Domaine de l'invention
[0001] L'invention se situe dans le domaine des générateurs de gouttes d'encre utilisés
dans les imprimantes à jet d'encre. Elle concerne également une tête d'impression
et une imprimante utilisant ledit générateur de gouttes.
Arrière plan technologique de l'invention
[0002] Le principe de l'imprimante à jet d'encre est maintenant bien connu et a été décrit
par exemple dans le brevet attribué à Richard G. SWEET n° US 3 373 437. Dans ce genre
d'imprimante un générateur de gouttes d'encre produit des gouttes d'encre qui sont
chargées électriquement puis déviées ou non déviées par des électrodes de déviation
pour aller ou non imprimer un support disposé en aval. La technologie du jet continu
dévié est largement exploitée dans les applications de marquage industriel, où les
encres incorporent des solvants volatils et/ou des pigments pour les substrats qui
sont difficiles à marquer, où l'environnement est rendu difficile en raison de la
présence de poussières et d'une température variable. Les largeurs imprimées sont
faibles et les cadences sont élevées. Un générateur de gouttelettes tel que décrit
par exemple dans la demande de brevet attribuée à la demanderesse n° FR 2 653 063
comporte généralement un seul jet d'encre créé à partir d'une cavité d'encre pressurisée
qui présente sur une de ses faces une buse d'éjection. La cavité d'encre présente
en outre sur une face opposée à la face comportant la buse, un transducteur cylindrique
de forme allongée qui vibre à haute fréquence selon un mode longitudinal, et dont
le rôle est de fragmenter de manière régulière dans le temps, le jet en gouttelettes
identiques et équidistantes. L'ensemble constitué de la cavité d'encre du transducteur
et de la plaque à buses est appelé générateur de gouttes. Le générateur de gouttes
est associé à des électrodes de charge, à des électrodes de déviation et éventuellement
à un récupérateur d'encre pour former une tête d'impression. Une ou plusieurs têtes
d'impression peuvent être montées sur une même imprimante. Egalement un ou plusieurs
générateurs de gouttes d'encre peuvent être assemblés pour former une seule tête d'impression.
Ainsi, la demande de brevet n° 2 653 063 déjà citée prévoit une tête d'impression
comportant au moins deux corps de modulation donc au moins deux buses équipées de
moyen de réglage de chacun des jets et un seul module de récupération de l'encre,
avec une seule canalisation de retour de l'encre vers le circuit commun. Une telle
tête d'impression offre la possibilité d'imprimer des caractères de grande dimension
à une cadence plus élevée que ne le ferait une tête ne comportant qu'un seul jet.
L'exemple détaillé de réalisation de l'invention qui va être décrit par la suite,
comporte également deux corps de modulation (appelé encore dans les documents traitant
de cette technique générateur d'ondes acoustiques ou vibreur ou résonateur ou transducteur),
mais chaque corps actionne plusieurs jets d'encre.
[0003] Dans la description de l'état de l'art contenu dans le brevet EP 0 449 929 B1 il
est rappelé (col. 1, lignes 24-25 et 54-58) qu'en ce qui concerne les chambres comportant
plusieurs jets, chacune des buses fait face soit à son propre générateur de vibrations
acoustiques soit à une partie d'un générateur acoustique longitudinal ayant une dimension
s'étendant parallèlement à une ligne formée par l'ensemble des buses d'éjection. Une
énergie suffisante est fournie au générateur acoustique pour imprimer à l'encre une
vibration dans une direction parallèle au jet. Ce brevet remarque ensuite (col 2,
lignes 1-8) que cette disposition du générateur de vibrations par rapport aux plaques
à buses n'est pas indispensable à condition que certaines conditions de résonance
soient satisfaites. Si les conditions de résonance sont satisfaites un générateur
acoustique unique peut stimuler l'encre passant à travers une rangée de buses ou une
partie de rangée de buses ayant une longueur considérablement plus grande parallèlement
à la ligne de buses que la dimension du générateur acoustique dans cette même direction,
par exemple, 5 à 10 fois plus grande. La condition à respecter est que le corps vibrant
vibre pratiquement uniquement en mode longitudinal et à une fréquence de résonance
qui diffère de - 10 % de la fréquence d'excitation des vibrations de résonance naturelle
dans l'encre de la cavité entre l'extrémité du corps et la plaque à buses, la largeur
du corps étant inférieure à la longueur de la série de buses ou de la partie de série
de buses associées à ce corps.
[0004] Dans ce brevet les parois latérales de la chambre d'encre ont une section perpendiculairement
à la ligne des buses en V. La pointe du V est tournée vers la ligne des buses. Il
est prévu que la partie de chambre comportant les parois en V puisse être changée
de façon à varier la hauteur du V en fonction de la densité de l'encre et donc de
la vitesse du son dans l'encre qui est utilisée.
[0005] La demande de brevet WO 98 51503 décrit également un générateur de gouttes d'encre
pour une imprimante à jet d'encre ayant les caractéristiques suivantes : les parois
latérales d'une cavité contenant l'encre sont composées de parois intérieures et de
parois extérieures. La composante résistive de l'impédance acoustique des parois extérieures
est telle que les parois extérieures amortissent passivement les vibrations des parois
intérieures par dissipation de ces vibrations. La composante réactive de l'impédance
acoustique des parois extérieures est telle que les parois extérieures restreignent
activement les vibrations des parois intérieures, lesdites parois extérieures assurant
ainsi que chaque jet d'encre se brise en gouttes d'encre à la même distance prédéterminée
de chaque buse respectivement. Une telle configuration est adoptée pour éviter qu'une
plaque porte buses ne subisse au cours du fonctionnement des mouvements de flexion
dans une direction parallèle au jet d'encre.
[0006] En ce qui concerne les modules multijets et la juxtaposition de plusieurs modules
côte-à-côte pour obtenir une grande largeur d'impression, la demanderesse a déposé
la demande EP 0 532 406 A1. L'exemple de réalisation qui va être décrit plus loin
de façon détaillée reprend pour une large part des éléments déjà décrits dans cette
demande, en particulier tout ce qui est relatif à la fixation mécanique des modules
d'impression sur une règle d'assemblage des modules.
Brève description de l'invention
[0007] L'invention vise comme les réalisations décrites par exemple dans les demandes de
brevets déjà citées EP à 449 929 B1 ou EP 0 532 406 A1, une tête d'impression multijet,
c'est-à-dire une tête dans laquelle une cavité contenant de l'encre sous pression
délivre plusieurs jets, dont le fractionnement en gouttes résulte de la présence d'un
seul résonateur pour la cavité. Elle vise également comme la réalisation décrite dans
la demande EP 0 532 406 A1, une tête d'impression qui puisse être montée alignée avec
d'autres têtes pour former un ensemble d'impression comportant un grand nombre de
jets équidistants les uns des autres capables d'imprimer simultanément une bande large,
par exemple deux mètres ou davantage.
[0008] Les cavités multijet de l'art antérieur décrites par exemple dans les demandes de
brevets déjà citées WO 98/51503 ou EP 0 449 929 B1 permettent avec un seul résonateur
d'actionner plusieurs jets. Toutefois, la brisure des jets d'extrémité, c'est-à-dire
des jets sortant de la première et de la dernière buses de la cavité présentent des
irrégularités, malformations des gouttes ou distance de formation variable, lorsque
les buses d'extrémité deviennent trop proches des parois de la cavité.
[0009] L'inventeur de la présente invention a découvert au moyen de simulations numériques
que la qualité des jets d'extrémité pouvait être améliorée, par exemple, en respectant
certaines formes pour le contour de la paroi latérale au niveau de la plaque à buses,
c'est-à-dire à l'endroit où cette paroi latérale est sécante à la plaque à buses.
Un autre facteur qui influe sur la qualité des jets extrêmes est l'angle que fait
la paroi latérale de la cavité avec la plaque à buses. Il est préférable que cet angle
soit droit sur tout le contour de la paroi latérale.
[0010] Le rapport entre la surface vibrante du résonateur et la surface de la plaque à buses
est également à prendre en compte. De préférence, le rapport entre ces surfaces doit
être voisin de 1, par exemple compris entre 3/4 et 4/3. La forme de la surface de
transition entre un logement du résonateur et la cavité joue également un rôle. Enfin,
le rapport des dimensions de la cavité est aussi important. Chacun des facteurs mentionnés
ci-dessus apporte une amélioration et la combinaison de tous ou certains de ces facteurs
permet d'obtenir une qualité de brisure des jets d'extrémité qui ne se distingue pas
de façon perceptible de la qualité obtenue avec des jets centraux.
[0011] Il devient possible de placer les buses d'extrémité très près de l'intersection de
la paroi latérale de la cavité avec la ligne axiale joignant les buses. Dans ces conditions,
même si la distance entre buses consécutives est petite, il reste possible de réaliser
un alignement de plusieurs cavités dans lequel toutes les buses sont équidistantes
malgré l'épaisseur de paroi séparant deux cavités consécutives d'une même tête ou
deux têtes d'impression consécutives.
[0012] Par rapport aux réalisations connues, la présente invention vise aussi un générateur
de gouttes d'encre qui puisse convenir pour une large gamme d'encres sans modification
des générateurs de gouttes et qui puissent être réalisés dans des matériaux tenant
les températures auxquelles peuvent être exposées des têtes d'impression en milieu
industriel.
[0013] A toutes ces fins l'invention est relative à un générateur de gouttes d'encre pour
une imprimante à jet d'encre dans laquelle un jet d'encre est brisé en gouttes, le
générateur comprenant notamment :
- un corps du générateur,
- au moins un générateur d'ondes acoustiques sous la forme d'un corps allongé dans une
direction axiale des jets d'encre, chaque générateur ayant une surface vibrante perpendiculaire
à la direction axiale des jets, au moins une partie comportant la surface vibrante
de chaque générateur acoustique étant logée dans un logement du corps du générateur
de gouttes,
- au moins une cavité résonante destinée à contenir de l'encre, chaque cavité étant
formée éventuellement pour une première partie seulement dans une partie principale
dudit corps formant corps principal du générateur et dans ce cas pour une seconde
partie dans un prolongement dudit corps principal de générateur raccordé de façon
étanche au corps principal du générateur, chaque cavité ayant une arrivée d'encre
et un orifice d'arrivée d'encre, chaque cavité étant délimitée notamment par une plaque
à buses et par une paroi latérale sécante à la plaque à buses, l'intersection de la
paroi latérale et de la plaque à buses définissant une première ligne de contour de
la paroi latérale, la plaque à buses comportant une pluralité de buses alignées selon
une direction axiale des buses perpendiculaire à la direction axiale des jets, la
direction axiale des jets et la ligne axiale des buses définissant un plan des jets,
- générateur caractérisé en ce que la paroi latérale de chaque cavité résonante est
sécante à la plaque à buses perpendiculairement à celle-ci sur toute la première ligne
de contour de cette paroi, la première ligne de contour étant formée par deux segments
égaux parallèles entre eux et à la direction axiale des buses, chaque segment ayant
deux extrémités une première et une seconde, les deux premières extrémités de chacun
des segments étant raccordées entre elles par une première ligne courbe, et les deux
secondes extrémités de chaque segment étant raccordées entre elles par une seconde
ligne courbe.
[0014] La surface latérale de la cavité est ainsi constituée de deux parois planes parallèles
entre elles et, à la ligne axiale des buses, l'une des parois contenant l'un des segments
et l'autre, l'autre segment, et deux parois courbes de liaison contenant chacune,
l'une des courbes du contour.
[0015] Dans un mode de réalisation, les lignes courbes de raccordement des extrémités de
segments ont une concavité dirigée vers l'intérieur de la cavité. En général, pour
des raisons de facilité de fabrication, ces lignes courbes sont constituées par des
demi-cercles ayant pour diamètre l'écartement entre les deux segments. De préférence,
afin de favoriser un mode préférentiel de vibration dans le fluide, la plus grande
dimension ℓ du premier contour de la cavité est observée selon la ligne axiale des
buses, la distance entre les deux segments est voisine de ℓ/4, et la hauteur de la
paroi latérale de la cavité est comprise entre ℓ/2 et 3ℓ/4, préférentiellement voisine
de 5ℓ/8. Pour permettre une transmission des vibrations produites par le générateur
d'ondes acoustiques à l'encre contenue dans la cavité il est nécessaire de raccorder
le logement du générateur d'ondes acoustiques et la cavité. Ce raccordement est effectué
par une partie creuse de raccordement délimitée par une surface latérale de raccordement.
Cette surface de raccordement est destinée à raccorder par exemple une forme cylindrique
à base circulaire ayant pour diamètre le diamètre du générateur d'ondes acoustiques
et une forme cylindrique à base sensiblement rectangulaire aplatie qui est la forme
de la surface latérale de cavité d'encre. Il a été vu précédemment que l'écart entre
les deux parois de plus grandes surfaces de la cavité est égal à ℓ/4 de préférence.
La surface de raccordement est obtenue de préférence de la façon suivante. Pour former
une première partie de cette surface, la surface cylindrique à base circulaire de
diamètre compris entre
ℓ/2 et 3ℓ/4 du logement du générateur d'ondes acoustiques est prolongée sur la partie
de son pourtour qui est comprise entre les deux plans définis par les parois planes
de plus grande dimension de la cavité et distants entre eux de ℓ/4.
[0016] D'autre part, chaque paroi de plus grande dimension et/ou un prolongement de chacune
de ces parois, est creusé pour obtenir un creux dont le pourtour est délimité d'une
part par une ligne courbe dans le plan de cette paroi et une partie de cercle de diamètre
égal au diamètre du générateur d'ondes acoustiques, ce cercle étant situé dans un
plan perpendiculaire à la paroi plane de la cavité.
[0017] Le fond de la partie creuse délimitée comme indiqué ci-dessus pourra être une surface,
par exemple, conique pour obtenir une jonction progressive entre le logement du générateur
et la cavité résonante. Cette jonction ménage une lumière de section sensiblement
rectangulaire entre le logement du résonateur et la cavité résonante. La jonction
des parois entre le logement du résonateur et la cavité se fait de façon progressive.
Brève description des dessins
[0018] Un exemple de réalisation de l'invention sera maintenant décrit à l'aide des dessins
annexés dans lesquels :
- la figure 1 est une vue en perspective éclatée d'un exemple de réalisation de pièces
mécaniques d'une tête d'impression, ces pièces comportant notamment le corps du générateur
de gouttes et un distributeur, récupérateur d'encre ;
- la figure 2 est une coupe longitudinale selon le plan des jets du corps de générateur
de gouttes et de son prolongement ;
- la figure 3 est une coupe du corps assemblé avec son prolongement selon un plan perpendiculaire
au plan des jets et parallèle à la plaque à buses ;
- la figure 4 est une coupe transversale selon un plan perpendiculaire au plan des jets
et au plan de la plaque à buses du corps du générateur de gouttes et de son prolongement
;
- les figures 5 comportent les parties A, B et C ; ces trois parties de figures représentant
les formes de contours de l'intersection de la surface de raccordement entre le logement
du générateur d'ondes acoustiques et la cavité, ces coupes étant faites par des plans
parallèles à la plaque à buses ;
- la figure 6 est une coupe du corps de générateur effectuée selon la ligne E-E de la
figure 2 ;
- la figure 7 représente en perspective une partie d'imprimante comportant un alignement
de têtes d'impression comportant des générateurs de gouttes selon l'invention ;
- les figures 8 et 9 représentent schématiquement une vue en coupe de la partie située
en arrière d'un module d'impression multijet monté sur une poutre de support d'une
pluralité de modules,
- la figure 8 montre plus particulièrement des conduits d'arrivée d'encre ;
- la figure 9 montre plus particulièrement des conduits de purge et de récupération
d'encre ;
- la figure 10 représente une partie d'une imprimante destinée à montrer la forme de
tuyauteries d'alimentation des différents générateurs de gouttes d'encre ;
- la figure 11 représente une partie d'une imprimante comportant plusieurs alignements
de têtes d'impression disposés en série.
[0019] La figure 1 représente une vue éclatée en perspective d'un ensemble de pièces mécaniques
constituant une partie d'un générateur 33 de gouttes selon l'invention. Il sera vu
plus loin que le générateur 33 comporte un corps 133, un distributeur récupérateur
29 et un ensemble 32 de déflexion de gouttes d'encre. Dans la partie ici commentée
en liaison avec la figure 1 il sera décrit le corps 133 et le distributeur récupérateur
29
[0020] Le corps 133 comporte un bicorps 1 formant corps principal 1 et un prolongement 2.
Le bicorps 1, comporte une partie de deux cavités 6. Chaque cavité 6 est constituée
pour partie par un creux dans le bicorps 1, et pour partie par un creux dans le prolongement
2 du bicorps 1. Le prolongement 2 est raccordé de façon étanche au bicorps 1. Le prolongement
2 du bicorps 1 est constitué mécaniquement par un ensemble mécanique de trois pièces,
un logement 4 d'une partie de cavité, une lame mince 3 comportant des trous calibrés
36 formant les buses et une plaque de renfort 5. De façon en elle-même connue, la
plaque de renfort 5 et la lame 3, sont fixés de façon étanche, par exemple par soudure
sur un fond extérieur du logement 4 d'une partie des cavités 6. Des trous sur la pièce
5 et le fond de la pièce 4 permettent le passage des jets d'encre de l'intérieur de
la cavité 6, au travers des buses 36. Ce mode de réalisation de la plaque à buses
en lui-même connu permet de calibrer de façon très précise les buses, par exemple
par perçage laser de la lame mince 3 formant un trou net et sans bavure, d'un diamètre
de quelques dizaines de µm. Dans la suite du texte, lorsqu'on parlera de la plaque
à buses 39, il s'agira d'un assemblage 39 du fond de logement 4, de la lame 3, et
du renfort 5, ensemble.
[0021] Le corps 133 est en deux parties, le bicorps 1 formant corps principal et le prolongement
2 du corps, pour des raisons de facilité d'usinage. L'ouverture du corps 133 permet
l'usinage de la partie haute des cavités 6 par une fraise accédant au bas du bicorps
1 et celui de la partie basse de ces mêmes cavités par accès au haut du prolongement
2 du corps principal 1.
[0022] Les moyens d'étanchéité, de positionnement et de fixation du corps principal 1 et
de son prolongement 2 sont, à l'exception de vis, représentés sur les dessins mais
non commentés car ils sont connus en eux-mêmes.
[0023] Une description d'une cavité 6 sera maintenant donnée en liaison avec les figures
2 et 3. La figure 2 représente une coupe selon le plan des jets du corps principal
1 et de son prolongement 2 assemblés. La figure 3 représente une coupe du corps 133
selon un plan C-C, représenté figure 2, proche de la plaque à buses et parallèle à
cette plaque à buses.
[0024] Une cavité 6 se présente sous la forme générale d'un parallélépipède rectangle ayant
une longueur ℓ, une largeur sensiblement égale à ℓ/4 et une hauteur comprise entre
ℓ/2 et 3ℓ/4, préférentiellement égale à 5ℓ/8. Ces dimensions sont comme expliqué plus
haut destinées à favoriser des vibrations se propageant selon une onde plane parallèle
à la plaque à buses 39. La forme de cette cavité sera maintenant commentée plus en
détail en liaison avec la figure 3. Cette figure représente comme déjà indiqué une
section par un plan parallèle à la plaque à buses située à une très faible distance
de la plaque à buses. Le contour de cette cavité se présente sous la forme de deux
segments 7, 8 parallèles entre eux situés approximativement à la distance ℓ/4 l'un
de l'autre. Ces segments 7, 8 sont la trace dans le plan de coupe de parois planes
7, 8 parallèles entre elles qui seront par la suite appelées grandes parois de la
cavité 6. Ces grandes parois 7, 8 sont raccordées par des demi-cercles 9, 10 qui sont
la trace dans le plan de coupe, de parois cylindriques 9, 10. On voit par ce dessin
que la cavité 6 n'est pas tout à fait parallélépipédique puisque deux de ces parois
9 et 10 sont constituées par des parois concaves tournées vers l'intérieur de la cavité
ayant dans ce cas la forme de demi-cylindres à base circulaire. Comme on peut le voir
sur la figure 2 ou sur la figure 4 qui est une coupe du corps 133 selon la ligne B-B,
représenté figure 2, axiale d'une cavité et passant par un axe de jet, les parois
latérales 9, 10 et 7, 8, de la cavité se raccordent perpendiculairement à la plaque
à buses 39. Cette forme permet d'éviter les réflexions des ondes sur les parois en
direction du haut induites par une forme en V de ces parois telle que décrite dans
la demande de brevet WO citée plus haut dans la description de l'art antérieur. Cette
forme permet donc d'obtenir une vibration plus régulière de l'encre dans la cavité.
[0025] Dans chaque cavité, des orifices 11 représentés notamment figure 2, permettent d'alimenter
la cavité en encre pressurisée. L'encre s'écoule par les buses 36 lors du fonctionnement
établi de l'imprimante. Pour les opérations de démarrage, d'arrêt des jets ou de maintenance,
le départ de l'encre peut aussi se faire à grand débit par un orifice 12, de section
droite plus grande que la somme des sections droites des deux orifices 11 d'arrivée
de l'encre.
[0026] Les directions des conduits 11 d'arrivée d'encre sont dans le plan du mode privilégié
de vibration, perpendiculaire à la direction des jets afin de minimiser les perturbations
de vibration. Dans le même but, elles sont aussi dirigées sensiblement selon la plus
petite dimension ℓ/4 de la cavité afin de minimiser les couplages avec le principal
mode de vibration parasite, qui est celui orienté selon la plus grande dimension ℓ
de la cavité.
[0027] Les deux orifices d'arrivée 11 sont situés de façon symétrique par rapport à un plan
central de la cavité 6 perpendiculaire au plan des jets, et immédiatement sous des
surfaces supérieures 107, 108 de la cavité. L'orifice 12 de départ d'encre est situé
dans un logement 13 du vibreur 14. L'arrivée d'encre par les orifices 11 est destinée
à maintenir la cavité remplie et en pression compte tenu des départs d'encre effectués
au travers des buses 36. L'orifice de départ 12 est utilisé lors des phases de démarrages,
arrêts et de maintenance hydraulique de la tête d'impression. La disposition relative
et les sections des orifices d'arrivée 11 et de départ 12 sont optimisées afin d'assurer
une distribution homogène de l'encre aux buses, de ne pas perturber les vibrations
de l'encre dans la cavité par les pulsations de circulation d'encre provenant du circuit
d'encre, d'assurer un remplacement rapide de l'encre de la cavité (purge), et d'éliminer
la totalité des bulles d'air de la cavité à l'aide d'un grand débit de liquide lors
des séquences de maintenance hydraulique. Le corps recèle également des logements
13, chacun pour un générateur d'ondes acoustiques 14 en lui-même connu qui se présente
essentiellement sous la forme d'un cylindre 15 terminé par une surface 16 parallèle
au plan des buses, cette surface 16 constituant la surface vibrante du générateur
d'ondes acoustiques. Dans sa partie proche de la cavité, le logement 13 du générateur
d'ondes acoustiques 14 se présente sous la forme d'un cylindre 17.
[0028] Sur les figures 2 et 4, le générateur 14 d'ondes acoustiques a été représenté d'une
part, en pointillés, en position proche de sa position assemblée et, d'autre part,
en position assemblée. En position assemblée le contour du générateur d'ondes acoustiques
14 se confond pratiquement sur les dessins, figures 2 et 4 avec le contour du logement
du générateur 14. Sur les dessins, en particulier les figures 2 et 4, le logement
13 du générateur d'ondes acoustiques 14 est situé au-dessus de la cavité 6. Cette
disposition "au-dessus" n'est nullement obligatoire dans la réalité. Toutefois, les
termes de "au-dessus" ou "au-dessous" sont employés comme une référence spatiale commode
pour désigner des emplacements d'éléments les uns par rapport aux autres. Dans l'exemple
représenté, le cylindre du générateur d'ondes acoustiques 14 a un diamètre égal à
ℓ/2 c'est-à-dire la moitié de la longueur de la cavité 6 et son axe est situé d'une
part, dans le plan des jets et, d'autre part, à mi-distance entre les extrémités de
la cavité 6. La surface vibrante 16 du générateur 14 est située, en position de fonctionnement,
au ras de la partie supérieure de la cavité. Cette disposition n'est nullement obligatoire
et cette surface pourrait être disposée légèrement plus haut dans le logement du générateur
d'ondes acoustiques 13. Compte tenu de la forme de la chambre acoustique et de la
forme du logement du générateur 14, il est nécessaire pour que les ondes acoustiques
se transmettent efficacement et dans un mode de vibration privilégié au travers de
l'encre dans la cavité 6 de prévoir un raccordement 18 entre le logement 13 du générateur
14 d'ondes acoustiques et la cavité 6. Ce raccordement 18 qui se présente sous la
forme d'un creux dans les parois planes 7, 8 va être maintenant décrit.
[0029] Tout d'abord il convient de noter que sur la largeur de la cavité 6, le raccordement
est constitué par le prolongement de la surface cylindrique du logement 13 du générateur
d'ondes acoustiques 14. Ce point va être expliqué de façon plus détaillée ci-après
en liaison avec la figure 5A.
[0030] Sur la figure 5A on a représenté la forme de la section de la cavité 6 par un plan
parallèle à la plaque 39 de buses 36. Il a été également représenté en pointillé sur
une partie extérieure à la cavité 6 et en trait plein à l'intérieur de la cavité 6
la projection sur le plan de coupe du cylindre 17 formant logement du générateur acoustique
14. Le centre du cercle représentant cette projection est situé sur la ligne axiale
longitudinale de la cavité 6 à mi-distance entre les deux extrémités de cette cavité.
Pour les parties du raccordement situées entre les deux plans définis par chacune
des faces planes 7, 8 de la cavité 6 comportant les segments 7 et 8, représentés sur
la figure 5A, la surface de raccordement est constituée comme représentée dans cette
partie A par des prolongements 19 et 20, représentés en traits pleins, de la partie
cylindrique 17 du logement 13 du générateur 14 d'ondes acoustiques. De la sorte, le
raccordement 18 présente, lorsqu'on le regarde selon une ligne axiale d'un jet, une
forme dont la projection sur le plan de coupe représenté sur la figure 5A sera maintenant
commentée.
[0031] Cette lumière est constituée par une surface cylindrique fermée comprenant d'une
part, les parties 19 et 20 de surface cylindrique et, d'autre part, les parties de
surfaces planes des plans contenant les segments 7 et 8 comprises entre les extrémités
de ces deux parties 19, 20 de cylindres. La forme de la partie de surface latérale
du raccordement 18 comprise entre les parties de surface cylindrique 19 et 20 sera
maintenant commentée.
[0032] Afin de définir cette forme, il a été représenté figure 5B une section de la paroi
du logement 18 par un plan parallèle à la plaque à buses situé entre une partie extrême
basse et une partie extrême haute du raccordement 18. La section de ce raccordement
est constituée par une ligne comprenant dans l'ordre, un bout de paroi cylindrique
19, une partie 22 rectiligne faisant partie du segment 7, puis une partie courbe 21,
et enfin une autre partie 23 du segment 7, un bout de paroi cylindrique 20 et des
parties 23', 21', 22' symétriques des parties 23, 21, 22 respectivement par rapport
à un axe longitudinal XX' de la cavité. On va maintenant s'intéresser aux variations
de la longueur de cette partie courbe 21 entre la partie extrême basse de la paroi
et la partie extrême haute. Dans la partie extrême basse du raccordement 18, la longueur
de la partie courbe 21, représentée partie A de la figure 5, est nulle en sorte que
le périmètre de la section est constitué par les parties de cercles 19 et 20, les
parties 22, 23 de segment 7 joignant les extrémités des cercles 19 et 20, et les parties
22', 23' de segment 8 joignent des extrémités de ces parties 19, 20. Lorsque le plan
de coupe situé entre les parties extrêmes basses et extrêmes hautes, se rapproche
de la partie extrême haute, les dimensions des segments 22, 23 comprises entre la
partie courbe 21 et chacun des cercles 19, 20 respectivement vont en diminuant et
la longueur de la courbe 21 va en augmentant. Lorsqu'on arrive au niveau de la partie
extrême haute comme représenté en partie C de la figure 5, la longueur des segments
22 et 23 est nulle et la courbe 21 est constituée par une partie circulaire se situant
dans le prolongement des cercles 19 et 20.
[0033] Naturellement, si le logement 13 et le générateur 14 n'avaient pas une forme cylindrique
circulaire, mais avaient une autre forme, la courbe 21, en partie haute, aurait la
forme résultant d'une intersection de cette forme par un plan parallèle à la plaque
à buses. Dans l'exemple décrit, en partie extrême haute, la section du raccordement
18 par un plan parallèle à la plaque à buses 39 est constituée par une ligne fermée
qui a la forme d'un cercle dont le diamètre est égal au diamètre du logement 13 du
générateur d'ondes acoustiques 14, par exemple
ℓ/2. Le périmètre de cette ligne est le périmètre du cercle. Pour un plan intermédiaire
entre la partie extrême haute et la partie extrême basse, le périmètre de la section
droite du raccordement 18 par un plan parallèle à la plaque à buses 39 est formé d'une
part, par des parties 19, 20 du cercle par des parties 22, 23 de segments 7, par une
partie courbe 21 par des parties 22', 23' de segment 8 et par une partie courbe 21'.
Le périmètre de cette section droite intermédiaire est ainsi plus petit que le diamètre
du cercle situé en partie extrême haute. De même, lorsqu'on arrive en partie extrême
basse, la section droite du raccordement 18 par un plan parallèle à la plaque à buses
39 a la forme représentée en partie A, c'est-à-dire deux parties 19, 20 de cercle
et deux parties de segments 7 et 8 comprises entre ces deux parties de cercles 19,
20. Le périmètre de la partie extrême basse, représenté en partie A, est donc plus
petit que le périmètre de la partie intermédiaire représentée en partie B. Ainsi,
l'on peut dire, pour caractériser la forme du raccordement 18, que le périmètre de
sa section droite par un plan parallèle à la plaque à buses 39 va en diminuant lorsque
le plan d'intersection s'éloigne de la limite haute pour se rapprocher de la limite
basse.
[0034] On remarque également que les extrémités de chacune des courbes 21, 21' sont situées
face à face et donc séparées l'une de l'autre par la distance entre les segments 7
et 8 du premier contour. Pour une bonne propagation plane des ondes acoustiques, on
à intérêt à ce que les parois de la cavité 6 et du raccordement 18, présente une symétrie
de révolution, c'est-à-dire une symétrie par rapport à un axe ou à deux plans perpendiculaires
passant par cet axe.
[0035] Dans un mode particulièrement simple de réalisation, une partie du raccordement 18
est réalisée au moyen d'une fraise conique ayant un angle au sommet par exemple de
90°. Lorsque la fraise est conique, les différentes courbes 21 sont des portions de
cercles d'un diamètre nul dans la partie extrême basse et d'un diamètre égal au diamètre
du logement 13 du générateur d'ondes acoustiques 14. C'est ce mode de réalisation
qui est représenté sur les figures 2 et 4. Sur la figure 2 l'intersection du cône
avec le plan de la face 7 de la cavité se traduit par une portion 24 d'hyperbole,
alors que sur la figure 4 où la section est effectuée selon la coupe B-B c'est-à-dire
sensiblement selon l'axe du logement 13 du générateur d'ondes acoustiques 14, l'intersection
se trouve sous la forme de deux segments de droite 26. Dans cet exemple, de plus,
la partie extrême basse du logement 13 coïncide avec la partie extrême haute de la
cavité 6 et donc une partie extrême basse 25 du raccordement 18 se situe à une distance
du haut de la cavité 6 légèrement inférieure à la moitié du diamètre de la partie
cylindrique du logement 13 de générateur 14 d'ondes acoustiques 13.
[0036] Une autre caractéristique importante de l'invention sera maintenant commentée. Il
a été vu plus haut, que du fait, que les parois latérales 7, 8, 9, 10 de la cavité
sont perpendiculaires à la plaque de buses 39 au niveau de cette plaque de buses 39
et que la partie de raccordement 18 entre la surface 16 inférieure du résonateur 14
et la cavité 6 se fait de façon progressive, une onde plane perpendiculaire à l'axe
du logement 13 se propage dans la cavité 6. Cette onde étant plane on ne craint pas
les effets de parois. En conséquence, une buse 361, 362 peut être disposée très prêt
de l'une des parois 9, 10 sans que son fonctionnement en soit perturbé. Ainsi, par
exemple, on observe sur les figures 2 et 3 qu'une buse d'extrémité 361 est située
tout prêt de la paroi extérieure 10 de la cavité 6. De même, on observe qu'une buse
d'extrémité 362 se trouve tout près d'une paroi 9 séparant deux cavités identiques
du corps 133. La proximité de la buse 361 de la paroi extérieure permet que l'axe
de cette buse soit à une distance inférieure à la moitié de l'intervalle entre deux
buses consécutives de la cavité même si cet intervalle est petit. De même, la distance
de la buse d'extrémité 362 à la paroi 9 entre deux cavités 6 permet que la distance
de cette buse 362 à la buse immédiatement consécutive située dans l'autre cavité du
corps 133 soit à une distance inférieure à la distance entre deux buses consécutives
d'une cavité. De ce fait, l'intervalle entre buses consécutives de toutes les buses
des deux cavités reste égal à lui-même, même si cet intervalle est court. De plus,
du fait que la distance entre une buse extrême et la surface extérieure de la paroi
au niveau de son point d'intersection avec l'axe des buses est inférieure à la moitié
de l'intervalle entre deux buses, il devient possible de placer côte-à-côte deux modules
par exemple identiques ou présentant la même caractéristique de proximité de la buse
d'une cavité par rapport à la surface extérieure du corps contenant ladite cavité
sans que l'intervalle entre deux buses consécutives de l'assemblage ainsi créé soit
modifié.
[0037] Pour profiter au mieux de cet avantage sans que les tolérances de l'assemblage de
différents corps 133 résultent de l'empilement de tolérances dimensionnelles sur chacun
des corps, chaque corps est équipé de pions de positionnement 124 coopérant de façon
connue avec des trous de positionnement sur une règle support 28 comportant l'alignement
des corps. Naturellement, il reviendrait au même que les pions soient sur la règle
d'alignement et que les corps soient munis de trous de positionnement.
[0038] Dans l'exemple ici commenté et représenté en particulier sur la figure 1, les pions
de positionnement 124 ne sont pas fixés directement sur le corps principal 1. Le corps
1 est fixé sur un distributeur récupérateur d'encre 29. Le distributeur 29 est une
pièce intermédiaire servant à raccorder le corps 133 au circuit d'encre. Il comporte
à cet effet autant de gouttières 34 de récupération de l'encre que de buses et des
arrivées et départs d'encre pour maintenir la cavité 6 en pression, en eux-mêmes connus.
La pièce 29 est raccordée au corps 133 par tout moyen de fixation et elle est positionnée
par des moyens de positionnement, par exemple un prolongement des pions 124 se logeant
dans des trous (non représentés) du corps 133.
[0039] On observe que dans le mode de réalisation qui vient d'être décrit, la surface de
plaque à buses 39 est égale à
et que la surface vibrante 16 du résonateur est égale à
en sorte que le rapport des valeurs de ces deux surfaces est égal à
soit environ 1,15.
[0040] L'emplacement des orifices d'arrivée et de départ d'encre, sera maintenant commenté
en liaison avec les figures 2 et 6. La figure 6, est une vue en coupe du bicorps 1
effectuée au niveau des orifices 11 et 12 par un plan parallèle à la plaque à buses
39.
[0041] Comme représenté figure 2, les orifices 11 d'arrivée d'encre sont situés chacun à
une extrémité de la cavité 6 quasiment à l'aplomb des buses d'extrémité 361, 362 respectivement.
[0042] Compte tenu du diamètre très faible des buses de l'ordre de 50 µm, le débit de l'encre
s'écoulant par les buses est très faible. Il s'ensuit que le courant d'encre dirigé
vers les buses est également très faible. La section des orifices d'arrivée 11 et
de départ d'encre 12 est choisie très largement supérieure aux diamètres des buses,
de telle sorte que les vitesses de l'encre dans la cavité soient extrêmement faibles.
Ainsi l'encre se trouve soumise aux vibrations du transducteur alors qu'elle est quasiment
statique.
[0043] La disposition des orifices d'arrivée d'encre 11, aux extrémités hautes de la cavité
6, et immédiatement sous des surfaces 107, 108 respectivement supérieures de la cavité
6, qui masquent à cet endroit la propagation des ondes acoustiques, permet de limiter
la perturbation des vibrations par le courant d'encre.
[0044] Lors des opérations de maintenance, le départ d'encre se fait plus haut au niveau
d'un orifice 12 (représenté figure 2) situé dans la partie cylindrique 15 du logement
13 du générateur 14 acoustique. L'encre s'écoule vers l'orifice 12 de départ depuis
la cavité 6 par un espace de jeux entre la partie cylindrique 15 et le résonateur
14. L'utilisation d'un seul orifice de départ 12 permet d'éliminer les zones de fluide
statique et d'optimiser la "purge" de la cavité d'encre. Enfin, en mode de fonctionnement
normal, la commande des électrovannes de la tête d'impression empêche l'écoulement
d'encre par l'orifice de départ 12 : l'encre au voisinage de cet orifice est donc
statique ; elle fait ainsi fonction de lubrifiant et d'isolement vibratoire du résonateur
14.
[0045] Sur la figure 6, des conduits 37 de l'encre ont été représentés. Les parties les
plus extérieures de ces conduits joignent les surfaces courbes 9, 10 de façon tangentielle,
afin d'optimiser la purge de la cavité. Les deux conduits 37 sont symétriques l'un
de l'autre par rapport à un plan perpendiculaire au plan des jets. Ils débouchent
dans une gorge de distribution 88 située entre le bicorps 1 et le distributeur récupérateur
29.
[0046] L'assemblage de générateurs ou modules d'impression 33 d'encre comportant chacun
un corps 133 et un récupérateur d'encre sera décrit en liaison avec les figures 7-9.
[0047] Un exemple d'un tel assemblage de module sur une règle 28 est représenté figure 7.
La figure 7 est une vue montrant un appareil d'impression qui comporte un ensemble
de huit modules d'impression 140 de m = 8 jets d'impression 27 qui réalise une rangée
continue de 64 jets d'impression régulièrement espacés. Les huit modules d'impression
sont montés adjacents sur une poutre support 28 commune à tous les modules. Chaque
module d'impression comprend :
- un récupérateur distributeur 29
- un ensemble de déflexion multijet 32
- un corps 133
- le récupérateur distributeur sous forme d'un corps monobloc 29 comportant des gouttières
34 de récupération des gouttes non déviées de chaque jet supporte le corps 133 capable
de délivrer 8 jets d'encre au travers de 8 buses 36; les huit jets d'encre sont régulièrement
espacés dans un plan parallèle à la règle 28 ;
- l'ensemble déflexion multijet 32 a été représentée en deux positions, l'une "basse"
de travail sur les modules situés les plus à gauche de la figure 7 et l'autre "haute"
de maintenance sur les modules situés les plus à droite. La fonction d'un tel ensemble
de déviation et sa constitution sont en elles même connues. Elles ne seront donc que
succinctement décrites ci après. A la sortie des buses 36, chaque jet de liquide se
brise en micro gouttelettes et passe à travers l'ensemble de déflexion multijet 32
où certaines gouttes sont électriquement chargées par des électrodes de charge puis
déviées de leur trajectoire initiale vers la gouttière 34 par des électrodes de déflexion,
ces électrodes de déflexion et de charge faisant partie de l'ensemble de déflexion
32, pour réaliser un impact sur un support à imprimer qui défile devant le module
d'impression. Un tel ensemble de déflexion multijet 32 pour dévier m = 8 jets d'encre
est par exemple décrite dans la demande de brevet français n° 91 05475 déposée le
3 mai 1991 par la demanderesse.
[0048] Une pièce 31 d'actionnement en rotation de l'ensemble de déflexion multijet 32 autour
d'un axe 49 est solidaire de la poutre de support 28.
[0049] Il sera vu en liaison avec les figures 8 et 9 que le côté de la poutre support 28,
opposé à celui portant le récupérateur 29 de chaque module d'impression, est associé
à une pièce unique 30 qui réalise, en combinaison avec ladite poutre 28, un réservoir
de récupération ou de vidange 62 de l'encre des gouttières de récupération des huit
modules d'impression et, en combinaison avec une plaque unique 110, une cavité unique
111, de distribution de l'encre aux huit dispositifs 33 de génération de huit jets
d'encre. La poutre ou règle de support 28 présente des conduits internes qui réalisent
la connexion entre, d'une part, le réservoir de récupération 62 et, d'autre part,
les gouttières 34 des dispositifs de génération 33 montés sur la poutre de support
28 ainsi que des conduits internes d'alimentation.
[0050] Il est à remarquer que les figures 8 et 9 sont essentiellement des coupes schématiques
pour soutenir la description et ne sont pas des coupes réelles de l'appareil. C'est
ainsi que les conduits qui y sont montrés ne sont pas toujours dans le plan des coupes
mais dans des plans parallèles. La coupe schématique de la figure 8 correspond essentiellement
à un plan des conduits d'alimentation d'un module d'impression 33 et à un plan de
conduits de récupération de l'encre non dirigée vers un substrat d'impression en provenance
des gouttières 34. Les conduits relatifs à la récupération ne sont pas nécessairement
dans le même plan que ceux relatif à l'alimentation.
[0051] De même, la figure 9 correspond essentiellement au plan des conduits de purge et
de récupération de l'encre mais les conduits relatifs à ces deux fonctions ne sont
pas nécessairement dans le même plan.
[0052] Il a été vu que chaque corps 133 est alimenté en encre au travers de conduits 37
percés dans le corps 133, et d'une gorge collectrice 88 entre le corps 133 et le collecteur
récupérateur 29. Comme représenté figure 1 par une flèche la gorge 88 est en communication
avec l'arrière du collecteur récupérateur 29 par un trou traversant percé dans ce
dernier. De même l'orifice de purge 12 est en communication avec l'arrière du collecteur
récupérateur 29 par des conduits percés dans le corps 133 et le collecteur récupérateur
29. Enfin les gouttières 34 de récupération des gouttes d'encre non utilisées d'un
jet, c'est-à-dire non déviées, disposées à la partie inférieure du récupérateur 29
communiquent par un conduit interne du récupérateur 29. avec la partie arrière de
ce récupérateur 29. Les huit conduits internes débouchent dans une cavité d'aspiration
du récupérateur 29.
[0053] Les figures 8 et 9 représentent ce qui se passe en arrière du collecteur récupérateur
29 du point de vue des circuits d'encre.
[0054] Le circuit d'alimentation en encre de chacun des modules d'impression sera maintenant
décrit en liaison avec la figure 8. Cette figure représente schématiquement une coupe
transversale d'une poutre support 28 d'un ensemble de modules et d'éléments se trouvant
sur la partie arrière de cette poutre 28. Une pièce 30 est assemblée à la poutre 28
par des boulons et des joints d'étanchéité non représentés. Ces boulons servent également
à assembler une plaque arrière 110 à l'arrière de la pièce 30.
[0055] La distribution d'encre à toutes les cavités 6 des huit modules est effectuée par
l'intermédiaire d'un distributeur pressurisé 111 réalisé sur la face arrière de la
pièce 110. Ce distributeur communique par des tuyauteries de préférence rigides telles
que la tuyauterie 144 représentée figure 8, et d'électrovannes 86 dite d'alimentation
avec des conduits 38 percées au travers de la poutre 28. Sur la figure 8, une seule
tuyauterie 144 de liaison entre le distributeur 111 et une seule électrovanne 86 sont
représentées. Il y a, en fait, autant de tuyauteries, d'électrovannes 86, et de conduits
38 que de modules d'impression.
[0056] La cavité pressurisée 111 est en communication avec un moyen de mise en pression
de l'encre (non représenté par une liaison 69.
[0057] Représenté sur les figures 8 et 9, un réservoir 62 est créé par une première cavité
disposée dans la poutre 28 et par une deuxième cavité disposée dans la pièce 30. Le
circuit de récupération et de purge sera maintenant commenté avec la figure 9.
[0058] Le réservoir 62, dit de récupération ou de vidange, est connecté à une électrovanne
89, dite de purge, par l'intermédiaire d'un conduit 63 de la pièce 30, d'une gorge
64 entre les pièces 30 et 110, d'un conduit 65 percé dans la pièce 110, d'une tuyauterie
extérieure 120, d'un conduit 92 de la pièce 30, d'une gorge 91 entre les pièces 30
et 110, et enfin d'un conduit 90 percé dans la pièce 30. Ladite électrovanne 89 est
par ailleurs connectée à l'arrière du récupérateur 29 par un conduit 77. Ce conduit
77 est en communication avec l'orifice 12 de la cavité 6 au travers du récupérateur
29 et du corps 133. Le réservoir 62 est commun à tous les modules d'impression montés
sur la poutre 28, c'est-à-dire aux huit modules montrés sur la figure 7. Il y a un
conduit 77, 90, 65, 63, une gorge 91, 92 et une électrovanne 89 de purge par module
d'impression. Le réservoir 62 est également en communication par l'intermédiaire de
conduits 59 percés dans la règle 28 avec les gouttières de récupération des récupérateurs
29. Enfin le réservoir unique 62 communique par un conduit unique 73 percé au travers
des pièces 30 et 110 avec une pompe d'aspiration non représentée.
[0059] Lors de l'impression, l'encre non déviée en provenance des gouttières 34 est aspirée
en permanence et remise dans le circuit d'encre. En mode purge les électrovannes 89
sont ouvertes et la pompe d'aspiration aspire à partir du réservoir 62 de l'encre
en provenance des gouttières et des orifices 12 des cavités 6.
[0060] Un autre aspect de l'invention sera maintenant abordé en liaison avec la figure 10.
Cette figure représente une vue arrière en perspective d'une poutre support 28.La
face arrière du support 28 est comme expliqué plus haut, associée à une pièce unique
30 qui réalise, en combinaison avec ladite poutre 28, un réservoir de récupération
ou de vidange 62 (fig. 8, 9) et en combinaison avec une plaque 110 une cavité 111
de distribution de l'encre aux huit dispositifs 33 de génération de huit jets d'encre.
[0061] La figure 10 a pour objet de montrer une caractéristique de tuyauteries 141-44 alimentant
chacune un générateur d'encre 33.
[0062] Cette caractéristique a pour objet de garantir que les pertes de charges sont identiques
dans chacune des tuyauteries 141-144 joignant la cavité de distribution 111 à chacun
des générateurs 33, quel que soit l'emplacement du générateur par rapport à la cavité
111.
[0063] A cette fin, toutes les tuyauteries 141-144 ont la même longueur.
[0064] De plus, toutes les tuyauteries comportent le même nombre de coudes. La valeur d'un
angle de coude d'une tuyauterie se retrouve sur les coudes de chacune des autres tuyauteries.
[0065] Ces caractéristiques des tuyauteries seront maintenant décrites plus en détail en
liaison avec la figure 10. Cette figure étant une demi-coupe, seules quatre tuyauteries
sont apparentes. Une tuyauterie alimentant quatre autres tuyauteries symétriques des
tuyauteries 141-144 par rapport à un plan perpendiculaire à la règle 28 ne sont pas
représentées.
[0066] Chacune des tuyauteries de raccordement à une partie d'extrémité 141a-144a de départ
perpendiculaire à la plaque 110, une partie d'extrémité d'arrivée 141b-144b également
perpendiculaire à la plaque 110. Les parties d'extrémité d'une tuyauterie par exemple
144a, 144b sont jointes entre elles par une partie centrale de tuyauterie 144c parallèle
à la plaque 110. La longueur de cette partie varie avec la distance entre le point
d'alimentation d'un générateur 33 et le point de départ de la cavité 111. Les sommes
des longueurs des parties a, b, c de chaque tuyauterie 141-144 sont égales entre elles.
Cela signifie par exemple, que la tuyauterie 141 alimentant un générateur 33 proche
de la cavité centrale d'alimentation 111 à sa partie centrale 141c plus courte que
la partie centrale 144c de la tuyauterie 144 alimentant un générateur 33 éloigné de
la cavité 111. En compensation, les parties d'extrémité 141a, 141b de la tuyauterie
141, sont plus longues que les parties 144a,144b de la tuyauterie 144. Compte tenu
de ces différences de configuration, les longueurs des tuyauteries 141-144 sont égales
entre elles. Elles comportent chacune deux coudes de raccordement, ils sont à angle
droit et de même rayon de courbure. Toutes les tuyauteries sont rigides, par exemple
métalliques en sorte qu'elles gardent bien leur forme. Dans l'exemple présenté figure
10, une partie de tuyauterie en S pour absorber les dilatations ne s'est pas avérée
nécessaire. En fonction des conditions d'emploi des imprimantes équipées, on pourra
en prévoir une. Son emplacement sur la tuyauterie importe peu, l'essentiel étant que
ces parties en S soient conformées et raccordées de façon identique au reste de la
tuyauterie.
[0067] Une imprimante selon l'invention comporte une ou plusieurs poutres support 28 équipée
des têtes d'impression 32 permettant de projeter de l'encre vers un substrat d'impression.
En principe, lorsqu'il y a plusieurs poutres, chaque poutre imprime une encre de couleur
différente de façon à faire une impression en couleur. L'intérêt d'une imprimante
configurée selon l'invention, est qu'on peut imprimer simultanément toute une largeur
du substrat. Dans ces conditions, un mouvement relatif des têtes d'impression et du
substrat dans une direction parallèle à la règle 28 n'est plus nécessaire puisque
la largeur d'impression simultanée peut être adaptée à la largeur du substrat. Seul
subsiste un mouvement relatif de la tête et du substrat dans une direction perpendiculaire
à la règle support 28. Ce mouvement peut être continu et rapide.
[0068] Une imprimante munie de plusieurs règles support 28 équipées, disposées parallèlement
les unes aux autres et imprimant un même substrat défilant perpendiculairement aux
règles est représentée figure 11. Cette figure 11 représente en perspective et schématiquement
une telle configuration. Un bâti support 150 soutient un ensemble de règles équipées
28a, 28b, 28c.
[0069] Des moyens (non représentés), permettent à un substrat 151 de défiler sous les jets
d'encre des modules ou têtes d'impression 140a de la règle 28a, puis 140b de la règle
28b et 140c de la règle 28c.
[0070] La règle la plus amont 28a par rapport au défilement du substrat imprime périodiquement
une marque de recalage, par exemple, sur un bord du substrat. Chaque règle aval 28b,
28c est munie d'un capteur de position (non représenté) de ces marques en sorte que
les données de pixel de ligne puissent être recalées de façon quasi-continue. On obtient
de la sorte une bonne superposition de couleurs.
1. Générateur (33) de gouttes d'encre pour une imprimante à jet d'encre dans laquelle
un jet d'encre est brisé en gouttes, le générateur comprenant notamment :
- un corps (133) du générateur,
- au moins un générateur (14) d'ondes acoustiques sous la forme d'un corps allongé
dans une direction axiale des jets d'encre, chaque générateur (14) ayant une surface
vibrante (16) perpendiculaire à la direction axiale des jets, au moins une partie
comportant la surface (16) vibrante de chaque générateur (14) étant logée dans un
logement (13) du corps (133) du générateur (33) de gouttes,
- au moins une cavité (6) résonante destinée à contenir de l'encre, chaque cavité
(6) étant formée éventuellement pour une première partie seulement dans une partie
principale (1) dudit corps (133) du générateur (33) et dans ce cas pour une seconde
partie dans un prolongement (2) dudit corps de générateur raccordé de façon étanche
au corps principal (1) du générateur, chaque cavité ayant une arrivée (11) d'encre,
chaque cavité étant délimitée notamment par une plaque (39) à buses (36) et par une
paroi latérale sécante à la plaque à buses, l'intersection de la paroi (7-10) latérale
et de la plaque (39) à buses définissant une première ligne plane de contour de la
paroi latérale, la plaque à buses comportant une pluralité de buses (36) alignées
selon une direction axiale des buses perpendiculaire à la direction axiale des jets,
la direction axiale des jets et la ligne axiale des buses définissant un plan des
jets,
- générateur (33) caractérisé en ce que la paroi (7-10) latérale de chaque cavité (6) résonante est sécante à la plaque (39)
à buses perpendiculairement à celle-ci sur toute la première ligne de contour de cette
paroi, la première ligne de contour étant formée par deux segments (7,8) égaux parallèles
entre eux et à la direction axiale des buses, chaque segment (7,8) ayant deux extrémités
une première et une seconde, les deux premières extrémités de chacun des segments
(7,8) étant raccordées entre elles par une première ligne (9) courbe, et les deux
secondes extrémités de chaque segment étant raccordées entre elles par une seconde
ligne (10) courbe.
2. Générateur (33) selon la revendication 1, caractérisé en ce que chacune des lignes courbes (9,10) a une concavité dirigée vers l'intérieur de la
cavité.
3. Générateur (33) selon la revendication 2, caractérisé en ce que les premières et secondes lignes courbes sont formées par des demi-cercles (9,10)
ayant pour diamètre la distance entre les deux segments (7,8) égaux.
4. Générateur (33) selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en que la plus grande dimension ℓ du premier contour de la cavité est observée selon la
ligne axiale des buses, la distance entre les deux segments (7,8) étant voisine de
ℓ/4 et la hauteur de la paroi latérale (7-10) étant comprise entre ℓ/2 et 3ℓ/4 .
5. Générateur (33) de gouttes selon la revendication 4, caractérisé en ce que le générateur (14) d'ondes acoustiques a une section transversale circulaire dont
le diamètre est compris entre ℓ/2 et 3ℓ/4.
6. Générateur (33) selon l'une des revendications 4 ou 5, caractérisé en ce que le logement (13) du générateur (14) d'ondes acoustiques a sur une partie au moins
une section transversale de forme circulaire dont le diamètre est compris entre ℓ/2 et 3ℓ/4.
7. Générateur (33) selon la revendication 3, caractérisé en ce que le logement (13) du générateur (14) d'ondes acoustiques et la cavité (6) sont en
communication par l'intermédiaire d'une partie (18) creuse de raccordement délimitée
par une surface latérale(19-22) de raccordement, cette surface latérale (19-22) ayant
selon la ligne axiale des jets une limite basse dans la cavité et une limite haute
proche du logement du générateur acoustique, la section transversale de cette surface,
ayant au niveau de la limite haute une forme circulaire de diamètre égal à celui du
logement (13) du générateur (14) d'ondes acoustiques, les intersections de cette surface
avec des plans parallèles à la plaque à buses, ces plans étant situés sous la limite
haute et au-dessus de la limite basse, étant des courbes fermées dont le périmètre
va en diminuant, lorsque le plan d'intersection s'éloigne de la limite haute.
8. Générateur (33) selon la revendication 7, caractérisé en ce que pour des parties de la surface de raccordement situées dans la cavité (6), les intersections
de la surface de raccordement avec des plans parallèles à la plaque (39) à buses (36)
comportent deux courbes symétriques (21,21') l'une de l'autre par rapport au plan
des jets, des extrémités de chacune de ces deux courbes étant séparées l'une de l'autre
par la distance entre les segments (7,8) du premier contour.
9. Générateur (33) selon l'une des revendications 7 ou 8, caractérisé en ce que la surface (19-22) de raccordement ménage une lumière entre le logement (13) du générateur
(14) d'ondes acoustiques et la cavité (6), cette lumière ayant une section dont la
longueur est sensiblement égale à ℓ/2.
10. Générateur (33) selon l'une des revendications 7 à 9, caractérisé en ce que la surface (19-22) de raccordement est formée pour partie au moins par deux parties
de surface conique symétriques l'une de l'autre par rapport au plan des jets.
11. Générateur (33) selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que les orifices (11) d'arrivée d'encre sont situés l'un à une première extrémité, l'autre
à une seconde extrémité d'un segment de la cavité et en haut de la cavité, un départ
(12) d'encre débouchant dans le logement (13) du corps (133).
12. Générateur (33) selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que les buses (36) d'une cavité (6) sont équidistantes et en ce que la distance entre une buse (361) d'extrémité d'une cavité (6) d'extrémité du corps
et une partie (10) de la paroi extérieure du corps située à l'intersection de cette
paroi avec le plan des jets est inférieure à la demie distance entre deux buses (36)
consécutives de la plaque (39) à buses.
13. Générateur (33) selon la revendication 11, caractérisé en ce que la distance entre deux buses (362) d'extrémités de deux cavités (6) consécutives
d'un même corps (133) sont espacées entre elles d'une distance égale à la distance
séparant deux buses (36) consécutives d'une même cavité.
14. Générateur (33) de gouttes selon la revendication 13, caractérisé en ce qu'il est équipé de moyens (124) de positionnement alignés parallèlement à la ligne axiale
des buses.
15. Tête d'impression, caractérisée en ce qu'elle comporte un générateur (33) d'encre selon l'une quelconque des revendications
12 à 14, et un ensemble (32) de déflexion multijet, cet ensemble comportant des électrodes
de charges et des électrodes de déviation pour charger et dévier ou non les gouttes
issues de chacun des jets.
16. Imprimante à jet d'encre, caractérisée en ce qu'elle est équipée d'une pluralité de générateurs (33) de gouttes d'encre, selon l'une
des revendications 12 à 14, les générateurs (33) étant alignés côte-à-côte en sorte
que la distance d'un jet d'encre d'une buse (361) d'extrémité d'un générateur à la
buse (361) la plus proche d'un générateur d'encre connexe est égale à la distance
entre jets consécutifs d'un même générateur (33).
17. Imprimante selon la revendication 16, caractérisée en ce qu'elle comporte un distributeur (111) pressurisé d'encre alimentant au travers de conduits
(141-144), les différents générateurs (33) d'encre et en ce que les longueurs de ces conduits (141-144) entre une sortie du distributeur et une entrée
d'encre de chaque générateur (33) sont égales entre elles.
18. Imprimante selon la revendication 17, caractérisée en ce que les conduits sont pour partie au moins des tuyauteries (141-144) rigides et en ce que les nombres de coudes de chaque tuyauterie sont égaux entre eux.
19. Imprimante selon la revendication 18, caractérisée en ce que la valeur de chaque angle de coude d'une tuyauterie se retrouve sur les coudes de
chacune des autres tuyauteries.
20. Imprimante selon l'une des revendications 18 ou 19, caractérisée en ce que les coudes des tuyauteries sont formés à angle droit.
21. Imprimante selon l'une des revendications 16 à 20, caractérisée en ce qu'elle comporte plusieurs lignes de générateurs alignés côte à côte, les lignes étant
parallèles entre elles.