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PROCEDE DE CONTROI E DE LA QUALITE DE L'IMPRESSION
D'UNE lrapRlMANTE A JET D'ENCRE.
L'invention concerne un procédé de contrôle de l'impression d'une
imprimante à jet d'encre.
Les applications de ce type d'imprimante, dans le domaine du marquage
industriel notamment, se multiplient régulièrement. On peut citer notamment
5 et à titre purement illustratif, l'impression des dates de fraicheur sur les produits
agro-alimentaires ou les numéros de lot. Ces marquages sont de plus en plus
réalisés à l'aide d'imprimantes à jet d'encre du type "à jet d'encre continu dévié".
Le bon fonctionnement de ces imprimantes est régi par un certain nombre de
paramètres relativement complexes et qui doivent être parfaitement maitrisés
10 si l'on veut obtenir une qualité d'impression irréprochable. Nonobstant les
nombreux perfectionnements introduits ces dernières années dans de telles
imprimantes, celles-ci ne sont pas à l'abri d'une dérive de l'un ou l'autre des
paramètres régissant leur fonctionnement, ce qui peut se traduire par une
dégradation de la qualité de l'écriture. Il est d'ailleurs connu que dans la plupart
15 des cas, cette dégradation de la qualité de l'écriture présente une typologieen rapport avec le paramètre défaillant. Par exemple, l'absence d'un impact
de gouttes ~ur le support à imprimer peut signifier que la tête d'impression
a besoin d'un nettoyage. De même, à un défaut de positionnement des gouttes
peut correspondre une vitesse anormale d'éjection des gouttes ou une vitesse
20 incorrecte du déplacement de la tête. Un autre problème peut également se
situer au niveau de la grosseur des gouttes. Par ailleurs, les cha;nes de fabrication
ou de conditionnement sont de plus en plus automatisées et la permanence de
la qualité apparaIt comme tout à fait primordiale. Enfin, la fonction de marquage
intervenant très souvent en fin de chalne de production, tout marquage défectueux
25 se traduit par des pertes innacceptables.
La présente invention a pour but de résoudre ces problèmes en décrivant
un procédé et un dispositif permettant de prévoir l'imminence d'une rupture
de la qualité:
- d'identifier la rupture de qualité dans un délai le plus bref possible
30 après son apparition;
- d'arrêter la chalne de fabrication ou de remplacer la machine de
marquage avant qu'il ne soit trop tard.
L'invention concerne plus précisément un procédé de contrôle de la
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qualité de l'impression d'une imprimante à jet d'encre caractérisé en ce qu'il
consiste:
- à créer une trame de contrôle à des instants et positionnements
déterminés du marquage;
- à effectuer la lecture de cette trame de contrôle pour la comparer
à une trame de référence.
L'invention sera mieux comprise à l'aide des explications qui vont suivre
et des trois figures jointes qui illustrent schématiquement trois variantes de
réalisation d'un dispositif de mise en oeuvre du procédé conforme à l'invention.Pour plus de clarté, les mêmes éléments portent lesmêmes références
dans toutes les figures.
Une des caractéristiques du procédé selon l'invention réside dans le
fait qu'il consiste d'une part à créer une trame de contrôle spécifique et ceci
à des instants et/ou à des positionnements déterminés, et à effectuer d'autre
part sa lecture afin de la comparer à une trame de contrôle du même type servantde référence.
La trame de contrôle peut être soit autonome, c'est-à-dire indépendante
du texte à imprimer, soit liée à l'imprimante ou à d'autres organes de commande
de la cha~ne. Le motif à vérifier est défini et spécifié aU 8ystème de contrôle
en temps réel.
Selon une autre caractéristique de l'invention, la trame de contrôle
est constituée d'une série de points que l'on peut imprimer soit systématiquement,
soit de manière régulière à fréquence fixe, soit de manière régulière à une
fréquence résultant d'un processus d'apprentissage en rapport aveclesconditions
spécifiques d'exploitation. Cette trame de contrôle est donc imprimée en plus
du message utile, en général, mais non limitativement, avant celui-ci.
Selon une autre caractéristique de l'invention, la trame de contrôle
est définie comme une trame composée d'une succession de points remarquables.
Ces points sont positionnés de telle sorte que leur vérification permet de garantir
avec une probabilité suffisante que l'impression est correcte. Pour une trame
donnée et dans des conditions de fonctionnement normales, la position des
différents impacts est parfaitement connue et unique dans une tolérance donnée.
Si les conditions de fonctionnement de la tête se dégradent (notamment
au niveau de la pression de l'encre, de la tension de charge des gouttes, de la
tension de déflexion), ceci entra~ne une modification de positionnement des
différents impacts en dehors des tolérances fixées. Ceci est détecté par un
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moyen de contrôle, ce qui permet de mettre en évidence un fonctionnement
incorrect de la machine d'impression.
Selon une première variante de réalisation du procédé conforme à
I'invention, une trame de contrôle est constituée, comme le montre la figure
1, d'une matrice comportant respectivement une colonne de trois points (a,b,c)
et comme le montre la figure 2, de cinq points (d,e,f,g,h).
Dans le premier cas (figure 1), on mesure les variations de la distance
(x) séparant les deux points extrêmes et les variations des deux distances (d1)
et (d2), le point (b) du point (a), et le point (b) du point (c).
Dans le second cas, on mesure les variations de la hauteur (z) de la
matrice des cinq points et les variations des distances (d3, d4, ds, d6) entre
respectivement le point central (d) et les points (e, f, g, h). Toute dérive de
(z) ainsi que des rapports (d3/d6) et (d4/ds) est significative d'un défaut de
fonctionnement.
Selon une seconde variante de réalisation du procédé conforme à
l'invention, la trame de contrôle est constituée d'au moins trois gouttes imprimées
dont la reconnaissance permet de garantir avec un taux de probabilité
- suffisamment élevée, une bonne qualité de l'impression. La répartition des points
est la sui~ante:
ao - une goutte chargée à la tension minimale;
- au moins une goutte chargée à une tension intermédiaire;
- une goutte chargée à la tension maximale.
La tension des gouttes est suffisante pour permettre une mesure
significative.
La figure 3 est une illustration d'une telle trame de contrôle comportant
15 points, allant donc de 1 à 15, la goutte (1) étant la mois défléchie et la goutte
(15) la plus défléchie.
Cette impression de la trame de contrôle, comme cela a déjà été dit
précédemment, est par exemple périodique avant chaque message. Un dispositif
classique de reconnaissance constitué par exemple d'une source d'éclairage,
d'un capteur (CCD) avec son Optique et d'une électronique de traîtement associés,
est prévu pour lire cette trame de controle. Le capteur (CCD) est focalisé sur
le support imprimé à l'endroit d'impact des gouttes. Cette disposition permet
de faire une lecture de la trame de contrôle que le support soit en mouvement
ou à l'arrêt. Dans le premier cas, un signal de synchronisation permet la capture
de l'image de la trame de contrôle au moment où celle-ci arrive sur le support.
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L'exploitation des résultats permet de vérifier que l'impression de
la trame de contrôle est correcte ou non dans les conditions de fonctionnement
de la machine.
En utilisation normale, l'opérateur peut ajuster la tension de déflexion
5 des gouttes et faire varier la distance d'impression, ce qui se traduit dans les
deux cas par une dilatation de la trame en hauteur. Cependant, la position relative
des différentes gouttes est sensiblement conservée si un certain ordre de chargeest respecté; par exemple, si les gouttes sont envoyées par ordre croissant de
charge. En appliquant cette propriété à la trame de contrôle illustrée au moyen
10 de la figure 3, on obtient les résultats suivants:
Gl = aistance entre impact des gouttes 1 et 8;
G2 = distance entre impact des gouttes 8 et 15;
G3 = distance entre impact des gouttes 1 et 15.
Dans les conditions normales de fonctionnement (vitesse du jet et
15 charge correctes), indépendamment de la valeur de la tension de déflexion
(fourchette spécifique) et de la distance d'impression spécifiée, on peut écrireles relations suivantes, à condition de rester dansune fourchette spécifiée:
Gl/G3 = kl et G2/G3 = k2-
(kl) et (k2) sont des constantes connues dont les valeurs sont l'image
20 d'une dénexion correcte, donc d'une impression correcte.
Si l'on a~oute à la trame de contrôle précitée, une deuxième tramede contrôle, le moyen de contrôle peut mesurer la distance entre les trames,
donc la vitesse d'impression qui est fonction de la vitesse du convoyeur si la
tête est fixe, ou la vitesse de la tête si le convoyeur est fixe. n peut ainsi détecter
25 en plus des défauts d'impression, une anomalie dans la vitesse de défilement.L'invention s'applique, comme cela a été dit précédemment, à toute
installation de marquage industriel mettant en oeuvre la technique du jet d'encre.
