Brevet FR2550996A1 — publié le 19850301

La présente invention concerne l'alimentation en encre des mécanismes alternatifs d'impression a grande vitesse Plus précisément, elle concerne une nouvelle technique de recyclage d'encre liquide ou sous forme de mousse, chassée du réservoir transmettant l'encre à l'imprimante à grande vitesse. La plupart des imprimantes à grande vitesse actuellement utilisées utilisent de l'encre comme moyen d'impression Comme l'utilisation de ruban encreur présente 10 des inconvénients importants, l'application d'encre liquide directement à l'interface du dispositif d'impression et du support est devenue très courante Ce procédé met en oeuvre de préférence un réservoir d'encre ayant une capacité importante afin que l'intervalle compris entre 15 les remplacements des récipients ou les remplissages du résevoir soit important Dans de tels mécanismes d'impression sans ruban, l'encre est transmise du réservoir à des fils métalliques d'impression par l'intermédiaire d'une "mèche" qui met en oeuvre un effet capillaire. 20 Les brevets des Etats-Unis d'Amérique n 4353654 et 4400102 décrivent des dispositifs comportant de tels réservoirs d'encre. Le réservoir est habituellement fixé mécaniquement au mécanisme d'impression si bien que tout mouvement 25 du chariot placé au- dessous provoque un secouage de l'encre dans le réservoir et des fuites par les dispositifs évents qui peuvent être présents Le mouvement essentiellement responsable du secouage de l'encre est le déplacement alternatif du chariot effectué lors d'une impression 30 par l'appareil Ce mouvement provoque aussi la formation de bulles à la surface de l'encre et, lors du mouvement du mécanisme d'impression, des bulles forment une mousse passant par les dispositifs évents du réservoir, surtout lorsqu'une quantité importante d'encre reste dans le 35 réservoir L'élimination des dispositifs évents ne résout pas le problème car ceux- ci sont nécessaires à une circulation convenable de l'encre du réservoir au dispositif d'impression La perte résultante d'encre empêche aussi l'enlèvement du réservoir car, comme l'encre recouvre celui-ci, il est difficile de le saisir fermement En conséquence, le remplacement de la réserve d'encre ou le 5 remplissage du réservoir constitue une opération fastidieuse et longue. On a déjà tenté de resoudre les problèmes posés par le secouage de l'encre à l'aide de déflecteurs placés dans le réservoir et destinés à réduire au minimum les 10 pertes d'encre liquide et sous formede mousse Ces déflecteurs ont pour rôle de réduire au minimum le déplacement de l'encre dans le réservoir Cette réduction du déplacement de l'encre est destinée à réduire le secouage et la formation de mousse Cependant, ces réflecteurs 15 n'empêchent pas à 100 % ce secouage ou cette formation de mousse et des pertes d'encre existent toujours En outre, on a essayé de résoudre ce problème en ne remplissant pas complètement le réservoir d'encre, mais le volume du récipient n'est pas alors utilisé au maximum si bien 20 qu'un remplacement ou un nouveau remplissage doit être effectué plus fréquemment. L'invention concerne l'utilisation d'un mécanisme contenant de l'encre liquide avec un mécanisme alternatif d'imprimante, sans que l'encre liquide ou sous forme 25 de mousse soit perdue par un trou évent. Elle concerne aussi le remplissage d'un réservoir à son niveau maximal sans perte d'encre due au déplacement alternatif du mécanisme d'impression si bien que l'intervalle qui s'écoule entre deux remplissages peut être 30 optimal. Elle concerne aussi le maintien du réservoir sous forme propre afin que sa manutention soit facile lors des opérations de rechargement et de remplissage. L'invention permet un remplissage complet du 35 réservoir d'encre, par utilisation du volume maximal du récipient et en évitant simultanément l'expulsion d'encre sous forme liquide ou de mousse par recirculation de l'encre chassée vers le réservoir, si bien que les salissures dues à l'encre et les pertes d'encre des réservoirs connus sont évitées L'invention met en oeuvre une cavité formée à la partie supérieure du réservoir et 5 ayant une ouverture en forme de "larme", délimitée avec un fond incliné et deux tubes partant de la cavité et rejoignant le réservoir Le premier, un tube capillaire, partant d'un point qui se trouve au milieu du fond de l'ouverture en forme de "larme", rejoint le haut du réser10 voir et forme un conduit de liquide ou de mousse chassé du réservoir à la suite du mouvement alternatif du mécanisme d'impression auquel est fixé le réservoir L'ouverture en forme de "larme" est inclinée vers un second tube de recirculation partant du fond de la cavité et disposé 15 sur les trois quarts de la distance en direction du fond du réservoir. L'orifice original en forme de larme, et les tubes associés, empêchent la migration du liquide ou de la mousse d'encre vers le haut vers le petit trou 20 évent formé à la partie supérieure de la cavité et favorisent la mise de la mousse sous forme d'un liquide et son retour dans le réservoir par le tube de recirculation. L'encre liquide s'écoule le long du fond incliné de la cavité sous l'action des forces de pesanteur, du tube 25 capillaire vers le tube de recirculation et dans le réservoir Le dispositif évent placé au-dessus de la cavité est formé par perforation d'une mince membrane d'étanchéité juste avant utilisation du réservoir sur le mécanisme d'impression. Le mécanisme perfectionné d'évacuation d'air et de recyclage d'encre est de préférence utilisé avec des déflecteurs placés dans le réservoir et atténuant le mouvement de l'encre lors du déplacement alternatif du mécanisme d'impression. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront mieux de la description qui va suivre, faite en référence au dessin annexé sur lequel: la figure 1 est une perspective d'un récipient d'alimentation en encre ayant un mécanisme évent perfectionné à recirculation; la figure 2 est une vue en plan du récipient de la figure 1; la figure 3 est une coupe du récipient de la figure 2 suivant la ligne A-A; la figure 4 est une coupe du récipient de la figure 2 suivant la ligne B-B; et la figure 5 est une perspective de la membrane de fermeture avec le trou évent. Sur les diverses figures, les références identiques désignent des éléments analogues. Le mécanisme évent à recirculation selon l'inven15 tion est représenté sur la figure 1 monté sur un récipient d'encre Dans un mode de réalisation préféré, l'appareil combiné formant évent et dispositif de recirculation est déployé au-dessus du réservoir 36 d'encre dans une partie rectangulaire surélevée 20 qui est solidaire du 20 récipient 10 Cette partie surélevée est orientée suivant un axe 15 qui est perpendiculaire à la direction de déplacement du mécanisme d'impression placé au-dessous et sur lequel le récipient 10 est monté La partie surélevée 20 contient une cavité 30 ayant un fond incliné 32 dont 25 la pente est dans la direction de l'axe 15 Le réservoir d'encre contient aussi une ouverture 44 qui loge la mèche (non représentée) qui transmet l'encre du réservoir 36. Les figures 2 et 3 représentent un tube capillaire 34 solidaire du récipient 10 et placé de la partie 30 supérieure du réservoir 36 d'encre au fond 32 de la cavité. Le tube capillaire 34 est de préférence à mi-chemin dans la cavité, le long de l'axe 15 Un tube 38 de recirculation est aussi solidaire du récipient 10, dans la partie la plus basse de la cavité 30, et pénètre dans le réservoir 35 36, de préférence aux trois quarts de -la distance le long du fond La cavité 30 a une forme de larme en plan, car elle a une plus grande largeur dans la partie basse dans laquelle le tube 38 de recirculation aboutit, que dans la partie haute. Dans le mode de réalisation préféré représente sur la figure 4, le tube 38 de recirculation est entouré 5 par des cloisons 40 et 42 placées dans le réservoir 36 afin que la perte d'encre par expulsion de liquide par les tubes 34 et 38 ou par perte de mousse formée lors du secouage et par migration dans les tubes 34 et 38, soit minimale Le tube 38 est placé aux trois quarts 10 de la hauteur du réservoir 36 afin que les pertes d'encre liquide par secouage et par migration de mousse soient minimales Lorsque le volume d'encre présent dans le réservoir diminue en cours d'utilisation, les problèmes de secouage et de formation de bulles ont moins d'impor15 tance si bien qu'il suffit que le tube 38 soit disposé sur une partie seulement de la hauteur du réservoir 36. Dans un premier mode de réalisation, le fond 32 a une inclinaison de 30 à 31 par rapport à un plan horizontal Le tube capillaire 34 a de préférence une 20 forme tronconique correspondant à un demi degré, par rapport à un plan horizontal, son diamètre supérieur étant de 2,4 mm à son extrémité au fond 32 et étant légèrement plus grand à l'extrémité inférieure Ces diamètres sont choisis plus précisément afin que le mouvement de la 25 mousse d'encre dans le capillaire vers le fond de la cavité 30 soit facilité, la condensation de la mousse en encre liquide étant ainsi favorisée La conicité est destinée à décourager la remontée d'encre liquide dans le tube 34 Les conicités des tubes 34 et 38 sont aussi 30 destinées à favoriser la migration de l'encre liquide vers le bas et son expulsion par les parties inférieures des tubes, et elle est aussi destinée à décourager la migration de la mousse vers le haut à l'intérieur des tubes Le tube 38 de recirculation est lui aussi de préférence 35 tronconique, avec un diamètre d'environ 3,2 mm dans sa partie terminale au niveau du fond 32 et de 3,8 mm à l'extrémité inférieure. Dans un mode de réalisation avantageux, le tube capillaire 34 a un diamètre supérieur égal à la largeur de la cavité 30 à l'endroit o il débouche au fond 32 si bien que la formation de gouttelettes, à partir des bulles d'encre qui remontent par effet capillaire dans le tube 5 34, est facilitée, et l'encre liquide résultante s'écoule alors facilement vers le tube 38 et dans le réservoir 36. De même, le diamètre supérieur du tube 38 est égal à la largeur de la cavité 30 au point de terminaison au niveau du fond 32 La cavité 30, à son extrémité basse, 10 a une surface semi-circulaire dont le diamètre est égal au diamètre supérieur du tube 38 si bien que l'évacuation par le tube 38 de l'encre liquide collectée dans la cavité est favorisée. Lors du fonctionnement, un récipient selon l'in15 vention, rempli d'encre, est placé en position convenable dans l'imprimante L'encre du récipient 10 occupe pratiquement tout le volume du réservoir 36 et atteint pratiquement la partie supérieure de celui-ci Lorsque le mécanisme d'impression se déplace en translation, l'encre 20 est secouée et peut être chassée sous forme liquide par le tube 34 ou le tube 38 jusqu'au fond 32 Etant donné l'inclinaison de ce fond, cette encre a tendance à revenir dans le tube 34 ou 38 vers le réservoir 36 sans passer à l'extérieur du récipient 10 L'encre sous forme de mousse 25 formée par déplacement alternatif du mécanisme d'impression a tendance à monter par le tube capillaire 34, du fait de son diamètre choisi spécialement, et du fait qu'il débouche dans le réservoir 36, et elle parvient au fond de la cavité 30 Etant donné la forme de larme et 30 l'inclinaison du fond 32, la mousse a tendance à former du liquide et à revenir par le tube 38, lors du déplacement du mécanisme sur lequel est monté le récipicnt li. Le tube 38 de recirculation est entouré par des déflecteurs 40 et 42, disposés suivant l'axe 15, 35 c'est-à-dire perpendiculairement à la direction de déplacement du récipient 10, et l'extrémité inférieure 38 se trouve au-dessous du niveau de l'encre lorsque le réservoir 36 est plus qu'aux trois quarts plein L'extrémité inférieure du tube 38 est donc exposée à une petite proportion seulement de l'encre secouée et projetée par rapport au reste du réservoir 36 En outre, l'encre res5 tante n'est pas aussi agitée que l'encre d'une bouteille remplie étant donné l'atténuation assurée par les déflecteurs 40 et 42 De plus, lorsque le niveau de l'encre se trouve au-dessus de l'extrémité inférieure du tube 38, seule la quantité d'encre qui se trouve réellement dans 10 le tube 38 peut former de l'encre liquide ou sous forme de mousse qui peut être chassée vers le haut par le tube 38 Lorsque le niveau de l'encre se trouve au-dessous de l'extrémité inférieure du tube 38, seul le quart de la quantité d'encre d'origine reste dans le réservoir 36 15 et la possibilité de l'encre sous forme de liquide ou de mousse à être chassée diminue beaucoup. Comme l'indique la figure 5 et bien que cela soit supprimé des autres figures par raison de clarté, la partie surélevée 20 a de préférence une membrane adhésive 20 50 qui ferme le récipient 10 après fabrication et remplissage Lorsque le récipient 10 est fixé sur le mécanisme d'impression, la membrane 50 est perforée, de préférence à un emplacement 52, afin qu'un trou évent 54 soit disposé près du sommet de l'ouverture en forme de larme La mem25 brane 50 reste sur le récipient 10 pendant toute la durée d'utilisation de la réserve d'encre. Lorsque le réservoir 36 est plein, le tube 38 est aussi plein Le tube 34 constitue un dispositif évent pour la cavité 30 Lorsque les bulles d'encre parviennent 30 dans la cavité 30 par l'intermédiaire du tube 34, pendant le fonctionnement du chariot, l'encre du tube 36 est projetée dans la cavité 30 et provoque la mise de la mousse (bulles) sous forme liquide, tout en envoyant l'encre vers le réservoir 36 par l'intermédiaire du tube 38 La 35 patte 50 d'étanchéité est évidemment perforée lorsque le récipient est mis en fonctionnement Ce cycle se poursuit jusqu'à ce que le niveau d'encre ait une hauteur telle que l'évacuation d'air n'a plus d'efficacité. Il est bien entendu que l'invention n'a été décrite et représentée qu'à titre d'exemples préférentiels et qu'on pourra apporter toute équivalence technique dans ses éléments constitutifs sans pour autant sortir de son cadre. REVENDICATIONS 1 Récipient d'encre destiné à etre monté sur un chariot mobile afin qu'il transmette de l'encre liquide à un organe d'impression, ledit récipient comprenant 5 un réservoir d'encre et étant caractérisé en ce qu'il comporte: une cavité ( 30) formée au-dessus du réservoir et comprenant une partie supérieure ayant un orifice évent ( 54) et un fond incliné ( 32), la cavité retenant 10 de l'encre qui est chassée du réservoir, un dispositif capillaire ( 34) destiné à transporter le courant d'encre liquide ou de mousse d'encre expulsée vers la cavité ( 30), et un dispositif ( 38) destiné à renvoyer l'encre 15 collectée et condensée de la cavité vers le réservoir, si bien que la cavité assure la condensation et la collecte de l'encre liquide ou sous forme de mousse, expulsée du réservoir et la renvoie dans le réservoir. 2 Récipient selon la revendication 1, caracté20 risé en ce que le dispositif capillaire ( 34) est un organe tubulaire allongé ayant une première extrémité aboutissant dans le réservoir ( 36) et une seconde extrémité aboutissant au fond incliné ( 32), et le dispositif de recirculation ( 38) est un organe 25 tubulaire allongé dont une première extrémité dépasse dans le réservoir d'encre ( 36) et dont une seconde extrémité aboutit au fond incliné ( 32), en position basse par rapport à l'extrémité de l'organe capillaire ( 34). 3 Récipient selon la revendication 2, caractérisé 30 en ce que le fond ( 32) de la cavité est incliné en direction transversale à la direction de déplacement. 4 Récipient selon la revendication i, calacterisé en ce que la cavité ( 30) comporte: deux parois latérales sensiblement identiques, 35 disposées pratiquement dans la direction d'inclinaison, une troisième paroi latérale sensiblement concave qui, avec les parois latérales identiques, forme un sommet pratiquement en U se trouvant a l'extremite superieure du fond incliné de la cavité, et une quatrième paroi latérale sensiblement concave qui, avec les parois latérales identiques, forme un sommet 5 sensiblement en U disposé à l'extrémité basse de la paroi inclinée de la cavité, les parois latérales coopérant avec le fond incliné ( 32) afin que l'encre liquide et sous forme de mousse qui est chassée du réservoir soit repoussee vers 10 le dispositif de recirculation ( 38). Récipient selon la revendication 2, caractérisé en ce que la cavité ( 30) comporte: deux parois latérales sensiblement identiques, disposées pratiquement dans la direction d'inclinaison, 15 une troisième paroi latérale sensiblement concave qui, avec les parois latérales identiques, forme un sommet pratiquement en U se trouvant à l'extrémité supérieure du fond incliné de la cavité, et une quatrième paroi latérale sensiblement concave 20 qui, avec les parois latérales identiques, forme un sommet sensiblement en U disposé à l'extrémité basse de la paroi inclinée de la cavité, les parois latérales coopérant avec le fond incliné ( 32) afin que l'encre liquide et sous forme de mousse 25 qui est chassée du réservoir soit repoussée vers le dispositif de recirculation ( 38). 6 Récipient selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'orifice évent ( 52) est adjacent au sommet supérieur. 7 Récipient selon la revendication 1, caractérisé en ce que le fond incliné ( 32) fait un angle d'environ à 31 avec le plan horizontal. 8 Récipient selon la revendication 5, caractérise en ce que l'organe capillaire allongé ( 34) est disposé 35 de manière que son axe soit sensiblement vertical, le diamètre de la section de la première extrémité étant légèrement supérieur à celui de la seconde extrémité 1 1 si bien que la migration vers le haut de l'encre liquide chassée est défavorisée et la mise à l'état liquide de la mousse chassée est favorisée. 9 Récipient selon la revendication 2, caractérisé 5 en ce que l'organe allongé de recirculation ( 38) est disposé de manière que son axe soit sensiblement vertical, le diamètre de la section de la première extrémité étant supérieur à celui de la seconde extrémité si bien que la migration vers le haut de l'encre liquide expulsée est 10 défavorisée et la mise à l'état liquide de la mousse expulsée est favorisée. Récipient selon la revendication 2, caractérisé en ce que la premièreextrémité de l'organe de recirculation ( 34) pénètre dans le réservoir à peu près aux 15 trois quarts de la hauteur au-dessous de la surface de l'encre lorsque le réservoir ( 36) est plein, si bien que la surface d'encre liquide à laquelle l'organe de recirculation est exposé à l'intérieur du réservoir est limitée et la formation de la mousse et l'expulsion d'encre 20 liquide sont défavorisées par ledit organe. 11 Récipient selon la revendication 8, caractérisé en ce que la quatrième paroi latérale concave est sensiblement circulaire, son rayon interne étant sensiblement égal à celui de la seconde extrémité de l'organe 25 de recirculation ( 38) et étant alignée concentriquement par rapport à cet organe si bien que la surface concave sensiblement circulaire de la quatrième paroi latérale forme un prolongement régulier de l'organe de recirculation et permet le renvoi de l'encre collectée et condensée 30 dans l'organe de recirculation ( 38). 12 Récipient selon la revendication 5, caractérisé en ce que les parois latérales identiques de la cavité sont des surfaces planes tangentes à l'ellipse formée par l'embouchure de la seconde extrémité de l'organe 35 capillaire ( 34) au niveau de la paroi inclinée, si bien que l'encre liquide et la mousse expulsées sont renvoyées vers l'organe de recirculation ( 38) et la collecte et la condensation du l-iquide expulsé ou de la mousse sont favorisées. 13 Récipient selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte une mince membrane ( 50) recou5 vrant la partie supérieure de la cavité. 14 Récipient selon la revendication 12, caractérisé en ce que l'orifice évent ( 52) est formé par perforation de la membrane. Récipient selon la revendication 1, caracté10 risé en ce qu'il comprend en outre plusieurs cloisons ( 40, 42) solidaires de la surface interne du réservoir ( 36) et pénétrant dans l'encre placée dans le réservoir afin qu'elles atténuent le seco age et la projection d'encre lors du déplacement alternatif du récipient pendant l'im15 pression. 16 Récipient selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comprend en outre plusieurs cloisons ( 40, 42) solidaires de la surface interne du réservoir ( 36) et pénétrant dans l'encre placée dans le réservoir afin 20 qu'elles atténuent le secouage et la projection d'encre lors du déplacement alternatif du récipient pendant l'impression. 17 Récipient selon la revendication 16, caractérisé en ce que les déflecteurs ( 40, 42) sont de minces 25 organes allongés dont la largeur est un multiple élevé de l'épaisseur et formant des grandes surfaces opposées disposées transversalement à la direction de déplacement du récipient, les déflecteurs ( 40, 42) étant disposés dans le réservoir ( 36) a proximité de l'organe de recircu30 lation ( 38) de manière que, avec des parties de parois latérales sensiblement parallèles à la direction de-déplacement du récipient, un volume auxiliaire sensiblement rectangulaire soit formé à l'intérieur du réservoir, la première extrémité de l'organe tubulaire allongé de 35 recirculation étant disposée dans ce volume auxiliaire et permettant la communication facile du fluide de celui-ci avec le réservoir en état de régime permanent mais empêchant la communication temporaire du fluide. 18 Dispositif formant une cavité, destiné à être utilisé avec un réservoir d'encre monté sur un organe mobile d'impression et transmettant de l'encre liquide 5 à celui-ci afin que la mousse ou l'encre liquide chassée du réservoir soit condensée, collectée et recyclée, ledit dispositif étant caractérisé en ce qu'il comprend: une partie supérieure ayant un orifice évent ( 52), un fond incliné ( 32), une entrée ( 34) destinée à transmettre l'encre expulsée sous forme liquide ou de mousse vers le fond incliné ( 32), une sortie ( 38) destinée au recyclage d'encre condensée et collectée vers le réservoir, et plusieurs parois latérales délimitant en coupe une configuration en forme de larme, si bien que l'orifice évent ( 52), le fond incliné ( 32) et les parois latérales coop Srent et provoquent la condensation et la collecte de l'encre sous forme 20 liquide ou de mousse sur le fond incliné afin que l'encre soit renvoyée par l'action des forces de pesanteur vers la sortie puis vers le réservoir. 19 Dispositif selon la revendication 18, caractérisé en ce que l'entrée ( 34) est un orifice débouchant 25 dans le fond incliné, et la sortie ( 38) est un orifice formé dans le fond incliné, en position plus basse que l'entrée, afin qu'elle reçoive l'encre liquide ou sous forme de mousse qui a été collectée et condensée. 20 Dispositif selon la revendication 19, caractérisé en ce que le fond incliné ( 32) de la cavité est incliné en direction transversale à ladite direction de déplacement du chariot, et les parois latérales de la cavité comprennent: deux parois latérales sensiblement identiques disposées dans la direction de l'inclinaison, une troisième paroi latérale sensiblement concave qui, avec les parois latérales identiques, forme un sommet sensiblement en U placé dans la partie supérieure du fond incliné, et une quatrième paroi latérale sensiblment concave 5 qui, avec les parois latérales identiques, forme un sommet sensiblement en U placé à la partie inférieure du fond incline, les parois latérales coopérant avec le fond incliné et provoquant ainsi la direction de l'encre qui 10 a été expulsée sous forme liquide ou de mousse vers la sortie ( 38). 21 Dispositif selon la revendication 19, caracterisé en ce que l'orifice évent ( 52) est adjacent au sommet placé à la partie supérieure du fond incliné. 22 Dispositif selon la revendication 20, caractérisé en ce que l'orifice de sortie ( 38) a une forme sensiblement circulaire en plan, et la quatrième paroi latérale concave est sensiblement circulaire, son rayon interne étant égal nominalement à celui de l'orifice de sortie, 20 cette paroi étant alignée concentriquement sur l'orifice de manière que la surface concave sensiblement circulaire de la quatrième paroi latérale prolonge régulièrement ladite sortie, l'encre collectée et condensée étant ainsi renvoyée par l'orifice de sortie. 23 Dispositif selon la revendication 20, caractérisé en ce que l'orifice d'entrée ( 34) a une forme sensiblement circulaire en plan, et les parois latérales identiques de la cavité sont des surfaces planes tangentes à l'orifice d'entrée, si bien que l'encre expulsée sous 30 forme liquide ou de mousse est dirigée vers l'orifice de sortie, et la collecte et la condensation de l'encre expulsée sous forme liquide ou de mousse sont favorisées. 24 Dispositif selon la revendication 18, caracterisé en ce qu'une partie supérieure de la cavité est 35 recouverte par une mince membrane ( 50). Dispositif selon la revendication 24, caractérisé en ce que l'orifice évent ( 52) est formé par perforation de ladite membrane.