Brevet FR2135586A1 — publié le 19721222

La présente invention est relative aux systèmes d'impression par projection de gouttes d'encre, et elle a plus particulièrement pour objet des perfectionnements à ces systèmes» Dans les systèmes d'impression par projection de gouttes 5 d'encre tels que celui décrit dans le Brevet Etats-Unis N° 3.465«350, un liquide conducteur est éjecté par un orifice qui vibre à une fréquence et avec une amplitude appropriées, en vue d'assurer que le jet sortant par cet orifice se divise, en aval de celui-ci et à sa fréquence de vibration, en gouttes distinctes 10 de grosseur-uniforme. Dans la région où ce jet se divise en gouttes, il est en général prévu un dispositif tel qu'un tunnel de charge par exemple, qui applique aux gouttes un champ électrostatique qui les charge à l'instant où. elles se forment. Pour que ce champ charge convenablement les gouttes, il doit leur être appli-15 qué au cours de leur séparation. Selon les Brevets Etats-Unis N° 3.465*.350 et W° 3.465.351, il est prévu un système de correction de la phase qui nécessite que le jet d'encre frappe une cible avant le début de l'impression d'une ligne de caractères. Bien, que de tels systèmes donnent satisfaction, il serait préférable 20 que les corrections de remise en phase de la formation des gouttes puissent être faites pendant les temps d'écriture du système, car il peut arriver qu'un déphasage de cette formation se produise au cours de l'un de ces temps d'écriture, et demeure non corrigé jusqu'à l'extrémité de la ligne. De plus, si la correction 25 de la phase, lorsqu'elle s'impose, s'effectue au cours même du temps d'écriture, les opérations en sont accélérées du fait qu'aucun temps n'est perdu pour la vérification de la correction de la phase de formation des gouttes. L'un des objets de l'invention consiste en un dispositif 30 de vérification, dans un appareillage d'impression par projection de gouttes d'encre, de la phase de formation de ces gouttes pendant les temps d'écriture. Un autre objet de l'invention consiste en un dispositif qui, dans un appareillage d'impression par projection de gouttes 35 d'encre, vérifie continûment la correction de la phase de formation de ces gouttes et effectue les corrections nécessaires, pen-dans les temps d'écriture. Un autre objet de l'invention consiste en un dispositif nouveau et original de vérification de la phase de formation des 40 gouttes dans un appareillage d'impression par projection de 72 15600 2 2135586 gouttes d'encre» D'autres buts, caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront encore de la description qui va suivre, description faite à titre purement explicatif et nullement limi-5 tatif, et avec référence aux dessins annexés dans lesquels : la figure 1 est un schéma d'un mode de réalisation de l'invention, et la figure 2 est un diagramme montrant la forme d'onde des impulsions de vérification, et celle des signaux vidéo. 10 La figure 1 est un schéma représentant un appareillage d'impression par projection de gouttes d'encre qui comporte un dispositif conforme à un mode de réalisation de l'invention, qui détermine si la formation des gouttes d'encre projetées est ou non en phase avec les signaux vidéo reçus. Une . source 10 qui foui»-15 nit les signaux vidéo que l'on désire imprimer est connectée à un élément 12 qui traite ces signaux. Cet élément de traitement 12 transforme les signaux vidéo qu'il reçoit en impulsions vidéo dont l'amplitude détermine si une goutte donnée sera ou non déposée sur le papier qui reçoit l'impression. En d'autres termes, 20 cet élément de traitement des signaux vidéo transforme les signaux vidéo qu'il reçoit en signaux d'un type tel que, lorsqu'ils sont ensuite utilisés pour la charge du jet de gouttes, ils déterminent la forme de la lettre, caractère ou tracé sinueux représentée par les signaux vidéo reçus, et suivant laquelle les 25 gouttes seront déposées sur le papier récepteur. Cet élément de traitement 12 des signaux vidéo reçoit des impulsions chronomé-triques qui règlent la fréquence du train d'impulsions qu'il émet, ces impulsions étant dérivées du deuxième et du troisième comptage d'un compteur 14- qui compte par groupes de 4 les impul-30 sions qu'il reçoit. Ce compteur est un compteur cyclique actionné par des signaux chronométriques en provenance d'une source 16. Le deuxième et le troisième signal de comptage de ce compteur 14 sont appliqués, par l'intermédiaire d'une porte "OU" 18, à l'élément de traitement des signaux vidéo, et ils constituent les si-35 gnaux chronométriques d'entrée de cet élément. Le premier et le quatrième signal de comptage du compteur 14 sont appliqués à une autre porte "OU" 20, à laquelle sont aussi appliqués les trains d'impulsions émis par l'élément 12 de traitement des signaux vidéo. 40 Le signal de sortie de la porte "OU" 20 est constitué 72 15600 3 2135686 par un train d'impulsions ayant la forme d'onde représentée sur la figure 2. Le premier comptage du compteur 14 a la forme d'onde représentée en 22. Pendant l'intervalle qui sépare les deux comptages suivants, une impulsion vidéo 24 est émise, l'amplitu-5 de ce cette impulsion étant déterminée par celle du signal vidéo correspondant. Cette amplitude varie en vue d'obtenir que les gouttes chargées subissent, par son effet, des déviations différentes. La dernière impulsion 26 à forte amplitude représente le dernier comptage du cycle du compteur. On remarquera que le pre-10 mier et le dernier de ces comptages, respectivement représentés par les impulsions 22 et 26, ont une amplitude bien plus grande que celle d'aucun des signaux vidéo 24. Ainsi qu'on le voit sur la figure 1, le signal émis par la porte "OU" 20 est envoyé dans un amplificateur vidéo 28 15 dont le signal de sortie est appliqué à un tunnel ou à un anneau de charge 30. De l'encre, en provenance d'une source d'encre sous pression 32, est envoyée dans une buse 34. Cette buse est mise en vibration à une fréquence chronométrée par un dispositif 36 20 comprenant un amplificateur accordé, et un élément d'actionnement accouplés. Il en résulte que la buse 34 émet un jet d'encre 38 qui se divise en gouttes 40 dans le tunnel de charge 30. Ce jet de gouttes d'encre, eij/taison de la pression appliquée par la source d'encre 32, passe dans le tunnel 30, puis entre deux plaques 25 chargées 42, 44 et vient frapper le papier d'impression 48. La tension appliquée aux plaques est fournie par une source à haute tension 46. Les gouttes chargées traversent le champ électrique qui existe entre ces plaques, et elles sont déviées selon l'amplitude de la charge qui leur a été appliquée au moment de leur 30 formation dans le tunnel 30. Ces ^outtes viennent chacune frapper le papier d'impression 48 en un point dont la position est déterminée par la déviation qu'elles ont subie au cours de leur traversée du champ électrique créé entre les plaques 42 et 44. Celles de ces gouttes qui ne sont pas utilisées pour l'impression dési-35 rée sont recueillies par un capteur de gouttes perdues 50. Ainsi que le montre la figure 2 il est évident que, pour/chacune des &outtes d'encre reçoive la charge qui convient,aL-Hesdoivent être formées dans le tunnel vidéo 30 pendant le temps d'application sur ce tunnel d'une impulsion vidéo. Cet état de 40 choses est indiqué sur la figure 2. Mais l'instant auquel chaque 72 15600 4 2135586 goutte se forme, ou plus précisément la position de l'intervalle de temps correspondant à la séparation des gouttes dans le tunnel, n'est pas nécessairement constante dans le temps et peut se présenter comme indiqué sur la figure 2 par la référence G 5 désignant l'intervalle de formation des gouttes. Il s'ensuit que toute goutte qui se forme dans l'intervalle qui sépare deux impulsions 26 ne reçoit pas la charge de l'impulsion vidéo qui lui était destinée, et est perdue pour l'opération d'impression» Cet intervalle & de formation des gouttes est fonction 10 de la fréquence et de la phase du mouvement vibratoire imprimé à la buse 34, lesquelles sont respectivement déterminées par la fréquence et la phase du signal qui met en vibration l'élément d'actionnement 36 de cette buse. On remarquera d'autre part que, dès que des gouttes ont été formées en déphasage, les gouttes 15 suivantes sont aussi déphasées, à moins que l'élément qui met la buse en vibration ne soit immédiatement remis en phase avec les signaux vidéo» Le dispositif conforme à l'invention, qui remet en phase la formation des gouttes, comprend deux électrodes 52 et 54 20 placées entre le papier d'impression 48 et les plaques déflectri-ces 42 et 44 à haute tension, sur le trajet suivi par les gouttes d'encre qui ont été chargées par l'une quelconque des impulsions de contrôle 22 et 26» Ces gouttes sont fortement chargées, plus fortement que peuvent l'être les gouttes les plus fortement char-25 gées par une impulsion vidéo. Les électrodes 52 et 54 sont suffisamment rapprochées l'une de l'autre pour qu'elles puissent être misœ en court-circuit par une goutte chargée par une impulsion de contrôle. L'électrode 52 est mise à la terre, et l'électrode 54 est connectée à un transistor interrupteur 56» Lorsqu'une goutte 30 d'encre conductrice chargée met en court-circuit les deux électrodes 52 et 54, la base du transistor interrupteur 56 est mise momentanément à la terre, ce qui lui permet d'envoyer une impulsion dans un élément 58 d'amplification et de mise en forme de ces impulsions. Le signal émis par cet élément 58 actionne un flip-35 flop 60. Le signal de sortie Q de ce flip-flop est envoyé dans une porte "NI-ET" 62. Le signal de sortie "Q de ce flip-flop est envoyé dans une porte "NI-ET" 64. La porte 64 peut laisser passer àe sortie les impulsions chronométriques constituées par les signaux/de la 40 porte "OU'1 18, lorsqu'elle reçoit un signal Q. Ces impulsions 72 15600 5 2135586 chronométriques sont aussi appliquées à une porte "NI-ET" 66 à entrée unique qui constitue un inverseur. Lorsqu'elle reçoit un signal de sortie Q du filp-flop 60, la porte 62 laisse passer le signal émis par une porte "NI-ET" 68 lorsqu'apparaît le quatriè-5 me comptage du compteur 14 à quatre étages de comptage. Les signaux émis par les portes "IïI-ETM 62 et 64 sont appliqués à la porte "ÏÏI-ET" 66. Le signal émis par cette dernière est constitué soit par des impulsions de sortie de la porte "NI-ET" 62, soit par celle de la porte "ÏÏI-ET" 64» Il s'ensuit 10 lue le signal de sortie de 66 est un train d'impulsions chronométriques en phase avec les impulsions chronométriques correspondant aux comptages numéro 2 et numéro 3 du compteur 14, savoir un train d'impulsions chronométriques déphasées par rapport à ces comptages. Le signal de sortie de la porte "NI-ET" 66 met en 15 action l'élément 36 dans lequel sont combinés un amplificateur accordé et l'élément d'actionnement de la buse„ Par ce qui précède il apparaît que, lorsque les gouttes se forment dans l'intervalle des signaux vidéo, la buse 34 est mise en vibration à la fréquence et à la phase appropriées, 20 et qu'aucune modification n'est apportée à la' phase du signal de commande reçu par l'élément d'actionnement qui met la buse en vibration. ¥^|s si une goutte se forme en dehors d'un intervalle de signal/designé par V, elle reçoit une charge de forte amplitude qui lui est appliquée_par une impulsion de contrôle et, par 25 suite, elle actionne le système interrupteur décrit, ce qui a pour effet de provoquer un décalage de 180°, c'est-à-dire d'une demi-période, des signaux reçus par l'élément d'actionnement 36 de la buse. Ce décalage assure que les gouttes suivantes seront formées en phase avec les signaux vidéo de charge. 30 Si on le désire, les gouttes captées par les électro des 52 et 54 peuvent être évacuées en utilisant comme matière constitutives de l'électrode 52 une Eîatière légèrement poreuse, et en appliquant un vide partiel fcurni par une source 53 sur la face arrière de cette électrode, de façon que les gouttes d'encre 35 qui ont mis les électrodes en court-circuit soient aspirées et évacuées. On voit donc que le système décrit permet de corriger la phase de formation des gouttes d'encre à un instant quelconque, pendant le temps d'écriture de l'appareillage, lorsque la 40 formation de ces gouttes est déphasée, et ceci sans aucnne perte 72 15600 s 2135586 de temps gour la détection de ce déphasage. Le système décrit peut être utilisé dans une tête d'impression mobile aussi bien que dans une tête d'impression fixe» Du fait que la correction de la phase est constamment vérifiée, l'uniformité et la fidélité des impressions obtenues sont ainsi améliorées par rapport à celles qu'il était auparavent possible d'obtenir. Enfin, le dispositif conforme à l'invention est d'une construction plus économique que ceux utilisés jusqu'ici dans le.même but» 72 15600 7 2135586 BEVEKEICATIONS 1o- Système d'impression par projection de gouttes d'encre sur une feuille de papier, du type dans lequel une encre est éjectée par une buse en vibration sous la forme d'un jet qui passe dans 5 un dispositif de charge dans lequel ledit jet se divise en gouttes dont l'instant de formation est déterminé par la fréquence et la phase de la vibration de la buse, ce système d'impression comportant un générateur d'impulsions vidéo, un dispositif d'application de ces impulsions vidéo sur l'élément de charge des gouttes, 10 en vue d'appliquer à ces gouttes des charges individuelles, et un dispositif qui établit un champ électrique que traversent les gouttes après avoir traversé ledit élément de charge, ces &outtes subissant ainsi chacune une déviation déterminée par la charge qu'elles ont individuellement reçue ; ce système d'impression 15 étant caractérisé en ce qu'il comporte le perfectionnement constitué pg,r l'incorporation au système d'un moyen d'émission d'impulsions de contrôle qui émet une impulsion de contrôle immédiatement avant et immédiatement après chaque intervalle de passage d'une impulsion vidéo, ces impulsions de contrôle ayant une phase 20 déterminée et une amplitude supérieure à celle de l'impulsion vidéo la plus forte ; de moyens d'application desdites impulsions de contrôle au dispositif de charge des gouttes, de façon que chacune de celles-ci soit chargée soit par une impulsion vidéo, soit par une impulsion de contrôle ; d'un dispositif situé au-25 delà dudit champ électrique, et qui intercepte toutes les gouttes qui ont été chargées par une impulsion de contrôle ; de moyens agissant en réponse à l'interception d'une goutte par ce dispositif, et qui font passer les signaux de mise en vibration de la buse de l'une des deux phases précitées à l'autre ; et es dispo-30 sitifs d'application de ces signaux sur la buse, en vue de la mettre en vibration. 2.- Système d'impression selon la Revendication 1, caractérisé en ce que son dispositif d'interception des gouttes est situé au-delà audit champ électrique, et comporte deux électrodes con- j5 ductrices séparées l'une de l'autre par une distance suffisamment faible pour qu'elles puissent être mises en court-circuit par chaque goutte d'encre interceptée. 3.- Système d'impression selon la Revendication 1, caractérisé çn ce que ses moyens de génération des signaux de mise en 72 15600 8 2135586 vibration de la buse ayant l'une ou l'autre des deux phase précitées comprennent : un flip-flop ayant une première et une deuxième entrée, actionné de façon à émettre successivement un premier signal de sortie puis un deuxième signal de sortie en réponse aux 5 signaux successifs qu'il reçoit ; une première porte "NI-ET" munie de deux entrées et d'une sortie ; une deuxième porte "NI-ET" munie de deux entrées et d'une sortie ; des connexions gui appliquent respectivement le premier et le deuxième signal de sortie du flip-flop à la première entrée de la première et de la deu-10 xième porte "NI-ET" ; et une source d'impulsions chronométriques ; un dispositif d'application de ces impulsions chronométriques: à la deuxième entrée de la première porte "NI-ET" ; un élément qui inverse ces impulsions chronométriques et fournit des impulsions chronométriques inversées ; un dispositif d'application de 15 ces impulsions chronométriques inversées à l'autre entrée de la deuxième porte "NI-ET" ; un dispositif qui applique ledit signal de sortie au flip-flop et le fait ainsi basculer ; une troisième porte "NI-ET" munie de deux entrées et d'une sortie ; et un dispositif d'application des signaux de sortie de la première et 20 de la deuxième porte "NI-ET" aux entrées de cette troisième porte, les signaux de sortie de cette troisième porte "NI-ET", constituant les signaux de mise en vibration de la buse, ayant l'une ou l'autre des deux phases précitées» 4o- Système d'impression par projection de gouttes d'encre sur 25 une feuille de papier, caractérisé en ce qu'il comporte une source 'd'encre sous pression ; une buse qui émet en direction de la feuille de papier un jet d'encre en provenance de ladite source ; une source d'impulsions chronométriques réglée sur une fréquence particulière ; des moyens d'application de ces impulsions chrono-30 métriques de façon qu'elles constituent des signaux de mise en vibration de la buse ayant l'une ou l'autre de deux phases différentes des moyens d'application de ces signaux de mise en vibration à ladite buse de façon qu'elle soit animée d'un mouvement vibratoire qui provoque la division du jet d'encre qu'elle 35 émet en gouttes distinctes, dans une région située en aval de la buse ; un dispositif qui applique à ces gouttes d'encre une charge électrostatique dans la zone où le jet d'encre se divise en gouttes distinctes ; des électrodes s'étendant parallèlement au trajet suivi par les gouttes d'encre lorsqu'elles ont quitté le 40 dispositif de charge, et qui créent un champ électrique 72 15600 9 2135586 transversal par rapport au trajet suivi par les gouttes d'encre ; des moyens d'application d'impulsions chronométriques en vue de la génération d'impulsions vidéo d'une fréquence correspondant à la fréquence desaites impulsions chronométriques ; des moyens 5 d'émission d'une impulsion de contrôle juste avant et juste après le passade de chaque impulsion vidéo, ces impulsions de contrôle ayant une amplitude plus grande que celle dé la plus forte impulsion vidéo ; des moyens d'application de ces impulsions vidéo et de ces impulsions de contrôle audit dispositif de charge ; des 10 électrodes de contrôle adjacentes à l'une des extrémités des électrodes précitées, et situées de façon à ne capter que les gouttes d'encre qui ont été chargées par une impulsion de contrôle et qui émettent alors un signal indicatif du passage d'une telle goutte ; et des moyens d'application de ces derniers signaux au 15 dispositif qui émet les signaux de mise en vibration de la huse, en vue de faire passer ces signaux de l'une à l'autre desdites deux phases. 5.- Système selon la Revendication 4, caractérisé en ce que ses moyens de génération des signaux de mise en vibration de la huse 20 qui reçoivent lesdites impulsions chronométriques comprennent un flip-flop ayant une première et une deuxième entrée et qui est actionné de façon à émettre successivement un premier signal de sortie puis un deuxième si&nal de sortie en réponse aux signaux successifs qu'il reçoit ; une première porte "NI-ET" munie de 25 deux entrées et d'une sortie ; une deuxième porte "NI-ET" munie de deux entrées et d'une sortie ; des connexions.qui appliquent respectivement le premier et le deuxième signal de sortie du flip-flop à la première entrée de la première et de la deuxième port'e ^ "NI-ET" ; une source d'impulsions chronométriques ; un dispositif 30 d'application de ces impulsions chronométriques à la deuxième entrée de la première porte "NI-ET" ; un élément qui inverse ces impulsions chronométriques et fournit des impulsions chronométriques inversées ; un dispositif d'application de ces impulsions chronométriques inversées à l'autre entrée de la deuxième porte 35"NI-ET" ; un dispositif qui applique ledit signal de sortie au flip-flop et le fait ainsi basculer ; une troisième porte "NI-ET" munie de deux entrées et d'une sortie ; et un dispositif d'application des signaux de sortie de la première et de la deuxième porte "NI-ET" - aux entrées de la troisième porte, les signaux 40 de sortie de cette troisième norte "NI-ET" siftnaux ae mise en viuration 'de la buse constituant les