FR2469284A1

FR2469284A1 - Movable ink jet printing head

Info

Publication number: FR2469284A1
Application number: FR8023786A
Authority: FR
Inventors: Fusao Iwagami; Hiroji Iwai
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1979-11-08
Filing date: 1980-11-07
Publication date: 1981-05-22
Also published as: DE3042122A1; JPS5669175A; JPS621833B2; DE3042122C2; FR2469284B1

Abstract

The movable printing head is for an ink spray or ink droplet printing appts. The head is mounted on a carriage (10) sliding on two parallel rails (12,14), so as to scan along the lines of printed text being formed. Wires (18) wrapped around pulleys may be used to move this carriage. The ink is sprayed under pressure from a nozzle (28) and passes between guidance electrodes (30). - The spray of ink droplets passes through an opening (32) in the housing, fitted with a collection cone (34). This catches the droplets not passing through the opening onto the paper (16). A separating wall (36) divides the centre of the head (10) into two chambers. Air entering the first chamber (38) through a hole (44) passes through a filter (46) and a blower (42) into the second chamber (40) containing the ink nozzle. It escapes via the opening (32) with the ink jet. DEAB- DE3042122 C The movable printing head is for an ink spray or ink droplet printing appts. The head is mounted on a carriage (10) sliding on two parallel rails (12,14), so as to scan along the lines of printed text being formed. Wires (18) wrapped around pulleys may be used to move this carriage. The ink is sprayed under pressure from a nozzle (28) and passes between guidance electrodes (30). - The spray of ink droplets passes through an opening (32) in the housing, fitted with a collection cone (34). This catches the droplets not passing through the opening onto the paper (16). A separating wall (36) divides the centre of the head (10) into two chambers. Air entering the first chamber (38) through a hole (44) passes through a filter (46) and a blower (42) into the second chamber (40) containing the ink nozzle. It escapes via the opening (32) with the ink jet.

Description

La présente invention se rapporte à une tête imprimante pour machine imprimante à jet d'encre. The present invention relates to a printer head for an inkjet printing machine.

Dans une machine imprimante à jet d'encre, les gouttelettes d'encre émises par une buse sont dirigées vers un papier enregistreur et frappent ce dernier. Il se forme fâcheusement un brouillard d'encre, qui se diffuse suivant diverses directions après que les gouttelettes d'encre ont frappé le papier enregistreur. Le brouillard d'encre ainsi produit å pour effet de diminuer la qualité de l'impression, en s'attachant au papier enregistreur et il nuit à la netteté de l'impression du fait qu'il se fixe, par exemple, à des défauts des électrodes. In an inkjet printing machine, the ink droplets emitted by a nozzle are directed towards a striking paper and strike it. An ink mist forms annoyingly, which diffuses in various directions after the ink droplets hit the recording paper. The ink mist thus produced has the effect of reducing the quality of the printing, by attaching to the recording paper and it affects the clarity of the printing by the fact that it fixes, for example, to defects. electrodes.

L'invention vise une tête imprimante pour machine imprimante à jet d'encre, assurant une impression propre et nette, cette tête imprimante présentant l'avantage de réduire le plus possible la formation de brouillards d'encre et de chasser les brouillards qui se sont inévitablement formés. The invention relates to a printer head for an inkjet printer machine, ensuring a clean and clear printing, this printer head having the advantage of reducing as much as possible the formation of ink mists and of eliminating the mists which have become inevitably trained.

A cette fin, et conformément à l'invention, un dispositif d'émission de gouttelettes d'encre est fixé dans un boîtier qui est entraîné de manière à se déplacer tout le long de la zone à imprimer. Ce dispositif d'émission de gouttelettes d'encre est logé dans ce boîtier de telle manière que son axe géométrique soit légèrement incliné vers la direction de déplacement de ce boîtier par rapport à la perpendiculaire à la direction de déplacement ou à la surface du papier enregistreur. Le courant de gouttelettes d'encre se trouve donc légèrement incliné par rapport à la perpendiculaire à la surface du papier enregistreur, ce qui présente l'avantage de réduire considérablement la formation d'un brouillard d'encre. Un mécanisme de ventilation est logé dans ce boîtier et il a pour rôle d'introduire de l'air ambiant par la partie avant de ce boîtier, à l'intérieur de celui-ci. Un filtre, logé sur le trajet du courant d'air provoqué par ce mécanisme de ventilation, a pour rôle de To this end, and in accordance with the invention, a device for emitting ink droplets is fixed in a housing which is driven so as to move along the area to be printed. This ink droplet emitting device is housed in this case in such a way that its geometric axis is slightly inclined towards the direction of movement of this case relative to the perpendicular to the direction of movement or to the surface of the recording paper. . The ink droplet stream is therefore slightly inclined relative to the perpendicular to the surface of the recording paper, which has the advantage of considerably reducing the formation of an ink mist. A ventilation mechanism is housed in this box and its role is to introduce ambient air through the front part of this box, inside of it. A filter, housed in the path of the air flow caused by this ventilation mechanism, has the role of

chasser le brouillard d'encre qui s'est diffusé dans l'air ambiant. dispelling the ink mist that has diffused into the ambient air.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre, faite en regard des dessins annexés et donnant, à titre explicatif mais nullement limitatif, une forme de réalisation. Other characteristics and advantages of the invention will emerge from the description which follows, given with reference to the appended drawings and giving, by way of explanation but in no way limiting, an embodiment.

Sur ces dessins,
La Figure 1 est une vue en perspective d'une forme possible de réalisation de la tête imprimante selon l'invention ;
La Figure 2 est une coupe schématique de cette tête imprimante ;
La Figure 3 est une vue éclatée, en perspective, de la tête imprimante représentée sur la Figure 1 i et
La Figure 4 est une vue en perspective du couvercle de cette tête imprimante. In these drawings,
Figure 1 is a perspective view of a possible embodiment of the printer head according to the invention;
Figure 2 is a schematic section of this printer head;
Figure 3 is an exploded perspective view of the printer head shown in Figure 1 i and
Figure 4 is a perspective view of the cover of this printer head.

Une tête imprimante 10 est montée, de manière à pouvoir coulisser, sur des axes parallèles 12 et 14 et elle est entraînée de manière à se déplacer d'un mouvement de vaet-vient le long d'un papier enregistreur 16, grâce à un fil métallique 18 qui passe sur des poulies extrêmes 20 et 22. A printer head 10 is mounted, so that it can slide, on parallel axes 12 and 14 and it is driven so as to move back and forth along a recording paper 16, by means of a wire metallic 18 which passes over extreme pulleys 20 and 22.

Cette tête imprimante 10 est fixée à un endroit convenable du fil métallique 18 et un moteur 24 d'entraînement est associé à la poulie 20. Un câble 26 est assujetti à la tête imprimante 10 et il a pour rôle d'envoyer de l'encre liquide et un signal de réglage dans un dispositif 28 d'émission de gouttelettes d'encre logé dans cette tête. Les gouttelettes d'encre ainsi émises par ce dispositif 28 sont déviées en fonction des charges électriques qu'elles recueillent en traversant un champ électrique puissant et constant, engendré par deux électrodes déviatrices 30. Les gouttelettes d'encre ainsi déviées sont dirigées vers le papier enregistreur 16 après avoir traversé une ouverture 32 pratiquée dans la paroi avant du boîtier de la tête imprimante 10. Les gouttelettes d'encre qui ne participent pas véritablement à l'impression ne sont pas déviées, mais elles sont dirigées vers une gouttière 34 pour être remises en circulation. Le dispositif 28 d'émission de gouttelettes This printer head 10 is fixed at a suitable location on the metal wire 18 and a drive motor 24 is associated with the pulley 20. A cable 26 is attached to the printer head 10 and its role is to send ink liquid and an adjustment signal in a device 28 for emitting ink droplets housed in this head. The ink droplets thus emitted by this device 28 are deflected as a function of the electric charges which they collect while crossing a powerful and constant electric field, generated by two deflecting electrodes 30. The ink droplets thus deflected are directed towards the paper recorder 16 after passing through an opening 32 made in the front wall of the casing of the printer head 10. The ink droplets which do not really participate in printing are not deflected, but they are directed towards a gutter 34 to be put back into circulation. The droplet emitting device 28

d'encre est installé dans la tête imprimante 10 de manière telle que le courant de gouttelettes d'encre fasse, avec la perpendiculaire au papier enregistreur 16, un angle e, comme représenté sur la Figure 2. ink is installed in the printer head 10 in such a way that the stream of ink droplets makes, with the perpendicular to the recording paper 16, an angle e, as shown in FIG. 2.

Une cloison 36, logée dans la tête imprimante 10, divise celle-ci en une première chambre 38 et une seconde chambre 40. Un dispositif de ventilation 42, logé dans la tête imprimante 10, a pour rôle d'introduire de l'air en provenance de la première chambre 38 et d'envoyer cet air vers la seconde chambre 40. Une ouverture extrême 44 est pratiquée dans la première chambre 38 et elle sert à introduire de l'air ambiant dans cette première chambre. Un élément filtrant 46, installé dans la première chambre 38, sert à chasser le brouillard d'encre présent dans l'air ambiant introduit, par l'ouverture extrême 44, dans la première chambre 38, à l'aide du dispositif de ventilation 42. A partition 36, housed in the printer head 10, divides it into a first chamber 38 and a second chamber 40. A ventilation device 42, housed in the printer head 10, has the role of introducing air into coming from the first chamber 38 and sending this air to the second chamber 40. An extreme opening 44 is made in the first chamber 38 and it serves to introduce ambient air into this first chamber. A filter element 46, installed in the first chamber 38, serves to expel the ink mist present in the ambient air introduced, through the extreme opening 44, into the first chamber 38, using the ventilation device 42 .

Le dispositif 28 d'émission de gouttelettes d'encre est logé dans la seconde chambre 40. Etant donné que ce dispositif 28 est incliné vers l'ouverture extrême 44, le brouillard d'encre provenant du papier enregistreur 16 est effectivement renvoyé dans la première chambre 38. Le courant d'air introduit dans la seconde chambre 40 en est chassé par l'ouverture 32. Par conséquent, le brouillard d'encre ne peut pas pénétrer dans la seconde chambre 40 par cette ouverture 32. Il n'y a donc aucun risque que le brouillard d'encre se fixe par exemple aux électrodes déviatrices 30. The device 28 for emitting ink droplets is housed in the second chamber 40. Since this device 28 is inclined towards the extreme opening 44, the ink mist coming from the recording paper 16 is effectively returned to the first chamber 38. The air stream introduced into the second chamber 40 is expelled therefrom through the opening 32. Consequently, the ink mist cannot enter the second chamber 40 through this opening 32. There is no therefore there is no risk that the ink mist becomes fixed for example to the deflecting electrodes 30.

Les Figures 3 et 4 représentent de façon détaillée la structure de la tête imprimante 10 selon l'invention. Figures 3 and 4 show in detail the structure of the printer head 10 according to the invention.

Cette tête imprimante est constituée par un boîtier 50 servant de couvercle, une base 52 et une paroi avant 54. This printer head consists of a housing 50 serving as a cover, a base 52 and a front wall 54.

Cette base 52 comprend un socle 56 destiné à porter le dispositif 28 d'émission de gouttelettes d'encre et une planche 28 qui supporte le circuit de réglage de la machine imprimante à jet d'encre. Ce socle 56 présente des saillies 60 et 62 auxquelles la paroi avant 54 est fixée au moyen de vis. Les éléments de support 64 et 66 sont fixés à ce socle 56 et ils ont pour rôle de maintenir le dispositif 28 d'émission de gouttelettes d'encre par l'intermédiaire d'un axe 68. This base 52 includes a base 56 intended to carry the device 28 for emitting ink droplets and a plate 28 which supports the adjustment circuit of the inkjet printing machine. This base 56 has projections 60 and 62 to which the front wall 54 is fixed by means of screws. The support elements 64 and 66 are fixed to this base 56 and their role is to maintain the device 28 for emitting ink droplets via a pin 68.

Le dispositif 28 émetteur de gouttelettes d'encre comprend une buse 70 servant à émettre des gouttelettes d'encre à une fréquence donnée et un tunnel de charge 72 servant à charger électriquement ces gouttelettes d'encre en fonction de l'information d'impression. Une électrode déviatrice inférieure 74 est fixée au dispositif 28 d'émission de gouttelettes d'encre. Une pièce coudée 76 est assujettie à ce dispositif d'émission 28 au moyen d'une vis 78 ; cette pièce coudée 76 supporte une électrode déviatrice supérieure 80. Le dispositif 28 d'émission de gouttelettes d'encre est assujetti à la base 52 par l'intermédiaire d'un axe 68 et d'une vis 82. Un ressort 84 est installé au-dessous du dispositif d'émission 28, ce qui permet de régler le sens du courant de gouttelettes d'encre à l'aide de la vis 82. The device 28 emitting ink droplets comprises a nozzle 70 used to emit ink droplets at a given frequency and a charging tunnel 72 used to electrically charge these ink droplets according to the printing information. A lower deflecting electrode 74 is fixed to the device 28 for emitting ink droplets. A bent piece 76 is subject to this emission device 28 by means of a screw 78; this bent piece 76 supports an upper deflecting electrode 80. The device 28 for emitting ink droplets is fixed to the base 52 by means of a pin 68 and a screw 82. A spring 84 is installed at the below the emission device 28, which makes it possible to adjust the direction of the ink droplet current using the screw 82.

Il est prévu des fils métalliques 85 et 86 pour appliquer une tension électrique élevée et constante entre l'électrode déviatrice supérieure 80 et l'électrode déviatrice inférieure 74. Un fil métallique conducteur 88, branché sur la buse 70, a pour rôle d'appliquer un signal de formation de gouttes et un signal de charge électrique, respectivement à un transducteur électro-mécanique logé dans la buse 70 et au tunnel de charge 72. Un conduit d'encre 90, relié à la buse 70, envoie de l'encre liquide dans la buse 70. Ce conduit d'encre 90 est relié à un raccord 92, ce dernier étant branché sur le câble 26 servant à introduire de l'encre liquide provenant d'un réservoir d'encre dans la buse 70. Les fils métalliques 85,86 et 88 communiquent également avec le câble 26. Ce dernier est relié à la planche 58 par l'intermédiaire d'un raccord 94. -
La paroi avant 54 présente une saillie 96, associée aux saillies 60 et 62, servant à la fixer au socle 56. Une ouverture 98 est pratiquée dans cette paroi avant 54 ; par cette ouverture, les gouttelettes d'encre déviées sont dirigées vers le papier enregistreur 16. La gouttière est fixée à la paroi avant 54 et elle a pour rôle de recueillir les gouttelettes d'encre qui n'ont pas participé véritablement à l'impression. L'encre liquide ainsi recueillie par cette gouttière est introduite dans une Metallic wires 85 and 86 are provided to apply a high and constant electrical voltage between the upper deflecting electrode 80 and the lower deflecting electrode 74. A conducting metal wire 88, connected to the nozzle 70, has the role of applying a drop formation signal and an electrical charge signal, respectively to an electro-mechanical transducer housed in the nozzle 70 and to the charge tunnel 72. An ink conduit 90, connected to the nozzle 70, sends ink liquid in the nozzle 70. This ink conduit 90 is connected to a connector 92, the latter being connected to the cable 26 serving to introduce liquid ink coming from an ink tank into the nozzle 70. The wires metallic 85,86 and 88 also communicate with the cable 26. The latter is connected to the board 58 by means of a fitting 94. -
The front wall 54 has a projection 96, associated with the projections 60 and 62, serving to fix it to the base 56. An opening 98 is made in this front wall 54; through this opening, the deflected ink droplets are directed towards the recording paper 16. The gutter is fixed to the front wall 54 and its role is to collect the ink droplets which have not really participated in the printing . The liquid ink thus collected by this gutter is introduced into a

rainure 100 et elle est renvoyée dans le réservoir d'encre par un conduit 102 et par le câble 26. Une entaille 104 est pratiquée dans la paroi avant 54 pour permettre à l'air d'entrer. groove 100 and it is returned to the ink tank by a conduit 102 and by the cable 26. A notch 104 is made in the front wall 54 to allow air to enter.

La Figure 4 représente l'intérieur du boîtier 50 servant de couvercle. Une cloison 106, logée dans ce boîtier 50, en divise l'intérieur en une première chambre 108 et une seconde chambre 110. La première chambre 108 est conçue pour communiquer avec l'entaille 104 pratiquée dans la paroi avant 54. La seconde chambre 110 est conçue pour contenir le dispositif 28 d'émission de gouttelettes d'encre. Des grillages métalliques 112 et 114 sont installés dans la première chambre 108 et ils ont pour rôle de maintenir les éléments filtrants 116 intercalés. Un dispositif de ventilation 118 est logé dans le boîtier 50 servant de couvercle et il a pour rôle d'engendrer une circulation d'air entre la première chambre et la seconde chambre. De façon plus précise, l'air ambiant est introduit par l'entaille 104 dans la première chambre 108 et le brouillard d'encre est chassé par les éléments filtrants 116. Quant à l'air propre il est introduit dans la seconde chambre 110 et chassé par l'ouverture 98. Figure 4 shows the interior of the housing 50 serving as a cover. A partition 106, housed in this housing 50, divides the interior thereof into a first chamber 108 and a second chamber 110. The first chamber 108 is designed to communicate with the notch 104 formed in the front wall 54. The second chamber 110 is designed to contain the device 28 for emitting ink droplets. Metal screens 112 and 114 are installed in the first chamber 108 and their role is to keep the filter elements 116 interposed. A ventilation device 118 is housed in the housing 50 serving as a cover and its role is to generate air circulation between the first chamber and the second chamber. More specifically, the ambient air is introduced through the notch 104 into the first chamber 108 and the ink mist is expelled by the filter elements 116. As for the clean air it is introduced into the second chamber 110 and chased through opening 98.

Le boîtier 50 servant de couvercle est assujetti à la base 52 au moyen de tiges de support 120 et 122. Le dispositif de ventilation 118 reçoit l'énergie électrique par des raccords 124 et 126. Ce dispositif de ventilation doit être en mesure d'introduire efficacement le brouillard d'encre diffusé à l'avant de la tête imprimante 10 et de ne pas perturber la circulation des gouttelettes d'encre émises par le dispositif 28 et qui traversent l'ouverture 98. On peut citer avantageusement comme dispositif de ventilation, un ventilateur miniature du type"V241L", fabriqué par la "Société Micronel AG." The housing 50 serving as a cover is secured to the base 52 by means of support rods 120 and 122. The ventilation device 118 receives electrical energy by fittings 124 and 126. This ventilation device must be able to introduce effectively the ink mist diffused at the front of the printer head 10 and not to disturb the circulation of the ink droplets emitted by the device 28 and which pass through the opening 98. Mention may advantageously be made as a ventilation device, a miniature fan of the "V241L" type, manufactured by the "Société Micronel AG."

Claims

REVENDICATIONS

1. Tête imprimante (10) pour machine imprimante à jet d'encre, émettant des gouttelettes d'encre vers un milieu enregistreur (16), dans laquelle se forme un brouillard d'encre qui se diffuse après que les gouttelettes d'encre ont frappé ledit milieu enregistreur, caractérisée par le fait qu'elle comprend un dispositif (28) d'émission de gouttelettes d'encre servant à émettre des gouttelettes d'encre en direction du milieu enregistreur (16) ; et un dispositif de ventilation (42) servant à introduire dans ladite tête imprimante (10) le brouillard d'encre diffusé à l'avant de cette tête. 1. Printer head (10) for an inkjet printing machine, emitting ink droplets towards a recording medium (16), in which an ink mist is formed which diffuses after the ink droplets have struck said recording medium, characterized in that it comprises an ink droplet emitting device (28) for emitting ink droplets towards the recording medium (16); and a ventilation device (42) for introducing into said printer head (10) the ink mist diffused at the front of this head.

2. Tête imprimante selon la revendication 1, caractérisée par le fait qu'elle comprend un logement présentant deux chambres, à savoir une première chambre (38) servant à introduire le brouillard d'encre et une seconde chambre (40) destinée à contenir ledit dispositif (28) d'émission de gouttelettes d'encre ; et une paroi avant (54) pour ledit logement, cette paroi avant (54) étant munie de deux ouvertures, à savoir une première ouverture associée à ladite première chambre å84 pour l'introduction du brouillard d'encre dans ladite première chambre, et une seconde ouverture (98), associée à ladite seconde chambre (40) servant à envoyer les gouttelettes d'encre émises par ledit dispositif (28) vers ledit milieu enregistreur (l6). 2. Printer head according to claim 1, characterized in that it comprises a housing having two chambers, namely a first chamber (38) for introducing the ink mist and a second chamber (40) intended to contain said ink droplet emitting device (28); and a front wall (54) for said housing, this front wall (54) being provided with two openings, namely a first opening associated with said first chamber å84 for the introduction of the ink mist into said first chamber, and a second opening (98), associated with said second chamber (40) serving to send the ink droplets emitted by said device (28) to said recording medium (16).

3. Tête imprimante selon la revendication 2, caractérisée par le fait que ledit dispositif de ventilation (42) est intercalé entre ladite première chambre (38) et ladite seconde chambre (40), ce dispositif ventilateur ayant pour rôle de provoquer une circulation d'air de ladite première chambre vers ladite seconde chambre. 3. Printer head according to claim 2, characterized in that said ventilation device (42) is interposed between said first chamber (38) and said second chamber (40), this fan device having the role of causing circulation of air from said first chamber to said second chamber.

4. Tête imprimante selon la revendication 3, caractérisée par le fait que ce courant d'air introduit dans ladite seconde chambre (40) est chassé par ladite seconde ouverture (98) pratiquée dans ladite paroi avant (54). 4. Printer head according to claim 3, characterized in that this air flow introduced into said second chamber (40) is expelled through said second opening (98) formed in said front wall (54).

5. Tête imprimante selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisée par le fait qu'elle comprend des moyens de filtration (46) disposés dans ladite première 5. Printer head according to any one of claims 2 to 4, characterized in that it comprises filtration means (46) arranged in said first

chambre (38) et servant à chasser le brouillard d'encre qui se trouve dans l'air introduit dans ladite première chambre. chamber (38) and serving to expel the ink mist which is in the air introduced into said first chamber.

6. Tête imprimante selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisée par le fait qu'elle comprend des moyens servant à l'entraîner d'un mouvement de va-et-vient le long dudit milieu enregistreur (16). 6. Printer head according to any one of claims 2 to 4, characterized in that it comprises means serving to drive it back and forth along said recording medium (16).

7. Tête imprimante selon la revendication 6, caractérisée par le fait que ledit dispositif (28) d'émission de gouttelettes d'encre est logé dans ladite seconde chambre (40) et qu'il y est installé de manière telle qu'un courant de gouttelettes d'encre émis par ce dispositif (28) fasse un angle donné avec une perpendiculaire à une face dudit milieu enregistreur (16 7. Printer head according to claim 6, characterized in that said device (28) for emitting ink droplets is housed in said second chamber (40) and that it is installed therein such that a current of ink droplets emitted by this device (28) makes a given angle with a perpendicular to a face of said recording medium (16