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CA 02761207 2011-12-02
Module d'impression couleur pour machine à affranchir
Domaine de l'invention
La présente invention concerne le domaine du traitement de
courrier et plus particulièrement celui des machines à affranchir ou autres
imprimantes d'enveloppes comportant un module d'impression numérique
à jet d'encre.
Art antérieur
Aujourd'hui, l'impression jet d'encre est très répandue pour le tirage
de photos, de documents bureautiques mais elle est aussi utilisée depuis
une dizaine d'années dans le domaine postal pour l'impression des
marques d'affranchissement. Dans ce dernier cas, l'impression est alors
uniquement monochrome d'une couleur spécifique, dite couleur postale
fonction du pays d'affranchissement (rouge fluorescent pour les USA et le
Canada, rouge 185U en Grande Bretagne, bleu postal pour l'Allemagne et
la France par exemple) et elle concerne alors aussi bien la marque
d'affranchissement proprement dite que les logos, publicités, images ou
messages pouvant l'accompagner.
Dès lors, si l'expéditeur souhaite que les éléments graphiques
autres que la marque d'affranchissement ne soient pas imprimés à la
couleur de l'encre postale, mais plus classiquement à l'encre noire, il est
nécessaire d'ajouter à la machine à affranchir une tête d'impression
supplémentaire alimentée depuis un réservoir d'encre noire en sus de celle
alimentée par l'encre postale de couleur, comme l'illustre par exemple le
brevet US6,079,327.
Toutefois, certains expéditeurs/utilisateurs souhaitent que ces
logos, publicités, images ou messages soient imprimés non plus seulement
de façon monochrome mais aussi en couleur afin de retenir l'attention du
destinataire ou tout simplement de convoyer l'image de leur société. Pour
satisfaire ce besoin, la machine à affranchir doit donc être capable de
répondre aux deux contraintes d'impression (postale et couleur).
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Classiquement, les procédés d'impression mis en oeuvre dans une
imprimante couleur utilisent les encres primaires cyan (C), magenta (M),
jaune (J), auxquelles on ajoute le noir (N) pour renforcer le contraste des
couleurs. Dans une imprimante à jet d'encre, ces couleurs viennent
s'additionner pour créer les autres couleurs présentes dans la gamme. En
jouant sur la combinaison de ces quatre encres primaires et sur leur
pourcentage, on obtient l'ensemble des couleurs imprimables dans un
certain volume colorimétrique. Certaines imprimantes plus performantes
employées pour l'impression photo de haute qualité utilisent jusqu'à 8
io encres primaires différentes (Cyan, Cyan light, Magenta, Magenta light,
Yellow, Yellow light, BlacK mat, BlacK glossy). Ceci permet d'étendre la
gamme et d'imprimer des couleurs qui ne peuvent être obtenues avec
seulement quatre encres primaires.
Malheureusement, les marques d'affranchissement doivent
répondre aux spécifications postales telles que définies par exemple dans
la norme S44 de l'UPU (Universal Postal Union) notamment en termes de
contraste et de modulation pour la relecture des codes à barres et, dans la
pratique, il est très difficile d'obtenir des marques d'affranchissement
satisfaisantes au-delà d'une certaine vitesse d'impression, typiquement
lm/s, avec une combinaison d'encres. En effet, les erreurs de
positionnement des gouttes d'encre provenant de têtes différentes
perturbent la relecture des codes à barres, quand bien même elles sont à
peine discernables a l'oeil nu. Ceci est également vrai dans le cas de têtes
d'impression tri- ou quadri-chromiques intégrées, comprenant plusieurs
rangées de buses correspondant chacune à une des encres primaires,
telles qu'utilisées dans les imprimantes à jet d'encre bureautiques.
En outre, même avec une telle gamme étendue de couleurs, il n'est
pas possible d'obtenir le rouge fluorescent nécessaire à l'impression des
marques d'affranchissement aux USA ou au Canada. C'est pourquoi la
3o demanderesse a proposé dans la demande US2006/023023 une structure
à plusieurs têtes d'impression permettant une impression couleur aux
vitesses élevées d'impression de l'affranchissement postal et dans laquelle
à l'encre postale nécessaire à l'impression de la marqué
d'affranchissement est associée les classiques trois ou quatre encres
primaires nécessaires à l'impression en couleur souhaitée pour les autres
élâmantc nranhini icc
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C'est cette même solution qu'a reprise la société Pitney Bowes qui,
il y a moins d'un an, a introduit sur le marché une machine à affranchir
(modèle Connect+TM 3000) capable non seulement d'imprimer la marque
d'affranchissement à sa couleur postale spécifique mais aussi d'y associer
des logos, publicités, images et messages imprimés en quadrichromie.
Pour ce faire, cette machine à affranchir est munie de deux modules
d'impression, l'un permettant classiquement l'impression monochrome de
la marque d'affranchissement et l'autre l'impression en quadrichromie des
autres éléments graphiques imprimés.
Cette solution répond bien au problème posé notamment quant à la
vitesse d'impression. Malheureusement, elle est très couteuse du fait de
l'adjonction du module d'impression couleur en sus du module
d'impression postale standard, et cette adjonction augmente en outre la
longueur globale de la machine dans laquelle ce module est incorporé et
Is une modification significative de son architecture.
Définition et objet de l'invention
Aussi, la présente invention a pour objet de proposer un procédé
d'impression pour une machine d'affranchissement couleur dont le coût
est comparable à celui d'une machine monochrome (c'est-à-dire
n'imprimant qu'avec une encre couleur postale), sans réduction notable de
la vitesse d'impression. Un objet de l'invention est aussi de proposer un
module d'impression qui puisse être monté dans les architectures actuelles
de machines à affranchir et donc sans nécessiter de modification notable
de sa configuration matérielle. Un autre objet de l'invention est de
proposer une machine à affranchir utilisant un même jeu d'encres
primaires et ainsi pouvant être utilisée aussi bien dans les pays nécessitant
une encre postale de couleur rouge que dans ceux qui nécessitent une
encre postale de couleur bleue.
Ces buts sont atteints par un procédé d'impression couleur pour
système d'affranchissement permettant l'impression d'une marque
d'affranchissement sur un article de courrier à partir d'au moins les trois
encres primaires Cyan, Magenta et Jaune, caractérisé en ce qu'au moins
l'une desdites encres primaires Cyan ou Magenta est constituée d'une
encre postale de couleur similaire, à savoir le bleu postal pour le Cyan
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Plus particulièrement, ce procédé dans lequel un système
d'affranchissement comporte un module d'impression alimenté par trois ou
quatre réservoirs d'encre comportant chacun une encre de couleur
différente pour assurer une impression en tri ou quadrichromie selon un
modèle CMJ ou CMJN, est caractérisé en ce que, pour assurer l'impression
de ladite marque d'affranchissement au moyen d'une encre postale, le
réservoir d'encre de couleur Cyan est remplacé par un réservoir d'encre
postale de couleur bleu postal et/ou le réservoir d'encre de couleur
Magenta est remplacée par un réservoir d'encre postale de couleur rouge
185U ou rouge fluorescent.
Ainsi, il devient possible, en conservant l'architecture d'origine de la
machine à affranchir, de procéder à l'impression de la marque
d'affranchissement et des éléments graphiques qui l'accompagnent avec
un même module d'impression et sans pénaliser sa vitesse d'impression.
Afin d'en augmenter le contraste, ladite marque d'affranchissement
peut être imprimée avec une combinaison d'une encre postale et d'encre
noire. Afin d'obtenir, une fois imprimée, les composantes colorimétriques
exigées par les spécifications postales, ladite marque d'affranchissement
peut être imprimée avec une combinaison d'une encre postale et d'au
moins une desdites encres restantes.
Selon le mode de réalisation envisagé, ledit article de courrier
comportant en outre des éléments graphiques ou d'identification de
l'expéditeur ou de tiers associés à ladite marque d'affranchissement,
lesdits éléments peuvent être imprimés à partir d'une encre unique autre
que celle ayant permis l'impression de ladite marque d'affranchissement
ou encore dans une couleur obtenue à partir d'au moins deux encres.
L'invention concerne aussi une machine à affranchir ou une
imprimante d'enveloppes comportant un module d'impression alimenté par
au moins trois réservoirs d'encre comportant chacun une encre de couleur
3o différente dont au moins une encre postale et apte à permettre la mise en
oeuvre du procédé d'impression couleur à base d'encre postale précité.
Brève description des dessins
D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention
ressortiront mieux de la description suivante, faite à titre indicatif et non
l*-m-4--.L:F .d .dnr- .i.r.; ,.. AS .-.1r ~o ~~a~e=
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la figure 1 est une vue schématique partielle d'une machine à
affranchir à jet d'encre avec son module d'impression conforme à
l'invention, et les figures 2 et 3 illustrent différentes gammes
colorimétriques obtenues respectivement avec des encres ou des types de
5 papier différents.
Description détaillée d'un mode de réalisation préférentiel
La figure 1 montre en vue schématique partielle une machine à
affranchir à jet d'encre 10 avec sa tête d'impression 12 surplombant une
plaque de guidage 14 sur laquelle sont transportés, selon une direction
io longitudinale D de déplacement et taqués contre une paroi de mise en
référence 16, des articles de courrier 18. Ces articles de courrier sont
transportés, comme il est connu, par des rouleaux (seuls sont représentés
les contre-rouleaux 20A, 20B disposés au dessus de la plaque de guidage
14 juste en amont et en aval de la tête d'impression 12 et définissant
entre eux une longueur minimale d'impression pour les articles de
courrier) ou courroies de transport de la machine à affranchir, de façon à
passer sous la tête d'impression et permettre ainsi l'impression d'une
empreinte postale 18A sur chacun de ces articles de courrier. Bien
entendu, comme dans toute machine à affranchir, des circuits de
commande (non représentés) sont prévus dans sa base pour assurer son
fonctionnement et notamment la rotation des rouleaux de transport selon
la position des articles de courrier au travers de la machine relevée par
différents capteurs (non représentés).
La tête d'impression 12 comporte quatre réservoirs d'encre 12C,
12M, 12Y, 12K chacun associés à des moyens d'éjection de cette encre
(classiquement une ou deux rangées de buses à jet d'encre) et est
commandée par un ensemble de circuits électroniques comportant
classiquement un microprocesseur ou microcontrôleur 22, une mémoire 24
et un circuit de pilotage (driver 26). Le circuit de pilotage assure la
commande des buses d'éjection d'encre de la tête d'impression sous le
contrôle du microprocesseur et selon un programme de commande stocké
dans la mémoire. Le circuit de pilotage peut être intégré ou non à la tête
d'impression alors que le microprocesseur et sa mémoire sont
avantageusement intégrés à la base de la machine à affranchir à laquelle
la tête d'impression est reliée, et dont ils peuvent constituer une partie des
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Selon l'invention, l'encre du réservoir 12C et l'encre du réservoir
12M comportant, dans le cadre d'une impression en quadrichromie selon
le modèle CMJN, respectivement une encre Cyan et une encre Magenta
sont remplacées par les encres postales spécifiques, à savoir le bleu postal
en lieu et place du Cyan et le rouge postal, rouge 185U ou rouge
fluorescent (selon le pays d'installation de la machine), en lieu et place du
Magenta. Ainsi, la largeur du module d'impression n'est pas augmentée du
fait de la présence d'une seconde tête et la vitesse d'impression, au moins
dans le cas d'une impression de la seule marque d'affranchissement, n'est
pas réduite, cette impression (et notamment celle de son code à barres
2D) avec l'encre postale étant effectuée à partir de la seule rangée de
buses associée au réservoir rempli de cette encre, comme dans l'art
antérieur.
En outre, le recours à une telle tête d'impression standard à quatre
couleurs permet de préserver un espace de 125 mm existant à ce jour
entre les rouleaux de transport encadrant cette tête d'impression dans les
modules d'impression actuels de machines à affranchir autorisant
l'impression d'articles de courrier au format carte postale et donc
d'éviter toute modification structurelle de ces modules. A contrario,
l'utilisation d'un module additionnel, comme le propose l'art antérieur
évoqué en préambule, ou simplement le recours à une seule encre
supplémentaire entraine une augmentation notable des coûts et de
l'encombrement de la machine.
Quant aux autres éléments graphiques 18B, notamment
d'identification de l'expéditeur (logos, publicités, images par exemple) ou
de tiers (messages d'appel au don par exemple) associés à la marque
d'affranchissement 18A, de façon tout à fait surprenante, l'inventeur a
constaté que la substitution des deux encres primaires par les encres
postales spécifiques permettait d'obtenir un rendu parfaitement acceptable
3o pour l'usage recherché, à savoir l'impression d'articles de courrier. Ce
résultat est obtenu sans aucune compensation colorimétrique. Le tableau
ci-dessous compare les composantes CIE LAB des couleurs obtenues sous
l'illuminant D50, sur des aplats réalisés avec des encres primaires du
modèle CMJN (Cyan Magenta Jaune Noir) et les encres postales bleu
postal et rouge fluorescent.
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Couleur/com posa L A* b*
C an 60 -26 -44
Bleu postal 60 -16 -41
Magenta 56 61 -1
Rouge fluorescent 64 51 18
Même si des résultats acceptables sont obtenus sans compensation
colorimétrique, le programme de contrôle des couleurs stocké dans la
mémoire 24 peut être adapté pour tenir compte de cette substitution des
encres primaires, comme le montre l'exemple de la figure 2 dans lequel un
premier jeu de d'encres primaires a été remplacé par un second jeu
d'encres de couleurs similaires. Par couleur similaire, on entend une
couleur ayant une même base de couleur. Ainsi, le Cyan qui est aussi
appelé bleu clair ou bleu ciel est similaire au bleu postal qui a la même
base bleue et le Magenta aussi appelé rouge fuchsia ou rouge violacé est
io similaire au rouge fluorescent ou au rouge 185U qui ont tous deux la
même base rouge.
En effet, la figure 2 montre la gamme colorimétrique obtenue avec
les encres primaires du premier jeu (en traits pleins) et celle avec les
encres primaires du second jeu (en pointillés), toutes deux projetées sur le
plan a*b* dans l'espace CIE LAB, qui est un espace colorimétrique
uniforme représentant l'ensemble des couleurs perçues par l'oeil humain
standard. On peut noter que les deux courbes ne se superposent pas, ce
qui indique que certaines couleurs imprimables avec le premier jeu ne
pourront pas l'être avec le second. Par ailleurs, sans compensation
colorimétrique, une couleur imprimée avec les mêmes proportions
d'encres primaires sera perçue différemment avec le premier ou le second
jeu.
Afin d'obtenir une reproduction des couleurs proche du premier jeu
dans la gamme imprimable, différentes méthodes peuvent être
appliquées. Ces méthodes bien connues ne feront pas l'objet d'une
description détaillée et seul leur principe sera rappelé. Ainsi, l'ajustement
du profil colorimétrique consiste à modifier les proportions d'encres
primaires de chaque couleur pour obtenir un rendu équivalent. La
méthode du clipping consiste à ramener les couleurs non imprimables à la
frontière de la courbe correspondant au second jeu. La méthode de
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d'encres à travers toute la gamme, la compression étant utilisée pour
compenser des distorsions importantes tout en respectant la perception
des écarts de couleur.
On notera que la vitesse d'impression peut varier selon la qualité
attendue des éléments graphiques ou d'identification à imprimer. Ainsi, si
seule l'encre postale est utilisée, cette vitesse ne diffèrera en rien de
celle
d'un module d'impression traditionnel ne comportant qu'une encre postale.
Il en sera de même si en plus de l'encre postale, ces éléments imprimés
en sus de la marque d'affranchissement ne nécessitent que l'utilisation
indépendante (sans mélange) d'une ou plusieurs des trois autres encres
de la tête (logo en jaune et message en noir par exemple), l'impression
des trois couleurs (jaune, noir et bleu postal par exemple) se faisant en
effet alors à la même vitesse.
Lorsqu'un élément à imprimer nécessite la combinaison d'au moins
deux encres (par exemple logo en orangé nécessitant la combinaison de
rouge et de jaune), la vitesse d'impression peut être conservée si la
qualité obtenue est suffisante, ou réduite pour obtenir une meilleure
qualité d'impression et notamment un meilleur contraste.
On notera qu'il est également possible de combiner l'encre postale
et l'encre noire pour augmenter le contraste des codes à barres inclus
dans la marque d'affranchissement. Cela peut se révéler souhaitable sur
certaines enveloppes en papier particulièrement poreux. On peut alors
choisir un mode d'impression à haute vitesse ou à vitesse réduite en
fonction des résultats recherchés.
De manière générale, il est possible de combiner l'encre postale
avec une ou plusieurs des autres encres primaires pour compenser les
défauts liés au papier des enveloppes, notamment pour obtenir les
composantes colorimétriques exigées par les spécifications postales. En
effet, comme le montre la figure 3 qui illustre les gammes colorimétriques
obtenues avec un même jeu d'encres primaires sur trois types de papier
différents, en fonction du type de papier, les couleurs saturées peuvent
rapidement se trouver en dehors des capacités du système. Pour un
meilleur rendu, une compensation adaptée pour chaque type de papier est
donc souhaitable en ayant recours à différentes méthodes de
compensation connues dont celles évoquées précédemment.
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On notera également que s'il a été fait référence précédemment à
une tête d'impression dans laquelle les encres Cyan et Magenta ont été
remplacées par des encres postales similaires, il est évident qu'il peut
aussi être envisagé que seule une de ces deux encres soit remplacée par
une encre postale similaire, le Cyan par le bleu postal ou le Magenta par le
rouge postal qu'il s'agisse du rouge fluorescent ou du rouge 185U (il en
sera notamment le cas lorsque la machine est destinée à être installée sur
un seul type de marchés).
Enfin, on notera que si la description qui précède fait référence à un
procédé et des modules d'impression quadri-chromiques de machines à
affranchir, le même principe de substitution d'une encre primaire par une
encre postale similaire peut s'appliquer à un procédé et des modules
d'impression tri-chromiques selon le modèle CM), ou encore à des
modules d'impression d'imprimantes d'enveloppes comportant par
1s exemple plus de quatre encres primaires, en fonction du coût et de
l'encombrement du système d'affranchissement recherché.
