Brevet FR2718386A1 — publié le 19951013

L'invention concerne le domaine des cartouches d'imprimante et plus précisément les cartouches d'imprimante à jets d'encre. L'invention s'applique en particulier à un procédé de remplissage des cartouches vides ou usées pour imprimante à jets d'encre et on la décrit en référence à cette application particulière. Cependant, il faut noter que l'invention a des applications plus larges et peut être utilisée avantageusement dans d'autres applications et d'autres conditions analogues. La technologie des imprimantes à jets d'encre met en oeuvre habituellement un boîtier ou cartouche remplaçable qui contient une certaine quantité d'encre mise sous forme de gouttelettes distribuées par une buse sur un support d'impression tel qu'une feuille de papier. Par exemple, les gouttelettes d'encre sont formées sous la commande d'un signal électrique qui chauffe l'encre en créant une bulle de vapeur d'encre qui chasse l'encre en dehors de la buse. Un élément de résistance électrique chauffe l'encre très rapidement si bien que l'encre peut être distribuée en quelques millisecondes. Des structures correspondantes peuvent être utilisées pour la distribution de gouttelettes d'encre sur la feuille de papier. Par exemple, un cristal piézoélectrique peut être utilisé pour la distribution des gouttelettes d'encre. De manière bien connue, l'application d'un signal électrique au cristal provoque un changement de dimensions. Le changement de dimensions du cristal peut être utilisé avantageusement pour la régulation des gouttelettes d'encre provenant de la cartouche. De même, lorsque le signal électrique est supprimé, le cristal revient à son état original. Des détails supplémentaires relatifs à la technologie des imprimantes à jets d'encre sont bien connus dans la technique. En outre, comme la structure et le fonctionnement des cartouches remplaçables sont bien connus dans la technique, on considère que leur description n'est pas nécessaire à cet égard. L'invention concerne un procédé de remplissage d'une cartouche vide pour imprimante de ce type. Les procédés existants de remplissage des cartouches présentent un certain nombre d'inconvénients. En particulier, une partie de l'encre de remplissage qui vient d'être introduite est chassée de la cartouche et est perdue avec les opérations connues de remplissage. Mis à part le simple gaspillage d'encre expulsée, l'utilisateur se trouve dans l'embarras. En fait, les fournisseurs de kits de remplissage reconnaissent ce problème et essaient de le résoudre en indiquant à l'utilisateur de placer la cartouche dans un support ou récipient spécial pendant l'opération de remplissage, avec disposition de surfaces ou tampons absorbants pour la retenue de l'encre qui déborde, etc. Un autre problème associé aux opérations connues de remplissage est que la procédure d'amorçage doit souvent être répétée car un écoulement convenable de l'encre de la cartouche ne se produit pas. La procédure d'amorçage provoque à d'autres moments l'expulsion d'une trop grande quantité d'encre des buses de la cartouche car la pression dans la cartouche devient trop élevée. L'outil utilisé pour l'amorçage des procédés connus de remplissage ne donne pas une quantité prédéterminée d'air dans la cartouche mais au contraire met en oeuvre le jugement de l'utilisateur en ce qui concerne l'introduction d'un volume convenable d'air. Ainsi, il est souhaitable de réaliser un nouveau kit et de mettre à disposition un nouveau procédé de remplissage des cartouches d'imprimante ne posant pas ces problèmes ainsi que d'autres, fonctionnant de manière fiable et efficace et donnant les quantités voulues d'encre et d'air. L'invention concerne un nouveau kit et un nouveau procédé de remplissage perfectionné qui constitue la solution de tous les problèmes précités ainsi que d'autres, et elle concerne aussi un nouveau procédé de remplissage d'une cartouche vide d'imprimante par de l'encre. Selon l'invention, le procédé comprend l'ouverture d'un trou de remplissage formé dans la cartouche de l'imprimante, l'introduction d'encre par le trou de remplissage, l'introduction d'air dans les vessies de la cartouche, puis la fermeture du trou de remplissage de la cartouche. Dans un aspect plus limité de l'invention, une quantité prédéterminée d'encre est introduite dans la cartouche de l'imprimante. De même, une quantité prédéterminée d'air est introduite dans une vessie gonflable logée dans la cartouche de l'imprimante. Dans un autre aspect de l'invention, un nouveau bouchon est alors introduit dans le trou de remplissage avant l'enlèvement de l'outil d'amorçage par le trou d'égalisation. Le procédé de remplissage suivant l'invention peut comporter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes: - l'étape d'ouverture du trou de remplissage comprend le positionnement d'un outil sur un bouchon d'un trou de remplissage et la poussée du bouchon à l'intérieur de la cartouche; - l'étape d'introduction d'encre comprend la disposition d'une quantité prédéterminée d'encre dans un premier réservoir, et la distribution complète de la quantité prédéterminée d'encre dans la cartouche d'imprimante; - l'étape d'introduction d'encre comprend la disposition d'une quantité prédéterminée d'air dans un second réservoir, et la distribution complète de la quantité prédéterminée d'air dans des vessies gonflables logées dans la cartouche d'imprimante; - l'étape d'introduction d'air comprend la disposition d'une quantité prédéterminée d'air dans une seringue, l'introduction d'une aiguille de la seringue dans une ouverture d'égalisation de la cartouche d'imprimante, et l'enfoncement d'un plongeur de la seringue afin que l'air soit introduit dans des vessies gonflables logées dans la cartouche d'imprimante; - il comprend en outre le maintien de l'aiguille de la seringue dans l'ouverture d'égalisation de la cartouche d'imprimante jusqu'à un moment postérieur à 1 ' é t a p e d e fermeture du trou de remplissage; et - il comprend une étape supplémentaire d'introduction d'un nouveau bouchon de fermeture du trou de remplissage. L'invention est également relative à un procédé de remplissage d'une cartouche usée d'imprimante par de l'encre, la cartouche d'imprimante ayant un boîtier qui a un trou de remplissage par lequel de l'encre peut être introduite dans le boîtier, et au moins une vessie gonflable placée dans le boîtier et qui communique avec une ouverture d'égalisation permettant l'introduction d'air dans la vessie gonflable, le procédé étant caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes: l'ouverture du trou de remplissage d'une cartouche usée d'imprimante, l'introduction d'une quantité prédéterminée d'encre dans le boîtier par le trou de remplissage qui est ouvert, l'introduction d'une quantité prédéterminée d'air par l'ouverture d'égalisation et dans la vessie gonflable, et la fermeture du t r o u de remplissage après l'étape d'introduction d'air. Ce procédé peut comporter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes: - l'étape d'ouverture du trou de remplissage comprend l'enlèvement d'un bouchon existant du trou de remplissage; - l'étape d'introduction d'encre comprend l'introduction d'une aiguille d'une seringue de remplissage d'encre dans le trou de remplissage, l'enfoncement d'un plongeur de la seringue de remplissage d'encre afin qu'une quantité prédéterminée d'encre soit chassée dans le boîtier, et l'enlèvement de la seringue de remplissage d'encre du boîtier; - l'étape d'introduction d'air comprend l'introduction d'une aiguille d'une seringue d'amorçage dans l'ouverture d'égalisation, et l'enfoncement d'un plongeur de la seringue d'amorçage pour la distribution d'une quantité prédéterminée d'air dans la vessie gonflable; - il comprend en outre une étape de maintien de l'aiguile de la seringue d'amorçage dans l'ouverture d'égalisation jusqu'à un moment postérieur à la fin de l'étape de fermeture du trou de remplissage; l'étape de fermeture du trou de remplissage comprend la fourniture d'un nouveau bouchon qui ferme le trou de remplissage de manière étanche; l'étape d'introduction d'air est terminée après l'étape d'introduction d'encre; et - l'étape d'ouverture du trou de remplissage comprend l'enlèvement d'un bouchon d'une cartouche vide d'imprimante avant remplissage. Un avantage principal de l'invention porte sur l'opération de mise en oeuvre de quantités prédéterminées d'encre et d'air pour le remplissage et l'amorçage de la cartouche de l'imprimante. Un autre avantage de l'invention est la possibilité de laisser la cartouche ouverte à l'atmosphère pendant l'étape d'amorçage, si bien que la pression dans la cartouche n'augmente pas, cette augmentation de pression provoquant normalement des fuites d'encre par les buses d'impression ou le clapet de retenue. Un autre avantage de l'invention est la possibilité de la transmission d'une quantité prédéterminée d'air en une seule étape. Un autre avantage est dû au fait qu'aucune encre supplémentaire n'est nécessaire pour compenser la perte d'encre pendant l'amorçage étant donné qu'aucune perte ne se produit dans ce procédé préféré. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention ressortiront mieux de la description qui va suivre d'exemples de réalisation, faite en référence aux dessins annexés sur lesquels: la figure 1 est une vue en perspective d'une cartouche d'imprimante à jets d'encre couramment utilisée dans l'industrie et dont des parties ont été arrachées pour simplifier la représentation; la figure 2 est une vue en plan de la cartouche d'imprimante de la figure 1; la figure 3 est une vue représentant l'arrachement d'un bouchon d'un trou de remplissage de la cartouche d'imprimante; la figure 4 représente l'introduction d'encre de remplissage dans la cartouche; la figure 5 représente l'introduction d'une quantité prédéterminée d'air dans la cartouche; la figure 6 représente l'introduction d'un nouveau bouchon dans le trou de remplissage; et la figure 7 représente l'enlèvement de la seringue d'amorçage. On se réfère maintenant aux dessins qui représentent un mode de réalisation préféré de l'invention et illustrent le procédé de l'invention à titre non limitatif. Les figures représentent une cartouche A d'imprimante qui est vide et qui est remplie au lieu d'être remplacée par une nouvelle cartouche. Plus précisément et comme l'indique la figure 1, une cartouche vide A d'imprimante comporte un boîtier 10 ayant une ou plusieurs buses 12 de distribution le long d'une partie de base 14 à partir desquelles les gouttelettes d'encre sont transmises par mise en oeuvre d'une technologie -7 connue à jets d'encre. Une ou plusieurs vessies gonflables 16 sont logées dans le boîtier et coopèrent avec des ressorts 18 pour la création d'une contre-pression qui retient les gouttelettes d'encre dans la cartouche lorsqu'elle n'est pas excitée par un stimulus électrique. La plus grande partie de l'intérieur du boîtier délimite un réservoir ou cavité 20 dans lequel est stockée l'encre. On continue à se référer à la figure 1 et aussi à la figure 2; une partie supérieure 22 de la cartouche d'imprimante comprend au moins deux ouvertures qui communiquent avec l'intérieur du boîtier. La première ouverture est considérée de façon générale comme l'ouverture de remplissage 30. Comme on peut le noter, l'ouverture de remplissage est normalement bouchée ou fermée lorsque l'encre a été introduite dans le boîtier. Ainsi, le fabricant d'origine ferme hermétiquement cette ouverture par un cordon ou un bouchon 32. Lors du fonctionnement de la cartouche d'imprimante lorsqu'elle est installée dans une imprimante à jets d'encre, l'ouverture de remplissage est donc fermée. Une seconde ouverture est habituellement appelée ouverture d'égalisation 40. Cette ouverture 40 communique avec les vessies gonflables 16. Ainsi, une contre-pression limitée est créée dans le réservoir fermé par gonflage des vessies par l'ouverture d'égalisation. Les vessies consomment une plus grande partie du volume du boîtier lorsque le volume d'encre diminue de manière correspondante si bien qu'une contre-pression stable est maintenue dans la cartouche et permet son fonctionnement convenable. Les ressorts 18 maintiennent normalement les vessies à l'état comprimé en chassant l'air vers l'extérieur, par l'ouverture d'égalisation. Dans les procédés connus de remplissage des cartouches d'imprimante à jets d'encre de ce type, le cordon ou bouchon 32 qui ferme l'ouverture de remplissage est retiré. L'encre est alors introduite dans le boîtier par l'ouverture de remplissage, bien qu'une quantité ou dose précise ne soit pas utilisée. Au contraire, les fabricants des kits de remplissage d'encre introduisent habituellement un excès d'encre pour compenser le gaspillage prévu et les fuites. Après que la nouvelle encre a été introduite pour le remplissage de la cartouche, un nouveau bouchon de trou de remplissage est introduit dans l'ouverture 30. Dans ces procédés connus, il est primordial que le nouveau bouchon forme un joint hermétique au niveau de l'ouverture de remplissage. Ensuite, un outil d'amorçage, tel qu'une ampoule, est introduit dans l'ouverture d'égalisation. Le consommateur a des instructions d'expulsion de l'air de l'ampoule par l'ouverture d'égalisation afin que l'encre soit chassée par la buse de distribution. Ainsi, une petite fuite d'encre se produit pendant l'amorçage, il peut être nécessaire de répéter l'opération d'amorçage une fois ou deux fois jusqu'à l'établissement d'une contre-pression suffisante dans la cartouche et jusqu'à l'arrêt des fuites. Le consommateur est averti du fait que l'encre peut s'égoutter lentement en dehors de la cartouche pendant cette période et que tout excès d'encre peut être retiré par application de la cartouche sur un matériau absorbant. Dans le nouveau procédé illustré par les figures 3 à 7, le procédé précité est modifié pour le remplissage d'une cartouche vide d'imprimante. On considère d'abord la figure 3; le bouchon 32 du trou de remplissage est retiré de l'ouverture 30 de remplissage. Un outil spécialisé quelconque 42 peut être utilisé pour l'enfoncement du bouchon original à l'intérieur dans le boîtier. Comme représenté, un outil avantageux 42 a une largeur correspondant approximativement à la largeur de la partie supérieure 22 de la cartouche. L'outil a une forme générale rectangulaire et une forme plane avec une fossette en saillie qui dépasse à la face inférieure. La fossette est placée dans l'alignement du bouchon du trou de remplissage si bien que l'application d'une pression descendante sur l'outil sur le bouchon 32 sépare celui-ci de la partie supérieure de la cartouche et repousse la cartouche dans le réservoir 20. Dans une variante, si la cartouche d'imprimante a été déjà remplie, le bouchon peut être retiré par arrachement vers l'extérieur du trou 30, comme l'indique la description qui suit. On se réfère à la figure 4; lorsque le bouchon a été retiré du trou de remplissage, une quantité prédéterminée d'encre est introduite dans la cartouche. De préférence, une première seringue 50 contient une quantité prédéterminée d'encre. Dans une disposition préférée, 39 g d'encre sont placés dans la première seringue et sont distribués dans la cartouche. Evidemment, il faut noter que des cartouches de tailles différentes vendues par les fabricants différents peuvent nécessiter des quantités d'encre prédéterminées différentes. L'aiguille 52 de la seringue est introduite dans le trou de remplissage et le plongeur 54 est enfoncé afin que la quantité prédéterminée d'encre soit introduite dans la cartouche. Après que la première cartouche a été totalement vidée de son contenu, elle est retirée du trou de remplissage. La figure 5 représente l'étape suivante de l'opération de remplissage. Une seconde seringue 60 est utilisée pour l'introduction d'air dans les vessies par l'aiguille 62 de la seringue. Un plongeur 64 est reculé vers une marque prédéterminée formée sur le réservoir 68 avant l'introduction de l'aiguille dans l'ouverture d'égalisation 40. De cette manière, une quantité prédéterminée d'air est introduite dans les vessies à air. Le plongeur avance alors totalement à l'intérieur de la seringue pour distribuer la quantité prédéterminée d'air dans les vessies. Dans la disposition préférée, 7 cm3 d'air environ sont introduits par la seconde seringue dans les vessies gonflables. Il est important de noter que, pendant cette étape d'introduction d'air, l'ouverture 30 de remplissage reste ouverte à l'atmosphère. Il est aussi important que l'aiguille 62 de la seconde seringue forme un joint étanche avec l'ouverture d'égalisation afin que la quantité convenable d'air pénètre dans les vessies. Ce gonflage des vessies provoque une élévation du niveau de l'encre dans la cartouche, mais, étant donné les quantités préalablement mesurées, l'encre ne déborde pas par le trou de remplissage. Lorsque la seconde seringue est encore en place dans l'ouverture d'égalisation, le trou de remplissage est fermé par un nouveau bouchon 70. La cartouche d'encre est alors scellée. La seconde seringue peut être retirée de sa position de coopération étanche avec l'ouverture d'égalisation. Les vessies contenant l'air sont comprimées en partie par les ressorts qui chassent l'air vers l'extérieur des vessies par l'ouverture d'égalisation. Ceci provoque une réduction correspondante de pression dans le boîtier puisque le nouveau bouchon est en position de fermeture du réservoir de la cartouche. L'encre qui peut se trouver dans les ouvertures ou orifices associés à la cartouche, par exemple les ouvertures des buses, est chassée vers l'intérieur par cette aspiration ou cet effet de vide dû à la réduction de la dimension des vessies. Surtout, l'encre des buses de la tête d'impression est repoussée vers l'intérieur à cause de la pression légèrement négative créée dans la cartouche d'imprimante qui élimine le problème des fuites d'encre associé aux procédés connus. Grâce à ce procédé préféré, des cartouches vides d'imprimante peuvent être remplies efficacement sans fuite, embarras ou gêne associé aux procédés connus. L'utilisation de quantités prédéterminées d'encre et d'air, en combinaison avec le maintien du boîtier en position reliée à la pression atmosphérique jusqu'à un moment postérieur à l'introduction de l'air dans les vessies, permet l'obtention de fuites minimales de la cartouche d'imprimante. Il est bien entendu que l'invention n'a été décrite et représentée qu'à titre d'exemple préférentiel et qu'on pourra apporter toute équivalence technique dans ses éléments constitutifs sans pour autant sortir de son cadre. REVENDICATIONS 1. Procédé de remplissage d'une cartouche vide d'imprimante par de l'encre, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes: l'ouverture d'un trou (30) de remplissage dans la cartouche (A) d'imprimante, l'introduction d'encre dans la cartouche (A) d'imprimante par le trou (30) de remplissage, l'introduction d'air dans la cartouche (A) d'imprimante, et la fermeture du trou (30) de remplissage de la cartouche (A) après l'étape d'introduction d'air. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'étape d'ouverture du trou (30) de remplissage comprend le positionnement d'un outil sur un bouchon (32) d'un trou (30) de remplissage et la poussée du bouchon (32) à l'intérieur de la cartouche (A). 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'étape d'introduction d'encre comprend la disposition d'une quantité prédéterminée d'encre dans un premier réservoir (50), et la distribution complète de la quantité prédéterminée d'encre dans la cartouche (A) d'imprimante. 4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'étape d'introduction d'air comprend la disposition d'une quantité prédéterminée d'air dans un second réservoir (60), et la distribution complète de la quantité prédéterminée d'air dans des vessies gonflables logées ans la cartouche (A) d'imprimante. 5. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'étape d'introduction d'air comprend la disposition d'une quantité prédéterminée d'air dans une seringue (60), l'introduction d'une aiguille (62) de la seringue (60) dans une ouverture d'égalisation de la cartouche (A) d'imprimante, et l'enfoncement d'un plongeur de la seringue (60) afin que l'air soit introduit dans des vessies gonflables logées dans la cartouche (A) d'imprimante. 6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comprend en outre le maintien de l'aiguille (62) de la seringue (60) dans l'ouverture d'égalisation de la cartouche (A) d'imprimante jusqu'à un moment postérieur à l'étape de fermeture du trou (30) de remplissage. 7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il comprend une étape supplémentaire d'introduction d'un nouveau bouchon de fermeture du trou (30) de remplissage. 8. Procédé de remplissage d'une cartouche usée d'imprimante par de l'encre, la cartouche (A) d'imprimante ayant un boîtier qui a un trou (30) de remplissage par lequel de l'encre peut être introduite dans le boîtier, et au moins une vessie gonflable placée dans le boitier et qui communique avec une ouverture d'égalisation permettant l'introduction d'air dans la vessie gonflable, le procédé étant caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes: l'ouverture du trou (30) de remplissage d'une cartouche (A) usée d'imprimante, l'introduction d'une quantité prédéterminée d'encre dans le boîtier par le trou (30) de remplissage qui est ouvert, l'introduction d'une quantité prédéterminée d'air par l'ouverture d'égalisation et dans la vessie gonflable, et la fermeture du trou (30) de remplissage après l'étape d'introduction d'air. 9. Procédé selon la revendication 8, dans lequel l'étape d'ouverture du trou (30) de remplissage comprend l'enlèvement d'un bouchon (32) existant du trou (30) de remplissage. 10. Procédé selon la revendication 8, dans lequel l'étape d'introduction d'encre comprend l'introduction d'une aiguille d'une seringue (50) de remplissage d'encre dans le trou (30) de remplissage, l'enfoncement d'un plongeur de la seringue (50) de remplissage d'encre afin qu'une quantité prédéterminée d'encre soit chassée dans le boîtier, et l'enlèvement de la seringue (50) de remplissage d'encre du boîtier. 11. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'étape d'introduction d'air comprend l'introduction d'une aiguille (62) d'une seringue (60) d'amorçage dans l'ouverture d'égalisation, et l'enfoncement d'un plongeur de la seringue (60) d'amorçage pour la distribution d'une quantité prédéterminée d'air dans la vessie gonflable. 12. Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce qu'il comprend en outre une étape de maintien de l'aiguille (62) de la seringue (60) d'amorçage dans l'ouverture d'égalisation jusqu'à un moment postérieur à la fin de l'étape de fermeture du trou (30) de remplissage. 13. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'étape de fermeture du trou (30) de remplissage comprend la fourniture d'un nouveau bouchon qui ferme le trou (30) de remplissage de manière étanche. 14. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'étape d'introduction d'air est terminée après l'étape d'introduction d'encre. 15. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'étape d'ouverture du trou (30) de remplissage comprend l'enlèvement d'un bouchon (32) d'une cartouche (A) vide d'imprimante avant remplissage.