FR2853278A1 - Procede et dispositif de marquage couleur de supports - Google Patents

Abstract

La présente invention a pour objet un procédé et un dispositif de marquage ou d'impression couleur de supports en matériau polymère.Procédé caractérisé en ce qu'il consiste à :- fournir des substances colorantes liquides différentes (2), ces substances (2) étant adaptées pour une projection contrôlée sur un support (1) ;- déposer lesdites substances colorantes (2), comprenant des charges absorbantes, sur le support (1) concerné par l'intermédiaire de moyens de projection (3) à jets directifs ;- soumettre les dépôts résultants de substances colorantes (2) à l'action d'un faisceau laser pour fixer par irradiation lesdits dépôts audit support (1) ;- à répéter les opérations précitées jusqu'à achèvement de l'impression du motif à obtenir et/ou recouvrement de la totalité de la surface (1') du support (1) à imprimer ou à marquer.

Description

DESCRIPTION

La présente invention concerne le domaine de l'impression et du marquage, à des fins décoratives ou informatives, d'objets ou d'articles, à structure continue ou non et à surface plane ou non.

L'invention concerne plus particulièrement un procédé et un 5 dispositif de marquage ou d'impression couleur (à plusieurs couleurs) de supports transparents ou opaques, en particulier en matériau polymère.

Le marquage des polymères est devenu aujourd'hui un besoin incontournable dans le secteur industriel. Quasiment l'intégralité des produits manufacturés sont marqués pour leurs identifications ou pour 10 apposer des consignes de sécurité. A titre d'exemples, on peut citer les codes barres, les dates d'expiration, les numéros de série, les logos des compagnies, la publicité....

Dans le cas des polymères thermoplastiques, les marquages rapportés par les techniques dites à jet d'encre ou tampon ne sont 15 généralement pas permanents en raison du caractère non poreux et de l'incompatibilité chimique des surfaces des polymères. Par exemple, les polyoléfines ont la réputation d'être difficilement marquables sans une préparation préalable de leurs surfaces. Dans certains cas critiques, la résistance des marquages par exemple aux rayures ou aux solvants est 20 limitée au point qu'il est nécessaire de déposer une couche de protection sur le marquage réalisé.

L'étiquetage pose également des problèmes de centrage et de déchirure pendant l'application. De plus, la résistance des étiquettes aux rayures et agressions diverses n'est pas excellente. Enfin, des problèmes de 25 décollement non évidents sont à prendre en considération dans le cadre du retraitement des matériaux.

Le marquage laser est une technologie qui à ce jour est couramment utilisée. Il se présente comme une solution alternative à coût réduit et respectueux de l'environnement. Les performances sont très 30 satisfaisantes tant d'un point de vue vitesse de traitement que qualité des marquages.

Le marquage par laser est un procédé qui permet de réaliser sur des supports adaptés des marquages permanents et résistants aux rayures sans l'utilisation de solvants et sans préparation préalable de surface. Les 2 marquages ne peuvent être retirés ou effacés sans endommager le support, critère souvent indispensable dans le cas par exemple des consignes de sécurité.

Les lasers les plus utilisés pour les marquages du type précité sont les lasers à C02 et Nd:YAG.

Ce procédé de marquage laser peut être basé sur le principe de fusion et vaporisation des matériaux, c'est-à-dire sur une altération par gravure de la surface des substrats. Dans certains cas particuliers avec des lasers Nd:YAG utilisés sur des polymères, le principe n'est pas tout à fait 10 identique puisque la vaporisation du matériau n'est généralement pas atteinte. Il peut se produire après chauffage du matériau un phénomène de moussage lié soit à l'emprisonnement de bulles d'air dans le matériau (d'o un éclaircissement), soit une altération des charges incluses dans la matrice.

Pour certains polymères, le laser Excimère est bien adapté pour limiter les 15 dégradations liées à une carbonisation de la surface.

En marquage laser traditionnel, quatre paramètres affectent le résultat: la longueur d'onde, la durée et l'énergie des pulses ainsi que leur fréquence. Pour les polymères, le choix adapté des longueurs d'onde permet généralement de résoudre les difficultés posées par la faible absorption du 20 plastique. L'ajustement simultané de la fréquence, de la durée et de l'énergie du pulse permet de réaliser un marquage visible. A titre d'exemple, une densité de puissance élevée à faible fréquence accroît rapidement la température et vaporise le matériau sans qu'il y ait un transfert thermique important dans le substrat.

Les deux solutions suivantes sont applicables pour apporter l'énergie laser sur les zones de marquage du substrat, à savoir: - la technologie des masques. Le faisceau laser relativement large passe à travers les zones non opaques d'un masque (même principe que pour un stencil). Cette solution, utilisée de préférence avec les lasers 30 C02 est rapide et bien adaptée pour les motifs répétés comme les logos qui ne changent pas fréquemment.

- la technologie des miroirs galvanométriques. Le faisceau laser est dirigé vers la zone à marquer à l'aide d'un scanner (deux miroirs galvanométriques, miroirs polygones). Le faisceau est ensuite focalisé à 35 l'aide d'une lentille. Cette solution est plus flexible et permet des changements rapides de motifs comme les numéros de série.

Le marquage laser dit "traditionnel" (par gravure) précité est une solution applicable. Toutefois, le résultat ne pourra être que monochrome.

Différents développements en cours actuellement visent à 5 développer des polymères susceptibles de réagir par interaction avec un faisceau laser de longueur d'onde donnée pour fournir une coloration particulière. Néanmoins, la fourniture de plusieurs couleurs nécessite la mise en oeuvre d'un ou de plusieurs lasers à différentes longueurs d'onde.

D'autre part, ces développements précités nécessitent 10 l'incorporation de charges dans les matrices polymères des pièces, au niveau de la zone à marquer et la définition dès la fabrication de la couleur finale.

Enfin, il existe également des techniques de marquage par frittage de poudres, dans lesquelles une poudre minérale comprenant des pigments colorés est déposée sur la surface du support, pour être soumis à 15 l'action d'un rayon laser selon le tracé du motif retenu, de manière à induire une diffusion entre les particules frittées et le matériau du support. Par la suite, la poudre non frittée est enlevée du support.

Ce procédé entraîne par conséquent une opération fastidieuse de récupération de poudre en excès non traitée, nécessite un faisceau laser 20 de grande puissance et altère la surface du support.

Une gamme particulière d'articles ou de pièces à marquer est constituée par les textiles, une large variété de tissus étant réalisée en matière thermoplastique (polyamide, polyester).

La coloration des ces matériaux est généralement bien maîtrisée 25 et plusieurs solutions de marquage sont utilisées industriellement.

Toutefois, les installations mises en oeuvre sont lourdes et très peu adaptées à la réalisation de motifs sur des petites surfaces (généralement au moins plusieurs centaines à plusieurs milliers de mètres linéaires).

Pour un grand nombre d'applications dans ce domaine, la fabrication d'une telle quantité de tissu n'est pas envisageable (présérie...).

D'autre part, les technologies actuelles ne permettent pas de réaliser des marquages couleurs sur des produits finis. Or, un grand nombre d'applications industrielles concernées par ce point sont en attente de 35 solutions technologiques (par exemple le marquage d'instructions sur des gilets de sauvetage, des coussins gonflables de sécurité, des étiquettes de lavage....). - 4

Des solutions à jet d'encre ont également fait leur apparition. Le procédé est similaire à celui utilisé pour des imprimantes de bureau avec des encres adaptées. Les résultats en termes de qualité de marquage et de contrastes sont bons, voire remarquables.

Toutefois, la solution "jet d'encre" actuelle se limite à appliquer les encres par projection sur le textile. Il est par conséquent nécessaire, tout comme pour les autres procédés de coloration de textile, de fixer les agents colorants. Sans cette étape, les motifs disparaissent rapidement avec les lavages. Ainsi, les textiles marqués par jet d'encre sont-ils réintégrés dans le 10 processus classique de fabrication, par exemple la fixation par diffusion dans les fibres lors d'un passage en étuve pendant un temps donné, fixation par rayonnement infrarouge ou les autres principes de coloration couleur appliqués aux textiles).

La présente invention vise à surmonter les principales 15 limitations et à pallier aux inconvénients essentiels exposés ci-dessus.

A cet effet, l'invention a pour objet un procédé de marquage ou d'impression couleur de supports transparents ou opaques, caractérisé en ce qu'il consiste à: - fournir des substances colorantes liquides différentes, 20 correspondant par exemple aux trois couleurs primaires, ces substances étant adaptées pour une projection contrôlée sur un support; - déposer lesdites substances colorantes sur le support concerné par l'intermédiaire de moyens de projection à jets 25 directifs, en fonction des couleurs et des motifs à obtenir; - soumettre les dépôts résultants de substances colorantes à l'action d'un faisceau laser pour fixer par irradiation lesdits dépôts audit support; - à répéter les opérations précitées jusqu'à achèvement de 30 l'impression du motif à obtenir et/ou recouvrement de la totalité de la surface du support à imprimer ou à marquer. L'invention a également pour objet un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé précité, caractérisé en ce qu'il comprend, d'une part, des moyens de projection dirigés de substances colorantes liquides, alimentés 35 chacun avec une substance déterminée, et adaptés pour être déplacés audessus de la surface d'un support à marquer ou à imprimer, ledit support étant fixe ou mobile, d'autre part, des moyens de génération et d'application - 5 d'au moins un faisceau laser, continu ou non, dirigé vers la surface du support de manière à suivre en permanence et en temps réel la ou les zone(s) de dépôt mobile(s) des moyens de projection dirigés ou à suivre postérieurement le ou les tracé(s) défini(s) préalablement sur la surface du 5 support par les projections dirigées de substances colorantes et, enfin, des moyens de commande et de contrôle des moyens de projection, des moyens de génération et d'application de faisceau(x) laser et, éventuellement, des moyens de déplacement du support (1), le ou les faisceau(x) émis par les moyens de génération et d'application présentant une puissance adaptée 10 pour réaliser une fixation des agents colorants des différentes substances colorantes liquides avec le matériau du support.

L'invention sera mieux comprise, grâce à la description ciaprès, qui se rapporte à des modes de réalisation préférés, donnés à titre d'exemples non limitatifs, et expliqués avec référence aux dessins 15 schématiques annexés, dans lesquels: Les figures 1 et 2 sont des vues schématiques partielles et simplifiées en perspective d'un dispositif de marquage et d'impression multichrome, selon deux modes de réalisation de l'invention; Les figures 3A et 3B (Fig. 3) sont des vues respectivement en 20 élévation latérale et de dessus d'un ensemble moyen de projection / moyens de génération et d'application d'un rayonnement laser faisant partie du dispositif représentée sur la figure 1, selon une première variante de réalisation de l'invention; Les figures 4A et 4B (Fig. 4) sont des vues respectivement en 25 élévation latérale et de dessus d'un ensemble moyen de projection / moyens de génération et d'application d'un rayonnement laser faisant partie du dispositif représentée sur la figure 1, selon une deuxième variante de réalisation de l'invention; Les figures 5A et 5B (Fig. 5) sont des vues respectivement en 30 élévation latérale et de dessus d'un ensemble moyen de projection / moyens de génération et d'application d'un rayonnement laser faisant partie du dispositif représentée sur la figure 1, selon une troisième variante de réalisation de l'invention; La figure 6 est une vue partielle en élévation latérale d'un 35 moyen d'application d'un faisceau laser selon une autre variante de réalisation de l'invention, et, - 6 La figure 7 est une vue en perspective selon une autre variante de moyens de génération et d'application d'un faisceau laser selon une variante de réalisation additionnelle de l'invention.

Conformément à l'invention, le procédé de marquage et d'impression multicolore consiste essentiellement à - fournir des substances colorantes liquides différentes 2, correspondant par exemple aux trois couleurs primaires, ces substances 2 étant adaptées pour une projection contrôlée et une fixation sur un support 1 donné; 10 - déposer lesdites substances colorantes 2 sur le support 1 concerné par l'intermédiaire de moyens de projection 3 à jets directifs, en fonction des couleurs et des motifs à obtenir; - soumettre les dépôts résultants de substances colorantes 2 à 15 l'action d'un faisceau laser 4 pour fixer par irradiation lesdits dépôts audit support 1 - à répéter les opérations précitées jusqu'à achèvement de l'impression du motif à obtenir et/ou recouvrement de la totalité de la surface 1' du support 1 à imprimer ou à 20 marquer.

Ainsi, selon le principe de base de l'invention, une structure colorante adaptée à la nature du support et compatible avec la longueur d'onde de la source laser est déposée sur la surface du substrat. Un rayonnement laser vient irradier l'agent colorant en induisant après son 25 passage une liaison solide avec le substrat sans altération notable du support.

Préférentiellement, le dépôt par projection des substances colorantes liquides 2 peut être réalisé par l'intermédiaire de buses directives 3, par exemple montées dans une tête d'impression 3' fonctionnant selon le 30 principe dit du jet d'encre (technique connue de l'homme du métier) et se déplaçant de manière relative au-dessus de la surface 1' du support 1 à marquer.

La tête d'impression 3' peut être prévue mobile au-dessus d'un support 1 fixe ou fixe au-dessus d'un support 1 mobile (marquage à la 35 volée).

La nature et la composition des substances colorantes peuvent être diverses. - 7

Ces substances colorantes 2 doivent toutefois répondre au moins aux trois critères suivants: - être compatibles avec le substrat ou support 1, c'est-à-dire qu'elles doivent pouvoir établir après application du procédé une liaison résistante avec de dernier, - être compatibles avec la source laser, c'est-à-dire qu'elles doivent interagir avec le rayonnement lumineux, - être compatibles avec la technologie retenue pour le dépôt de ces agents sur le substrat, telle que par exemple le jet 10 d'encre.

Parmi les substances colorantes possibles, on peut citer, à titre d'exemples, les colorants à base aqueuse, du type encres classiques pour jet d'encre, encres de l'industrie textile et encres dispersées.

On peut également mentionner les colorants avec solvant non 15 aqueux, sous la forme de pigments en solution ou en suspension dans ces solvants (alcool, méthyl-éthyl cétone, acétone...). Les pigments de nature organique peuvent être du type enrobé, leur enrobage (par exemple en TPLE ou en TPLD) se dissolvant et servant de liant avec le matériau du support, le solvant devant être compatible avec ce dernier.

Selon un mode de réalisation avantageux de l'invention, permettant l'utilisation d'un laser de type quelconque tout en obtenant une fixation résistance, les substances colorantes liquides 2 projetées consistent en des mélanges d'un agent colorant liquide, par exemple sous forme d'encre ou de poudre en suspension, compatible avec le matériau de la 25 surface 1' du support 1, et d'un agent absorbeur de rayonnements infrarouges, apte à transformer une partie au moins de l'énergie photonique reçue par les substances colorantes 2 déposées sur la surface 1' du support 1 en chaleur.

Toutefois, dans le cas de l'utilisation d'un laser dont la longueur 30 d'onde est située dans l'infrarouge, en particulier l'infrarouge lointain (laser à C02), aucun agent absorbeur additionnel n'est nécessaire.

Les charges sous formes d'agents absorbeurs utilisées éventuellement dépendent du solvant présent dans les substances colorantes 2.

Ainsi, pour des solutions aqueuses, les charges utilisées pourront être du type connu actuellement sous la désignation S169900/2 et fabriquées par la société AVECIA, ces charges étant solubles dans l'eau. - 8

Pour les colorants utilisant des solvants, on pourra par exemple utiliser des agents absorbeurs connus sous les désignations: - 800NP, 830NP et 900NP solubles dans le méthyl-éthyl cétone (société Avecia) - 830LDI soluble dans le méthyl-éthyl cétone et l'alcool (société Avecia).

Parmi les autres types d'absorbeurs infrarouges pouvant être mis en oeuvre dans le cadre de la présente invention, on pourra citer ceux connus sous les désignations Iriodin LS820 et LS 825 de la société Merck et 10 ceux connus sous les désignations Aerosil 200 et 300 de la société Degussa.

Le traitement par le faisceau laser 4 des substances colorantes 2 déposées sur le support 1 pourra se faire immédiatement après dépôt ou de manière différée dans le temps.

Ainsi, selon une première variante de réalisation de l'invention, 15 la zone de dépôt mobile 5 de chaque substance colorante 2 sur le support 1 est, en permanence, comprise dans la zone d'irradiation 6 d'un faisceau laser 4 correspondant, ce dernier étant appliqué en continu ou uniquement pendant les phases de dépôt effectif de la substance colorante concernée, sous la forme d'un rayonnement permanent ou impulsionnel.

Selon une seconde variante de réalisation de l'invention, chacun des emplacements occupés successivement par la zone de dépôt mobile 5 de chaque substance colorante 2 sur le support 1 est irradiée par un faisceau laser 4 postérieurement à l'opération de dépôt au niveau de cet emplacement, avec un décalage temporel, la zone d'irradiation 6 suivant le 25 tracé préalablement défini sur la surface 1' du support 1 par la projection dirigée de la substance colorante 2 concernée ou parcourant de manière systématique la totalité de la zone du support 1 ayant subi un dépôt de substance colorante 2.

Enfin, il est également possible que les directions de projection 30 des différentes substances colorantes liquides 2 soient convergentes au niveau d'une zone de dépôt mobile unique sur la surface 1' du support 1, un unique faisceau laser 4 irradiant alors soit directement et immédiatement ladite zone de dépôt durant la phase de projection sur cette dernière, soit postérieurement le tracé préalablement défini sur le support 1 par les 35 projections dirigées convergentes de substances colorantes.

Les paramètres de fonctionnement des moyens 7, 7' de génération et d'application du faisceau laser 4 seront fixés en fonction à la fois du matériau du support 1 et du type de substance colorante 2 mise en oeuvre. Quelques exemples numériques, établis par les inventeurs à l'aide d'une source laser à diodes, d'une longueur d'onde de 808 gm, dont les dimensions du faisceau au niveau de la surface 1' du support 1 étaient 5 égales à 0,8 mm sur 5 mm (dimensions de la zone d'irradiation 6), sont mentionnées pour différents matériaux de supports 1 dans le tableau ciaprès.

La technique retenue pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention a été celle de l'irradiation différée. Toutefois, les autres principes 10 exposés ci-dessus et représentés sur les figures annexées devraient pouvoir utiliser les mêmes paramètres.

Matériau ABS PA PE PC % charge 1 1 2 1,5 Puissance (W) 25 40 40 40 Vitesse (m/s) 0,1 0,05 0,05 0,05 De manière plus générale, la concentration en charges 15 absorbeuses d'infrarouges dans les substances colorantes 2 pourra être comprise entre 0,05 % à 2,00 % en masse, la vitesse de déplacement du faisceau 4 sur la surface 1' du support 1 entre 0,01 m/s et 10 m/s et la puissance du laser entre 1 watt et 500 Watts.

Dans le cas du passage à la volée, la surface 1' du support 1 20 peut avoir une vitesse de déplacement de 0,01 m/s à 10 m/s, le faisceau 4 étant fixe.

Le support 1 à marquer ou à imprimer pourra consister, par exemple, en une pièce à surface continue ou pleine en un matériau polymère ou revêtue de matériau polymère ou en un matériau textile, tissé 25 ou non-tissé, en fibres ou filaments polymères ou naturels.

Les matériaux polymères pourront par exemple être de types: semi-cristallins (Polyéthylène, polypropylène, polyamide...), - amorphes (ABS, polycarbonate, polystyrène...), 30 - élastomère (TPU.... ).

La présente invention concerne également, comme le montrent les figures des dessins annexés, un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé décrit ci-dessus. - 10

Ce dispositif est principalement caractérisé en ce qu'il comprend, d'une part, des moyens 3 de projection dirigés de substances colorantes liquides 2, alimentés chacun avec une substance déterminée, et adaptés pour être déplacés au-dessus de la surface 1' d'un support 1 à 5 marquer ou à imprimer, ledit support 1 étant fixe ou mobile, d'autre part, des moyens 7, 7' de génération et d'application d'au moins un faisceau laser 4, continu ou non, dirigé vers la surface 1' du support 1 de manière à suivre en permanence et en temps réel la ou les zone(s) de dépôt mobile(s) 5 des moyens 3 de projection dirigés ou à irradier postérieurement le ou les 10 tracé(s) défini(s) préalablement sur la surface 1' du support 1 par les projections dirigées de substances colorantes 2 et, enfin, des moyens 8 de commande et de contrôle des moyens 3 de projection, des moyens 7, 7' de génération et d'application de faisceau(x) laser 4 et, éventuellement, des moyens de déplacement du support 1, le ou les faisceau(x) 4 émis par les 15 moyens 7, 7' de génération et d'application présentant une puissance adaptée pour réaliser une fixation des agents colorants des différentes substances colorantes liquides 2 avec le matériau du support 1.

Les moyens de projection consistent en au moins une, préférentiellement trois, buses 3 montées dans une tête d'impression 3' fixe 20 ou mobile en translation dans au moins une direction, avantageusement au moins deux directions perpendiculaires, et projetant chacune une substance colorante liquide 2 donnée, éventuellement chargée en agent absorbeur de rayonnements infrarouges, en mettant en oeuvre une technique de projection du type dit du jet d'encre ou analogue (figures 1 et 2), le support étant lui25 même fixe ou mobile.

Selon une première variante d'un mode de réalisation de l'invention, représentée aux figures 3 des dessins annexés, il peut être prévu qu'à chaque buse de projection 3 soient associés, par solidarisation rigide, des moyens 7, 7' de génération et/ou d'application de rayonnement laser 30 dont le faisceau émis 4 est orienté de manière à former une zone d'irradiation 6 sur la surface 1' du support 1 qui renferme en permanence la zone de dépôt mobile 5 de la buse 3 concernée.

Selon une deuxième variante de réalisation, représentée aux figures 4 des dessins annexés, il peut être prévu qu'à chaque buse de 35 projection 3 soient associés, par solidarisation rigide, des moyens 7, 7' de génération et/ou d'application de rayonnement laser dont le faisceau émis 4 est orienté de telle manière que sa zone d'irradiation 6 sur la surface 1' du - 11 support 1 suive, avec un décalage spatial et temporel déterminé fixe, la zone de dépôt mobile 5 de la buse de projection 3 concerné.

Selon une troisième variante de réalisation, représentée aux figures 5 des dessins annexés, il peut être prévu qu'à chaque buse de 5 projection 3 ou à l'ensemble des buses de projection 3, soient associés des moyens 7, 7' de génération et/ou d'application de rayonnement laser, séparés physiquement de ladite ou desdites buse(s) 3 et déplacés indépendamment de celle(s)-ci, dont le faisceau émis 4 balaie la surface 1' du support 1 en suivant le ou les tracé(s) résultant du dépôt par projection 10 de substance(s) colorante(s) liquide(s) 2 par la ou les buse(s) 3 concernées.

Conformément à une variante de réalisation pratique de l'invention, représentée aux figures 1 à 5 des dessins annexés, les moyens 7, 7' de génération et d'application de rayonnement laser, unique ou associés à chaque moyen de projection 3, consistent en une unité mobile renfermée 15 dans un boîtier 9 correspondant.

Conformément à une seconde variante de réalisation pratique de l'invention, représentée à la figure 7 et partiellement à la figure 6 des dessins annexés, les moyens 7, 7' de génération et d'application de rayonnement laser consistent en une unité génératrice fixe 7, 20 éventuellement commune à l'ensemble desdits moyens de génération et d'application du dispositif, et en une structure 7' de transmission et d'application du faisceau 4 issu de ladite unité 7, comportant une partie terminale 7" mobile pour déplacer la zone d'irradiation 6 sur la surface 1' du support 1 à balayer.

Le moyen d'application 7' pourra par exemple consister en une fibre optique dont la partie terminale 7" se déplace avec une buse 3 correspondante (figure 6) ou en un arrangement de miroirs galvanométriques (figure 7), associé à une lentille de focalisation terminale.

Les moyens de commande et de contrôle 8 pourront être 30 similaires à ceux d'une imprimante à jet d'encre, de même que les moyens d'actionnement de la tête d'impression 3', en prévoyant des systèmes supplémentaires pour la commande et le contrôle des moyens 7, 7' de génération et d'application de faisceaux lasers 4, ainsi qu'éventuellement leur déplacement indépendamment de la tête d'impression.

Le procédé et le dispositif selon l'invention présente les avantages suivants: - réalisation des marquages colorés sur des pièces finies, - 12 - aucune limitation quant au nombre de couleurs permises, - marquage résistant et durable, - résolution élevée du marquage (> 360 dpi), - ne nécessite pas de matériaux spécifiques - applicable sur un grand nombre de polymères, - pas de préparation initiale des surfaces avant marquage, pas de dégradation du support, ni des colorants, - pas de récupération de substances colorantes en excès, - pas de pollution, - utilisation d'un laser standard, - procédé très flexible, numérisation des marquages, rapidité de mise en oeuvre.

Parmi les applications possibles de l'invention on peut citer: notamment 25 - réalisation de logos ou de sigles sur des produits finis, - marquage indélébile de consignes de sécurités, - marquage couleur de claviers d'ordinateurs, - marquage d'instrumentations automobile sur des parois transparentes (exemple compteur), - marquages publicitaires, - marquage décoratif (par exemple sur du textile), - réalisation de circuits imprimés ou souple par technologie jet d'encre + fixation, - réalisation de zones magnétisées.

Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et représentés aux dessins annexés. Des modifications restent possibles, notamment du point de vue de la constitution des divers éléments ou par substitution d'équivalents techniques, sans sortir pour autant du domaine de protection de l'invention. - 13

Claims (14)

REVENDICATIONS

1) Procédé de marquage ou d'impression couleur de supports transparents ou opaques, caractérisé en ce qu'il consiste à: - fournir des substances colorantes liquides différentes (2), correspondant par exemple aux trois couleurs primaires, ces 5 substances (2) étant adaptées pour une projection contrôlée sur un support (1); - déposer lesdites substances colorantes (2) sur le support (1) concerné par l'intermédiaire de moyens de projection (3) à jets directifs, en fonction des couleurs et des motifs à 1 0 obtenir; - soumettre les dépôts résultants de substances colorantes (2) à l'action d'un faisceau laser (4) pour fixer par irradiation lesdits dépôts audit support (1); - à répéter les opérations précitées jusqu'à achèvement de 15 l'impression du motif à obtenir et/ou recouvrement de la totalité de la surface (1') du support (1) à imprimer ou à marquer.

2) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dépôt par projection des substances colorantes liquides (2) est réalisée par 20 l'intermédiaire de buses directives (3), par exemple montées dans une tête d'impression (3') se déplaçant de manière relative au dessus de la surface (1') du support (1) à marquer et fonctionnant selon le principe dit du jet d'encre.

3) Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, 25 caractérisé en ce que les substances colorantes liquides (2) projetées consistent en des mélanges d'un agent colorant liquide, par exemple sous forme d'encre ou de poudre en suspension compatible avec le matériau de la surface (1') du support (1), et d'un agent absorbeur de rayonnements infrarouges, apte à transformer une partie au moins de l'énergie photonique 30 reçue par les substances colorantes (2) déposées sur la surface (1') du support (1) en chaleur.

4) Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la zone de dépôt mobile (5) de chaque substance colorante (2) sur le support (1) est, en permanence, comprise dans la zone - 14 d'irradiation (6) d'un faisceau laser (4) correspondant, ce dernier étant appliqué en continu ou uniquement pendant les phases de dépôt effectif de la substance colorante concernée, sous la forme d'un rayonnement permanent ou impulsionnel.

5) Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que chacun des emplacements occupés successivement par la zone de dépôt mobile (5) de chaque substance colorante (2) sur le support (1) est irradiée par un faisceau laser (4) postérieurement à l'opération de dépôt au niveau de cet emplacement, la zone d'irradiation (6) 10 suivant le tracé préalablement défini sur la surface (1') du support (1) par la projection dirigée de la substance colorante (2) concernée ou parcourant de manière systématique la totalité de la zone du support (1) ayant subi un dépôt de substance colorante (2).

6) Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, 15 caractérisé en ce que le support (1) consiste en une pièce à surface continue ou pleine en un matériau polymère ou revêtue de matériau polymère.

7) Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le support (1) consiste en un matériau textile, tissé ou nontissé, en fibres ou filaments polymères ou naturels.

8) Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il comprend, d'une part, des moyens (3) de projection dirigés de substances colorantes liquides (2) , alimentés chacun avec une substance déterminée, et adaptés pour être déplacés au dessus de la surface (1') d'un support (1) à marquer ou 25 à imprimer, ledit support (1) étant fixe ou mobile, d'autre part, des moyens (7, 7') de génération et d'application d'au moins un faisceau laser (4), continu ou non, dirigé vers la surface (1') du support (1) de manière à suivre en permanence et en temps réel la ou les zone(s) de dépôt mobile(s) (5) des moyens de (3) de projection dirigés ou à irradier 30 postérieurement le ou les tracé(s) défini(s) préalablement sur la surface (1') du support (1) par les projections dirigées de substances colorantes (2) et, enfin, des moyens (8) de commande et de contrôle des moyens (3) de projection, des moyens (7, 7') de génération et d'application de faisceau(x) laser (4) et, éventuellement, des moyens de déplacement du support (1), le 35 ou les faisceau(x) (4) émis par les moyens (7, 7') de génération et d'application présentant une puissance adaptée pour réaliser une fixation des - 15 agents colorants des différentes substances colorantes liquides (2) avec le matériau du support (1).

9) Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que les moyens de projection consistent en au moins une, préférentiellement trois, 5 buses (3) montées dans une tête d'impression (3') fixe ou mobile en translation dans au moins une direction, avantageusement au moins deux directions perpendiculaires, et projetant chacune une substance colorante liquide (2) donnée, éventuellement chargée en agent absorbeur de rayonnements infrarouges, en mettant en oeuvre une technique de projection 10 du type dit du jet d'encre ou analogue, le support (1) étant fixe ou mobile.

10) Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'à chaque buse de projection (3) sont associés, par solidarisation rigide, des moyens (7, 7') de génération et/ou d'application de rayonnement laser dont le faisceau émis (4) est orienté de manière à former une zone 15 d'irradiation (6) sur la surface (1') du support (1) qui renferme en permanence la zone de dépôt mobile (5) de la buse (3) concernée.

11) Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'à chaque buse de projection (3) sont associés, par solidarisation rigide, des moyens (7, 7') de génération et/ou d'application de rayonnement laser dont 20 le faisceau émis (4) est orienté de telle manière que sa zone d'irradiation (6) sur la surface (1') du support (1) suive, avec un décalage spatial et temporel déterminé fixe, la zone de dépôt mobile (5) de la buse de projection (3) concerne.

12) Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'à 25 chaque buse de projection (3) ou à l'ensemble des buses de projection (3), sont associés des moyens (7, 7') de génération et/ou d'application de rayonnement laser, séparés physiquement de ladite ou desdites buse(s) (3) et déplacés indépendamment de celle(s)-ci, dont le faisceau émis (4) balaie la surface (1') du support (1) en suivant le ou les tracé(s) résultant du dépôt 30 par projection de substance(s) colorante(s) liquide(s) (2) par la ou les buse(s) (3) concernées.

13) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 8 à 12, caractérisé en ce que les moyens (7, 7') de génération et d'application de rayonnement laser, unique ou associés à chaque moyen de projection, 35 consistent en une unité mobile renfermée dans un boîtier (9) correspondant.

14) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 8 à 12, caractérisé en ce que les moyens (7, 7') de génération et d'application de rayonnement laser consistent en une unité génératrice fixe (7), éventuellement commune à l'ensemble desdits moyens de génération et d'application du dispositif, et en une structure (7') de transmission et d'application du faisceau (4) issu de ladite unité (7), comportant une partie 5 terminale (7") mobile pour déplacer la zone d'irradiation (6) sur la surface (1') du support (1) à balayer.