EP2060396A1 - Dispositif de récupération d'encre pour station de maintenance - Google Patents

Dispositif de récupération d'encre pour station de maintenance Download PDF

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    • G07B2017/00524—Printheads
    • G07B2017/00532—Inkjet

Definitions

  • the present invention relates exclusively to the field of mail processing and more particularly relates to an ink recovery device in a franking machine of mail items using an inkjet printing technology.
  • the ink jet nozzles need to be cleaned periodically and it is necessary to spit ink during this cleaning so as not to leave dried ink in the nozzles.
  • the life of the print head of a franking machine can currently reach about 1.5 million cycles, this periodic projection of ink represents a relatively large amount of residual ink (typically, it is recommended to spit 4000 droplets at each cleaning cycle) which in current machines is accumulated on a flat sponge placed in a tank mounted at the maintenance station of the print head.
  • the fine ink droplets ejected by the nozzles are recovered and flow in thick drops before the aerosol phenomena of the prior art are created.
  • the ink projections are avoided and there is no more smudging neither the maintenance station nor the franking machine including its electronic circuits and its cowling.
  • said determined distance between said ink ejection nozzles and said smooth axis is between 3 and 5 mm and the diameter of said smooth axis is between 1 and 2 mm.
  • said flow duct has two parallel axes united to form a pin with two parallel open branches, the curved junction portion of the two branches of said pin being fixedly held in said flow conduit by a fixing stud.
  • the present invention also relates to a franking machine maintenance station comprising the aforementioned ink recovery tank.
  • the figure 3 is a partial schematic view of an ink recovery device of the prior art implemented in a maintenance station of a franking machine comprising two inkjet printing modules 12, 14 mounted at side and offset in two perpendicular directions.
  • a reservoir of ink recovery 16 provided with its absorbent foam or sponge 18 is disposed below these two inkjet printing modules.
  • each print module has two parallel rows of ink ejection nozzles 12A, 12B; 14A, 14B, each typically having 250 nozzles.
  • the reservoir has a relatively large volume, which forces it away from the ink ejection nozzles.
  • two ducts 22, 24 in the form of a chimney, of substantially rectangular section, each arranged at the right of one of these two modules and ensuring the flow of the ink of the nozzles ejection to the sponge of the tank.
  • the ejection nozzles are separated from the top of these ducts simply by an empty space 20 of one to two millimeters sufficient to allow the displacement of the printing modules.
  • the ducts of course have a section sized to grip closer to the two rows of nozzles that includes each print module.
  • the ejection nozzles of these modules are caused to spit out ink and thus to spray this ink through the flow ducts to the reservoir which then faces them. .
  • the ink is also spat at the start of the machine and after a hibernation.
  • this projection a priori directed because of the flow ducts can not avoid the aerosol phenomena that take advantage of the space 20 will lead very quickly to the smearing of the maintenance station and the various elements of the franking machine which the surrounded.
  • the inventors In practice, with a cleaning cycle for 300 prints, the inventors have found that it was sufficient to perform 30,000 prints to obtain a total smearing of the maintenance station.
  • each chimney is pierced with openings 22A, 22B, 22C, 22D; 24A, 24B, 24C, 24D on two opposite sides.
  • the two axes can be joined in the manner of a pin having two open branches 26A, 26B; 28A, 28B.
  • This pin being fixedly held at the curved junction of its two branches by a fixing stud 22E, 24E extending from the outer face of each conduit.
  • the small gap between the ejection nozzles and the pins makes it possible to recover the ink before the existing aerosol phenomena are created with the device of the art prior. Indeed, once ejected the fine ink droplets crash on the pins, agglutinate to form thicker ink drops that flow around them and will eventually fall by gravity directly into the reservoir or flow along their respective conduit.
  • the perfectly smooth surface of the pin allows fast flow and prevents the formation of stalagmites and its small diameter does not cause a delay in the formation of ink drops.
  • the diameter of the pin is adapted to the diameter of the nozzles and the distance between the nozzles and the pin. If the diameter of the pin is too small or the pin is too far from the nozzles, the dispersion of the droplets will not be slowed down. If this diameter is too large, the formation of droplets will be disturbed and when the print module has two rows of nozzles, an ink bridge will be established between the two pins arranged below each of these two rows and then too close to each other.

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Abstract

Dispositif de récupération d'encre pour une station de maintenance de machine à affranchir comportant un réservoir de récupération d'encre (16) pour recevoir de l'encre éjectée pendant une phase de maintenance par des buses d'éjection d'encre d'au moins un module d'impression (12, 14), au moins un conduit d'écoulement (22, 24) surmontant ce réservoir et aboutissant au droit du module d'impression en définissant un espace vide (20) entre un sommet du conduit d'écoulement et le module d'impression, et monté dans le conduit d'écoulement et à une faible distance prédéterminée du sommet du conduit d'écoulement, des moyens (26, 28) pour agglutiner en une pluralité de gouttes d'encre plus épaisses les fines gouttelettes d'encre éjectées par les buses d'éjection d'encre et pour faire tomber par gravité dans le réservoir de récupération d'encre lesdites gouttes d'encre.

Description

    Domaine de l'invention
  • La présente invention se rapporte exclusivement au domaine du traitement de courrier et elle concerne plus particulièrement un dispositif de récupération d'encre dans une machine à affranchir des articles de courrier utilisant une technologie d'impression à jet d'encre.
    • Art antérieur
  • Il est bien connu que l'utilisation d'une tête d'impression à jet d'encre est tributaire de l'encrassement des buses d'éjection d'encre de cette tête.
  • En effet, les buses d'éjection à jet d'encre ont besoin d'être nettoyées périodiquement et il est nécessaire de cracher (spitter) de l'encre lors de ce nettoyage afin de ne pas laisser d'encre séchée dans les buses. La durée de vie de la tête d'impression d'une machine à affranchir pouvant atteindre actuellement environ 1,5 millions de cycles, cette projection périodique d'encre représente une quantité d'encre résiduelle relativement importante (typiquement, il est préconisé de cracher 4000 gouttelettes à chaque cycle de nettoyage) qui dans les machines actuelles est accumulée sur une éponge plane disposée dans un réservoir monté au niveau de la station de maintenance de la tête d'impression.
  • Or, une telle solution illustrée par exemple par la demande de brevet US2003/0142150 n'est pas sans inconvénients. Tout d'abord, du fait de l'important volume d'encre projeté dans un temps limité pendant le cycle de nettoyage, l'éponge doit être relativement éloignée des buses d'éjection d'encre ce qui a pour effet de créer des phénomènes aérosols aux niveaux des gouttelettes d'encre qui vont ainsi venir maculer la station de maintenance et plus généralement toute la structure de la machine à affranchir, notamment les différentes cellules de détection de présence des articles de courrier. En outre, ces phénomènes sont aggravés par le flux d'air créé par la ventilation suite à la montée en température du moteur de la machine ou par le déplacement des articles de courrier succédant un cycle de nettoyage.
    • Objet et définition de l'invention
  • La présente invention se propose de pallier ces inconvénients avec un dispositif de récupération d'encre pour une station de maintenance de machine à affranchir comportant :
    • un réservoir de récupération d'encre pour recevoir de l'encre éjectée, pendant une phase de maintenance, par des buses d'éjection d'encre d'au moins un module d'impression,
    • au moins un conduit d'écoulement surmontant ce réservoir et aboutissant au droit dudit au moins un module d'impression en définissant un espace vide entre un sommet dudit conduit d'écoulement et ledit module d'impression,
    caractérisé en ce qu'il comporte en outre, monté en travers dudit au moins un conduit d'écoulement, au moins un axe lisse disposé à une distance déterminée desdites buses d'éjection d'encre et aligné sur celles-ci et dont le diamètre est adapté au diamètre desdites buses d'éjection d'encre et à ladite distance déterminée, pour agglutiner en une pluralité de gouttes d'encre plus épaisses les fines gouttelettes d'encre éjectées par lesdites buses d'éjection d'encre et pour faire tomber par gravité dans ledit réservoir de récupération d'encre lesdites gouttes d'encre.
  • Ainsi, les fines gouttelettes d'encre éjectées par les buses sont récupérées et s'écoulent en gouttes épaisses avant que ne se créés les phénomènes aérosols de l'art antérieur. Les projections d'encre sont évitées et il n'y a plus de maculage ni de la station de maintenance ni de la machine à affranchir et notamment de ses circuits électroniques et de son capotage.
  • De préférence, ladite distance déterminée entre lesdites buses d'éjection d'encre et ledit axe lisse est comprise entre 3 et 5 mm et le diamètre dudit axe lisse est compris entre 1 et 2 mm.
  • Lorsque ledit module d'impression comporte deux rangées parallèles de buses d'éjection d'encre, ledit conduit d'écoulement comporte deux axes parallèles réunis pour former une épingle avec deux branches ouvertes parallèles, la partie courbe de jonction des deux branches de ladite épingle étant maintenue fixement dans ledit conduit d'écoulement par un plot de fixation.
  • La présente invention concerne également station de maintenance de machine à affranchir comportant le réservoir de récupération d'encre précité.
    • Brève description des dessins
  • Les caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront mieux de la description suivante, faite à titre indicatif et non limitatif, en regard des dessins annexés sur lesquels :
    • la figure 1 est une vue schématique illustrant le dispositif amélioré de récupération d'encre selon l'invention,
    • la figure 1A illustre un détail de la figure 1,
    • la figure 2 est une vue en perspective montrant les conduits d'écoulement du dispositif de la figure 1,
    • la figure 3 est une vue en perspective d'un dispositif de récupération d'encre de l'art antérieur, et
    • la figure 4 est une vue de dessous d'un module d'impression standard à deux rangées de buses d'éjection d'encre mis en oeuvre à la fois dans le dispositif de récupération d'encre de l'art antérieur et dans celui de l'invention.
    Description détaillée d'un mode de réalisation préférentiel
  • La figure 3 est une vue schématique partielle d'un dispositif de récupération d'encre de l'art antérieur mis en oeuvre dans une station de maintenance d'une machine à affranchir comportant deux modules d'impression à jet d'encre 12, 14 montés cote à cote et décalés selon deux directions perpendiculaires. Comme il est connu, dans la position de maintenance de ces modules d'impression (c'est-à-dire en retrait de la position de fonctionnement, illustrée en pointillés, dans le chemin de transport des articles de courrier), un réservoir de récupération d'encre 16 muni de sa mousse absorbante ou éponge 18 est disposé en dessous de ces deux modules d'impression à jet d'encre. Comme le montre la figure 4, chaque module d'impression comporte deux rangées parallèles de buses d'éjection d'encre 12A, 12B ; 14A, 14B, chacune comportant typiquement 250 buses. Pour éviter qu'il ne soit changé trop fréquemment, le réservoir présente un volume relativement important, ce qui oblige à l'éloigner des buses d'éjection d'encre. Il est donc prévu entre ce réservoir qu'ils surmontent et les deux modules d'impression, deux conduits d'écoulement 22, 24 en forme de cheminée, de section sensiblement rectangulaire, disposés chacun au droit d'un de ces deux modules et assurant l'écoulement de l'encre des buses d'éjection vers l'éponge du réservoir. Les buses d'éjection sont séparées du sommet de ces conduits simplement par un espace vide 20 de un à deux millimètres suffisant pour permettre le déplacement des modules d'impression. Les conduits ont bien entendu une section dimensionnée pour enserrer au plus près les deux rangées de buses que comporte chaque module d'impression.
  • Lors des phases périodiques de nettoyage des modules d'impression, les buses d'éjection de ces modules sont amenées à cracher de l'encre et donc à projeter cette encre au travers des conduits d'écoulement jusqu'au réservoir qui leur fait alors face. L'encre est aussi crachée au démarrage de la machine et après une mise en veille prolongée. Or, cette projection a priori dirigée du fait des conduits d'écoulement ne peut éviter les phénomènes aérosols qui profitant de l'espace 20 vont aboutir très rapidement au maculage de la station de maintenance et des différents éléments de la machine à affranchir qui l'entoure. En pratique, avec un cycle de nettoyage pour 300 impressions, les inventeurs ont pu constater qu'il suffisait de procéder à 30 000 impressions pour obtenir un maculage total de la station de maintenance.
  • Aussi, selon l'invention et comme l'illustrent les figures 1 et 1A, il est prévu de disposer à une faible distance prédéterminée, typiquement au plus à 5 mm, de chaque rangée de buses d'éjection d'encre et aligné sur celle-ci un axe lisse ou goupille 26, 28 disposé en travers de chaque cheminée surmontant le réservoir de récupération d'encre 16 et aboutissant à celui-ci. Pour cela, chaque cheminée est percée d'ouvertures 22A, 22B, 22C, 22D ; 24A, 24B, 24C, 24D sur deux faces opposées. Lorsque chaque module d'impression comporte deux rangées parallèles de buses, comme illustré, les deux axes peuvent être réunis à la manière d'une épingle comportant deux branches ouvertes 26A, 26B ; 28A, 28B. Cette épingle étant maintenue fixement au niveau de la partie courbe de jonction de ses deux branches par un plot de fixation 22E, 24E s'étendant depuis la face externe de chaque conduit. Le faible écart existant entre les buses d'éjection et les goupilles permet de récupérer l'encre avant que ne se créés les phénomènes aérosols existants avec le dispositif de l'art antérieur. En effet, une fois éjectées les fines gouttelettes d'encre viennent s'écraser sur les goupilles, s'agglutinent pour former des gouttes d'encre plus épaisses qui s'écoulent autour d'elles et vont finir par tomber par gravité directement dans le réservoir ou s'écouler le long de leur conduit respectif. La surface parfaitement lisse de la goupille permet un écoulement rapide et empêche la formation de stalagmites et son faible diamètre n'entraîne pas de retard dans la formation des gouttes d'encre.
  • Plus particulièrement, le diamètre de la goupille est adapté au diamètre des buses et à la distance entre les buses et la goupille. Si le diamètre de la goupille est trop faible ou si la goupille est trop éloignée des buses, la dispersion des gouttelettes ne sera pas freinée. Si ce diamètre est trop important, la formation de gouttelettes sera perturbée et lorsque le module d'impression comporte deux rangées de buses, un pont d'encre va s'établir entre les deux goupilles disposées au dessous de chacune de ces deux rangées et alors trop rapprochées l'une de l'autre.
  • En pratique, pour des diamètres de buses de 0,04 mm et un entraxe de 4,11 mm entre deux rangées d'une longueur de 12,66 mm chacune, les inventeurs ont obtenu d'excellents résultats avec une goupille de 1,5 mm de diamètre placée à une distance de 3,8 mm de ces buses. Pour une distance buses/goupille comprise entre 3 et 5 mm et un diamètre de buses compris entre 0,02 et 0,05 mm, un diamètre de goupille compris entre 1 et 2 mm donne toute satisfaction.
  • Ainsi, avec l'invention, en récupérant les gouttelettes d'encre au plus près des buses d'éjection, le maculage de la station de maintenance et donc de la machine à affranchir est très fortement retardé puisque des essais pratiqués par les inventeurs ont montrés que même après 1,5 millions de cycle d'impression, aucun maculage notable n'est constaté y compris au niveau du capotage de la machine à affranchir.

Claims (4)

  1. Dispositif de récupération d'encre (10) pour une station de maintenance de machine à affranchir comportant :
    . un réservoir de récupération d'encre (16) pour recevoir de l'encre éjectée pendant une phase de maintenance par des buses d'éjection d'encre d'au moins un module d'impression (12, 14),
    . au moins un conduit d'écoulement (22, 24) surmontant ce réservoir et aboutissant au droit dudit au moins un module d'impression en définissant un espace vide (20) entre un sommet dudit conduit d'écoulement et ledit module d'impression,
    caractérisé en ce qu'il comporte en outre, monté en travers dudit au moins un conduit d'écoulement, au moins un axe lisse (26,28) disposé à une distance déterminée desdites buses d'éjection d'encre et aligné sur celles-ci et dont le diamètre est adapté au diamètre desdites buses d'éjection d'encre et à ladite distance déterminée, pour agglutiner en une pluralité de gouttes d'encre plus épaisses les fines gouttelettes d'encre éjectées par lesdites buses d'éjection d'encre et pour faire tomber par gravité dans ledit réservoir de récupération d'encre lesdites gouttes d'encre.
  2. Dispositif de récupération d'encre selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite distance déterminée entre lesdites buses d'éjection d'encre et ledit axe lisse est comprise entre 3 et 5 mm et le diamètre dudit axe lisse est compris entre 1 et 2 mm.
  3. Dispositif de récupération d'encre selon la revendication 1, caractérisé en ce que, lorsque ledit module d'impression comporte deux rangées parallèles de buses d'éjection d'encre (12A, 12B ; 14A, 14B), ledit conduit d'écoulement comporte deux axes parallèles réunis pour former une épingle avec deux branches ouvertes parallèles (26A, 26B ; 28A, 28B), la partie courbe de jonction des deux branches de ladite épingle étant maintenue fixement dans ledit conduit d'écoulement par un plot de fixation (22E, 24E).
  4. Station de maintenance de machine à affranchir comportant un dispositif de récupération d'encre selon l'une quelconque des revendications 1 à 3.
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