Brevet FR2017001A1 — publié le 19700515

la présente invention est relative aux appareils qui permettent i* obtenir, par projection de gouttes d'encre sur un support approprié, des enresistreraents correspondant à des informations représentées par des signaux, vidéo, et elle a plus 5 particulièrement pour objet mie construction perfectionnée de la buse inscriptrice nue comportent ces appareils« Dans les dispositifs de ce genre, les enregistrements correspondant aux informations représentées par des si^natre vidéo s'inscrivent sxir un support approprié par projection de 10 gouttes d'encre successives, à chacune desquelles est individuellement appliquée une charge électrique d'une valeur correspondant à celle du signal vidéo reçu à l'instant de. la"formation de la goutte considérée, ces gouttes passant ensuite entre deux plaques conductrices parallèles dans leur trajet gui:se 15 termine sur le support d'enregistrement» Un potentiel.de polarisation appliqué entre ces deux plaquess oblige chacune des gouttes d'encre à s'écarter de son trajet normal, le résultat étant l'obtention sur ledit - support d5un enregistrement représentatif des informations apportées par les signaux vidéo reçus. 20 Le dispositif fournissant les gouttes d'encre comporte un réservoir contenant une encre -sous pression» Ce réservoir alimente un tube qui débouche-dans une buse0 Un transducteur électromé-: canique met en vibration ce tube et la buse qui le termine à une fréquence élevée appropriée et provoque ainsi l'éjection 25 par la buse d'un jet d'encre qui se divise en gouttes distinctes très peu après son éjection» Le dispositif utilisé pour provoquer cette division en gouttes distinctes du jet\d®encre éjecté est soit un dispositif mécanique ou électromécanique agissant directement sur 30 la buse et -la mettant en vibration,' soit tin cristal piézoélectrique cylindrique percé d'un conduit axial dans lequel la buse est logée. Ce cristal est collé ou. cimenté sur la buse, et il est orienté de façon que, lorsqusil est excité, il se dilate et se contracte radialement et applique ainsi sur la buse des 35 impulsions mécaniques de compression», Ces compressions mécaniques périodiques assurent une meilleure formation des gouttes d'encre et une plus grande-régularité de leur espacement mutuel qu'une vibration mécanique propre du tube. Mais, il est difficile de réaliser entre le tu-40 be et le cristal un accouplement mécanique satisfaisant qui assuBAD ORIGINAL 69 28809 2017001 re une eoripression du tube suffisante pour 15obtention d?une-formation correcte de gouttes d'encre régulièrement échelonnée? à 1 *écartemont désiré» Il arrive aussi que, même si une liai"on correcte a été réalisée à 11origine entre le tube et le cris-5 ta! ce tubo2 ou ce cristalt se fracturent ou-se-séparent l'un de l'autre après un certain tempo d®-.utilisation en raison de la fréquence élevée (de 1®ordre de 30 à 50 KHz) qui leur est nécessairement appliquée * L'un des objets.de la présente invention est un dis-10 positif perfectionné d8accouplement entre un transducteur éleo■= trosiêoanique et une buse dséjection émettant un jet d'encre. Un autre objet de la "présente invention est un dispositif par lequel un transducteur électromécanique provoque les contractions périodiques d'une "buse d'éjection émettant im 15 jet. d'encre sans qu'il soit nécessaire que ce transducteur soit e-cllé ou cimenté sur ladite buse » - Un autre objet de l'invention- est .aussi mie buse d'éjection'de construction perfectionnée, et utilisable dans im appareil du type décrite, .. 2,0 Ces buts s et dsautres encore ; sçnt atteints dans le dispositif conforme à la.présente invention, dispositif dans lequel la buse d'éjection est logée dans des orifices axiaux ménagés à cet effet dans des transducteurs -électromécaniques qui peuvent être», par exemple3 des cristaux piézoélectriques o . 25 Chacun de ces cristaux est monté de façon à être comprimé entre les deux extrémités du -dispositif» Ces cristaux sont orientés de façon que3 lorsqu'une tension excitatrice leur est appliquées ils " se dilatent ou se contractent en direction -axiale» 11 s''ensuit !■' application de forces mécaniques contre les éléments du 50 dispositif qui. retiennent à chacune de ses extrémités les cr-is-piézoélectriquesj ces forces obligeant le dispositif à s'allonger et5 par suitej provoquant la contraction de la section de passags de la base.-, 3e'..la sorte, toutes les difficultés présentées par 3-8obtention d'une fixation satisfaisante des 35 cristaux sur la busé, et par la conservation dans le temps de cette fixation., sont éliminées, 3'au très "but-aj caractéristiques et avantages de la présente invention repartiront encore de la description qui va suivre-, description faite à titre purement explicatif - et nulle-4-0 ment limitatif, et avec référence aux dessins annexés dans lesBAD ORIGINAL 69 28809 ' 2017001 quels : La figure 1 représente schématiquement un appareil du type décrit et do conception antérieure, cet appareil n'étant représenté nue pour faciliter la description de l'invention. 5 La figure 2 est une vue en écartelé des pièces cons titutives d'un ensemble formant une buse d'éjection d'encre conforme à l'invention» La flaire 3 représente un appareil comportant une buse conforme à l'invention. 10 La figure 4- est une vue arrière de la buse comprise dans l'appareil de la figure 3 ; et La figure 5 est une vue avant de cette buse» La figure 1, qui représente schématiquement un appareil d'enregistrement par projection de gouttes d'encre dê con-"15 ception antérieure, permet de mieux comprendre la façon dont le dispositif de l'invention est incorporé aux appareils du type décrit. L'appareil représenté sur la figure, 1 comprend un réservoir 10 contenant une encre sous pression. Un tube 12 relie ce réservoir à une buse d'éjection 14. Un transducteur 16» 20 en général électromécanique, agit de façon soit à mettre en vibration, soit à comprimer ce tube 12, sous l'action de signaux périodiques émis par une source 18. A sa sortie de l'extrémité d'éjection de la buse 14, l'encre se présente sous la forme d'un jet continu 20, lequel se divise très peu après en gouttes 25 distinc'je 22. "n tunnel de charge 26 constitué par un tube conducteur et qui, sur la figure 1, est représenté ouvert lon-gitudinalement pour permettre de voir les gouttes d'encre 22 qu'il entoux'e, est placé au jk)int où le jet d'encre sortant de la buse amorce sa dMsion. en gouttes -distinctes. Une source de 30 signaux vidéo 24 est branchée sur le tube 12, qui est conducteur, et sur le.tunnel de charge 25, d'où il résulte que chacune des gouttes d'encre 22 reçoit une charge dont la-valeur est proportionnelle à celle du signal vidéo appliqué entre le tunnel de charge 26 et le tube 12, à l'instant où la goutte considérée se 35 forme par division du jet d'encre qui traverse axial ement le tube constituant ledit tunnel de charge. Les gouttes ainsi chargées poursuivent leur trajet en direction d'une bande de papier 33 en ncuveaccit» liais, avant qu'elles atteignent cette bande, elles passent entre deux électrodes 30 et 32 constituées par 4-Q deux plaques planes, parallèles, distantes,l'une de l'autre et Onu uruiaiNÂL 69 28809 2017001 entre lesquelles est appliqué un potentiel déterminé fourni par une source j!\-. Les gouttes chargées traversent le champ électrique ainsi créé entre les électrodes 30 et 32, ce qui a pour effet de faire dévier chacune de ces gouttes hors du trajet 5 qu'elle suivrait en l'absence de ce champ, .1'ampleur de la déviation subie par..chacune de ces gouttes étant fonction de la charge électrique qu'elle porte» Un tube récepteur 38 est placé de. façon à recueillir les gouttes non chargées et à les diriger vers un réservoir de- récupération 40» De la sorte, lorsque 10 la bande de papier 36 est en mouvement continu, il s'inscrit sur cette bande un tracé dont la forme est déterminée par les signaux en provenance de la source de signaux vidéo 24. L'appareil décrit ci-dessus permet d'enregistrer sur une bande de papier des tracés divers, lignes, courbes, figu-13 res -ou caractères alphanumériques. Les tracés ainsi obtenus sur la bande enregistreuse constituent une représentation des informations contenues dans les signaux vidéo reçus. La figure 2 représente en écartelé les pièces constitutives du dispositif de l'invention. Les figures 3, 4 et 5 20 représentent ce même dispositif respectivement en élévation, en vue de face et en vue arrière, entièrement monté et incorporé dans un appareil du type décrit. Il comprend une monture 40 dans laquelle est engagé un tube 42. A son extrémité avant 40A, cette monture 40 porte 25. un rubis de pivot de montre 44, percé d'un trou en son centre. Ge rubis peut être maintenu en position dans la monture 40 par sertissage ou par collage. A proximité de son extrémité avant 40A, cette monture forme une collerette 40B dont le diamètre extérieur est supérieur à celui de sa partie avant 40A. Derriè-30 re cette collerette 40B, la monture 40 forme une partie médiane 40C destinée à recevoir deux cristaux piézo-électriques. La monture 40 se termine à son extrémité arrière par une partie 40D dont le diamètre est plus grand que celui de sa partie 400, et qui est filetée en 40E de façon qu'un écrou puisse s'y vis-• 33 ser. Le tube métallique 42 est engagé dans la monture 40. Cette monture est à cet effet percée axialement dans ses parties 40C et 40D, à un diamètre qui permet l'introduction du tube 42. A partir d'un point situé entre les deux faces de la collerette 40 403, ce trou axial se prolonge par un trou d'un diaaètre plus \ BAD ORIGSKÂL 69 28809 5 2017001 petit percé dans la partie 40A de la monture, et qui débouche dans un évidenent cylindrique d'extrémité de façon à former un siège pour le rubis 44„ Le profil longitudinal de -ces deux trous axiaux est bien visible en pointillés,, sur la figure 2» 5 La rioirture. 40 est faite en un métal bon conducteur0 Le tube 4-2, qui constitue en fait 1 'extrémité du tube 12 des figures 1 et 3j est engagé et serr-é à fond, dans le trou axial de grand dianètr.e de la :,iontu.re -40 8 et il est maintenu en place par une soudure qui. le rattache à l'extrémité 40E de celle-10 ci, Les pièces du dispositif représentées sur la figure 2 à la gaucho du tube 4-2 se placent par glissement sur la monture 4-0, dans 11 ordre suivant lequel elles sont représentées sur cette figure. Ainsi,.un premier cristal à effet.électromé-15 canique 45, piézo-électrique par exemple, vient s5appliquer contre la collerette 40B de la monture 40c A l'arrière de ce premier cristal piézo-électrique viennent s'appliquer successivement, l'im derrière l'autre et dans 1?ordre indiqués une cosse de contact 48, xm deuxième cristal piézo-électrique .50» .une 20 rondelle 52 et. la branche verticale d?un support ..de montage1 54-en équerre» Tous ces éléments sont maintenus en position par. ■râssage de l'exti'émité. filetée 403 de la monture 40' dans un trou, taraudé du support 54-» et par un contre-écrou 5B.<> L^s faces des cristaux 46 et 50 qui s>cnt respectivement- en contact avec 25 la collerette .403, la cosse .48 et 1& rondelle 52 sont recouvertes par tort procédé approprié d-une eeueLe conductrice9 et constituent- ainsi chacme une slsetr-cdeo Les -cristatts: 45^ HQ sont orientes de fç.çon que9 "lorsqu'un signal électrique leur est appliqué, ils se dilatent et se. contractent, socialement et 30 non radialement. Ainsi qu'on le voit sur la figure 3s les signaux-périodiques en provenance de la source 1c sont appliqués entre deux contacts, l'un constitué par la cosse 43 et 11 autre par-une cosse 52. Cette cosse 5-3 dent la fems est "bien visi'r-lo 35 sur la figure 4, est fixée :cv.r- le support 54 par une vis 30 placée à côté du contre-écrou 5?» La figure 5 est une vue avant de l'ensemble ainsi censtitué. Lorsque l'appareil auquel est incorporé le dispositif de l'invention est en cours d'utilisation, les signaux pério-40 dicues en provenance de la source 1£ étant appliqués aux cosses BAD ORIGINAL 69 28809 2017001 48 et 5-3j cas sigruatcc agissent sur la face intérieure de chacun ' des doit: cristaux 45 et 50 par la cosse 46, et sur la face extérieure de chacun de ces deux: cristaux par l'internéiiaire d'un circuit conducteur passant par la cosse 58 gui est en con-5 tact électrique avec le.support 54 s lequel est métallique et par conséquent conducteur, et qui aboutit respectivement, par la rondelle 52 et par la-collerette 403, à la surface de contact extérieure de chacun des cristaux 45.et 50c Evidemment9 la cosse 48 est maintenue entre les deux cristaux Tjiéso-élee-10 triques de façon qu1elle ne touche en aucun point la partie médiane" 400 de la monture 40 e Les cristatue piézo-électriques 46 et 5G9 sous l'effet des signaux électriques qu'ils reçoivent,, se dilatent et se contractent axialement et agissent ainsi respectivement, à' 1 nais 15 des extrémités de l'ensemble, sur la collerette 40B et, à 1*autre- extrémité de cet ensemble» sur la partie d'extrémité 40B rie cette monturec Les allongements périodiques de cette monture 5 qui en résultent, ont pour effet de contracter périodique-» ment la section du trou qui la traverse et, par suite, de pro-20 voguer l'application sur'le tube 42 logé dans ce trou des forces périodiques qui 1°obligent à se contracter lui aussi. Oes con.tract5.ons périodiques cfcii tube 429 qui se produisent sur une longueur- appréciable de celui-ci, ont pour effet une meilleure fernatien des gouttes d'encre, et un espacement de ces gouttes ir> v.s régulier ou3il était possible de l'obtenir dans les appareils de conception antérieure, dans lesquels un cristal piézoélectrique provoque les contractions désirées du 'tube en agris™ directement et rsSàaXeiaent sur celui-ci. Il en résulte v.zi meilleur fonctionnement général des appareils auxquels a été 50 incorporé le dispositif de 18invention. À titre d*exemple illustratif et nullement limitatif, dans un dispositif construit conformément à l'invention et qui s donné toute satisfaction en cours d'utilisation, la longueur totale le la monture 40 était de 14,3- sa. La partie- médiane 55 le cette monture sur laquelle étaient montés les cristaux piézoélectriques avait un diamètre de 5» 54 aa. Les'longueurs respectives des parties 40.-1 et 403 de cette monture étaient chacune de l'ordre d.e 1.84 mac Les parties 40A et 400 de cette monture avaient respectivement un diamètre de l'ordre de 2,35 et 1,58 mm 40 La collerette 403 avait un rayon, de 3,55 mm et la partie. 40E de BAD ORIGINAL . 69 28809 n i 2017001 la. monture un diamètre de 2,51 mn. le trou axial traversant les parties 403, ''ICC et 4C-D le la monture avait été percé à l'aide d'un forêt de 1,04 mn de diamètre. Le trou traversant axialo-ment l'extrémité 40JL de la monture, et qui se prolonge dans 5 une partie de la collerette 403, avait été percé à l'aide d'un forêt de 0,51 an de diamètre. Le dispositif décrit ci-dessus constitue une "buse de protection d'encre d'un type nouveau et perfectionné, qui permet d'TootBiiir" la formation d'une successiôn de gouttes d'en-10 cre de grosseur uniforme et régulièrement espacées, et qui supprime les difficultés et les inconvénients inhérents aux: "buses de ce type de conception et de construction antérieureso 3ien entendu, la présente invention n'est pas limitée «. au mode de réalisation décrit, mais s'étend à toutes les va- 15 riantes conformes à son esprit. Y j BAD ORIGINAL 28809 2017001 REVEiraicAs-iotis 1 - Appareil enregistreur par protection le gouttes d'encre, lu t:>.o dans lequel ces gouttes d'encre sont formée3 par l'application de forces de contraction périodiques soi? une buse de laquelle s'échappe un jet d'encre ; cet appareil étant caractérisé 93": ce qu'il comporte un disposit'rif formant "buse d'éjection de construction perfectionnée, comprenant un tube dans lequel s'écoule une encre, et par l'une des extrémités duquel cette encre est éjectée ; une monture percée d'un trou axial dans lequel est engagée 11 extrémité du tube par laquelle l'encre est éjectée, ce trou partant de lîune des extsmités de cette monture et se prolongeant par un deuxième trou axial plus petit permettant à l'encre arrivant par le tube d'être éjectée hors de ladite monture ; et un dispositif imprimant à cette monture des allongements périodiques qui réduisent périodiquement le diamètre du trou axial qui la traverse et dans lequel le tube est engagé, ce qui a pour effet de provoquer des contractions périodiques de ce tube, lesquelles assurent la division en gouttes distinctes du jet d'encre éjecté hor: ladite monture. 2 - Appareil selon la Revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif qui imprime des allongements périodiques à la monture comprend des transducteurs électromécaniques orientés de . façon à se dilater et se contracter en direction axiale lorsque des impulsions de tension leur sont appliquées, des éléments qui fixent ces transducteurs électromécaniques sur ladite monture, et des éléments permettant d'appliquer des impulsions de tension à ces transducteurs, lorsque l'on désire former des _ gouttes d'encre» 3 - Ensemble fornant buse d'éjection, utilisable dans un appareil d'enregistrement par projection de gouttes d'encre suivant les Revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'il conprend : ur.i monture percée, l'un trou axial ; une buse par l'une des extrémités de laquelle sort l'encre introduite sous pression dans son autre extrémité ; un dispositif"permettant la maintenir ladite buse engagée sur une certaine longueur dans le i;r du a;;ial de la nQntu- BAD ORIGINAL 69 28809 2017001 '.vi transducteur électromécanique percé d'un trou axial nui permet de le placer sur ladite monture, ce transducteur étant orienté d~ façon qu'il se contracte et se dilate axiale-ment lorsgu'une tension excitatrice' lui est appliquée ; 5 des éléments 3e,fixation solidaires de ladite monture et permettant de maintenir en place, par compression de ses deux extrémités,' le transducteur électromécanique sur cette mon-ture ; et des éléments permettant d5appliquer à ce transducteur 10 électromécanique des impulsions de tension qui le font se dilater et se contracter axialement,- et lui font ainsi appliquer des pressions axiales périodiques sur les extrémités de la monture, pressions qui réduisent périodiquement la section de passage de son trou axial et celui de la. buse- qui y est enga-15 gée, ce qui a pour effet de forcer le jet d'encre éjecté par la buse à se diviser en gouttes distinctes. 4 - Ensemble selon la Revendication 3 ■> caractérisé en ce que son transducteur électromécanique comporte deux cristaux piézoélectriques pereés chacun d'un trou axial qui permet de les 20 mettre en place sur la monture de la buse, et en ce que les éléments de fixation'maintenant en place les cristaux sur cette monture, et oui permettent de leur appliquer lesdites impulsions de tension provoquant leurs allongements périodiques» sont constitués par- l'une des parois d'une collerettte solidai-25 re de l'une des extrémités de ladite monture9 -et par l'une des parois d'un support dans lequel est fixée cette monture, le dispositif d'attache de la monture sur ce support exerçant une \- compression sur l'extrémité du transducteur électromécanique opposée à celle qui s'applique contre la collerette solidaire 30 de la monture. 5 - Buse d'éjection capable d'émettre une succession de gouttes d'encre, caractérisée en ce qu'elle comporte : n-n tube par l'une des extrémité duquel sort une eue ce qui est introduite sous pression par son autre extréai bé ; 35 une monture de buse percée sur toute sa longueur d'un trou axial ; un dispositif de fixation de ce tube dans .ladite monture, l'extrémité de sortie dudit tube étant engagée dans le trou axial de la monture ; . BAD ORIGINAL 69 28809 2017001 un transducteur pieso-ôleetrique, placé sur ladite monture et dont les éléments constitutifs sont orientés de façon à ss dilater et se contracter en direction axiale, lorsqu'il leur est appliqué des impulsions de tension ; 5 des éléments maintenant le transducteur r^iézo-électri que sur la monture de façon que celle-ci se dilate et se contracte axialement sous l'effet des dilatations et des contractions axiales de ce transducteur, ce qui a pour effet d'appliquer des forces de compression radiales sur le tube engagé dans 10 ladite monture ; et des dispositifs permettant d'appliquer des impulsions de tension -au. -transducteur piézo-électrique.: S - Buse selon la Revendication 5»v caractérisée en ce que son transducteur piéao-électrique comporte deux cristaux piézo-15 électriques annulaireset en ce que les éléments maintenant ces cristaux sur la monture de la buse de façon que les contractions et les dilatations axiales de ces cristavs se transmettent à ladite monture, comprennent une collerette solidaire de cette monture, placée à-proximité de l'une des extrémités 20 de celle-ci? et sur l'une des faces de laquelle le transducteur piézo-électrique vient s'appliquer par l'une de ses extrémités, - un support percé d'un, trou dans lequel s'engage l'autre extrémité de la monture jusqu3 à ce que 1®autre extrémité du transducteur piéao-électrique vienne buter contre ce support, et P.5' un écrou de serrage vissé sur un filetage porté par la monture, et qui maintient applique le support de cette monture contre ladite - autre extrémité du transducteur piézo-électrique» BAD ORIGINAL