Brevet FR2002737A1 — publié le 19691031

la présente invention se rapporte aux appareils permettant d'imprimer sur un support, par dépôt de gouttes d'encre, des tracés correspondant à des informations reçues sous forme de signaux video, et elle concerne plus particulièrement des perfee-5 tionnements apportés à ces appareils» Il a été antérieurement construit des appareils permettant d'enregistrer sur un support d'écriture des informations représentées par des signaux video, et dans lesquels on crée un jet de gouttes d'encre qui sont dirigées vers le support d'écriture, 10 et déviées dans leur trajet par le signal video reçu de façon que, lorsqu'elles atteignent le support d'écriture, elles fournissent une représentation des informations contenues dans les signaux video. Le dispositif utilisé pour fournir ces gouttes d'encre comporte en général un réservoir sous pression, qui alimente un tube 15 se terminant par une buse. Un transducteur électromécanique met en vibration ce tube et sa buse, à une fréquence élevée appropriée, ce qui a pour résultat l'éjection par la buse d'un jet d'encre qui se divise très rapidement en gouttes individuelles. Dans la région située immédiatement en aval du point où 20 le jet d'encre se divise en gouttes individuelles, il est prévu un tube de charge dans lequel ces gouttes passent longitudinale-ment, et dont le rôle est d'appliquer individuellement à ces gouttes les signaux video» A l'aval de ce tube de charge sont disposées deux plaques déflectrices entre lesquelles est appliquée 25 une différence de potentiel fixe» Le champ ilectrique existant entre ces plaques agit sur les gouttes chargées, et leur impose une déviation qui est fonction de la charge qu'elles ont reçue. Un tube ou une cuvette est, en général, prévu à l'aval des plaques déviatrices, pour recevoir les gouttes qui n"ont reçu aucune char-30 ge, et qui sont ensuite envoyées dans un réservoir collecteur. Un support d'impression placé aussi à l'aval des plaques déviatrices reçoit les gouttes d'encre déviées qui viennent former sur ce support une image représentatrice des signaux video» Ce support d'impression se déplace en général en un mouvement synchronisé 35 avec l'application des signaux video sur les gouttes d'encre» Or, l'expérience a montré qu'il était préférable, dans les opérations d'impression du type brièvement décrit ci-dessus, de maintenir entre les gouttes d'encre une distance de centre à centre égale à cinq fois environ le diamètre de 1'orifice de la 40 buse qui les forme» Dans ces conditions, les effets des répul 69 02841 z 2002737 sions électriques entre les gouttes adjacentes qui portent des charges de même signe sont tout juste acceptables. Mais pôur maintenir un tel écart entre les gouttes successives, l'encre utilisée doit être sous forte pression. Il en résulte une forte 5 augmentation de la grosseur des gouttes et, d'autre part, une perte de sensibilité de l'appareil dans les déviations des gouttes, du fait de l'augmentation concomitante de leur vitesse de déplacement» L'un des objets de la présente invention est un proeé-10 dé d'application des charges aux gouttes d'encre dont l'effet est de minimiser la répulsion, entre gouttes adjacentes, due aux charge s éle ctrique s Un autre objet de l'invention est un procédé d'application des charges aux gouttes d'encre permettant de réduire la 15 pression de l'encre fournissant ces gouttes, tout en minimisant les effets nuisibles des répulsions entre gouttes adjacentes dues aux charges électriques. Un autre objet de l1invention est un appareil nouveau et perfectionné, permettant d'obtenir des impressions à l'aide 20 de gouttes d'encre ayant reçu des charges électriques» Les buts définis ci-dessus, et d'autres encore, sont obtenus dans l'appareil conforme à l'invention, au moyen de dispositifs par l'action desquels le signal video appliqué aux gout tes d'encre est découpé en créneaux, de façon que chaque goutte 25 chargée par une impulsion video soit précédée et suivie par une ou par plusieurs gouttes non chargées» Ces gouttes non chargées seront appelées "gouttes de garde"- dans le présent exposé. Elles forment m écran entre les gouttes chargées successives et diminuent ainsi considérablement la répulsion électrique s*exerçant 30 entre les gouttes chargées» D*autres buts, caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront encore de la description qui va suivre, des cription faite à titre purement explicatif et nullement limitatif, en se référant aux dessins annexés dans lesquels : 35 - la figure 1 représente schématiquement un appareil d'enregistrement à l,aide d'une succession de gouttes dTencre, cet appareil étant conforme aux appareils de ce type de construc tion antérieure, et n'étant représenté que dans la limite des besoins de la description. 40 - la figure 2 représente les formes d'onde du signal 69 02841 3 2005737 appliqué à la buse, et du signal vide'o, dans l'appareil conforme à l'invention. - la figure 3 est un schéma simplifié de l'ensemble des circuits utilisés pour appliquer aux gouttes d'encre des 5 charges électriques provenant de signaux video, cette application étant effectuée de façon à réserver des gouttes de garde. La figure t montre un appareil d'enregistrement par gouttes d'sncre, cet appareil étant d'un type antérieur et n'étant représenté que pour permettre de mieux comprendre les prin-10 cipes de la présente invention. Il comporte un réservoir a*encre 10 dans lequel l'encre est maintenue sous pression. Un tube 12 partant de ce réservoir se termine en une buse 14. Un transducteur électromécanique 16 est en général utilisé pour imprimer à ce tube, et particulièrement à sa buse, un mouvement vibratoire 15 en réponse aux signaux émis par une source 18 de signaux de synchronisation. A sa sortie de la buse 14, l'encre se présente sous la forme d'un jet continu 20 qui se sépare peu après en gouttes individuelles 22. Un tube de charge 26 conducteur, fermé latéralement mais qui a été représenté ouvert sur sa paroi latérale 20 pour montrer les gouttes d'encre 22, est placé de façon que son bord supérieur soit à hauteur du point où le jet d'encre commence à se diviser en gouttes individuelles» Les bornes d'une source de signaux video 24 sont respectivement reliées au tube 12 conducteur, et au tube de charge 26, d'où il résulte que chacune 25 des gouttes 22 prend une charge dont la valeur est proportionnelle à l'amplitude du signal video qui est appliqué entre le tube de charge 26 et le tube 12, à l'instant où cette goutte se forme à l'intérieur du tube de charge 26. Les gouttes ainsi chargées poursuivent leur trajet en 30 direction d'une bande de papier 36 en mouvement. Mais avant qu'elles atteignent cette bande de papier, elles passent entre deux électrodes planes 30, 32 parallèles, distantes l'une de l'autre, et entre lesquelles est appliquée une^différence de poten- fixe en provenance d'une ëùurce de potentiel tiel/de champ 34. Les gouttes préalablement chargées traversent 35 donc le champ électrique ainsi établi entre les électrodes 30 et 32, et elles sont individuellement déviées par rapport au trajet qu'elles suivraient en l'absence de ce champ électrique, l'ampleur de cette déviation étant fonction de la charge individuelle qu'elles portent. Le tube 38 est placé de façon à recueillir les 40 gouttes d'encre non chargées, et à les conduire dans un réservoir BAD ORIGINAL 69 02841 20027 37 collecteur 40. Bu fait que la bande de papier 36 est en mouvement continu,, elle reçoit une impression constituée par un tracé dont la forme est déterminée par les signaux reçus de la" source de signaux vidéo- 5 L'appareil qui vient d'être décrit permet l'inscription en caractères alphanumériques aussi bien que celle de lignes ou de courbes. L'enregistrement obtenu sur la bande de papier 36 représente donc effectivement les informations contenues dans les signaux video» 10 Mais pour obtenir une reproduction fidèle des informa tions contenues dans les signaux reçus de la source video, il est nécessaire que toute goutte chargée pénétrant dans le champ électrique constant ne soit déviée ni autrement affectée par aucun autre facteur que l'interaction de ce champ électrique constant 15 et de la charge variable de la goutte. L'expérience a montré que l'un des facteurs qui exercent un effet nuisibxe star la déviation subie par une goutte est l'effet, sur cette goutte, de la charge de la goutte qui la précède ou qui la suit. On comprend aisément que, puisque la charge reçue par une goutte est fonction de l'am-20 plitude du signal video appliqué au tube de charge au moment de la formation de cette goutte, et puisque chacune des gouttes ainsi chargées provoque par elle-même la naissance d'un champ électrique dont l'intensité est déterminée par sa propre charge, le point où une goutte chargée vient frapper le papier ne sera pas toujours 25 nécessairement le même pour une même charge de cette goutte, si les gouttes qui la précèdent ou celles qui la suivent sont porteuses de charges variables. L'expérience a montré que, pour que les effets des répulsions électriques prenant naissance entre gouttes adjacentes 30 puissent aire acceptables, il est nécessaire de prévoir un écar-tement important entre ces gouttes. Mais, pour obtenir un tel écartement, il faut que l'encre arrivant à la buse soit à une pression élevée, et il en résulte que les gouttes obtenues sont très grosses, et que leur vitesse de chute est élevée. Il s'en-35 Suit que la sensibilité de l'appareil, en ce qui concerne la déviation qu'il imprime aux gouttes, devient médiocre. Au lieu d'écarter largement les gouttes les unes des autres en vue de réduire l'interaction des champs électriques propres des gouttes consécutives par augmentation de la distance 40 qui les sépare, on prévoit, selon l'invention, des "gouttes do BAk ORIGINAL 69 02841 5 2002737 garde" entre chacune des gouttes chargées» Ces gouttes de garde, qui ne portent aucune charge, constituent des écrans interposés entre les gouttes successives chargées. Il en résulte une réduction considérable de la répulsion mutuelle entre gouttes chargées. 5 Par suite, l'encre utilisée peut être sous une pression plus faible, les gouttes d'encre formées sont plus petites, et elles ont une vitesse de chute moins grande. Il'en résulte une augmentation de la sensibilité de l'appareil en ce qui concerne la déviation qu'il imprime aux gouttes, et une déformation minimale du tracé 10 obtenu, du fait de l'élimination de la répulsion mutuelle entre gouttes chargées. D'autre part, il en résulte aussi une amélioration imprévue des conditions aérodynamiques dans lesquelles s'effectue le mouvement des gouttes. En effet, chacune de ces gouttes laisse derrière elle une région de turbulence qui affec-15 tè de façon imprévisible le trajet prévu pour la goutte suivante qui pénètre dans cette région. Du fait de la présence des gouttes de garde non chargées, qui se séparent dans le champ électrique des gouttes chargées, lesquelles sont déviées, la distance séparant les gouttes* chargées restantes, après élimination des 20 gouttes de garde, est augmentée et, par suite, les effets de ladite turbulence sont éliminés. La figure 2 représente schématiquement, sous forme d'ondes, la position relative des gouttes et des signaux video, dans l'appareil conforme à la présente invention. Les gouttes 25 sont représentées, sur cette figure, par les petits cercles 42, 44t 46, 48 et 50. La forme d'onde 52 représente le signal de synchronisation appliqué à la buse, pour la mettre en vibration» Ainsi qu'on le voit, une goutte est formée à chacune des périodes de l'onde 52. Selon la présente invention, le signal video est 30 découpé en forme de créneaux, de façon que chacune des gouttes chargées par ce signal soit précédée et suivie par une ou plusieurs gouttes non chargées. A cet effet, la forme d'onde 54 qui représente celle du signal video ne comporte des impulsions qu'aux instants de formation des gouttes non consécutives 42, 46 35 et 50. Les gouttes 44 et 48 interposées ne portent aucune charge, et constituent des gouttes de garde» La figure 3 est le schéma simplifié d'un ensemble de circuits permettant d'obtenir lesdites gouttes de garde» En fait, la seule modification à apporter dans ce but à l'appareil de la 40 figure 1 est l'insertion d'un circuit 56 diviseur de fréquence. 69 02841 6 2U0 2/37 ou compteur, et d'uh déclencheur 58. Dans le cas où la fréquence est divisée par deux, c'est-à-dire lorsque l'on désire que chacune des gouttes chargées soit précédée et suivie par une seule goutte de garde, le circuit diviseur de fréquence 56 est un cir-5 cuit flip-flop. Ce circuit flip-flop 'bascule de sa position de déclenchement à sa position de réenclenchement sous l'effet des signaux reçus de la source 18, L'une des bornes de sortie du circuit flip-flop est utilisée pour permettre au déclencheur 58 de transmettre les signaux video reçus de la source 24. Du fait que, 10 ainsi qu'on le voit sur la figure 2, une goutte se forme à la sortis de la buse à chacune des périodes des signaux de synchronisation en provenance de la source 18, un signal video est transmis par le déclencheur 58 à la formation d'une sur deux des gouttes consécutives. Le découpage en créneaux du signal video 15 de la façon représentée ne se traduit que par une perte très faible dans les informations reçues, du fait qu'une forte proportion de ces informations video est superflue, et que l'appareillage a simplement pour effet d'éliminer une partie des informations redondantes du signal video. 20 On remarquera que, si le diviseur de fréquence utilisé effectue une division par trois, deux gouttes de garde seront alors interposées entre les gouttes chargées consécutives, et l'effet d'écran qu'elles produisent sera encore plus marqué. Par suite, l'emploi d'un circuit flip-flop comme diviseur de fré-25 quence ne doit être considéré que comme un exemple non limitatif de mise en application de la présente invention,) Le dispositif conforme à l'invention et décrit ci-dessus constitue un appareil perfectionné d'enregistrement par projection de gouttes d'encre, pouvant fonctionner sous une pres-30 sion d'encre réduite, ce qui augmente sa sensibilité en ce qui concerne la déviation imposée aux gouttes, diminue la vitesse de chute de ces gouttes et, par suite, les éclaboussures d'encre, et réduit la grosseur des gouttes, celles-ci étant chacune porteuses d'une charge massique plus élevée, et ayant un meilleur comporte-35 ment aérodynamique. Bien entendu, la présente invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit, mais s'étend à toutes les variantes conformes à son esprit. 69 02841 7 2002737 15 10 S^YSITDIûAiDIOKS 1 - Appareil d'impression par projection de gouttes d'ancre issues dTun tube en iouveuent vibratoire termine par une buse, et comportant une source de signaux video, un dispositif permettant de donner à chacune de ces gouttes uns charge électrique dont la valeur est fonction de celle des signaux reçus de la source de signaux video., un champ électrique dans lequel les gouttes d'encre passent après avoir été ainsi chargées et sont déviées en fonction de la charge éléctriqije qu'elles ont reçue, et un support d'impression sur lequel ces gouttes viennent se déposer, caractérisé par le fait qu'il comporte un dispositif appliquant lez signaux video au dispositif donnant aux gouttes ladite charge électrique et permettant de ne charger électriquement que des gouttes non adjacentes du jet de gouttes d'enwre successives issues de la buse. 2 - Dispositif selon la Hevendicaticn 1, caractérisé en ce que les moyens connectant la source de signaux video au dispositif donnant leur charge aux gouttes comportent un dispositif déclen- 2q cheur appliquant les signaux video émis par ladite source au dispositif donnant une charge électrique aux gouttes d'encre, et un dispositif ne permettant à ce dispositif déclencheur de transmettre les signaux qu'il reçoit que durant les intervalles de temps pendant lesquels des gouttes d'encre non consécutives sont 2^ susceptibles de recevoir une charge électrique. 3 - Dispositif selon la Sevendication 2, comportant une source de signaux de synchronisation, caractérisé par le fait qu'il comporte des moyens appliquant les signaux émis par cette source de signaux de synchronisation à la source de signaux video, de 30 façon que les signaux émis par celle-ci soient à la fréquence de ces signaux de synchronisation j des moyens faisant vibrer la buse de l'appareil à la fréquence des signaux de s^rnchronisation, les moyens mettant le dispositif déclencheur en état de transmettre comprenant un dispositif diviâant la fréquence des signaux 35 émis par la source de signaux de synchronisation ; et un dispositif appliquant les signaux é..iis par ce diviseur d^rfrécuence au dispositif déclencheur et ne permettant ainsi à ce dernier de ne transmettre les signaux video que chaque fois qu'il reçoit l'un des signaux de synchronisation émis sur ladite fréquence divisée. 40 4 - Appareil du type décrit dans les Revendications 1, 2 et 3, s# BAD ORIGINAL 69 02841 8 2002737 comportant une source de signaux video appliquant ses signaux à ijn organe donnant une charge électrique à chacune des gouttes d'un jet de gouttes d'encre qui le traverse, caractérisé par le fait qu'il comporte un dispositif empêchant d'appliquer les si— 5 gnaux video au dispositif chargeant électriquement lesdites gouttes d'encre pendant le temps qui serait nécessaire à celui-ci pour charger une ou plusieurs des gouttes suivant immédiatement une goutte ayant reçu une charge, de sorte que les gouttes chargées sont séparées les unes des autres par des gouttes non char-10 gées. 5 - Appareil perfectionné selon la Revendication 1, dans lequel le dispositif empêchant l'application des signaux video au dispositif donnant une charge électrique aux gouttes d'encre dudit jet comporte un déclencheur interposé entre la source de signaux 15 ^ video et le dispositif de charge des gouttes, et des moyens rendant ce dispositif déclencheur capable de transmettre les signaux video au passage dans ce dispositif de charge d'une ges gouttes d'encre dudit jet, et non au passage de la goutte qui la suit ou de plusieurs consécutives des gouttes qui la suivent» 20 • 6 - Dispositif d'impression par projectiok de gouttes d'encre sur un support d'impression, comportant : une source de signaux de synchronisation ; un dispositif formant des gouttes d'encre à la cadence de ces signaux de synchronisation ; une source de signaux video ; un dispositif appliquant les signaux de synchronisation aux signaux video, et synchronisant l'émission de ces signaux video et celle des signaux de synchronisation ; un dispositif diviseur de fréquence ; un dispositif reliant la source de signaux de synchronisation et ce dispositif diviseur de fré-•jq quence de façon à diviser la fréquence de ces signaux de synchronisation ; un dispositif déclencheur ; un dispositif appliquant à,ce dispositif déclencheur les signaux de synchronisation dont la fréquence a été ainsi divisée, de façon que ce dispositif déclencheur soit s?endu capable, à cette fréquence divisée, de transmettre les signaux video ; un dispositif appliquant les si-gnaux video au dispositif déclencheur de façon que celui-ci trans^ mette lesdits signaux video au cours des intervalles de temps pendant lesquels il reçoit chacun des signaux de synchronisation à ladite fréquence divisée ; un dispositif donnant une charge électrique aux gouttes d'encre sortant du dispositif qui les for- 0 me ; et dispositif appliquant les signaux de sortie ôu ôfopo~ ORIGINAL 02841 9 2002737 sitif déclencheur audit dispositif donnant leur chargé électrl que aux gouttes d'encre de façon que chacune de celles qui reçoit une charge électrique soit précédée et suivie par une ou plusieurs gouttes non chargées.