FR2575414A1 - Appareil d'enregistrement par decharge de liquide - Google Patents

Abstract

L'INVENTION CONCERNE UN APPAREIL D'ENREGISTREMENT PAR JETS D'ENCRE DONT LA TETE D'ENREGISTREMENT EST EQUIPEE DE MOYENS DE CHAUFFAGE DE L'ENCRE. L'APPAREIL COMPORTE UN CAPTEUR 14 DE TEMPERATURE DETECTANT LA TEMPERATURE DU LIQUIDE PRESENT DANS LA TETE D'ENREGISTREMENT ET PRODUISANT UN SIGNAL QUI DEPEND DE CETTE TEMPERATURE ET DONT LA VALEUR EST UTILISEE POUR DECLENCHER UN MODE DE CHAUFFAGE CONVENANT DE FACON OPTIMALE A LA REPRISE DE L'ENREGISTREMENT, EN TENANT COMPTE DE PARAMETRES TELS QUE LES CONDITIONS AMBIANTES, LA COMPOSITION DE L'ENCRE, LA LONGUEUR DES TEMPS D'ARRET OU D'INTERRUPTION D'ENREGISTREMENT, ETC. DOMAINE D'APPLICATION: IMPRIMANTES A JETS D'ENCRE.

Description

L'invention concerne un appareil d'enregistrement par décharge de liquide, et plus particulièrement un appareil d'enregistrement par décharge de liquide comportant un dispositif destiné à maintenir la viscosité d'une encre à émettre afin qu'elle soit adaptée à l'émission, au moins lorsque l'encre est émise.

Dans les appareils d'enregistrement par décharge de liquide, un liquide d'enregistrement (par exemple une encre) est retenu dans un réservoir d'encre et cette encre est conduite vers une unité de tête d'enregistrement, à partir du réservoir; une buse prévue dans l'unité de tête d'enregistrement est commandée en réponse à un signal de configuration d'impression et, au même moment, l'encre est émise d'une ouverture de décharge à la tête de la buse, effectuant ainsi l'enregistrement tel que l'impression ou autre, sur un support d'enregistrement tel que du papier ou analogue. L'encre émise forme un jet de gouttelettes de liquide et est déposée sur le support d'enregistrement.

Comme procédés d'émission de l'encre sur le support d'enregistrement, on connaît un procédé dans lequel un convertisseur électro-mécanique tel que, par exemple, un dispositif piézoélectrique ou analogue, est utilisé, un procédé dans lequel un convertisseur d'énergie électrothermique est utilisé, etc. Dans le procédé dans lequel un convertisseur d'énergie électrothermique est utilisé, l'encre présente dans la buse est échauffée par le convertisseur d'énergie électrothermique afin que la pression de cette encre soit modifiée et que ladite encre soit émise.

Dans les appareils d'enregistrement par décharge de liquide auxquels sont appliqués les procédés d'émission décrits ci-dessus ainsi que d'autres procédés classiques d'émission, il est de règle générale que l'ouverture de décharge située à la tête de la buse pour émettre l'encre soit toujours ouverte à l'air libre que l'appareil soit en fonctionnement ou non. Par conséquent, dans le cas où aucun enregistrement n'est effectué pendant une longue durée, l'eau et un solvant organique volatil ou analogue, entrant dans la constitution de l'encre, s'évaporent dans l'air libre à partir des encres restant dans l'ouverture de décharge et dans la partie voisine de l'ouverture de décharge. Par conséquent, la viscosité de l'encre résiduelle augmente et dépasse une plage de viscosité demandée pour l'émission, ce qui pose un problème par le fait qu'aucune encre n'est émise malgré l'application d'un signal d'impression immédiatement après la mise en marche de l'appareil et le recommencement de l'enregistrement.

De plus, un autre problème qui se pose est que la température de l'encre descend à de basses valeurs, par temps d'hiver ou autre, de sorte que la viscosité de l'encre augmente aussi.

Pour résoudre le problème de l'augmentation de la viscosité de l'encre, mentionné ci-dessus, on a proposé un procédé dans lequel l'encre est échauffée immédiatement avant que l'enregistrement reprenne, c'est-à-dire juste avant que l'encre soit de nouveau émise, et la température de l'encre est élevée, ce qui réduit la viscosité et maintient cette dernière dans une plage prédéterminée.

Cependant, dans un tel préchauffage, les conditions de chauffage varient notablement en raison des conditions dans lesquelles l'appareil d'enregistrement est utilisé. Autrement dit, il apparaît un inconvénient selon lequel, si la condition de préchauffage est déterminée de façon que l'on obtienne une bonne émission des gouttelettes d'encre, même dans un environnement à basse température (par exemple 50C) , la viscosité de l'encre devient trop basse lors d'un chauffage dans un environnement à haute température (par exemple 35"C), de sorte que la viscosité de l'encre sort de l'intervalle demandé pour une bonne émission. Par contre, dans le cas où les conditions de préchauffage sont établies de façon que l'on obtienne une bonne viscosité de l'encre dans un environnement à haute température, la viscosité demandée ne peut être obtenue dans un environnement à basse température.

En outre, même lorsque la température ambiante est constante, les conditions de chauffage dépendent aussi pour une large mesure de l'état d'utilisation de l'appareil d'enregistrement. Autrement dit, par suite de l'utilisation de l'appareil d'enregistrement, la totalité de l'énergie calorifique appliquée par le convertisseur d'énergie électrothermique pour émettre les gouttelettes d'encre à partir de l'ouverture de décharge, par exemple, n'est pas nécessairement utilisée pour former les gouttelettes d'encre, mais une partie de cette énergie calorifique élève la température des éléments situés autour du convertisseur d'énergie électrothermique. Par conséquent, la température de la partie dans laquelle est formée l'ouverture de décharge, immédiatement après l'achèvement de l'enregistrement, est fortement modifiée en comparaison de la température présentée avant le commencement de l'enregistrement, de sorte qu'il se pose un problème selon lequel, par exemple, lorsque l'encre est échauffée à la reprise de l'enregistrement immédiatement après la fin d'un enregistrement, l'encre est surchauffée et la viscosité diminue excessivement.

On a proposé, comme autre procédé pour empêcher l'apparition du problème posé par l'accroissement de la viscosité de l'encre, un procédé dans lequel l'encre est toujours chauffée lorsque l'appareil est en fonctionnement et la température de l'encre est toujours maintenue constante en tenant compte des variations de la température de l'environnement extérieur et donc du problème décrit précédemment (demande de brevet japonais nO 187364/1983).

Comme moyens de chauffage de l'encre, on considère, dans ce cas, le procédé mettant en oeuvre le convertisseur d'énergie électrothermique utilisé pour former les gouttelettes d'encre volantes et le procédé dans lequel un autre convertisseur d'énergie électrothermique est prévu indépendamment afin de chauffer constamment l'encre.

Cependant, la mise en oeuvre des seuls procédés mentionnés ci-dessus pose également le problème de neces- siter du temps pour échauffer l'encre à la reprise de l'enregistrement. Autrement dit, dans le cas où l'on utilise un convertisseur d'énergie électrothermique pour former les gouttelettes d'encre, il est possible d'appliquer le signal électrique uniquement dans un intervalle ne provoquant aucune formation de gouttelettes d'encre. En conséquence, on ne peut pas appliquer un signal électrique de haut niveau et le temps de chauffage devient inévitablement long. Dans le cas de l'utilisation d'un convertisseur d'énergie électrothermique indépendant, cette limitation n'apparaît pas; cependant, étant donné que la chaleur n'est concentrée que sur une seule partie, la partie se trouvant à la périphérie de la précédente est influencée par la chaleur et la longévité se détériore. Par conséquent, dans ce cas également, il impossible d'appliquer un signal électrique de niveau relativement élevé.

En plus des procédés de chauffage précédents, on a proposé un procédé dans lequel la tête d'enregistrement présentant l'ouverture de décharge, dans l'appareil d'enregistrement, est placée en position de repos lorsque l'enregistrement est interrompu, et cette ouverture de décharge est recouverte d'un capuchon ou élément de fermeture, dans la position de repos.

Cependant, l'utilisation à la fois du chauffage de l'encre et du recouvrement de l'ouverture de décharge rend la viscosité de l'encre supérieure à la plage demandée pour l'émission de encre, de sorte que cette émission d'encre et que la formation de gouttelettes d'encre ne sont pas toujours effectuées avec précision. En outre, dans le cas où l'enregistrement est interrompu pendant une longue durée, il est possible que la partie de l'encre risquant de s'évaporer sous l'effet de l'échauffement de l'encre s échappe du capuchon, ce qui accroit la concentration de l'encre à proximité de l'ouverture de décharge.

L'invention tient compte des problèmes précédents et elle a pour objet d'offrir un appareil d'enregistrement par décharge de liquide permettant de résoudre les problèmes classiques.

Un autre objet de l'invention est d'offrir un appareil d'enregistrement par décharge de liquide dans lequel la condition appropriée de chauffage peut être choisie et l'encre peut être chauffée quelles que soient les conditions ambiantes dans lesquelles l'appareil d'enregistrement est utilisé ou la période d'interruption ou d'arrêt de l'enregistrement avant une reprise de cet enregistrement.

L'invention a pour autre objet un appareil d'enregistrement par décharge de liquide dans lequel le temps du préchauffage de l'encre, qui est effectué pour obtenir une viscosité comprise dans la plage demandée pour la formation de gouttelettes d'encre, peut être réduit, et dans lequel également des organes voisins ne sont soumis à aucun effet thermique.

L'invention a pour autre objet un appareil d'enregistrement par décharge de liquide comportant des moyens chauffants destinés à maintenir constante la température de l'encre, des moyens de fermeture destinés à recouvrir l'ouverture de décharge, et des moyens destinés à maintenir la viscosité de l'encre à une valeur comprise dans la plage demandée.

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 unité de tête d'enregistrement d'un appareil d'enregistrement par décharge de liquide selon une première forme de réalisation de l'invention;
la figure 2 est une vue schématique à échelle agrandie d'une unité à buse de la figure 1;
la figure 3 est un organigramme montrant les commandes de chauffage et d'émission préalable de jet d'encre effectuées dans l'appareil de la figure 1;
la figure 4 est une vue schématique en perspective d'une unité de tête d'enregistrement à utiliser dans un autre exemple;
la figure 5 est une vue schématique en perspective d'une unité de tête d'enregistrement d'un appareil d'enregistrement par décharge de liquide à utiliser dans la deuxième forme de réalisation;
la figure 6 est une vue en perspective à échalle agrandie d'une unité à buse de la forme de réalisation de la figure 5;
la figure 7 est une vue en perspective arrière de la partie principale d'une troisième forme de réalisation de l'appareil d'enregistrement par décharge de liquide selon l'invention;
la figure 8 est une vue en perspective avant de l'unité de tête d'enregistrement de la figure 7;
la figure 9 est un diagramme des temps montrant des exemples de temps de fonctionnement des moyens de fermeture et des moyens chauffants; et
la figure 10 est un organigramme montrant un exemple d'un mode opératoire pour la commande du fonctionnement des moyens chauffants sur la base du fonctionnement des moyens de fermeture.

Dans le cas de la première forme de réalisation de l'appareil d'enregistrement par décharge de liquide selon l'invention, un capteur de température, destiné à détecter une température sur une unité de tête d'enregistrement dans laquelle est formée une ouverture de décharge, est utilisé et la condition de chauffage est choisie sur la base d'un signal de détection de ce capteur de température.

Un convertisseur d'énergie électrothermique utilisé pour le chauffage peut également servir de convertisseur d'énergie électrothermique pour l'émission.

Autrement dit, dans l'appareil d'enregistrement du type dans lequel des gouttelettes d'encre sont formées par chauffage et expansion de l'encre par le convertisseur d'énergie électrothermique utilisé pour l'émission, on peut obtenir deux rôles pour l'démission et le chauffage en modifiant le niveau d'un signal électrique qui est appliqué au convertisseur d'énergie électrothermique. Dans ce cas, en comparaison avec le cas où un autre convertisseur d'énergie électrothermique est prévu indépendamment pour le chauffage, seule la partie minimale devant être chauffée peut être chauffée, de sorte que l'effet de la chaleur sur la partie située à la périphérie du convertisseur d'énergie électrothermique peut être atténué jusqu'au degré minimal.

Divers types de procédés de commande peuvent être considérés en fonction de la façon de commander le convertisseur d'énergie électrothermique pour effectuer un chauffage d'après la température de l'unité de tête telle que détectée par le capteur de température. Cependant, le procédé le plus général est d'appliquer le signal électrique de chauffage au convertisseur d'énergie électrothermique utilisé pour le chauffage jusqu'à ce que la température de l'unité de tête d'enregistrement, au voisinage de la buse, atteigne une valeur prédéterminée.

Le chauffage est habituellement réalisé immédiatement avant le commencement d'un enregistrement. Il est souhaitable que la commande du convertisseur d'énergie électrothermique pour le chauffage soit effectuée par un changement du niveau du signal électrique en tenant compte de la période d'arrêt ou d'interruption d'enregistrement avant la reprise de l'enregistrement.

La première forme de réalisation de l'invention sera décrite ci-dessous en référence aux figures 1 à 3.

La figure 1 est une vue en perspective schématique de l'unité de tête d'enregistrement de la première forme de réalisation de l'appareil d'enregistrement par décharge de liquide selon l'invention. La figure 2 est une vue schématique partielle à échelle agrandie de l'unité à buse de la figure 1.

Sur la figure 1, de l'encre est conduite d'un réservoir principal (non représenté), destiné à l'emmagasinage de l'encre, vers un réservoir secondaire 2 destiné à l'emmagasinage temporaire de l'encre, au moyen d'un tube 1 d'alimentation en encre. L'encre dont la qualité s'est détériorée et qui ne pourrait pas être utilisée est aspirée du réservoir secondaire 2 ou analogue vers une pompe de récupération (non représentée) par l'intermédiaire d'un tube 3 d'aspiration. Le réservoir secondaire 2 communique avec une chambre 5 à liquide prévue en arrière d'une unité à buses 4 par l'intermédiaire d'une unité 6 à tubes d'alimentation en encre afin de permettre l'alimentation et l'aspiration de l'encre. Sur la figure 2, vingt-quatre buses 7 sont disposées verticalement en avant de la chambre 5 à liquide. La tête de chacune des buses 7 présente une ouverture 8 de décharge. L'encre est émise de l'ouverture 8 de décharge vers un support d'enregistrement. Ces buses 7 constituent l'unité ou le bloc 4 à buses. L'unité 4 à buses est fixée à une douille 10 disposée au centre d'une plaque frontale 9 agencée en avant de la tête d'enregistrement. Un convertisseur d'énergie électrothermique 11, destiné à la fois à l'émission de gouttelettes d'encre et au chauffage de l'encre, est prévu dans chaque buse 7.

Des signaux électriques sont appliqués aux convertisseurs 11 par l'intermédiaire d'un élément 12 de câblage électrique.

L'élément 12 de câblage et l'unité 6 à tube d'alimentation sont supportés tous les deux par une plaque de base 13.

Un capteur 14 de température constitué d'une thermistance est fixé à proximité de la chambre 5 à liquide prévue pour la plaque de base 13.

Un procédé de commande de l'appareil d'enregistrement par décharge de liquide agencé comme décrit ci-dessus sera à présent expliqué en référence à la figure 3. Comme décrit précédemment, le convertisseur 11 d'énergie électrothermique est utilisé à la fois pour l'émission et le chauffage. Le chauffage de l'encre s'effectue selon deux modes: à savoir, un premier mode de chauffage dans lequel le chauffage est réalisé à la reprise de l'enregistrement après l'arrêt de l'enregistrement lorsque l'alimentation de l'appareil est coupée; et un second mode de chauffage dans lequel le chauffage est effectué à la reprise de l'enregistrement après l'arrêt de l'enregistrement alors que l'alimentation en énergie de l'appareil est assurée.

Dans cet exemple, les jets d'encre préalables formés de gouttelettes d'encre sont également produits avant l'exé- cution de l'impression réelle. Les niveaux d'application des signaux électriques de chauffage des premier et second modes précédents et du signal électrique d'émission sont indiqués dans le tableau 1.

TABLEAU 1

<tb> <SEP> Largeur <SEP> ! <SEP> Temps <SEP> d'application.
<tb>

<SEP> Tension <SEP> d'impulsion <SEP> r <SEP> Fréquence <SEP> nombre <SEP> d'impulsions,
<tb> <SEP> d'impulsion
<tb> <SEP> \ <SEP> (V) <SEP> (us) <SEP> | <SEP> (kHz) <SEP> etc.
<tb>

<SEP> i
<tb> Signal <SEP> élec- <SEP> 23.5 <SEP> 2 <SEP> | <SEP> 16 <SEP> Appliqué <SEP> jusqu <SEP> a <SEP> ce
<tb> trique <SEP> du <SEP> que <SEP> la <SEP> température
<tb> premier <SEP> de <SEP> la <SEP> tête <SEP> d'enregis
<tb> chauffage <SEP> ~ <SEP> ~ <SEP> trement <SEP> atteigne <SEP> 45 C
<tb> Signal <SEP> élec- <SEP> 23,5 <SEP> 2 <SEP> 35 <SEP> Applique <SEP> pendant <SEP> une
<tb> trique <SEP> du <SEP> seconde
<tb> second
<tb> chauffage
<tb> Signal <SEP> élec- <SEP> 23.5 <SEP> 10 <SEP> 2
<tb> trique
<tb> d'émission
<tb> Signal <SEP> élec- <SEP> 23,5 <SEP> 10 <SEP> 2 <SEP> Application <SEP> dc <SEP> 100
<tb> trique <SEP> du <SEP> impulsions
<tb> premier <SEP> jet
<tb> d'encre
<tb> préalable
<tb> Signal <SEP> élec- <SEP> 23,5 <SEP> 10 <SEP> 2 <SEP> Application <SEP> de <SEP> 100
<tb> trique <SEP> du <SEP> impulsions
<tb> second <SEP> jet
<tb> d'encre
<tb> préalable
<tb>
TABLEAU 2 (Composition de l'encre)

<tb> Noir <SEP> direct <SEP> I.C. <SEP> 19 <SEP> 2 <SEP> parties <SEP> en <SEP> poids
<tb> Diéthylène-glycol <SEP> 30 <SEP> parties <SEP> en <SEP> poids
<tb> Eau <SEP> 70 <SEP> parties <SEP> en <SEP> poids
<tb>
Autrement dit, après que l'enregistrement a été arrêté avec coupure de l'alimentation en énergie de l'appareil, lorsque cette alimentation est reprise, le premier chauffage est effectué et le signal électrique du premier chauffage, d'une tension de 23,5 V, d'une largeur d'impulsion de 2 sss et d'une fréquence de 16 kHz, est appliqué jusqu'à ce que la température de la tête d'enregistrement atteigne 450C. Ensuite, pour réaliser le jet d'encre préalable qui n'est pas utilisé pour l'impression, le signal électrique du premier jet d'encre préalable, d'une tension de 23,5 V, d'une largeur d'impulsion de 10 tis et d'une fréquence de 2 kHz, est appliqué pendant 100 impulsions. L'appareil attend un signal d'impression après l'achèvement de l'émission préalable de l'encre.

Lorsque le signal d'impression est appliqué, si la température de la tête d'enregistrement dépasse 200C, le second jet d'encre préalable est produit. il en est ainsi car on tient compte du cas dans lequel la période d'interruption de l'enregistrement après la fin du premier jet d'encre préalable devient longue. Le second jet d'encre préalable est produit par l'application de 100 impulsions du signal électrique du second jet d'encre préalable, d'une tension de 25,5 V, d'une largeur d'impulsion de 10 sss et d'une fréquence de 2 kHz. Une fois le second jet d'encre préalable achevé, l'émission proprement dite des gouttelettes d'encre est réalisée et l'enregistrement commence. Lorsque la température de la tête d'enregistrement est inférieure à 200C, le second chauffage est réalisé et la température de la tête d'enregistrement est élevée jusqu'd ce qu'elle devienne égale ou supérieure à 2O0C. Ce second chauffage est effectué par l'application du signal électrique du second chauffage, d'une tension de 23,5 V, d'une largeur d'impulsion de 2 sss et d'une fréquence de 35 kHz, pendant une seconde.

Pour expliquer l'effet de cette forme de réalisation, on a procédé à des expériences destinées à comparer cette forme de réalisation et des exemples comparatifs 1 et 2 qui seront expliqués ci-après.

On décrira à présent les conditions de l'expérience. On a établi deux types de conditions ambiantes dans lesquels l'appareil d'enregistrement par décharge de liquide est utilisé: un premier type correspond à des conditions de 100C et 20% d'humidité relative, et le second type correspond à des conditions de 40"C et 20% d'humidité relative. Les compositions de l'encre utilisée sont données dans le tableau 2. On établit trois types de conditions avant la reprise de l'enregistrement: la première condition est une interruption de l'enregistrement pendant cinq secondes alors que l'alimentation en énergie de l'appareil est maintenue; la deuxième condition est que l'enregistrement est interrompu pendant une heure alors que l'alimentation en énergie de l'appareil est maintenue; et la troisième condition est que l'enregistre- ment est arrêté pendant 72 heures alors que l'alimentation en énergie de l'appareil est coupée. Les dimensions de chacune des 24 ouvertures de décharge sont de 50 x 40 ssm et on a utilisé une unité d'enregistrement dans laquelle ces ouvertures sont disposées verticalement en une ligne, à intervalles réguliers de 0,141 mm. il a été confirmé que, lorsque le signal pour l'émission de gouttelettes d'encre était appliqué pendant cinq minutes immédiatement avant l'interruption ou l'arrêt de l'enregistrement, les gouttelettes d'encre étaient émises avec précision.

La commande a été exécutée conformément à l'organigramme de la figure 3, en tant que condition expérimentale de la forme de réalisation.

Pour l'exemple comparatif 1, on a repris l'enre- gistrement sans effectuer les première et seconde opérations de chauffage ni les première et seconde opérations d'émission.

Pour l'exemple comparatif 2, dans le cas de la reprise de l'enregistrement dans l'état d'arrêt d'enregistrement, le signal de même tension, de même largeur d'impulsion et de même fréquence que celles du signal électrique du premier chauffage de la forme de réalisation de l'invention a effectué un chauffage pendant vingt secondes, et les mêmes signaux que ceux utilisés pour la production de jets d'encre préalables de la forme de réalisation de l'invention ont été appliqués, et le chauffage et les jets d'encre préalables ont été assurés. Dans le cas d'une reprise de l'enregistrement dans l'état d'interruption d'enregistrement, on a appliqué pendant une seconde un signal électrique ayant la même tension, la même largeur d'impulsion et la même fréquence que celles du signal électrique du second chauffage de la forme de réalisation de l'invention, et on a procédé au chauffage.

Les résultats de ces trois exemples expérimentaux sont donnés dans le tableau 3 à titre comparatif.

TABLEAU 3
Nombre de gouttelettes d'encrc non émises avant que les 24 ouvertures dc décharge
émettent toutes dcs gouttelettes d'cncrc

<tb> Période <SEP> d'interrup
<tb> tion <SEP> ou <SEP> d'arrêt <SEP> Environne- <SEP> Exemple <SEP> Exemple
<tb> d'enregistrement <SEP> ment <SEP> Expérience <SEP> 1 <SEP> comparatif <SEP> 1 <SEP> comparatif <SEP> 2
<tb> Interruption <SEP> d'en- <SEP> 100C <SEP> o <SEP> o <SEP> o
<tb> registrement <SEP> avec <SEP> 20W <SEP> HR
<tb> alimentation <SEP> de
<tb> l'appareil <SEP> 400C <SEP> o <SEP> o <SEP> 5 <SEP> ouvertures
<tb> <SEP> (5 <SEP> secondes) <SEP> 20% <SEP> HR <SEP> de <SEP> décharge
<tb> <SEP> n <SEP> 'émettent <SEP> pas
<tb> <SEP> de <SEP> gouttelettes
<tb> Interruption <SEP> d'en- <SEP> 100C <SEP> o <SEP> 2 <SEP> noo <SEP> o
<tb> registrement <SEP> avec <SEP> 20% <SEP> HR
<tb> alimentation <SEP> de
<tb> L'appareil <SEP> 400C
<tb> <SEP> (1 <SEP> heure) <SEP> 20Q <SEP> HR <SEP> o <SEP> o <SEP> o
<tb> Arrêt <SEP> d'enregis- <SEP> 10 C <SEP> o <SEP> 3 <SEP> ouvertures <SEP> o
<tb> trement <SEP> sans <SEP> 20% <SEP> HR <SEP> de <SEP> décharge
<tb> alimentation <SEP> de <SEP> n'émettent
<tb> L'appareil <SEP> pas <SEP> de <SEP> gout
<tb> <SEP> (72 <SEP> heures) <SEP> telettes
<tb> <SEP> 400C <SEP> o <SEP> o <SEP> 5 <SEP> ouvertures
<tb> <SEP> 20% <SEP> ;-IR <SEP> de <SEP> décharge
<tb> <SEP> n <SEP> 'émettent <SEP> pas
<tb> <SEP> de <SEP> gouttelettes
<tb>
il ressort des résultats des expériences indiquées au tableau 3 que le cas de la forme de réalisation de l'invention, dans laquelle la commande a été effectuée conformément à l'organigramme de la figure 3, donne des résultats supérieurs à ceux obtenus dans les exemples comparatifs 1 et 2.

Dans la forme de réalisation ci-dessus, lors de la mise sous tension de l'appareil dans l'état d'arrêt d'enregistrement, le signal électrique de chauffage est appliqué jusqu'à ce que la température de la tête d'enregistrement devienne égale à une valeur établie, et dans le cas où l'enregistrement reprend dans l'état d'interruption d'enregistrement, le contenu (tension, largeur d'impulsion, fréquence, temps d'application) du signal électrique de chauffage est déterminé en fonction de la température de la tête d'enregistrement. En outre, en variante de cette forme de réalisation, la période d'interruption ou d'arrêt d'enregistrement de l'appareil est comptée et l'application du signal électrique de chauffage peut être commandée sur la base des données de compte de la période d'arrêt ou d'interruption d'enregistrement et des données de température de la tête d'enregistrement. De plus, comme montré sur la figure 4, le convertisseur d'énergie électrothermique de chauffage peut être remplacé par un élément chauffant extérieur 15 prévu séparément.

Dans le cas de la deuxième forme de réalisation de l'appareil d'enregistrement par décharge de liquide selon l'invention, l'objectif précédent est atteint en utilisant des moyens de génération du premier signal de chauffage, qui comprennent un convertisseur d'énergie électrothermique destiné à chauffer un liquide pour émettre celui-ci en réponse à l'application d'un signal électrique, et qui génèrent un signal électrique, compris dans une bande ne provoquant aucune émission de liquide, lequel signal est appliqué au convertisseur d'énergie électrothermique; et des moyens de génération d'un second signal de chauffage destinés à générer un signal électrique qui est appliqué à un convertisseur d'énergie électrothermique prévu pour réchauffer le liquide indépendamment du convertisseur d'énergie électrothermique précédent, les moyens de génération des premier et second signaux de chauffage étant communs.

Autrement dit, le convertisseur d'énergie électrothermique destiné à former les gouttelettes d'encre et le convertisseur d'énergie électrothermique prévu indépendamment pour le préchauffage sont utilisés pour le préchauffage de l'encre.

La deuxième forme de réalisation de l'appareil d'enregistrement par décharge de liquide selon l'invention sera à présent décrite en référence aux figures 5 et 6.

La figure 5 est une vue schématique en perspective d'une unité de tête d'enregistrement de cet appareil et la figure 6 est une vue schématique à échelle agrandie d'une unité à buses de l'appareil de la figure 5.

Sur la figure 5, l'encre est conduite d'un réservoir principal (non représenté) pour l'emmagasinage de l'encre vers un réservoir secondaire 502 pour son emmagasinage temporaire, par l'intermédiaire d'un tube 501 d'alimentation en encre. L'encre dont la qualité s'est détériorée et qui ne pourrait pas être utilisée est aspirée du réservoir secondaire 502 ou autre vers une pompe de récupération (non représentée) par l'intermédiaire d'un tube 503 d'aspiration. Le réservoir secondaire 502 communique avec une chambre 505 à liquide (voir figure 6) disposée en arrière de l'unité à buses 504, par l'intermédiaire d'une unité ou d'un bloc 506 à tubes d'alimentation en encre, afin de permettre l'alimentation et l'aspiration de l'encre.

Sur la figure 6, une buse 507 est formée en avant de la chambre à liquide 505. Par exemple, 24 buses 507 sont disposées verticalement. La tête de chaque buse 507 forme une ouverture de décharge d'encre, c'est-à-dire un orifice 508.

L'encre est émise vers un support d'enregistrement à partir de l'orifice 508. L'ensemble des buses 507 constitue l'unité à buses 504. Cette dernière est fixée à une douille 510 disposée au centre d'une plaque frontale 509 placée en avant de la tête d'enregistrement.

Un convertisseur d'énergie électrothermique 511 pour l'émission de l'encre et la formation de gouttelettes d'encre est prévu dans chaque buse 507 et sert à émettre l'encre. Un autre convertisseur 514 d'énergie électrothermique est agencé à proximité de la chambre à liquide 05.

Des signaux électriques sont appliqués aux convertisseurs 511 et 514 d'énergie électrothermique par l'intermédiaire d'un élément de câblage électrique 512. Cet élément de câblage électrique 512 et le bloc 506 à tubes d'alimentation sont tous deux supportés par une plaque de base 513.

Dans l'appareil d'enregistrement par décharge de liquide montré sur les figures 5 et 6 et décrit cidessus, le convertisseur 511 d'énergie électrothermique destiné à former les gouttelettes d'encre et le convertisseur 514 d'énergie électrothermique prévu séparément pour le préchauffage sont utilisés tous le convertisseurs d'énergie électrothermique 511 et 514, un dispositif de génération de signaux électriques. Le signal électrique dc chauffage destiné à chauffer le convertisseur d'énergie electrothermique 511 pour former les gouttelettes d'encre et le signal electrique de chauffage destiné à chauffer (c'est-à-dire préchauffer) le convertisseur 514 d'énergie électrothermique, dans un intervalle tel qu'aucune gouttelette d'encre n'est émise, sont générés ensemble par les mêmes moyens communs de génération de signaux électriques de chauffage.

L'établissement des temps de préchauffage de l'encre peut prendre diverses formes. Sous l'une d'elles, le signal de préchauffage peut être appliqué immédiatement avant l'application du signal de jet d'encre. D'une part, le signal de préchauffage peut aussi être constamment appli qué dans l'état sous tension de l'appareil d'enregistrement, alors qu'aucun enregistrement n'est effectué (dans l'état d'interruption d'enregistrement). D'autre part, le signal de préchauffage peut être appliqué pendant une durée momentanée lors de la remise sous tension après que l'alimentation de l'appareil d'enregistrement a été coupée (après l'état d'arrêt d'enregistrement). En outre, la période d'interruption d'enregistrement est comptée automatiquement dans l'état d'interruption d'enregistrement et, après l'expiration d'une période d'interruption d'enregistrement supérieure à un temps prédéterminé, le signal de préchauffage peut également être appliqué.

La mesure dans laquelle l'encre est préchauffée, c'est-à-dire le niveau auquel le signal électrique de préchauffage est établi, diffère suivant diverses conditions.

Autrement dit, on considère divers cas en fonction des caractéristiques de l'appareil d'enregistrement, des propriétés physiques de l'encre et des conditions ambiantes telles que la température, l'humidité, etc., du lieu où l'appareil d'enregistrement est installé et utilisé.

Le niveau du signal électrique de préchauffage peut être convenablement déterminé en fonction des conditions correspondantes ou autres.

La description portera à présent sur les résultats des essais comparatifs dans les cas où l'enregistrement est repris après que l'encre a été préchauffée conformément à la présente invention, à l'aide de l'appareil d'enregistrement par décharge de liquide montré sur les figures 1 et 2, et lorsque l'enregistrement est repris sans aucun préchauffage. On utilise dans ces expériences l'encre ayant la composition indiquée au tableau 2.

Les dimensions de chacun des 24 orifices (ouvertures de décharge) 507 sont de 50 x 40 ssm. Ces orifices sont disposés verticalement en ligne, à intervalles réguliers de 0,141 mm. L'appareil d'enregistrement par décharge de liquide (ctest-à-dire jet d'encre) est utilisé dans les conditions ambiantes à 250C et 30% d'humidité relative. L'appareil d'enregistrement par jet d'encre a été maintenu dans l'état d'interruption d'enregistrement pendant une heure. Dans cet exemple, le signal électrique de chauffage (préchauffage) de l'encre a été transmis au convertisseur d'énergie électrothermique 511 pour former les gouttelettes d'encre (pour émettre l'encre) pendant cet intervalle et le signal électrique de chauffage a été également transmis à l'autre convertisseur d'énergie électrothermique 514 qui fonctionne toujours dans un intervalle ne provoquant aucune émission d'encre. A titre d'exemple comparatif, on a mis en oeuvre un procédé dans lequel ces opérations de préchauffage ne sont pas du tout effectuées. Le tableau 4 donne les tensions, les largeurs d'impulsions et les fréquences des signaux électriques de chauffage et du signal électrique d'émission d'encre (pour former les gouttelettes d'encre) appliqué au convertisseur 511 d'énergie électrothermique.

TABLEAU 4

<tb> <SEP> Largeur
<tb> <SEP> Tension <SEP> d'impulsion <SEP> Fréquence
<tb> <SEP> ( <SEP> V) <SEP> (cils) <SEP> kHz
<tb> Signal <SEP> électrique <SEP> de <SEP> jet <SEP> 23,5 <SEP> 10 <SEP> 2
<tb> d'encre <SEP> au <SEP> convertisseur <SEP> 511
<tb> Signal <SEP> électrique <SEP> de <SEP> chauf- <SEP> 23,5 <SEP> 5 <SEP> 10
<tb> fage <SEP> d'encre <SEP> au <SEP> convertis
<tb> seur <SEP> 511
<tb> Signal <SEP> électrique <SEP> de <SEP> chauf- <SEP> 23,5
<tb> fage <SEP> au <SEP> convertisseur <SEP> 514
<tb>
Les résultats sont donnés dans le tableau 5.

TABLEAU 5

<tb> <SEP> Période <SEP> d'inter- <SEP> Nombre <SEP> de <SEP> gouttelettes <SEP> d'encre
<tb> <SEP> ruption <SEP> d'enre- <SEP> non <SEP> émises <SEP> avant <SEP> que <SEP> les
<tb> <SEP> gistrement <SEP> 24 <SEP> orifices <SEP> émettent <SEP> tous <SEP> des
<tb> <SEP> gouttelettes <SEP> d'encre
<tb> Invention <SEP> Une <SEP> heure <SEP> 0
<tb> Exemple
<tb> comparatif <SEP> Une <SEP> heure <SEP> 1000
<tb>
Dans le cas de la troisième forme de réalisation de l'appareil d'enregistrement par décharge de liquide selon l'invention, la viscosité de l'encre est maintenue par une commande du fonctionnement des moyens de chauffage en fonction du fonctionnement de moyens de fermeture ou de recouvrement. Par suite, le chauffage inutile de l'encre pendant la période d'interruption d'enregistrement peut être évité et la plage de viscosité de l'encre peut être maintenue aux valeurs demandées.

Les moyens de chauffage d'encre mentionnés cidessus comprennent l'abaissement du niveau de génératicn de chaleur d'un convertisseur d'énergie électrothermique (dispositif chauffant) utilisé pour émettre l'encre et pour former les gouttelettes d'encre et l'utilisation de ce convertisseur, l'utilisation d'un dispositif de chauffage auxiliaire indépendant, et l'utilisation à la fois de ce convertisseur d'énergie électrothermique et de ce dispositif de chauffage auxiliaire. Les moyens de fermeture ou de recouvrement, par ailleurs, ne sont pas limités au capuchon indiqué précédemment, mais un dispositif d'évaporation, contenant un composant d'évaporation de l'encre, peut être placé sur une ouverture de décharge.

Un exemple d'une structure de l'appareil d'enregistrement par décharge de liquide selon la troisième forme de réalisation de l'invention sera à présent expli qué en référence aux figures 7 et 8. L'encre passe d'un réservoir principal (non représenté), pour l'emmagasinage de l'encre, dans un réservoir secondaire 702 destiné à l'emmagasinage temporaire de l'encre, par l'intermédiaire d'un tube d'alimentation disposé à l'intérieur d'un tube 701. Un tube d'aspiration, qui sera décrit ci-après, destiné à aspirer l'encre filtrant d'une ouverture de décharge ou autre, est également disposé dans le tube 701 et est raccordé à une pompe d'aspiration (non rerpésentée).

Le réservoir secondaire 702 communique avec une chambre à liquide disposée en arrière d'une buse, qui sera décrite ci-après, par un bloc 703 à tubes d'alimentation. Plusieurs buses sont disposées verticalement en avant de la chambre à liquide. Les têtes des buses sont supportées par une douille 704 et ouvertes. La douille 704 est fixée à une plaque frontale 705 et constitue un bloc ou une unité à buses 706. Un convertisseur d'énergie électrothermique 707 prévu dans la chambre à liquide (non représentée ) est utilisé pour maintenir constante la température de l'encre. Des signaux électriques destinés à fournir de l'énergie au convertisseur 707 d'énergie électrothermique et à un dispositif chauffant, prévu en correspondance avec chaque ouverture de décharge, pour émettre l'encre et former les gouttelettes d'encre, sont fournis par l'intermédiaire d'un élément 708 de câblage électrique constitué d'un circuit imprimé flexible. L'élément 708 de câblage électrique, l'unité 703 à tubes d'alimentation et l'unité 706 à buses sont supportés par une plaque de base 709. La plaque de base 709, le réservoir secondaire 702, etc., constituent, dans leur ensemble, une unité de tête d'enregistrement. Cette unité de tête d'enregistrement se déplace le long d'une barre 710 et effectue l'opération d'enregistrement.

L'unité de tête d'enregistrement est ramenée vers une position prédéterminée de repos lorsque l'enregistrement est interrompu. L'unité à buses 70O est recouverte d'un capuchon 711 dans la position de repos, afin d'empêcher le constituant volatil de l'encre de se dégager par évaporation de la tête de la buse. Aucun signal électrique n'est appliqué au convertisseur 707 d'énergie électrothermique dans la position de repos, de sorte que le chauffage de l'encre est arrêté. Par suite, il est possible d'empêcher que le dispositif 707 de chauffage continue de fonctionner lorsque le capuchon 711 est en position de fermeture, et d'éviter que la viscosité de l'encre sorte de la plage demandée. Il est en outre possible d'empêcher que le constituant volatil de l'encre soit chauffé et qu'il risque de fuir, par évaporation, du capuchon 711 lorsque l'enregistrement est arrêté pendant une longue durée et que la viscosité de l'encre, par contre, augmente.

Dans l'exemple précédent, un autre dispositif chauffant 707, différent du dispositif chauffant prévu pour une buse (non représenté) et servant à former les gouttelettes d'encre, a été utilisé comme moyen de chauffage de l'encre. Cependant, dans cette forme de réalisation modifiée, un signal électrique appliqué à ce dispositif chauffant est établi à un niveau bas, ce qui permet au dispositif chauffant destiné à former des gouttelettes d'encre d'être également utilisé comme moyen de chauffage pour maintenir constante la température de l'encre. Par ailleurs, bien que le capuchon 711 ait été utilisé comme moyen de recouvrement sur la tête de la buse dans l'exemple précédent, dans une autre forme de réalisation modifiée, un dispositif d'évaporation, contenant un constituant volatil de l'encre, peut être prévu dans le capuchon 711 et peut également être utilisé comme moyens de recouvrement ou de fermeture. Dans ce cas également; il est possible d'empêcher que le constituant volatil de l'encre s'évapore, dans la position de repos, lorsque l'enregistre- ment est interrompu, et que la viscosité de l'encre augmente.

Par conséquent, on peut arrêter la poursuite du chauffage de l'encre afin que la plage de viscosité de l'encre puisse être optimisée.

Pour le dispositif d'évaporation mentionné cidessus, les gouttelettes d'encre émises à partir de l'ouverture de décharge peuvent être émises préalablement dans une matière d'absorption telle qu'une éponge ou analogue, et l'encre peut pénétrer par perméation dans cette matière absorbante. Dans ce cas, il est préférable de produire le jet d'encre préalable immédiatement après le retour en position de repos de l'unité de tête d'enregistrement.

Le fonctionnement des moyens de chauffage destinés à maintenir la température de l'encre à une valeur prédéterminée, comme mentionné ci-dessus, est commandé par des moyens de commande en fonction de la manoeuvre des moyens de fermeture.

Dans ces moyens de commande, la manoeuvre des moyens de fermeture ou de recouvrement est détectée, par exemple, au moyen d'un signal de manoeuvre des moyens de fermeture, ou de la position ouverte ou fermée d'un interrupteur qui est assujetti au mouvement des moyens de fermeture, ou analogues.

La figure 9 est un diagramme des temps montrant un exemple de la synchronisation entre les moyens de fermeture et les moyens de chauffage. Dans une condition fixe, il est possible d'exécuter une commande de façon que les moyens chauffants soient mis au repos (état HORS) lorsque les moyens de fermeture sont au travail (état EN), comme montré sur la figure 9, la courbe des moyens de fermeture étant à la partie supérieure et celle des moyens chauffants à la partie inférieure de cette figure 9.

La figure 10 est un organigramme d'un exemple d'un processus de mise en oeuvre des moyens de commande dans le cas de la commande de moyens chauffants en fonction de la manoeuvre des moyens de fermeture comme montré sur le diagramme des temps de la figure 9.

Sur la figure 10, après la mise sous tension de l'appareil, dans l'étape S1001, la température de l'encre est d'abord détectée par un capteur de température fixé à l'unité de tête d'enregistrement, ou analogue, et il est vérifié s'il est nécessaire de chauffer l'encre, ou non.

Si la réponse est oui, il est ensuite vérifié, à l'étape
S1002, si les moyens de fermeture sont en position de travail ou non. Si les moyens de fermeture sont en mode de repos et qu'aucun signal de manoeuvre n'est appliqué, c'est-à-dire si la réponse est non à l'interrogation S1002, les moyens chauffants sont mis en action afin d'échauffer l'encre lors de l'étape S1003. Lorsque les moyens de chauffage sont en fonctionnement, les opérations des étapes S1001 à S1003 sont répétées et l'opération de chauffage est poursuivie jusqu'à ce que la température de l'encre atteigne une valeur prédéterminée.

Lorsqu'il est déterminé que la température de l'encre s'est élevée et atteint la température à laquelle le chauffage n'est plus nécessaire, dans l'étape S1001, on passe à l'étape Si 004, quelle que soit la présence ou l'absence du signal de fonctionnement des moyens de fermeture, et les moyens de chauffage sont arrêtés afin que le chauffage soit interrompu.

Par ailleurs, même si la température de l'encre ne s'élève pas encore à la valeur prédéterminée, lorsque le signal de fonctionnement des moyens de fermeture est présent à l'étape S1002, c'est-à-dire lorsque les moyens de fermeture sont en position de travail, on passe à l'étape S1004 et les moyens de chauffage sont arrêtés afin que le chauffage soit interrompu.

Tous les exemples décrits ci-dessus peuvent être appliqués, que le réservoir secondaire 2 soit présent ou absent, que le chariot soit présent ou absent, etc.

Dans l'appareil d'enregistrement par décharge de liquide selon l'invention, la température de l'unit de tête d'enregistrement dans laquelle les ouvertures de décharge d'encre sont formées est détectée et le convertisseur d'énergie électrothermique utilisé pour le chauffage est commandé d'après cette température. Par conséquent, l'encre peut être chauffée en tenant compte des conditions ambiantes dans lesquelles l'appareil d'enregistrement est utilisé et de la période d'arrêt ou d'interruption d'enregistrement précédant la reprise de l'enregistrement. En d'autres termes, étant donné que la température ambiante de fonctionnement et que les périodes d'interruption et d'arrêt d'enregistrement affectent la température de l'unité de tête d'enregistrement, un chauffage optimal peut être assuré par un choix approprié des conditions de chauffage en fonction de la température de l'unité de tête d'enregistrement.

En outre,dans l'appareil d'enregistrement par décharge de liquide selon l'invention, le préchauffage de l'encre, qui est effectué lorsque l'enregistrement reprend, est réalisé à l'aide à la fois du convertisseur d'énergie électrothermique destiné à la formation des gouttelettes d'encre et du convertisseur d'énergie électrothermique prévu séparément pour le préchauffage de l'encre. Par conséquent, le temps de préchauffage peut être réduit et cn empêche en outre que la chaleur utilisée pour le préchauffage soit concentrée sur une partie unique, ce qui évite les effets nuisibles sur les parties avoisinantes.

De plus, il est prévu conformément à l'invention des moyens destinés à commander le fonctionnement des moyens de chauffage afin de maintenir la température de l'encre à une valeur prédéterminée en fonction de la manoeuvre des moyens de fermeture destinés à recouvrir l'ouver- ture de décharge d'encre. Il est donc possible d'obtenir un appareil d'enregistrement par décharge de liquide qui ii- mine automa-quement les variaitons de viscosité de l'encre au-delà d'une plage souhaitée de viscosité et qui exécute efficacement un enregistrement d'une excellente qualité.

Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées à l'appareil décrit et représenté sans sortir du cadre de l'invention.

Claims (10)

REVENDICATIONS

1. Appareil d'enregistrement par décharge de liquide, caractérisé en ce qu'il comporte une tête d'enregistrement comportant des moyens (11) de conversion d'énergie électrothermique destinés à générer une énergie utilisée pour émettre un liquide en réponse à un signal d'émission, des moyens de génération d'un signal d'émission destinés à produire ledit signal d'émission, des moyens de génération d'un signal de chauffage destinés à produire un signal électrique qui présente un niveau compris dans une plage telle qu'aucun liquide n'est émis, ce signal étant appliqué aux moyens de conversion d'énergie électrothermique, et des moyens (14) de détection de température destinés à détecter la température du liquide dans la tête d'enregistrement, les moyens de génération du signal de chauffage étant commandés en fonction de l'information de température détectée par lesdits moyens de détection de température.

2. Appareil d'enregistrement selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est constitué de manière que, lorsque l'alimentation en énergie de l'appareil est assurée, ledit signal électrique de chauffage, qui est appliqué dans la plage telle qu'aucune gouttelette de liquide n'est émise, porte la température de la tête d'enregistrement à une valeur établie.

3. Appareil d'enregistrement selon la revendication 1, caractérisé en ce que le contenu du signal électrique appliqué dans la plage telle qu'aucune gouttelette de liquide n'est émise diffère en fonction du temps, lorsqu'un enregistrement est repris après une interruption d'enregistrement alors que l'appareil est resté sous tension, et de l'instant auquel l'appareil est mis sous tension.

4. Appareil d'enregistrement selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est prévu pour la tête d'enregistrement un autre dispositif chauffant différent des moyens de conversion d'énergie électrothermique utilisés pour former des gouttelettes de liquide.

5. Appareil d'enregistrement par décharge de liquide comportant des moyens (511) de conversion d'énergie électrothermique destinés à chauffer un liquide et à émettre le liquide en réponse à l'application d'un signal électrique, l'appareil étant caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de génération d'un premier signal de chauffage destinés à produire un signal électrique compris dans une plage telle qu'aucun liquide n'est émis, ce signal étant appliqué aux moyens de conversion d'énergie électrothermique, et des moyens de génération d'un second signal de chauffage destinés à produire un signal électrique qui est appliqué à d'autres moyens (514) de conversion d'énergie électrothermique afin de produire un chauffage du liquide, indépendamment desdits moyens (511) de conversion d'énergie électrothermique, les moyens de génération des premier et second signaux de chauffage étant communs.

6. Appareil d'enregistrement selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un réservoir secondaire (502).

7. Appareil d'enregistrement selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il présente en outre plusieurs ouvertures (508) de décharge pour l'émission de liquides.

8. Appareil d'enregistrement par décharge de liquide, caractérisé en ce qu'il comporte une ouverture de décharge pour l'émission d'un liquide, des moyens (707) de chauffage destinés à chauffer le liquide, des moyens (711) de fermeture destinés à recouvrir l'ouverture de décharge, et des moyens de commande destinés à commander le fonctionnement des moyens de chauffage en fonction de la manoeuvre des moyens de fermeture.

9. Appareil d'enregistrement selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un réservoir secondaire (702).

10. Appareil d'enregistrement selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il présente en outre plusieurs ouvertures de décharge.