Brevet FR2812585A1 — publié le 20020208

PROCEDE POUR IMPRIMER UN SUPPORT ET DISPOSITF D'IMPRESSION POUR LA MISE EN #LTVRE D'UN TEL PROCEDE La présente invention se rapporte à un procédé pour imprimer un support et à un dispositif d'impression pour la mise en aeuvre d'un tel procédé. Plus particulièrement, l'invention concerne un procédé pour imprimer un support comportant un substrat ayant au moins une face sur laquelle est rapportée une couche de matériau thermofusible. On connaît des procédés d'impression de tels supports dans lesquels on réalise tout d'abord l'encrage par transfert d'une encre sur la couche thermofusible solide, on fond ensuite ladite couche thermofusible puis on presse l'encre sur la couche fondue de sorte que l'encre soit fixée sur ladite couche après solidification. Ce type de procédé d'impression peut notamment être mis en oeuvre au moyen d'un photocopieur ou d'une imprimante laser classique dont le principe de fonctionnement est basé sur le transfert d'une encre pulvérulente sur un support, l'encre pulvérulente étant ensuite fondue avec la couche thermofusible du support au moyen de rouleaux de fusion. Toutefois on comprend que de tels procédés ne sont en aucun cas adaptés aux dispositifs d'impression fonctionnant sur le principe du jet d'encre et notamment sur le principe de la projection d'encre à l'état liquide, ces dispositifs d'impression étant très répandus dans le domaine de la bureautique. La présente invention a notamment pour but de pallier ces inconvénients. A cet effet, l'invention a pour objet un procédé pour imprimer un support comportant une matière thermofusible, caractérisé en ce qu'on alimente ledit support dans un dispositif d'impression à jet d'encre, on fond au moins localement la matière thermofusible et on projette l'encre sur ladite matière thermofusible en fusion pour que ladite encre projetée vienne s'incruster dans la matière thermofusible. Dans des modes de réalisation préférés de l'invention, on peut éventuellement avoir recours en outre à l'une et/ou à l'autre des dispositions suivantes - on projette de l'encre liquide sur la matière thermofusible en fusion ; - on fond l'encre se présentant sous forme de poudre thermofusible préalablement à la projection sur ladite matière thermofusible en fusion ; - on réchauffe la matière thermofûsible après solidification pour lui conférer un aspect brillant ; - on applique un rouleau à surface lisse sur la matière thermofusible, après incrustation de l'encre, pour lui conférer un aspect brillant ; - on applique un rouleau ayant une surface en relief sur la matière thermofusible, après incrustation de l'encre, pour lui conférer un aspect mat ; et - le support comporte un substrat ayant au moins une face sur laquelle est rapportée une couche constituée par la matière thermofusible. Par ailleurs, la présente invention a également pour objet un dispositif d'impression à jet d'encre pour la mise en aeuvre du procédé tel que défini ci-dessus, ledit dispositif comportant des moyens d'alimentation du support, un système d'impression à jet d'encre apte à projeter de l'encre sur ledit support et des moyens d'évacuation du support à l'extérieur du dispositif, caractérisé en ce qu'il comprend en outre au moins un élément chauffant disposé entre les moyens d'alimentation du support et le système d'impression à jet d'encre, ledit élément chauffant étant agencé pour fondre au moins localement la matière thermofusible dudit support. Le dispositif selon l'invention peut éventuellement comporter en outre une ou plusieurs des caractéristiques suivantes - des moyens de déconnexion de l'élément chauffant pour permettre l'impression de supports dépourvus de matière thermofusible, - un élément chauffant supplémentaire disposé entre le système d'impression à jet d'encre et les moyens d'évacuation du support, - au moins un premier rouleau ayant une surface lisse et au moins un deuxième rouleau ayant une surface en relief disposés entre le système d'impression à jet d'encre et les moyens d'évacuation du support, et des moyens de débrayage pour permettre l'utilisation d'un seul des premier et deuxième rouleaux lors de l'impression d'un support. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre d'une de ses formes de réalisation, donnée à titre d'exemple limitatif, en regard des dessins joints. Sur les dessins - la figure 1 représente une vue en coupe d'un support utilisé dans le procédé selon l'invention, - la figure 2 représente une vue schématique en coupe illustrant le procédé d'impression selon l'invention, et - la figure 3 représente une vue schématique en coupe verticale du dispositif d'impression selon l'invention. Sur les différentes figures, les mêmes références désignent des éléments identiques ou similaires. La figure 1 représente un support d'impression 1 qui comprend un substrat 2 ayant une première face 3 et deuxième face 4 sur laquelle est rapportée une couche de matière thermofusible 5. Le substrat peut également être revêtu d'une autre couche thermofusible sur sa première face 3. Pour réaliser le support d'impression, on retiendra les procédés industriels existants pour le couchage du papier ou autres matières et notamment ceux mis en oeuvre par extrusion-couchage, contre-collage (film et fibres tissées ou intissées), calandrage, moulage, coextrusion, ainsi que certains procédés provoquant un changement d'état de la matière, tel qu'en passant de la vaporisation à la condensation ou d'une phase solide à la sublimation ou encore par enduction. La réticulation peut être envisagée. La plastification classique sous forme de film est également envisageable et dans ce cas la surface d'impression sera thermofusible avec ou sans impression encapsulée. Le substrat peut être formé de plusieurs couches ou matières d'impression intermédiaires. L'imperméabilisation des tranches du substrat s'obtiendra après massicotage ou par un autre procédé automatisé ou directement dans la masse. Le substrat 2 peut être constitué, par exemple, par du papier. La réalisation de la couche thermofusible peut également être réalisée par dépôt direct de poudres thermofusibles sur le substrat. Ces poudres auront une granulométrie comprise environ entre 10 et 50 microns afin de constituer un revêtement permettant l'impression. Après fusion des poudres, ce revêtement solidifié sera imprimable par thermofusion lors de l'impression (cycle copie). Le substrat 2 peut recevoir un traitement d'accroche permettant une meilleure adhérence des poudres micronisées. Dans tous les cas, et quel que soit le mode de revêtement du substrat 2, la couche thermofusible 5 destinée à l'encrage a une surface d'impression hydrophobe. La couche thermofusible peut être déposée sur du papier ou d'autres matières telles que du plastique, de l'aluminium ou un substrat métallisé souple, la couche pouvant ensuite être matricée. Le point de fusion dépendant de l'impression est avantageusement compris sur une plage de températures allant de 100 à 160 C, conférant au substrat, dans un contexte de loupe ambiante, une bonne tenue à la chaleur. Ces températures peuvent être modifiées en fonction des impératifs liés à d'autres conditions d'utilisation. Les polymères employés pour réaliser la couche thermofusible 5 destinée à l'impression seront des homopolymères, des polymères, et matériaux copolymères. on s'orientera vers les thermoplastiques et dans la famille de ceux-ci (principalement représentée par les polyoléfines), on retiendra le polyéthylène de basse densité (PE-BD), de préférence radicalaire, mais aussi le polyéthylène de moyenne densité (PE-MD) et de haute densité (PE-HD), ainsi que le polypropylène (PP) y compris leurs mélanges. Pour certaines applications, liées à une bonne transmission de la lumière, on utilisera les vinyliques, (PVC) ainsi que les polyesters thermoplastiques (PETP), les styréniques (PS), les ionomères, certains acryliques et polyamides, etc. Afin de réduire au minimum la couche destinée à l'impression, on peut également utiliser un substrat imperméabilisé soit dans la masse soit en surface. on obtiendra ainsi des couchages très minces de l'ordre de 3 à 4 microns en fluidifiant le polymère de dépôt avec des températures de l'ordre de 340 degrés celsius, ou dans tous les cas, par des températures d'extrusion n'altérant pas les propriétés physico-chimiques du produit et par des vitesses de bobinage appropriées. Il faut également retenir que le substrat 2 formé doit posséder une couche interne thermorésistante y compris au point de ramollissement Vicat, afin d'éviter les effets indésirables tels que la déformation ou l'enroulement autour de l'unité de fixation (UDF)pour les machines d'impression possédant un rouleau chauffant pleine page. En ce qui concerne l'entraînement des feuilles revêtues de polymères sur leurs deux faces, il faudra que les feuilles possèdent de préférence des indices d'adhérence différents au recto et au verso afin de faciliter leur entraînement grâce à l'air les isolant les unes des autres. on y parviendra, par exemple, par le dépôt d'une substance isolante telle que de l'oxydry ou du dioxyde de silicium, voire par une matière différente sur chaque face. Le système d'entraînement se fera au moyen de galets ayant une rugosité de surface accrue ou encore à l'aide de ventouses, de joints à lèvres, éventuellement complété par un dispositif de déramage. Le procédé d'impression selon l'invention consiste tout d'abord à alimenter un support 1 ayant une couche de matière thermofusible 5 dans un dispositif d'impression à jet d'encre tel qu'une imprimante à jet d'encre représentée schématiquement sur la figure 3. A cet effet, l'imprimante à jet d'encre comprend des moyens d'alimentation qui comprennent des galets d'entraînement 9,10 disposés en aval d'un compartiment de stockage comportant une pluralité de supports. Les galets d'entraînement 9,10 permettent d'amener un seul support 1 au niveau d'un système d'impression qui comporte, d'une part, un élément de soutien 13 sur lequel le support 1 est destiné à venir en appui, et d'autre part, une tête d'impression 6 destinée à projeter de l'encre sur ledit support 1. L'imprimante à jet d'encre comprend en outre un élément chauffant 7 disposé entre les moyens d'alimentation 9,10 et la tête d'impression 6. L'élément chauffant 7 qui se présente sous la forme d'un rouleau rotatif ayant une longueur au moins égale à la largeur du support 1, permet de fondre au moins superficiellement la couche de matière thermofusible lors du passage du support 1. Lorsque la couche de matière thermofusible 5 est fondue en surface, le support 1 est alors directement convoyé sous la tête d'impression 6 afin que cette dernière projette, par exemple, de fines gouttelettes d'encre 8 sur la couche thermofusible 5 fondue. Les fines gouttelettes d'encre 8 pénètrent ainsi directement dans la couche thermofusible 5 fondue et s'y incrustent après solidification de ladite couche thermofusible. La chaleur fournie par l'élément chauffant 7 et la vitesse d'avancement du support 1 seront déterminées de sorte que la couche thermofusible soit suffisamment fondue sans toutefois permettre aux fines gouttelettes d'encres 8 d'atteindre le substrat 2. Comme on peut le voir sur la figure 2, l'élément chauffant peut également être constitué par une plaque chauffante 71 disposée en amont de la tête d'impression 6 et au voisinage immédiat du passage du support 1 sans toutefois être en contact direct avec le support 1. La fusion superficielle de la couche thermofusible 5 peut également être réalisée au moyen d'un faisceau laser. D'une manière générale la fusion de la couche thermofusible pourra être provoquée soit par ligne, soit de façon localisée au fur et à mesure du déplacement de la tête d'impression 6. L'encre projetée sous forme de fines gouttelettes 8 peut être dans un état liquide lorsqu'elle est conservée dans une cartouche ou bien être constituée de substances sèches thermofusibles ou non thermofusibles. Dans le cas des substances sèches thermofusibles, celles-ci seront fondues soit avant leur projection sur la couche thermofusible 5 en fusion, soit au contact de ladite couche thermofusible en fusion On peut également utiliser une encre sèche comportant du noir de carbone incorporé avant la micronisation de ladite encre. Le dispositif d'impression comprend également des moyens d'évacuation du support 1 à l'extérieur dudit dispositif lorsque la phase d'impression est terminée. Ces moyens d'évacuation peuvent également comprendre des galets d'entraînement 14 montés rotatifs autour d'axes perpendiculaires à la direction d'avancement du support 1. Avantageusement, le dispositif d'impression peut également comprendre, en aval des galets d'entraînement 14, au moins un rouleau 11 monté rotatif autour d'un axe perpendiculaire à la direction d'avancement du support 1. Ce rouleau 11, qui est disposé en regard d'un rouleau d'entraînement classique 16, présente une surface cylindrique lisse qui permet d'effacer au moins localement les traces laissées par les galets d'entraînement 14 sur la couche thermofusible imprimée. Ce rouleau 11 pourra également être chauffé pour conférer un aspect brillant à la couche thermofusible à la sortie du dispositif d'impression. Le rouleau de lissage 11 peut être remplacé par un organe chauffant disposé dans le voisinage immédiat du passage du support 1, la brillance de la couche thermofusible imprimée étant alors obtenue par un chauffage sans contact direct. De plus, le dispositif d'impression conforme à l'invention peut également comprendre au moins un rouleau 12 ayant une surface cylindrique en relief qui permet de gaufrer sensiblement la surface de la couche thermofusible afin de lui donner un aspect mat à la sortie du dispositif d'impression. Ce rouleau 12 ayant une surface en relief formée par exemple de microbilles, est également monté rotatif autour d'un axe perpendiculaire à la direction d'avancement du support 1 et il est disposé en regard d'un rouleau d'entraînement classique 17. Le rouleau de gaufrage 12 peut également être chauffant dans le cas ou la couche thermofusible serait complètement solidifiée lors de son passage entre les rouleaux 12 et 17. Les rouleaux 11 et 12 qui permettent de conférer respectivement un aspect brillant ou mat à la couche thermofusible 5, sont commandés indépendamment l'un de l'autre au moyen d'un système d'escamotage 18 qui permet d'appliquer soit le rouleau 11, soit le rouleau 12 sur la couche thermofusible 5. Le système d'escamotage 18 qui permet d'escamoter au choix l'un des deux rouleaux 11,12 ou les deux rouleaux à la fois, sera commandé, par exemple, au moyen de deux boutons 19 et 20 disposés sur le carter extérieur de l'imprimante à jet d'encre, le premier bouton 19 à deux positions permettant de commander l'éloignement ou le rapprochement du rouleau 11 du rouleau 16, et le deuxième bouton 20 à deux positions permettant de commander l'éloignement ou le rapprochement du rouleau 12 du rouleau 17. De même, l'imprimante à jet d'encre peut être pourvue, sur son carter extérieur, d'un bouton 22 à deux positions pour commander un système d'escamotage 21 permettant d'amener l'élément chauffant 7 dans une première position dans laquelle il est apte à faire fondre la couche thermofusible S du support 1 lors de son passage, et une deuxième position dans laquelle il est tenu en éloignement du support 13 sans dégager de chaleur. Cette deuxième position de l'élément chauffant 7 est particulièrement avantageuse lorsque l'imprimante à jet d'encre est utilisée pour imprimer un support constitué d'une feuille de papier non recouverte d'une couche de matière thermofusible. Selon une variante du procédé, on peut également réaliser l'impression de la couche thermofusible en projetant de l'encre liquide à forte pression et à des températures élevées pour permettre à celle-ci de pénétrer la couche thermofusible qui ne sera pas fondue préalablement au moyen d'un élément chauffant. La fusion très brève de l'encre, réalisée préalablement à l'encrage, va permettre à l'encre de se solidifier instantanément lors du contact avec la couche thermofusible. REVENDICATIONS 1. Procédé pour imprimer un support comportant une matière thermofusible, caractérisé en ce qu'on alimente ledit support (1) dans un dispositif d'impression à jet d'encre, on fond au moins localement la matière thermofusible (5) et on projette l'encre (8) sur ladite matière thermofusible (5) en fusion pour que ladite encre (8) projetée vienne s'incruster dans la matière thermofusible (5). 2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel on projette de l'encre (8) liquide sur la matière thermofusible (5) en fusion. 3. Procédé selon la revendication 1, dans lequel on fond l'encre (8) se présentant sous forme de poudre thermofusible préalablement à la projection sur ladite de matière thermofusible (5) en fusion. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel on réchauffe la matière thermofusible (5) après solidification pour lui conférer un aspect brillant. 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel on applique un rouleau (11) à surface lisse sur la matière thermofusible (5), après incrustation de l'encre (8), pour lui conférer un aspect brillant. 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel on applique un rouleau (12) ayant une surface en relief sur la matière thermofusible (5), après incrustation de l'encre (8), pour lui conférer un aspect mat. 7. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le support (1) comporte un substrat (2) ayant au moins une face sur laquelle est rapportée une couche constituée par la matière thermofusible (5). 8. Dispositif d'impression à jet d'encre pour la mise en couvre du procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, ledit dispositif comportant des moyens d'alimentation du support (1), un système d'impression à jet d'encre apte à projeter de l'encre (8) sur ledit support (1) et des moyens d'évacuation du support à l'extérieur du dispositif, caractérisé en ce qu'il comprend en outre au moins un élément chauffant (7) disposé entre les moyens d'alimentation du support et le système d'impression à jet d'encre, ledit élément chauffant (7) étant agencé pour fondre au moins localement la matière thermofusible (5) dudit support (1). 9. Dispositif selon la revendication 8, dans lequel des moyens de déconnexion de l'élément chauffant (7) sont prévus pour permettre l'impression de supports dépourvus de matière thermofusible. lO.Dispositif selon l'une ou l'autre des revendications 8 et 9, comprenant en outre un élément chauffant supplémentaire disposé entre le système d'impression à jet d'encre et les moyens d'évacuation du support. 11.Dispositif selon l'une ou l'autre des revendications 8 et 9, comprenant, d'une part, au moins un premier rouleau (11) ayant une surface lisse et au moins un deuxième rouleau (12) ayant une surface en relief disposés entre le système d'impression à jet d'encre et les moyens d'évacuation du support, et d'autre part, des moyens de débrayage pour permettre l'utilisation d'un seul des premier et deuxième rouleaux (11,12) lors de l'impression d'un support.