FR2934809A1 - Dispositif d'impression a jet d'encre a injecteur d'air, injecteur d'air et tete d'impression grande largeur associes - Google Patents

Dispositif d'impression a jet d'encre a injecteur d'air, injecteur d'air et tete d'impression grande largeur associes Download PDF

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Markem Imaje SAS
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    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
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    • B41J2/07Ink jet characterised by jet control
    • B41J2/12Ink jet characterised by jet control testing or correcting charge or deflection

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  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
  • Ink Jet (AREA)

Abstract

L'invention concerne un procédé de préparation d'impression de motifs clairs sur un fond sombre, sur une surface (S) en mouvement suivant une direction, à l'aide d'un ensemble de jets d'une tête d'impression, comportant, pour chaque jet de cet ensemble de jets : - l'estimation de la perturbation, sur la qualité d'impression de ce jet, qui résulte de l'absence d'impression par chacun d'une pluralité d'autres jets de ladite tête, - la détermination d'une correction du jet en fonction de l'estimation précédente, pour compenser ladite perturbation.

Description

1 DISPOSITIF D'IMPRESSION A JET D'ENCRE A INJECTEUR D'AIR, INJECTEUR D'AIR ET TÊTE D'IMPRESSION GRANDE LARGEUR ASSOCIES DESCRIPTION DOMAINE TECHNIQUE L'invention est relative à l'amélioration de la qualité d'impression d'imprimantes à jet d'encre, notamment les imprimantes dites à grande largeur.
Plus particulièrement, elle traite de la correction à apporter lors d'impression de motifs sur une surface, notamment sur une surface textile avec une telle imprimante à grande largeur. Elle traite également de plusieurs des 15 problèmes rencontrés dans la mise en oeuvre d'un nombre important de jets dans une tête d'impression. ART ANTÉRIEUR Les imprimantes à jet d'encre industrielles permettent d'imprimer, à partir de données numériques 20 variables et dans des conditions environnementales souvent difficiles, des chaînes de caractères, des logos ou des motifs graphiques plus élaborés, sur des produits en cours de fabrication ou des emballages. Il existe deux grandes familles 25 technologiques d'imprimante de ce type l'une est constituée par les imprimantes "gouttes à la demande", et l'autre par les imprimantes "à jet continu". Dans tous les cas, à un instant donné, la tête d'impression projette, dans un temps très court, 30 une combinaison de gouttes alignées sur un segment de 2 la surface à imprimer. La projection d'une nouvelle combinaison de gouttes est réalisée après déplacement relatif de la tête par rapport au support dans un sens généralement perpendiculaire aux segments adressés par les buses de la tête. La répétition de ce processus, avec des combinaisons variables de gouttes dans le segment et des déplacements relatifs réguliers de la tête par rapport au produit, conduisent à l'impression de motifs de hauteur égale à celle du segment et d'une longueur qui n'est pas limitée par le procédé d'impression. Les imprimantes "goutte à la demande" génèrent directement et spécifiquement les gouttes nécessaires pour constituer les segments du motif imprimé. La tête d'impression de ce type d'imprimantes comporte une pluralité de buses d'éjection de l'encre usuellement alignées suivant un axe. L'éjection ou non d'une goutte, suivant la combinaison désirée à un instant donné, est réalisée par la commande, pour chaque buse indépendamment, d'un actuateur généralement piézo-électrique ou thermique qui génère localement en amont de la buse, une impulsion de pression dans l'encre conduisant à l'expulsion d'une goutte d'encre par la buse concernée.
Les imprimantes à jet continu ont le fonctionnement suivant de l'encre électriquement conductrice amenée sous pression s'échappe d'une buse calibrée formant ainsi un jet d'encre. Sous l'action d'un dispositif de stimulation périodique, le jet d'encre se brise à intervalles temporels réguliers en un lieu précis du jet. Cette fragmentation forcée du 3 jet d'encre est usuellement induite en un point dit de "brisure" du jet par les vibrations périodiques d'un cristal piézo-électrique, placé dans l'encre en amont de la buse. A partir de la brisure, le jet continu se transforme en un train de gouttes d'encre identiques et régulièrement espacées. Au voisinage du point de brisure, est placé un premier groupe d'électrodes appelées "électrodes de charge" dont la fonction est de transférer, de manière sélective et à chaque goutte du train de gouttes, une quantité de charge électrique prédéterminée. L'ensemble des gouttes du jet traverse, ensuite un second groupe d'électrodes appelé "électrodes de déflexion" ; ces électrodes, sur lesquelles sont appliquées des tensions très élevées de l'ordre de plusieurs milliers de volts, engendrent un champ électrique qui va modifier la trajectoire des gouttes chargées. Dans une première variante d'imprimantes à jet continu dites à "jet continu dévié", un seul jet est capable de projeter successivement des gouttes vers les différents points d'impact possibles d'un segment sur le produit à imprimer. En effet, dans cette première variante, la quantité de charge transférée aux gouttes du jet est variable et chaque goutte se trouve défléchie avec une amplitude proportionnelle à la charge électrique qu'elle a reçue. Le balayage du segment pour déposer successivement la combinaison de gouttes sur un segment est beaucoup plus rapide que le déplacement relatif de la tête par rapport au produit à imprimé de sorte que le segment imprimé paraît sensiblement perpendiculaire au dit déplacement. Les 4 gouttes non défléchies sont récupérées par une gouttière et recyclées vers le circuit d'encre. Une seconde variante d'imprimantes à jet continu dite "à jet continu binaire" se différencie principalement de la précédente par le fait que les trajectoires des gouttes du jet ne peuvent avoir que deux valeurs défléchies ou non défléchies. En général, la trajectoire non défléchie est destinée à projeter une goutte sur le produit à imprimer et la trajectoire défléchie dirige la goutte non imprimée vers une gouttière de récupération. Dans cette variante, une buse adresse un point du motif à imprimer sur le produit, l'impression de caractères ou motifs graphiques nécessite la mise en oeuvre, dans la tête, d'un nombre de buses correspondant, pour une résolution donnée, à la hauteur du segment. Les applications des imprimantes à jet d'encre industrielles peuvent se décomposer en deux grands domaines. L'un de ces domaines concerne le codage, marquage et la personnalisation (graphique) de produits imprimés sur de petites hauteurs : cela met en oeuvre des têtes d'impression comportant un ou quelques jets en technologie "jet continu dévié" et quelques dizaines de jets en technologie "jet continu binaire" ou "goutte à la demande". L'autre domaine d'application concerne l'impression, principalement graphique, de produits plats de grandes surfaces dont la largeur, très variable suivant les applications, peut atteindre plusieurs mètres et dont la longueur n'est pas limitée par le processus d'impression lui-même. On trouve par exemple, dans ce type d'applications, l'impression d'affiches monumentales, de bâches de camion, de textiles en laize ou de revêtements de sols, murs ou autres. 5 Ces imprimantes utilisent des têtes d'impression comportant un grand nombre de buses. Celles-ci coopèrent pour projeter, à des instants commandés, des combinaisons de gouttes, chaque combinaison adresse un segment rectiligne sur le produit. Deux configurations de mise en oeuvre d'imprimantes jet d'encre sont habituellement utilisées pour imprimer sur de grandes surfaces. La première configuration est utilisable lorsque la cadence d'impression est relativement faible. Dans ce cas, l'impression est réalisée par balayage de la tête d'impression au-dessus du produit. La tête se déplace transversalement par rapport au sens de défilement du produit qui est lui-même parallèle au segment adressé par les buses de la tête. C'est le mode de fonctionnement usuel d'une imprimante bureautique à jet d'encre. Le produit avance de manière intermittente par pas de longueur égale à la hauteur, ou à un sous multiple de cette hauteur, du segment adressé par les buses de la tête d'impression et s'immobilise pendant le déplacement transversal de la tête d'impression. La productivité de la machine est d'autant plus grande que la hauteur du segment adressé par les buses de la tête est grande, mais cette hauteur ne dépasse pas, en général, une fraction de l'ordre de 1/10ème à 1/5ème de la largeur du produit. La technologie "goutte à la 6 demande" est préférée pour cette configuration, à cause du faible poids des têtes d'impression qui peuvent être transportées plus facilement et de la difficulté plus grande de réaliser des têtes de grande taille dans cette technologie, comme cela est indispensable dans la deuxième configuration. En outre, l'impression intermittente permet de gérer plus facilement une contrainte inhérente à cette technologie, qui est d'amener périodiquement la tête sur une station de maintenance pour nettoyer les buses. La deuxième configuration permet d'obtenir le maximum de productivité en faisant défiler continûment le produit à la vitesse maximum d'impression de la tête. Dans ce cas, la tête d'impression est fixe et de largeur de l'ordre de celle du produit. Le segment adressé par les buses de la tête d'impression est perpendiculaire au sens de défilement du produit et de hauteur au moins égale à la largeur du produit. Dans cette configuration, le produit défile continûment pendant l'impression comme dans les techniques d'impression actuelles d'héliogravure ou de sérigraphie à cadres rotatifs avec l'avantage de l'impression numérique qui ne nécessite pas la réalisation d'outillages coûteux spécifiques au motif à imprimer. Le développement d'imprimantes à jet d'encre grande largeur, typiquement supérieur à 1 mètre et notamment comprise entre 1 et 2 mètres, suppose que l'on sait intégrer dans une même tête d'impression un nombre important de buses. Ce nombre important est de l'ordre de 100 à 200 pour la technologie "jet continu 7 dévié" et de quelques milliers pour les technologies "jet continu binaire" et "goutte à la demande". Le brevet Burlington US 4,841,306 décrit une tête d'impression grande largeur en technologie "jet continu binaire" d'un seul tenant dont la plaque à buses, en particulier, est réalisée en une seule pièce. Le brevet Imperial Chemical Industries, Inc. US 3,956,756 décrit également une tête grande largeur en technologie "jet continu dévié". Devant la difficulté de réalisation de ce type de têtes, des architectures modulaires ont été développées, dans lesquelles la tête d'impression est décomposée en modules de petite taille, plus facilement fabricables et contrôlables, qui sont ensuite assemblés sur une poutre de support. Comme on le voit dans le brevet EP 0 963 296 B1 ou la demande de brevet US 2006/0232644, cette solution est bien adaptée aux imprimantes "goutte à la demande". Cependant, elle nécessite d'empiler les modules en les décalant pour des raisons d'encombrement, le raccordement des zones imprimées par les modules se faisant par la gestion des instants de déclenchement d'impression de chaque module. La technologie "jet continu dévié" est particulièrement bien adaptée aux architectures modulaires, en effet, cette technologie autorise un espacement entre jets de plusieurs millimètres, ce qui permet de juxtaposer les jets et leurs constituants fonctionnels sur de grandes largeurs. Cette possibilité de juxtaposer indéfiniment les jets peut être reportée sur des modules de plusieurs jets comme cela est mis à profit dans le brevet FR 2 681 010 concédé à la demanderesse et intitulé "Module d'impression multi jet 8 et appareil d'impression comportant plusieurs modules". Ce brevet FR 2 681 010 décrit une tête d'impression multi jets "continu dévié" de grande largeur constituée par l'assemblage de modules d'impression m jets, typiquement 8 jets, juxtaposés sur une poutre de support, cette dernière assurant également les fonctions d'alimentation en encre des modules et de collecte de l'encre non utilisée. Dans tous les cas, dans ce type d'application industrielle où l'environnement est souvent sévère, les gouttes et leurs trajectoires avant impact doivent être protégées, le plus possible, des perturbations extérieures (courants d'air, poussières, ...) dont le caractère aléatoire empêche la maîtrise de la qualité d'impression. C'est pourquoi, en général, les gouttes évoluent entre les buses et la sortie de tête dans une cavité relativement confinée ouverte sur l'extérieur principalement par l'orifice de sortie des gouttes. Cet orifice est en général une fente qui a intérêt à être la plus étroite possible pour rendre la protection des trajectoires la plus efficace possible. L'exploitation d'imprimantes à jet d'encre grande largeur pose certains problèmes.
Un premier problème est le suivant. Les inventeurs ont mis en évidence que, lors de l'impression d'un motif, par exemple comportant une zone blanche ou claire environnée d'un fond sombre, notamment un fond noir, des défauts apparaissent dans les régions périphériques de la zone. 9 Un exemple d'un motif ou d'une zone élémentaire est représenté en figure 11. Il s'agit d'un simple rectangle 200, de couleur blanche, sur un fond sombre, représenté ici par des hachures, mais qui peut être noir. L'ensemble est imprimé sur un substrat 100, par exemple du tissu. La direction d'avancée du tissu est représentée sur la figure par une flèche. La lettre T désigne une tête d'impression, constituée d'un ensemble de dispositifs d'impression multi-jets. Sur la figure, sont également représentées des zones de défauts 201, 202, 203 qui se situent à la périphérie de la zone claire motif 200. En fait, il est souvent constaté qu'une des zones latérales (ici la zone 203) est plus claire que les parties sombres environnantes, tandis que les autres zones, ici les zones 201 et 202, sont plus sombres (c'est pour cette raison que les hachures dans ces deux zones sont plus denses). De manière plus précise, on constate que, dans les zones plus sombres telles que les zones 201 et 202, des traits apparaissent, ces traits étant parallèles à la direction d'avancement et plus sombres que le fonds d'impression. Dans les zones plus claires, par exemple la zone 203, dont le niveau de gris est inférieur à celui de son environnement sombre, ce sont au contraire des traits plus clairs, eux aussi parallèles à la direction d'avancement, qui apparaissent. Un exemple d'un motif imprimé est illustré en figure 12, sur laquelle la flèche désigne encore la direction d'avance du support, ici une bande de textile. Ce motif comporte différentes zones claires 10 par rapport à un environnement sombre. Sur cette figure sont également indiquées des zones B où apparaissent des traits blancs, et ces zones N où apparaissent des traits noirs. On voit bien la forme de traits parallèles à la direction d'avance du support d'impression que prennent ces défauts. Les inventeurs ont en outre constaté que, pour une direction d'avancement donné, il se produit une dissymétrie dans la répartition des zones de défauts sombres 201,202, et des zones de défauts clairs 203. Ces zones sont, par rapport à la direction d'impression, situées à droite du motif pour les zones claires, à gauche et en arrière de ce motif pour les zones sombres.
Il apparaît en outre que les caractéristiques des zones de défaut, autour d'une zone claire, sont fortement influencées par la taille de la zone claire. Il apparaît également que les caractéristiques des zones de défaut sont fortement influencées par la disposition des zones claires autour des zones plus sombres. Un autre type de problème réside dans la disponibilité de telles imprimantes, limitée par la nécessité d'entretien périodique. Il faut en effet nettoyer et sécher périodiquement les éléments fonctionnels situés dans la cavité de la tête, le dessous de la tête ou la plaque à buses. D'autre part, la qualité d'impression ne peut pas être maîtrisée de manière optimale quel que soit le motif imprimé à cause d'un effet mutuel entre jets. 11 Trois phénomènes sont en cause : 1) Le solvant de l'encre s'évapore des gouttes pendant leur trajet. Dans l'espace confiné de la cavité interne de la tête, la concentration en vapeur de solvant est telle que les conditions de condensation sont rapidement atteintes et les éléments fonctionnels internes de la cavité doivent être séchés périodiquement. L'homme du métier a déjà cherché à éviter la condensation soit en chauffant les surfaces à risque mais au prix de solutions complexes et coûteuses, soit en asséchant ces surfaces à l'aide d'un flux d'air, éventuellement chaud, mais l'efficacité de cette opération nécessite des vitesses importantes d'air qui, projeté sur la structure de forme complexe interne de la cavité, provoque des turbulences nuisibles à la stabilité des trajectoires des gouttes et donc à la qualité d'impression. 2) Les éclaboussures sont la cause principale de salissures de la tête d'impression et induisent des nettoyages périodiques. Ce phénomène, qui a fait l'objet d'un article "Splatter during ink jet printing" de J.L. Zable dans l'IBM Journal of Research de Juillet 1977, est créé par la réémission de gouttelettes très fines d'encre générées au moment de l'impact des gouttes sur le support à imprimer. Ces gouttelettes ont une énergie cinétique suffisante pour venir se déposer sous la tête d'impression et même revenir dans la tête à contre courant des gouttes. En s'accumulant sur les éléments fonctionnels internes de la tête, ces gouttelettes finissent par dégrader le fonctionnement de la tête d'impression. Le brevet 12 US 6,890,053 d'ITW propose une solution pour protéger une tête d'impression de salissures venant de l'extérieur en créant, tout autour de la tête, une barrière constituée d'un flux d'air soufflant vers l'extérieur. Cette solution ne traite pas le problème des salissures créées par la tête elle-même dans l'enceinte protégée. 3) A l'intérieur de la cavité interne de la tête, les gouttes entraînent l'air comme étudié dans l'article "Boundary layer around à liquid jet" de H.C. Lee paru dans l'IBM Journal of Research de janvier 1977. Cet air accompagne les gouttes jusqu'à leur destination à l'extérieur de la cavité. Le déficit en air créé dans la cavité est comblé par un apport venant de l'extérieur au travers de la fente de sortie de la tête ou d'autres orifices comme les extrémités latérales de la cavité se trouvant de part et d'autre de la tête. Les gouttes sortant de la tête en plus ou moins grand nombre et avec une densité variable en fonction du motif imprimé, font obstruction à l'entrée de l'air appelé pour rééquilibrer la pression interne de la cavité. Il s'en suit la formation de courants d'air d'intensité et de direction très variables qui modifient le temps de vol des gouttes entre les buses et le support à imprimer. On a pu remarquer qu'aux deux extrémités de la tête, le déficit en air est facilement comblé par l'ouverture de la cavité à l'air libre ce qui crée un comportement spécifique des courants d'air sur les bords de la tête. Dans les technologies jet d'encre, la précision de placement des gouttes sur le support, donc la qualité d'impression, dépend beaucoup 13 de la stabilité et la maîtrise du temps de vol de ces gouttes, on comprend alors que le phénomène décrit ne permet pas d'optimiser la qualité d'impression quel que soit le motif imprimé à un instant donné.
Il faut noter que ce phénomène d'entraînement d'air par les gouttes, qui induit une modification du comportement des jets en un lieu de la tête en fonction du contenu de l'impression de jets situés en un autre lieu de la tête, est de nature différente des interactions aérodynamiques entre gouttes d'un même jet. Ces interactions sont reproductibles pour des situations identiques, dans un même jet, et peuvent être compensées en agissant sur les commandes usuelles d'impression. Cette compensation étant, malgré tout compliquée à mettre en oeuvre, de nombreuses solutions ont été proposées pour atténuer l'incidence de l'effet aérodynamique d'une goutte sur la trajectoire de celle qui la suit, l'idée générale étant d'annuler la vitesse relative entre les gouttes et l'air environnant. Les brevets EP 0 025 493 d'IBM et US 2005/0190242 de Creo Inc., par exemple, mettent en application ce type de solution qui nécessite des flux d'air dont la vitesse doit être très élevée (plusieurs mètres ou dizaines de mètres par seconde) et parfaitement laminaires pour éviter les turbulences susceptibles de perturber les trajectoires de gouttes. Ces solutions nécessitent des débits d'air très importants dans le cadre d'une tête multi-jet grande largeur, et des moyens sophistiqués, coûteux et encombrants pour garantir une vitesse d'air très stable et parfaitement laminaire. 14 Des inconvénients de la mise en oeuvre d'imprimantes jet d'encre grande largeur de l'état de l'art peuvent donc être résumés comme suit : 1) La condensation des vapeurs de solvant de l'encre dans la tête peut conduire à des problèmes fonctionnels si l'intérieur de la tête n'est pas séché périodiquement. 2) Les éclaboussures de l'encre lors de l'impact sur le substrat, polluent le produit le dessous de la tête et même l'intérieur de ce qui nécessite un nettoyage périodique de d'impression pour éviter les problèmes fonctionnels. 3) La qualité d'impression n'est pas maîtrisée à cause des perturbations des trajectoires de gouttes liées aux effets de déplacement d'air dans la tête en cours d'impression. 4) Les effets de déplacement d'air dans la tête en cours d'impression ne sont pas constants et dépendent entre autre du motif imprimé.
En outre, comme mentionné ci-dessus, les deux extrémités transversales de la tête étant ouvertes, un comportement spécifique des courants d'air sur les bords est créé, ce qui nuit à la qualité de l'impression au niveau des extrémités de la tête puisque celle-ci n'est pas homogène avec le reste de la tête. EXPOSÉ DE L'INVENTION L'invention pallie ainsi tout inconvénients explicités ci-dessus et dispositifs permettant d'améliorer d'impression en grande largeur. imprimé, la tête, la tête ou partie des propose des la qualité 15 L'invention cherche d'abord à résoudre les problèmes que pose l'apparition de défauts d'impression dus à la présence de zones claires dans un motif d'impression.
A cet effet, l'invention a tout d'abord pour objet un procédé de préparation d'impression de zones claires sur un fond sombre ou entourée d'un environnement sombre, à imprimer sur un substrat (S) en mouvement relatif suivant une direction, par rapport à un ensemble de jets d'une tête d'impression, comportant, pour chaque jet de cet ensemble de jets : - l'estimation de la perturbation, sur la qualité d'impression, pour chaque jet, perturbation qui résulte de l'absence d'impression ou d'une impression partielle de chacun d'une pluralité d'autres jets de ladite tête, - la détermination d'une correction du jet en fonction de l'estimation précédente, pour compenser ladite perturbation.
L'intensité de la perturbation appliquée à un jet varie au moins en fonction de la distance d de ce jet à une portion d'une zone claire, et en fonction de la largeur de cette portion de zone claire. L'invention permet de compenser des perturbations de vitesses de jets, et donc des défauts d'impression, pour des jets situés d'un côté ou de l'autre d'une zone claire par rapport à une direction de déplacement relative du substrat d'impression et de la tête d'impression.
Elle permet également de compenser des perturbations de vitesses de jets, et donc des défauts 16 d'impression, pour des jets situés en arrière d'une zone claire par rapport à cette même direction déplacement. Avantageusement, les perturbations qui résultent de la présence de plusieurs zones claires peuvent être additionnées. Ainsi, lorsque la tête d'impression est située au-dessus de plusieurs zones claires, et lorsque des jets, ou plusieurs groupes de jets, n'impriment pas en plusieurs endroits de la tête pour mettre les zones claires en évidence sur le substrat d'impression, une perturbation sur un jet est obtenue en sommant les diverses perturbations qui résultent des diverses zones claires. Une correction sur un jet est réalisée par variation des conditions de charge des gouttes. En particulier, une correction peut être obtenue en sélectionnant, pour chaque jet, une trame de tensions parmi un ensemble de trames obtenues par modification d'une trame de référence. La trame de référence est l'ensemble des tensions de charge qui permettent à chaque jet de projeter une salve de gouttes. Il s'agit en fait d'une compensation, car les perturbations d'un jet affectent la vitesse du jet, ce qui modifie la trajectoire de la goutte et par conséquent la position de l'impact avec le substrat à imprimer. On compense cette perturbation par une modification des conditions de déflexion des gouttes d'encre, plus particulièrement de leurs charges, non pas pour modifier directement la vitesse des gouttes, mais pour ramener la position d'impact à l'endroit 17 souhaité. En fait, une trame désigne un ensemble de gouttes utilisées par un jet pour l'impression d'un segment sur le substrat. Pour obtenir cette trame on doit appliquer un certain profil de tension aux électrodes de charge des gouttes du dispositif. Par extension, on appelle trame (de tension) le profil permettant d'obtenir la trame souhaitée. Un certain nombre de trames de tensions peuvent être précalculées pour chaque jet, chaque trame résultant par exemple d'une trame de référence ou nominale, à laquelle est appliquée une homothétie, éventuellement combinée à une translation. Lorsque l'impression est réalisée à partir d'une pluralité de jets d'impression disposés sur une tête d'impression, il peut être avantageux de ne pas appliquer la même correction, d'une part à un jet situé sensiblement vers le milieu de la tête, et d'autre part à un jet situé à proximité de l'un des bords latéraux de la tête. Un procédé selon l'invention permet : - de prédire les phénomènes perturbateurs de qualité d'impression liés à la structure de la tête d'impression et du type de motif imprimé, et donc de prévoir les défauts de qualité d'impression, - de générer des informations de corrections pour chacun des jets, - de transférer ces informations de corrections à chaque jet concerné. - de mettre en oeuvre ces corrections lors 30 de l'impression, en particulier sur des motifs variables. 25 18 L'invention permet de limiter les effets, probablement dus à la variation des écoulements aérodynamiques, en générant une correction appropriée et ainsi de maintenir une qualité d'impression indépendante des motifs imprimés et du lieu d'impression sur la tête. L'invention minimise le nombre de réglage "in situ" de la machine, car la qualité d'impression devient indépendante du motif imprimé. Il n'est plus besoin d'avoir un réglage (plus ou moins optimal) par motif imprimé. Les calculs préalables se faisant lors de la préparation des impressions (qui se fait en amont pour ce type de machine), l'invention ne rajoute pas de temps perdu lors de l'impression elle-même et permet de maintenir le niveau de productivité souhaité. L'invention concerne également un procédé d'impression de zones claires sur un fond sombre ou environnées d'un fond sombre, sur une surface en mouvement relatif par rapport à une tête d'impression suivant une direction, à l'aide d'un ensemble de jets de la tête d'impression, comportant : - une préparation d'impression selon l'invention, telle que décrite ci-dessus, - l'impression du motif avec ses zones claires et son fond sombre, les jets étant corrigés selon la correction déterminée. L'invention concerne également un dispositif d'impression (Mi) à jet d'encre, pour imprimer un motif comportant des zones claires sur un fond sombre, sur un substrat d'impression (S) en 19 défilement suivant une direction, comportant une pluralité de dispositifs d'impression individuels, chaque dispositif d'impression individuel étant muni de moyens pour projeter un jet d'encre sur ledit substrat (S), ce dispositif comportant en outre des moyens de traitement de données pour : - réaliser une estimation de la perturbation de la vitesse d'éjection pour chaque jet d'au moins une partie des jets projetés, perturbation résultant de l'absence de déflexion de chacun d'une pluralité d'autres jets, - réaliser la détermination d'une correction du jet en fonction de l'estimation précédente, pour compenser ladite perturbation, - transmettre un signal de correction aux moyens de projection de chaque jet perturbé. De préférence, lesdits moyens de traitement de données réalisent ladite estimation de l'intensité de la perturbation appliquée à un jet au moins en fonction de la distance d de ce jet à une portion d'une zone claire du motif et en fonction de la largeur de cette portion de zone claire. Lesdits moyens de traitement de données permettent de réaliser ladite estimation de l'intensité de la perturbation appliquée à un jet, en additionnant les perturbations, sur ce jet, qui résultent de la présence de plusieurs zones claires. De préférence, dans un dispositif selon l'invention, un signal de correction comporte une trame (de tensions) modifiée sélectionnée parmi un ensemble de trames mémorisées, obtenues par modification d'une 20 trame de référence. Les trames obtenues par modification d'une trame de référence peuvent résulter d'une homothétie et/ou d'une translation d'une trame de référence.
L'invention concerne également un dispositif, qui peut être mis en oeuvre en combinaison avec un dispositif selon l'invention tel que décrit ci-dessus, et dans lequel un apport d'un flux d'air unique traverse la cavité interne d'une tête d'impression. A cet effet, l'invention concerne également un dispositif d'impression à jet d'encre tel que décrit ci-dessus, comprenant en outre : - un corps adapté pour s'étendre selon un axe transversal au sens de défilement du support, - un éjecteur d'encre fixé au corps et adapté pour éjecter de l'encre selon un plan d'éjection parallèle à l'axe, - au moins une pièce définissant un orifice de sortie à travers laquelle au moins une partie de l'encre éjectée passe pour imprimer le support en défilement, - une cavité délimitée au moins par le corps, l'éjecteur et la (les) pièce(s) définissant l'orifice de sortie, - un injecteur d'air adapté pour souffler de l'air dont le flux est sensiblement parallèle au plan d'éjection des gouttes et traverse la cavité, depuis une zone en dessous de l'éjecteur jusqu'à l'orifice de sortie. 21 Un tel dispositif permet de minimiser les variations dans les écoulements aérodynamiques autour des jets. Ce dispositif permet de générer un flux d'air qui traverse la cavité interne d'une tête d'impression.
Ainsi, la direction du flux est sensiblement parallèle aux jets pour minimiser les composantes perpendiculaires aux jets qui sont susceptibles de dégrader la qualité d'impression. De préférence, l'air injecté dans la tête est sec pour sécher les éléments fonctionnels internes et avantageusement propres pour éviter la pollution de ces mêmes éléments. Ce peut être aussi de l'air filtré. Le débit d'air injecté est avantageusement supérieur au volume nécessaire pour renouveler l'air de la cavité au moins une fois par seconde afin d'expulser efficacement les vapeurs de solvant de l'encre vers l'extérieur de la tête. De préférence, le débit d'air de l'injecteur d'air est supérieur à 50 fois le volume de la cavité par minute, de préférence compris entre 50 et 500 fois. Le débit d'air injecté est également avantageusement supérieur à celui correspondant à la quantité d'air maximum prélevée, par unité de temps, dans la tête, par le processus d'impression. Le lieu d'injection de l'air dans la cavité est positionné avantageusement pour éviter la perturbation du jet au niveau de sa sortie de la buse. La vitesse de l'air, au niveau de l'injection de l'air, est de préférence inférieure à une valeur au-delà de laquelle les turbulences générées 22 déstabilisent la trajectoire des gouttes et dégradent la qualité d'impression. Afin de maximiser le débit, le profil de vitesse en sortie de l'injecteur est le plus homogène possible. La vitesse de l'air reste, également, de préférence suffisamment faible devant celle des gouttes pour rendre le comportement des jets relativement insensible aux dispersions et variations du profil de vitesse d'air au niveau de l'injection de l'air. La vitesse de l'air expulsé de chaque module d'impression par la fente de sortie est suffisante pour repousser les gouttelettes générées par les éclaboussures issues de l'impact des gouttes sur le produit en cours d'impression. De préférence, la vitesse d'air injecté est au moins égale à 1/25ème la vitesse d'éjection de l'encre. De préférence, les deux extrémités latérales de la cavité sont fermées pour garantir 20 l'homogénéité du comportement des jets sur la largeur d'une tête d'impression grande largeur. Ainsi un flasque peut être disposé à chacune des extrémités transversales du dispositif de sorte à fermer la cavité transversalement. 25 Le dispositif d'impression peut être associé à une méthode permettant d'éviter la retombée des gouttelettes, provenant des éclaboussures, sur le dessous de la tête ou sur le support à imprimer. Cette méthode consiste à créer un courant d'air, sous le 30 dispositif d'impression, parallèle au support à imprimer et évoluant dans le sens de défilement du 15 23 support. Ce courant d'air entraîne les gouttelettes issues des éclaboussures vers un système d'extraction. Ce courant d'air est créé soit par soufflage à l'aide de buse(s) de soufflage, soit par aspiration à l'aide de bouche(s) d'aspiration, soit par soufflage et aspiration combinés. L'invention, qui conduit à l'amélioration de la qualité d'impression et de la disponibilité des imprimantes à jet d'encre grande largeur, intéresse par certains aspects les imprimantes "goutte à la demande" ou "jet continu binaire" mais est particulièrement bien adaptée aux imprimantes "jet continu dévié", dans lesquelles l'ensemble des aspects de l'invention peut être mis en oeuvre. L'invention sera donc décrite, dans ce qui suit, dans le cadre de ce type préféré d'imprimantes. L'invention concerne également l'agencement d'un injecteur d'air dans un module d'impression "m jet" juxtaposables (c'est-à-dire éjectant un nombre égal à m jets d'encre). Elle concerne également, une tête d'impression grande largeur, utilisant la technologie du "jet continu dévié", équipée de moyens de génération de flux d'air et d'un système de distribution du flux d'air et d'une pluralité de modules d'impression m jets, issus de l'invention, placés adjacents sur une poutre de support commune. Elle concerne également, une tête d'impression grande largeur comportant X dispositifs selon l'invention, telle que décrite ci-dessus, sous la forme de modules (Mi) accolés selon le même axe 24 transversal (A-A') et comprenant chacun un bloc d'électrodes. Un seul injecteur peut être commun à tous les modules (M1-Mx) ou bien chaque module (Mi) peut comporter un injecteur d'air. Dans le dernier cas, l'alimentation en air peut être commune aux X injecteurs d'air. Par exemple, la différence 0 de débit d'air entre deux injecteurs est inférieure ou égale à 0,1 1/min. Dans une tête d'impression grande largeur tel qu'exposé ci-dessus, un flasque peut être disposé aux extrémités transversales de la tête (T) de sorte à fermer transversalement les cavités respectives des deux dispositifs les plus éloignés entre eux. BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS D'autres avantages et caractéristiques de l'invention ressortiront mieux à la lecture de la description détaillée ci-après faite en référence aux figures 1 à 18 suivantes : - Les figures 1 : • 1A montre une tête d'impression multi jet grande largeur (T) selon l'état de l'art, avec les jets en fonctionnement mais sans impression du support (S), • 1B est une vue en coupe selon l'axe C-C de la figure 1A, montrant un module d'impression multi jet (Mi) intégré dans la tête d'impression (T) selon l'état de l'art et, fonctionnant selon la technologie préférée à "jet continu dévié".30 25 - Les figures 2 : • 2A montre une vue partielle de la partie centrale de la tête d'impression multi jet grande largeur selon la figure 1A, avec les jets en fonctionnement imprimant un aplat (APL1, APL2), • 2B est une représentation, sur une portion de quelques jets de la figure 2A, du résultat d'une impression du support (S), au début d'un aplat (APL1) de densité égale à 100 % (Impression est dite de type A), • 2C est une représentation sur quelques jets de la figure 2A du résultat d'une impression du support (S), au début d'un aplat de niveau de gris (APL2) (densité <100 %), le raccordement des jets ayant été réalisé sur un aplat 100 % (APL1). - Les figures 3 : • 3A montre une tête d'impression multi jet grande largeur (T) selon l'état de l'art, avec les jets en fonctionnement mais seulement certains imprimant un aplat (APL3) sur une portion de sa largeur et donc du support (S), • 3B est une représentation sur quelques jets de la figure 3A, du début d'un aplat 100% (APL3) (Impression dite de type B). - La figure 4 montre une tête d'impression multi jet grande largeur (T) selon l'état de l'art, avec les jets en fonctionnement imprimant un aplat (APL1, APL2-APL3-APL4) sur toute sa largeur. - La figure 5 montre une tête d'impression multi jet grande largeur (T) avec les orifices latéraux 26 fermés par des flasques, selon l'invention, imprimant un aplat (APL1, APL2) sur toute sa largeur. - Les figures 6 : • 6A montre une tête d'impression multi jet grande largeur (T), équipée de flasques et de l'injection d'air, selon l'invention, avec les jets en fonctionnement selon la technologie préférée à "jet continu dévié" et imprimant le support (S) sur toute sa largeur, • 6B est une vue en coupe, selon l'axe C-C de la figure 6A, d'un module d'impression multi jet (Mi) intégré dans la tête d'impression (T) selon l'invention et, fonctionnant selon la technologie préférée à "jet continu dévié". - Les figures 7 : • 7A est une vue en coupe, selon l'axe C-C de la figure 6A, montrant l'injecteur d'air selon un mode de réalisation de l'invention, • 7B est une vue en perspective de 20 l'injecteur d'air selon l'invention, • 7C est une vue en coupe selon l'axe C-C de la figure 6A, montrant l'injecteur d'air selon un autre mode de réalisation de l'invention. - Les figures 8 : 25 • 8A est une représentation graphique du profil de vitesse d'air en sortie d'injecteur d'air selon les figures 7A et 7B, transversalement à sa sortie, • 8B est une représentation graphique du 30 profil de vitesse d'air en sortie d'injecteur d'air selon les figures 7A et 7B, longitudinalement à sa 15 27
sortie et au voisinage du maximum en pointillés de la figure 8A. - La figure 9 montre le schéma de principe de l'alimentation en air à injecter dans une imprimante comportant plusieurs têtes T1,...,Tn d'impression grande largeur selon l'invention. - Les figures 10 : • 10A est une représentation schématique des éclaboussures générées par les gouttelettes d'encre et susceptibles de se produire à proximité de la tête d'impression grande largeur (T) selon l'invention, entre celle-ci et le support (S) à imprimer en défilement la tête, • 10B est une représentation schématique 15 d'un moyen complémentaire de l'invention permettant le soufflage des gouttelettes de la figure 10A, • 10C est une représentation schématique d'un moyen complémentaire de l'invention permettant l'aspiration des gouttelettes de la figure 10A, • 10D est une représentation schématique de la combinaison des moyens complémentaires de l'invention selon les figures 10B et 10C permettant à la fois le soufflage et l'aspiration des gouttelettes de la figure 10A. - Les figures 11 et 12 représentent des motifs imprimés sur un support d'impression, et des défauts disposés au voisinage des différentes zones. - Les figures 13 et 14 représentent un motif et deux segments imprimés correspondant à des 30 zones différentes. 20 25 28 - La figure 15 représente l'influence, sur la perturbation d'un jet, de la distance entre un motif et un jet. La figure 16 représente un motif complexe. - La figure 17 représente des trames d'impression réalisées par un ensemble de gouttes. - La figure 18 représente le déroulement d'un procédé selon l'invention, de correction de défauts qui résultent de la présence de motifs. - La figure 19 donne un exemple de matrice permettant de décrire les phénomènes autour d'une zone claire. EXPOSÉ DÉTAILLÉ DE MODES DE RÉALISATION PARTICULIERS La technologie préférée pour réaliser une imprimante à jet d'encre grande largeur est le "jet continu dévié". La mise en oeuvre, dans une tête d'impression, d'un nombre important de jets simultanés, espacés d'un pas constant, adressant, sur le support à imprimer, des zones d'impression raccordables et, ainsi permettant l'impression sur de grandes largeurs, est décrite dans le brevet français FR 2 681 010 concédé à la demanderesse et intitulé "Module d'impression multi jet et appareil d'impression comportant plusieurs modules". Dans le brevet précité, une tête d'impression multi jet grande largeur (T) est constituée par l'assemblage de X modules d'impression (Mi) produisant chacun m jets, typiquement 8 jets, et juxtaposés sur une poutre de support, celle-ci assurant également les fonctions d'alimentation en encre des modules et de 29 collecte de l'encre non utilisée. Ainsi, une tête d'impression grande largeur (T) selon l'état de l'art est constituée identiquement de X modules d'impression (Mi) et s'étend selon un axe transversal A-A' au support (S) à imprimer en défilement (figure 1A). La référence 17 désigne un ensemble de moyens électroniques pour contrôler l'ensemble du dispositif, et donc chaque jet de chaque module. Ces moyens 17 comportent par exemple une carte électronique de contrôle pour chaque tête d'impression. Chaque module d'impression selon l'invention (Mi) est constitué, d'une part, d'un corps 1 supportant un éjecteur d'encre 2 de m jets 4 de gouttes 40 et intégrant un ensemble de m gouttières de récupération 10, et, d'autre part, d'un bloc d'électrodes escamotable 3 supportant deux groupes d'électrodes nécessaires à la déflexion de certaines gouttes: un groupe d'électrodes de charge 30 et un groupe d'électrodes de déflexion 31 (figure 1B). Plus exactement, l'éjecteur d'encre (2) est adapté pour éjecter de l'encre sous la forme de jets continus (4), le point de brisure de chaque jet étant placé au voisinage du milieu des électrodes de charge (30) du bloc d'électrodes (3). Les jets 4 sont parallèles dans un plan vertical (E) et les gouttes 40 voyagent à partir des buses de la plaque 20 solidaire de l'éjecteur d'encre 2 vers l'orifice de la gouttière de récupération 10 correspondante.
Le bloc d'électrodes 3 peut s'abaisser ou se relever en pivotant autour de l'axe 32. Lorsqu'il 30 est en position extrême abaissée, c'est-à-dire en position de fonctionnement, les électrodes 30, 31 s'insèrent dans le trajet des gouttes 40 et permettent le contrôle de la charge et la déflexion de certaines gouttes qui, échappant à la gouttière 10, viennent se déposer sur le support à imprimer (S). Chaque bloc d'électrodes 3 en position extrême abaissée forme, avec le corps 1 et l'éjecteur d'encre 2 une cavité interne 5. Plus exactement, la cavité interne 5 est limitée à l'arrière par le corps 1, à l'avant par les électrodes 30,31, en haut par la plaque à buses 20 et en bas respectivement par, l'avancée 11 du corps intégrant la gouttière 10 et le sabot 33 du bloc d'électrodes 3. L'espace entre l'avancée 11 et le sabot 33 du bloc d'électrodes 3 définit un orifice de sortie 6 formant une fente pour permettre la sortie des gouttes 40 servant à l'impression (figure 1B). Cette fente 6 est aussi étroite que possible pour assurer le confinement de la cavité 5. Un tel confinement permet la protection des gouttes, en cours de déflexion, vis à vis des perturbations extérieures, comme les courants d'air ou les projections d'encre, de poussières ou autres, dont le caractère aléatoire empêche la maîtrise de la qualité d'impression. Lorsque tous les blocs électrodes 3i de la tête (T) sont dans leur position extrême abaissée, l'espace interne 5i de chaque module (Mi) forme une seule cavité 5 allongée dont la section est sensiblement identique sur la largeur de la tête. 31 Quel que soit le type de dispositif d'impression, par exemple l'un des dispositifs décrits ci-dessous en liaison avec les figures 2A à 10 D, ou avec un autre type de matériel d'impression, par exemple du type décrit ci-dessus en liaison avec les figures 1A et 1B, il se pose un problème, celui expliqué ci-dessus en liaison avec les figures 11 et 12, lorsqu'une tête d'impression à plusieurs jets est utilisée.
Conformément à l'invention, il a été établi par les inventeurs que les zones où certains jets n'impriment pas sur le support influencent la vitesse des autres jets. Ces zones sont celles où se trouvent des zones claires, par exemple du type du motif 200 de la figure 11. Comme déjà expliqué ci-dessus, on suppose qu'une zone claire et son pourtour doivent être imprimés à l'aide d'une pluralité de dispositifs d'impression monojets disposées de manière rectiligne, par exemple sur une tête d'un dispositif d'impression grande largeur telle que celle des figures 1A et 1B. Chaque dispositif d'impression va, pour une position donnée de la tête, devoir imprimer une portion de la zone claire. Des gouttes d'encre du jet vont être défléchies ou non, respectivement en fonction de ce qui est à imprimer, ou non. L'ensemble des gouttes des jets de la tête a alors une certaine configuration, en termes de vitesse de projection. Pour chaque segment à imprimer, une configuration d'impression des jets va être réalisée, qui peut être différente de la 32 configuration d'impression des mêmes jets, lors d'un segment précédent. Ainsi, sur la figure 13 on voit une zone 220 et son environnement sombre 221 à imprimer et une première position P1 de la tête d'impression par rapport à ladite zone 220. La tête d'impression comporte - pour simplifier l'explication - un nombre limité (31) de dispositifs d'impression monojet. Dans cette tête, pour le segment concerné, certains jets ne projettent pas d'encre sur le substrat, il s'agit des jets J13 à J25r tandis que chacun des autres jets J1 à J10 et J26 à J31 est activé et projette de l'encre sur le substrat à imprimer. Il a été constaté par les inventeurs qu'il y a influence, sur la vitesse des gouttes défléchies de chacun des jets J1 à J10 et J26 à J31, de l'absence d'impression par les jets non défléchis J33 à J25 et par conséquent sur la largeur imprimée par les jets J1 à J10 et J26 à J33. Sur cette même figure, on voit une deuxième position P2 de la tête d'impression par rapport à ladite zone 220, pour laquelle certains jets J4 à J25 ne projettent pas d'encre sur le substrat, tandis que chacun des autres jets J1 à J3 et J26 à J3i est activé et projette des gouttes sur le substrat à imprimer. Dans cette situation encore, il y a influence, sur la vitesse de chacun des jets J1 à J3 et J 6 à J33, de l'absence de déviation des jets J4 à J25 et donc de l'absence de projection par les jets J4 à J25. Dès lors que la zone claire 220 est de 30 largeur variable et non uniforme, et ce sera en général le cas, l'ensemble des jets qui n'impriment pas évolue 33 au fur et à mesure de la progression relative de la tête et de la surface à imprimer, et l'influence de ces jets sur les autres jets (qui projettent de l'encre sur le substrat d'impression) évolue également. Ainsi, sur la figure 13, l'ensemble des jets J22 à J25 qui n'impriment pas (respectivement qui impriment) de la première position est différent de l'ensemble des jets J4 à J25 qui n'impriment pas (respectivement qui impriment) de la deuxième position. En effet, lors de l'impression de la première et la deuxième position, la partie de la zone claire que voit la tête varie et n'a pas la même largeur. Certains jets qui imprimaient lors de la première position P1 de la tête n'impriment plus lors de la deuxième position P2 de la tête et inversement. Par conséquent l'environnement de chaque jet d'impression varie au fur et à mesure du déplacement relatif de la tête et du support d'impression. Dans la première position P1 de la tête, un jet donné subit l'influence de l'absence d'impression n par d'autres jets, alors que, dans la deuxième position P2 de la tête, le même jet subit l'influence de l'absence d'impression par d'autres jets, qui ne sont pas les mêmes que dans la première position. A cette fin, on effectue, préalablement à une opération d'impression, une opération permettant d'estimer, pour chaque segment à imprimer, quelles vont être les influences, sur chaque jet, de l'absence de projection d'encre sur le substrat par d'autres jets, ou d'au moins par une partie des autres jets. 34 Ceci revient à évaluer, sur le support d'impression, par exemple une matière textile, quels vont être les défauts autour de la zone 220, puisque l'impression finale résultera des étapes d'impression de l'ensemble des jets, pour chaque segment du motif à imprimer. On rappelle que dans le cas d'une machine à balayage, les têtes d'impression se déplacent au dessus de la surface à imprimer et que dans le cas d'une impression en continu, le substrat à imprimer se déplace par rapport des têtes d'impression. Les deux cas sont concernés par l'invention. Cette estimation des influences sur les jets qui impriment est en fait basée sur un ensemble d'observations réalisées par les inventeurs sur diverses zones claires dans des motifs imprimés. Ces observations ont permis d'établir trois caractéristiques principales des perturbations, ou variations de vitesse, sur chacun des jets, qui résultent des jets non activés, ou, en d'autres termes, du motif. Ces caractéristiques vont être décrites, en particulier en liaison avec la figure 14 sur laquelle on retrouve la même zone claire 220 et la même tête d'impression que sur la figure 13. D'abord, l'intensité de la perturbation appliquée à un jet varie en fonction de d, distance du jet à la zone claire 220, approximativement selon une fonction qui présente un maximum pour une distance do, qui n'est non pas nulle ou proche de 0 : le maximum de l'influence de la zone claire n'est pas localisé immédiatement à proximité de la zone claire, mais à une certaine distance de celle-ci. Cette intensité de la 35 perturbation diminue ensuite pour toute distance d supérieure à la distance do, pour finalement s'estomper. Elle diminue également pour toute distance d inférieure à la distance do.
Une représentation approximative de l'intensité de la perturbation en fonction de la distance du jet à la zone claire est donnée en figure 15 Sur cette figure, l'intensité de la perturbation que traduit la courbe I (qui s'applique aux jets J26 à J3i de la figure 13) est négative, ce qui signifie que l'on a ici affaire à une zone de défaut (à proximité de la zone claire 220) plus claire par rapport au fond d'impression. Pour une zone de défaut plus sombre que le fond d'impression, l'intensité de la perturbation serait au contraire positive (c'est le cas de la courbe II, qui s'applique aux jets J1 à J3 des figures 13 et 14). On voit bien sur cette figure que l'intensité de la perturbation n'est pas proportionnelle à la distance par rapport à la zone claire 220, et ce quel que soit le signe de la perturbation (courbe I ou courbe II). Sur la figure 14, le jet J28 reste à distance constante d du motif 220, tandis que le jet J2 passe d'une distance d' à une distance L'influence de la distance à la zone claire sur la vitesse du jet J2 augmente donc quand on passe de la position P1 de la tête à la position P2, tandis que cette influence reste identique sur la vitesse du jet J28. Mais d'autres influences sont à prendre en compte.
En effet, l'intensité de la perturbation sur chaque jet varie en fonction de la largeur AL de la 36 zone claire sous la tête T (figure 14). Encore une fois, ceci est lié à l'absence d'impression par des jets au-dessus d'une zone claire 220 : plus le nombre de jets qui n'impriment pas est grand, plus les autres jets, disposés de part et d'autre du groupe de jets qui n'impriment pas, sont perturbés. Ainsi sur la figure 14, le jet J28 est plus perturbé dans la position P2 de la tête d'impression que dans la position P1 de celle-ci, quand bien même il est toujours à la même distance du motif. Pour certains motifs complexes, distance et largeur de la zone claire peuvent intervenir de manière variable. Ainsi, la zone claire représentée en figure 16 est complexe : elle comporte non pas une zone claire convexe, dont deux points quelconques sont reliés par un ensemble de points qui appartiennent tous à la zone claire, mais une zone claire comportant des parties 221, 222 formant un tout non convexe, pour lequel certains couples de points, tels les points p1 et P2 définissent des segments, dont tous les points ne font pas partie de la zone (ici : la portion du segment p1 - P2 située dans la partie imprimée 223). Dans ce cas, la perturbation des points situés d'un côté de la zone claire est elle aussi complexe. On comprend que plus la valeur relative 1/AL de la partie imprimée 223 de largeur 1 est importante, plus cette partie va faire écran à l'influence de la partie claire 222 sur le jet J disposé en partie droite de la figure 16. Autrement dit, pour une bande 223 étroite, le jet J va subir l'influence de la partie claire 222, ce qui sera beaucoup moins le cas si la bande 223 est large. Dans 37 tous les cas, le jet J subira l'influence de la partie claire 221, située à droite de la partie imprimé 223 sur la figure 16. Une autre caractéristique est liée à la présence dans le motif à imprimer de plusieurs zones claires. Un jet peut se trouver en situation d'impression entre deux zones claires. La perturbation, sur un jet donné, qui résulte de la présence de deux zones claires simultanément est sensiblement égale à l'addition de la seule perturbation qui résulte de la présence de la seule première zone et de la seule perturbation qui résulte de la seule seconde zone. On traite donc chaque zone seule, ce qui conduit à l'estimation d'une perturbation de la vitesse du jet considéré pour chaque zone claire, puis on additionne les deux perturbations. Quand les zones claires se rapprochent fortement, les interactions se modifient. Le comportement reste additif, mais on utilise une description différente des effets liés à une seule zone. Enfin, un autre type de phénomène est pris en compte, c'est ce qu'on appelle l'effet historique : une perturbation des jets induite en particulier en arrière de la zone claire, comme la zone 202 de la figure 11. Il y a une perturbation des jets qui n'ont précédemment pas imprimé - alors justement qu'ils étaient au dessus d'une zone claire- dès lors qu'ils sont de nouveau sollicités pour imprimer, et ce sur une certaine distance dh en arrière de la zone claire. L'origine est principalement le temps d'établissement 38 des flux d'air aérodynamiques, qui est plus lent que le temps d'impression de chaque segment. Le système se comporte comme un système intégrateur. La perturbation est le résultat de ce qu'a vu au préalable le système.
En outre, on a pu noter que, à l'intérieur d'un même module d'impression, les effets ne sont pas les mêmes pour les différents jets à l'intérieur du module. Les jets sont regroupés dans une entité mécanique, le module. Par exemple, un module comporte huit jets. La mise en place d'un système de pressurisation comme décrit précédemment permet de réduire les effets perturbateurs, mais reste tributaire de la construction mécanique. Les effets dits effets modules ont été évalués en imprimant sans correction une succession de carrés de même dimension décalés chaque fois d'une distance d'un jet. Cela permet de mesurer quelle est la part due au motif lui-même qui ne change pas et quelle est la part due à la position de la zone d'impression par rapport au module lui-même.
Les caractéristiques des perturbations ayant été décrites, on suppose maintenant que l'on connaît un motif à imprimer, comportant plusieurs zones claires, par exemple celui de la figure 12. Pour chaque jet qui va projeter des gouttes sur la surface, on va estimer la perturbation que cause une zone claire, ou, de manière plus juste, l'absence totale ou partielle d'impression des autres jets. Cette estimation est réalisée à partir des comportements décrits ci-dessus. 39 Elle est faite jet par jet, pour chaque segment du motif à imprimer. Par conséquent, selon l'invention, on établit un modèle permettant de prédire les évolutions de vitesse de jets en fonction de la position du jet sur la tête et de l'environnement d'impression du jet. Ce modèle tient compte : - des variations de vitesse et des défauts autour d'une zone claire ou non imprimée à droite, à gauche, et en aval de cette zone. Pour chaque jet, dans une position donnée par rapport à la zone claire, sont définis le type de perturbation, accélération ou ralentissement, et l'intensité de cette perturbation. L'intensité de cette dernière est pondérée par la surface de la zone claire sous la tête et par la distance du jet à la zone: elle est plus importante si cette surface est importante (motif large) que si elle est faible (motif étroit) ; - de la description des interactions entre zones claires ou non imprimées ; - de la caractérisation de l'effet historique. Ce modèle va en outre pouvoir tenir compte d'autres paramètres, et en particulier de l'influence, sur les perturbations, de la géométrie de la tête d'impression : il n'y a pas les mêmes perturbations pour des jets situés en bord d'une tête, à une extrémité de celle-ci, qu'au milieu de la tête d'impression.
De manière pratique, pour calculer une perturbation sur un jet donné, situé à une certaine 40 distance d du bord d'un motif, on ne va pas prendre en compte tous les jets de toute la tête : seuls seront pris en compte les jets qui sont situés à moins d'une certaine distance du jet dont on veut estimer la perturbation. Plus précisément, on prend en compte, pour une position donnée de la tête : - l'ensemble des jets situés à gauche et à droite dudit jet donné, à une certaine première distance prédéterminée de ce jet donné, - l'ensemble des jets qui ont été situés, pour des positions antérieures à ladite position donnée de la tête, à une certaine deuxième distance prédéterminée de ce jet donné ou seront situés, pour des positions postérieures à ladite position donnée de la tête, à une certaine deuxième distance prédéterminée de ce jet donné. La description des différents types de perturbation est faite à l'aide de matrices qui définissent le type d'effets, leurs intensités en fonction de la position du jet à analyser par rapport à une zone perturbatrice. Cette matrice contient également les informations permettant de caractériser l'effet historique. La figure 19 donne un exemple de matrice permettant de décrire les phénomènes autour d'une zone claire : - selon l'axe vertical Z est représentée l'intensité de l'effet (intensité >0 pour marquer un effet d'assombrissement, intensité <0 pour marquer un effet d'éclaircissement) ; 41
- selon le grand axe horizontal Y est représentée la distance à la zone (>0 pour le coté droit, <0 pour le côté gauche) ; - selon le petit axe horizontal X est représentée l'intensité de l'effet historique. Connaissant la perturbation de chaque jet de la tête, on constitue un fichier de perturbation qui indique, pour chaque jet : - le type de perturbation : accélération, décélération ; - et son intensité. Une fois connues les informations relatives aux perturbations des vitesses des différents jets, il va être possible de générer une correction pour chaque jet perturbé. Chaque jet projette une salve de gouttes qui vont tracer, sur le support d'impression, ce qu'on appelle une trame. Pour un jet donné, on détermine les conditions de projection qui vont permettre de tracer une trame donnée, qui est définie par un ensemble de positions des différentes gouttes. Si ces conditions de projection varient, la trame qui en résulte varie également. Ainsi, comme expliqué dans le document EP 1 106 371, et comme illustré sur la figure 17 ci-jointe dans le cas de 15 gouttes, on peut avoir une première trame 400, dite trame en position nominale, ou trame nominale, pour certaines conditions (Les principales sont : la vitesse de jet, la tension de déflexion, la vitesse d'impression, la hauteur d'impression, l'environnement aérodynamique, les 42 caractéristiques de l'encre utilisée), dites conditions nominales. Une variation de l'environnement aérodynamique va entraîner une variation des vitesses des gouttes dans la zone où elles sont défléchies. Les points d'impact seront modifiés comme le montre la trame 401. Cette trame a subit une homothétie par rapport à la trame 400, l'angle constitué par la ligne du jet non dévié, le centre de déflexion et le point d'impact étant multiplié pour chaque goutte déviée par un coefficient lié à la variation de vitesse. Les références 402 et 403 représentent respectivement une trame translatée 402 et une trame dilatée 403 obtenues par translation et dilatation de la trame 400. Pour des raisons de représentation, les trames sont dessinées en figure 17 les unes sous les autres, mais chacune doit être vue en lieu et place de la trame 400 de référence. Sur la figure 17 sont en outre représentés de manière schématique (les échelles ne sont pas respectées sur cette figure) un ensemble de gouttes 40, qui ont été projetées par un jet, entre deux électrodes 30 de déflexion. On voit également sur cette figure la trame de gouttes 400 déposée sur le support à imprimer S, et les autre trames 401, 402 et 403 comme expliqué ci-dessus. La référence 10 désigne une gouttière de récupération de gouttes non déviées. Dans le cas de la présente invention, la correction sera effectuée sur les trames de chaque jet dont la vitesse est perturbée. Plus particulièrement, pour un jet dont on a déterminé les perturbations comme expliqué ci-dessus, on va modifier les charges des gouttes projetées, conformément à une trame (de 43 tensions) modifiée par rapport à la trame nominale, afin de compenser les perturbations du jet ou les variations de vitesse de ce jet. Selon un mode de réalisation particulier, on mémorise, pour chaque jet, un ensemble de trames de tensions: la trame nominale, ou de référence, et un ensemble de trames, obtenues par exemple par homothétie de la trame nominale. La trame peut également être corrigée au moyen d'une translation (la trame est déplacée latéralement) ou d'une dilatation (la largeur de la trame est agrandie en maintenant la première goutte à sa position initiale et en déplaçant proportionnellement les autres gouttes de façon à maintenir une distance inter gouttes identiques et la largeur désirée). Lorsqu' une correction est à appliquer sur un jet, on sélectionne la trame dont le résultat approchera au mieux du résultat souhaité. Cette sélection peut être réalisée de manière automatique, par choix de la trame dans un ensemble de trames stockées dans une mémoire. Préalablement, on aura constaté que, pour une perturbation donnée, une trame donnée convient pour compenser cette perturbation. Lorsqu'un motif à imprimer est déterminé, on procède, avant toute impression, au calcul des perturbations des différents jets de la tête d'impression, de la manière expliquée ci-dessus. Ce calcul est effectué de manière numérique, à partir de la description numérique du motif et de la description des effets perturbateurs tels que décrits ci dessus. 44 En fonction des effets perturbateurs constatés sont calculées ou déterminées, pour chaque jet, un certain nombre de trames, qui prennent en compte les corrections provenant des perturbations liées au motif, comme expliqué ci dessus. De telles corrections peuvent aussi prendre en compte par exemple les corrections inhérentes au jet lui-même (voir document US 6464322). Ces jeux de trames sont mémorisés pour chaque jet, ainsi que pour chaque jet et chaque segment de motif, le choix de la trame optimale. Lors du lancement de l'impression, le contrôleur d'impression qui gère une tête d'impression, ou les moyens électroniques 17 associés à la tête d'impression, transmet aux processeurs qui gèrent les jets, les informations pour réaliser la trame sélectionnée pour chaque jet. Les informations de charge sont alors envoyées aux moyens 30 (électrodes de charge) pour réaliser la trame souhaitée.
La figure 18 représente le déroulement d'un procédé selon l'invention, afin de réaliser une correction anticipée des perturbations des vitesses de jets qui résultent de la présence de zones claires dans un motif.
Dans une première étape (Si) on fournit une image à imprimer, un motif, composé de différentes zones plus ou moins claires sous forme numérique. Cette image est mémorisée, par exemple dans des moyens de mémorisation d'un micro-ordinateur prévu pour réaliser les étapes de préparation, c'est-à-dire les estimations 45 de perturbations et les calculs de correction pour chaque jet. Lors de la seconde étape, on calcule ou on estime la correction à appliquer à chacun des jets perturbés ou non (étape S2). Un fichier descriptif, lié au motif à imprimer est généré, qui comprend, pour chaque jet, le type de correction et l'intensité de la correction. Un fichier de visualisation peut également être généré : il utilise par exemple des fausses couleurs pour représenter les zones où sont prévues des perturbations ainsi que leur intensité. Comme expliqué ci-dessus, cette correction comporte la sélection d'une trame modifiée par rapport à la trame nominale.
Ces données sont alors utilisées par les moyens électroniques 17 (figure 1B) pour préparer avant la mise en impression les jeux de trames nécessaires à chaque jet qu'il contrôle (Etape S3) Il peut ensuite être procédé directement à l'impression (étape S4), les moyens électroniques 17 fournissant à chaque jet les commandes nécessaires à la réalisation de la trame sélectionnée, plus particulièrement les informations de tension à appliquer aux électrodes de charge 30.
Les calculs ayant été faits préalablement lors des étapes précédentes, l'invention ne rajoute pas de temps perdu et permet de maintenir le niveau de productivité souhaité. Les phénomènes suivants, déjà décrits de 30 manière générale précédemment, existent dans la tête 46 d'impression selon l'état de l'art, de la figure 1A ou 1B . 1) Le phénomène de condensation intéresse principalement les électrodes haute tension de déflexion 31 et les parties isolantes qui les supportent. Celles ci sont sèches pour garantir un niveau d'isolation suffisant entre les plaques portées à une différence de potentiel de plusieurs milliers de volts et éviter la moindre consommation de courant dans le dispositif (générateur) électronique créant la haute tension. Ces conditions permettent de garantir une bonne stabilité de la déflexion et de s'affranchir des risques de disjonction du générateur haute tension qui peut se produire à des instants indéterminés, et provoquer l'arrêt intempestif de la déflexion des gouttes. 2) Les éclaboussures sont générées au moment de l'impact des gouttes 40 sur le support (S). Dans la technologie "jet continu dévié", la taille relativement importante des gouttes 40 et leur vitesse d'impact élevée contribuent à réémettre, vers la tête, des gouttelettes dotées d'une énergie cinétique importante. Elles sont, de plus, agitées par les courants d'air turbulents présents entre la tête (T) et le support en mouvement (S). D'autre part, ces gouttelettes sont chargées électriquement puisque les gouttes imprimées, elles-mêmes, sont chargées pour être défléchies. Dans ces conditions, les gouttelettes peuvent se redéposer sur le dessous de la tête (T) et sur le support (S), mais elles sont également capables de franchir la fente de sortie 6 des gouttes en sens 47 inverse et revenir dans la cavité 5. Elles sont, alors, attirées électro-statiquement par les électrodes de déflexion 31 qui se salissent avec les mêmes conséquences que dans le cas de la condensation. 3) On constate, lors de l'utilisation d'une tête d'impression (T) selon le principe de jet continu dévié, que l'amplitude de déflexion des gouttes 40 de jets 4 situés à un endroit donné sur la tête est influencée par l'impression d'autres jets 4i, ces jets 4i pouvant être relativement éloignés des premiers. Ces phénomènes "interjet" sont mis en évidence en considérant l'impression, sur la largeur de la tête, d'un motif particulier comportant, pour tous les jets 4i de la tête (T) en même temps, une succession d'aplats 100 % (densité maximum de gouttes, toutes les positions imprimables sont occupées) et 0 % (pas de gouttes imprimées). Les jets sont préalablement "raccordés", c'est-à-dire que des réglages électroniques ont été appliqués aux organes de commande de déflexion des jets pour que la zone imprimable adressée par chaque jet 4i soit parfaitement juxtaposée à celles des jets voisins (figure 2B). Ce procédé est décrit dans la demande de brevet FR 2 801 836 intitulée "Imprimante à fabrication simplifiée et procédé de réalisation" déposée par la demanderesse. L'impression du motif ci-dessus, fait apparaître qu'en début d'un aplat (APL1) 100 %, la déflexion des jets est plus petite que la déflexion de raccordement, elle augmente, ensuite progressivement, pendant un certain temps d'établissement, jusqu'à atteindre la déflexion 48 nominale de raccordement au bout de quelques millimètres (une quinzaine environ) (figure 2B). Les autres paramètres influents sur la déflexion ayant été vérifiés, il s'avère que ce comportement est dû à une évolution du temps de vol des gouttes. Pour toutes les technologies de jet d'encre, cela se traduit par une imprécision de l'instant d'impact, donc de la position de la goutte 40 sur le support à imprimer dans le sens de défilement f de ce dernier. Pour la technologie "jet continu dévié", cela entraîne en plus une modification du temps de présence des gouttes 40 chargées dans le champ créé par les électrodes de déflexion 31 ; la déflexion augmente lorsque les gouttes ralentissent et vis et versa. Lorsque peu ou pas de gouttes 40 sont imprimées, qui est la situation présente avant le début d'impression, celles-ci suivent une trajectoire les unes derrière les autres de la buse jusqu'à la gouttière de récupération 10 (figure 1B). A l'intérieur de la cavité interne 5 de la tête (T), les gouttes 40 entraînent l'air au contact du jet. Ce phénomène d'entraînement d'air a été étudié par H.C. Lee dans l'article "Boundary layer around a liquid jet" paru dans l'IBM Journal of Research de janvier 1977. Les gouttes 40 et l'air entraîné sont aspirés par les gouttières 10; le déficit en air dans la cavité 5 est facilement comblé par un apport venant de l'extérieur de la tête (T), principalement, au travers de la fente 6 de sortie des gouttes 40 et des ouvertures latérales de la cavité 5. 49 A l'équilibre, un flux d'air assez faible mais régulier circule entre l'extérieur et l'intérieur de la cavité 5. La figure 1A illustre cette situation pour une tête de X=32 modules (Mi) identiques, schématiquement représentée en coupe dans un plan vertical (E) passant par le milieu de la cavité 5 et la fente de sortie 6 de gouttes 40. La cavité 5 est limitée en haut par le niveau des plaques à buses 20i et en bas par le niveau des gouttières 10. Sur cette figure 1A, les petites flèches noires réparties sous la tête (T), schématisent le flux d'air entrant par la fente de sortie 6 des gouttes ; la taille des flèches étant proportionnelle à l'intensité du flux. C'est dans ce régime aérodynamique établi dans la tête que, les premières gouttes 40 d'un aplat (APL1) 100 % sont émises hors de la tête, tel que schématisé sur la figure 2A. On sait que par effet aérodynamique, une goutte 40, qui pénètre dans l'air, crée une surpression devant elle et une dépression derrière elle. Si une autre goutte la suit, celle-ci est aspirée par la dépression qui la précède et sa vitesse augmente. Lors de l'impression d'un aplat (APL1) 100 % (figure 2B), le comportement attendu à l'air libre, est que les gouttes 40 du début de l'aplat qui dévient de la trajectoire les amenant aux gouttières 10, pénètrent l'air à une vitesse donnée et que progressivement la vitesse des gouttes suivantes augmente jusqu'à un équilibre. La conséquence devrait conduire à un comportement transitoire de la déflexion des jets 4 qui devrait diminuer entre le premier front de gouttes de l'aplat et l'établissement du régime 50 d'équilibre. Or, comme indiqué plus haut, on constate l'effet inverse. L'inventeur a mis en évidence le fait qu'une dépression importante se crée à l'intérieur de la cavité 5, ce qui contrarie les effets aérodynamiques décrits plus haut. Cette dépression est générée : - d'une part, par les gouttes 40 sortant de la tête (T) en grande quantité (schématisées par les flèches blanches sur la figure 2A), qui entraînent un volume d'air conséquent vers l'extérieur, - d'autre part, par l'aspiration des gouttières 10 qui, ayant beaucoup moins d'encre 4 à recycler, avalent plus d'air. Cette dépression ne peut se combler que par un flux d'air entrant (schématisé par les flèches noires sur la figure 2A), en particulier par la fente 6 à contre courant des gouttes 40. Cependant, la largeur efficace (ou réelle) de la fente 6 par laquelle l'air peut entrer, est fortement diminuée par le front de gouttes sortantes (flèches blanches figure 2A), ce qui augmente la vitesse de circulation de l'air entrant. Ces effets ralentissent les gouttes 40 ce qui augmente leur déflexion puisqu'elles passent plus de temps dans les électrodes de déflexion 31. Le temps d'installation de ce régime, à partir du début d'impression d'un aplat (APL1) 100 %, puis la création de la dépression jusqu'à l'établissement d'un équilibre, est de l'ordre de 2 à 3 secondes, ce qui correspond à une perturbation transitoire de la déflexion qui perturbe l'impression sur environ 3 à 4 fois la largeur d'un jet 4 comme illustré à la figure 2B. Cette figure 2B représente sur quelques jets, le début d'impression d'un aplat 51 (APL1) 100 % qui, après un temps d'établissement donné (qui correspond à une distance d donnée sur la figure 2B), présente un raccordement de jets correct : le fond de l'aplat (APL1) illustré sur la figure 2B est continu sur la largeur. Ce type de comportement est appelé : impression de Type A. L'inventeur a pu mettre en évidence, comme illustré dans la figure 2C, que l'ampleur de l'effet sur la déflexion dépend de la densité de gouttes imprimées, c'est-à-dire que l'amplitude de déflexion en début d'aplat ne dépend pas de la densité de gouttes imprimées dans l'aplat ; mais l'amplitude atteinte en régime établi est d'autant plus réduite que la densité de gouttes imprimées est faible. Ceci pose un problème quant à la stabilité du raccordement des zones imprimables de chaque jet. En effet, si le raccordement a été optimisé sur un aplat (APL1) 100 %, les zones imprimables ne seront plus tout à fait jointives si on imprime un aplat de densité inférieure (APL2) (figure 2C). Dans le cas de l'impression d'un motif quelconque constitué de zones de densités de gouttes variables, l'impression ne peut pas être optimale partout en même temps (Figure 2C). Sur la figure 3A, une portion seulement (M12 à M15) de la tête (T), imprime un aplat (APL3) 100 %. On constate que la variation de déflexion des jets n'apparaît pas, et les zones d'impression des jets, préalablement raccordés sur un aplat (APL1) 100 % imprimé sur toute la largeur de la tête, sont de largeur constante mais ne sont plus jointives (figure 3B). Ce type de comportement est appelé 52 impression de type B. Dans ce cas, la dépression créée dans la cavité 5 au niveau de la portion (M12 à M15) de la tête (T) imprimant l'aplat (APL3) est comblée facilement par l'air entrant par la fente de sortie 6 dans les zones où la densité de gouttes imprimées est nulle ou faible. Dans ces conditions, la circulation de l'air n'entrave pas la circulation des gouttes 40 dans la cavité 5 et au travers de la fente de sortie 6 ; leur vitesse et donc leur déflexion restent inchangées.
En plus des phénomènes 1), 2) et 3) mentionnés ci-dessus, on constate que, dans le cas d'une imprimante grande largeur (T) selon de l'état de l'art et selon le principe de jet d'encre continu dévié, comme celle décrit dans le brevet FR 2 681 010 cité plus haut, les jets 4 situés sur les bords latéraux extrêmes (M1 et M32) ne subissent pas l'élargissement de la trame, même en cas d'impression d'aplat 100 % sur toute la largeur de la tête (T). Cet effet s'atténue progressivement des bords (M1 et M32) en direction du milieu de la tête (T) sur une distance de quelques modules. Tel que représenté sur la figure 4, l'impression est de type B vers les bords (d'une part M1 à M4 ; d'autre part M28 à M32) de tête (T), de type A en partie centrale (M12 à M21) ; de la tête (T) et intermédiaire APL4 entre les deux (d'une part M4 à M12 ; d'autre part M21 à M28). La dépression est comblée par l'air extérieur bénéficiant d'un accès localisé à la cavité 5. En effet, les jets 40 concernés bénéficient d'un apport d'air arrivant par les ouvertures latérales de la cavité 5 situées de part et d'autre de la tête (côté droit de M1 ; côté gauche de 53 M32). Les flèches noires et courbes schématisées en figure 4 illustrent ce phénomène. Les phénomènes décrits, impliquent que le raccordement valable pour des grands aplats ne l'est plus pour des petits motifs et, plus généralement, que l'amplitude de déflexion des jets dépend du motif imprimé dans un voisinage de plusieurs dizaines de centimètres de part et d'autre des jets considérés. Lors d'une impression quelconque, les deux effets illustrés dans l'ensemble des figures 2A à 4 sont présents en même temps et avec des intensités variables dans la largeur de la tête, en fonction de la nature de l'impression à un instant donné. Cette situation conduit à réaliser des compromis pour minimiser, en fonction de l'impression, le résultat néfaste à la qualité d'impression qui, de toute façon, ne peut être parfaite. La solution selon l'invention représentée aux figures 5 à 10D permet d'obtenir une meilleure qualité d'impression et ce indépendamment du type d'impression. Tout d'abord, afin de lutter contre l'inhomogénéité de comportement de l'impression le long de la tête (T), on ferme selon l'invention les ouvertures (côté droit de M1 ; côté gauche de M32) de la cavité 5 débouchant de part et d'autre de la tête (T) à l'aide de flasques 70, 71 (figure 5). Le comportement de la déflexion des gouttes devient alors sensiblement identique sur la largeur de la tête d'impression comme l'illustre la figure 5. L'impression est alors de type A partout sous la tête (T) (les 54 flèches blanches indiquant le front sortant des gouttes 40). La figure 6A représente le schéma d'une tête d'impression (T) selon l'invention, équipée des flasques d'obturation 70, 71 des ouvertures latérales (côté droit de M1 ; côté gauche de M32) de la cavité 5 et d'un dispositif de soufflage 8, réparti sur la largeur de la tête, qui réalise un apport d'air dont le flux, représenté par les flèches noires de plus grande longueur 50, traverse la cavité 5 du haut vers le bas et se prolonge par un flux sortant, représenté par les flèches noires 51 de plus faible longueur vers l'extérieur de la tête (T) par la fente continue 6 de sortie des gouttes 40. L'air transporté par les gouttes 40 ou avalé par les gouttières 10 n'a plus d'effet sur la vitesse des gouttes, celles-ci se comportent comme si elles évoluaient à l'air libre : ceci est représenté par les flèches blanches 52 de la figure 6A de plus grande longueur que celles blanches de la figure 5.
D'autre part, la présence des flasques 70, 71 permet d'homogénéiser le comportement sur toute la tête, ce qui est montré en figure 6A, par les flèches de longueur égale sur toute la largeur de la tête. L'impression d'un aplat sur la largeur de la tête est, alors, de type B partout sous la tête. Le raccordement réalisé sur un aplat (APL1) 100 % reste donc valable pour des niveaux de gris (APL2) et pour des motifs quelconques (APL3, APL4). La figure 6B montre, en coupe selon C-C, une implantation préférée du dispositif de soufflage 8 selon l'invention au niveau d'un des modules (Mi) d'une 55 tête d'impression grande largeur "jet continu dévié" modulaire. Le dispositif de soufflage 8 comprend ici un injecteur d'air 9 adapté pour générer un flux d'air mettant en oeuvre la solution décrite plus haut en référence à la figure 6A. Agencement préféré d'un dispositif de soufflage ou injecteur d'air : L'implantation d'un injecteur d'air 9 selon l'invention, est réalisée dans chaque module d'impression (Mi) constituant la tête (T), de manière que l'air soit injecté dans la cavité interne 5 de la tête (T), en dessous des électrodes de charge 30 mais au-dessus les électrodes de déflexion 31 (figure 6B). Cette zone d'injection de l'air dans la cavité 5 permet d'éviter que l'air en mouvement ne perturbe la brisure des jets 4 selon la technologie "jet continu". En effet, dans cette technologie, la stabilité de l'instant de brisure permet de maîtriser la charge des gouttes 40 et donc la qualité d'impression par le biais de la stabilité de la déflexion des gouttes 40. Cette zone d'injection permet également à l'air d'atteindre la zone située entre les électrodes de déflexion 31 afin de sécher ces dernières, sans envoyer le flux directement sur les gouttes 40 en vol. En effet la sortie de l'injecteur, placée entre les jets 4 et la paroi interne 14 du corps 1, oriente l'air sensiblement parallèlement aux jets 4. Ceux-ci ne sont ainsi concernés que par l'air circulant en bordure de la lame d'air sortant de l'injecteur 9. Le mouvement de l'air, à cet endroit, est affaibli et parallèle aux jets 4. On minimise ainsi les composantes de vitesse d'air 56 perpendiculaires aux jets 4 qui sont responsables, lorsqu'elles dépassent un certain seuil, de la déstabilisation des trajectoires des gouttes 40. Dans l'environnement très accidenté de la cavité 5 où de nombreux éléments, comme les électrodes 30, 31 interfèrent avec le flux d'air, la vitesse de l'air est de préférence limitée afin d'éviter le déclenchement de turbulences au contact des aspérités. Ces turbulences, au-delà d'un certain seuil déstabilisent également les trajectoires des gouttes, ce qui nuit également à la qualité d'impression. Le positionnement de l'injecteur d'air 9, tel qu'illustré en figure 6B, permet de répartir le flux d'air de manière optimale dans la cavité 5. En effet, d'une part la vitesse d'air reste supportable pour les gouttes et sensiblement colinéaire aux jets 4 dans la zone accidentée de la cavité où les gouttes voyagent, et, d'autre part, la vitesse de l'air est plus importante entre les jets et la paroi interne 14 du corps 1 pour fournir un débit d'air maximisé. Dans le mode préféré de réalisation du dispositif de soufflage 8 dans une tête modulaire (T), constituée par une pluralité X de modules m-jets accolés sur une poutre de support, ce dispositif 8 comporte la juxtaposition d'injecteurs d'air 9i implantés dans les modules (Mi) à raison d'un injecteur d'air 9 par module (figures 6B, 7B). Un autre mode intéressant à envisager consiste à implanter un unique injecteur d'air pour l'ensemble des X modules, la largeur 1 de cet unique injecteur correspondant 57 sensiblement à la grande largeur de la tête d'impression.
Mode de réalisation préféré de l'injecteur d'air . L'injecteur d'air 9 a pour fonction de distribuer de l'air dont il est alimenté dans la cavité 5 sans turbulences, de manière homogène sur sa largeur 1 et selon une direction parallèle aux jets 4.
Les figures 7A et 7B montrent respectivement une structure préférée de l'injecteur d'air 9 et une variante avantageuse d'implantation dans le corps 1. Selon cette variante avantageuse d'implantation, l'injecteur 9 est une pièce rapportée dans une rainure 13 usinée dans le corps 1 de chaque module d'impression (Mi). Son alimentation en air se fait par l'arrière, c'est à dire par un conduit d'amenée 12 également pratiqué au travers du corps 1. Ici, l'air est avantageusement distribué aux différents modules (Mi) par la poutre de support (P) tout comme l'encre servant à l'impression. Fonctionnellement, l'injecteur d'air 9 selon la figure 7A, comporte, dans sa partie supérieure, un volume 90 formant une chambre de détente de l'air et d'amortissement des turbulences. Cette chambre 90 est ici de l'ordre de 0 . 7 cm3 par module Mi d'injection, soit 22.4 cm3 pour une tête (T) de X=32 modules. Cette chambre 90 est alimentée directement par le conduit d'air 12 délivrant le débit nécessaire pour un module donné (Mi) éjectant m jets ou pour la portion de cavité 5 correspondante. Ce conduit d'amenée 58 d'air 12, unique ici mais qui peut être constitué par de multiples canaux, a typiquement 2 mm de diamètre et injecte de l'air à grande vitesse et fortement turbulent dans la chambre 90. Celle-ci débouche sur une fente verticale étroite 91 (typiquement de 300 }gym d'épaisseur) et effilée (typiquement de 2 mm de hauteur) par rapport à son épaisseur. La fente 91 est de préférence réalisée sur toute la largeur 1 de l'injecteur 9 (figure 7B). Cette fente 91 relie la chambre supérieure 90 à une trompe 92 de sortie de longueur développée typiquement de 8 mm (correspondant sensiblement à 4 fois la hauteur de la fente 91). Le profil de la trompe 92 est divergent et identique sur la largeur 1 de l'injecteur 9 (figure 7B). Le volume de la chambre 90 et la perte de charge importante créée par la fente 91 permettent de détendre l'air; l'écoulement de l'air au travers de la fente 91 se trouve homogénéisé sur la largeur 1 de celle-ci. La vitesse de l'air dans la fente 91 est ici de l'ordre de 5 m/s pour un débit typique à la sortie 93 de l'ordre de 3 litres par minute pour un module (Mi). Le nombre de Reynolds calculé sur la section de la fente 91 a ici une valeur de l'ordre de 100, le flux d'air arrive donc à l'entrée de la trompe 92 avec un régime sensiblement laminaire avec des turbulences minimisées. La trompe de sortie 92 a ici une forme en S de manière à conduire le flux d'air de la fente 91 vers la zone d'injection dans la cavité 5 en orientant le flux de sortie parallèlement aux jets 4. La trompe 92 est divergente pour réduire la vitesse de l'air et répartir le flux dans la section de la cavité 5, tout en gardant le 59 débit initial. Le demi-angle e de divergence de la trompe est de préférence inférieur à 10°, afin d'éviter le décrochage des veines d'air dans la trompe. Ceci pourrait faire apparaître des turbulences indésirables en sortie 93 de la trompe 92. La forme des différents évidements constituant respectivement la chambre 90, la fente 91 et la trompe 92 de l'injecteur 9 est avantageusement conçue de telle manière qu'il n'existe aucune zone de rétention de liquide. Ainsi, un liquide qui arriverait de manière indésirable à pénétrer dans la trompe 92, la fente 91 ou même la chambre 90, au cours d'un nettoyage de la cavité 5 par exemple, serait naturellement expulsé de l'injecteur 9 par la circulation d'air amené par le conduit 12.
Il est préférable de fermer latéralement l'injecteur par des flasques 94, 95(figure 7B), afin d'éviter les fuites d'air entre deux modules accolés (Mi/Mi+l) qui désorganiseraient le flux d'air injecté. De manière avantageuse, les flasques 94 ,95 de l'injecteur ne ferment pas complètement la trompe 92 dans sa partie 93 débouchant dans la cavité 5 (figure 7B) : ceci permet de minimiser la perturbation du flux créée par les flasques 94, 95. Comme indiqué plus haut, un mode préféré de réalisation du dispositif de soufflage 8 au niveau d'un module d'impression (Mi) consiste à créer une rainure 13 de section rectangulaire dans le corps 1 et à y insérer l'injecteur d'air 9 tel que représenté en Figure 7A. Cette mise en oeuvre est rendue possible par l'utilisation de la paroi du fond de la rainure 13 dans le corps 1 comme surface fonctionnelle pour 60 l'injecteur : en effet, cette paroi de fond ferme, sur l'arrière, la chambre de détente 90 de l'injecteur 9, et permet d'y faire déboucher directement le conduit d'amenée d'air 12. En outre, cette paroi de fond constitue une face de la fente 91 permettant la perte de charge du flux d'air amené. La section de cette dernière se trouve parfaitement définie par le fait que la paroi du fond de rainure 13 sert de butée de référence à l'appui de l'arrière de l'injecteur 9.
Un autre mode de réalisation de l'injecteur 9, représenté en figure 7C, est particulièrement intéressant : celui-ci peut être usiné directement dans la masse d'un corps monobloc 1 par exemple en utilisant la découpe au fil par électroérosion. Il est ainsi envisageable de maintenir l'outil de découpe perpendiculaire aux flancs du module (Mi), la découpe se faisant selon la trajectoire représentée en pointillé sur la figure 7C qui représente le profil de la section de l'injecteur 9.
Avec ce mode de réalisation, la forme de la section de l'injecteur 9 peut être facilement adaptée afin d'optimiser la fonction de sortie d'air déterminée. Selon ce mode de réalisation, des flasques 94, 95 pourront être rapportés et fixés sur les cotés du corps monobloc 1 par tout moyen connu de l'homme de l'art. Dimensionnement préféré du flux d'air : La compensation du déficit en air lié aux effets aérodynamiques et à l'aspiration par la gouttière 10 nécessite de préférence un débit d'air amené dans la (es) chambre (s) 90 entre à 2 et 6 litres par minute et par module (ou pour 8 jets) (c'est-à-dire 61 un volume par minute équivalent à 150 à 450 fois le volume de la cavité 5 en regard d'un module (Mi)). A ce débit, il faut de préférence ajouter celui permettant de créer un flux d'air sortant destiné à repousser les gouttelettes générées par les éclaboussures sous la tête (T). D'autre part, la limite de vitesse d'air en sortie d'injecteur 9 à partir de laquelle un début de déstabilisation de la trajectoire des gouttes 40 a été constatée par l'inventeur se situe autour de 0.7 m/s (soit 1/25ème fois la vitesse de jet d'encre 4). Cette valeur limite avant déstabilisation constatée où les dimensions caractéristiques, l'environnement accidenté de la cavité 5 et les caractéristiques de l'injection d'air provoquent l'apparition de turbulences d'un niveau tel que l'effet sur la qualité d'impression devient perceptible. Pour certains types de motif à imprimer, la vitesse de l'air peut être augmentée jusqu'au double de cette valeur limite tout en gardant un niveau de qualité d'impression acceptable En pratique, l'inventeur a remarqué que le débit devrait être aussi grand que possible pour la vitesse d'air limite avant déstabilisation tolérable (correspondant à 0.7 m/s pour le relevé de la figure 8A) en un endroit quelconque en sortie du bec 93 de l'injecteur d'air 9. L'inventeur a également constaté que ce sont les jets 4, situés au voisinage de la position latérale où cette vitesse est maximum, qui se déstabilisent les premiers lorsqu'on augmente le débit (ou la vitesse d'air). Ainsi en pratique, pour une configuration d'injecteur d'air 9 donnée, le débit maximum possible sera d'autant plus élevé que le profil 62 de vitesse d'air sera homogène sur la largeur de l'injecteur, mais tant que la valeur maximum tolérable n'est pas atteinte, la vitesse d'air peut avoir une amplitude quelconque sans perturber la qualité d'impression. La figure 8A représente la courbe du profil de vitesse d'air transversal au bec de sortie 93 d'injecteur 9, pour un débit de 2.5 1/mn par module (Mi) et mesuré au voisinage du milieu de l'injecteur.
On constate, sur cette figure 8A, que le maximum de ce profil transversal est décalé légèrement vers les jets 4, ce qui est favorable pour amener de l'air à faible vitesse entre les électrodes de déflexion 30. La figure 8B représente le profil longitudinal de vitesse d'air mesuré en sortie 93 d'injecteur 9, sur une trajectoire passant par le maximum du profil transversal en pointillés de la figure 8A. La mesure est faite sur un module d'impression (Mi) de largeur 1 inséré entre deux autres accolés (Mi+l et Mi-1), en débordant légèrement de chaque coté. On constate, sur cette figure 8B, que ce profil longitudinal est sensiblement homogène sur les 2/3 centraux de l'injecteur 9 et les chutes de vitesse d'air observées sur les bords correspondent au masquage du flux par les flasques latéraux 94,95 de l'injecteur 9. Comme expliqué plus haut, ces chutes de vitesse n'ont pas d'incidence sur le fonctionnement du système. La faible dissymétrie entre les parties gauche et droite du profil s'explique par la position décentrée, par construction, de l'orifice 12 d'amenée 63 de l'air dans la chambre de détente 90 de l'injecteur 9. Dispositif préféré de l'alimentation en air en amont des injecteurs d'air 9 : Chaque injecteur d'air 9 génère un flux d'air de manière indépendante. L'homogénéité du flux recherchée au niveau de chaque module d'impression (Mi) est ici étendue au niveau de la tête (T). Pour ce faire, les caractéristiques de l'alimentation en air de chaque injecteur sont ici identiques. La source principale d'air est unique pour une tête (T) donnée, la distribution vers les injecteurs 9 se fait avantageusement avec des pertes de charge équilibrées. Dans le mode de réalisation préféré, le déséquilibre tolérable de débit entre modules est de l'ordre de 0.1 1/mn. Le réglage de débit peut donc se faire à la source, globalement pour une poutre de support des modules (Mi). Le traitement de l'air, en amont, fournit de préférence un air parfaitement sec pour remplacer l'air saturé en vapeur de solvant de la cavité 5 et assécher les électrodes 30,31 et les parois de la cavité. D'autre part, l'air est de préférence filtré pour éviter la pollution des éléments internes 10, 20, 30,31 de la cavité et, également, de l'encre 40 qui retourne vers le circuit d'encre car une grande quantité d'air est aspirée par les gouttières 10 en même temps que l'encre non utilisée pour l'impression qui retourne vers le circuit d'encre. La figure 9 représente un schéma du dispositif d'alimentation en air pour une imprimante avec au moins une tête d'impression (T) grande largeur. 64 Le compresseur de soufflage 80 fournit un air déshuilé à un assécheur d'air 81 suivi d'un filtre à particules 82. En sortie du filtre 82, l'air a la qualité requise pour alimenter les injecteurs 9 de chaque module (Mi), avec un réglage de débit général pour chaque tête d'impression (T). Vient ensuite le distributeur 83 à pertes de charge équilibrées et, pour chaque module (Mi), l'injecteur d'air 9 comprenant respectivement une chambre de détente et d'amortissement des turbulences 90, une fente 91 et la trompe divergente 92 débouchant sur la sortie 93. Les figures 10A à 10D illustrent des moyens selon l'invention permettant d'extraire du dessous de la tête d'impression grande largeur (T), les gouttelettes générées par les éclaboussures à l'impact des gouttes 40 sur le support (S). Le flux d'air, sortant de la tête (T) par la fente de sortie 6, empêche la plus grande partie des gouttelettes générées par les éclaboussures de retourner vers l'intérieur de la tête (T), c'est-à-dire dans la cavité 5 de chaque module. Cependant, le flux d'air sortant de la tête devant être limité pour les raisons expliquées plus haut, l'efficacité du flux d'air sortant peut ne pas être suffisante dans certains cas où des salissures apparaissent sur les bord internes de la fente. La lame d'air en sortie de tête vient frapper le support à imprimer (S) en mouvement et crée des tourbillons (représentés par les traits en spirale sur la figure 10A) qui se combinent avec l'air déplacé par le support (S). Celui-ci se déplace sous la tête 65 (T) depuis les blocs d'électrodes 3 vers la poutre de support (P). La conséquence est que l'agitation de l'air sous la tête (T) provoque une redéposition des gouttelettes proximité et gouttes 40, à en les projetant sur les surfaces à plutôt en aval du point d'impact des savoir en dessous de l'arrière 1,P de la tête et sur le support à imprimer, tel que représenté par les flèches en pointillés noir sur la figure 10A. On peut remarquer que, si la vitesse du support est lente, le flux d'air sortant perpendiculairement de la tête est prépondérant et les éclaboussures peuvent se répartir dans toutes les directions y compris vers l'amont de la tête. Ainsi, d'une part la qualité de l'impression est dégradée et, d'autre part, il devient nécessaire de nettoyer régulièrement le dessous 1, P de la tête (T) et, éventuellement l'intérieur de la fente de sortie, ce qui limite la disponibilité de l'imprimante grande largeur. Pour pallier ces inconvénients, l'inventeur a eu l'idée d'extraire les gouttelettes du dessous 1, P de la tête (T) avant leur redéposition. Pour cela deux méthodes sont mises en œuvre. La première consiste à souffler de l'air au moyen d'une buse de soufflage (BS), entre la tête (T) et le support (S) suivant une direction parallèle au support et dans le sens de son déplacement (d'amont en aval), comme montré en figure 10B. Ce flux d'air se combine avec celui sortant perpendiculairement au support par la fente de sortie 6 de la tête (T) pour créer un courant d'air laminaire qui éloigne les 66 turbulences et les gouttelettes vers l'aval, à l'extérieur de la zone d'impression. Les gouttelettes ainsi expulsées dans l'environnement autour de l'imprimante, sont recupérées par le système d'extraction d'air général de l'imprimante grande largeur. La seconde méthode, schématisée en figure 10C, consiste à placer des bouches d'aspiration (Basp) entre la tête (T) et le support (S) en aval de la fente de sortie 6 des gouttes 40. L'aspiration engendre un flux d'air parallèle au support qui, combiné avec celui sortant perpendiculairement de la fente 6, crée un courant d'air qui entraîne les turbulences et les gouttelettes dans les bouches d'aspiration (Basp). Evidemment, une combinaison des deux méthodes est possible, comme schématisé en figure 10D. L'homme du métier veillera à réaliser un ajustement spécifique pour l'intensité du soufflage ou de l'aspiration afin qu'elle soit efficace contre les turbulences et le transport des gouttelettes, sans déstabiliser la fin de trajectoire des gouttes d'impression 40. En effet, cet ajustement dépend du débit et de la vitesse de l'air sortant de la tête (T).
Les différents aspects de l'invention qui vient d'être décrite, concernent (A, B, C) . A) la fermeture des extrémités de la tête d'impression (T) par des flasques 70 ,71 ; la fermeture des orifices qui permettent une entrée d'air ponctuelle ou localisée dans la cavité 5 de la tête, en 67 particulier les extrémités latérales 94,95 de la cavité 5. B) L'injection d'un flux d'air, traversant la cavité 5 depuis la génération de jet d'encre 4 jusqu'à la sortie des gouttes 40, en étant homogène sur la largeur de la tête (T) et en circulant sensiblement parallèle aux jets 4, pour éviter que les composantes transversales ne perturbent la trajectoire des gouttes 40 et ne dégrade l'impression.
Ce flux d'air présente les caractéristiques avantageuses suivantes . - il peut être sec, pour sécher l'intérieur de la tête, et le cas échéant chaud, - il peut être propre, pour éviter la 15 pollution de la cavité 5 et de l'encre 4 par exemple par de l'huile et des particules, - il est injecté préférentiellement en dessous de la zone sensible où les gouttes se forment, afin d'éviter de perturber la charge des gouttes 40, 20 - il est injecté préférentiellement au-dessus des plaques de déflexion 31, pour que l'air sec les assèche en circulant, - il a un débit préféré supérieur à 50 fois le volume de la cavité par minute pour expulser l'air 25 humide et/ou les vapeurs de solvant hors de la tête, - il a un débit suffisant pour annuler les effets aérodynamiques interjets 4 en neutralisant la dépression créée à l'intérieur de la cavité 5 de la tête. Ce débit comprend l'air entraîné par les gouttes 30 vers l'extérieur de la tête, l'air aspiré par les gouttières 10 et l'air supplémentaire créant un flux 68 sortant par les fentes 6 réparties le long de la tête (T). Dans le mode de réalisation préféré de l'invention, ce débit est compris entre 50 et 500 fois le volume de la cavité par minute, - il a une vitesse d'air, dans la cavité 5, inférieure au niveau où les turbulences deviennent suffisamment importantes pour déstabiliser la trajectoire des gouttes 40 et dégrader l'impression. Cette vitesse d'air dans la cavité 5 avantageuse doit lui permettre d'accepter les dispersions, fluctuations et niveau local de la génération de flux d'air. Dans le mode de réalisation préféré de l'invention, cette vitesse limite avant déstabilisation des trajectoires de gouttes est comprise entre 1/10 et 1/50 de la vitesse de jet 4, - il a une vitesse d'air, dans la fente de sortie 6 de la tête (T), suffisante pour s'opposer aux forces cinétiques, aérodynamiques et électrostatiques qui reconduisent les gouttelettes issues des éclaboussures vers l'intérieur 5 de la tête. Dans le mode préféré, la vitesse est comprise entre 0.05 et 0.5 mètre par seconde. Selon un exemple, ce flux d'air dans la tête d'impression grande largeur (T) peut être généré par un dispositif comprenant les moyens préférés suivants . - un compresseur de soufflage 80 générant le débit d'air nécessaire (jusqu'à 500 fois le volume des cavités 5 par minute soit 6.5 1/mn/module) et susceptible d'alimenter une ou plusieurs têtes d'impression (T), 69
- un assécheur d'air 81, en aval du compresseur 80, permettant d'obtenir une faible hygrométrie appropriée pour l'utilisation, le cas échéant réglable en fonction des conditions régnant dans la cavité 5, - un filtre 82, en aval du compresseur 80, permettant de purifier l'air, - un appareil de réglage de débit d'air global pour une tête d'impression (T) donnée, - un distributeur 83 répartissant l'air à chaque module (Mi) de la tête avec un débit dont le déséquilibre entre modules est inférieur à 0.1 1/mn, - un injecteur d'air 9 implanté dans chaque module (Mi) et de même largeur que ce dernier. La juxtaposition des modules (Mi) dans le cadre d'une imprimante à jet d'encre grande largeur modulaire, permet de construire un dispositif de soufflage 8 réparti de manière homogène sur la largeur de la tête (T).
L'injecteur d'air 9 est constitué de préférence, des moyens suivants : - une chambre 90 de détente et d'amortissement des turbulences dont une des dimensions correspond à la largeur de l'injecteur 9 et dont le volume unitaire typiquement est de l'ordre de 0.7 cm3, - une fente 91 à fonction de perte de charge, dans laquelle débouche la chambre 90, fente 91 réalisée sur toute la largeur de la chambre et dont la section transversale a un rapport longueur/épaisseur (épaisseur qui correspond à la section de passage de la 70 fente) de l'ordre de 7. Le rapport largeur/épaisseur est de l'ordre de 17, - une trompe divergente 92 de diffusion de l'air dont le demi-angle de divergence e est inférieur à 10°, dont la longueur est typiquement quatre fois plus grande que la fente 91 ; l'entrée de la trompe correspondant à la sortie de la fente 91 et la sortie 93 débouche dans la cavité 5 de la tête (T), - deux flasques 94,95 fermant latéralement la chambre 90, la fente 91 et une partie de la trompe 92. C) le déplacement des gouttelettes d'éclaboussure, présentes entre la tête d'impression (T) et le support imprimé (S), par la création d'un courant d'air, sous la tête, parallèle au défilement du support et dans le sens de ce défilement f. Ce courant d'air peut être avantageusement réalisé par : - soufflage à partir de buse(s) (Bs) située(s) en amont de la tête (T), - aspiration par bouche (s) située(s) en aval de la tête (T), - une combinaison de soufflage en amont et d'aspiration en aval. Bien que l'invention ait été décrite en relation avec une tête d'impression grande largeur selon la technologie à jet continu dévié, elle peut tout aussi bien s'appliquer à une technologie à jet d'encre à jet continu binaire ou à goutte à la demande. Ainsi, tandis que dans la technologie à jet dévié seule une partie de l'encre éjectée sort de l'orifice de sortie selon l'invention et sert à imprimer le support 71 en défilement, dans la technologie de goutte à la demande, toute l'encre éjectée sort de l'orifice selon l'invention et sert à imprimer le support en défilement L'invention peut aussi s'appliquer à une tête d'impression de grande largeur qui est déplacée au dessus d'un support soit perpendiculairement à la direction de la laize soit parallèlement à celle-ci. L'invention peut tout aussi bien s'appliquer aux têtes dites à balayage.
De même, l'invention peut s'appliquer aux têtes grande largeur réalisées en un seul tenant, c'est-à-dire que dans ce cas, la valeur X selon l'invention est égale à 1 et une tête donnée grande largeur comprend un dispositif d'impression unique et un injecteur unique.

Claims (24)

  1. REVENDICATIONS1. Procédé de préparation d'impression de motifs comportant des zones claires sur un fond sombre, sur une surface (S), l'impression étant réalisée par mouvement relatif du substrat à imprimer par rapport à la tête d'impression, à l'aide d'un ensemble de jets d'une tête d'impression, comportant, pour chaque jet de cet ensemble de jets: - l'estimation de la perturbation, sur la qualité d'impression pour chaque jet qui résulte de l'absence d'impression ou d'une impression partielle, par chacun d'une pluralité d'autres jets de ladite tête, - la détermination d'une correction du jet en fonction de l'estimation précédente, pour compenser ladite perturbation.
  2. 2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel l'intensité de la perturbation appliquée à un jet varie au moins en fonction de la distance d de ce jet à une portion d'une zone claire, et en fonction de la largeur de cette portion de zone claire.
  3. 3. Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2, dans lequel on additionne les perturbations qui résultent de la présence de plusieurs zones claires.
  4. 4. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, dans lequel, pour estimer la perturbation, sur un jet, de la qualité d'impression, on prend en compte, 73 pour une zone claire donnée et la position du jet de la tête d'impression qui va l'imprimer : - l'ensemble des jets situés à gauche et à droite dudit jet donné, à une distance inférieure à une certaine première distance prédéterminée de ce jet donné, - l'ensemble des jets qui ont été situés, pour des positions antérieures à ladite position donnée de la tête, à une certaine deuxième distance prédéterminée de ce jet donné ou seront situés, pour des positions postérieures à ladite position donnée de la tête, à une distance inférieure à une certaine deuxième distance prédéterminée de ce jet donné.
  5. 5. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, dans lequel la correction est obtenue en sélectionnant, pour chaque jet, une trame parmi un ensemble de trames obtenues par modification d'une trame de référence.
  6. 6. Procédé selon la revendication 5, les trames obtenues par modification d'une trame de référence résultant d'une homothétie et/ou d'une translation d'une trame de référence.
  7. 7. Procédé selon la revendication 5 ou 6, les trames étant obtenues par modification de charges appliquées aux gouttes du jet.
  8. 8. Procédé d'impression d'un motif comprenant des zones claires sur un fond sombre, sur 30 74 une surface (S) en mouvement relatif par rapport à une tête d'impression constituée d'un ensemble de jets, comportant : - une préparation d'impression selon l'une des revendications 1 à 7, - l'impression du motif, les jets étant corrigés selon la correction déterminée.
  9. 9. Dispositif d'impression (Mi) à jet d'encre, pour imprimer des motifs sur un support (S) en défilement relatif par rapport au dispositif suivant une direction, comportant une pluralité de dispositifs d'impression individuels, chaque dispositif d'impression individuel étant muni de moyens pour projeter un jet d'encre sur ledit support (S), ce dispositif comportant en outre des moyens (17) de traitement de données pour : - réaliser une estimation de la perturbation de la qualité d'impression pour chaque jet d'au moins une partie des jets projetés, perturbation résultant de l'absence d'impression de chacun d'une pluralité d'autres jets, - réaliser la détermination d'une correction du jet en fonction de l'estimation précédente, pour compenser ladite perturbation, - transmettre un signal de correction aux moyens (20, 30) de projection de chaque jet perturbé.
  10. 10. Dispositif selon la revendication 9, dans lequel lesdits moyens (17) de traitement de données réalisent ladite estimation de l'intensité de 75 la perturbation appliquée à un jet au moins en fonction de la distance d de ce jet à une portion d'une zone claire (200) et en fonction de la largeur de cette zone claire.
  11. 11. Dispositif selon l'une des revendication 9 ou 10, dans lequel lesdits moyens (17) de traitement de données réalisent ladite estimation de l'intensité de la perturbation appliquée à un jet, en additionnant les perturbations, sur ce jet, qui résultent de la présence de plusieurs zones claires dans le motif.
  12. 12. Dispositif selon l'une des revendication 9 à 11, dans lequel un signal de correction comporte une trame modifiée sélectionnée parmi un ensemble de trames mémorisées, obtenues par modification d'une trame de référence.
  13. 13. Dispositif selon la revendication 12, les trames obtenues par modification d'une trame de référence résultant d'une homothétie et/ou d'une translation d'une trame de référence.
  14. 14. Dispositif selon l'une des revendication 9 à 13, comportant en outre : - un corps (1) destiné à s'étendre selon un axe transversal (A-A') au sens de défilement (f) du support, chaque dispositif d'impression individuel comportant : 76 - un éjecteur d'encre (2) fixé au corps (1) et adapté pour éjecter de l'encre selon un plan d'éjection (E) parallèle à l'axe (A-A'), - au moins une pièce (3,33 ; 1,11) définissant un orifice de sortie (6) à travers laquelle au moins une partie de l'encre éjectée (40) passe pour imprimer le support en défilement, - une cavité (5) délimitée au moins par le corps (1), l'éjecteur (2) et la (les) pièce(s) (3,33 ; 1,11) définissant l'orifice de sortie, - des moyens injecteurs d'air (9) adaptés pour souffler de l'air dont le flux est sensiblement parallèle au plan (E) d'éjection de l'encre (4) et traverse la cavité (5), depuis une zone en dessous de l'éjecteur (2) jusqu'à l'orifice de sortie (6).
  15. 15. Dispositif d'impression (Mi) selon la revendication 14, dans lequel deux pièces (1, 11 ; 3, 33) définissent l'orifice de sortie formant fente (6), l'une (1, 11) étant constituée par une partie du corps (1) et l'autre étant constituée par une pièce formant sabot (33) d'un bloc d'électrodes (3), le bloc d'électrodes (3) ayant une position de fonctionnement telle qu'au moins une partie amont (30, 31) est située dans le plan d'éjection (E) et telle que le sabot en aval (33) est espacé du corps d'une largeur définissant la fente de sortie (6) ; le volume délimité, par le corps (1), l'éjecteur (2) et le bloc d'électrodes (3) en position de fonctionnement définissant la cavité (5) débouchant sur la fente de sortie (6). 77
  16. 16. Dispositif d'impression (Mi) selon la revendication 15, dans lequel le bloc d'électrodes (3) est pivotant par rapport à l'éjecteur d'encre (2) entre sa position de fonctionnement et une position extrême relevée pour permettre l'entretien de l'éjecteur d'encre (2) et/ou du bloc d'électrodes (3) et/ou des moyens injecteurs d'air (9).
  17. 17. Dispositif d'impression (Mi) selon l'une des revendications 15 ou 16, dans lequel l'éjecteur d'encre (2) est adapté pour éjecter de l'encre sous la forme de jets continus (4), le point de brisure de chaque jet étant placé au voisinage du milieu des électrodes de charge (30) du bloc électrodes (3) et dans lequel les moyens injecteurs d'air (9) sont positionnés de sorte à souffler l'air en dessous des électrodes de charge (30) et au dessus des électrodes de déflexion (31) du bloc (3).
  18. 18. Dispositif d'impression (Mi) selon l'une des revendications 15 à 17, dans lequel les moyens injecteurs d'air (9) sont positionnés de sorte à souffler l'air entre le plan d'éjection (E) des jets et le corps (1). 25
  19. 19. Dispositif d'impression (Mi) selon la revendication 14, dans lequel l'éjecteur d'encre est adapté pour éjecter une ou plusieurs gouttes à la demande, et dans lequel une seule pièce formant plaque 30 fixée en dessous de l'éjecteur définit l'orifice de sortie formant fente, le volume étant délimité par le 20 78 corps, l'éjecteur de goutte(s), la plaque fixée définissant la cavité.
  20. 20. Dispositif d'impression (Mi) selon l'une des revendications 14 à 19, dans lequel la vitesse d'air en sortie des moyens injecteurs (9) d'air est inférieure à une valeur de 1/10ème de la vitesse de jets (4, 40) ou des gouttes.
  21. 21. Dispositif d'impression (Mi) selon l'une des revendications 14 à 20, dans lequel les moyens injecteurs d'air (9) sont solidaires du corps (1).
  22. 22. Dispositif d'impression (Mi) selon la revendication 21, dans lequel les moyens injecteurs (9) font partie intégrante du corps (1), ou sont insérés dans une rainure (13) pratiquée dans le corps (1). 20
  23. 23. Dispositif d'impression (Mi) selon l'une quelconque des revendications 14 à 22, dans lequel le débit d'air de l'injecteur d'air est compris entre 50 fois et 500 fois le volume de la cavité par minute. 25
  24. 24. Dispositif d'impression (Mi) selon l'une quelconque des revendications 14 à 23, dans lequel la vitesse d'air injecté est au moins égale à 1/25ème la vitesse d'éjection de l'encre 15
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