Observation des gouttes

L'observation des gouttes (Drop Watching) est une méthode vidéo développée pour l'impression jet d'encre visant à évaluer les propriétés et le comportement de projection des gouttes d'encre juste après leur éjection de la tête d'impression.

Pertinence de la technologie d'impression jet d'encre

Dans le cadre de la technique « goutte à la demande » de l'impression jet d'encre, la tête d'impression produit des gouttelettes d'encre grâce aux buses piezo qui sont contrôlées par des impulsions électriques générant une onde de forme donnée. Le volume, la vitesse et les caractéristiques de projection des gouttelettes sont déterminées d'un côté par les propriétés géométriques des buses piezo et de l'onde de forme, et d'autre part par les propriétés des encres, en particulier leur tension superficielle, leur viscosité et leur densité. La méthode d'observation des gouttes est utilisée pour corréler les paramètres d'impression et le comportement des gouttes afin d'optimiser la formulation de l'encre et le procédé d'impression.

Évaluation précise de l'image des gouttes grâce à une technique de double exposition

La plus grosse difficulté technique dans l'analyse des gouttelettes de jet d'encre est leur vitesse élevée pouvant aller jusqu'à 40 m/s. Afin de pouvoir capturer une goutte dans l'image et mesurer sa vitesse, les images de la caméra sont doublement exposées à l'aide de deux flashs déclenchés rapidement l'un après l'autre. Les flashs sont déclenchés après l'impulsion piezo dans un délai défini. Sur l'image unique correspondante de la caméra, deux images de la goutte apparaissent l'une au-dessus de l'autre.

Dans le nouveau procédé de double lumière stroboscopique bicolore, deux flashs lumineux de couleurs différentes sont utilisés au lieu d'une lumière blanche. En séparant les canaux de couleur, deux images de la goutte sont obtenues sans surimpression, de sorte que même avec de longues queues ou des gouttes satellites, il est possible d'affecter nettement les images de la goutte aux deux moments des flashs.

Illustration de la méthode de double lumière stroboscopique bicolore pour l'analyse de jet d'encre

Si le grossissement de l'image vidéo est connu, la vitesse de la goutte peut être déterminée à partir des moments spécifiés des flashs. L'analyse de l'image permet également de d’extraire d'autres paramètres des résultats, tels que le volume de goutte, la longueur de la queue, le nombre de gouttes satellites ou l'écart de la trajectoire par rapport à la verticale. Toutes ces données sont pertinentes pour la qualité attendue du résultat de l'impression.