Brevet FR2493736A1 — publié le 19820514

"Procédé et dispositif pour fabriquer une plaque à tuyè- res pour imprimantes opérant par jet d'encre" L'invention concerne un procédé pour la fabri- cation d'une plaque à tuyères pour imprimantes opérant par jet d'encre, ce procédé faisant appel à une opération combinée de pressage et d'emboutissage utilisant comme moule de pressage un coussin en matière synthétique. L'invention concerne également un dispositif permettant la mise en oeuvre de ce procédé. Pour obtenir des gouttes d'encre distinctes, la tête imprimante opérant par jet d'encre est générale- ment munie d'une plaque à tuyères, celle-ci comportant au moins une tuyère. Le diamètre de cette ou de ces tuyè- res est très petit et égal à environ 50 microns. Au fur et à mesure qu'on se rapproche du côté d'admission de liquide, la section transversale de la tuyère augmente avec une symétrie de révolution et suivant une fonction exponentielle pour facilier de la sorte l'admission de l'encre. Du côté o les gouttes d'encre sortent, la tuyè- re doit avoir une surface lisse et des arêtes aigues. Une telle tuyère tubulaire est connue de la demande de brevet allemand n0 15 11 397. Il appartient à la technique connue de réaliser de telles plaques à tuyères par érosion, étincelage, forage ou décapage. Comme les dimensions des tuyères se situent dans la plage des microns, ces procédés connus ne permet- tant pas de réaliser la précision requise. Ou bien les parois intérieures de la tuyère sont trop rugueuses ou bien l'ouverture d'écoulement d'encre ne présente pas des arêtes suffisamment aigues. Egalement le fait de pratiquer un procédé de poinçonnage pur ne conduit pas au dimensionnement voulu, étant donné le risque de la fissuration de l'ouverture d'écoulement d'encre de la tuyère. L'invention a pour but de procurer un procédé et un dispositif pour la fabrication de ce genre de pla- ques à tuyères, procédé grâce auquel ces tuyères présen- tent des arêtes à acuité désirée dans la zone d'écoule- ment d'encre qui en outre se situe exactement de façon concentrique audessus de la région environnante de la plaque. A cette occasion, on part de la considération qu'en travaillant la tôle, il est connu d'incurver ou de déformer des plaques à l'aide de coussins en caoutchouc souple: voir par exemple le livre de Oehler. intitulé "Biegen unter Pressen, AbIcantpressen, Abkantmaschinen, Walzenrundbiegemaschinen, Prozilt. ialzmaschirnen", pages 159 à 163, édité en 1963. Le but visé par l'invention est atteint du fait que, sous l'action d'un poinçon de pressage et d'em- boutissage ayant les dimensions internes de la tuyère, la plaque à tuyère est en premier lieu forcée à travers une bague de traction en acier de ressort et est ensuite, l'opération continuant, emboutie dans un bloc enx matière synthétique élastique dure servant de coussinet de filiè- re. A cette occasion, au cours du pressage, la bague de traction également est pressée dans une certaine mesure dans le bloc en matière synthétique. Le procédé conforme à l'invention a l'avantage que grâce à la combinaison d'un pressage et d'un emboutis- sage, on obtient d'une part la formation en saillie de la tuyère et d'autre part une ouverture de tuyère sans bavures et à paroi interne de précision, bien que les dimensions de la tuyère soient très petites. Le dispositif conforme à l'invention et permet- tant la mise en oeuvre du procédé en question a comme particularité que le poinçon de pressage et d'emboutissage ayant les dimensions internes de la tuyère est poli et présente une dureté homogène, et que la bague de traction en acier de ressort a la forme d'unrubanélestique reposant sur le bloc en matière synthétique élastique dure. De plus, le bloc en matière synthétique dure dont l'épaisseur est de préférence égale à 2 mm, repose sur un fond dur, par exemple en acier. Comme matière synthétique, on uti- lise avantageusement le polyoxyméthylène. Pour obtenir l'étirage convenable du matériau constituant la plaque à tuyère(s), il est avantageux lors- que par polissage, toutes les zones du poinçon et de la bague de traction, soumises à la pression de pressage et d'estampage sont rendues exemptes de gorges. La description suivante, en regard des dessins annexés,le tout donné à titre d'exemple, fera bien compren- dre comment l'invention peut être réalisée. La figure 1 montre un dispositif permettant la mise en oeuvre du procédé conforme à l'invention. La figure 2 montre le dispositif selon la figu- re 1 au cours du pressage. La figure 3 montre le dispositif de la figure 1 après l'emboutissage. Dans un support 4, une plaque de pression 1 portant le poinçon de pressage et d'emboutissage 2 est montée de façon à pouvoir être déplacée. Lorsqu'une pres- sion P est exercée sur ladite plaque 1, ledit support 4 est déplacé simultanément dans le sens de la flèche P jusqu'au point o le côté inférieur du support 4 repose sur la plaque à tuyère 5. Lorsque la pression continue, le poinçon 2 passe dans l'ouverture 3 du support 4. La plaque 5 dans lequel on désire former la tuyère repose sur un ruban élastique 6 qui à son tour repose sur un bloc en matière synthétique 7. Le ruban élastique 6 a une bague de traction 9 dont les zones de bord 12 sont polies de façon à être exemptes de gorges. Le bloc en matière synthétique 7 dont la section transversale peut être circulaire ou rectangulaire, repose dans une ouverture de l'enclume 8, de préférence en acier ou en fonte. Le bloc en matière synthétique 7 se trouve à l'intérieur de l'enclume 8 de manière à pouvoir être déplacé dans l'enclume après le pressage et l'emboutissage et être remplacé ainsi par un autre bloc en matière synthé- tique. La forme du poinçon 2 est adaptée à la forme 2493?36 qui à l'avance a été déterminée pour la tuyère; la surfa- ce du poinçon est sans gorges et sa dureté est la même partout. Cette dureté s'obtient par exemple par un bain salin. Dans l'exemple envisagé, le diamètre de la partie antérieure du poinçon 2 est égal à 50 microns. L'ouverture de la bague de traction 9 dépend principalement de la longueur définie d'avance du canal de tuyère. Comme plaque 5, on a choisi une plaque en nickel dont l'épaisseur est comprise entre 0,2 mm et 0,3 mm. L'épaisseur du ruban élastique 6 est égale à 0,1 mm. La hauteur du bloc en matière synthétique 7 est égale à environ 2 mm et est fonction du module d'élas- ticité de la matière synthétique utilisée. Tandis que sur la figure 1-est illustrée la si- tuation avant le pressage et l'emboutissage, la figure 2 de son côté illustre le pressage. Le poinçon 2, en forme de trompette, a-pénétré par sa partie antérieure dans la plaque 5 et a à cette occasion, déjà obligé la plaque 5 à pénétrer dans la bague de traction 9. Lorsque la pression P exercée sur le poinçon 2 est augmentée davan- tage, c'est l'emboutissage proprement dit qui commence,opé- ration lors de laquelle la plaque 5 est forcée davantage dans la zone du poinçon 2. De ce fait, cette partie de la plaque 5 pénèti'e dans le bloc en matière synthétique. Simultanément, en conséquence de la pression élevée, la bague de traction 9 est incurvée dans une certaine mesure, ce que montre la figure 3. Cette incurvation est réversi- ble, ce qui permet d'utiliser plusieurs fois le ruban élastique 6. La partie 11 emboutie hors de la plaque 5 est pressée dans le bloc en matière synthétique 7 sous l'influence de la force exercée sur le poinçon 2. Après l'emboutissage et le retour du poinçon 2 et du support 4, le bloc en matière synthétique 7 avec la partie 11 est déplacé dans l'enclume 8 pour être remplacé ainsi par un nouveau bloc en matière synthétique. Par l'emploi du ruban élastique 6, on obtient que la surélévation 10 de la tuyère terminée est concentri- 24937a5 que à l'ouverture de tuyère. Grâce au bloc en matière synthétique élastique dure 7, on obtient une ouverture de tuyère exempte de bavures. Les propriétés mécaniques et physiques des tpyères à encre obtenues par ce procédé de pressage et d'emboutissage sont excellentes. Dans le cas ou il s'agit de façonner plusieurs tuyères dans la plaque 5, le fait de déplacer latéralement la partie du dispositif située. en bas sur la figure 1 permet à un même poinçon 2 de façon- ner les tuyères désirées. Toutefois, il est possible également de travailler une plaque simultanément à l'aide de plusieurs poinçons adjacents 2. Dans ce cas, un dépla- cement de la plaque n'est pas nécessaires étant donné que toutes les ouvertures de tuyère s'obtiennent simulta- nément et non pas l'une à la suite de l'autre. REVENDI CATIONS 1. Procédé pour la fabrication deune plaque à tuyères pour imprimantes opérant par jet d'encre, ce procédé faisant appel à une opération combinée de pressage et d'emboutissage utilisant commre moule de pressage un cous- sin en matière synthétique, caractérisé en ce que sous l'action d'un poinçon de pressage et dvemboutissage (2) ayant les dimensions internes de la tuyère, une plaque à tuyère (5) est en premier lieu forcée à travers une bague de traction (9) en acier de ressort et est ensuite, l'opération continuant, emboutie dans un bloc (7) en mae tière synthétique élastique dure servant de coussinet de filière. Procédé selon la revendication 1, caracté- risé en ce qu'au cours du pressage, la bague de traction (9) est pressée dans une certaine mesure dans le bloc en matière synthétique (7). 3. Dispositif pour la mise en oeuvre du procé- dé selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le poinçon de pressage et d'emboutissage (2) ayant les dimensions internes de la tuyère est poli et présente une dureté homogène, et que-la-bague de traction (9) en acier de ressort fait partie dUn ruban élastique-(6) reposant sur le bloc (7) en matfère synthétique élastique dure. 4. Dispositif selon la revendication 3, carac- térisé en ce que le bloc en matière synthétique (7) repose sur un fond dur (8). 5. Dispositif selon les revendications 3 et 4, caractérisé en ce que l'épaisseur du bloc en matière synthétique (7) est égale à environ 2 mm. 6. Dispositif selon les revendications 3, 4 et 5, caractérisé en ce que le bloc en matière synthéti- que (7) est en polyoxyméthylène. 7. Dispositif selon la revendication 3, carac- térisé en ce que par polissage, les zones (12) de la bague de traction (9) soumises à la pression du poinçon (2), sont rendues exemptes de gorges.