FR2971199A1 - Imprimante a jet d'encre continu binaire a frequence de nettoyage de tete d'impression diminuee - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un nouveau procédé de commande d'impression d'une imprimante à jet d'encre continu binaire munie d'une tête d'impression (20) avec un ensemble d'électrodes (8a, 8b ; 9a, 9b) de déflexion commun à toutes les buses de la tête, au moins une paire d'électrodes (8, 9) alimentées en opposition de phase entre elles et des actionneurs (6) auxquels des impulsions sont envoyées pour former à une distance Lbr du plan des buses (11), à partir de la brisure d'un jet éjecté par une buse (3) en communication avec une chambre de stimulation (2) à laquelle est couplé mécaniquement ledit actionneur, des gouttes non aptes à être chargées électriquement ou des tronçons de jet soumis à l'influence électrostatique des électrodes de déflexion . Selon l'invention, on commande les impulsions de façon à minimiser la charge électrique totale embarquée par des tronçons de jet d'encre à l'intérieur d'un volume d'influence des électrodes.

Description

1 IMPRIMANTE A JET D'ENCRE CONTINU BINAIRE A FREQUENCE DE NETTOYAGE DE TETE D'IMPRESSION DIMINUEE

DESCRIPTION 5 DOMAINE TECHNIQUE L'invention concerne les imprimantes à jet d'encre continu binaire à tête d'impression munies d'un générateur de gouttes multi-buses. Elle a trait à la diminution de la 10 fréquence de nettoyage de ces têtes d'impression. ART ANTÉRIEUR On précise ici que, dans l'ensemble de la demande les termes « inférieur » et « supérieur », respectivement « dessous » et « dessus », « amont » et 15 « aval » sont à comprendre avec une tête d'impression orientée vers le bas, c'est-à-dire avec le générateur de gouttes au dessus des électrodes de la tête et un sens d'écoulement de jet d'encre (tronçons ou gouttes) vers le bas. Ainsi, l'extrémité inférieure d'une 20 électrode désigne celle qui est en dessous. De même, l'électrode la plus en aval d'une paire désigne l'électrode de cette paire en dernier lieu en face d'un tronçon de jet d'encre formé ou d'une goutte d'encre formée depuis une buse de la tête d'impression. 25 On précise aussi que, par convention, on définit un tronçon de jet de rang pair et un tronçon de jet de rang impair (de parité opposée) pour désigner deux tronçons de jet issus respectivement de deux buses 2 agencées adjacentes dans la tête d'impression selon l'invention. Une tête d'impression d'une imprimante à jet continu binaire est décrite dans la demande de brevet US 20100045753 au nom de la demanderesse. Une telle tête d'impression comprend un générateur dit multi-buses avec un corps comportant un ou plusieurs conduits d'amenée d'encre en communication avec une pluralité de chambres de stimulation pour amener de l'encre sous pression dans celles-ci. Chaque chambre de stimulation est en communication avec une buse d'éjection d'encre par un conduit. Chaque chambre de stimulation est couplée mécaniquement avec un unique actionneur. Un actionneur donné est agencé par rapport au corps de façon à provoquer par impulsion électrique une stimulation dans la chambre de stimulation, typiquement une onde de pression dans le volume d'encre contenu dans la chambre de stimulation. Toutes les buses sont alignées selon un axe d'alignement et agencées dans un même plan. L'imprimante à jet d'encre continu est en outre munie de moyens de commande aptes à envoyer des impulsions électriques à chaque actionneur et de moyens de détection aptes à détecter la position relative entre tête d'impression et un support d'impression. En fonctionnement, l'encre sous pression est éjectée d'une ou plusieurs chambres de stimulation au travers du (des) conduit(s) et de la (des) buse(s) d'éjection correspondantes. L'encre éjectée de chaque buse forme alors un jet ayant une vitesse déterminée. À la sortie de la buse, et pendant une courte distance, 3 la trajectoire du jet est confondue avec l'axe longitudinal de la buse. Chaque stimulation de l'encre contenue dans une chambre par l'actionneur associé provoque une brisure du jet d'encre éjecté de la buse. Une durée moindre entre deux stimulations consécutives provoque la formation de gouttes tandis qu'une durée plus importante provoque la formation de tronçons de jet. Les tronçons de jet ainsi formés sont déviés de leur trajectoire initiale et récupérés par une gouttière de récupération. Les gouttes, qui elles ne sont pas déviées, sortent de la tête d'impression pour venir impacter un support d'impression. La technologie d'impression à jet continu ainsi mise en oeuvre est dite binaire car il y a de manière binaire déviation ou non. La déviation des tronçons de jet est obtenue par des électrodes de déflexion dont l'alimentation électrique génère l'apparition de charges électriques à la surface des jets. Les parties de jet ainsi chargés qui après brisure du jet formeront des tronçons subissent une force d'attraction vers lesdites électrodes, ce qui les dévie de leur trajectoire initiale. Par construction, les électrodes de déflexion sont agencées suffisamment en aval des buses d'éjection pour ne pas avoir d'influence électrostatique sur les gouttes formées en amont de ces électrodes. Les électrodes de déflexion sont groupées par paire, chaque électrode d'une paire étant alimentée en opposition de phase avec l'autre électrode de la paire. On peut ainsi obtenir une charge électrique 4 totale portée par un tronçon de jet qui est nulle ou faible. En fonctionnement, le support d'impression avance perpendiculairement à l'axe d'alignement des buses et sa position relative par rapport à la tête d'impression est détectée. A chaque position relative où il est nécessaire de faire une impression d'encre, un top de position est envoyé aux moyens de commande de l'impression. Au reçu de ce top, ces moyens de commande de l'impression envoient une impulsion électrique de stimulation à (aux) actionneur(s) nécessitant de l'être pour obtenir le motif d'impression souhaité. Autrement dit, à chaque top de position correspond l'impression de ce qu'on appelle une trame.

Les inventeurs ont constaté qu'après une certaine durée de fonctionnement d'une imprimante à jet d'encre continu binaire telle que décrite ci-dessus, de l'encre venait salir les électrodes de déflexion au point de nuire à leur efficacité et provoquer le cas échéant des dysfonctionnements de l'imprimante. Il est remédié à ce défaut par une opération périodique consistant à nettoyer systématiquement les électrodes. Cette opération périodique présente cependant l'inconvénient majeur d'interrompre l'impression. Le but de l'invention est alors de proposer une solution permettant d'augmenter la période d'impression d'une imprimante à jet d'encre continu binaire, entre deux opérations de nettoyage consécutives de sa tête d'impression.

EXPOSE DE L'INVENTION Pour ce faire, l'invention a pour objet un procédé de commande d'impression d'une imprimante à jet d'encre continu binaire munie d'une tête d'impression, ou d'une tête d'impression d'une telle imprimante afin d'imprimer un motif sur un support d'impression en déplacement par rapport à la tête, la tête par exemple du type de celle décrite dans la demande de brevet US 2010/0045753, comprenant: un générateur dit de gouttes multi-buses comprenant : - un corps comportant: - des chambres de stimulation aptes chacune à recevoir de l'encre sous pression, - des buses d'éjection, en communication chacune avec une chambre de stimulation et apte chacune à éjecter un jet d'encre selon son axe longitudinal, les buses étant alignées selon un axe d'alignement et agencées dans un même plan, - des actionneurs, chacun mécaniquement couplé à une chambre de stimulation, et apte à provoquer sur commande d'impulsion une brisure d'un jet éjecté par une buse en communication avec ladite chambre à une distance lbr du plan des buses, - un bloc de déflexion agencé en dessous des buses et comportant de l'amont vers l'aval - une électrode de blindage, - une première couche de diélectrique adjacente à l'électrode de blindage, 5 6

- au moins une paire d'électrodes de déflexion, chaque électrode de déflexion étant encadrée de part et d'autre par une couche de diélectrique, procédé selon lequel : on détermine des informations sur la position relative du support par rapport à la tête, - on alimente sous tension alternative les électrodes d'une même paire en opposition de phase entre elles, - on envoie des impulsions aux actionneurs pour former, à partir de la brisure d'un jet éjecté par une buse en communication avec la chambre à laquelle est couplé mécaniquement ledit actionneur à une distance lbr du plan des buses, des gouttes non aptes à être chargées électriquement par les électrodes de déflexion ou des tronçons de jet soumis à l'influence électrostatique des électrodes de déflexion, - on commande les impulsions de façon à minimiser la charge électrique totale sur les tronçons de jet, qui est contenue à l'intérieur du volume d'influence électrostatique des électrodes de déflexion. On peut définir géométriquement, selon l'invention, un volume d'influence des électrodes comme 25 étant délimité : - d'une part, par deux plans parallèles au plan des buses appelé usuellement plaque à buses avec un premier situé en aval de l'électrode de blindage et en amont de l'électrode la plus en amont et un second 30 immédiatement en aval de l'extrémité inférieure de l'électrode la plus en aval 7 - d'autre part, par une surface enveloppe fermée perpendiculaire au plan des buses et enveloppant l'ensemble des parties de trajectoires des jets ou tronçons de jet comprises entre les premier et second plans. On peut définir cette surface enveloppe elle-même comme délimitée par deux autres paires de plans, les plans d'une paire étant parallèles entre eux et perpendiculaires aux plans de l'autre paire. L'une des paires de plans est ainsi constituée de plans perpendiculaires à l'axe d'alignement des buses, et l'autre paire est constituée de plans parallèles aux axes des buses. En définissant ainsi la surface enveloppe, les trajectoires des jets ou tronçons de jets soumis à l'influence électrostatique des électrodes sont toutes présentes entre les plans d'une paire. Le procédé selon l'invention est applicable à une imprimante ou à une tête d'impression d'une imprimante en ce sens que les moyens de commande peuvent ne pas faire partie de la tête d'impression, ou au contraire en faire partie ou encore être répartis pour partie sur l'imprimante et pour partie sur la tête d'impression.

Grâce au procédé selon l'invention, on évite aux microgouttelettes, présentes dans le volume d'influence électrostatique des électrodes de déflexion, d'être elles-mêmes attirées par lesdites électrodes, et donc on évite leur encrassement prématuré lors du fonctionnement en impression. 8 BREVE DESCRIPTION DES FIGURES D'autres avantages et caractéristiques de l'invention ressortiront mieux à la lecture de la description détaillée faite en référence aux figures suivantes parmi lesquelles: - la figure 1 est une vue en coupe schématique longitudinale d'une partie d'une tête d'impression conforme à l'invention, - la figure 2 est une vue en coupe 10 schématique transversale de la tête d'impression selon la figure 1, - la figure 3 représente schématiquement une vue de dessus d'une tête d'impression montrant essentiellement un agencement préféré des chambres et 15 des actionneurs et de moyens de commande des actionneurs d'une tête d'impression conforme à l'invention, - les figures 4A à 4E représentent différentes configurations de brisures de jet d'encre 20 obtenues par la tête d'impression selon les figures 1 et 2, - la figure 5 est une courbe représentant la quantité de charge (en Coulomb C) embarquée par un tronçon de jet, issue d'une tête d'impression selon les 25 figures 1 à 3, en fonction de la longueur dudit tronçon en pin), - la figure 6 représente en traits plein la tension d'alimentation de paires d'électrodes de déflexion, conformément au procédé selon l'invention, 30 - la figure 7 représente en correspondance une série d'impulsions produites par une horloge de 9 cadencement d'un logiciel de commande de l'impression et une tension alternative alimentant une électrode de déflexion d'une tête d'impression conforme à l'invention.

EXPOSÉ DÉTAILLÉ DE MODES DE RÉALISATION PARTICULIERS On a représenté aux figures 1 à 3, un exemple d'une tête d'impression conforme à l'invention, mettant en oeuvre la technologie à jet continu binaire. La tête comprend un générateur dit multi- buses avec un corps 1, comportant une ou plusieurs rangées de chambres de stimulation 2. Le corps 1 peut être réalisé par assemblage de plaques entre elles, par exemple par une technique de diffusion sous pression (« diffusion bonded » en anglais) ou collage comme décrit dans le brevet US 4, 730, 197. Pour plus de détails sur le générateur de gouttes multi-buses, et en particulier pour les détails relatifs aux arrivées d'encre, réservoir d'encre et aux restrictions, on pourra aussi se reporter aux explications données dans le brevet US 7, 192, 121. Les chambres de stimulation 2 peuvent avoir notamment l'agencement décrit dans le brevet US 4, 730, 197 en relation avec la figure 6 de ce brevet et représentée schématiquement figure 3 de la présente demande.

Chaque chambre de stimulation 2 est en communication hydraulique avec une buse 3 par l'intermédiaire d'un conduit 4. Comme montré toutes les buses 3 sont alignées selon un axe d'alignement et elles sont agencées dans un même plan 11. Ces buses 3 sont en général réalisées dans une même plaque désignée 10 usuellement plaque à buses et dont la surface du dessous constitue le plan 11. Des actionneurs 6 sont chacun couplés mécaniquement avec l'une des chambres 2 et connecté électriquement à une ligne d'alimentation 15. Tels que représentés, les actionneurs 6 sont des piézo-électriques agencés au-dessus d'une paroi des chambres. On peut également prévoir des générateurs thermiques agencés à l'intérieur des chambres de stimulation 2. Le corps 1 et les actionneurs 6 forment ensemble un générateur dit de gouttes multi-buses 5. En fonctionnement, de l'encre sous pression est introduite dans les chambres 2. Des jets d'encre sont alors éjectés des buses 3. Chaque jet a ainsi en sortie de buse une trajectoire confondue avec l'axe longitudinal A de la buse 3 concernée. Les jets d'encre s'écoulent donc du niveau le plus en amont correspondant à la sortie de la buse 3. La tête d'impression comporte en outre un ensemble d'électrodes agencé en dessous du générateur de gouttes multi-buses 5 et décalé latéralement par rapport au plan contenant les axes A des buses 3. Cet ensemble comprend tout d'abord une première électrode 7 immédiatement en aval des buses 3.

Cette électrode est dite de blindage 7 car elle est au même potentiel électrique que l'encre présente dans les chambres de stimulation 2. En aval de l'électrode de blindage 7, sont agencées des électrodes de déflexions groupées par paire à partir de la plus amont. Chaque paire comporte une électrode amont de rang impair suivie d'une 11 électrode avale de rang pair. L'exemple représenté comporte deux paires d'électrodes 8, 9 de déflexion dont la plus en amont comprend deux électrodes 8a, 8b et la plus en aval 9 comporte les électrodes 9a, 9b.

Les électrodes 8a, 8b ou 9a, 9b d'une même paire sont alimentées en opposition de phase entre elles par une tension alternative. Une couche de diélectrique 10i est agencée entre deux électrodes consécutives 7, 8a, 8b, 9a, 9b.

Enfin, une gouttière de récupération 11 de l'encre non utilisée pour l'impression est agencée en aval de l'ensemble d'électrodes 7, 8a, 8b, 9a, 9b. Le corps 1, les actionneurs 6 et leurs lignes d'alimentation 15, l'électrode de blindage 7, les électrodes de déflexion 8a, 8b, 9a, 9b, les diélectriques 10, la gouttière de récupération de l'encre 11 forment ensemble la tête d'impression 20. Comme représenté en figure 3, des moyens de commande 13 des actionneurs 6 peuvent aussi être incorporés à la tête d'impression 20, partiellement ou totalement ou simplement être couplés électriquement, par exemple par câble à cette tête. Le fonctionnement d'une telle tête d'impression est le suivant : La tête d'impression 20 et un support d'impression 12 sont en mouvement relatif l'un par rapport à l'autre. Les actionneurs 6 sont commandés par les moyens de commande 13. Ainsi, les moyens de commande 13 reçoit en entrée des données 16 sur la position relative entre la tête d'impression 20 et le support 12 d'impression 12 et des informations 14 sur un motif à imprimer (voir flèches 14 et 16 en figure 3). Les moyens de commande 13 comportent un ou plusieurs microprocesseurs et des mémoires 18 contenant un logiciel et aptes à stocker les données d'entrée relatives au motif à imprimer. Ainsi, les moyens de commande 13 commande des brisures de jet en envoyant à un instant donné des impulsions électriques à chacun des actionneurs par le biais des lignes d'alimentation 15. Les instructions d'impression sont cadencées par une horloge de référence ayant une période ph et donc une fréquence fh = 1/ph. Chaque fois qu'en fonction de la position relative entre tête d'impression 20 et support d'impression 12, une goutte d'encre en provenance de l'une des buses 3 est nécessaire pour l'impression, les moyens de commande 13 commandent l'envoi de deux impulsions consécutives à l'actionneur 6 concerné, depuis la chambre 2 en communication avec ladite buse 3. Une goutte d'encre est ainsi formée. La distance de brisure Lbr est la distance entre la sortie de la buse 3 et le point de brisure. La distance de brisure est identique pour toutes les buses et est donc représentée en figures 1 et 2, par un axe en pointillés B. La brisure est prévue pour que l'axe B de brisure du jet soit toujours à une distance Lbr du plan 11, inférieure à la distance qui sépare ce même plan 11 de l'extrémité inférieure de l'électrode de blindage 7. Autrement dit, l'axe de brisure B est toujours compris dans l'espace délimité par l'épaisseur de l'électrode de blindage 7. Les gouttes ainsi formées 13 sont dites non aptes à être chargées électriquement. De la sorte, les gouttes sont formées à un point où elles ne subissent aucune influence électrostatique des électrodes de déflexion 8a, 8b ; 9a, 9b et ne sont donc pas déviées par ces paires d'électrodes de déflexion 8, 9. Ces gouttes non déviées et non interceptées vont venir impacter le support d'impression 12. Entre deux gouttes consécutives destinées à l'impression, des tronçons de jet sont formés puisque l'encre sous pression est toujours envoyée dans les chambres de stimulation 2. Ces tronçons de jet ont une longueur supérieure à la distance séparant l'axe de brisure B de l'extrémité supérieure de l'électrode de déflexion 8a la plus amont. Ces tronçons subissent donc l'influence électrostatique au minimum de l'électrode 8a et éventuellement, selon leur longueur, celles des électrodes en aval 8b, 9a, 9b. Autrement dit, les tronçons de jet d'encre subissent donc l'influence électrostatique de l'une au moins de ces électrodes de déflexion 8a à 9b et sont donc déviés vers la gouttière de récupération 11. On peut également se reporter à la demande de brevet FR 2906755 qui décrit également une telle tête d'impression 20 et son fonctionnement. Pour mieux expliciter l'invention, on a représenté en figures 4A à 4E, différentes configurations de longueur de tronçon de jets obtenues pour une même valeur absolue de la tension appliquée aux électrodes de déflexion 8, 9 à l'instant de la brisure formant le tronçon. Comme mentionné ci-dessus, les électrodes 8a, 8b ou 9a, 9b d'une paire sont alimentées en opposition de phase entre elles par une tension alternative. Ainsi, à l'instant de la brisure d'un tronçon donné, des charges sont, réparties à sa surface, mais la charge totale embarquée est minimisée. En effet, si des charges positives apparaissent sur la partie amont du tronçon sous l'influence électrostatique de l'électrode 8a, des charges négatives apparaissent dans sa partie avale sous l'influence électrostatique de l'électrode 8b, en opposition de phase par rapport à l'électrode 8a. Des charges étant présentes en surface du tronçon avant l'instant de brisure, ce dernier subit une déviation de telle sorte qu'il est dirigé vers la gouttière 11. Ainsi, sur la figure 4A, est représentée la configuration dans laquelle seule une goutte est formée, destinée à l'impression. Comme expliqué plus haut, cette goutte est formée dans l'espace en regard de l'électrode de blindage 7 et donc ne reçoit aucune charge électrique. Elle n'est ainsi pas déviée par les électrodes de déflexion 8, 9 et va impacter le support d'impression. Sur la figure 4B, est représentée la configuration dans laquelle un tronçon de jet est formé avec une longueur suffisamment importante pour faire face à l'électrode 8a la plus en amonts mais trop courte pour faire face à l'une des autres électrodes en aval de l'électrode 8a. Les charges créées sur ce tronçon de jet sont donc fonction d'une part de la valeur et d'autre part du signe du potentiel appliqué à l'électrode 8a entre l'instant où le tronçon commence à faire face à cette électrode et l'instant de la brisure. Ainsi, sous l'influence électrostatique de l'électrode 8a, ce tronçon est dévié. De plus, ce tronçon embarque des charges dont la valeur est fonction de la valeur du potentiel sur l'électrode 8a à l'instant de la brisure.

Sur la figure 4C, est représentée la configuration dans laquelle un tronçon de jet est formé avec une longueur suffisamment importante pour faire face à l'électrode 8b, mais trop courte pour faire face à l'une des électrodes plus en aval de l'électrode 8b.

Sur la figure 4D, est représentée la configuration dans laquelle un tronçon est formé avec une longueur suffisamment importante pour faire face à l'électrode 9a de la paire 9 d'électrodes en aval de la paire .8 mais trop courts pour faire face à l'électrode 9b de cette même paire. Dans cette configuration de la figure 4D, les charges créées par la partie amont de tronçon faisant face aux électrodes 8a et 8b respectivement sont de signes opposés puisque les électrodes 8a et 8b sont en opposition de phase. La partie de tronçon qui se trouve face à l'électrode 9a embarque à l'instant de la brisure une charge qui, elle, n'est pas compensée par une charge de signe opposé. Il en résulte qu'une charge est embarquée. Sur la figure 4E enfin, est représentée la configuration dans laquelle un tronçon est formé avec une longueur suffisamment importante pour faire face à toutes les électrodes des deux paires 8, 9. Dans cette configuration de la figure 4E, il y a des charges réparties tout le long du tronçon mais la valeur totale des charges embarquées à l'instant de la brisure est minimisée car les charges dues aux électrodes amont 8a 16 et 9a de chaque paire sont de signe opposé aux charges créées sur les parties de tronçon faisant face aux électrodes aval 8b et 9b de chaque paire. Sur la figure 5, est illustrée la courbe représentative de la charge totale embarquée exprimée en Coulomb (C) par un tronçon de jet à l'instant de sa brisure en fonction de sa longueur exprimée ici en µm. Sur cette figure 5, on a représenté également, sur la ligne d'abscisses, les couches de diélectriques 10i de séparation entre électrodes et parallèlement à la ligne d'abscisses les électrodes 7, 8a, 8b, 9a et 9b. On a ainsi représenté en correspondance la valeur totale des charges électriques embarquées par les tronçons de jets avec leur position relative par rapport à l'ensemble de déflexion. La courbe montre ainsi clairement que : - les maxima de charge totale embarquée apparaissent lorsque la longueur du tronçon de jet est suffisamment importante pour que sa partie avale soit en face du milieu de la couche de diélectrique 10i séparant les deux électrodes d'une même paire, ce qui correspond approximativement aux configurations des figures 4B et 4D ; - les minima de charge totale embarquée apparaissent lorsque la longueur du tronçon de jet est suffisamment importante pour que sa partie aval soit en face du milieu de la couche de diélectrique 10i séparant les deux paires consécutives d'électrodes 8, 9 ou soit en aval de l'extrémité inférieure de l'électrode 9b la plus en aval, ce qui correspond approximativement respectivement aux configurations des figures 4C et 4E. 17 Les inventeurs ont montré que de fait la charge totale embarquée par un tronçon de jet n'était minimisée que dans deux configurations bien précises : extrémité avale du jet à l'instant de brisure en regard de la couche diélectrique 10i séparant deux paires d'électrodes ou en aval de l'extrémité inférieure d'une électrode 9b de rang pair la plus en aval. Autrement dit, la charge totale embarquée a une certaine valeur. Et plus cette valeur est importante, plus le tronçon de jet peut être instable d'un point de vue hydraulique: sous l'effet conjugué de la pression générée par l'influence électrostatique et des forces de tension superficielles, des microgouttelettes d'encre peuvent être éjectées du tronçon. Or, le tronçon étant chargé, ces microgouttelettes éjectées hors du tronçon sont également chargées électriquement. Etant par nature de très faible masse, ces microgouttelettes sont très sensibles au champ électrostatique ambiant au moment de leur création. Ce champ électrostatique ambiant est une combinaison complexe résultant du potentiel des électrodes, des valeurs et distances des charges électriques présentes sur les jets et tronçons de jet à proximité de la microgouttelette au moment de la brisure. Et, les inventeurs ont constaté que ce sont notamment ces microgouttelettes qui viennent généralement se coller sur une ou plusieurs des électrodes. Aussi, bien que l'éjection de microgouttelettes soit aléatoire, un amas de matière s'accumule en permanence sur les électrodes, jusqu'à nuire au bon fonctionnement de la tête d'impression. 18 Aussi, les inventeurs ont cherché à éviter autant que possible la création de microgouttelettes qui vient d'être exposée et donc, ils ont proposé la solution selon l'invention à savoir commander les impulsions de façon à minimiser la charge embarquée par un ou plusieurs tronçons de jets contenus dans des volumes élémentaires, eux-mêmes situés à l'intérieur du volume d'influence électrostatique des électrodes. Selon un premier mode de réalisation de l'invention, on cherche à minimiser la charge embarquée dans un premier ensemble de volumes élémentaires englobant des parties de trajectoires de deux jets adjacents. On précise à nouveau ici que deux jets adjacents sont deux jets éjectés de deux buses agencées adjacentes dans la plaque à buses. Dans ce premier ensemble de volumes élémentaires, on choisit ainsi deux premiers plans qui encadrent une électrode et une seulement. Deux paires de seconds plans sont situés de façon à encadrer les trajectoires uniquement de deux jets adjacents. Le premier ensemble de volumes élémentaires est ainsi constitué par tous les volumes encadrant dans un volume d'influence électrostatique d'une seule électrode un volume contenant uniquement deux jets adjacents. Par la suite, ces deux jets étant de parité différente, un des jets est dit jet de rang impair et l'autre des deux jets est dit jet de rang pair. Selon ce premier mode, on minimise la charge électrique contenue dans un des volumes élémentaires en commandant les impulsions aux actionneurs 6 pour former des tronçons de jet de rang pair, alors que la phase du potentiel d'alimentation de 19

l'électrode 8a a une valeur 0, et on commande les impulsions pour former des tronçons de jets de rang impair pour former des tronçons lorsque la phase du potentiel d'alimentation de l'électrode 8a a une valeur de (0 + 180» ou voisine de cette valeur (0 + 180». Par voisine de 0 + 180°, on entend dans le cadre de l'invention, une phase comprise entre (0 + 160» et (0 + 200». Ainsi, les tronçons de jets de rang impair sont chargés en opposition de phase par rapport aux tronçons de jets de rang pair et donc embarquent ensemble des charges dont la somme algébrique est minimisée. De préférence, on envoie les impulsions de façon à obtenir la brisure lorsque la valeur absolue du potentiel de la tension de l'électrode de déflexion 8a est nulle ou voisine de O. Par valeur absolue de tension de l'électrode de déflexion voisine de 0, on entend une valeur au maximum égale à 20% de la valeur crête de cette tension. Puisque deux tronçons de jet adjacents sont électriquement peu chargés et de toute façon le sont par des charges de signes opposés les microgouttelettes éventuellement éjectées de l'un ou de l'autre des deux tronçons de jets adjacents l'un à l'autre sont davantage attirées par le tronçon adjacent de polarité opposée que par les électrodes de déflexion. Les tronçons étant continuellement collectés par la gouttière de recupération de la tête d'impression, les microgouttelettes sont évacuées en permanence de celle-ci sans provoquer de salissures sur les électrodes de déflexion.

Une première variante pour obtenir une commande des actionneurs 6, de façon à former un 20 tronçon de jet de rang impair, alors que la phase du potentiel d'alimentation de l'électrode 8a a une valeur 0, et pour former un tronçon à partir d'un jet adjacent de rang pair alors que la phase du potentiel d'alimentation de cette même électrode 8a a une valeur voisine de (0 + 180» est décrite ci-après en relation avec la figure 6. Cette figure 6 représente en traits pleins la valeur de la tension alternative d'alimentation des électrodes amont 8a, 9a de chaque paire et en pointillés la valeur de la tension alternative d'alimentation des électrodes aval 8b, 9b de chaque paire. On détermine une valeur seuil Vs de chacune des tensions appliquées aux électrodes de la paire, 8a et 8b. Lorsque qu'une commande de formation d'une brisure de jet est reçue pour former un tronçon jet de rang pair, on retarde la commande d'impulsion à l'actionneur correspondant pour la faire coïncider avec l'instant le plus proche auquel la tension de l'électrode 8a a la valeur seuil Vs. Lorsque qu'une commande de formation d'une brisure est reçue pour former un tronçon de jet de rang impair, on retarde la commande d'impulsion à l'actionneur correspondant pour la faire coïncider avec l'instant le plus proche auquel la tension de l'électrode 8b a la valeur seuil Vs. Les tensions alimentant les électrodes 8a et 8b étant en opposition de phase, les commandes d'impulsion aux actionneurs pour former des tronçons de jets de rang pair sont toujours décalées de 180° par rapport aux commandes d'impulsion aux actionneurs pour former des tronçons de jet de rang impair. On note que selon cette variante du procédé, les instants de brisure des jets 21 pour former des gouttes d'impression (non influencées électriquement par les électrodes) sont décalés temporellement au maximum d'une période de la tension d'alimentation des électrodes, aussi bien pour les jets de rang pair que pour les jets de rang impair. La valeur moyenne du décalage est d'une demi-période. Cela signifie que l'ensemble du motif à imprimer est décalé d'une demi-période, et qu'à l'intérieur du motif à imprimer, le défaut moyen est d'un quart de période.

Typiquement, pour une fréquence d'alimentation des électrodes de l'ordre d'une centaine de kHz, et une vitesse relative du support d'impression 12 par rapport à la tête 20 d'environ 4 m/s, la moyenne des écarts d'impression par rapport aux positions idéales (théoriques) est de l'ordre de 10 µm, ce qui est parfaitement acceptable à l'échelle d'un motif à imprimer sur un support d'impression. Autrement dit, cette variante du procédé permet de minimiser les charges électriques embarquées par les tronçons de jet, et donc d'éviter l'encrassement prématuré des électrodes, avec un décalage spatial d'impression infime. Une seconde variante pour obtenir une commande des actionneurs 6 de façon à former un tronçon de jet de rang impair, alors que la phase du potentiel d'alimentation de l'électrode 8a a une valeur 0, et pour former un tronçon de jet de rang pair adjacent alors que la phase du potentiel d'alimentation de cette même électrode 8a a une valeur voisine de 0 + 180° est indiquée ci-après en relation avec la figure 7. Cette figure 7 représente en correspondance, une succession 22 d'impulsions d'une horloge de référence, par exemple d'un logiciel de commande de l'impression qui commande les impulsions des actionneurs 6 et une tension alternative alimentant une électrode de déflexion d'une tête d'impression conforme à l'invention. La fréquence Fh de l'horloge est très haute, de l'ordre de quelques dizaines de Mhz, ici de 32 Mhz. A partir de cette fréquence d'horloge, on donne la fréquence Ft de la tension alternative d'alimentation des paires d'électrodes 8a, 8b et 9a, 9b comme étant un sous-multiple entier, de préférence supérieur à 20, de la fréquence d'horloge Fh et de période Ph. Ici, on choisit une fréquence Ft de 80 Khz soit un sous multiple entier ayant pour valeur 400.

Le fonctionnement selon cette seconde variante est le suivant : En fonction de la position relative entre tête d'impression et support d'impression, un top de commande d'impression est reçu sur l'entrée 16 par les moyens de commande d'impression 13. a) On envoie sans délai une impulsion aux actionneurs 6, pour former des tronçons de rang impair nécessaires compte tenu du motif à imprimer, à partir de la position correspondant à ce top de commande. b) On compte des impulsions de l'horloge de fréquence Fh à partir de l'envoi des impulsions aux actionneurs de rang impair déclenchée par la réception de l'information du top de position du support. c) on retarde, pour la même position relative entre support d'impression 12 et tête d'impression, l'envoi d'impulsions aux actionneurs pour 23 former des tronçons de jets de rang pair jusqu'à ce que le nombre i des impulsions comptées de l'horloge atteigne une valeur correspondant à la durée la plus voisine de la demi période de la tension alternative d'alimentation des électrodes de déflexion. On précise ici que, pour une meilleure précision, il est préférable que le sous multiple de la fréquence d'horloge soit un entier pair, par exemple 2n, n étant un entier car, alors lorsque le nombre d'impulsions comptées i atteint n, une demi période exactement de la période de la fréquence d'alimentation des électrodes de déflexion s'est écoulée. Cela étant, si le sous-multiple n'est pas un entier pair, et est par exemple égal à 21 et que l'on arrête le comptage d'impulsions lorsque le nombre i est égal à 10, l'écart de déphasage par rapport a 180° est inférieur à 9°, ce qui est encore acceptable. d) on recommence les étapes a) à c) pour chaque nouveau top de position reçu sur l'entrée 16 par les moyens de commande 13. Comme le nombre i est le nombre de périodes de la fréquence d'horloge qui correspond sensiblement à une demi-période de la fréquence d'alimentation des électrodes 8a, 8b ; 9a, 9b, on est ainsi sûr que les commandes d'impulsion des actionneurs pour former des tronçons de jet de rang pair et de rang impair ont toujours entre elles un déphasage de 180° ou voisin de 180°. Ainsi si les tronçons formés de rang pair sont chargés négativement, les tronçons formés de rang impair sont chargés positivement. On minimise ainsi la charge électrique de chacun des premiers volumes élémentaires et donc la 24 charge totale qui est contenue dans le volume d'influence des électrodes, c'est-à-dire celle embarquée par les tronçons de jet à l'intérieur dudit volume.

On peut remplacer l'étape a) par l'étape a') selon laquelle on envoie avec retard les impulsions aux actionneurs de rang impair, pour que l'instant de brisure des jets coïncide avec le premier passage par 0 ou voisin de 0, de la valeur de la tension alternative d'alimentation des électrodes de déflexion 8a, 8b ; 9a, 9b qui suit la détermination de l'information de position. Il convient de noter que nécessairement l'instant de brisure d'un jet ne coïncide pas exactement avec l'instant où une impulsion commandée arrive sur un actionneur. L'instant de brisure est en retard sur l'impulsion, d'une durée qui est fonction essentiellement, de la vitesse du jet et de la distance de brisure Lbr. Les explications données prennent en compte comme hypothèse implicite que cette durée a une valeur constante. Pour faire coïncider une brisure avec un passage par 0 de la tension d'alimentation des électrodes de déflexion, on calcule au préalable une valeur moyenne de cette durée pour déterminer l'instant d'envoi de l'impulsion. Du fait qu'il s'agit d'une valeur moyenne, l'instant réel de brisure ne pourra coïncider exactement avec l'instant de passage par 0 de la tension d'alimentation des électrodes de déflexion, mais l'instant réel en est suffisamment proche pour que la tension d'alimentation et donc la charge électrique embarquée soit faible. 25 Cette seconde variante implique donc toujours un décalage de phase de 180° entre l'instant de brisure pour former un tronçon de jet de rang pair et l'instant de brisure pour former un tronçon de jet de rang impair. Elle garantit de plus que les instants de brisure interviennent lorsque la tension d'alimentation des électrodes est nulle ou très proche de O. De la sorte, les tronçons formés sont individuellement peu ou pas chargés et on diminue la probabilité de formation des microgouttelettes. De plus comme déjà expliqué, les microgouttelettes formées s'il y en a, sont peu chargées et ont une probabilité faible d'être attirées par les électrodes. Le décalage spatial maximum introduit entre la position réelle des gouttes d'impression, dont la formation a été décalée temporellement conformément à la seconde variante est : Ox = V x Pt (1) dans laquelle : V représente la vitesse relative entre le support d'impression 12 et la tête d'impression ; Pt représente la période de la fréquence d'alimentation des électrodes de déflexion 8a à 9b. Typiquement, pour une vitesse V = 4 m/s et une fréquence d'alimentation de déflexion Ft = 80 kHz, on obtient un décalage maximum Ox de 50 }gym et une valeur moyenne de 25 }gym , ce qui est parfaitement acceptable à l'échelle d'un motif à imprimer sur un support d'impression. Autrement dit, cette variante du procédé permet de minimiser les charges électriques embarquées par les tronçons de jet, et donc d'éviter 26 l'encrassement prématuré des électrodes, avec un décalage spatial d'impression infime. Selon un second mode de réalisation de l'invention, on cherche à minimiser la charge embarquée dans un deuxième ensemble de volumes élémentaires dans lequel chaque volume élémentaire est un volume se trouvant dans le volume d'influence des électrodes et enveloppant un seul jet. Ainsi, un volume élémentaire du second ensemble correspondant à ce second mode de réalisation peut être défini comme un volume délimité par six plans, deux premiers plans parallèles au plan des buses, et deux paires de seconds plans perpendiculaires entre eux et au plan des buses. Les paires de seconds plans sont positionnées de façon telle qu'un seul axe de jet traverse le volume délimité par les six plans. Pour diminuer la charge embarquée selon ce second mode de réalisation, on réalise les étapes suivantes, pour chaque jet issu d'une buse : e) on détermine le nombre de périodes d'une horloge de référence de fréquence Fh et de période Ph entre un instant d'envoi d'impulsion provoquant la formation d'une goutte nécessaire à l'obtention du motif à imprimer et l'instant consécutif provoquant une goutte consécutive également nécessaire à l'obtention du motif à imprimer, f) on détermine à partir de la vitesse du jet, la longueur du tronçon intermédiaire de jet à former entre les deux gouttes consécutives pendant le nombre de périodes déterminé à l'étape e), 27 g) si la partie la plus en aval du tronçon intermédiaire est à un niveau plus en aval que l'extrémité inférieure de l'électrode de rang pair 9b la plus en aval de l'ensemble de déflexion, ou est au niveau d'une électrode de rang pair 8b, 9b, on n'introduit ni avance ni retard par rapport à l'instant prévu d'envoi d'impulsions pour former le tronçon, h) si la partie la plus en aval dudit tronçon intermédiaire est à un niveau plus en amont que l'extrémité inférieure de l'électrode de rang pair 9b la plus en aval de l'ensemble de déflexion et au niveau d'une électrode de rang impair d'une paire donnée 8a, 9a, on décale temporellement d'une valeur At l'envoi d'impulsions pour former le tronçon de façon qu'à l'instant de brisure de ce dernier, la valeur de potentiel appliqué sur les électrodes de déflexion 8a, 8b ; 9a, 9b soit nulle ou voisine de zéro. Afin de simplifier la commande d'impression, on peut remplacer l'étape g) par une étape g') selon laquelle si la partie la plus en aval du tronçon intermédiaire est à un niveau plus en aval que l'extrémité inférieure de l'électrode de rang pair 9b la plus en aval de l'ensemble de déflexion, on n'introduit ni avance ni retard par rapport à l'instant prévu d'envoi d'impulsions pour former le tronçon dudit jet. Dans ce cas, l'étape h est remplacée par une étape h') selon laquelle si la partie la plus en aval dudit tronçon intermédiaire est à un niveau plus en amont que l'extrémité inférieure de l'électrode de rang pair 9b la plus en aval de l'ensemble de 28

déflexion, on décale temporellement d'une valeur 0't l'envoi d'impulsions pour former le tronçon de façon qu'à l'instant de brisure de ce dernier, la valeur de potentiel appliqué sur les électrodes de déflexion 8a, 8b ; 9a, 9b soit nulle ou voisine de zéro. Ainsi, dans cette variante du second mode de réalisation de l'invention, tous les tronçons de longueur suffisamment importante pour avoir à l'instant de leur formation une partie plus en aval que l'électrode de rang pair la plus en aval 9b, on ne modifie pas le séquencement initialement prévu. Par contre, pour tous les autres tronçons, on ne cherche pas à savoir où se trouve leur partie la plus en aval à l'instant de leur formation et on déplace l'instant d'envoi d'impulsion pour que la brisure coïncide avec un passage de la tension d'alimentation par 0, ou voisin de O. Le décalage temporel At ou 0't des impulsions pour former un tronçon en vue de la formation de la goutte consécutive peut être un retard ou une avance temporels. On choisit de préférence le décalage temporel le plus petit entre l'avance et le retard. Dans le premier mode de réalisation ainsi que dans le second mode de réalisation avec les étapes g» et h», du fait que la charge embarquée par les tronçons à l'instant de la brisure est nulle ou voisine de zéro, les forces électrostatiques sur les tronçons dues aux charges électriques embarquées sont minimisées. De ce fait, on diminue la probabilité d'apparition de microgouttelettes. De plus, même en cas d'apparition des microgouttelettes, celles-ci sont nécessairement peu chargées. Elles ont donc une faible 29 probabilité de subir une attraction électrostatique suffisamment forte par les électrodes pour qu'elles viennent en contact avec ces dernières. Bien entendu, la description faite pour les tronçons de jet pair vis-à-vis des tronçons de jet impair s'applique également vice et versa. Ainsi, pour le premier mode, on peut tout aussi bien former un tronçon de jet de rang pair alors que la phase du potentiel d'alimentation de l'électrode 8a a une valeur 0 au lieu du tronçon de rang impair.

Claims (10)

1. REVENDICATIONS1. Procédé de commande d'impression d'une imprimante à jet d'encre continu binaire munie d'une tête d'impression (20), ou d'une tête d'impression d'une telle imprimante afin d'imprimer un motif sur un support d'impression (12) en déplacement par rapport à la tête, la tête (20) comprenant - un générateur (5) dit de gouttes multi-buses 10 comprenant - un corps (1) comportant : - des chambres de stimulation (2) aptes chacune à recevoir de l'encre sous pression, - des buses d'éjection (3), en 15 communication chacune avec une chambre de stimulation et apte chacune à éjecter un jet d'encre selon son axe longitudinal, les buses (3) étant alignées selon un axe d'alignement et agencées dans un même plan (11), - des actionneurs(6), chacun mécaniquement 20 couplé à une chambre de stimulation, et apte à provoquer sur commande d'impulsion une brisure d'un jet éjecté par une buse (3) en communication avec ladite chambre (2) à une distance Lbr du plan des buses (11), - un ensemble de déflexion (7, 8a, 8b, 9a, 913) 25 agencé en dessous des buses et comportant de l'amont vers l'aval : - une électrode de blindage (7), - une première couche de diélectrique (101) adjacente à l'électrode de blindage (7), 30 - au moins une paire d'électrodes (8, 9) de déflexion, chaque électrode de déflexion étantencadrée de part et d'autre par une couche de diélectrique (10i), procédé selon lequel : - on détermine des informations (16) sur la 5 position relative du support (12) par rapport à la tête (20), - on alimente sous une tension alternative les électrodes d'une même paire en opposition de phase entre elles, 10 - on envoie des impulsions aux actionneurs (6) pour former, à partir de la brisure d'un jet éjecté par une buse (3) en communication avec la chambre (2) à laquelle est couplé mécaniquement ledit actionneur à une distance Lbr du plan des buses, des gouttes non 15 aptes à être chargées électriquement par les électrodes de déflexion ou des tronçons de jet soumis à l'influence électrostatique des électrodes de déflexion, - on commande les impulsions de façon à 20 minimiser la charge électrique totale sur les tronçons de jet, qui est contenue à l'intérieur du volume d'influence électrostatique des électrodes (8a, 8b ; 9a, 9b) de déflexion. 25
2. 2. Procédé de commande selon la revendication 1 selon lequel, deux tronçons de jet formés à partir de deux buses adjacentes étant dits de parité différente, on commande les impulsions pour former des tronçons de jets de rang pair ,lorsque la 30 phase de la tension de l'une des électrodes de déflexion (8a) a une valeur et on commande lesimpulsions pour former des tronçons de jets de rang impair lorsque la phase de la tension de la même électrode (8a) de déflexion a une valeur déphasée de 180° + 180°) ou voisine de cette valeur ((D + 1800).
3. 3. Procédé de commande selon la revendication 2 selon lequel on envoie les impulsions de brisure pour obtenir la brisure des jets en vue de former des tronçons lorsque la valeur absolue du potentiel de la tension de déflexion de l'électrode (8a) est nulle ou voisine de O.
4. 4. Procédé de commande selon l'une des revendications 2 ou 3, selon lequel pour obtenir la valeur déphasée ((D + 180°) entre les instants de brisure des jets de rang pair et les instants de brisure des jets de rang impair, on donne une fréquence d'alimentation Ft des électrodes de déflexion (8a à 9b) comme étant un sous multiple entier d'une horloge de référence de fréquence Fh et de période Ph, puis on réalise les étapes suivantes : a) on envoie sans délai une impulsion aux actionneurs pour former des tronçons de jet de rang impair nécessaires à l'obtention du motif à imprimer, à partir d'une information (16) sur la position relative déterminée entre support et tête, b) on compte des impulsions de l'horloge de fréquence Fh à partir de l'envoi des impulsions aux actionneurs de rang impair déclenchée par l'information (16) de position relative déterminée entre support d'impression (12) et tête,c) on retarde, pour la même position relative entre support d'impression (12) et tête l'envoi d'impulsions aux actionneurs pour former des tronçons de jets de rang pair nécessaires compte tenu du motif à imprimer, jusqu'à ce que le nombre i des impulsions comptées de l'horloge selon l'étape b) corresponde à la durée la plus voisine de la demi période de la tension alternative d'alimentation des électrodes de déflexion, d) on recommence les étapes a) à c) à chaque nouvelle information de position (16) relative déterminée entre support d'impression et tête.
5. 5. Procédé de commande selon la revendication 4 selon lequel l'étape a) est remplacée par l'étape a') selon laquelle on envoie avec retard les impulsions aux, actionneurs (6) pour former des tronçons de jet de rang impair, pour que l'instant de brisure des jets coïncide avec le premier passage par 0 ou voisin de 0, de la valeur de la tension alternative d'alimentation des électrodes de déflexion qui suit la détermination de l'information de position.
6. 6. Procédé de commande selon la 25 revendication 1 selon lequel pour chaque jet issu d'une buse, on réalise les étapes suivantes : e) on détermine le nombre de périodes d'une horloge de référence de fréquence Fh et de période Ph entre un instant d'envoi d'impulsion provoquant la 30 formation d'une goutte nécessaire à l'obtention du motif à imprimer et l'instant consécutif provoquant unegoutte consécutive également nécessaire à l'obtention du motif à imprimer, f) on détermine à partir de la vitesse du jet, la longueur du tronçon intermédiaire de jet à former entre les deux gouttes consécutives pendant le nombre de périodes déterminé à -l'étape e), g) si la partie la plus en aval du tronçon intermédiaire est à un niveau plus en aval que l'extrémité inférieure de l'électrode (9b) de rang pair la plus en aval de l'ensemble de déflexion, ou est au niveau d'une électrode aval d'une paire donnée (8b, 9b), on n'introduit ni avance ni retard par rapport à l'instant prévu d'envoi d'impulsions pour former le tronçon, h) si la partie la plus en aval dudit tronçon intermédiaire est à un niveau plus en amont que l'extrémité inférieure de l'électrode (9b) de rang pair la plus en aval de l'ensemble de déflexion et au niveau d'une électrode amont d'une paire donnée (8a, 9a), on décale temporellement d'une valeur At l'envoi d'impulsions pour former le tronçon de façon qu'à l'instant de brisure de ce dernier, la valeur de potentiel appliqué sur les électrodes de déflexion (8a, 8b ; 9a, 9b) soit nulle ou voisine de zéro.
7. 7. Procédé de commande selon la revendication 6 selon lequel les étapes g) et h) sont remplacées respectivement par les étapes g') et h') suivantes : g') si la partie la plus en aval du tronçon intermédiaire est à un niveau plus en aval quel'extrémité inférieure de l'électrode (9b) de rang pair la plus en aval de l'ensemble de déflexion, on n'introduit ni avance ni retard par rapport à l'instant prévu d'envoi d'impulsions pour former le tronçon, h') si la partie la plus en aval dudit tronçon intermédiaire est à un niveau plus en amont que l'extrémité inférieure de l'électrode (9b) de rang pair la plus en aval de l'ensemble de déflexion, on décale temporellement d'une valeur 0' t l'envoi d'impulsions pour former le tronçon de façon qu'à l'instant de brisure de ce dernier, la valeur de potentiel appliqué sur les électrodes de déflexion (8a, 8b ; 9a, 9b) soit nulle ou voisine de zéro.
8. 8. Procédé de commande selon la revendication 6 ou 7, selon lequel le décalage temporel At ou 0't est une avance ou un retard par rapport l'instant consécutif de formation du tronçon, l'avance ou le retard étant choisi (e) de façon à minimiser la valeur dudit décalage temporel 4t ou 0't.
9. 9. Imprimante à jet d'encre continu binaire pour mettre en oeuvre le procédé de commande selon l'une des revendications précédentes.
10. 10. Imprimante à jet d'encre selon la revendication 9, comprenant des moyens de commande (13) aptes à commander les impulsions envoyées aux actionneurs (6) de la tête d'impression.25