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Title:
COVER FOR THE HEAD OF A PRINTING DEVICE FOR THE SYNTHESIS OF BIOMOLECULES
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2024/013215
Kind Code:
A1
Abstract:
The present invention relates to a printing device (1) comprising a printing head (2), a supporting platform (18) receiving a substrate plate (16), and a cover (34) for covering the printing head (2), the supporting platform (18) comprising a receiving area (32) for receiving the cover (34) and a receiving area (20) for receiving the substrate plate (16), the supporting platform (18) being movable between a first position with the receiving area (20) facing the printing head (2) and a second position with the receiving area (32) facing the printing head (2), the printing device (1) comprising reversible securing means (38) for reversibly securing the cover (34) to the printing head (2), which are activated according to the position of the supporting platform (18).

Inventors:
HORGAN ADRIAN (FR)
VERARDO DAMIANO (FR)
ADELIZZI BEATRICE (FR)
RODRIGUEZ-PINZON DANIEL (FR)
Application Number:
PCT/EP2023/069277
Publication Date:
January 18, 2024
Filing Date:
July 12, 2023
Export Citation:
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Assignee:
DNA SCRIPT (FR)
International Classes:
C12M1/40; B01J19/00; C12M1/26; C12P19/34
Domestic Patent References:
WO2002014556A22002-02-21
WO2007042972A22007-04-19
WO2018182382A12018-10-04
Foreign References:
US20080305969A12008-12-11
Attorney, Agent or Firm:
DNA SCRIPT IP (FR)
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Claims:
REVENDICATIONS

1. Dispositif d’impression (1) configuré pour la synthèse de biomolécules, comprenant une station d’impression équipée d’une tête d’impression (2) configurée pour déposer des gouttes d’encre (6) contenant des réactifs de synthèse sur une plaque de substrat (16), le dispositif d’impression (1) comprenant une plateforme de support (18) configurée pour recevoir la plaque de substrat (16) et un cache (34) destiné à recouvrir la tête d’impression (2), la plateforme de support (18) comprenant une zone d’accueil (32) du cache (34) et une zone de réception (20) de la plaque de substrat (16), la plateforme de support (18) et/ ou la tête d’impression (2) étant mobiles entre une première position dans laquelle la zone de réception (20) est en regard de la tête d’impression (2) et une deuxième position dans laquelle la zone d’accueil (32) est en regard de la tête d’impression (2), le dispositif d’impression (1) comprenant des moyens de fixation réversible (38) du cache (34) sur la tête d’impression (2), les moyens de fixation réversible (38) étant activés en fonction de la position de la plateforme de support (18) par rapport à la tête d’impression (2).

2. Dispositif d’impression (1) selon la revendication précédente, dans lequel les moyens de fixation réversible (38) comprennent au moins un électroaimant.

3. Dispositif d’impression (1) selon la revendication précédente, dans lequel les moyens de fixation réversible (38) comprennent au moins un aimant permanent.

4. Dispositif d’impression (1) selon la revendication 1, dans lequel les moyens de fixation réversible (38) comprennent au moins un organe d’aspiration.

5. Dispositif d’impression (1) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel les moyens de fixation réversible (38) sont agencés pour permettre des déplacements d’attraction et de répulsion sensiblement parallèles à une direction d’éjection d’encre (6) depuis la tête d’impression (2).

6. Dispositif d’impression (1) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel les moyens de fixation réversible (38) sont agencés sur la tête d’impression (2).

7. Dispositif d’impression (1) selon la revendication précédente, dans lequel les moyens de fixation réversible (38) sont disposés sur une face inférieure (36) de la tête d’impression (2) destinée à être en regard de la plateforme de support (18), cette face inférieure (36) étant porteuse de buses de projection (4).

8. Dispositif d’impression (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les moyens de fixation réversible (38) sont activés à distance.

9. Dispositif d’impression (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes en combinaison avec la revendication 6, dans lequel des organes de fixation réversible (50) coopérant avec les moyens de fixation réversible (38) de la tête d’impression (2) sont agencés sur le cache (34) .

10. Dispositif d’impression (1) selon la revendication précédente, dans lequel les organes de fixation réversible (50) sont portés par une paroi supérieure (44) du cache (34) destinée à être en regard de la tête d’impression (2), cette paroi supérieure (44) étant opposée à une paroi inférieure (46) du cache (34) en regard de la zone d’accueil (32) de la plateforme de support (18).

11. Dispositif d’impression (1) selon la revendication précédente, dans lequel le cache (34) présente une cavité (48) configurée pour venir en recouvrement des buses de projection (4) de la tête d’impression (2), cette cavité (48) s’étendant à partir de la paroi supérieure (44).

12. Dispositif d’impression (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la zone d’accueil (32) de la plateforme de support (18) comprend des systèmes de fixation réversible (53), les systèmes de fixation réversible (53) coopérant avec des instruments de fixation réversible (51) disposés sur une paroi inférieure (46) du cache (34) en regard de la zone d’accueil (32).

13. Dispositif d’impression (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le cache (34) est équipé d’un canal de circulation de fluide (58) s’étendant au sein d’un volume du cache (34).

14. Dispositif d’impression (1) selon la revendication précédente, dans lequel le canal de circulation de fluide (58) est relié fluidiquement à au moins un orifice (56) ménagé dans la paroi supérieure (44) du cache (34) .

15. Dispositif d’impression (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes en combinaison avec la revendication 10, dans lequel un joint torique (54) est disposé contre la paroi supérieure (44) du cache (34) .

16. Dispositif d’impression (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes en combinaison avec la revendication 10, dans lequel la paroi supérieure (44) est porteuse de moyens de détrompage (52) .

17. Dispositif d’impression (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le cache (34) présente une portion absorbante configurée pour absorber de l’encre (6) depuis la tête d’impression (2).

18. Dispositif d’impression (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le cache (34) est équipé d’un capteur d’humidité et/ou d’un capteur d’accumulation de liquide.

19. Procédé d’impression (60) par un dispositif d’impression (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, comprenant une première étape de positionnement (El) au cours de laquelle la plateforme de support (18) et/ou la tête d’impression (2) est positionnée, au sein de la station d’impression, dans la première position, une étape d’impression au cours de laquelle des gouttes d’encre (6) contenant des réactifs de synthèse sont déposées sur la plaque de substrat (16), une deuxième étape de positionnement (E2) au cours de laquelle la plateforme de support (18) et/ou la tête d’impression (2) est déplacée dans la deuxième position, et une étape de fixation (E3) au cours de laquelle le cache (34) est soulevé et fixé à la tête d’impression (2) par activation des moyens de fixation réversible (38) lorsque la plateforme de support (18) est dans la deuxième position.

20. Procédé d’impression (60) selon la revendication précédente, comprenant une étape de décrochage (E6) au cours de laquelle le cache (34) est relâché et déposé sur la zone d’accueil (32), la plateforme de support (18) étant déplacée jusqu’à une station d’imagerie et/ou une station de nettoyage distinctes de la station d’impression, puis reconduite vers la station d’impression entre l’étape de fixation (E3) et l’étape de décrochage (E6).

21. Procédé d’impression (60) selon l’une quelconque des revendications 19 et 20, dans lequel à l’issue de la deuxième étape de positionnement (E2) une distance (D) entre la tête d’impression (2) et le cache (34) est inférieure à trois millimètres.

22. Procédé d’impression (60) selon l’une quelconque des revendications 19 à 21 en combinaison avec les revendications 7 et 15, dans lequel à l’issue de l’étape de fixation (E3) la face inférieure (36) de la tête d’impression (2) est apposée sur la paroi supérieure (44) du cache (34), le joint torique (52) assurant une étanchéité entre la tête d’impression (2) et le cache (34) .

23. Procédé d’impression (60) selon l’une quelconque des revendications 19 à 22, dans lequel une direction de fixation du cache (34) correspond à une direction sensiblement perpendiculaire à un plan de déplacement de la plateforme de support (18) et/ou de la tête d’impression (2) entre la première position et la deuxième position.

24. Produit programme d’ordinateur comprenant des instructions de code de programme enregistrées sur un support (18) lisible par ordinateur pour mettre en œuvre les étapes du procédé d’impression (60) selon l’une quelconque des revendications 19 à

23 lorsque le programme fonctionne sur un ordinateur.

Description:
DESCRIPTION

TITRE : CACHE POUR TETE DE DISPOSITIF D’IMPRESSION POUR LA SYNTHESE DE BIOMOLECULES

La présente invention concerne le domaine des appareils de synthèse enzymatique de biomolécules, et plus particulièrement les appareils de synthèse d’oligonucléotides tels que l’ARN et l’ADN par impression à jet d’encre.

Les polynucléotides d'ADN et/ou d'ARN sont des polymères linéaires de monomères nucléotidiques ou d'analogues de ceux-ci qui sont capables de se lier spécifiquement à d'autres oligonucléotides par le biais d'un modèle régulier d'interactions entre monomères. La taille des polynucléotides varie généralement de quelques monomères, par exemple de 5 à 40 monomères lorsqu'ils sont habituellement appelés "oligonucléotides", à plusieurs milliers de monomères. Habituellement, les polynucléotides comprennent les quatre nucléotides naturels, par exemple la désoxyadénosine, la désoxycytidine, la désoxyguanosine, la dés oxythymi dine pour l'ADN ou leurs équivalents ribose pour l'ARN, liés par des liaisons phosphodiesters ; cependant, ils peuvent également comprendre des analogues de nucléotides non naturels, par exemple des bases modifiées, des sucres ou des liaisons intemucléosidiques.

Lorsqu’un dispositif d'impression par jet d'encre est utilisé dans un appareil de synthèse enzymatique d'ADN et/ou d'ARN, des quantités définies d'une solution enzymatique peuvent être délivrées à des emplacements précis sur un substrat à un coût relativement faible et avec un gaspillage minimal. La solution enzymatique peut par exemple être déposée sur le substrat sous la forme de gouttes d’encre par l’intermédiaire d’une tête d’impression équipée de buses, ces buses permettant de délivrer l’encre au substrat.

Il arrive qu’un résidu d’encre reste accroché au niveau de la buse puis sèche, créant des plaques d’encre séchée. Ces plaques d’encre séchée peuvent se détacher et tomber sur le substrat, et/ ou perturber le dépôt d’encre liquide en créant des gouttes d’encre satellites qui se déposent sur la plaque de substrat en dehors des emplacements prévus à cet effet, ou encore en bloquant l’éjection de l’encre depuis les buses.

Afin de limiter ces difficultés, il est connu de l’art antérieur de déplacer, préalablement ou postérieurement à certaines étapes de la synthèse enzymatique, la tête d’impression et ses buses vers une station dédiée du dispositif d’impression où cette tête d’impression peut être recouverte d’un cache empêchant le séchage de l’encre au niveau de la tête d’impression. Alternativement, il est possible de déposer un cache sur le substrat, mais une telle solution présente des risques d’endommagement ou de contamination du substrat.

La présente invention s’inscrit dans ce contexte en proposant un cache pour équiper une tête d’impression d’un dispositif d’impression, ce cache étant employé dans le contexte de l’utilisation d’un substrat pouvant être déplacé au sein de ce dispositif d’impression.

La présente invention a ainsi pour principal objet un dispositif d’impression configuré pour la synthèse de biomolécules, comprenant une station d’impression équipée d’une tête d’impression configurée pour déposer des gouttes d’encre contenant des réactifs de synthèse sur une plaque de substrat, le dispositif d’impression comprenant une plateforme de support configurée pour recevoir la plaque de substrat et un cache destiné à recouvrir la tête d’impression, la plateforme de support comprenant une zone d’accueil du cache et une zone de réception de la plaque de substrat, la plateforme de support et/ ou la tête d’impression étant mobiles entre une première position dans laquelle la zone de réception est en regard de la tête d’impression et une deuxième position dans laquelle la zone d’accueil est en regard de la tête d’impression, le dispositif d’impression comprenant des moyens de fixation réversible du cache sur la tête d’impression, les moyens de fixation réversible étant activés en fonction de la position de la plateforme de support par rapport à la tête d’impression.

Le dispositif d’impression selon l’invention permet la synthèse enzymatique de polynucléotides, par exemple des fragments d’intérêt ou encore des biomolécules complètes. Le dispositif d’impression comprend plusieurs stations dédiées à différentes étapes d’une telle synthèse enzymatique. Une plaque de substrat est mobile entre ces stations, c'est-à-dire qu’elle peut être mue d’une station à l’autre, par exemple par pilotage par ordinateur, pour prendre des positions de travail dans chacune de ces stations. La plaque de substrat peut être déplacée par l’intermédiaire d’une plateforme de support, qui comprend à cet effet une zone de réception où la plaque de substrat peut être déposée. Alternativement ou additionnellement, la tête d’impression peut être mobile.

La plateforme de support comprend en outre une zone d’accueil qui est configurée pour recevoir un cache. Ce cache est destiné à recouvrir une tête d’impression du dispositif d’impression lorsque celui-ci n’est pas piloté pour déposer des gouttes d’encre contenant des réactifs de synthèse sur la plaque de substrat, notamment afin de former une zone humide pour éviter que l’encre ne sèche. Le cache permet par ailleurs d’éviter le dépôt de poussière sur la tête d’impression. Additionnellement, la présence du cache permet d’éviter des dépôts intempestifs ou involontaires qui pourraient perturber ou contaminer la synthèse enzymatique sur cette plaque de substrat si des gouttes d’encre tombaient sur celle-ci.

Afin que le cache s’arrime à la tête d’impression, le dispositif d’impression comprend des moyens de fixation réversible. Ces moyens de fixation réversible peuvent alternativement être activés et désactivés pour permettre la fixation et le détachement du cache et de la tête d’impression. De telles activations et désactivations sont dépendantes d’une position de la plateforme de support par rapport à la tête d’impression. La plateforme de support est en effet mobile entre une première position dans laquelle c’est la zone de réception de la plaque de substrat qui est en regard de la tête d’impression, et une deuxième position dans laquelle c’est la zone d’accueil du cache qui est en regard de cette tête d’impression.

Selon une caractéristique de l’invention, les moyens de fixation réversible comprennent au moins un électroaimant.

Un tel électroaimant permet la fixation réversible entre le cache et la tête d’impression lorsqu’il est traversé par un courant électrique ; on comprend que la fixation est alors magnétique. De tels moyens de fixation réversible peuvent être mis en œuvre de façon rapide dès que le cache est en regard de la tête d’impression.

Selon une autre caractéristique de l’invention, les moyens de fixation réversible comprennent au moins un aimant permanent.

En sus de l’électroaimant, les moyens de fixation réversible comprennent un aimant permanent. L’association de ces deux types d’aimants constitue une sécurité en cas de coupures de courant électrique qui désactiveraient l’électroaimant, l’aimant permanent assurant alors la fixation seul. Une telle sécurité permet d’éviter que le cache ne tombe sur la plateforme de support de façon inopportune.

Selon une caractéristique alternative, les moyens de fixation réversible comprennent au moins un organe d’aspiration.

Un tel organe d’aspiration est une alternative aux électroaimants précédemment évoqués ou bien un moyen de fixation complémentaire. Cet organe d’aspiration est par exemple une ventouse qui permet la fixation en créant un vide. Selon une caractéristique de l’invention, les moyens de fixation réversible sont agencés pour permettre des déplacements d’attraction et de répulsion sensiblement parallèles à une direction d’éjection d’encre depuis la tête d’impression.

L’éjection de l’encre depuis la tête d’impression se fait sensiblement perpendiculairement à la plaque de substrat qui reçoit les réactifs de synthèse contenus dans cette encre. Les déplacements d’attraction et de répulsion, qui correspondent à la direction de fixation du cache par rapport à la tête d’impression ainsi qu’à la direction de son détachement de celle-ci, sont donc sensiblement perpendiculaires à un plan dans lequel s’étend principalement la plaque de substrat.

Selon une caractéristique, les moyens de fixation réversible sont agencés sur la tête d’impression.

On comprend que les moyens de fixation réversible sont embarqués sur un carter de cette tête d’impression. Les moyens de fixation réversible sont disposés en périphérie des buses de projection.

Selon une autre caractéristique de l’invention, les moyens de fixation réversible sont disposés sur une face inférieure de la tête d’impression destinée à être en regard de la plateforme de support, cette face inférieure étant porteuse de buses de projection.

Les moyens de fixation sont ici disposés sur la face inférieure de la tête d’impression pour que le cache soit attiré et plaqué contre cette face inférieure, pour venir en recouvrement des buses de projection qui délivrent l’encre, empêchant ainsi le séchage de l’encre dans ces buses de projection ou en sortie de celles-ci.

Selon une caractéristique, les moyens de fixation réversible sont activés à distance.

Les moyens de fixation réversible sont par exemple activés par ordinateur. Une telle activation peut par exemple correspondre, pour l’électroaimant, au passage d’un courant électrique. L’activation survient lorsque la plateforme de support est dans sa deuxième position, c'est-à-dire lorsque la zone d’accueil porteuse du cache est en regard de la tête d’impression.

Selon une caractéristique, des organes de fixation réversible coopérant avec les moyens de fixation réversible de la tête d’impression sont agencés sur le cache.

Ainsi, le cache est porteur d’organe de fixation réversible qui sont le pendant des moyens de fixation réversible portés par la tête d’impression. Ces organes de fixation réversible sont par exemple des aimants ou des inserts en métaux ferreux, et/ou ils peuvent comprendre un organe d’aspiration par mise sous vide. Similairement aux moyens de fixation réversible, leur activation et leur désactivation peut conduire à la fixation du cache à la tête d’impression et à son détachement de cette dernière.

Selon une caractéristique de l’invention, les organes de fixation réversible sont portés par une paroi supérieure du cache destinée à être en regard de la tête d’impression, cette paroi supérieure étant opposée à une paroi inférieure du cache en regard de la zone d’accueil de la plateforme de support.

On comprend ici que le cache comprend deux parois opposées l’une à l’autre, parmi lesquelles une paroi supérieure et une paroi inférieure. La paroi supérieure est celle qui est en regard de la tête d’impression et qui est destinée à venir, par l’intermédiaire de la coopération des moyens et des organes de fixation réversible, au contact des moyens de fixation réversible portés par cette tête d’impression. A l’inverse, la paroi inférieure est celle qui repose sur la zone d’accueil de la plateforme de support.

Selon une autre caractéristique de l’invention, le cache présente une cavité configurée pour venir en recouvrement d’une plaque de buses de projection de la tête d’impression, cette cavité s’étendant à partir de la paroi supérieure.

Cette cavité forme un renfoncement de manière à recouvrir ces buses de projection. La cavité s’étend à partir de la paroi supérieure et en direction de la paroi inférieure. Ainsi, il est possible de plaquer la paroi supérieure du cache contre la tête d’impression sans venir au contact des buses de projection et donc sans risquer de les endommager. La cavité permet en outre de réceptionner de l’encre qui serait éjectée depuis les buses de projection, lors d’une étape d’éjection mise en œuvre de manière volontaire et contrôlée pour éviter le séchage ultérieur de l’encre au niveau des buses de projection.

Selon une caractéristique, la zone d’accueil de la plateforme de support comprend des systèmes de fixation réversible, les systèmes de fixation réversible coopérant avec des instruments de fixation réversible disposés sur une paroi inférieure du cache en regard de la zone d’accueil.

Il s’agit ici d’un mode de réalisation particulier du dispositif d’impression selon l’invention, dans lequel celui-ci comporte, en sus des moyens de fixation réversible disposés sur la tête d’impression et des organes de fixation réversible disposés sur la paroi supérieure du cache, d’une part des instruments de fixation réversible qui sont disposés sur la paroi inférieure du cache, c'est-à-dire opposés aux organes de fixation réversible, et d’autre part des systèmes de fixation réversible disposés sur la zone d’accueil de la plateforme de support et qui sont destinés à coopérer avec les instruments de fixation réversible. Les solutions mises en œuvre pour la coopération des moyens de fixation réversible avec les organes de fixation réversible, et par exemple les aimants et/ou les organes de mise sous vide, peuvent être appliquées de la même manière aux systèmes et instruments de fixation réversible.

Selon une autre caractéristique, le cache est équipé d’un canal de circulation de fluide s’étendant au sein d’un volume du cache.

Selon une caractéristique de l’invention, le canal de circulation de fluide est relié fluidiquement à au moins un orifice ménagé dans la paroi supérieure du cache.

Ce canal de circulation de fluide participe par exemple à réguler l’humidité au sein de la cavité du cache configurée pour loger les buses de projection, afin d’éviter que l’encre ne sèche. Alternativement ou additionnellement, le canal de circulation de fluide peut permettre une purge du cache, en permettant une évacuation de l’encre qui s’y serait déposée pendant que le cache recouvre les buses de projection. Le canal de circulation de fluide traverse le cache de part en part et s’étend entre la paroi supérieure et la paroi inférieure. Le canal de circulation de fluide peut communiquer avec la cavité par le biais d’un orifice ménagé dans la paroi supérieure du cache.

Selon une autre caractéristique, le cache est équipé d’un réservoir de fluide s’étendant au sein d’un volume du cache. Le réservoir de fluide peut notamment être disposé à proximité de la cavité, de manière à fournir de l’humidité au plus proche des buses de projection.

Selon une autre caractéristique, un joint torique est disposé contre la paroi supérieure du cache.

Ce joint torique est par exemple disposé dans une gorge creusée dans cette paroi supérieure du cache. Ce joint torique participe à assurer l’étanchéité entre le cache et la tête d’impression lorsque ces deux éléments sont au contact l’un de l’autre.

Selon une caractéristique, le cache est équipé d’un capteur d’humidité et/ ou d’un capteur d’accumulation de liquide.

Un capteur d’humidité est utilisé pour s’assurer que les conditions environnementales sont propices pour que l’encre ne sèche pas au niveau des buses de projection. Un capteur d’accumulation de liquide permet de s’assurer que de l’encre ne s’écoule pas involontairement depuis ces buses de projection.

Selon une caractéristique, la paroi supérieure est porteuse de moyens de détrompage.

Ces moyens de détrompage facilitent le positionnement du cache par rapport à la tête d’impression, de sorte que les buses de projection de cette tête d’impression soient correctement reçues par la cavité du cache.

Selon une autre caractéristique, le cache présente une portion absorbante configurée pour absorber de l’encre depuis la tête d’impression.

L’invention concerne en outre un procédé d’impression par un dispositif d’impression tel qu’évoqué précédemment, comprenant une première étape de positionnement au cours de laquelle la plateforme de support et/ ou la tête d’impression est positionnée, au sein de la station d’impression, dans la première position, une étape d’impression au cours de laquelle des gouttes d’encre contenant des réactifs de synthèse sont déposées sur la plaque de substrat, une deuxième étape de positionnement au cours de laquelle la plateforme de support et/ ou la tête d’impression est déplacée dans la deuxième position, et une étape de fixation au cours de laquelle le cache est soulevé et fixé à la tête d’impression par activation des moyens de fixation réversible lorsque la plateforme de support est dans la deuxième position.

Le procédé d’impression selon l’invention fait donc intervenir une première étape de positionnement qui permet de placer la plateforme de support dans la première position, c'est-à-dire de sorte que la plaque de substrat soit en regard de la tête d’impression. La plaque de substrat est alors idéalement positionnée pour l’étape d’impression qui se traduit par un dépôt de réactifs de synthèse sur cette plaque de substrat, par l’intermédiaire des buses de projection qui éjectent de l’encre contenant ces réactifs de synthèse. Une fois l’étape d’impression réalisée, la plateforme de support est de nouveau déplacée au cours de la deuxième étape de positionnement pour prendre la deuxième position, dans laquelle c’est la zone d’accueil porteuse du cache qui est placée en regard de la tête d’impression. Survient alors une étape de fixation, lors de laquelle le cache est soulevé de la zone d’accueil pour venir au contact de la tête d’impression et y être fixé. Une telle étape de fixation fait intervenir les moyens de fixation réversible. Ces moyens de fixation réversible sont inactifs dans un état neutre ; ils changent d’état quand la plateforme de support arrive dans la deuxième position, permettant alors la fixation du cache à la tête d’impression. Selon une caractéristique, le procédé d’impression comprend une étape de décrochage au cours de laquelle le cache est relâché et déposé sur la zone d’accueil, la plateforme de support étant déplacée jusqu’à une station d’imagerie et/ou une station de nettoyage distinctes de la station d’impression, puis reconduite vers la station d’impression entre l’étape de fixation et l’étape de décrochage.

Cette étape de décrochage permet de détacher le cache de la tête d’impression et de le replacer sur la plateforme de support. Une telle étape de décrochage correspond à une inactivation des moyens de fixation réversible ; lors de cette étape, la plateforme de support est dans sa deuxième position. Préalablement à cette étape de décrochage, la plateforme de support quitte la station d’impression et est dirigée vers d’autres stations du dispositif d’impression. La plateforme de support peut ainsi être conduite à une station d’imagerie où des opérations de vérification de la synthèse enzymatique sont effectuées, ou encore à une station de nettoyage où la plaque de substrat peut subir un lavage ou rinçage.

Selon une autre caractéristique, à l’issue de la deuxième étape de positionnement une distance entre la tête d’impression et le cache est inférieure à trois millimètres.

Une telle distance permet d’une part d’éviter un surdimensionnement des moyens de fixation réversible et d’autre part de limiter l’impact du choc entre le cache et la tête d’impression lorsque les moyens de fixation réversible sont activés et que le cache vient se plaquer contre la tête d’impression.

Selon une caractéristique de l’invention, à l’issue de l’étape de fixation la face inférieure de la tête d’impression est apposée sur la paroi supérieure du cache, le joint torique assurant une étanchéité entre la tête d’impression et le cache.

Selon une caractéristique, une direction de fixation du cache correspond à une direction sensiblement perpendiculaire à un plan de déplacement de la plateforme de support et/ ou de la tête d’impression entre la première position et la deuxième position.

En d’autres termes, la direction de fixation du cache s’effectue selon une direction sensiblement parallèle à la direction d’éjection d’encre.

Le procédé d’impression selon l’invention s’intégre de manière plus globale dans un cycle de synthèse qui peut comporter successivement l’impression proprement dite, une étape d’imagerie et/ ou une étape d’incubation, une étape de rinçage et une étape de séchage. Le cache est fixé de manière réversible sur la tête d’impression après l’étape d’impression et reste en position jusqu’à ce qu’une nouvelle étape d’impression soit mise en œuvre.

L’invention concerne enfin un produit programme d’ordinateur comprenant des instructions de code de programme enregistrées sur un support lisible par ordinateur pour mettre en œuvre les étapes du procédé d’impression tel qu’évoqué précédemment lorsque le programme fonctionne sur un ordinateur. Notamment, le produit programme d’ordinateur est configuré pour générer l’activation à distance des moyens de fixation réversible agencés sur la tête d’impression, et plus particulièrement lorsque le cache est amené en regard de la tête d’impression.

D’autres caractéristiques, détails et avantages de l’invention ressortiront plus clairement à la lecture de la description qui suit d’une part, et d’exemples de réalisation donnés à titre indicatif et non limitatif en référence aux dessins annexés d’autre part, sur lesquels :

[Fig. 1] illustre, schématiquement, un dispositif d’impression selon l’invention, selon une vue en perspective ;

[Fig. 2] illustre, schématiquement, une partie du dispositif d’impression de la figure 1 ;

[Fig. 3] illustre, schématiquement, un cache du dispositif d’impression ;

[Fig. 4] illustre, schématiquement, une vue de dessus du cache de la figure 3 et une vue de dessous d’une tête d’impression du dispositif d’impression montrant une coopération entre ces deux composants ;

[Fig. 5] illustre, schématiquement, une vue de côté du cache de la figure 3 et de la tête d’impression du dispositif d’impression ;

[Fig. 6] illustre, schématiquement, des étapes d’un procédé d’impression faisant intervenir le dispositif d’impression de la figure 1 ;

[Fig. 7] illustre, schématiquement, un mode de réalisation particulier du cache de la figure 3

Les caractéristiques, variantes et les différentes formes de réalisation de l’invention peuvent être associées les unes avec les autres, selon diverses combinaisons, dans la mesure où elles ne sont pas incompatibles ou exclusives les unes par rapport aux autres. On pourra notamment imaginer des variantes de l’invention ne comprenant qu’une sélection de caractéristiques décrites par la suite de manière isolée des autres caractéristiques décrites, si cette sélection de caractéristiques est suffisante pour conférer un avantage technique et/ou pour différencier l’invention par rapport à l’état de la technique antérieur.

Sur les figures, les éléments communs à plusieurs figures conservent la même référence.

Les figures 1 et 2 illustrent ainsi, schématiquement, un dispositif d’impression 1 à jet d’encre, un tel dispositif d’impression étant configuré pour la synthèse enzymatique de polynucléotides. Ces polynucléotides peuvent être des biomolécules telles que des molécules d’ADN et/ou d’ARN, qu’elles soient sous forme de simples brins ou de doubles brins.

Le dispositif d’impression 1 comprend une tête d’impression 2 équipée de buses de projection 4, l’une de ces buses 4 étant particulièrement visible en figure 2. Le dispositif d'impression 1 est configuré pour que de l'encre 6 puisse circuler depuis des cartouches d'encre jusqu’aux buses de projection 4. L'encre 6 utilisée dans le dispositif d'impression 1 contient des réactifs de synthèse enzymatique qui sont nécessaires à une réaction d'élongation, tels que des enzymes, des nucléotides, des cofacteurs, des modificateurs de viscosité, des modificateurs de tension superficielle, des cosolvants ou autres. Plus précisément, ces réactifs de synthèse enzymatique peuvent comprendre un nucléoside triphosphate, dont l’extrémité 3' est protégée, ainsi qu'une enzyme d'élongation. Cette enzyme d'élongation peut par exemple être une polymérase : si la molécule à synthétiser est une molécule d'ADN, la polymérase sera une ADN polymérase, tandis que si c'est une molécule d'ARN est recherchée, la polymérase sera une ARN polymérase. Le nucléoside triphosphate contenu dans les réactifs de synthèse enzymatique est protégé, c'est-à-dire qu'il est associé à un groupe protecteur de formule -R1NR2 2 où Ri est choisi parmi H, O, -COOH, CN, un groupe alkyle linéaire ou ramifié de 1 à 6 atomes de carbone, un groupe aryle, de préférence choisi parmi H, O, un groupe alkyle linéaire ou ramifié de 1 à 6 atomes de carbone, et où R2 est choisi parmi H ou un groupe alkyle linéaire ou ramifié de 1 à 6 atomes de carbone, de manière à bloquer son élongation. Dans un mode de réalisation préféré, le groupe protecteur est un aminoxyle.

Comme mentionné précédemment, l'encre 6 utilisée dans le dispositif d'impression 1 peut être stockée dans des cartouches d'encre. Ainsi, le nombre de cartouches d'encre dépend du nombre de nucléosides triphosphates protégés en leur extrémité 3' nécessaires pour la réaction d'élongation et disponibles dans le dispositif d’impression 1. Ces nucléosides triphosphates peuvent être l'adénine modifiée, la cytosine modifiée, la guanine modifiée, la thymine modifiée et/ ou l'uracile modifié. Par conséquent, il peut y avoir, tel qu’illustré sur la figure 1 selon un mode de réalisation illustratif et non limitatif, une première cartouche d'encre 8 pour l'encre 6 contenant l'adénine modifiée et l'enzyme d'élongation, une deuxième cartouche d'encre 10 pour l'encre 6 contenant la cytosine modifiée et l'enzyme d'élongation, une troisième cartouche d'encre 12 pour l'encre 6 contenant la guanine modifiée et l'enzyme d'élongation et une quatrième cartouche d'encre 14 pour l'encre 6 contenant la thymine modifiée et/ou l'uracile modifié et l'enzyme d'élongation.

Les réactifs de synthèse enzymatique présents dans l'encre 6 ont vocation à être déposés sur une plaque de substrat 16. Cette plaque de substrat 16 peut être du verre, de la silice, de l'oxyde de silicium, du plastique, du métal ou des surfaces similaires, mais également d'autres surfaces telles que par exemple des tissus biologiques. Elle peut être transparente, s emi-trans parente, opaque, colorée ou non colorée. Une telle plaque de substrat 16 est ici disposée sur une plateforme de support 18, qui permet notamment le déplacement de la plaque de substrat 16 entre diverses stations ou postes d’opération du dispositif d’impression 1, ou encore au sein d’une même station d’opération. On comprend ainsi que la plaque de substrat 16 est mobile au sein du dispositif d’impression 1. Une telle mobilité peut par exemple être mise en œuvre par un pilotage informatique, notamment par l’intermédiaire d’un logiciel installé sur un ordinateur.

Cette plaque de substrat 16 est plus particulièrement disposée sur une zone de réception 20 de la plateforme de support 18, qui sera décrite plus en détail par la suite. Cette zone de réception 20 est configurée pour recevoir la plaque de substrat 16 et la maintenir en position, par exemple lors de déplacements de la plateforme de support 18 au sein du dispositif d’impression 1.

La plaque de substrat 16 comprend plusieurs sites de réaction. Dans certains modes de réalisation, chaque site de réaction est distinct des autres sites de réactions et ils ne se chevauchent pas ; en d'autres termes, les sites de réaction ne sont pas contigus. Certains autres modes de réalisation dédiés à des applications spécifiques peuvent toutefois présenter des sites de réaction qui se chevauchent. Chaque site de réaction est défini par au moins un initiateur dont l'extrémité 3' est libre, aussi appelé fragment initiateur. Ce fragment initiateur peut par exemple s’accrocher localement à un matériau de recouvrement qui tapisse la plaque de substrat 16, définissant ainsi un site de réaction.

Le fragment initiateur est un oligonucléotide comprenant généralement de 10 à 40 nucléotides, qui est immobilisé à son extrémité 5’ sur un support solide. L’élongation du fragment initiateur résulte en un polynucléotide, par exemple un polynucléotide d'ADN ou encore un polynucléotide d'ARN.

Les sites de réaction sont par exemple disposés en rangées, ces rangées s’étendant perpendiculairement à une direction longitudinale L correspondant à une direction d’extension principale de la plaque de substrat 16. Les rangées sont disposées successivement sur la plaque de substrat 16 selon cette direction longitudinale L.

Le dispositif d'impression 1 selon l’invention est mis en œuvre dans le cadre d'une méthode de synthèse enzymatique de tels polynucléotides. Cette méthode de synthèse enzymatique comprend diverses étapes, la complétion de ces étapes formant un cycle. A la fin d'un cycle, au moins certains des fragments initiateurs auront été allongés d'un nucléotide chacun. La répétition de plusieurs cycles conduit à la synthèse de polynucléotides, et la sélection appropriée du type d’encre, c’est-à-dire du type de nucléosides triphosphates projeté à un instant donné sur un site de réaction donné, à chaque cycle permet d’obtenir des polynucléotides d'une séquence prédéterminée.

Tel qu’évoqué précédemment, la plateforme de support 18 est mobile. Une telle mobilité fait par exemple intervenir une platine de transport du dispositif d’impression 1. La plateforme de support 18 peut ainsi être déplacée, au sein du dispositif d’impression 1, jusqu’à une station d’impression au sein de laquelle de l’encre 6 peut être déposée sur la plaque de substrat 16. A cet effet, la zone de réception 20 porteuse de la plaque de substrat 16 est positionnée sous la tête d’impression 2 de la station d’impression et plus précisément sous les buses de projection 4 de cette tête d’impression 2. Lorsque la zone de réception 20 est en regard de la tête d’impression 2, la plateforme de support 18 est dans une première position qui est illustrée à la figure 2. Au sein de la station d’impression, cette première position de la plateforme de support 18 peut alternativement être obtenue par un déplacement de la tête d’impression 2 pour venir se positionner au-dessus de la zone de réception 20. Dans certains modes de réalisation, à la fois la plateforme de support 18 et la tête d’impression 2 sont mobiles au sein de la station d’impression.

Une fois la plaque de substrat 16 portée par la plateforme de support 18 positionnée de façon adéquate sous la tête d’impression 2, soit dans sa première position, de l’encre 6 est éjectée par les buses de projection 4. Ces buses de projection 4 délivrent ainsi des gouttes d’encre 6 sur les sites de réaction de la plaque de substrat 16, ce qui permet le dépôt des réactifs de synthèse enzymatique dans ces sites de réaction. Le rôle de l'enzyme d'élongation contenue dans l'encre 6 est d'allonger les fragments initiateurs présents dans les sites de réaction, à l'aide des nucléosides triphosphates modifiés de sorte que leurs extrémités 3' soient protégées et qui sont également contenus dans l'encre 6. Plus précisément, l'enzyme d'élongation ajoute un unique nucléotide modifié à une extrémité 3' libre d'un nucléotide de terminaison d'un fragment initiateur donné, ce qui génère un fragment initiateur allongé. En raison de la nature modifiée des nucléotides qui sont bloqués à leur extrémité 3', par exemple avec un groupe protecteur aminoxyle, dans une goutte d’encre donnée, dès lors qu’un premier nucléotide modifié de la sorte s'est greffé au fragment initiateur, aucun autre nucléotide ne peut venir se greffer puisque la terminaison libre du brin ainsi formé est protégée. En d’autres termes, pour une goutte d’encre donnée, un seul des nucléotides présents dans la goutte est capable d'être lié au nucléotide de terminaison libre du fragment initiateur. Cette protection garantit que les nucléotides sont ajoutés au fragment initiateur un par un pour chaque cycle, évitant ainsi les élongations non contrôlées et la formation d’homopolymères.

La réaction d’élongation peut se produire au cours d’une étape d’incubation, qui correspond à une durée nécessaire à cette élongation.

Le dispositif d’impression 1 peut, au titre des stations d’opérations évoquées précédemment, comprendre une station d’imagerie. Une telle station d’imagerie, qui permet une vérification du déroulement de la synthèse enzymatique avant l’incubation ou au cours de celle-ci, comprend un microscope incorporant une caméra 22 numérique qui est mise en œuvre dans le cadre d’une détection de la présence et/ou du positionnement des gouttes d’encre sur la plaque de substrat 16. La caméra 22 génère ainsi des images de la plaque de substrat 16. De telles images sont ensuite traitées par un logiciel intégré au dispositif d’impression 1, ce logiciel étant capable d’analyser des informations telles que la présence, l’absence, la taille, la forme ou encore le contenu des gouttes d’encre 6 déposées sur la plaque de substrat 16, par exemple pour s’assurer que les gouttes d’encre 6 ne se chevauchent pas ou n’ont pas débordé des sites de réaction.

La méthode de synthèse enzymatique comprend à la suite de l’imagerie une étape de déprotection, au cours de laquelle les fragments allongés protégés en leurs extrémités 3’ sont déprotégés pour former des fragments allongés ayant une extrémité 3’ libre. L'étape de déprotection est donc un retrait des groupes protecteurs des fragments allongés, de sorte que les fragments allongés puissent être de nouveau allongés lors d'un cycle ultérieur. L'étape de déprotection est réalisée par une solution de déprotection qui contient des réactifs spécifiques tels que des enzymes de clivage enzymatique ou encore des agents réducteurs, par exemple une solution de nitrite de sodium. La plaque de substrat 16 portée par la plateforme de support 18 peut par exemple être transportée jusqu’à une station de nettoyage de l’appareil de synthèse enzymatique, où elle est soit immergée dans un bain de cette solution de déprotection soit recouverte de la solution de déprotection par pulvérisation pour la mise en œuvre de cette étape de déprotection. L’étape de déprotection peut être suivie d’une étape de rinçage, au cours de laquelle la plaque de substrat 16 est plongée dans un bain de solution de rinçage ou de nettoyage ou recouverte d’une telle solution par pulvérisation. Les solutions résiduelles peuvent ensuite être évacuées par une pompe péristaltique. La méthode de synthèse enzymatique peut comprendre, à la suite de l’étape de rinçage, une étape de séchage.

La plateforme de support 18 va maintenant être décrite plus en détail en relation avec les figures 1 et 2.

La plateforme de support 18 a une forme sensiblement rectangulaire. Elle présente deux cloisons longitudinales 24 qui s’étendent selon la direction longitudinale L et deux cloisons latérales 26 chacune disposée à une extrémité longitudinale de la plateforme de support 18. Ces cloisons longitudinales 24 et latérales 26 sont reliées les unes aux autres par une cloison 28, qui est ici une cloison supérieure 28, ainsi que par une cloison inférieure 30. Ces cloisons supérieure 28 et inférieure 30 sont opposées l’une à l’autre selon une direction verticale perpendiculaire à la direction longitudinale L. Les cloisons longitudinales 24, latérales 26, supérieure 28 et inférieure 30 délimitent entre elles un volume de la plateforme de support 18.

La zone de réception 20 de la plaque de substrat 16 correspond à une portion de la cloison supérieure 28 de la plateforme de support 18. Cette zone de réception 20 est dimensionnée de façon à pouvoir accueillir la plaque de substrat 16, que celle-ci soit logée partiellement dans l’épaisseur de la plateforme de support ou bien en recouvrement de la cloison supérieure de la plateforme de support. La zone de réception 20 peut par exemple s’étendre sur environ la moitié de la cloison supérieure 28 de la plateforme de support 18.

Une autre portion de la cloison supérieure 28, distincte de celle recevant la plaque de substrat, est destinée à former une zone d’accueil 32 d’un cache 34 du dispositif d’impression 1. Tel que cela est notamment visible à la figure 2, cette zone d’accueil 32 peut former un dégagement 35 au sein du volume de la plateforme de support 18. Le cache 34 est destiné à empêcher un séchage de l’encre au niveau des buses de projection 4 en formant autour de celles-ci une zone humide défavorable à un tel séchage. Cela permet notamment d’éviter la formation de plaques d’encre séchée qui pourraient entraver la circulation de l’encre 6 au sein des buses de projection 4 et dévier cette encre 6 lorsqu’elle est éjectée, ou encore empêcher l’éjection d’encre 6 depuis les buses de projection 4. Le cache 34 permet en outre d’éviter que des gouttes d’encre 6 ne soient déposées de façon indésirable sur la plaque de substrat 16, c'est-à-dire en dehors du dépôt volontaire d’encre 6 contenant les réactifs de synthèse enzymatique au sein des sites de réaction.

Le cache 34 peut à cet effet être soulevé de sa zone d’accueil 32 et être fixé à la tête d’impression 2. La tête d’impression 2 comporte une face inférieure 36 qui est destinée à être en regard de la plateforme de support 18 lorsque celle-ci est positionnée dans la station d’impression, cette face inférieure 36 portant par ailleurs les buses de projection 4. Bien que cela ne soit pas illustré ainsi sur la figure 2, qui est une représentation schématique à vocation illustrative, la paroi supérieure 44 du cache 34 s'étend sensiblement au même niveau que la plaque de substrat 16 de façon à éviter des interférences entre le cache 34 et la tête d'impression 2 lors de l'impression. Une telle disposition est nécessaire du fait d'une distance réduite entre la tête d'impression 2 et la plaque de substrat 16 ; une distance mesurée entre la face inférieure 36 de cette tête d'impression 2 et la plaque de substrat 16 d’une part, et entre la face inférieure 36 de la tête d’impression 2 et la paroi supérieure 44 d’autre part, est par exemple comprise entre 0,5 et 3 mm.

Pour que le cache 34 vienne en recouvrement de cette tête d’impression 2 et des buses de projection 4, le dispositif d’impression 1 comprend des moyens de fixation réversible 38. Ces moyens de fixation réversible sont configurés pour coopérer avec des organes de fixation réversible qui sont eux portés par le cache 34 et qui seront détaillés plus loin dans la description. Tel que cela est notamment visible sur les figures 2, 4 et 5, ces moyens de fixation réversible 38 sont agencés sur la tête d’impression 2, et plus particulièrement sur sa face inférieure 36.

Selon un mode de réalisation de l’invention, les moyens de fixation réversible 38 comprennent des aimants parmi lesquels au moins un électroaimant. L’activation et la désactivation des moyens de fixation réversible se font alors respectivement par l’alimentation électrique de l’électroaimant et la coupure de courant au moment opportun. A titre d’exemple d’un mode de fonctionnement de l’invention, l’au moins un électroaimant n’est alimenté que lorsque le cache doit être fixé à la tête d’impression pour recouvrir les buses de projection.

Les moyens de fixation réversible 38 peuvent par ailleurs comprendre au moins un aimant permanent, la combinaison de la présence d’au moins un électroaimant et d’au moins un aimant permanent permettant de s’assurer du maintien du cache en position même en cas de coupure de l’alimentation électrique nécessaire au fonctionnement de l’électroaimant. Comme cela est particulièrement visible à la figure 4, qui est une vue de dessus du cache 34 et de dessous de la tête d’impression 2 de façon à illustrer la coopération entre ces deux éléments, la face inférieure 36 de cette tête d’impression 2 comprend ici quatre électroaimants au titre des moyens de fixation réversible 38, ces électroaimants étant chacun disposé à un coin de la face inférieure 36 et donc de manière à entourer la plaque de buses de projection. Une telle disposition des moyens de fixation réversible 38 permet de s’assurer que la plaque de buses de projection 4 sera correctement recouverte par le cache 34, cette plaque étant entourée par les moyens de fixation réversible 38.

Alternativement et/ou de manière complémentaire, et bien que non représenté sur les figures, au moins un des moyens de fixation réversible du cache 34 à la tête d’impression 2 pourrait prendre la forme d’au moins un organe d’aspiration, par exemple une ventouse.

Le cache 34 a une forme dépendante de celle de la tête d’impression 2, cette forme étant ici sensiblement parallélépipédique. Il est formé par des parois longitudinales 40 et latérales 42 jointes les unes aux autres. Ces parois longitudinales 40 et latérales 42 s’étendent principalement dans des plans parallèles à des plans dans lesquels s’étendent respectivement les cloisons longitudinales 24 et latérales 26 de la plateforme de support 18 lorsque le cache 34 est reçu en sa zone d’accueil 32. Le cache 34 comporte en outre une paroi supérieure 44 et une paroi inférieure 46, qui sont opposées l’une à l’autre et jointes par les parois longitudinales 40 et latérales 42. Lorsque le cache 34 repose sur la plateforme de support 18 au sein de la station d’impression, la paroi supérieure 44 est en regard de la tête d’impression 2 tandis que la paroi inférieure 46 est en regard de la cloison supérieure 28 de cette plateforme de support 18, et plus précisément de sa zone d’accueil 32.

Les parois supérieure 44, inférieure 46, longitudinales 40 et latérales 42 définissent un volume du cache 34. Au sein de ce volume, le cache 34 présente une cavité 48 configurée pour recouvrir les buses de projection 4 de la tête d’impression 2. Une telle cavité est notamment illustrée aux figures 2 et 3. La cavité 48 s’étend à partir de la paroi supérieure 44 et en direction de la paroi inférieure 46 ; on comprend donc qu’elle correspond à un évidement au sein du volume du cache 34.

Tel que cela a été évoqué, le cache 34 peut comprendre des organes de fixation réversible 50 qui sont destinés à coopérer avec les moyens de fixation réversible 38 portés par la tête d’impression 2. Les organes de fixation réversible 50 sont notamment, si les moyens de fixation réversible 38 sont des électroaimants et/ ou des aimants permanents, des aimants ou des inserts métalliques ; alternativement, les organes de fixation réversible 50 peuvent comporter au moins un électroaimant, notamment pour permettre de détacher le cache 34 malgré l’attraction magnétique des aimants permanents présents sur la tête d’impression ou bien encore comprendre au moins un organe d’aspiration. De tels organes de fixation réversible 50 sont disposés de part et d’autre de la cavité 48. Ils peuvent être au nombre de deux comme c’est le cas à la figure 3, ou encore au nombre de quatre et disposés aux coins de la paroi supérieure 44 comme c’est le cas en figure 4. On comprend que le nombre d’organes de fixation 50 agencés sur le cache 34 est fonction du nombre de moyens de fixation réversible 38 agencés sur la tête d’impression 2.

Selon un premier mode de réalisation, les moyens de fixation réversible 38 peuvent être activés ou désactivés, leur activation entraînant le soulèvement du cache 34 de la plateforme de support 18 et sa fixation réversible à la tête d’impression, tandis que leur désactivation entraîne la désolidarisation de ces deux éléments et le dépôt du cache 34 sur la zone d’accueil 32 de la plateforme de support 18. Selon un deuxième mode de réalisation, ce sont les organes de fixation réversible 50 qui peuvent être activés ou désactivés. On comprend ainsi que soit les moyens de fixation réversible 38 soit les organes de fixation réversible 50 permettent, lorsqu’ils sont activés et désactivés et que le cache 34 est en regard de la tête d’impression, respectivement des déplacements d’attraction et de répulsion du cache 34 par rapport à la tête d’impression 2. Dans ce cas du premier mode de réalisation, l’attraction permet la fixation réversible du cache 34 sur cette tête d’impression 2, tandis que la répulsion permet son détachement et donc son dépôt sur la zone d’accueil 32 de la plateforme de support 18. De tels déplacements d’attraction et de répulsion sont, du fait de l’agencement des moyens de fixation réversible 38 et des organes de fixation réversible 50, sensiblement parallèles à une direction d’éjection d’encre 6 depuis les buses de projection 4 de la tête d’impression 2, comme cela est figuré par des lignes pointillées sur les figures 4 et 5. En d’autres termes, ces déplacements d’attraction et de répulsion sont donc sensiblement perpendiculaires à la plateforme de support 18 et à la zone d’accueil 32 du cache 34.

Tel que cela a été évoqué, l’activation et la désactivation des moyens de fixation réversible 38 ou des organes de fixation réversible 50 peuvent notamment consister en une modification de l’alimentation électrique d’un électroaimant, ou encore en une inversion de leur polarité. Alternativement, cette activation et cette désactivation peuvent respectivement correspondre à une aspiration sous vide et à l’application d’une pression positive lorsque les moyens de fixation réversible 38 ou les organes de fixation réversible 50 comprennent un organe d’aspiration ; on comprend ainsi qu’un flux d’air circulera dans deux sens opposés pour assurer l’activation et la désactivation.

Les moyens de fixation réversible 38 sont activés en fonction d’une position de la plateforme de support 18, et plus précisément de sa position par rapport à la tête d’impression 2. La plateforme de support 18 est en effet apte à prendre deux positions distinctes lorsqu’elle est en regard de la tête d’impression, à savoir la première position telle qu’évoquée précédemment, dans laquelle la zone de réception 20 de la plaque de substrat 16 est en regard de la tête d’impression 2, et une deuxième position dans laquelle la zone d’accueil 32 du cache 34 est en regard de cette tête d’impression 2. Les moyens de fixation réversible 38 sont activés lorsque la plateforme de support 18 est dans sa deuxième position, permettant alors le recouvrement des buses de projection 4 par le cache 34 avec lequel elles sont alignées selon la direction d’éjection d’encre. Les moyens de fixation réversible 38 et les organes de fixation réversible 50 sont alors au contact les uns des autres, et la paroi supérieure 44 du cache 34 est plaquée contre la face inférieure 36 de la tête d’impression 2.

Les moyens de fixation réversible 38 peuvent être activés à distance, notamment par un programme d’ordinateur approprié, dès lors que le positionnement de la plateforme de support 18 dans sa deuxième position est détecté au sein du dispositif d’impression 1.

Afin de s’assurer d’une fixation optimale du cache 34 à la tête d’impression 2, le cache 34 présente dans l’exemple illustré des moyens de détrompage 52. Ces moyens de détrompage 52 sont plus précisément portés par la paroi supérieure 44 du cache 32. Ils peuvent être des pions ou des guides, tel que cela est représenté à la figure 3. Alternativement, et bien que cela ne soit pas illustré sur les présentes figures, les moyens de détrompage 52 peuvent prendre la forme de chanfreins. Les moyens de détrompage 52 coopèrent, pour assurer un positionnement correct du cache 34 par rapport à la tête d’impression 2 se traduisant par le recouvrement de la plaque de buses de projection 4 dans la cavité 48 du cache 34, avec des moyens complémentaires disposés sur la face inférieure 36 de cette tête d’impression 2.

Dans certains modes de réalisation particuliers et tel que cela est représenté à la figure 7, la fixation du cache 34 à la tête d’impression 2 et son détachement de celle-ci peuvent être assistés par des instruments de fixation réversible 51 ainsi que des systèmes de fixation réversible 53. Les instruments de fixation réversible 51 sont portés par le cache 34 ; ils sont plus précisément disposés sur sa paroi inférieure 46. Ils coopèrent avec les systèmes de fixation réversible 53, qui sont disposés sur la zone d’accueil 32 de la plateforme de support 18. Les instruments de fixation réversible 51 et les systèmes de fixation réversible 53 sont ainsi au contact les uns des autres lorsque le cache 34 repose sur la plateforme de support 18. Les instruments de fixation réversible 51 et les systèmes de fixation réversible 53 peuvent être des aimants tels que des électroaimants ou des aimants permanents. Ils peuvent par ailleurs comprendre un organe d’aspiration.

Les instruments de fixation réversible 51 et les systèmes de fixation réversible 53 permettent de s’assurer que le cache 34 se décroche de la tête d’impression 2 pour venir reposer sur la surface d’accueil 32 de la plateforme de support 18. A titre d’exemple, si les instruments de fixation réversible 51 sont des électroaimants et que les systèmes de fixation réversible 53 sont des aimants permanents, une activation des instruments de fixation réversible 51 combinée à une désactivation des moyens de fixation réversible 38 conduira au détachement du cache 34 de la tête d’impression 2 pour qu’il vienne au contact de la plateforme de support 18. Un tel déplacement peut être guidé par des moyens de détrompage disposés sur la face inférieure 46 du cache 34 ainsi que sur la zone d’accueil 32, par exemple des pions et des rainures complémentaires.

En addition, les instruments de fixation réversible 51 et les systèmes de fixation réversible 53 participent à accompagner la fixation du cache 34 à la tête d’impression 2. Ils peuvent par exemple être configurés de sorte à opérer, si ce sont des aimants, une répulsion magnétique du cache 34 par rapport à la plateforme de support 18.

Lorsque les moyens de fixation réversible 38 et/ ou les organes de fixation réversible 50 sont activés et que le cache 34 est fixé à la tête d’impression 2, une étanchéité entre ces deux éléments est assurée par un joint torique 54. Ce joint torique 54 est porté par le cache 34. Plus particulièrement et tel que visible à la figure 3, il est disposé dans une gorge ménagée à cet effet dans la paroi supérieure 44 du cache 34. La gorge et le joint torique 54 sont disposés sur le cache 34 de sorte à entourer la cavité 48 destinée à accueillir les buses de projection 4. Le joint torique 54 vient au contact de la face inférieure 36 de la tête d’impression 2 lorsque le cache 34 y est fixé. Il permet ainsi d’éviter que des gouttes d’encre 6 ne s’échappent par un éventuel interstice qui subsisterait entre la paroi supérieure 44 du cache 34 et la face inférieure 36 de la tête d’impression 2 lorsque celles- ci sont au contact l’une de l’autre, en comblant un tel interstice. Le cache 34 peut en outre présenter une portion absorbante configurée pour absorber de l’encre 6 depuis la tête d’impression 2, ou encore être équipé d’un élément d’essuyage pour nettoyer et/ou essuyer les buses de projection 4. Par ailleurs, le cache 34 peut être équipé de capteurs tels que des capteurs d’humidité, de pression, ou encore un capteur détectant une accumulation de liquide au sein du cache. Ces capteurs peuvent être pilotés pour déclencher, lorsqu’ils relèvent des valeurs anormales, des actions correctrices au sein du dispositif d’impression 1.

Ainsi, lorsque de l’encre 6 est collectée au sein de la cavité 48 du cache 34, par exemple en raison d’une purge, cette encre 6 peut être détectée par le capteur détectant une accumulation de liquide, ce qui déclenche son évacuation du cache 34. Celui-ci présente à cette fin au moins un orifice 56 ménagé dans sa paroi supérieure 44 ; sur la représentation de la figure 3, ces orifices 56 sont au nombre de trois. Les orifices 56 permettent la mise en communication de la cavité 48 et d’un canal de circulation de fluide 58 ménagé dans le cache 34 ; on entend ici que ces orifices 56 et ce canal de circulation de fluide 58 sont reliés fluidiquement. Le canal de circulation de fluide 58 s’étend au sein du volume du cache 34. Il le traverse ainsi de part en part, entre un plan dans lequel s’étend une paroi de fond de la cavité 48 et un plan dans lequel s’étend la paroi inférieure 46 du cache 34. Tel que cela est illustré aux figures 3 à 5, le canal de circulation de fluide s’étend parallèlement aux parois longitudinales 40 du cache 34 et il passe au travers de chacune de ses parois latérales 42.

Le canal de circulation de fluide 58 a en outre pour rôle de réguler l’humidité au sein de la cavité 48 lorsque le cache 24 est fixé à la tête d’impression 2. Un fluide humide peut ainsi circuler dans le canal de circulation de fluide 58 pour humidifier la cavité 48 en passant par les orifices 56, et à cette occasion empêcher un assèchement de l’encre 6 au niveau des buses de projection 4.

Alternativement et bien que non représenté sur les présentes figures, une telle humidification de la cavité 48, et par extension des buses de projection 4, peut faire intervenir un réservoir de liquide, par exemple un réservoir de solution saline saturée. Le réservoir de liquide est alors disposé dans un volume du cache 34, entre la paroi de fond de la cavité 48 et la paroi inférieure 46 du cache 34. La solution saline saturée pourra diffuser depuis le réservoir de liquide vers la cavité 48 par l’intermédiaire des orifices 56. Le recours à la solution saline saturée peut par exemple être déclenché après que le capteur d’humidité évoqué précédemment a détecté un niveau d’humidité insuffisant au niveau des buses de projection 4. Lorsque le cache 34 est équipé d’un tel réservoir de liquide, la présence du canal de circulation de fluide 58 est optionnelle.

Le cache 24 peut par ailleurs comprendre des conduits additionnels qui permettent une évacuation de l’encre 6 ou de débris, par exemple des plaques d’encre séchée. Une telle évacuation peut dans certains modes de réalisation être assurée par une configuration particulière du canal de circulation de fluide 58, par la circulation d’air ou encore par l’application d’une aspiration en son sein. Une aspiration par le canal de circulation de fluide 58 peut en outre être utilisée pour faire le vide lorsque les moyens de fixation réversible 38 sont des organes d’aspiration.

Un procédé d’impression 60 faisant intervenir le dispositif d’impression 1 tel qu’évoqué précédemment va maintenant être décrit en relation avec la figure 6.

Le procédé d’impression 60 selon l’invention comprend plusieurs étapes successives qui forment un cycle permettant la mise en œuvre de la méthode de synthèse décrite auparavant. Le procédé d’impression 60 débute par une première étape de positionnement El, au cours de laquelle la plateforme de support 18 est positionnée au sein de la station d’impression de sorte que la zone de réception 20 portant la plaque de substrat 16 soit en regard de la tête d’impression 2, c'est-à-dire dans la première position précédemment évoquée. Une telle première position peut être obtenue, tel qu’évoqué précédemment, par déplacement de la plateforme de support 18 seule, par déplacement de la tête d’impression 2 seule, ou par déplacement conjoint de ces deux composants. A l’issue de la première étape de positionnement El, la plaque de substrat 16 est positionnée sous les buses de projection 4 portées par cette tête d’impression. Le procédé d’impression 60 se poursuit alors par l’étape d’impression, évoquée précédemment en relation avec la méthode de synthèse enzymatique, qui permet le dépôt d’encre 6 contenant des réactifs de synthèse enzymatique dans les puits de réaction de la plaque de substrat 16 prévus à cet effet. Survient ensuite une deuxième étape de positionnement E2, au cours de laquelle la plateforme de support 18 et/ou la tête d’impression 2 sont déplacées jusqu’à ce que la plateforme de support 18 soit dans sa deuxième position, c'est-à-dire jusqu’à ce que la zone d’accueil 32 du cache 34 soit en regard de la tête d’impression 2. A l’issue de cette deuxième étape de positionnement E2, une distance D mesurée entre la tête d’impression 2 et le cache 34 est inférieure à trois millimètres. Le cache 34 peut alors être soulevé puis fixé à la tête d’impression 2 par activation des moyens de fixation réversible 38, notamment par pilotage informatique, ce qui correspond à une étape de fixation E3. Une telle fixation s’effectue selon une direction sensiblement perpendiculaire à un plan de déplacement de la plateforme de support 18 et/ ou la tête d’impression 2 entre la première position et la deuxième position ; autrement dit, la direction de fixation est sensiblement parallèle à la direction d’éjection. A l’issue de l’étape de fixation E3, la face inférieure 36 de la tête d’impression 2 est au contact de la paroi supérieure 44 du cache 34. L’étanchéité entre cette face inférieure 36 et cette paroi supérieure 44, et donc par extension entre la tête d’impression 2 et le cache 34, est assurée par la présence du joint torique 54 disposé dans la gorge de ce cache 34. Du fait de la distance D réduite entre la tête d’impression 2 et le cache 34 à l’issue de la deuxième étape de positionnement, un choc résultant de la fixation entre ces deux éléments est limité.

Une fois le cache 34 fixé à la tête d’impression 2, la plateforme de support 18 peut être dirigée vers d’autres stations d’opération du dispositif d’impression, par exemple la station d’imagerie comprenant la caméra 22 pour une étape d’imagerie E4, ou encore une station de nettoyage pour une étape de rinçage E5 de la plaque de substrat 16. Une fois ces étapes E4, E5 effectuées, la plateforme de support 18 porteuse de la plaque de substrat 16 peut revenir dans la station d’impression dans sa deuxième position pour une étape de décrochage E6. Lors de cette étape de décrochage E6, les moyens de fixation réversible 38 sont désactivés, de sorte que le cache 38 est relâché et déposé sur la zone d’accueil 32 de la plateforme de support 18. Un autre cycle du procédé d’impression 60 peut alors débuter en reproduisant la première étape de positionnement EL

La présente invention propose ainsi un cache configuré pour équiper une tête d’impression d’un dispositif d’impression et permettre ainsi d’éviter des dépôts d’encre indésirables sur une plaque de substrat du dispositif d’impression et des moyens permettant une fixation simplifiée et rapide de ce cache.

La présente invention ne saurait toutefois se limiter aux moyens et configurations décrits et illustrés ici et elle s’étend également à tout moyen et toute configuration équivalents ainsi qu’à toute combinaison techniquement opérante de tels moyens