Le procédé d’impression numérique jet d’encre modifie progressivement l’industrie de l’impression en apportant de nouvelles fonctionnalités (personnalisation, électronique, etc.) et en produisant des volumes imprimés précédemment réalisés par des techniques d’impression conventionnels (textile, emballage, revêtement de sol, etc.). Ce procédé repose sur l’éjection de gouttes pico-volumétriques à la demande par activation d’un élément piézoélectrique. La maîtrise des phénomènes engagés au cours des interactions liquide-procédé-substrat est complexe et requiert une compréhension approfondie.
Ce travail de thèse contribue à l’identification, la caractérisation et la compréhension des corrélations matériaux-procédés qui sous-tendent la qualité d’impression. Le cadre de l’étude se concentre spécifiquement sur l’impression d’encres pigmentaires aqueuses sur substrat polymère utilisé dans l’industrie du revêtement de sol.
Un premier axe s’attache à évaluer la stabilité colloïdale des suspensions développées ainsi qu’à optimiser leur caractéristiques rhéologiques et physico-chimiques. L’impact du poids moléculaire de l’agent dispersant assurant la stabilité colloïdale sera précisément étudié.
Un deuxième axe concerne l’impact des paramètres du procédé et de la formulation de l’encre sur la génération des gouttes. La conception de la forme d’onde, identifiée comme paramètre critique dans le processus d’éjection, est discutée dans un premier temps. L’origine et la caractérisation du phénomène de latence générant des défauts d’impression fréquemment observés en milieu industriel sont ensuite examinées. Cette approche conduit à l’intégration de paramètres physico-chimiques dynamiques dans l’évaluation de l’éjectabilité.
Dans la dernière partie de ce travail les interactions reliant l’encre et le substrat, dans le cadre spécifié par l’application industrielle de ce projet, sont étudiées. La qualité d’impression après séchage ainsi que l’adhésion sont évaluées.
Ces travaux contribuent donc de manière significative à l’avancée de la compréhension scientifique et technologique inhérente au procédé jet d’encre et favorise son intégration industrielle.
