slideways or eccentrics, a control device of these translation means then allowing positioning in the direction of elevation Z of the ribbon portion. 3 located between the axes 7, 8.
  • the rotation of the axis of the unwinding roll 4 is controlled with respect to the control of the motor 6 so as to provide resistance to the unwinding of the spool 4 to maintain the tension of the ribbon 3 between the guide pins 7, 8 and to ensure a booster effect.
  • the rotation of the coils 4, 5 is controlled, for example by means of a coding wheel, so as to detect any incident such as the breaking of the ribbon 3 or the failure of the motor 6, the purging operation not being executed in case of detection of such an incentive.
  • the motor 6 also has a command for controlling the speed of rotation of the spool 5 so that the running speed of the ribbon 3 remains constant regardless of the sliver of tape 3 coiled on the reel 5, the information concerning the instantaneous diameter of the reel 5 being given by any appropriate means, for example a rangefinder, a mechanical pad or a potentiometer.
  • the roller mechanism 4, 5 described allows the ribbon 3 to be passed under the nozzle plate 11 in a continuous manner, as shown diagrammatically in FIG. figure 2 .
  • a doctor blade 9 mounted on a slide 10 allowing the doctor blade 9 to translate along the longitudinal direction X over a distance greater than the length ( in the longitudinal direction X) of the nozzle plate 11.
  • the doctor blade 9 extends transversely to the material jet head 1, in the transverse direction Y over at least a width equal to that of the nozzle plate 11.
  • the doctor blade 9 is also controlled by an actuator 12 with an electromagnet fixed on the slide 10 and able to press the doctor blade 9 against the nozzle plate 11 when it is actuated, the doctor blade 9 being kept away from the nozzle plate 11 by a spring 13 when the actuator 12 is in the idle state.
  • the material jet head is also provided with a purge device arranged to pressurize the material reservoir 2 and thus force the material to exit continuously through the material outlet orifices, thus ensuring a purge of the material circuit. jet of matter.
  • the described cleaning system operates as indicated below.
  • the material jet head moves parallel to the transverse direction Y, above the substrate to be printed,
  • the material jet head is placed at the end of travel of the transverse direction Y so as to be positioned on the machine side where is disposed the cleaning system, above the ribbon 3 (such that represented on the figure 1 ).
  • the cleaning system is in the idle state, that is to say that the blade 9 is kept spaced apart from the ribbon 3 by the spring 13, that the guide pins 7, 8 are arranged in the direction of Z elevation so as to maintain the ribbon portion 3 located between them at a distance of about 2 mm from the nozzle plate 11.
  • the material produced by the purging operation is thus absorbed by the ribbon 3 traveling at a speed sufficient for no sagging to occur.
  • the ribbon 3 passes under the nozzle plate 11 and the doctor blade 9, which is mounted in free translation on the slide 10 and which is in contact with the ribbon 3, is then driven in translation so that the cleaning member travels the entire length (along X) of the nozzle plate 11 thus ensuring optimum cleaning.
  • the figure 7 represents another cleaning sequence comprising first a purge cycle P as described above and, subsequently, a double cleaning cycle 2N comprising a first cleaning TE1, similar to the cleaning cycle N described above, followed by a second cleaning TE2 with between these two cleanings a command of the slide 10 ensuring a return of the doctor blade 9 in the initial position (that shown in FIG. figure 1 and 4 ).
  • FIG 8 Another embodiment of the invention is represented by the figure 8 illustrating a cleaning sequence comprising a purge cycle P combined with an activation of the C5 piezoelectric followed by a cleaning cycle N such as that of the figure 6 .
  • the ribbon 3 is in a position spaced from the nozzle plate 11 'during these operations and acts as a material jet substrate, this sequence making it possible to keep the material jet heads in working condition when stopping the jet of in order to guarantee their immediate restart when the jet of material is taken up again.
  • FIGS 11A to 11D illustrate another embodiment of a cleaning cycle according to the invention.
  • the material jet head 11, the doctor blade 9, the ribbon 3 and the axes 7, 8 have been shown schematically.
  • the figure 11A represents the first step of the cleaning cycle, the axis 8 maintaining the ribbon 3 spaced apart from the nozzle plate 11 and the doctor blade being in the initial position;
  • the Figure 11B shows the second step in which the axis 8 is positioned so as to press the ribbon 3 against the nozzle plate 11.
  • the doctor blade 9 is controlled to come against the nozzle plate 11 and the axis 8 resumes its initial position.
  • the displacement of the doctor blade 9 in the longitudinal direction X is then initiated and the figure 11D , represents the squeegee 9 at the end of the race.

Landscapes

  • Cleaning In General (AREA)
  • Coating Apparatus (AREA)
  • Paper (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Ink Jet (AREA)
  • Apparatuses And Processes For Manufacturing Resistors (AREA)
  • Treatment Of Fiber Materials (AREA)
  • Cleaning By Liquid Or Steam (AREA)
  • Furnace Housings, Linings, Walls, And Ceilings (AREA)
  • Coating By Spraying Or Casting (AREA)

Description

  • L'invention concerne le nettoyage de têtes de jet de matière ainsi que les machines et équipements de fabrication équipés de têtes de jet de matière auto-nettoyantes.
  • On entend ici par « têtes de jet de matière » aussi bien des têtes d'impression tinctoriale à jet d'encre que des têtes de projection de liquides, de produits visqueux ou pulvérulents.
  • En outre, les domaines auxquels s'applique l'invention visent, au-delà de l'impression tinctoriale avec des encres, le jet de matière ayant des fonctions ou propriétés médicales, biologiques, génétiques, chimiques, acoustiques, isolantes ou conductrices électriquement, ou analogues.
  • Par exemple, le document WO-A-9919900 montre diverses utilisations du jet de matière, en dehors de l'impression.
  • Les dispositifs employant des têtes de jet de matière sont utilisés pour pulvériser des gouttes de matière sur un substrat de manière à former une image ou une structure tridimentionnelle.
  • Le document FR-A-2790421 , déposé au nom de la demanderesse, décrit une machine de jet de matière graphique pourvue d'au moins une tête à jet d'encre.
  • Ce document fournit un exemple d'utilisation de têtes de jet de matière pour l'impression de motifs sur un support tel qu'une carte à puce.
  • Le document US-5449754 décrit un procédé de réalisation de composés chimiques en projetant des gouttes de diverses solutions liquides sur un substrat.
  • Ce document fournit un exemple d'utilisation de têtes de jet de matière pour une application en chimie.
  • Les procédés et dispositifs de projection de gouttelettes de matière ont pour caractéristique d'être sensibles à l'encrassement des orifices de sortie de matière.
  • En effet, ces orifices ont un diamètre de l'ordre de quelques dizaines de microns et, de ce fait, la moindre impureté peut perturber le jet de matière.
  • De plus, de part leur fonction de projection de matière, ces orifices sont fortement susceptibles de se voir bouchés par des résidus de matière sèche après utilisation.
  • Des dispositifs de nettoyage périodique pour têtes de jet de matière ont déjà été mis au point.
  • Notamment, il est connu de prévoir une phase due purge pendant laquelle une grande quantité de matière est expulsée par les orifices de sortie, un récipient étant par ailleurs prévu pour recueillir La matière de la purge.
  • Cette solution présente un certain nombre d'inconvénients parmi lesquels la difficulté de rendre étanche l'ensemble récipient-orifices, le récipient étant amovible. D'autre part, le risque de coulure -est important dans le cas d'une tête de jet de matière pouvant prendre diverses positons.
  • Il est également connu de prévoir une racle en caoutchouc apte à racler les orifices de sortie de matière pendant une phase de nettoyage de manière à évacuer les gouttes de matière résiduelles.
  • Ce type de dispositif ne donne actuellement pas satisfaction en raison de la difficulté pour récupérer la matière raclée et de la nécessité de nettoyage périodique de la racle elle-même.
  • Il est également connu de prévoir des phases de nettoyage des têtes de jet de matière en disposant un ruban sous la tête de jet de matière, en le plaquant contre les orifices de sortie de matière à l'aide d'un tampon, puis en le faisant défiler de manière à essuyer ces orifices.
  • Cette solution, bien que plus satisfaisante que les précédentes ne laisse pas un état de surface suffisamment propre pour un jet de matière de qualité.
  • L'invention remédie à ces inconvénients, notamment en fournissant un nettoyage simple permettant d'assurer un parfait état de propreté compatible avec les exigences du jet de matière de précision et/ou à grandes cadences sans faire appel à un mécanisme complexe et onéreux.
  • Le document US 5, 757, 387 décrit toutes les caractéristiques du préambule de la revendication 1.
  • A cet effet, un premier objet de l'invention vise un procédé de nettoyage d'au moins une tête de jet de matière du type comprenant un dispositif de sortie de matière à projeter ; ce procédé comprenant, en dehors de tout jet de matière par cette tête, un cycle de nettoyage comprenant les étapes prévoyant de :
    1. a) prévoir un organe absorbant apte à absorber la matière et disposé selon une première relation géométrique dans l'espace par rapport au dispositif de sortie de matière ;
    2. b) prévoir un organe racleur disposé selon une seconde relation géométrique dans l'espace par rapport au dispositif de sortie de matière et à l'organe absorbant ;
    3. c): atteinre une position, dite position début de nettoyage, dans laquelle au moins un tronçon de l'organe absorbant est interposé entre l'organe racleur et le dispositif de sortie de matière, l'organe absorbant et l'organe racleur formant ainsi un ensemble de nettoyage
    4. d) provoquer un déplacement relatif suivant un plan de nettoyage sensiblement perpendiculaire à la direction d'élévation, entre l'ensemble de nettoyage et le dispositif de sortie de matière de manière que l'organe racleur racle le dispositif de sortie de matière sensiblement simultanément à une absorption par l'organe absorbant.
  • La tête de jet de matière peut appartenir au groupe formé par des têtes d'impression à jet d'encre, des têtes de projection de liquides visqueux, des systèmes de dispense et analogues.
  • La matière projetée peut appartenir au groupe formé par des substances tinctoriales, médicales, biologiques; génétiques, chimiques, conductrices ou isolantes électriquement et analogues.
  • Le dispositif de sortie de matière évoqué peut, comprendre au moins un orifice de sortie de matière.
  • D'autre part, dans la première relation géométrique, évoquée, l'organe absorbant peut être de forme généralement plane et être disposé dans le plan de nettoyage, en regard du dispositif de sortie de matière.
  • De même, dans la seconde relation géométrique, l'organe racleur peut être disposé de telle sorte que l'organe absorbant soit positionné entre le dispositif de sortie de matière et l'organe racleur.
  • Dans un mode de réalisation, à l'étape c), l'organe de nettoyage est formé par pression de l'organe racleur et de l'organe absorbant contre le dispositif de sortie de matière..
  • Dans un autre mode de réalisation, le procédé de nettoyage comprend en outre, après l'étape b), un cycle de purge comprenant les étapes prévoyant de
    • b1) appliquer contre le dispositif de s.ortie de matière l'organe absorbant ;
    • b2) déplacer dans le plan de nettoyage l'organe absorbant relativement au dispositif de sortie de matière et simultanément expulser de la matière en continu par le dispositif de sortie de matière vendant une période prédéterminée ;
    • b3) écarter selon la direction d'élévation l'organe absorbant du dispositif de sortie de matière.
  • Egalement dans un mode de réalisation, le procédé de nettoyage comprend en outre, après l'étape b), un cycle de jets comprenant les étapes prévoyant de :
    • b1) disposer à proximité du dispositif de sortie de matière l'organe absorbant ;
    • b2) exécuter ponctuellement des jets de matière à travers le dispositif de sortie de matière, à intervalles réguliers pendant la durée du cycle de jets.
  • Un second objet de l'invention vise un système de nettoyage d'une tête de jet de matière comprenant un dispositif de sortie de matière, ce dispositif comprenant :
    • un organe absorbant apte à absorber la matière et disposé selon une première relation géométrique dans l'espace par rapport au dispositif de sortie de ratière ;
    • un organe racleur disposé selon une seconde relation géométrique dans l'espace par rapport au dispositif de sortie de matière et à l'organe absorbant ;
    • des premiers moyens de déplacement de l'organe racleur en translation dans le plan de nettoyage ;
    • des seconds moyens de déplacement selon la direction d'élévation de l'organe racleur entre une position dans laquelle il est écarté du dispositif de sortie de matière et une position dans laquelle il est pressé contre organe absorbant et le dispositif de sortie de matière ;
    • des troisièmes moyens de déplacement dans le plan de nettoyage de l'organe absorbant relativement au dispositif de sortie de matière ;
    • des quatrièmes moyens de déplacement selon la direction d'élévation de l'organe absorbant entre une position dans laquelle il est écarté du dispositif de sortie de matière et une position dans laquelle il est maintenu contre le dispositif de sortie de matière ;
    • des moyens de commande des premiers, seconds, troisième et quatrièmes moyens de déplacement selon au moins un cycle de nettoyage dans lequel sensiblement simultanément l'organe racleur racle le dispositif de sortie de matière tandis que l'organe absorbant absorbe la matière ainsi raclée.
  • Dans la première relation géométrique évoquée, l'organe absorbant peut être de forme généralement plane et être disposé dans le plan de nettoyage, en regard du dispositif de sorte de matière.
  • De même, dans la seconde relation géométrique évoquée, l'organe racleur peut être disposé de telle sorte que l'organe absorbant soit positionné entre le dispositifs de sortie de matière et l'organe racleur.
  • Les premiers moyens de déplacement peuvent comprendre une glissière permettant la translation de l'organe racleur dans la direction du déplacement de l'organe absorbant.
  • Les seconds moyens de déplacement peuvent comprendre un actionneur à électroaimant.
  • Dans un mode de réalisation, l'organe absorbant est en forme de ruban de matériau absorbant et les troisièmes moyens de déplacement comprennent une bobine dérouleuse et une bobine enrouleuse ainsi que deux axes de guidage, ces deux bobines étant aptes à coopérer pour faire défiler le ruban de matériau absorbant entre les deux axes de guidage.
  • Les quatrièmes moyens de déplacement peuvent comprendre au moins une glissière permettant la translation selon la direction d'élévation d'au moins l'un des axes de guidage.
  • En variante, les quatrièmes moyens de déplacement peuvent comprendre au moins un excentrique permettant la translation selon la direction d'élévation d'au moins l'un des axes de guidage.
  • Dans un mode de réalisation préféré, les moyens de commande sont aptes à assurer un cycle de nettoyage durant lequel :
    • les quatrièmes moyens de déplacement sont commandés pour maintenir l'organe absorbant écarté du dispositif de sortie de matière ;
      les troisièmes moyens de déplacement sont commandés pour déplacer dans le plan de nettoyage l'organe absorbant relativement au dispositif de sortie de matière ;
    • les seconds moyens de déplacement sont commandés pour presser l'organe racleur contre l'organe absorbant et le dispositif de sortie de matière.
  • En outre, les moyens de commande peuvent être aptes à assurer un cycle de purge durant lequel :
    • les quatrièmes moyens de déplacement sont commandés pour maintenir l'organe absorbant contre le dispositif de sortie de matière ;
    • les troisièmes moyens de déplacement sont commandés pour déplacer dans le plan de nettoyage l'organe absorbant relativement au dispositif de sortie de matière ;
    • les seconds moyens de déplacement sont commandés pour maintenir l'organe racleur écarté du dispositif de sortie de matière.
  • De même, les moyens de commande peuvent être aptes à assurer un cycle de jets durant lequel :
    • les quatrièmes moyens de déplacement sont commandés pour maintenir l'organe absorbant écarté du dispositif de sortie de matière ;
    • les seconds moyens de déplacement sont commandés pour maintenir l'organe racleur écarté du dispositif de sortie de matière.
  • Un troisième objet de l'invention vise une machine de jet de matière fonctionnant notamment selon le procédé de nettoyage conforme à l'invention, et/ou comportant un système de nettoyage selon l'invention, cette machine comprenant :
    • une tête de jet de matière comprenant au moins un orifice de sortie de matière ;
    • des moyens de commande de la fonction jet de matière de la tête de jet de matière ;
    • des moyens de purge ;
      les moyens de purge étant- agencés pour déboucher via le dispositif de sortie de matière contre l'organe absorbant, afin que la matière à projeter issue d'un réservoir et/ou du dispositif de sortie de matière, soit récupérée par cet organe absorbant.
  • Dans un mode de réalisation, les moyens de purge sont aptes, lors du cycle de purge du système de nettoyage, à commander l'expulsion de matière en continu par le dispositif de sortie de matière pendant une période prédéterminée.
  • Dans un autre mode de réalisation, les moyens de commande de la fonction jet de matière sont aptes, lors du cycle de jets du système de nettoyage, à commander l'exécution ponctuelle de jets de matière à travers le dispositif de sortie de matière, à intervalles réguliers pendant la durée du cycle de jets.
  • Un quatrième objet de l'invention vise un équipement de fabrication d'une structure telle que dispositif électronique, cet équipement :
    • prévoit un nettoyage selon le procédé conforme à l'invention ; et/ou
    • comprend un système de nettoyage selon l'invention ; et/ou
    • comprend une machine selon l'invention.
  • Un cinquième objet de l'invention vise un processus de fabrication d'une structure telle que dispositif électronique par exemple objet portable intelligent ou composant électronique, support d'information par exemple disque otique ou magnétique, ou analogues, caractérisé en ce que cette fabrication :
    • prévoit un nettoyage selon le procédé conforme à l'invention ; et/ou
    • recourt à un système de nettoyage selon l'invention ; et/ou
    • est notamment fabriqué sur une machine selon l'invention ; et/ou
    • est notamment fabriqué sur un équipement selon l'invention.
  • D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lumière de la description ci-après relative aux dessins annexés, donnés à titre d'exemple :
    • la figure 1 est une vue schématique de côté d'une machine de jet de matière selon l'invention ;
    • la figure 2 est une vue schématique similaire à la figure 1 ;
    • la figure 3 est une vue de face correspondant à la figure 2 ;
    • la figure 4 est une vue schématique d'un système de nettoyage selon l'invention ;
    • la figure 5 est une vue similaire à la figure 4 ;
    • la figure 6 est un diagramme des cycles de purge et de nettoyage selon l'invention ;
    • la figure 7 est un diagramme des cycles de purge et de double nettoyage selon l'invention ;
    • la figure 8 est un diagramme des cycles de purge/jet de matière et de nettoyage selon l'invention ;
    • la figure 9 est un diagramme des cycles de purge selon l'invention ;
    • la figure 10 est un diagramme des cycles de jet de matière selon l'invention ;
    • les figures 11A à 11D représentent quatre étapes d'un cycle de nettoyage selon l'invention.
  • Dans les repères orthogonaux accompagnant les figures, la direction longitudinale est représentée par l'axe X, la direction transversale est représentée par l'axe Y et la direction, d'élévation est représentée par l'axe Z.
  • La figure 1 représente schématiquement une machine de jet de matière vue de côté, équipée d'un système de nettoyage selon l'invention. Seuls les éléments intervenant dans les phases de nettoyage, ont été représentés.
  • La machine comprend une tête de jet de matière à jet de matière 1 alimentée par un réservoir de matière 2. Cette tête est mobile selon la direction transversal Y de manière à pouvoir atteindre les zones de jet de matière de la machine et à pouvoir se placer au dessus du système de nettoyage lors des phases de nettoyage comme représenté sur les figures 1 à 5.
  • En effet, le système de nettoyage est fixé sur un côté de la machine de jet de matière, sur le chemin de déplacement transversal (selon la direction transversale Y) de la tête de jet de matière.
  • La tête de jet de matière comprend une plaque à buses 11 sensiblement plane regroupant une pluralité d'orifices de sortie de matière.
  • Le système de nettoyage comprend un ruban 3 de matériau absorbant de largeur supérieure à celle de la tête de jet de matière 1 (voir figure 3) et pouvant défiler sous celle-c-i par fraction d'une bobine dérouleuse 4 et d'une bobine enrouleuse 5, cette dernière étant mise en mouvement par un moteur 6 et par l'intermédiaire de moyens de transmission.
  • Lé ruban 3 peut avoir une largeur (suivant la direction transversale Y) de 80 mm et une épaisseur de 0,25 mm, une bobine dérouleuse 4 neuve peut avoir un diamètre de 70 mm correspondant à un diamètre de bobine enrouleuse 5 pleine de 75 mm, l'entraxe des bobines 4, 5 étant alors de 54 mm.
  • La mise en position et le guidage du ruban 3 se fait par deux rouleaux 7, 8 montés rotatifs et disposés parallèlement à la direction transversale Y de manière à maintenir sensiblement plane une portion du ruban 3 tendue sous la tête dé jet de matière 1.
  • Ces rouleaux 7, 8 formant axes de guidage sont d'autre part mobiles selon la direction d'élévation. Ils sont montés sur des moyens de translation suivant la direction d'élévation Z tels que des glissière ou des excentriques, un dispositif de commande de ces moyens de translation permettant alors la mise en position selon la direction d'élévation Z de la portion de ruban 3 située entre les axes 7, 8.
  • La rotation de l'axe de la bobine dérouleuse 4 est contrôlée par rapport à la commande du moteur 6 de manière à apporter une résistance au déroulement de la bobine 4 pour conserve la tension du ruban 3 entre les axes de guidage 7, 8 et assurer un effet de rappel.
  • De plus, la rotation des bobines 4, 5 est contrôlée, par exemple grâce à une roue codeuse, de manière à détecter tout incident tel que la casse du ruban 3 ou la défaillance du moteur 6, l'opération de purge n'étant pas exécutée en cas de détection d'un tel incitent.
  • Le moteur 6 dispose également d'une commande destinée à piloter la vitesse de rotation de la bobine 5 de sorte que la vitesse de défilement du ruban 3 reste constante quelle que soit la langueur de ruban 3 enroulée sur la bobine 5, l'information concernant le diamètre instantané de la bobine 5 étant donné par tout moyen approprié, par exemple un télémètre, un patin mécanique ou un potentiomètre.
  • Le mécanisme de rouleaux 4, 5 décrit permet de faire défiler sous la plaque à buses 11 le ruban 3 de manière continue, tel que représenté schématiquement à la figure 2.
  • Sous la portion du ruban 3 tendue entre les deux rouleaux 7, 8, est disposé une racle 9 en caoutchouc montée sur une glissière 10 permettant à la racle 9 de se translater le long de la direction longitudinale X sur une distance supérieure à la longueur (selon la direction longitudinale X) de la plaque à buses 11.
  • D'autre part, la racle 9 s'étend transversalement à la tête de jet de matière 1, suivant la direction transversale Y sur une largeur au moins, égale à celle de la plaque à buses 11.
  • La racle 9 est également commandé par un actionneur 12 à électroaimant fixé sur la glissière 10 et apte à plaquer la racle 9 contre la plaque à buse 11 lorsqu'il est actionné, la racle 9 étant maintenue écartée de la plaque à buses 11 par un ressort 13 lorsque l'actionneur 12 est à l'état de repos.
  • L'actionneur 12 assure une mise en contact de la racle 9 avec la plaque à buses 11 avec, par exemple, les caractéristiques suivantes :
    • force de poussée : 12 N
    • force de rappel en position de repos : 1,5 N
    • possibilité de réglage de la pression exercée sur la racle
    • course minimum : 4mm.
  • La tête de jet de matière est par ailleurs munie d'un dispositif de purge agencé pour mettre en pression le réservoir de matière 2 et ainsi forcer la matière à sortir en continu par les orifices de sortie de matière, assurant ainsi une purge du circuit de jet de matière.
  • Le système de nettoyage décrit fonctionne de la manière indiquée ci-après.
  • Lors des phases de jet de matière, la tête de jet de matière se déplace parallèlement à la direction transversale Y, au dessus du substrat à imprimer,
  • Lors des phases de nettoyage, la tête de jet de matière vient se placer en bout de course de la direction transversale Y de manière à venir se positionner du côté de la machine où est disposé le système de nettoyage, au dessus du ruban 3 (tel que représenté sur la figure 1).
  • A ce stade, le système de nettoyage est à l'état de repos, c'est à dire que la racle 9 est maintenue écartée du ruban 3 par le ressort 13, que les axes de guidage 7, 8 sont disposés selon la direction d'élévation Z de manière à maintenir la portion de ruban 3 située entre eux à une distance de l'ordre de 2 mm de la plaque à buses 11.
  • Le système de nettoyage peut alors être commandé selon différents cycles décrits en référence aux figures 6 à 10 dans lesquelles, en ordonnée, est reporté le temps et en abscisse sont reportés les états (actionné ou au repos) des divers organes suivantes
    • commande contact ruban C1 ;
    • commande racle C2 ;
    • commande moteur C3 ;
    • commande purge C4 ;
    • commande piézo C5.
  • La figure 6 représente une séquence de nettoyage comprenant d'abord un cycle de purge P pendant lequel :
    • le contact ruban C1 est activé; c'est à dire que les axes de guidage 7, 8 sont translatés de manière à venir plaquer le ruban 3 contre la plaque à buses 11 ;
    • la commande racle C2 est désactivée, c'est à dire que la racle 9 est en position écartée du ruban 3, l'actionneur 12 étant en position de repos ;
    • la commande moteur C3 est activée, c'est à dire que le moteur 6 est mis en marche de manière à faire défiler le ruban 3 ;
    • la commande purge C4 est activée, créant un écoulement de matière à travers de la plaque à buses 11.
  • La matière produite par l'opération de purge est ainsi absorbée par le ruban 3 défilant à une vitesse suffisante pour qu'aucune coulure ne survienne.
  • En référence à la figure 4, la mise en contact du ruban avec la plaque à buse 11 est faite de préférence en positionnant les axes de guindage 7, 8 selon la direction d'élévation Z de la manière suivante :
    • le point le plus haut en Z de l'axe en aval du sens de défilement du ruban 3 (l'axe 8) est positionné à la même hauteur que le plan formé par la plaque à buses 11 ;
    • le point le plus haut en Z de l'axe en amont du sens de défilement du ruban 3 (l'axe 7) est positionné environ 2 mm, au dessus du plan formé par la plaque à buses 11.
  • On assure ainsi le contact du ruban 3 contre toute la surface de la plaque à buses 11 en évitant, lors de la purge, l'accumulation de matière au niveau du repère 14 des figures 4 et 5.
  • La séquence de nettoyage de la figure 6 comprend, à la suite du cycle dé purge P, un cycle de nettoyage N pendant lequel :
    • le contact ruban C1 est désactivé
    • la commande racle C2 est activée ;
    • la commande moteur C3 est activée ;
    • la commande purge C4 est désactivée.
  • Durant ce cycle de nettoyage N, le ruban 3 est en position écartée de la plaque à buses 11 tandis que la racle 9 vient en soulever une portion linéaire contre la plaque à buse 11. Un organe de nettoyage est ainsi formé puisque la portion linéaire (suivant la direction transversale Y) du ruban 3 formée par la pression de la racle 9 constitue une racle revêtue de matériau absorbant.
  • La commande moteur C3 étant activée, le ruban 3 défile sous la plaque à buses 11 et la racle 9, qui est montée en libre translation sur la glissière 10 et qui est en contact avec le ruban 3, est alors entraînée en translation de manière que l'organe de nettoyage parcoure toute la longueur (suivant X) de la plaque à buses 11 assurant ainsi un nettoyage optimal.
  • La figure 7 représente une autre séquence de nettoyage comprenant d'abord un cycle de purge P tel que décrit précédemment et, à la suite, un cycle de double nettoyage 2N comprenant un premier nettoyage TE1, similaire au cycle de nettoyage N décrit précédemment, suivi d'un deuxième nettoyage TE2 avec entre ces deux nettoyages une commande de la glissière 10 assurant un retour de la racle 9 en position initiale (celle représentée à la figure 1 et 4).
  • Un autre mode de réalisation de l'invention est représenté par la figure 8 illustrant une séquence de nettoyage comprenant un cycle de purge P combiné à une activation des piézoélectriques C5 suivie d'un cycle de nettoyage N tel que celui de la figure 6.
  • Ce cycle de purge P combiné à une activation des piézoélectriques C5 correspond aux états suivants :
    • le contact ruban C1 est activé ;
    • la commande racle C2 est désactivée ;
    • la commande moteur C3 est activée ;
    • la commande purge C4 est activée ;
    • la commande piézo C5 est activée, c'est à dire que les composants piézoélectriques chargés de la fonction de jet de matière de la tête de jet de matière sont mis en marche, comme lors du jet de matière sur un substrat:
  • La figure 9 représente, quant à elle, une séquence de nettoyage- comprenant, à intervalles réguliers TCP, une - succession de cycles de purge pendant lesquels :
    • la commande moteur C3 est activée ;
    • la commande purge C4 est activée, le ruban 3 étant en position contre la plaque à buses 11 lors de l'activation de la purge.
  • La figure 10 représente une autre séquence de nettoyage comprenant un cycle de jets pendant lequel
    • la commande moteur C3 est activée pendant un temps TM, à intervalles réguliers ;
    • la commande piézo C5 est activée à intervalles réguliers.
  • Le ruban 3 est en position écartée de la plaque à buses 11' pendant ces opérations et joue le rôle de substrat de jet de matière, cette séquence permettant de maintenir les têtes de jet de matière en état fonctionnement lors de l'arrêt du jet de matière afin de garantir leur redémarrage immédiat lors de la reprise du jet de matière.
  • Les figures 11A à 11D illustrent un autre mode de réalisation d'un cycle de nettoyage selon l'invention. Sur ces figures, la tête de jet de matière 11, la racle 9, le ruban 3 et les axes 7, 8 ont été représentés de manière schématique.
  • Dans ce mode de réalisation, l'agencement des éléments est le suivant :
    • le ruban 3 défile sous la tête de jet de matière 1 dans le sens contraire à celui des figures 1 à 5 ;
    • l'axe 7 est fixe dans la direction d'élévation Z, son point le plus haut en Z étant à la même altitude que le plan contenant la plaque à buses 11 ;
    • l'axe 8 est mobile suivant la direction d'élévation Z.
  • La figure 11A représente la première étape du cycle de nettoyage, l'axe 8 maintenant le ruban 3 écarté de la plaque à buses 11 et la racle étant en position initiale;
  • La figure 11B montre la seconde étape dans laquelle l'axe 8 est positionné de manière à plaquer le ruban 3 contre la plaque à buses 11.
  • A la figure 11C, la racle 9 est commandée pour venir contre la plaque à buses 11 et l'axe 8 reprend sa position initiale. Le déplacement de la racle 9 selon la direction longitudinale X est alors initié et la figure 11D, représente la racle 9 en fin de course.

Claims (14)

  1. Procédé de nettoyage d'au moins une tête de jet de matière (11) du type comprenant un dispositif (11) de sortie de matière à projeter, un organe absorbant (3) apte à absorber la matière et disposé dans un plan de nettoyage (X, Y) en regard du dispositif (11) de sortie de matière, un organe racleur (9) disposé de telle sorte que l'organe absorbant (3) soit positionné entre le dispositif (11) de sortie de matière et l'organe racleur (9),
    caractérisé en ce qu'il comprend un cycle de purge comprenant les étapes suivantes:
    - appliquer l'organe absorbant (3) contre le dispositif (11) de sortie de matière;
    - déplacer, dans le plan de nettoyage (X,Y), l'organe absorbant (3) relativement au dispositif (11) de sortie de matière et simultanément expulser de la matière en continu par le dispositif (11) de sortie de matière pendant une période prédéterminée ;
    - écarter selon la direction d'élévation (Z) l'organe absorbant (3) du dispositif (11) de sortie de matière,
    et en ce qu' en dehors de tout jet de matière par la tête, il comprend en outre un cycle de nettoyage comprenant l'étape suivante :
    - maintenir l'organe absorbant (3) écarté du dispositif (11) de sortie de matière selon la direction d'élévation (Z),
    - déplacer l'organe racleur (9) selon une direction d'élévation (Z) sensiblement perpendiculaire au plan de nettoyage (X, Y), de sorte qu'il est pressé contre l'organe absorbant (3) et contre le dispositif (11) de sortie de matière,
    - provoquer un déplacement relatif de l'organe absorbant (3) et de l'organe racleur (9) suivant le plan de nettoyage (X, Y) de manière que l'organe racleur (9) racle le dispositif (11) de sortie de matière sensiblement simultanément à une absorption par l'organe absorbant et selon une translation de l'organe racleur (9) dans la direction du déplacement de l'organe absorbant (3).
  2. Procédé de nettoyage selon la revendication 1, dans lequel la matière projetée appartient au groupe formée par des substances tinctoriales, médicales, biologiques, génétiques, chimiques, conductrices ou isolantes électriquement et analogues.
  3. Procédé de nettoyage selon l'une des revendications 1 à 2, caractérisé en ce qu'il comprend en outre, préalablement au cycle de nettoyage et/ou de purge, un cycle de jets comprenant les étapes consistant à :
    - disposer l'organe absorbant (3) à proximité du dispositif (11) de sortie de matière,
    - exécuter ponctuellement des jets de matière à travers le dispositif (11) de sortie de matière, à intervalles réguliers pendant la durée du cycle de jets.
  4. Système de nettoyage d'une tête de jet de matière (1) comprenant
    - un dispositif (11) de sortie de matière,
    - un organe absorbant (3) apte à absorber la matière et disposé dans un plan de nettoyage (X,Y) en regard du dispositif (11) de sortie de matière
    - un organe racleur (9) disposé de telle sorte que l'organe absorbant (3) soit positionné entre le dispositif (11) de sortie de matière et l'organe racleur (9),
    - des premiers moyens de déplacement (12), selon une direction d'élévation (Z), de l'organe racleur (9) entre une position dans laquelle il est écarté du dispositif (11) de sortie de matière et une position dans laquelle il est pressé contre l'organe absorbant (3) et le dispositif (11) de sortie de matière, et
    - des seconds moyens de déplacement (4, 5, 6, 7, 8) dans un plan de nettoyage (X,Y) de l'organe absorbant (3) relativement au dispositif (11) de sortie de matière,
    caractérisé en ce qu'il comprend en outre :
    - des troisièmes moyens de déplacement (10) de l'organe racleur en translation dans le plan de nettoyage (X,Y),
    - des quatrièmes moyens de déplacement selon la direction d'élévation (Z) de l'organe absorbant (3) entre une position dans laquelle il est écarté du dispositif (11) de sortie de matière et une position dans laquelle il est maintenu contre le dispositif (11) de sortie de matière,
    des moyens de commande des premiers, seconds, troisièmes et quatrièmes moyens de déplacement selon au moins un cycle de nettoyage dans lequel sensiblement simultanément l'organe racleur (9) racle le dispositif (11) de sortie de matière selon une translation de l'organe racleur (9) dans la direction du déplacement de l'organe absorbant, tandis que l'organe absorbant (3) absorbe la matière ainsi raclée ; en ce que lesdits moyens de commande sont aptes à assurer un cycle de purge durant lequel :.
    - les quatrièmes moyens de déplacement sont commandés pour maintenir l'organe absorbant (3) contre le dispositif (11) de sortie de matière,
    - les seconds moyens de déplacement (4, 5, 6, 7, 8) sont commandés pour déplacer dans le plan de nettoyage (X ; Y) l'organe absorbant (3) relativement au dispositif (11) de sortie de matière,
    - les premiers moyens de déplacement (12) sont commandés pour maintenir l'organe racleur (9) écarté du dispositif (11) de sortie de matière ;
    et en ce que lesdits moyens de commande sont aptes à assurer un cycle de nettoyage durant lequel :
    - les quatrièmes moyens de déplacement sont commandés pour maintenir l'organe absorbant (3) écarté du dispositif (11) de sortie de matière,
    - les seconds moyens de déplacement (4, 5, 6, 7, 8) sont commandés pour déplacer dans le plan de nettoyage (X ; Y) l'organe absorbant (3) relativement au dispositif (11) de sortie de matière,
    - les premiers moyens de déplacement (12) sont commandés pour presser l'organe racleur (9) contre l'organe absorbant (3) et le dispositif (11) de sortie de matière.
  5. Système de nettoyage selon la revendication 4,
    caractérisé en ce que les troisièmes moyens de déplacement comprennent une glissière (10) permettant la translation de l'organe racleur (9) dans la direction du déplacement de l'organe absorbant (3).
  6. Système de nettoyage selon l'une des revendications 4 ou 5, caractérisé en ce que les premiers moyens de déplacement comprennent un actionneur à électroaimant (12).
  7. Système selon l'une des revendications 4 à 6,
    caractérisé en ce que l'organe absorbant (3) est en forme de ruban de matériau absorbant et en ce que les seconds moyens de déplacement comprennent une bobine dérouleuse (4) et une bobine dérouleuse (5) ainsi que deux axes de guidage (7,8), ces deux bobines étant aptes à coopérer pour faire défiler le ruban (3) de matériau absorbant entre les deux axes de guidage (7, 8).
  8. Système de nettoyage selon la revendication 7,
    caractérisé en ce que les quatrièmes moyens de déplacement comprennent au moins une glissière permettant la translation selon la direction d'élévation (Z) d'au moins l'un des axes de guidage (7, 8).
  9. Système de nettoyage selon la revendication 7,
    caractérisé en ce que les quatrièmes moyens de déplacement comprennent au moins un excentrique permettant la translation selon la direction d'élévation (Z) d'au moins l'un des axes de guidage.
  10. Système de nettoyage selon la revendication 4,
    caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens de purge aptes, lors du cycle de purge du système de nettoyage, à commander l'expulsion de matière en continu par le dispositif (11) de sortie de matière pendant une période prédéterminée.
  11. Système de nettoyage selon l'une des revendications 4 à 10, caractérisé en ce que les moyens de commande sont aptes à assurer un cycle de jets durant lequel :
    - les quatrièmes moyens de déplacement sont commandés pour maintenir l'organe absorbant (3) écarté du dispositif (11) de sortie de matière,
    - les premiers moyens de déplacement (12) sont commandés pour maintenir l'organe racleur (9) écarté du dispositif (11) de sortie de matière.
  12. Système de nettoyage selon la revendication 11,
    caractérisé en ce que les moyens de commande de la fonction jets de matière sont aptes, lors du cycle de jets du système de nettoyage, à commander l'exécution ponctuelle de jets de matière à travers le dispositif (11) de sortie de matière, à intervalles réguliers pendant la durée du cycle de jets.
  13. Système de nettoyage selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la tête de jet de matière (1) appartient au groupe formé par des têtes d'impression à jets d'encre, des têtes de projection de liquides visqueux, des systèmes de dispense et analogues.
  14. Système de nettoyage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif (11) de sortie de matière comprend au moins un orifice de sortie de matière.
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