FR2548961A1 - Procede d'enregistrement par ejection de liquide - Google Patents

Abstract

L'INVENTION CONCERNE UN PROCEDE D'ENREGISTREMENT PAR EJECTION DE LIQUIDE. L'ENREGISTREMENT EST CONCU DE MANIERE QUE DANS L'APPAREIL DE MISE EN OEUVRE L'AIRE MINIMALE SO EN SECTION D'ORIFICES 101 DE DECHARGE DE GOUTTELETTES, ET LE VOLUME V DES GOUTTELETTES DECHARGEES PAR CES ORIFICES SATISFASSENT LA RELATION: DOMAINE D'APPLICATION: ENREGISTREMENT ET IMPRESSION PAR JETS D'ENCRE.

Description

L'invention concerne un procédé et un appareil

d'enregistrement par éjection de liquide, et plus particulièrement un procédé et un appareil d'enregistrement par éjection de liquide pouvant produire une décharge 5 stable de gouttelettes, même pendant un enregistrement continu.

Les procédés d'enregistrement sans frappe ont récemment attiré l'attention par le fait que le bruit qu'ils produisent pendant l'enregistrement est d'un ni10 veau négligeable Parmi ces procédés, le procédé dit d'enregistrement par jets d'encre (procédé d'enregistrement par éjection de liquide), qui est capable d'effectuer un enregistrement à grande vitesse et, de plus, sans nécessiter aucun traitement spécial tel qu'un fixage sur du papier lisse, est un procédé d'enregistrement très efficace et diverses variantes de ce procédé ont été conçues jusqu'à présent Certaines d'entre elles ont déjà été mises en service commercial et d'autres sont

à l'étude pour une application pratique.

Le procédé d'enregistrement par éjection de liquide est conçu de manière que des gouttelettes d'un liquide d'enregistrement appelé encre soient projetées vers un support d'enregistrement et y adhèrent afin d'effectuer un enregistrement, et ce procédé est globale25 ment classé en plusieurs types suivant l'opération par laquelle on produit les gouttelettes de liquide d'enregistrement et l'opération par laquelle on commande la direction dans laquelle les gouttelettes produites sont projetées. En premier lieu, le procédé d'enregistrement par gouttelettes à la demande, consistant à émettre des gouttelettes et à les projeter à partir d'orifices de décharge (orifices de décharge de liquide) sous la commande d'un signal d'enregistrement et à faire adhérer les 35 gouttelettes à la surface d'un support d'enregistrement pour y effectuer ainsi un enregistrement, ne décharge que les gouttelettes nécessaires à l'enregistrement et est donc actuellement particulièrement intéressant en raison du fait qu'il ne nécessite aucun moyen spécial pour collecter ou traiter le liquide déchargé, inutile à l'enregistrement, ce qui peut conduire à une simplification et une diminution du volume de l'appareil proprement dit, cet appareil étant en outre intéressant par le fait que la direction dans laquelle les gouttelettes produites par les orifices de décharge sont projetées n'a pas à être commandée et par le fait qu'il permet d'effectuer aisément

un enregistrement en couleurs multiples.

De plus, -au cours des dernières années, le développement de têtes d'enregistrement (têtes d'enregistrement par éjection de liquide) du type à ligne pleine, présentant de nombreux orifices très resserrés, qui utilise le procédé d'enregistrement décrit ci-dessus, par goutte15 lettes produites à la demande, a été remarquable et de nombreux appareils d'enregistrement par éjection de liquide, permettant d'obtenir des images de haute résolution et de haute qualité à des vitesses élevées, ont également été développés. Dans un appareil d'enregistrement par éjection de liquide utilisant le procédé d'enregistrement par gouttelettes produites à la demande, une pression (énergie mécanique) ou de l'énergie thermique est appliquée au liquide présent dans la partie agissant par énergie afin 25 de produire la force motrice permettant la décharge des gouttelettes Il est donc nécessaire que cette énergie

agisse sur le liquide d'une façon permettant sa consommation efficace pour la décharge de gouttelettes.

De plus, lorsqu'un enregistrement doit être effectué en continu, il est nécessaire que la production de cette énergie ait lieu de façon répétitive exactement en réponse à un signal d'enregistrement En particulier dans le cas d'un enregistrement à grande vitesse, il est nécessaire que cette répétition soit effectuée fidèlement 35 au signal d'enregistrement communiqué à la partie agissant

par énergie.

Pour améliorer la qualité des images enregistrées et pour permettre un enregistrement à grande vitesse, il

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est nécessaire de stabiliser la direction de la décharge de gouttelettes afin d'empêcher l'apparition de gouttelettes satellites; il est également nécessaire de produire de façon stable, continue et répétitive, pendant une longue durée, la décharge des gouttelettes, et d'améliorer la fréquence de formation des gouttelettes (le nombre de

gouttelettes formé par unité de temps).

Cependant, l'appareil d'enregistrement par éjection de liquide utilisant le procédé d'enregistrement par 10 gouttelettes produites à la demande est affecté d'un problème selon lequel, lorsque le volume de gouttelettes par rapport à la dimension des orifices de décharge de liquide est très grand, une grande quantité de liquide est projetée par suite de la décharge des gouttelettes et, par consé15 quent, de 1 'air pénètre par les orifices de décharge des gouttelettes au moment du retrait du ménisque Si l'air pénètre à l'intérieur de la tête d'enregistrement, en particulier dans la partie dans laquelle de l'énergie de décharge est communiquée au liquide, ou à proximité de cette partie,et donc que de l'air est présent sous forme de bulles dans le liquide se trouvant dans la tête d'enregistrement, l'énergie destinée à la décharge des gouttelettes est consommée (absorbée) sous la forme d'une compression des bulles Par conséquent, dans certains cas, 25 le liquide peut ne pas recevoir assez d'énergie pour pouvoir être projeté à partir des orifices de décharge de gouttelettes Autrement dit, il arrive parfois que des gouttelettes ne puissent être déchargées en raison de la présence de bulles De plus, même si les gouttelettes 30 peuvent être déchargées, une partie de l'énergie de décharge est absorbée par les bulles et il devient donc difficile de faire arriver avec précision les gouttelettes sur un support d'enregistrement Autrement dit, pour qu'une décharge stable de gouttelettes puisse avoir lieu,

il est important d'empêcher l'introduction de l'air (c'està-dire la présence de bulles).

Pour empêcher l'air d'entrer dans la partie à énergie active ou autre en réduisant le retrait du ménisque, même si la décharge de gouttelettes est effectuée, on pense à un procédé consistant à mettre sous pression le liquide et à vaincre la force de retrait du ménisque Cependant, lorsqu'un tel procédé est utilisé, il apparait un problème selon lequel le liquide est refoulé à force des orifices de décharge de gouttelettes par la pression à laquelle il est soumis et l'avantage du procédé d'enregistrement par

gouttelettes produites à la demande, qui ne nécessite aucun moyen de collecte de liquide, en est amoindri.

Comme procédé d'enregistrement par gouttelettes produites à la demande, utilisant de la chaleur, il existe un procédé dans lequel, en provoquant la décharge de gouttelettes à partir des orifices, on utilise une résistance chauffante ou autre, qui est un élément de conversion électrothermique, pour communiquer de l'énergie calorifique au liquide et provoquer ainsi un changement d'état tel que le liquide recevant l'énergie calorifique fait l'objet d'un brusque accroissement de volume appelé gazéification, et est déchargé par la force résultant de ce changement d'état Dans ce cas, la décharge de gouttelettes dépend de la variation de volume de bulles lorsque le

liquide est transformé en bulles par l'énergie calorifique.

La variation de volume des bulles dépend de la surface de la partie agissant de façon énergétique, par exemple la résistance chauffante Cependant, pour obtenir une caractéristique de décharge stable de gouttelettes, une variation appropriée de volume des bulles est nécessaire par rapport à l'aire minimale, en section, So des orifices de décharge, car si la variation de volume est trop grande, 30 des phénomènes tels que des éclaboussures et l'introduction d'air apparaissent et rendent instables la décharge de gouttelettes, ou bien arrêtent cette décharge et, si la variation de volume est trop faible, la circonférence des orifices de décharge est mouillée par le liquide, ce 35 qui arrête la décharge ou la rend instable De plus, si la variation de volume est faible, aucune bulle n'est produite et, par conséquent, il n'apparaît aucune variation de volume des bulles et donc aucune gouttelette n'est

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déchargée. L'invention a pour objet un procédé et un appareil d'enregistrement par éjection de liquide, qui ne sont pas affectés par les problèmes mentionnés ci-dessus et qui sont capables de produire un enregistrement continu par une décharge stable de gouttelettes. L'invention a également pour objet un procédé et un appareil d'enregistrement par éjection de liquide, dans lesquels il ne se produit aucune introduction d'air dans 10 les orifices de décharge de gouttelettes, ce procédé et cet appareil produisant une décharge stable, continue et excellente. L'invention a pour autre objet un procédé d'enregistrement par éjection de liquide dans lequel un enregis15 trement est effectué de façon que la relation entre l'aire minimale So de la section des orifices de décharge de gouttelettes, destinés à projeter des gouttelettes, et le volume V des gouttelettes déchargées par ces orifices soit:

100 > V/So 2 > 0,1 ( 1).

L'invention a également pour objet un appareil d'enregistrement par éjection de liquide dans lequel la relation 0,1 SH 2 So< 1005 H est satisfaite entre la valeur numérique de l'aire minimale So, en section, d'un orifice de décharge, destinée à projeter des gouttelettes, et la valeur numérique de l'aire SH d'un élément de conversion électrothermique destiné à produire 30 de l'énergie provoquant la décharge de liquide à partir de l'orifice. L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemples nullement limitatifs et sur lesquels: la figure 1 est une vue schématique en perspective d'une forme de réalisation de l'appareil selon l'invention; la figure 2 est une vue schématique en plan de l'appareil de la figure 1; la figure 3 est une coupe schématique suivant la ligne X-X' de la figure 2; et les figures 4 A à 4 C sont des coupes transversales

schématiques partielles montrant diverses formes de l'orifice de décharge.

Les figures 1 à 3 représentent une forme de réalisation de l'invention, la figure 1 étant une vue schéma10 tique en perspective de l'appareil, la figure 2 une vue schématique en plan et la figure 3 une coupe suivant la ligne X-X' de la figure 2 Sur ces figures, la référence numérique 101 désigne des orifices de décharge de gouttelettes, la référence 102 désigne des trous d'alimentation 15 en liquide, la référence 103 désigne des parois latérales, la référence 104 désigne une plaque à orifices de décharge présentant les orifices de décharge de gouttelettes, la référence 105 désigne une seconde chambre commune à liquide, la référence 106 désigne une couche de protection, la référence 107 désigne une couche d'électrodes, la référence 108 désigne une couche de résistance chauffante, la référence 109 désigne une plaque de base et la référence 110

désigne un câblage extérieur commun.

Comme représenté, la forme de réalisation décrite 25 de la présente invention est un appareil d'enregistrement par éjection de liquide dans lequel un liquide arrive à la seconde chambre commune 105 de liquide par une chambre commune en passant par les trous 102 d'alimentation en liquide, et ce liquide reçoit de l'énergie calorifique 30 par la couche 108 à résistance chauffante, à partir de canaux d'écoulement divisés par les parois latérales 103, le liquide étant ensuite projeté sous forme de gouttelettes

par les orifices de décharge de gouttelettes.

Le procédé, qui est de conception simple, de 35 fabrication de l'appareil d'enregistrement par éjection de liquide sera à présent décrit dans son application à une première forme de réalisation de cet appareil Dans la forme de réalisation décrite, du Si est utilisé pour la

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plaque de base 109 La surface de la plaque de base 109 est d'abord oxydée à la chaleur pour former une couche de Si O 2 ayant une épaisseur de 3 dm Ensuite, une couche de Ta, constituant la couche 108 de résistance chauffante, 5 est formée à une épaisseur de 200,0 nm et une couche de Al, constituant la couche d'électrode 107, est formée à une épaisseur de 1 m, après quoi une rangée d'éléments de génération de chaleur (désignant l'espace compris entre les électrodes de la couche de résistance chauffante et 10 appelée ci-après élément chauffant), ayant une forme de gm x 100 gm, est formée à un pas de 125 hm, par un processus photolithographique De plus, une couche de Si O 2, ayant une épaisseur de 0,5 gm, et une couche de Si C, ayant une épaisseur de 1 hm, sont formées l'une à la suite de l'autre par pulvérisation de façon à constituer la couche protectrice 106 qui forme une pellicule empêchant l'oxydation de la couche de Ta et empêchant également la perméation de l'encre liquide tout en apportant une résistance

aux chocs mécaniques provoqués par les bulles engendrées 20 lorsque le liquide est chauffé.

Ensuite, des éléments destinés à établir les canaux d'écoulement de liquide et la chambre commune de liquide sont formés Les orifices 101 de décharge de gouttelettes sont disposés juste au-dessus de la partie 25 agissant par la chaleur, et ces orifices 101 de décharge de gouttelettes sont formés par gravure d'une plaque de Ni Cr ayant une épaisseur de 30; lm En outre, les trous 102 d'alimentation en liquide sont formés dans la plaque de base 109 et les éléments destinés à former la seconde 30 chambre commune de liquide, la plaque de décharge 104, etc, sont assemblés, de manière que l'on obtienne la tête d'enregistrement de l'appareil d'enregistrement par

éjection de liquide.

Dans le cas de la première forme de réalisation, 35 la largeur des canaux d'écoulement de liquide est de 70 hm, leur hauteur est de 50 gm, et le diamètre moyen (appelé ci-après diamètre) de la partie So de l' aire minimale de la section de chaque orifice 101 de décharge de gouttelettes

est de 50 Lum.

e l'e ncre, co osée nc 2 ale ment d'un colorant noir hydrcsoluble, d'eau, de ico et de 1-3dimét yd est É lisée dans la première forme de réalisation -ne ters à créneaux rectangulaires de 5 as est appliquée à la couche de résistance chauffante, à une Fréquence de 1 k Hz, et l'appareil d'enregistrement par éjection de liquide est mis en oeuvre A ce moment,5 le volume des gouttelettes déchargées est de 8,71 x 10-5 mm 10 et A est égal à 1,00, en posant A = V/So 3/ Dans la première forme de réalisation, on produit une décharge de gouttelettes qui correspond fidèlement et

de façon stable à l'application d'un signal de décharge.

De plus, l'appareil est commandé en continu jusqu'à ce que 15 1 x 109 gouttelettes soient déchargées par chaque orifice, et non seulement les gouttelettes sont déchargées jusqu'à la dernière, mais on obtient également une caractéristique de décharge qui est stable jusqu'à la dernière gouttelette De plus, même à la fréquence de 5 k Hz ou plus du 20 signal d'entrée (signal de décharge de gouttelettes), les

gouttelettes sont déchargées d'une façon suffisamment fidèle et leur caractéristique de décharge est stable.

Autrement dit, la fréquence limite de formation des gouttelettes est de 5 k Hz ou plus.

Comme deuxième forme de réalisation de l'invention, on réalise une tête d'enregistrement ayant exactement les mêmes dimensions que celles de la première forme de réalisation, sauf que la forme de la partie chauffante est de 55 gm x 55 m et que le diamètre des orifices de 30 décharge de gouttelettes est de 40 Am. Une encre analogue à celle utilisée dans la première forme de réalisation est utilisée avec cette tête; une tension à créneaux rectangulaires de 5 as est appliquée à la couche de résistance chauffante à une fréquence de 35 2 k Hz, et la tête est mise en oeuvre A ce moment, le volume de chaque gouttelette déchargée est de 3,30 x 10-5 TM

et A est égal à 0,74.

2548961.

Dans la seconde forme de réalisation comme dans la première forme de réalisation, on obtient une décharge de gouttelettes qui correspond de façon fidèle et stable à l'application d'un signal de décharge De plus, même lorsque 1 x 109 gouttelettes sont déchargées en continu par chaque orifice, les gouttelettes présentent juqu'à la dernière, sans interruption, une caractéristique de décharge stable De plus, même à la fréquence de 5 k Hz ou

plus du signal d'entrée, on obtient une décharge stable 10 de gouttelettes, suffisamment fidèle au signal d'entrée.

Dans la tête d'enregistrement de l'appareil d'enregistrement par éjection de liquide réalisé comme montré sur les figures 1 à 3, les dimensions des diverses parties sont modifiées Le résultat est que toutes les 15 têtes qui satisfont la formule ( 1), comme indiqué dans

le tableau I ci-dessous, donnent de très bons résultats, analogues à ceux des première et deuxième formes de réalisation.

T A B L E A U I

N Dimensions de Canaux d'écoule Orifices de décharge Volume des d'échan l'élément chauffant ment de liquide de gouttelettes gouttelettes tillon ( 4 m) x ( 4 m) largeur hauteur diamètre Epaisseur (mm 3) A (Wm) (gm) (gm) (Wm) 1 20 x 40 40 30 25 20 1,64 x 10 6 0,15 -5 2 40 x 40 60 40 40 30 2,24 x 10-5 0,50 3 40 x 100 60 40 40 30 4,77 x 10 5 1,06 -4 4 30 x 150 40 50 50 40 1,13 x 10 1,361 40 x 200 80 75 50 30 1,44 x 10-4 1,73 -35 o 6 40 x 200 60 75 30 30 7,00 x 10 3,72 -5 7 30 x 50 35 25 20 20 1,00 x 10 1,81 8 30 x 50 35 20 20 20 2,24 x 105 4,07 -5 9 40 x 200 50 50 30 30 8,71 x 10-5 4,63 4,6 50 x 200 80 80 40 30 6,75 x 10 15,00 -4 11 100 x 150 110 55 30 20 5,64 x 10 36,00 12 100 x 250 110 300 60 30 1,6 4 x 50,00 13 80 x 300 90 200 40 35 7,55 x 10 3 95,00 ro 'n co 0 % o% o. I 11 Ensuite, dans un exemple comparatif, on réalise une tête d'enregistrement de conception similaire à celle des autres formes de réalisation, tête dans laquelle les dimensions de la partie chauffante sont de 80 Nm x 200 "m, la largeur des canaux d'écoulement de liquide est de 100 gm, la hauteur de ces canaux est de 125 gm, le diamètre des orifices de décharge de gouttelettes est de 30 Nm et l'épaisseur des orifices de décharge est de 20 Nm La tête de cet exemple comparatif étant commandée de la même manière 10 que celle utilisée pour la première forme de réalisation,

des gouttelettes d'un volume de 2,0 x 10-3 mm 3 sont déchargées, mais la décharge est très instable et s'arrête immédiatement A ce moment A est égal à 106,95.

De plus, dans un autre exemple comparatif, on 15 réalise une tête d'enregistrement analogue à celle des autres formes de réalisation, tête dans laquelle les dimensions de la partie chauffante sont de 30 Nm par gm, la largeur des canaux d'écoulement de liquide est de 80 Nm, la hauteur des canaux d'écoulement de liquide 20 est de 125 gm, le diamètre des orifices de décharge de gouttelettes est de 30 Nm et l'épaisseur de ces orifices est de 20 Nm En faisant fonctionner la tête de cet exemple comparatif de la même manière que celle utilisée pour la première forme de réalisation, on décharge des 25 gouttelettes d'un volume de 6,95 x 10- 6 mm 3, mais, de nouveau dans ce cas, la décharge des gouttelettes est très instable et ne peut pratiquement pas être utilisée pour l'enregistrement d'une image A ce moment, A est

égal à 0,08.

Dans les formes de réalisation de l'invention décrites précédemment, la décharge de gouttelettes est effectuée à l'aide d'énergie calorifique, mais cette décharge peut également être produite par de l'énergie mécanique. De plus, dans chacune des formes de réalisation décrites précédemment, les orifices de décharge de gouttelettes sont du type dit à décharge en L, dans lequel le liquide est déchargé des canaux d'écoulement en étant

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dévi, maú es r-ic 3 _s -4 z ':Ltleots peuvent éaalement rea_ typ dae sans L c e S o Dr::ces son t situés au:: e:: ri::s aes zazu ' Jd'_:1 l iue Da nius, il ezt r D ira ble d'adrcter la relation > A > 0, liutôt que la rai Yn; (l), en posant: V/So = A

pour parvenir le plus efficacement au but recherché.

Une troisième forme de réalisation de l'inven10 tion sera à présent décrite.

Dans cette forme de réalisation, on utilise du Si pour la plaque de base 109 et la surface de cette plaque de base 109 est d'abord oxydée à chaud pour la formation d'une couche de Si O 2 à une épaisseur de 3 gm Ensuite, une 15 couche de Ta d'une épaisseur de 200 nm est formée de façon à constituer la couche de résistance chauffante 108, et une couche d'Al ayant une épaisseur de 1 gm est formée pour constituer la couche d'électrode 107, après quoi une rangée d'éléments de production de chaleur (élément chauffant), ayant une forme de 30 ngm x 100 nm, est formée à un pas de gm, par processus photolithographique De plus, on applique une couche de Si O 2 d'une épaisseur de 0,5 gm et une couche de Si C d'une épaisseur de 1 Im, l'une à la suite de l'autre, par pulvérisation, de façon à constituer la 25 couche protectrice 106 formant une pellicule empêchant l'oxydation de la couche de Ta et empêchant également la perméation de l'encre liquide, cette couche résistant en

outre-aux chocs mécaniques dus aux bulles produites lorsque le liquide est chauffé.

Ensuite, on réalise des éléments destinés à former les canaux d'écoulement du liquide et la chambre commune à liquide Les orifices 101 de décharge de gouttelettes sont placés juste au-dessus de la partie agissant par chaleur, et ces orifices 101 sont formés par gravure d'une 35 plaque de Ni Cr ayant une épaisseur de 30 gm En outre, les trous 102 d'alimentation en liquide sont formés dans la plaque de base 109 et les éléments destinés à constituer la seconde chambre commune à liquide, la plaque de décharge 104, etc sont assemblés de façon à constituer la tête

d'enregistrement de l'appareil d'enregistrement par éjection de liquide.

La troisième forme de réalisation de l'invention constitue la tête d'enregistrement telle que montrée sur les figures 1 à 3 et elle est réalisée de manière que la largeur des canaux d'écoulement de liquide soit de 40 dm et que la hauteur de ces canaux soit de 60 gm Le diamètre moyen (appelé ci-après diamètre) de l'aire minimale, en 10 section, de chaque orifice de décharge est de 30 hm (So = 706,5 gm 2) et les orifices de décharge sont formés par gravure d'une plaque de Ni Cr ayant une épaisseur de Nm, et ils sont placés juste au-dessus de l'élément chauffant. En utilisant une encre constituée principalement d'un colorant noir hydrosoluble, d'eau, de diéthylèneglycol et de 1,3-diméthyl-2imidazolidinone, on fait fonctionner la troisième forme de réalisation de l'appareil d'enregistrement par éjection de liquide selon l'invention 20 en appliquant une tension à créneaux rectangulaires de As à la couche de résistance chauffante, à une fréquence de 1 k Hz, et l'appareil décharge alors des gouttelettes qui correspondent fidèlement et de façon stable au signal d'entrée (signal de décharge de gouttelettes) De plus, lorsque l'on fait fonctionner l'appareil en continu jusqu'à ce que 1 x 109 gouttelettes soient déchargées, la décharge des gouttelettes ne s'arrête pas avant la dernière et

présente des caractéristiques stables.

Dans la troisième forme de réalisation, 30 3 So = 706,5 Am 2 et, par conséquent, So = 18778,8 De plus, dans cette forme de réalisation, SH = 3000 et, par consé3 quent, So est compris entre 0,1 SH = 300 à 100 SH = 300 000. 35 Autrément dit, cette forme de réalisation satisfait la

relation donnée précédemment.

On a préparé ensuite dix variantes de la tête d'enregistrement, de conception analogue à celle de la troisième forme de réalisation, mais dont les dimensions de diverses parties de cette dernière sont modifiées Ces variantes sont désignées ci-après quatrième forme de réalisation, cinquième forme de réalisation treizième forme de réalisation Les dimensions des diverses parties de la quatrième à la treizième forme de réalisation sont

données dans le tableau II ci-dessous.

Ces modifications satisfont toutes la relation

0,1 SH < So T 2 < 100 SH.

Les figures 4 A à 4 C sont des coupes schématiques montrant les formes des orifices de décharge des têtes de la troisième à la treizième forme de réalisation La figure 4 A représente un orifice de décharge de diamètre sensiblement constant, la figure 4 B représente un orifice de décharge d'un diamètre s'agrandissant vers la partie agissant par chauffage, c'est-à-dire un orifice de décharge conique, et la figure 4 C représente un orifice de décharge dont le diamètre diminue vers la partie agissant par chauf20 fage, c'est-à-dire un orifice de décharge de conicité inversée. Si les formes des orifices de décharge montrées sur les figures 4 A à 4 C sont désignées J, et, respectivement, la forme des orifices de décharge de la 25 troisième forme de réalisation correspond donc à '

T A B L E A U II

_________ <I.

Forme de réalisation Dimensions de l'élément chauffant (dm) x (dm) Canaux d'écoulement de

1 _, - 4 A;

L 4 u J ue T I i Orifices de décharge Largeur (gm) Hauteur (gm)

Diamètre Diamètrel Epais-

(gm) maximal (gm) seur (hm) Forme x 80 50 80 20 60 20 ( 2 x 200 50 90 35 + 30 @ x 50 15 50 15 15 _ 15 x 50 55 85 25 50 20 x 40 50 60 20 15 (ô x 30 30 50 15 20 15,2) x 100 25 90 30 15) x 100 125 100 35 80 20 ( 3) l x 300 200 150 20 10 ( 1 x 30 35 20 50 + 20 ( Lnr Do o L Co % Lorsqu'une encresimilaire à celle utilisée dans la première forme de réalisation est utilisée dans les dix formes de réalisation décrites ci-dessus et que ces dernières sont commandées par l'application d'une 5 tension à créneaux rectangulaires de 5 as à la couche de résistance chauffante, à une fréquence de 1 k Hz, on obtient une décharge stable de gouttelettes dans les dix formes de réalisation De plus, ces formes de réalisation de l'appareil selon l'invention ont été mises en 10 oeuvre en continu, de même que la troisième forme de réalisation, jusqu'à ce que 1 x 109 gouttelettes aient été déchagées et, de même que précédemment, on a obtenu une décharge stable de gouttelettes, en conformité avec

le signal d'entrée, jusqu'à la dernière gouttelette, dans 15 chacune de ces formes de réalisation.

Ensuite, à titre de premier exemple comparatif, on réalise une tête d'enregistrement de conception analogue à celle de la troisième forme de réalisation, tête dans laquelle les dimensions de l'élément chauffant sont 20 de 40 gm x 150 gm, la largeur des canaux d'écoulement de liquide est de 80 gm, la hauteur de ces canaux est de gm, le diamètre des orifices de décharge est de 100 gm (So = 7850 gm 2), l'épaisseur des orifices de décharge est de 80 Nm et la forme des orifices de décharge est O. En faisant fonctionner la forme de réalisation de cet exemple comparatif de la même manière que la troisième forme de réalisation, il apparait que le voisinage des orifices de décharge est mouillé de liquide et qu'aucune

gouttelette n'est déchargée.

En outre, dans un second exemple comparatif, on réalise une tête d'enregistrement de conception similaire à celle des autres formes de réalisation décrites précédemment, tête dans laquelle les dimensions de l'élément chauffant sont de 80 gm x 160 Nm, la largeur des canaux d'écoulement de liquide est de 100 gm, la hauteur de ces canaux est de 120 Am, le diamètre des orifices de décharge est de 12 gm (So = 113 gm 2), lediamètre maximal des orifices de décharge est de 160 gm (l'aire de la section étant de 20 100 gm 2), l'épaisseur des orifices de décharge est de 15 Nm et la forme de ces orifices est O. En faisant fonctionner la forme de réalisation de cet exemple comparatif dans les mêmes conditions que 5 celles utilisées pour la troisième forme de réalisation, il apparaît que les éclaboussures sont intenses et que

la décharge des gouttelettes s'arrête immédiatement.

Pour mettre en oeuvre plus efficacement la présente invention, il est très souhaitable d'utiliser un liquide (encre) ayant une tension superficielle comprise avantageusement entre 25 et 65 105 N/cm, et de préférence entre 30 et 60 10-5 N/cm, et une viscosité comprise avantageusement entre 1 et 20 10 3 Pa s, et de préférence -3

entre 1 et 10 10 3 Pa s.

Conformément à l'invention telle que décrite cidessus, il est prévu un procédé d'enregistrement par éjection de liquide dans lequel la décharge continue de gouttelettes s'effectue de façon stable et la limite de fréquence de formation des gouttelettes est élevée Autre20 ment dit, selon l'invention, il est prévu un procédé et un appareil d'enregistrement par éjection de liquide permettant d'effectuer un enregistrement donnant une image

d'excellente qualité.

Dans les formes de réalisation de l'invention 25 décrites précédemment, les orifices de décharge sont du type à décharge en L, dans lequel le liquide est déchargé des canaux d'écoulement en étant dévié, mais les orifices de décharge peuvent également être du type dans lequel

ces orifices sont prévus aux extrémités des canaux d'écou30 lement de liquide.

Cependant, la présente invention peut être adaptée de façon plus efficace à l'appareil d'enregistrement par éjection de liquide du type en L décrit dans la demande

de brevet de la RFA N 2 944 005.

Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées au procédé et à l'appareil décrits

et représentés sans sortir du cadre de l'invention.

Claims (3)

REVENDICATIONS

1 Procédé d'enregistrement par éjection de liquide, caractérisé en ce qu'il consiste à effectuer un enregistrement de manière que la relation entre l'aire minimale So de la section d'orifices ( 101) de décharge de gouttelettes, destinés à projeter des gouttelettes, et le volume V des gouttelettes déchargées dans ces orifices soit:

100 > V/So 2 > 0,1.

2 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la tension superficielle du liquide formant les

gouttelettes projetées est comprise entre 25 et 60 10 5 N/cm.

3 Procédé selon la revendication 1, caractérisé 15 en ce que la viscosité du liquide formant les gouttelettes

est de 1 à 20 10-3 Pa s.