Brevet FR2742094A1 — publié le 19970613

I 2742094 La présente invention concerne une cartouche pour liquide notamment cartouche d'encre pour une tête d'impression d'une imprimante à jet d'encre, comprenant un boîtier pourvu d'un réservoir rempli d'un liquide libre, et dans laquelle le réservoir est relié à un élément de fermeture dans une première ouverture permettant l'enfichage sur un organe de raccordement d'un générateur de gouttes, le boîtier comporte une seconde ouverture pour l'arrivée d'air, et le réservoir est relié par l'intermédiaire d'une soupape de détente de pression à une chambre communiquant avec la première ouverture et possède un volume nettement inférieur au réservoir. Une telle cartouche est connue d'après la demande de brevet européen EPA-519 457. Un boîtier contient un sachet rempli d'encre. Le bord de l'ouverture du sachet est relié de façon étanche à la partie saillante du fond du bottier. Une soupape à dépression se présentant sous la forme d'une vessie fendue est montée sur la partie saillante. La soupape est disposée entre l'espace intérieur du sachet et une petite chambre, qui est fermée, dans le fond du boîtier, par un bouchon d'étanchéité. Lors de l'insertion de la cartouche dans une tête d'impression, le bouchon est percé par une aiguille creuse. La tête d'impression est alors alimentée, par l'intermédiaire de la soupape et de la chambre, avec une encre provenant du sachet. La vessie fendue assure une certaine dépression dans la chambre afin que l'encre ne sorte pas hors de la tête d'impression. Lorsque la dépression augmente, la vessie fendue se déforme de sorte que la fente s'ouvre et que l'encre reflue dans la chambre et par conséquent atteint la tête d'impression. La dépression produite par la vessie fendue dans la chambre n'est en général pas réglable de façon précise, étant donné qu'elle dépend de nombreux facteurs tels que le matériau, la forme et l'épaisseur de paroi de la vessie, la disposition de la fente, etc. 2 2742094 Une tête d'impression à jet d'encre comportant un sachet qui contient de l'encre, et une soupape à dépression disposée entre l'intérieur du sachet et une chambre plus petite communiquant avec la plaque à buse, est en outre connue d'après la demande de brevet européen EP-A-238 829. Dans ce cas, la soupape à dépression est constituée par un corps élastomère en forme de champignon, dont la zone centrale est fixée à un fond intermédiaire. La périphérie de la partie en forme de disque du corps est appliquée, sous l'effet d'une précontrainte, contre la face inférieure du fond intermédiaire. Le fond intermédiaire possède, & l'intérieur de sa périphérie, des ouvertures de passage. De même dans le cas de cette solution, le réglage de la dépression désirée dans une petite chambre, qui communique avec la plaque à buse, au- dessous de la soupape & dépression est relativement peu précis étant donné que l'encre passe au niveau de la zone la plus faible le long de la périphérie relativement longue de la partie en forme de disque. La présente invention a pour but de développer une cartouche du type indiqué plus haut de manière que la pression de sortie de la soupape à dépression puisse être bien reproductible et soit constante pendant une longue durée. Ce problème est résolu conformément à l'invention grâce au fait que la chambre est séparée du réservoir par une paroi intermédiaire, que sur le côté de la paroi intermédiaire, tourné à l'opposé du réservoir, est disposée une membrane, dont le bord extérieur est relié de façon étanche à la paroi intermédiaire, que la membrane possède en position centrée une ouverture de passage, dont le bord est repoussé par un ressort contre une face frontale d'une partie saillante de la paroi intermédiaire, et que la paroi intermédiaire possède, à distance de la partie saillante, une autre ouverture de passage. 3 2742094 D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description donnée ci-après prises en référence au dessin unique annexé, qui représente une coupe transversale schématique d'une cartouche d'encre. La cartouche de la figure 1 possède un boîtier 1 comportant une partie inférieure en forme de pot 2 et une partie supérieure en forme de pot 3. Une membrane en forme de pot 4 est formée d'une feuille composite constituée de PE-EVOH-PE, fixée par soudage, d'une manière étanche au gaz, entre la partie inférieure 2 et la partie supérieure 3. La membrane 4 possède un effet de barrière vis-à-vis d'une diffusion du gaz. Entre la membrane 4 et la partie inférieure 2 est insérée une chambre 5, qui est complètement remplie par de l'encre 6, c'est-à-dire est exempte d'air. La partie supérieure 3 possède une ouverture d'arrivée d'air 7, qui relie l'espace 8 au-dessus de la membrane 4 à l'atmosphère. Par conséquent indépendamment de la réserve d'encre encore présente, il règne dans la chambre 5 une pression égale approximativement à la pression atmosphérique, c'est-à-dire que la pression au niveau de l'extrémité inférieure de la chambre 5 varie en fonction de la quantité de réserve, entre environ 0,4 et 0 Pa. Le fond 12 de la partie inférieure 2 est étagé et possède une partie saillante 13 pourvue d'une ouverture 14, dans laquelle est inséré d'une manière étanche un bouchon élastomère d'étanchéité 15. Lors de l'introduction de la cartouche dans la tête d'impression, ce bouchon est percé par une aiguille creuse de la tête d'impression de sorte qu'une liaison est établie entre le réservoir 5 et la tête d'impression. Un fond intermédiaire 17 est scellé ou soudé de façon étanche sur la partie étagée 16 du fond 12. Entre le fond 12 et le fond intermédiaire 17 est par conséquent formée une chambre 18, dont le volume est nettement inférieur au volume initial du réservoir 5. Le fond 4 2742094 intermédiaire 17 possède une ouverture excentrée 19 de passage pour l'encre. Une soupape de détente de pression 23 est insérée entre le fond 12 et le fond intermédiaire 17. Elle comporte une membrane 24, qui est reliée, par exemple par scellement, d'une manière étanche le long de son bord à la face inférieure 26 du fond intermédiaire 17. La membrane 24 possède un perçage centré 26, dont le bord s'applique contre la surface frontale, qui agit en tant que siège de soupape, d'une partie saillante cylindrique 37 du fond intermédiaire 17. Le bord du perçage 36 est repoussé, au moyen d'un ressort Belleville métallique 38, contre la face frontale de la partie saillante 37. Pour faciliter la mise en service de la tète d'impression après l'utilisation d'une nouvelle cartouche, on peut en outre prévoir audessus de la membrane 4 un poussoir en forme de plaque 31, qui peut être enfoncé à l'aide d'un organe de poussée 32, pour produire une surpression dans le réservoir 5. En fonctionnement, la soupape 23 s'ouvre lorsque la dépression dans la chambre 18 dépasse une valeur déterminée. De ce fait, la dépression dans la chambre 18 peut être maintenue à une valeur pratiquement constante. Des variations de température et de pression n'influent pas sur cette dépression de sorte que la cartouche a un fonctionnement sûr. Les matériaux du boîtier 1 des membranes 4, 24 peuvent être choisis de manière que l'on puisse introduire n'importe quelle encre connue. De ce fait, la cartouche est utilisable de façons multiples. Etant donné que pratiquement l'ensemble de l'espace intérieur du bottier 1 forme le réservoir 5, hormis le très faible volume de la chambre 18, la cartouche possède une grande capacité. Si, lors de l'insertion de la cartouche, une faible quantité d'air venait à pénétrer dans la chambre 18, il ne se produit aucun accroissement de température étant donné que la très faible variation du volume de cette 2742094 faible quantité d'air est absorbée par l'élasticité de la membrane 24. Par conséquent la membrane 24 a une double fonction: d'une part elle commande la dépression dans la chambre 18 lors du fonctionnement, et d'autre part elle compense de faibles variations de volume lorsque la température augmente. En raison de la présence du ressort métallique 38, la force de fermeture de la soupape 23 est bien reproductible et est constante pendant un long intervalle de temps. La force de fermeture est dimensionnée de telle sorte que la dépression dans la chambre 18 est égale approximativement à 0,3 - 2 Pa et de préférence & environ 0,5 - 0,9 Pa. 6 2742094 REVENDICATIONS 1. Cartouche, notamment cartouche d'encre pour une tête d'impression d'une imprimante à jet d'encre, comprenant un boîtier (1) pourvu d'un réservoir (5), qui est rempli d'un liquide libre (6), et dans laquelle le réservoir (5) est relié & un élément de fermeture (15) dans une première ouverture (14) permettant l'enfichage sur un organe de raccordement d'un générateur de gouttes, le boîtier (1) comporte une seconde ouverture (7) pour l'arrivé d'air, et le réservoir (5) est relié par l'intermédiaire d'une soupape de détente de pression (23) & une chambre (18), qui communique avec la première ouverture (14) et possède un volume nettement inférieur au réservoir (5), caractérisée en ce que la chambre (18) est séparée du réservoir (5) par une paroi intermédiaire (17), que sur le côté (26) de la paroi intermédiaire (17), tourné à l'opposé du réservoir (5), est disposée une membrane (24), dont le bord extérieur est relié de façon étanche à la paroi intermédiaire (17), que la membrane (24) possède en position centrée une ouverture de passage (36), dont le bord est repoussé par un ressort (38) contre une face frontale d'une partie saillante (37) de la paroi intermédiaire (17), et que la paroi intermédiaire (17) possède, à distance de la partie saillante (37), une autre ouverture de passage (19). 2. Cartouche selon la revendication 1, caractérisée en ce que le réservoir (5) est fermé, sur le côté opposé à la première ouverture (14), par une autre membrane flexible (4) et que la seconde ouverture (7) débouche dans un espace (8) situé entre l'autre membrane (4) et le boîtier (1), et que le réservoir (5) est exempt d'air. 3. Cartouche selon la revendication 2, caractérisée en ce que l'autre membrane (4) est formée par une feuille composite, notamment une feuille de PE-EVOH-PE. 4. Cartouche selon l'une des revendications 2 ou 3, caractérisée en ce que dans l'espace (8) est disposé un poussoir (31), qui peut être actionné à l'aide d'un organe de poussée (32) pour produire une surpression dans la chambre (5). 5. Cartouche selon l'une quelconque des revendications 1 & 4, caractérisée en ce que le ressort (38) est en métal. 6. Cartouche selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que la différence de pression, provoquée par la soupape de réduction de pression (23), entre le réservoir (5) et la chambre (8) est comprise entre 0,3 et 2 Pa.