Note : Les descriptions sont présentées dans la langue officielle dans laquelle elles ont été soumises.
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CA 02246585 1998-07-28
WO 97128001 PCT/FRg7/00197
IMPRIMANTE INDUSTRIELLE APTE A RECEVOIR AU MOINS
UNE CARTOUCHE DE CONSOMMABLE
DESCRIPTION
Domaine technique
La présente invention concerne une
imprimante industrielle apte a recevoir au moins une
cartouche de consommable.
Etat de la technique antérieure
Les appLications des imprimantes
l~ industrielles, notamment à jet d'encre, se multiplient
régulièrement dans le domaine du marquage industriel.
On peut citer à titre purement illustratif l'impression
de dates de fra~cheur ou de numéros de lot sur les
produits agro-alimentaires. Les caract~res sont formés
~o par la juxtaposition de gouttelettes d'encre projet~es
sur les objets à marquer. Le fonctionnement de ces
imprimantes nécessite un apport d'encre régulier. Cet
apport se fait généralement sous la forme d'une
cartouche d'encre, ou flacon, qui reste à demeure sur
l'imprimante tant que toute l'encre qu'elle contient
n T a pas été utilis~e. Dans le cas d'un jet continu
dévié, l'encre peut contenir des composants volatils
qul s'évaporent pendant le procédé d'impression, en
quantités variables suivant les conditions d'envi-
ronnement, notamment en fonction de la températureambiante. En effet, l'encre non utilisée pour
l'impression est recyclée en permanence par
l'intermédiaire d'un circuit d'aspiration. Il est
nécessaire de compenser cette évaporation par un apport
complémentaire et indépendant desdits composantst Cet
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apport se fait sous la forme d'une cartouche, dite
cartouche d'additif, similaire à celle qui contient
l'encre.
Le bon fonctionnement de ces imprimantes
S est régi par un certain nombre de paramètres qui
doivent etre parfaitement maitrisés si l'on veut
o~tenir une qualité d'impression irréprochable. Les
paramètres relatifs à la qualité des encres ou
'consommables sont particulièrement critiques. En effet,
les encres sont des composés chimiques dont la
stabilit~ est limitée dans le temps. L'utilisation
d'une encre périmée peut entrainer des dommages
nécessitant une intervention d'un technicien de service
après vente, qui est coûteuse.
Is Il en est de même du mélange accidentel de
consommables chimiquement incompatibles, du par exemple
à l'utilisation d'un additif inapproprié. Il importe de
prévenir de telles erreurs en fournissant un système
permettant à l'imprimante d'identifier sans ambiguïté
~o la nature des consommables introduits.
La viscosité de l'encre est un paramètre
important, car celui-ci influe sur le phénomène de
formation des gouttes. Elle varie notamment en fonction
de la température et de la concentration des composants
volatils. Dans le cas d'un procédé par jet continu
dévié, elle doit être maintenue dans une plage
déterminée, compatib~e avec ce procédé. Cette
régulation se fait par l'apport en quantité déterminée
d'additif.
Certaines imprimantes régulent la viscosité
de 1'encre à une valeur fixe, indépendamment de la
température. D'autres imprimantes régulent la viscosité
de l'encre à une valeur de consigne variant avec la
température, de manière ~ obtenir une concentration
~5 constante desdits composants volatils.
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Un tel procédé de régulation est décrit
dans la demande de brevet FR-A-8 812 935. Du fait de la
multiplication des applications de marquage industr~el,
les encres sont de plus en plus complexes et peuvent
contenir plusieurs composants volatils simultanément.
Les valeurs de consigne de la viscosité en fonction de
la température dépendent des proportions de chaque
composant et il devient de plus en plus difficiLe de
stocker toutes le5 cour~es correspondantes dans la
mémoire de l'imprimante.
Par ailleurs, d'autres paramètres de
fonctionnement dépendent de La nature de l'encre
utilisée. Dans le cas du jet continu dévié, on peut
citer notamment la vitesse du jet et le seuil de
récupération. Ce dernier paramètre est caractéristique
de l'écoulement dans le circuit de recyclage de l'encre
non utilisée pour l'impression et dépend de la
conductivité de ladite encre. Des dispositifs de
contrôle de la vitesse du jet et de l'écoulement dans
le circuit de recyclage sont décrits respectivement
dans les demandes de brevet FR-A-88 12935 et ~R-A-
83 05g27.
D'autres publications de l'art antérieur
décrivent différents types d'imprimantes.
US-A-5 283 613 decrit une machine de
reproduction électrophotographique, et un système de
contrôle permettant d'utiliser une ou plusieurs
cartouches remplaçables dans une telle machine. Ce
système comprend deux mémoires associées avec la
cartouche, à savoir une mémoire de calcul électronique
et une mémoire drapeau électronique respectivement pour
stocker le nombre d'impressions effectuées avec la
cartouche et pour vérifier les interventions non
autorisées sur la première mémoire.
,
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JP-A-5 193 127 décrit une imprimante à jet
d'encre ~ui utilise une cartouche à tête d'impression
enfichable comprenant une mémoire dans laquelle sont
enregistrés les paramètres et le programme de commande
d'impression.
EP-A-478 019 décrit un système de
discrimination de cartouches pour des appareils
d'imagerie. Ces cartouches sont des cartouches à toner
comportant un conteneur creux pour recevoir le toner en
lo poudre et une carte magnétique pour indiquer le type ou
la position de la cartouche.
EP-A-412 459 décrit un appareil
d'impression à jet d'encre utilisant des cartouches
amovibles. Des informations définissant les
IS caractéristiques de l'encre utilisée sont contenues sur
ces cartouches, sous la forme de vaLeurs de résistance.
Lorsqu'une cartouche est insérée, des contacts lisent
la valeur de la résistance et utilisent cette valeur
comme données caractéristiques de l'encre dans une
~0 table stockée dans une mémoire de l'appareil
d'impression.
US-A-5 208 631 décrit un système pour
identifier des propriétés colorimétriques de toner dans
une cartouche d'une machine de reproduction. Ce système
2~ comporte une mémoire PROM ("Programmable Read Only
Memory"), située dans la cartouche, contenant les
coordonnées spécifiques du système de coordonnées de
couleur entré dans la base de données de la machine
pour classer les données de couleur, La machine de
reproduction comprend une cartouche de développeur pour
developper des images en couleur, un contrôleur
comprenant un décodeur pour classer les couleurs dans
la machine et une carte disposée sur la cartouche de
d~veloppeur incluant des contacts de ligne d'adresse,
de puissance et de contrôle connectés électriquement au
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décodeur. Un dispositif à mémoire supporté par la carte
identifie dans le conteneur des coordonnées spécifiques
d'un système de coordonnées de couleur~
Contrairement à ces documents de l'art
antérieur qui concernent des dispositifs d'impression
de documents, la présente invention a pour objet une
imprimante industrielle, permettant une impression de
données sur des objets, apte à faciliter au maximum le
travail de l'opérateur.
Exposé de l'invention
La présente invention concerne un système
d'impression comprenant une imprimante industrielle et au
moins une cartouche de consommable, chaque cartouche
étant munie d'une étiquette électronique, l'imprimante
étant munie de moyens de communication propres à l'éta-
blissement d'une liaison avec l'étiquette électronique de
chaque cartouche, caractérisé en ce que l'étiquette
0 électronique contient des informations ayant pour objet
de garantir un fonctionnement optimal de l'imprimante, et
en ce que la liaison est une liaison sans contact par
l'intermédiaire d'ondes électromagnétiques de type radio.
Les principaux avantages d'une telle
~5 communication sans contact sont de permettre un
positionnement de chaque cartouche dans l'imprimante
avec une précision faible, de s'affranchir de
salissures éventuelles à la jonction de la cartouche et
de l'imprimante, et de permettre un chargement des
~~ informations au vol, sans immobilisation prolongée de
la cartouche sur la ligne de conditionnement après son
remplissage
Avantageusement l'établissement de la
liaison électro-magnétique ne demande pas
~5 d'intervention par~iculiere de l'opérateur Elle peut
avoir lieu à intervalles réguliers.
FEUILLE M~ 'EE
'~ P :L 1 9 & DB
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Avantageusement l'étiquette électronique
peut contenir :
- des informations relatives à la nature du
consommable contenu dans la cartouche correspondante,
S afin d'empêcher le mélange accidentel de produits
chimiquement incompatibles dans l'imprimante ;
- des informations relatives à la
fabrication du consommable contenu dans la cartouche
correspondante, afin d'empêcher l'utilisation de
consommables périmés ;
- des informations relatives à la nature du
consommable contenu dans la cartouche correspondante,
afin d'empecher l'utilisation non autorisée de
consommables spécifiques ;
Is - des informations relatives au volume de
la cartouche correspondante, afin de contrôler les
quantités de consommables consommés par l'imprimante ;
- des informations relatives à la
programmation interne de l'imprimante afin d'optimiser
son fonctionnement avec le consommable contenu ;
- des messages de nature logistique ou
commerciale, destinés à être affichés, à la demande,
par l'imprimante utilisant la cartouche.
L'étiquette électronique peut contenir,
notamment, les informations suivantes :
- la référence du consommable ;
- le numéro de lot de celui-ci ;
- la date de fabrication de celui-ci ;
- la date de péremption de celui-ci i
- le volume contenu dans la cartouche ;
- la viscosité de consigne ou la courbe de
viscosité en fonction de la température ;
- la vitesse de consigne et le seuil de
récupération ;
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- un numéro de série propre à llétiquette.
Avantageusement les informations sont
chargées dans chaque ~tiquette électronique lors du
remplissage de la cartouche correspondante.
Avantageusement les informations sont
conservées en mémoire de l'imprimante a fin de
traçabilité.
Avantageusement ladite imprimante peut
recevoir une cartouche d'encre et une cartouche
d'additif.
Avantageusement ladite imprimante est une
imprimante a jet d'encre.
IS Brève description des dessins
La figure illustre schématiquement une
imprimante industrielle, selon l'invention, apte à
recevoir par exemple une cartouche d'encre et une
~o cartouche d'additif.
Exposé détaillé de l'invention
Une imprimante industrielle 10 selon
~s l'invention communique avec des étiquettes
électroniques 11 et 12 associées respectivement à des
cartouches d'encre 13 et d'additif 14. Cette
communication est une communication sans contact
effectuée par l'intermédiaire d'une interface 15
comportant les composants 16, 17 propres
l'établissement d'une liaison électromagnétique 18 avec
chacune de ces étiquettes 11 et 12.
L'interface 15 assure la mise en ~orme des
informations contenues dans les étiquettes et les
retransmet à l'électronique 19 de l'imprimante lO sous
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forme de données (DONNEES). L'électronique interne
déclenche la communication, par exemple ~ intervalles
réguliers, par l'intermédiaire d'un signal de
synchronisation ~CLK) envoyé à l'interface 15.
S Une étiquette électronique est associée à
chaque cartouche, ou flacon de consommable. Elle
contient des informations, permettant à l'imprimante
d'optimiser son fonctionnement, qu'elle peut
communiquer à l'imprimante.
L'étiquette électronique contient des
informations relatives au consommable contenu dans la
cartouche. On peut citer notammen~ :
- la référence du consommable ;
- le numéro de lot de celui-ci ;
lS - la date de fabrication de celui-ci ;
- la date de péremption de celui-ci ;
- le volume contenu dans la cartouche ;
- la viscosité de consigne ou la courbe de
viscosité en fonction de la température ;
- la vitesse de consigne et le seuil de
récupération ;
-un numéro de série propre à l'étiquette.
Ces informations sont chargées dans
~5 l'étiquette lors de la mise en cartouche. Elles sont,
par exemple, disponibles dans une base de données et
appelées en fonction de la référence de l'encre.
~ 'imprimante, après avoir enregistré les
informations contenues dans l'étiquette, peut effectuer
diverses opérations. Par exemple, s'il s'agit de la
première cartouche d'encre introduite dans
l'imprimante, l'impri~ante est capable de
s'autoprogrammer en fonction des valeurs des paramètres
de consigne relatifs à l'encre considérée. S'il s'agit
d'une imprimante déjà en service, celle-ci est capable
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de vérifier la compatibilité chimique de tout nouveau
consommable avec ceux déjà présents. En particulier,
dans le cas du jet continu dévié, l'imprimante vérifie
la compatibilité de l'encre et de l'additif introduit.
Si une anomalie est détectée, l'imprimante ne prélève
pas le consommable contenu dans la nouvelle cartouche.
L'imprimante peut également vérifier que la date de
péremption des encres n'est pas dépassée.
L'imprimante peut conserver en mémoire les
lo informations enregistrées à l'introduction de chaque
nouvelle cartouche, notamment les numéros de lot. Ces
enregistrements peuvent être rappelés lors d'une
intervention de maintenance afin de déterminer que
l'imprimante a été en contact avec tel lot de
lS consommables, pour lequel un comportement anormal a pu
être constaté postérieurement à sa fabrication.
Ces enregistrements peuvent également être
exploités dans le cas d'encres contingentées pour des
applications confidentielles, afin de vérifier qu'un
lot d'encres donné a bien été utilisé dans une quantité
donnée sur une imprimante donnée. Il est également
possible d'interdire par logiciel l'utilisation de
certaines références d'encre par des imprimantes non
autorisées.
On peut également stocker dans l'étiquette
des informations relatives à la sécurité d'utilisation
des encres, voire des informations de nature logistique
ou commerciale : adresses de distributeurs, messages
promotionnels, etc
Avantageusement selon l'invention la
lecture des informations contenues dans l'étiquette
s'effectue sans contact avec celle-ci, par
l'intermédiaire d'ondes électro-magnétiques. De telles
etiquettes sont disponibles pour des bandes de
fréquences normalisées, comme par exemple 125 Khz. Une
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telle communication sans contact permet un
positionnement de la cartouche dans l'imprimante avec
une précision de l'ordre du millimètre. Elle permet de
s'affranchir de salissures éventuelles à la jonction de
s la cartouche et de l'imprimante. Elle permet enfin un
chargement des informations au vol, sans immobilisation
prolongée de la cartouche sur la ligne de
conditionnement après son remplissage.
L'établissement d'une communication sans
contact ne demande pas d'intervention particulière de
l'opérateur. Elle peut avoir lieu à intervalles
réguliers, par exemple toutes les dix secondes. Si une
nouvelle cartouche d'encre est introduite, une partie
des données contenues dans la nouvelle étiquette est
Is différente et L'imprimante enregistre ces différences
au moment de la communication suivante.
L'invention est applicable en particulier
aux encres, ou consommables, utilisées par les
imprimantes à jet d'encre, notamment celles qui mettent
en oeuvre la technologie du jet continu dévié, mais
peut s'appliquer également aux consommables de toute
installation de marquage industriel.
