Brevet FR2876316A1 — publié le 20060414

"Procédé pour étanchéifier une cartouche d'impression comprenant une tête d'impression" L'invention concerne un procédé pour étanchéifier une tête d'impression d'une cartouche d'impression destinée à alimenter 5 une imprimante. L'invention concerne plus particulièrement un procédé pour étanchéifier une tête d'impression de cartouche d'impression, notamment contenant de l'encre liquide, qui est destinée à alimenter une imprimante, notamment une imprimante à jet io d'encre. Il est connu d'alimenter les imprimantes à jet d'encre au moyen d'au moins une cartouche d'impression contenant de l'encre liquide. Une cartouche d'encre avec une tête d'impression comporte un réservoir pour stocker de l'encre. Un canal de sortie conduit l'encre depuis le réservoir jusqu'à une tête d'impression qui projette l'encre, préalablement chauffée et vaporisée, sous la forme d'un jet en direction de la surface à imprimer. La tête d'impression comporte notamment une plaque métallique ou une platine qui s'étend dans un plan perpendiculaire à la direction du jet d'encre et qui est équipée d'au moins un gicleur pour permettre le passage de l'encre. La tête d'impression peut être intégrée soit à l'imprimante, soit à la cartouche d'impression. Dans le cas d'une cartouche d'impression à tête d'impression intégrée, la tête d'impression peut être réalisée en une seule pièce avec la cartouche d'impression. Selon une variante, la tête d'impression est amovible et la cartouche est fixée sur la tête d'impression, par exemple par emboîtement élastique de formes complémentaire, avant que la cartouche ne soit insérée dans l'imprimante. Les cartouches d'impression à tête d'impression intégrée nécessitent des précautions particulières lors de leur stockage. En effet, au contact de l'air, l'encre est susceptible de sécher et de se cristalliser, en formant ainsi un bouchon qui risque d'obstruer totalement ou partiellement le gicleur. Avant de pouvoir utiliser la cartouche, il est alors nécessaire de dissoudre les cristaux d'encre séchée, par exemple avec de l'alcool ou tout autre solvant adapté. De plus, les cristaux d'encre étant perméables à l'air, l'air est susceptible de se propager en remontant dans le canal de sortie d'encre jusqu'à un filtre ou buse qui est agencé à l'extrémité supérieure du canal de sortie. La buse est alors io bouchée, empêchant l'encre de couler vers la tête d'impression. Le nettoyage de la cartouche devient alors complexe, voire impossible. Il faut alors employer des moyens plus sophistiqués et onéreux pour nettoyer la cartouche tel que l'immersion de la tête d'impression dans une cuve à ultrason ou la projection d'un jet de vapeur d'eau bouillante sur la tête d'impression voire dans le canal qui relie la tête d'impression au réservoir et/ou sur la buse. On connaît déjà des procédés pour étanchéifier la tête d'impression des cartouches d'encre afin d'empêcher l'air de cristalliser l'encre. Ainsi, il est connu de déposer un film adhésif étanche à l'air sur la tête d'impression pour empêcher l'air d'atteindre les gicleurs, afin d'éviter le phénomène de cristallisation de l'encre. Pour éviter que des bulles d'air soient emprisonnées entre le film étanche et la tête d'impression, par exemple dans les gicleurs, l'opération de dépôt du film est réalisée sous une atmosphère neutre, par exemple sous azote et/ou sous un autre gaz neutre ou sous tout autre condition de remplissage permettant d'éviter que l'encre ne soit exposée au phénomène de cristallisation. Cependant, un tel procédé utilisé dans la production en grande série de cartouches nécessite un dispositif de mise en oeuvre onéreux. De plus, si la cartouche comporte plusieurs réservoirs d'encre, par exemple dans le cas d'une cartouche contenant plusieurs couleurs d'encre, la tête d'impression comporte une pluralité de gicleurs qui sont chacun associés à une couleur d'encre. Si une goutte d'encre perle ou diffuse à travers un premier gicleur lorsque le film est déposé, l'encre contenue dans le premier réservoir associé au premier gicleur risque de glisser sur le film en direction d'un deuxième gicleur adjacent et de s'immiscer dans le deuxième gicleur adjacent. L'encre du premier réservoir est alors susceptible de remonter par capillarité jusqu'au deuxième réservoir voisin. Ainsi l'encre du premier réservoir to risque de contaminer l'encre contenue dans le deuxième réservoir. Ce phénomène sera par la suite désigné par le terme "contamination". II est aussi connu de coiffer la tête d'impression avec un sabot de protection. Le sabot de protection comporte notamment un joint périphérique qui entoure la tête d'impression de manière à empêcher l'air de pénétrer à l'intérieur du sabot. Le fond du sabot n'est pas au contact de la tête d'impression, empêchant ainsi l'encre d'un réservoir de contaminer un réservoir voisin. Cependant, l'espace compris entre le fond du sabot et la tête d'impression renferme de l'air. La tête d'impression risque donc d'être obstruée partiellement voire complètement par de l'encre séchée. De plus, le joint périphérique est susceptible de se 25 dégrader avec le temps et ainsi de laisser passer de l'air à l'intérieur du sabot. Ce problème d'étanchéité est notamment important lorsqu'une cartouche usagée vide est recyclée par nettoyage de la tête d'impression puis par remplissage du réservoir d'encre. Entre la fin du remplissage et l'utilisation de la cartouche, il est préférable d'étanchéifier la tête d'impression de la cartouche pour éviter les problèmes précités. Le problème de l'étanchéité de la tête d'impression peut aussi se poser dans le cas d'une cartouche utilisée mais non usée et que l'utilisateur souhaite stocker pour un usage ultérieur. Dans ces deux derniers cas, le matériel et les procédés utilisés dans la production en grande série sont trop onéreux et complexes pour pouvoir être mis en oeuvre par les utilisateurs concernés. Pour résoudre ces problèmes, l'invention propose un procédé du type décrit précédemment, caractérisé en ce qu'il to comporte une étape d'application sur la tête d'impression de la cartouche d'une substance qui est apte à épouser l'empreinte de la tête d'impression de façon à former une couche amovible de protection étanche à l'air qui adhère à la tête d'impression. Selon d'autres caractéristiques du procédé : - une languette de préhension s'étend depuis la couche de protection; - la languette de préhension est prolongée par une extrémité de fixation qui est fixée à la couche de protection - l'extrémité de fixation est prise dans l'épaisseur de la couche de protection; - la substance étanche est un vernis; - la substance étanche est un mastic; - la substance étanche est une colle; - la substance étanche est une résine; - la substance étanche est une cire; le vernis est appliqué par pulvérisation; - la substance est appliquée par badigeonnage. L'invention concerne aussi une cartouche d'impression, notamment pour une imprimante à jet d'encre, qui comporte une 30 tête d'impression qui est rendue étanche par la mise en oeuvre du procédé selon l'invention. D'autres caractéristiques et avantages apparaîtront au cours de la lecture de la description détaillée qui va suivre pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés parmi lesquels: - la figure 1 est une vue en perspective qui représente une cartouche d'impression à tête d'impression intégrée; - la figure 2 est la même vue que celle de la figure 1 dans laquelle la cartouche d'impression est rendue étanche à l'air par le procédé selon l'invention; - la figure 3 est une vue de détail à plus grande échelle en coupe transversale selon le plan de coupe 3 - 3 de la figure 2; to - la figure 4 est une vue similaire à celle de la figure 3 qui représente une variante de l'invention dans laquelle la couche de protection de la tête d'impression comporte une languette de préhension; - la figure 5 est une vue en perspective qui représente une variante de l'invention. Pour simplifier la compréhension de la description qui va suivre, on adoptera à titre non limitatif une orientation longitudinale, verticale et transversale indiquée par le trièdre L, V, T de la figure 1. Dans la suite de la description, des éléments identiques, similaires ou analogues seront désignés par des mêmes numéros de référence. On a représenté à la figure 1 une cartouche d'impression 10 à encre liquide qui est destinée à alimenter une imprimante (non représentée), par exemple une imprimante à jet d'encre. La cartouche 10 comporte un réservoir supérieur 12 de forme globalement parallélépipédique qui contient ici de l'encre liquide. La face supérieure du réservoir 12 est fermée par un couvercle supérieur 14. On comprendra que la forme du réservoir 12 est donnée ici à titre d'exemple non limitatif, le réservoir pouvant prendre d'autres formes, par exemple une forme cylindrique. Une protubérance 16 s'étend verticalement vers le bas depuis la partie arrière de la face inférieure 18 du réservoir 12. La protubérance 16 a ici une section horizontale globalement rectangulaire. Une tête d'impression est agencée dans une partie centrale de la surface inférieure 20 de la protubérance 16. La tête d'impression 22 comporte notamment une plaque 22 ou platine horizontale rectangulaire qui affleure à la surface inférieure 20 de la protubérance 16. La forme de la plaque 22 est donnée à titre d'exemple non limitatif. Dans la suite de la description, la tête d'impression 22 sera io assimilée à cette plaque 22. La tête d'impression 22 ainsi définie, c'est-à-dire la plaque 22, comporte un gicleur 24 par lequel de l'encre est susceptible de couler. On comprendra que l'invention peut aussi s'appliquer à une cartouche d'impression dont la tête d'impression 22 comporte plusieurs gicleurs. C'est notamment le cas des cartouches qui comportent des encres de différentes couleurs dans des réservoirs associés. Le gicleur 24 est ici une fente longitudinale qui partage sensiblement en deux parties égales la tête d'impression 22. Par ailleurs, la cartouche 10 comporte un circuit imprimé 26 sur une feuille souple dont une première partie supérieure 28 est accolée à la face verticale arrière 30 du réservoir 12 et dont une seconde partie inférieure 32 est accolée à la face horizontale inférieure 20 de la protubérance 16. La seconde partie inférieure 32 du circuit imprimé 26 est ajourée de manière que la tête d'impression 22 ne soit pas masquée par le circuit imprimé 26. La première partie supérieure 28 du circuit imprimé 26 comporte des connecteurs 34 qui sont destinés à entrer en contact avec des connecteurs correspondants de l'imprimante lorsque la cartouche 10 est mise en place dans l'imprimante. Le circuit imprimé 26 est notamment destiné à transmettre des signaux électriques d'impression émis par l'imprimante jusqu'à un dispositif de commande (non représenté) qui est agencé dans la protubérance 16 de manière à commander le déclenchement d'un jet d'encre vaporisée à travers le gicleur 24 de la tête d'impression 22. En outre, des moyens de positionnement 36 de la cartouche 10 sur l'imprimante sont ici agencés dans les faces latérales de la protubérance 16 ainsi que sur l'arrête arrière du couvercle 14. L'invention propose un procédé pour étanchéifier la tête io d'impression afin d'empêcher que de l'air n'entre en contact avec de l'encre contenue dans le gicleur, dans le canal de sortie et dans le réservoir, tant que la cartouche 10 n'est pas insérée dans l'imprimante, par exemple pendant le stockage ou le transport de la cartouche 10. ts Comme illustré à la figure 2, le procédé comporte une étape d'application sur la tête d'impression 22 de la cartouche 10 d'une substance qui est apte à épouser l'empreinte de la tête d'impression 22 de façon à former une couche 38 amovible de protection étanche à l'air qui adhère à la tête d'impression 22. La couche de protection 38 permet notamment d'étanchéifier le gicleur 24. La substance étanche a une consistance pâteuse, liquide ou visqueuse de manière que lors de son application, il ne subsiste pas d'air entre la couche de protection 38 et la tête d'impression 22. Comme illustré à la figure 3, une telle consistance permet à la couche de protection 38 d'épouser l'empreinte du gicleur 24, comme indiqué par le numéro de référence 40, et d'obturer ce dernier de façon parfaitement étanche. Ainsi, aucune bulle d'air n'est coincée entre la couche 38 et la tête d'impression 22. De plus, comme illustré à la figure 4, lorsque la tête d'impression 22 comporte une pluralité de gicleurs 24A et 24B, le phénomène de contamination est évité du fait que la couche de protection 38 épouse l'empreinte de chaque gicleur 24A, 24B. Ces derniers sont donc obturés de manière parfaitement étanche sans qu'un filet d'encre ne puisse s'infiltrer entre la couche de protection 38 et la tête d'impression 22. Dans l'exemple représenté à la figure 4, la tête d'impression 22 comporte deux gicleurs, mais l'invention s'applique aussi à des têtes d'impression comportant un plus grand nombre de gicleurs, par exemple trois ou quatre gicleurs. Avantageusement, la substance fige après application de manière que la couche de protection 38 soit plus simple à retirer. to La substance étanche peut être un mastic. Le mastic peut être appliqué manuellement, ou au moyen d'un pistolet d'application. La substance peut aussi être une colle liquide ou visqueuse qui se fige au contact de l'air. La couche de protection a alors une forme de goutte, comme représentée à la figure 2. La colle doit être sélectionnée de manière à ne pas adhérer trop fortement à la tête d'impression 22 afin d'éviter que la plaque 22 ne soit arrachée de la cartouche 10 lorsque la couche de protection 38 est retirée. Selon une variante, la colle est liquéfiée avant application par chauffage, puis elle se fige en refroidissant. La colle peut être appliquée selon différents moyens connus, par un tube, par un pistolet ou par tout autre moyen similaire. La substance étanche peut aussi être une résine ou une cire. La substance étanche peut aussi être un vernis, par exemple du polyvinyle. La couche de protection 38 prend alors la forme d'un film de vernis. Le vernis peut être appliqué par pulvérisation, par badigeonnage avec un pinceau, ou par tout autre moyen similaire. Selon la nature de la substance étanche employée, la couche de protection 38 peut être retirée de différentes manières. Ainsi, la couche de protection 38 peut être dissoute au moyen d'un solvant. Selon une variante de l'invention, la couche de protection 38 peut aussi être décollée manuellement par un effort appliqué 5 par un utilisateur par exemple avec un ongle. Dans ce dernier cas, la couche de protection 38 comporte avantageusement une languette de préhension 42 qui s'étend dans un plan horizontal depuis la couche de protection 38. Comme représentée à la figure 4, la languette de préhension 42 to est par exemple réalisée au moyen d'une bande 44 dont une première extrémité 46 de fixation est prise dans l'épaisseur de la couche de protection 38. La seconde extrémité de la bande 44 est libre et forme la languette de préhension 42. Selon une variante de l'invention représentée à la figure 5, 15 la languette de préhension 42 est formée par la première extrémité d'un ruban 44 horizontal. La face supérieure de la seconde extrémité 46 du ruban 44 est enduite avec une couche épaisse de substance étanche pâteuse, par exemple du mastic, qui est destinée à former la couche de protection 38. Lors de l'étape d'application, un opérateur positionne la face supérieure de la seconde extrémité 46 de façon que la couche de protection 38 soit en vis-à-vis de la tête d'impression 22. Puis l'opérateur appuie, par exemple avec l'extrémité d'un doigt, sous la face inférieure de la seconde extrémité 46 de la bande 44 de manière à écraser la couche de protection 38 entre la bande 44 et la tête d'impression 22.La couche de protection 38 épouse ainsi l'empreinte de la tête d'impression 22 comme décrit précédemment. Pour utiliser la cartouche 10, l'opérateur saisit la languette de préhension 42, et il tire verticalement vers le bas de manière à décoller la couche de protection 38. io Il sera compris que les substances étanches sont citées dans la description à titre d'exemples non limitatifs. De même, la substance est susceptible d'être appliquée selon tout autre mode connu d'application. On comprendra que l'invention est applicable aussi bien à des cartouches comprenant une tête d'impression qui est formée d'une pièce avec le réservoir, qu'à des cartouches comprenant une tête d'impression amovible qui est destinée à être fixée sur le réservoir avant que la cartouche ne soit insérée dans l'imprimante to correspondante. 2876316 Il REVENDICATIONS 1. Procédé pour étanchéifier une tête d'impression (22) d'une cartouche d'impression (10), notamment contenant de l'encre liquide, qui est destinée à alimenter une imprimante, notamment une imprimante à jet d'encre, caractérisé en ce qu'il comporte une étape d'application sur la tête d'impression (22) de la cartouche (10) d'une substance qui est apte à épouser l'empreinte de la tête d'impression (22) de façon à former une couche amovible de protection (38) étanche à io l'air qui adhère à la tête d'impression (22). 2. Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'une languette de préhension (42) s'étend depuis la couche de protection (38). 3. Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la languette de préhension (42) est prolongée par une extrémité de fixation (46) qui est fixée à la couche de protection (38). 4. Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l'extrémité de fixation (46) est prise dans l'épaisseur de 20 la couche de protection (38). 5. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que la substance étanche est un vernis. 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la substance étanche est un mastic. 7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la substance étanche est une colle. 8. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la substance étanche est une résine. 9. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la substance étanche est une cire. 10. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que le vernis est appliqué par pulvérisation. 11. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la substance est appliquée par badigeonnage. 12. Cartouche d'impression (10), notamment pour une imprimante à jet d'encre, qui comporte une tête d'impression (22) qui est rendue étanche par la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 10.