Brevet FR2485991A1 — publié le 19820108

La présente invention concerne un dispositif d'alimentation en encre pour un appareil enregistreur à jet d'encre, qui comporte un réservoir secondaire délivrant de l'encre à une tête d'enregistrement à jet d'encre montée sur un chariot pouvant avoir un mouvement de va-et-vient le long d'un arbre, et un réservoir principal délivrant l'encre au réservoir secondaire par l'intermédiaire d'un tube de raccordement. L'encre située dans un tube de raccordement peut être assujettie à pénétrer à force dans un appareil classique d'enregistrement à jet d'encre comportant un dispositif d'alimentation d'encre dans lequel un réservoir secondaire et un réservoir principal pour le stockage de l'encre sont disposés de manière à former un système fermé dans un chariot pouvant se déplacer selon un mouvement de va-et-vient le long d'un arbre. Dans le cas où une buse d'encrage est directement montée sur un tel tube, c'est-à-dire en d'autres termes dans le cas où il n'y a pas de réservoir secondaire, la pression est appliquée à la pointe de la buse.En consé quenceril se présente des problemes dans le fait que le ménisque de l'encre n'est pas formé de façon appropriée ou bien qu'il existe une fuite d'encre, de sorte que l'impression ne peut pas être bonne. Afin d'éliminer de tels défauts, il est nécessaire de prévoir un mécanisme de commande de la pression, une valve ou analogue. Lorsqu'un appareil d'enregistrement comportant un tel mécanisme de commande de pression, une telle valve ou analogue reste inutilisé pendant un long intervalle de temps ou bien lorsque les solvants de l'encre situés à l'intérieur de la buse s'évaporent à une température élevée, l'air envahit un tube d'alimentation ou analogue .Lorsque la couche d'air atteint la buse, non seulement il se présente des problèmes comme par exemple la nonéjection de l'encre et analogue, mais également il est difficile d'évacuer complètement l'air en raison de la construction complexe. Dans le cas d'un système fermé d'alimentation d'encre comportant un réservoir secondaire, lorsqu'il n'existe aucune couche d'air dans le réservoir secondaire ou bien lorsque ce dernier n'est pas constitué par des élastomères, la pression est instable par suite de la production de la pression de pompage résultant d'un mouvement de va-et- vient du tube d'alimentation.Dans le cas où un système fermé d'alimentation d'encre est équipé d'un réservoir secondaire possédant une couche d'air et où le réservoir principal et le réservoir secondaire possèdent une structure rigide qui présente à peine une déformation élastique, la buse est soumise à l'influence de la pression intérieure regnant dans le réservoir secondaire et provoquée par la variation de température et analogue, ce qui affecte de façon nuisible l'impression. La présente invention a pour but d'eliminer les inconvénients mentionnés précédemment. Un objet de la présente invention est de fournir un dispositif d'alimentation d'encre, dans lequel une variation de pression interieure provoquée par une couche d'air dans un. réservoir secondaire possédant une constitution fermée est absorbée par un réservoir principal souple, le réservoir secondaire étant en partie ou en totalité déformable elastiquement,de sorte qu'une buse délivrant l'encre n'est plus soumise à l'influence provoquée par la variation de pression. Conformément à la présente invention,il est prévu un dispositif d'alimentation d'encre qui comporte un reservoir secondaire destiné à envoyer de l'encre à une tête d'enregistrement à jet d'encre, et un réservoir secondaire destiné à envoyer l'encre au réservoir secondaire par l'in termédiaire d'un tube de raccordement, le réservoir principal possédant une constitution souple, plate et avec la forme d'un sac pour absorber une variation de pression produite à l'intérieur du réservoir secondaire. A titre d'exemple, on a décrit ci-dessous et illustré schématiquement aux dessins annexés une forme de réalisation de l'objet de l'invention. Sur ces dessins la figure 1 représente une vue en coupe transversale d'une forme de réalisation selon la présente invention la figure 2A est une vue en perspective montrant la constitution d'un réservoir principal conforme à la présente invention ; et la figure 2B est une vue en coupe transversale du réservoir principal On va décrire ci-après d'une manière plus détaillée la présente invention en se référant aux dessins annexés. Sur les figures 1 et 2, le chiffre de référence 1 désigne une tête d'enregistrement qui éjecte de l'encre pour réaliser l'enregistrement. La référence 2 désigne un papier d'enregistrement sur lequel l'enregistrement est réalisé à l'aide de l'encre. La référence 3.désigne un chariot destiné à déplacer la tête d'enregistrement suivant une direction perpendiculaire au plan de la figure 1. La référence 4 désigne un réservoir secondaire destiné à délivrer l'encre à la tête d'enregistrement. La référence 5 désigne un filtre. La tête d'enregistrement 1 et le réservoir secondaire 4 destiné à délivrer l'encre à la tête d'enregistrement sont réunis ensemble pour former une unité sur le chariot 3 dépla çable selon un mouvement de va-et-vient le long d'un arbre. Le réservoir secondaire 4 est raccordé à un réservoir principal 7 par l'intermédiaire d'un tube 6 d'alimentation d'encre suivant le déplacement du réservoir secondaire 4 et d'un joint 8 de manière à former un système fermé d'alimentation d'encre. En outre,la liaison entre le réservoir principal 7 et le tube 6 peut être interrompue. Conformément à la présente invention, le réservoir principal 7 est constitué par un sac souple de forme plate qui est apte à absorber une variation de pression provoquée par l'air dans le réservoir secondaire 4. L'encre est au départ envoyée au réservoir principal plat, de sorte que la pression intérieure ne s'établit pas dans le réservoir principal. En d'autres termes, il n'y a pas d'air dans le réservoir principal et l'encre située dans le réservoir n'est pas mise sous pression par ce dernier.Même si une couche d'air 4a à l'intérieur du réservoir secondaire 4 se dilate par suite de l'accroissement de la température ou de la dépression régnant alentour, l'encre 4b située à l'intérieur du réservoir secondaire 4 se déplace aisément en pénétrant dans le réservoir principal 7,de sorte que la pression dans le réservoir secondaire 4 est équilibrée, étant donné que les résistances de charge de la tête d'enregistrement 1 et du filtre 5 sont nettement plus importantes que celles du tube d'alimentation 6, du réservoir principal 7 et autres éléments analogues.Le diamètre d'un orifice d'éjection de l'encre de la tête d'enregistrement ne dépasse pas 100 micromètres et les trous du filtre 5 possèdent également une taille d'environ quelques dizaines de micrometres, et c'est pourquoi la résistance de charge pour l'encre au niveau dru filtre est sensiblement égale à celle présente au niveau de l'orifice d'éjection de l'encre de la tête d'enregistrement. Au contraire,les résistances du tube d'alimentation et autres sont inférieures au dixième de celles du filtre et de l'orifice d'éjection de l'encre. Le rapport entre la couche d'air 4a et l'encre 4b située dans le réservoir secondaire 4 est d'environ 3 à 7 et le volume total du réservoir secondaire est d'environ 1 centimètre cube. En outre, conformément à la présente invention, l'influence exercée par les variations de température s'étendant sur une plage d'environ 300C peut être absorbée grâce à l'utilisation ,d'une pellicule élastique 4C à l'intérieur du réservoir secondaire 4. Le réservoir principal 7 est constitué par une pellicule stratifiée possédant une épaisseur globale ne dépassant pas 100 micrombtres et parconséquent, l'influence exercée par le poids mort de la pellicule (au maximum un gramme) est négligeable. De plus, l'influence exercée par la pression de hauteur d'encre est extrêmement réduite par l'utilisation d'une construction plate. Dans la forme de réalisation représentée sur la figure 1, étant donné que la pression interieure du réservoir principal augmente dans le cas où le poids du volume d'encre du réservoir principal 7 dépasse 32 g, le poids initial du volume du réservoir principal 7 est réglé à une valeur égale au maximum à 30 g. La forme de réalisation représentée sur la figure 1 est un système fermé d'alimentation d'encre et c'est pourquoi le système est équipé d'un trou d'aération 4d, qui est normalement fermé. Le réservoir principal conforme à la présente invention est constitué par un conteneur fermé en forme de sac, qui est souple et plat et es prévu sans trou d'aération en vue de maintenir dans le réservoir principal une pression intérieure égale à la pression atmosphérique. Afin d'envoyer l'encre à la tête d'enregistrement où l'encre est consommée par l'impression, il est nécessaire que le conteneur en forme de sac puisse être déformé par suite de la réduction du volume de l'encre qu'il contient. A cet effet, le conteneur en forme de sac est réalisé en un matériau qui est aisément déformable et possède une grande souplesse. Par exemple, il est réalisé nar des pellicules souples de hauts polymères tels que le "Nylon", le polyéthylène et analogues, ou bien par des pellicules stratifiées de ces éléments.Cependant, même lorsqu'on utilise un tel matériau souple pour réaliser le conteneur, les exigences mentionnées ci-dessus de déformabilité et de grande souplesse ne peuvent être satisfaites que moyennant l'utilisation d'une pellicule possédant une épaisseur inférieure à environ 200 micromètres. D'une manière générale, la perméabilité aux gae et la perméabilité à l'humidité de pellicules de matériau de poids moléculaire élevé augmentent lorsque la souplesse augmente et lorsque l'épaisseur de la pellicule diminue. Si l'on réalise un conteneur en forme de sac en utilisant une telle pellicule mince d'une épaisseur de 200 micromètres ou moins, ce conteneur ne peut pas parfaitement empêcher des évaporations de solvants tels que l'eau, le glycol et autres qui sont des composants de l'encre logée dans le conteneur. D'autre part,un gaz toxique quelconque contenu dans l'atmosphère peut éventuellement pénétrer dans le conteneur.Dans tous les cas, un tel phénomène provoque une modification de la composition de l'encre, ce qui a un effet nuisible sur la capacité de projeter l'encre scus la forme d'un jet et/ou la capacité de réaliser une impression (image). Eu égard à ce qui précède, il est préférable de réaliser le conteneur plat en forme de sac en lui donnant une structure telle que celle représentée sur les figures 2A et 2B. Sur la figure 2B, le conteneur en forme de sac désigné globalement par la référence 22 est constitué par une pellicule stratifiée comportant une couche de haut polymère 23, une couche métallique mince 24 disposée sur la couche de haut polymère 23 et une couche de haut polymère 25 recouvrant la couche métallique mince 24. La couche intérieure de haut polymère 23 peut être par exemple une couche de poly éthylène. Comme couche métallique intermédiaire 24, on peut utiliser par exemple une couche mince d'aluminium pouvant être appliquée sur la couche de polyéhyléne 23 par collage ou dépôt à la vapeur. La couche extérieure de haut polymère 25 peut être formee par une pellicule de "Nylon". La couche de"Nylon" 25 peut être appliquée sur la couche métallique mince 24 par tout moyen approprié, par exemple par collage. Un tube 26 de sortie de l'encre est introduit dans le conteneur en forme de sac 22 de la structure à trois couches décrite ci-dessus. On a comparé, du point de vue de la perméabilité aux gaz et à l'humidité et de la perte en poids (%) du contenu, le conteneur possédant la structure à trois couches représentée sur la figure 2B et un conteneur possédant une structure à deux couches comportant uniquement des couches de haut polymère. On a mesure la perte de poids après avoir laissé les conteneurs remplis du liquide servant à l'encre gistrement séjourner pendant une durée de un mois à 600C. Le tableau ci-aprè reproduit les résultats. Le tableau ci après montre que le conteneur pla-t en forme de sac possédant une mince couche métallique déposée sur une pellicule de haut polymère présente une perméabilite nulle à l'humidité et une perméabilité nulle au gaz et présente également une perte de poids sensiblement nulle. Cela signifie que la composition du contenu (encre) situé dans le conteneur ne subit aucune variation, ce qui est un avantage par rapport au conteneur réalisé en un produit stratifié constitué uniquement par des couches de hauts polymères. Comme on le comprendra d'après ce qui précède, l'appareil d'enregistrement à jet d'encre selon la forme de réalisation ci-dessus de l'invention présente de nombreux avantages. Comme cela a été décrit précédemment, dans l'appa- reil d'enregistrement à jet d'encre selon la présente invention, la variation de la pression intérieure de la couche d'air dans le réservoir secondaire possédant une constitution fermée est absorbée par le réservoir principal possédant une structure en forme de sac souple et plat et qui est en liaison avec le réservoir secondaire pour délivrer l'encre à la tête d'enregistrement. En outre,la variation de pression intérieure dans le réservoir secondaire est également absorbée grâce au fait qu'une partie du réservoir secondaire possède une structure élastique.Etant donné que ce système d'alimentation d'encre est un système fermé, l'encre située à l'intérieur du réservoir secondaire est soumise en sens inverse à l'influence d'une variation de la pression, dans la mesure où la buse n'est pas soumise à la variation de pression à l'intérieur du réservoir secondaire. C'est pourquoi on peut éviter dans son ensemble toute influence nuisible sur la buse. Le dispositif d'alimentation d'encre selon la présente invention ne requiert aucun mécanisme de commande de la pression, ni aucun mecanisme de récupération de l'encre, à l'encontre d'une variation de la pression intérieure due à la couche d'air située dans le réservoir secondaire.De même, le dispositif selon l'invention n'est soumis à aucune influence nuisible due à une inclinaison même dans le cas d'une variation de la pression par suite de l'inclinaison, étant donné que le dispositif est un système fermé. Etant donné que le présent dispositif comporte un réservoir principal et un réservoir secondaire fermés, il peut réaliser une excellente impression sans que ne s'exerce aucune influence nuisible sur la tête d'enregistrement par suite de la variation de pression intérieure dans le réservoir secondaire, résultant d'une variation de température lors de son transport à l'extérieur, d'un choc lors de son transport et autres. TABLEAU Matériaux utilisés pour réaliser Perméabilité Perméabilité Perte le conteneur en forme de sac à l'humidité au gaz (O2) de poids g/m. 24 h cm /m.24h.-atm % Couche intérieure Couche extérieure Polyéthylène "Nylon" 9 ~ 10 50 ~ 70 19,0 Couche Couche Couche intermédiaire intérieure 23 extérieure 25 24 0 0 0,007 Polyéthylène Aluminium "Nylon" REVENDICATIONS 1. Dispositif d'alimentation d'encre, caractérisé en ce qu'il comporte un réservoir secondaire (4) destiné à délivrer l'encre à une tête d'enregistrement à jet-d'encre (1) et un réservoir principal (7 ; 22) destiné à délivrer l'encre au réservoir secondaire (4) par l'intermédiaire d'un tube de raccordement (6), le réservoir principal (7 ; 22) ayant une constitution souple, plate et analogue à un sac pour absorber une variation de pression produite à l'inte- rieur du réservoir secondaire (4). 2. Dispositif d'alimentation d'encre selon la revendication 1, caractérisé en ce que le réservoir secondaire (4) et le réservoir principal (7) constituent un système fermé. 3. Dispositif d'alimentation d'encre selon la revendication 1, caractérisé en ce que le réservoir secondaire (4) ainsi que la tete d'enregistrement (1) sont montés sur un chariot (3) déplaçable selon un mouvement de va-et-vient. 4. Dispositif d'alimentation d'encre selon la revendication 1, caractérisé en ce que le réservoir principal (7) peut être détache du tube de raccordement (6). 5. Dispositif d'alimentation d'encre selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'ensemble du réservoir secondaire (4) ou une partie de ce dernier peut se déformer élastiquement. 6. Dispositif d'alimentation d'encre selon la revendication 1, caractérisé en ce que le réservoir principal (7 ; 22) est constitué par des pellicules de haut polymère (23, 25). 7. Dispositif d'alimentation d'encre selon la revendication 6, caractérise en ce que la pellicule de haut polymère (22) est constituée par une pellicule stratifiée. 8. Dispositif d'alimentation d'encre selon la revendication 7, caractérisé en ce que la pellicule stratifiée (22) comporte une couche métallique (24) qui ne constitue pas la couche intérieure (23).