Brevet FR2817987A1 — publié le 20020614

Domaine de la technique La présente invention se rapporte exclusivement au domaine du traitement de courrier et elle concerne plus particulièrement un système de gestion du niveau d'encre d'une machine à affranchir de type à jet d'encre. Art antérieur On sait que dans le domaine spécifique du traitement de courrier, I'empreinte postale est une valeur monétaire et que les Administrations postales veillent à une qualité suffisante d'impression pour éviter toute fraude sur le montant d'affranchissement. De même, pour l'utilisateur de la machine à affranchir, un article de courrier retourné (pour empreinte défectueuse) signifie pour lui une perte du montant d'affranchissement correspondant du fait de la comptabilisation préalable de cet article qui ne peut en aucun cas être annulée a posteriori. Aussi, les fabricants de machines à affranchir ont cherché un moyen de connaître avec précision l'encre consommée dans une telle machine pour éviter de lancer des impressions de qualité insuffisante. Dans la demande de brevet européen N 0 881 079, il est proposer de recourir à un comptage des gouttes d'encre à chaque impression d'une empreinte postale et, lorsque le nombre ainsi obtenu est supérieur à un seuil préalablement fixé et correspondant à un seuil minimal du réservoir d'encre de la machine à affranchir, d'interdire toute impression ultérieure. Ce système de gestion du niveau d'encre dans une machine à affranchir manque toutefois de précision car d'une part il fait essentiellement appel à un volume d'encre moyen correspondant à une empreinte postale type et d'autre part il ne tient pas compte du fait que le volume d'une seule gouttelette d'encre varie très sensiblement avec la température atteinte au niveau des buses d'éjection (de l'ordre de 10 à 50%). Il en résulte que ce système peut déclarer le niveau d'encre minimal atteint alors que le réservoir 2 2817987 d'encre de la machine à affranchir est encore partiellement rempli. D'o un gaspillage inutile de réservoirs d'encre encore utilisables. Aussi, il a été suggéré par le brevet US 6 024 429 de recourir directement à une pesée de l'encre restante dans le réservoir et d'interdire alors l'impression si le poids obtenu se révèle inférieur à une valeur prédéterminée. Malheureusement, cette solution quoique simple impose l'arrêt de la machine et le retrait par l'utilisateur du réservoir d'encre avant d'en effectuer la pesée et le remontage ultérieur si le seuil limite n'est pas encore atteint. Objet et définition de l'invention La présente invention a pour but de pallier les inconvénients précités en proposant un système de gestion du niveau d'encre dans une machine à affranchir qui permette une estimation automatique et suffisamment précise du volume résiduel de son réservoir d'encre. Un but de l'invention est aussi d'éviter tout démontage du réservoir d'encre autre que celui nécessaire à son rebut, une fois le réservoir reconnu comme vide. Ces buts sont atteints par une machine à affranchir comportant: - une tête jetable munie d'un réservoir d'encre ayant un volume d'encre nominal et de moyens mémoire, - une base munie de moyens de commande de ladite tête pour: activer cette tête en réponse à des paramètres d'identification déterminés extraits desdits moyens mémoire et reconnus valables par ladite base, envoyer des données d'affranchissement représentatives d'une empreinte postale à imprimer comportant des données statiques et des données dynamiques, 30. calculer le nombre de gouttelettes à éjecter pour imprimer les données dynamiques et ajouter ce nombre à celui correspondant à l'impression des données statiques, préalablement mémorisé dans lesdits moyens mémoire, pour obtenir un nombre total de gouttelettes à éjecter pour l'impression de ladite empreinte postale, 3 2817987 déterminer le volume d'encre consommée correspondant à ce nombre total de gouttelettes à éjecter et mémoriser ce volume d'encre consommée dans lesdits moyens mémoire, et calculer le volume d'encre résiduel dudit réservoir d'encre en soustrayant ledit volume d'encre consommée audit volume d'encre nominal. Ainsi, avec cette structure particulière, le calcul de l'encre consommée peut être effectué au plus juste sans nécessiter aucun démontage de la tête et sans perte inutile d'encre du fait d'une estimation moyenne de consommation. La tête jetable comporte en outre un capteur de température et le nombre total de gouttelettes à éjecter pour l'impression de ladite empreinte postale est corrigé en fonction de la température d'éjection de l'encre mesurée. s 5Les moyens mémoire comportent une mémoire de type EEPROM. De préférence, les moyens de commande comportent en outre des moyens pour fournir à l'utilisateur des signaux d'avertissement lors de franchissement de seuils prédéterminés mémorisés dans lesdits moyens mémoire. Ces seuils prédéterminés comportent un premier seuil correspondant à un réservoir d'encre " plein > avec 100% du volume d'encre nominal, un deuxième seuil correspondant à un réservoir d'encre " en fin de vie "> avec 20% du volume d'encre nominal, un troisième seuil correspondant à un réservoir d'encre " à changer immédiatement " avec seulement 5% du volume d'encre nominal, et un quatrième seuil correspondant à un réservoir d'encre " vide " avec 0% du volume d'encre nominal. Avantageusement, les moyens de commande interdisent toute nouvelle impression lorsque ledit troisième seuil à 5% est franchi sauf 3o à l'utilisateur de poursuivre l'impression malgré tout. La présente invention se rapporte également au procédé correspondant d'impression d'une empreinte postale dans une machine à affranchir comportant une base et une tête jetable munie 4 2817987 de moyens d'impression à jet d'encre, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes: activer ladite tête jetable en réponse à des paramètres d'identification déterminés extraits de moyens mémoire de cette tête et reconnus valables par ladite base, envoyer vers ladite tête jetable depuis ladite base des données d'affranchissement représentatives d'une empreinte postale à imprimer comportant des données statiques et des données dynamiques, 10. calculer dans ladite base le nombre de gouttelettes à éjecter pour imprimer les données dynamiques et ajouter ce nombre à celui correspondant à l'impression des données statiques, préalablement mémorisé dans lesdits moyens mémoire, pour obtenir un nombre total de gouttelettes à éjecter pour l'impression de ladite empreinte 1 5 postale, déterminer le volume d'encre consommée correspondant à ce nombre total de gouttelettes à éjecter et mémoriser ce volume d'encre consommée dans lesdits moyens mémoire, et calculer le volume d'encre résiduel dudit réservoir d'encre en soustrayant ledit volume d'encre consommée audit volume d'encre nominal. Selon un mode de réalisation avantageux, I'étape de calcul du nombre total de gouttelettes à éjecter comporte une étape de correction de ce nombre en fonction de la température d'éjection de I'encre mesurée au moyen d'un capteur de température. De même, cette étape de calcul du nombre total de gouttelettes à éjecter comporte une étape de correction de ce nombre en fonction des opérations d'entretien de la tête. Brève description des dessins D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront mieux de la description suivante, faite à titre indicatif et non limitatif, en regard des dessins annexés, sur lesquels: 2817987 - la figure 1 est un schéma montrant les différents constituants d'une machine à affranchir, - la figure 2 est une représentation d'une empreinte postale sécurisée telle que peut l'imprimer la machine à affranchir de la figure 1, et - la figure 3 est un organigramme illustrant les différentes étapes permettant l'impression d'une empreinte postale. Description détaillée d'un mode de réalisation préférentiel de l'invention La figure 1 illustre de façon schématique une architecture conventionnelle de machine à affranchir de type à jet d'encre 1. Cette machine comporte une base 2 et une tête d'impression à jet d'encre 4 de type jetable. La tête jetable 4 reliée à la base par une liaison de préférence sécurisée comporte un réservoir d'encre, des moyens d'impression (buses d'éjection à jet d'encre), et des moyens mémoire pour emmagasiner les paramètres d'identification et de fonctionnement de la tête, en particulier un code pays, un numéro de série, un type et une couleur d'encre utilisée, une date de péremption, un volume d'encre nominal initial, etc.. La base 2 comporte notamment des moyens de transport des articles de courrier, des moyens de comptabilisation des affranchissements (compteurs ascendant et descendant), des moyens de sélection (par une interface homme-machine 6) des types et valeurs d'affranchissement, et éventuellement des moyens 8 de recharge d'un crédit d'affranchissement depuis un serveur extérieur du concessionnaire de la machine ou de l'administration postale. Cette machine à affranchir permet l'impression sécurisée d'une empreinte postale 10 sur un article de courrier 12. L'empreinte postale illustrée en détail à la figure 2 comporte au moins un timbre d'affranchissement 10A comportant un montant d'affranchissement, un cachet dateur 10B et un slogan (logo ou flamme de publicité 10C). La procédure d'impression mise en ceuvre dans cette machine à affranchir est illustrée de façon schématique à la figure 3. Après une 6 2817987 étape d'initialisation 200, il est procédé dans une étape suivante 202 à une lecture du contenu des moyens mémoire de la tête 4 depuis la base 2 pour en extraire ses paramètres d'identification. Si, dans une étape ultérieure 204, cette lecture permet de valider la tête montée sur la base (vérification du code pays, du numéro de série, du type d'encre utilisé, etc., et réservoir d'encre non vide), il est alors envoyé depuis cette base un signal d'activation de cette tête permettant son déverrouillage (étape 206). A défaut, la procédure d'impression ne peut être engagée, la tête restant verrouillée. L'activation de la tête permet au contraire de lancer une procédure d'échange, avantageusement sécurisée, des données d'affranchissement entre base et tête dans une étape 208. A l'issue de cet échange, si celui-ci s'est déroulé sans erreur (vérification de l'étape 210), I'impression proprement dite peut alors être engagée selon le schéma suivant: 1 5 Tout d'abord, il est proposé dans une étape 212 de calculer très exactement le nombre de gouttelettes éjectées lors de l'impression d'une empreinte postale (le résultat de ce calcul étant enregistré dans les moyens mémoire de la tête, avantageusement une mémoire de type EEPROM) et, à partir de la détermination du volume d'encre élémentaire moyen de ces gouttelettes en fonction de la température relevée au niveau des buses d'éjection, en mettant en oeuvre tout procédé connu, par exemple celui décrit dans le brevet US 5 036 337, de calculer le volume correspondant d'encre consommée (étape 214) puis, par différence avec le volume d'encre consommée précédemment mémorisé (ou le volume d'encre initial pour la première opération), d'en déduire le volume résiduel d'encre dans le réservoir d'encre après chaque impression (étape 216). Le nombre de gouttelettes consommées lors d'une opération particulière liée à l'entretien de la tête est bien entendu aussi pris en compte et, dépendant essentiellement de la nature de cette opération, constitue une valeur constante, prédéterminée et préalablement mémorisée pour chaque type d'opération. Le volume résiduel résultant est ensuite comparé dans une étape 218 à plusieurs seuils mémorisés dans 7 2817987 les moyens mémoire de la tête et auxquels correspondent les états suivants: réservoir d'encre " plein " avec 100% du volume d'encre nominal, 5. réservoir d'encre " en fin de vie " avec 20% du volume d'encre nominal, réservoir d'encre " à changer immédiatement " avec seulement 5% du volume d'encre nominal, reservoir d'encre " vide " avec 0% du volume d'encre nominal. 0o Ces seuils ne peuvent être modifiés qu'en usine, ce qui assure une évolution irréversible de la consommation et rend inutile le remplissage frauduleux du réservoir d'encre. L'utilisateur est informé de chaque franchissement de seuil par des signaux d'avertissement respectifs (de préférence au moyen d'un avertisseur sonore) dans une vs ultime étape 220. L'affichage de la consommation est de préférence assurée en permanence au moyen de pictogrammes représentant par exemple une jauge à encre pourvue d'un code de couleur avec, notamment, une zone verte, une zone orange (réservoir en fin de vie) et une zone rouge (réservoir à changer immédiatement). Cet affichage comme celui des signaux d'avertissement à chaque franchissement de seuil est réalisé au travers de l'interface utilisateur 6 de la machine à affranchir. Il peut être noté qu'il est prévu d'arrêter la machine à affranchir lorsque le seuil de 5% est atteint, mais l'utilisateur peut malgré tout poursuivre l'impression s'il le souhaite mais alors à ses seuls risques. Dans ce cas, il devra confirmer son intention à chaque mise en route de la machine à affranchir puis à chaque nouveau lancement d'une impression d'un lot d'articles de courrier. Lorsque le dernier seuil est atteint (réservoir vide), la tête est automatiquement verrouillée et seule la mise en place d'un nouveau réservoir pourra permettre un nouveau fonctionnement de la machine à affranchir. Pour effectuer le calcul avec précision du nombre de gouttelettes éjectées lors d'une impression, les données 8 2817987 d'affranchissement constituant l'empreinte postale 10 sont décomposées en " données statiques "> et " données dynamiques ". Les données statiques sont définies comme la partie des données d'affranchissement restant intangibles lors d'un cycle d'impression déterminé correspondant à l'impression d'un lot donné d'articles de courrier. Il s'agit essentiellement du slogan 10C, des parties fixes du cachet dateur 10OB, essentiellement le motif d'encadrement 100 et les mentions administratives invariables comme la mention du bureau de poste émetteur 102 ou son numéro 0o d'établissement 104 par exemple, et des parties fixes du timbre d'affranchissement 10A, essentiellement son motif d'encadrement 106, les mentions officielles 108 (République française et La Poste) et le numéro d'identification postale de la machine 110. Les données dynamiques sont définies comme la partie complémentaire des données d'affranchissement se modifiant lors du cycle d'impression correspondant à l'impression du même lot donné d'articles de courrier. Il s'agit essentiellement du ou des codes d'authentification de l'empreinte 114, 116 associés au cachet dateur B et éventuellement aussi du montant d'affranchissement 112 contenu dans le timbre d'affranchissement 10A (mais en général un lot donné comporte un même affranchissement). Ainsi, pour déterminer le nombre de gouttelettes éjectées lors de l'impression d'une empreinte postale, le calcul de l'étape 212 est effectué en deux sous-étapes. Tout d'abord, on prend en compte le calcul exact des gouttelettes éjectées portant sur les données statiques (ce calcul est effectué lors de la construction de la tête). Puis, on effectue un calcul semblable sur les données dynamiques en fonction cette fois de la nature de chaque caractère imprimé dans cette zone, à chaque caractère étant associé un nombre de gouttelettes déterminé. 9 2817987 REVENDICATIONS 1. Machine à affranchir comportant: - une tête jetable (4) munie d'un réservoir d'encre ayant un volume d'encre nominal et de moyens mémoire, une base (2) munie de moyens de commande de ladite tête pour: activer cette tête en réponse à des paramètres d'identification déterminés extraits desdits moyens mémoire et reconnus valables par o ladite base, envoyer des données d'affranchissement représentatives d'une empreinte postale à imprimer comportant des données statiques et des données dynamiques, calculer le nombre de gouttelettes à éjecter pour imprimer les données dynamiques et ajouter ce nombre à celui correspondant à l'impression des données statiques, préalablement mémorisé dans lesdits moyens mémoire, pour obtenir un nombre total de gouttelettes à éjecter pour l'impression de ladite empreinte postale, déterminer le volume d'encre consommée correspondant à ce nombre total de gouttelettes à éjecter et mémoriser ce volume d'encre consommée dans lesdits moyens mémoire, et calculer le volume d'encre résiduel dudit réservoir d'encre en soustrayant ledit volume d'encre consommée audit volume d'encre nominal. 2. Machine à affranchir selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite tête jetable comporte en outre un capteur de température et en ce que le nombre total de gouttelettes à éjecter pour l'impression de ladite empreinte postale est corrigé en fonction de la température d'éjection de l'encre mesuree. 3. Machine à affranchir selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens mémoire comportent une mémoire de type EEPROM. 4. Machine à affranchir selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens de commande comportent en outre des moyens o0 2817987 pour fournir à l'utilisateur des signaux d'avertissement lors de franchissement de seuils prédéterminés mémorisés dans lesdits moyens mémoire. 5. Machine à affranchir selon la revendication 4, caractérisé en ce que lesdits seuils prédéterminés comportent un premier seuil correspondant à un réservoir d'encre " plein " avec 100% du volume d'encre nominal, un deuxième seuil correspondant à un réservoir d'encre " en fin de vie " avec 20% du volume d'encre nominal, un troisième seuil correspondant à un réservoir d'encre " à changer 1o immédiatement " avec seulement 5% du volume d'encre nominal, et un quatrième seuil correspondant à un réservoir d'encre 0% du volume d'encre nominal. 6. Machine à affranchir selon la revendication 5, caractérisé en ce que lesdits moyens de commande interdisent toute nouvelle impression lorsque ledit troisième seuil à 5% est franchi sauf à l'utilisateur de poursuivre l'impression malgré tout. 7. Machine à affranchir selon la revendication 5, caractérisé en ce que lesdits moyens de commande interdisent toute nouvelle impression lorsque ledit quatrième seuil à 0% est franchi. 8. Procédé d'impression d'une empreinte postale dans une machine à affranchir comportant une base (2) et une tête jetable (4) munie de moyens d'impression à jet d'encre, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes: activer ladite tête jetable en réponse à des paramètres d'identification déterminés extraits de moyens mémoire de cette tête et reconnus valables par ladite base, envoyer vers ladite tête jetable depuis ladite base des données d'affranchissement représentatives d'une empreinte postale à imprimer comportant des données statiques et des données dynamiques, calculer dans ladite base le nombre de gouttelettes à éjecter pour imprimer les données dynamiques et ajouter ce nombre à celui correspondant à l'impression des données statiques, préalablement mémorisé dans lesdits moyens mémoire, pour obtenir un nombre total 1 16 2817987 de gouttelettes à éjecter pour l'impression de ladite empreinte postale, déterminer le volume d'encre consommée correspondant à ce nombre total de gouttelettes à éjecter et mémoriser ce volume d'encre consommée dans lesdits moyens mémoire, et calculer le volume d'encre résiduel dudit réservoir d'encre en soustrayant ledit volume d'encre consommée audit volume d'encre nominal. 9. Procédé d'impression selon la revendication 8, caractérisé en 0o ce que ladite étape de calcul du nombre total de gouttelettes à éjecter comporte une étape de correction de ce nombre en fonction de la température d'éjection de l'encre mesurée au moyen d'un capteur de température. 10. Procédé d'impression selon la revendication 8, caractérisé en ce que ladite étape de calcul du nombre total de gouttelettes à éjecter comporte une étape de correction de ce nombre en fonction des opérations d'entretien de ladite tête. 11. Procédé d'impression selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il comporte en outre une étape consistant à délivrer à l'utilisateur des signaux d'avertissement lors de franchissement de seuils prédéterminés mémorisés dans lesdits moyens mémoire. 12. Procédé d'impression selon la revendication 11, caractérisé en ce que ladite étape de délivrance de signaux d'avertissement comporte la délivrance d'un premier signal au franchissement d'un premier seuil correspondant à un réservoir d'encre " d'encre " vide " avec 0% du volume d'encre nominal.