Brevet FR3025454A1 — publié le 20160311

PROCÉDÉ DE GESTION DE LA QUALITÉ DE L'ENCRE D'UNE IMPRIMANTE A JET D'ENCRE EN FONCTION DE LA TEMPÉRATURE. DESCRIPTION DOMAINE TECHNIQUE La présente invention concerne un procédé de gestion de la qualité de l'encre d'une imprimante à jet d'encre, plus précisément d'une imprimante à jet continu dévié, en fonction de la température. ÉTAT DE LA TECHNIQUE ANTÉRIEURE Dans une imprimante à jet d'encre utilisant le principe du jet continu dévié, l'encre non utilisée pour l'impression est recyclée. L'encre récupérée n'a, toutefois, pas les mêmes propriétés que l'encre émise dans le jet, principalement à cause de l'évaporation de solvant. Deux documents, à savoir les documents EP-A2-0 333 325 [1] et EP-A1-0 142 265 [2], décrivent des procédés de contrôle de la dérive de la qualité de l'encre. L'évaporation du solvant doit, en effet, être compensée en ajoutant exactement la quantité de solvant évaporé pour garder constante la qualité de l'encre. Pour assurer un asservissement de cet ajout de solvant sans fluctuation (« pompage »), il faut tenir compte de la vitesse d'évaporation. Le document [1] tient compte de la mesure du temps de vidange, par le jet d'encre, d'un volume calibré. Un capteur de température permet de tenir compte de l'influence naturelle de la température sur la qualité de l'encre. La température agit en effet sur la viscosité et sur la masse volumique de l'encre. L'asservissement réalisé utilise une courbe de vidange en fonction de la température. Un point de référence est établi au démarrage de la machine pour tenir compte des dispersions entre les différentes applications envisagées. Dans le document [2], la machine utilisée est équipée d'un dispositif spécifique (viscosimètre à bille) permettant de connaître la viscosité de l'encre de la machine. Une courbe viscosité/température traduit la consigne de fonctionnement. 3025454 2 Toutefois, l'évolution de la masse volumique de l'encre n'est absolument pas prise en compte. Ce procédé est indépendant du jet d'encre et ne fait pas intervenir la pression de fonctionnement. Cette machine travaille à pression constante et n'assure pas une qualité d'écriture constante sur un large domaine de température. De plus, une telle 5 réalisation est d'un coût élevé du fait de l'utilisation d'une électrovanne, d'une bille calibrée, de détecteurs, de tuyautages... Un autre procédé est décrit dans le document FR-A1-2 636 884 [3]. Ce procédé est basé sur l'évolution de la pression de fonctionnement en fonction de la température de l'encre en imposant une vitesse de jet constante. 10 Ce procédé assure non seulement un asservissement de qualité de l'encre mais permet en plus d'avoir une qualité d'impression indépendante de la température, grâce à une vitesse de jet constante. Il réalise également une mesure de la vitesse du jet. La courbe de fonctionnement, qui constitue la consigne de qualité de l'encre, tient à la fois compte de la viscosité et de la masse volumique de l'encre. 15 Ce procédé nécessite l'intervention de l'opérateur et l'établissement de la pression de référence est réalisé en faisant varier la température de fonctionnement de machines de référence. Le document EP-A1-1 048 470 [4], aussi publié en tant que US-B1-6,450,601 décrit un procédé de gestion de la qualité de l'encre dans une imprimante à jet d'encre, dans lequel 20 on dispose des informations relatives à la pression d'encre P, la température T et la vitesse de jet V et d'une courbe de consigne de pression Pconsigne en fonction de la température T et de la vitesse V, pour chacune des encres qualifiées pour ce modèle d'imprimante. On note donc que la gestion de la qualité de l'encre d'une imprimante à jet d'encre en fonction de la température fait souvent appel à la gestion de la viscosité de l'encre en fonction de la 25 température. La viscosité de l'encre d'une imprimante à jet d'encre dépend des constituants qui rentrent dans la composition de l'encre. Ainsi, les encres pour les imprimantes à jet d'encre contiennent de façon générale un solvant ou un mélange de solvants dans lequel sont dissous ou dispersés, des matières 3025454 3 colorantes, des liants, en général polymériques, et différents autres additifs en quantités mineures. Les liants ont pour fonction l'enrobage des matières colorantes et l'adhérence de l'encre sur les différents supports à marquer. Les liants ont pour effet d'augmenter la 5 viscosité du solvant ou du mélange de solvants. Le (ou les) solvant(s) peu(ven)t être de l'eau ou toutes sortes de solvants organiques, de volatilité différente selon l'objectif que s'est fixé le formulateur. De nombreuses encres ont les mêmes solvants alors que ces encres ont par ailleurs des compositions en liants et matières colorantes bien différentes. 10 La gestion de la viscosité des encres par les imprimantes à jet d'encre nécessite de stocker en mémoire la viscosité de chaque encre utilisée ou susceptible d'être utilisée dans l'imprimante en fonction de la température. Il est donc nécessaire d'établir des courbes de référence pour chacune de ces encres puis de mémoriser ces courbes dans la mémoire de l'imprimante. C'est le cas dans les 15 documents [1], [2], [3], [4], cités plus haut . L'établissement de ces courbes nécessite d'effectuer un grand nombre de mesures de la viscosité en fonction de la température pour chacune des encres. Le nombre d'encres utilisées par une imprimante à jet d'encre peut être élevé ce qui multiplie d'autant le nombre de mesures à réaliser. 20 L'opération qui consiste à programmer les mémoires des imprimantes avec une quantité aussi importante d'informations spécifiques à chacune des encres utilisées est également longue et fastidieuse. En outre, chaque fois qu'une nouvelle encre est utilisée dans l'imprimante il faut établir la courbe spécifique donnant la viscosité de cette encre spécifique en fonction de 25 la température et introduire les données ainsi collectées dans la mémoire de l'imprimante. Il existe donc, au regard de ce qui précède, un besoin pour un procédé de gestion de la qualité de l'encre d'une imprimante à jet d'encre en fonction de la température faisant appel à la gestion de la viscosité de l'encre en fonction de la température qui ne nécessite pas l'établissement de courbes de référence donnant la viscosité en fonction de la température pour chacune des encres spécifiques utilisées ou susceptibles d'être utilisées 3025454 4 dans l'imprimante, ainsi que la mémorisation de ces courbes dans la mémoire de l'imprimante. Le but de la présente invention est, entre autres, de fournir un procédé de gestion de la qualité de l'encre d'une imprimante à jet d'encre en fonction de la température faisant 5 appel à la gestion de la viscosité de l'encre en fonction de la température qui réponde à ce besoin. EXPOSÉ DE L'INVENTION Ce but, et d'autres encore, sont atteints, conformément à l'invention, par un procédé 10 de gestion de la qualité d'une encre d'une imprimante à jet d'encre en fonction de la température faisant appel à la gestion de la viscosité de l'encre en fonction de la température, ladite encre comprenant un solvant ou un mélange de solvants et ledit solvant ou mélange de solvants représentant au moins 50% en masse de la masse totale de l'encre, dans lequel la viscosité de l'encre à une température T est calculée à partir des 15 paramètres suivants : La viscosité de l'encre à une seule température de référence Tref ; Les paramètres K ou Ln(K), et -E/R de l'équation donnant la viscosité du solvant ou du mélange de solvants: Ln (viscosité du solvant) = Ln(K)-E/RT (1) où E est l'énergie d'activation d'Arrhenius donnée en J/mol et R est la constante des gaz 20 parfaits. La valeur usuelle de R est de 8,314472 Pa.m3. -0.mor.. Avantageusement, la viscosité calculée de l'encre peut être en outre corrigée en utilisant un quatrième paramètre dit facteur de correction k. 25 Généralement, l'encre peut comprendre un solvant ou un mélange de solvants, une ou plusieurs matière(s) colorante(s), éventuellement un ou plusieurs liant(s), et éventuellement un ou plusieurs additif(s). L'encre peut comprendre de 40% à 99%, de préférence de 50% à 95%, de préférence encore de 60% à 90% en masse du solvant ou du mélange de solvants par rapport à la 30 masse totale de l'encre. 3025454 5 Avantageusement, la viscosité de l'encre à la température de référence est obtenue par une mesure réalisée en laboratoire. De préférence, la température de référence Tref est de 20°C. Avantageusement, l'équation donnant la viscosité du solvant ou du mélange de 5 solvants: Ln (viscosité du solvant) = Ln(K)-E/RT (1) peut être déterminée en mesurant la viscosité du solvant ou du mélange de solvants à plusieurs températures situées dans la plage de température de fonctionnement de l'imprimante, par exemple de 0°C à 50°C, ou tirée de la littérature. 10 Avantageusement, la viscosité de l'encre à la température T est calculée en multipliant la viscosité de l'encre à la température de référence par le rapport de la viscosité du solvant à la température T sur la viscosité du solvant ou du mélange de solvants à la température de référence. Avantageusement, la viscosité de chacune des encres utilisées dans l'imprimante à la 15 température de référence Tref et les paramètres K ou Ln(K), et -E/R de l'équation donnant la viscosité du solvant ou du mélange de solvants de chacune desdites encres peuvent être mémorisés dans la mémoire machine de l'imprimante, et la courbe de variation de la viscosité de l'encre dans la plage de températures de fonctionnement de l'imprimante est établie. 20 Si une précision plus importante est souhaitée, alors la viscosité de l'encre à la température T peut être calculée en multipliant la viscosité de l'encre à la température de référence Tref par le rapport de la viscosité du solvant à la température T sur la viscosité du solvant ou du mélange de solvants à la température de référence et en outre par (1- k)(T-Tref) où k est un facteur de correction. 25 Avantageusement, le facteur de correction k peut avoir une valeur comprise entre 0 et 0,02, de préférence entre 5.10-3 et 10-2, par exemple 0,0047. Avantageusement, le facteur de correction k est déterminé de la manière suivante : on mesure la viscosité de chacune des encres d'un ensemble d'encres utilisées dans une imprimante, à au moins deux températures, dont la température de référence 30 Tref, choisies dans la plage de températures de fonctionnement de l'imprimante ; 3025454 6 on calcule la viscosité de chacune des encres de l'ensemble d'encres utilisées dans l'imprimante, auxdites au moins deux températures, choisies dans la plage de températures de fonctionnement de l'imprimante ; pour chaque encre et chaque température à laquelle la viscosité a été mesurée 5 et calculée, un facteur de correction ki est déterminé, ce facteur de correction ki étant tel que lorsque l'on multiplie la viscosité de l'encre calculée par (1-ki) on obtient la viscosité mesurée ; on fait la moyenne de tous les facteurs ki déterminés pour toutes les températures et toutes les encres de l'ensemble d'encres, moyennant quoi on obtient le 10 facteur k. Le facteur de correction k ayant été déterminé pour un ensemble d'encres donné, considéré comme représentatif des encres utilisées dans une imprimante donnée, il n'est pas nécessaire de recalculer k lorsqu'une nouvelle encre est utilisée dans cette 15 imprimante, il suffit d'utiliser la valeur de k déjà calculée. Avantageusement, le facteur de correction k peut être également mémorisé dans la mémoire machine de l'imprimante. La gestion de la viscosité de l'encre peut être réalisée de la manière suivante : Durant le fonctionnement de l'imprimante on mesure la viscosité et la température 20 T de l'encre, on compare la viscosité de l'encre mesurée à la température T avec la viscosité de l'encre calculée à la même température T, et : Si la viscosité de l'encre mesurée est supérieure à la viscosité de l'encre calculée, on commande alors une addition de solvant ou de mélange de solvants dans l'encre pour que la viscosité de l'encre mesurée soit égale à la viscosité de l'encre calculée ; 25 ou bien Si la viscosité de l'encre mesurée est inférieure à la viscosité de l'encre calculée (c'est donc qu'il y a eu un ajout de solvant ou de mélange de solvants trop important), alors on attend le temps nécessaire pour que le solvant ou le mélange de solvants s'évapore et que la viscosité de l'encre mesurée soit égale à la viscosité de l'encre calculée. 30 3025454 7 En d'autres termes, si la viscosité mesurée en fonctionnement s'écarte de la courbe de viscosité calculée, théorique, cela signifie que la variation de la viscosité, n'est pas « normale », ne provient pas de la variation de la température, mais provient plutôt d'une perte de solvant ou de mélange de solvants par évaporation (cas où la viscosité augmente) 5 ou d'un ajout de solvant trop important (cas où la viscosité diminue). Le procédé selon l'invention n'a jamais été décrit dans l'art antérieur tel que représenté notamment par les documents cités plus haut. Le procédé selon l'invention répond aux besoins énoncés plus haut. Dans le procédé selon l'invention, la viscosité de l'encre à une température T est 10 calculée à partir de seulement trois paramètres, à savoir la viscosité de l'encre à une seule température de référence Tref et les paramètres K ou Ln(K), et -E/R de l'équation donnant la viscosité du solvant ou du mélange de solvants. Eventuellement, un quatrième paramètre dit facteur de correction k peut être utilisé. Ce facteur de correction peut être le même pour toutes les encres. 15 Il devient inutile selon l'invention, dans le cas le plus général où le facteur de correction k n'est pas utilisé, de mesurer la viscosité de chaque encre sur toute la plage de températures de fonctionnement de l'imprimante et de stocker ces valeurs dans la mémoire de l'imprimante. Il suffit de mémoriser dans la mémoire machine de l'imprimante la viscosité de 20 chacune des encres utilisées ou susceptibles d'être utilisées dans l'imprimante à la température de référence Tref et les paramètres K ou Ln(K), et -E/R de l'équation donnant la viscosité du solvant ou du mélange de solvants de chacune desdites encres. Le procédé selon l'invention est simple, fiable, convient à toutes les encres, que le solvant de base soit par exemple l'eau, l'alcool, la MEK ou des mélanges de ces solvants ou 25 d'autres et quels que soient les autres ingrédients de l'encre. Le procédé selon l'invention peut être mis en oeuvre avec une imprimante à jet d'encre comprenant un réservoir de récupération, des dispositifs d'ajout de solvant et d'ajout d'encre pilotés par un organe de contrôle grâce à des électrovannes, des capteurs de pression, de température et de vitesse de jet en sortie de la tête d'impression reliés à 30 cet organe de contrôle, un régulateur de pression . 3025454 8 L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui suit, faite notamment en relation avec des modes de réalisation particulier sous la forme d'exemples. BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS La Figure 1 est un graphique qui donne la viscosité (en cPs) en fonction de la 5 température (°C) de 10 solvants ou mélanges de solvants utilisés actuellement dans des encres pour les imprimantes à jet d'encre, à savoir l'eau, l'éthanol (EtOH), la méthyl éthyl cétone (MEK), le mélange MEK/EtOH/ PMA (acétate de méthoxypropanol)/Méthanol (MeOH) (proportions : 68/26,6/1/4,4), la méthyl isopropyl cétone (MIPK), le mélange MEK/EtOH (28/7), le mélange MEK/1,2-propanediol/eau, le mélange EtOH/eau (1/1), le 10 mélange MEK/PMA (acétate de méthoxypropanol) (89/11), le mélange EtOH/1,2 propanediol (88/11). Les proportions données sont des proportions en masse. La Figure 2 est un graphique qui donne le rapport viscosité à la température T/viscosité à 20 °C en fonction de la température T (en °C) des 10 mêmes solvants ou 15 mélanges de solvants que ceux de la Figure 1. La Figure 3 est un graphique qui donne le Ln (viscosité) en fonction de 1/T (en K) des 10 mêmes solvants ou mélanges de solvants que ceux de la Figure 1. La Figure 4 est un graphique qui donne le Ln (viscosité à T/viscosité à 20°C) en fonction de 1/T (en K) des 10 mêmes solvants ou mélanges de solvants que ceux de la 20 Figure 1. La Figure 5 est un graphique qui donne la viscosité réduite (Vrédulte) ou viscosité relative qui est égale, à une température donnée, au rapport de la viscosité de l'encre sur la viscosité du solvant ou du mélange de solvants de cette encre (Vréduite = Vencresolvant) en fonction de la température (°C), pour 29 encres utilisées actuellement dans les imprimantes 25 à jet d'encre dénommées encres 5312, 5506,FT265, 5311, 2550, 5153, 5151, 7540, FT128, 5135, 2323, 2702, 5532, 5137, 7703, FT184, 5144M, 2328, 5139, 9155, FT210, 2151, 2160, 5117, FT207, FT248, 2157, 2538 et 2588. 3025454 9 La Figure 6 est un graphique qui donne le rapport de la viscosité relative de l'encre sur la viscosité relative à 20°C en fonction de la température (en °C) pour 4 encres utilisées actuellement dans les imprimantes à jet d'encre dites encres à « faible pente ». Ces encres sont les encres dénommées encres 5137, 5139, 5117, et 2160. 5 La Figure 7 est un graphique qui donne le rapport de la viscosité relative de l'encre sur la viscosité relative à 20°C en fonction de la température (en °C) pour 3 encres utilisées actuellement dans les imprimantes à jet d'encre dites encres à « forte pente». Ces encres sont les encres dénommées encres 5153, 2538, et 2588. La Figure 8 est un graphique qui donne le rapport de la viscosité relative de 10 l'encre sur la viscosité relative à 20°C en fonction de la température (en °C) pour 10 encres utilisées actuellement dans les imprimantes à jet d'encre dites encres à « pente moyenne ». Ces encres sont les encres dénommées encres 5506, 7540, 7703, 9155, FT265, FT248, 5144 M, 2157, 2550, et 5532. - La Figure 9 est un graphique qui donne la viscosité (en cPs) expérimentale 15 mesurée (points -) et la viscosité calculée selon l'invention (points A) en fonction de la température (en °C) pour une encre, dénommée encre 5137, à « faible pente » dont le solvant essentiel est de la MEK. - La Figure 10 est un graphique qui donne la viscosité (en cPs) expérimentale, mesurée, (points -) et la viscosité calculée selon l'invention (points A) en fonction de la 20 température (en °C) pour une encre, dénommée encre 2538, à « forte pente » dont le solvant est de la MEK. - La Figure 11 est un graphique qui donne la viscosité (en cPs) expérimentale, mesurée, (points -) et la viscosité calculée selon l'invention (points A) en fonction de la température (en °C) pour une encre, dénommée encre 7703, dont le solvant est de l'eau. 25 - La Figure 12 est un graphique qui donne la viscosité (en cPs) expérimentale, mesurée, (points -) et la viscosité calculée selon l'invention (points A) en fonction de la température (en °C) pour une encre, dénommée encre 7540, dont le solvant est de l'éthanol. - La Figure 13 est un graphique qui donne la viscosité (en cPs) expérimentale, 30 mesurée, (points -) et la viscosité calculée selon l'invention (points A) en fonction de la 3025454 10 température (en °C) pour une encre, dénommée encre FT248, dont le solvant est de l'éthanol. La Figure 14 est un graphique qui donne la viscosité (en cPs) en fonction de la température (en °C) de 29 encres différentes utilisées actuellement dans les imprimantes 5 à jet d'encre dénommées encres 5312, 5506,FT265, 5311, 2550, 5153, 5151, 7540, FT128, 5135, 2323, 2702, 5532, 5137, 7703, FT184, 5144M, 2328, 5139, 9155, FT210, 2151, 2160, 5117, FT207, FT248, 2157, 2538 et 2588. La Figure 15 est un graphique qui donne la viscosité (en cPs) expérimentale, mesurée, (points -, courbe en trait plein fin), la viscosité calculée selon l'invention 10 (courbe en trait plein épais), et la viscosité calculée selon l'invention et corrigée en outre en appliquant un facteur de correction (courbe en traits pointillés) en fonction de la température (en °C) pour une encre, dénommée encre 5139, dont le solvant est le mélange MEK/acétate de méthoxypropanol cité plus haut. La Figure 16 est un graphique qui donne la viscosité (en cPs) expérimentale, 15 mesurée, (points -, courbe en trait plein fin), la viscosité calculée selon l'invention (courbe en trait plein épais), et la viscosité calculée selon l'invention et corrigée en outre en appliquant un facteur de correction (courbe en traits pointillés) en fonction de la température (en °C) pour une encre, dénommée encre 5311, dont le solvant est le mélange éthanol /propanediol 1-2 cité plus haut. 20 La Figure 17 est un graphique qui donne la viscosité (en cPs) expérimentale, mesurée, (points -, courbe en trait plein fin), la viscosité calculée selon l'invention (courbe en trait plein épais), et la viscosité calculée selon l'invention et corrigée en outre en appliquant un facteur de correction (courbe en traits pointillés) en fonction de la température (en °C) pour une encre, dénommée encre FT128, dont le solvant est le 25 mélange éthanol/eau cité plus haut. EXPOSÉ DÉTAILLÉ DE MODES DE RÉALISATION PARTICULIERS Lorsqu'on examine les courbes qui donnent la viscosité en fonction de la température des solvants de base des encres pour les imprimantes à jet d'encre, tels que 30 l'eau, l'alcool (éthanol), et la méthyl éthyl cétone (MEK), que l'on peut trouver dans la 3025454 11 littérature, on constate que les variations de la viscosité des solvants en fonction de la température, sont du même ordre que celles des encres correspondantes en valeurs relatives. Toutes les courbes qui donnent la viscosité en fonction de la température des encres 5 qui sont nécessaires pour le fonctionnement correct des imprimantes à jet d'encre actuelles ont donc été collectées. Plus exactement, ce sont les données brutes relatives à la viscosité en fonction de la température de 29 encres différentes dénommées encres 5312, 5506,FT265, 5311, 2550, 5153, 5151, 7540, FT128, 5135, 2323, 2702, 5532, 5137, 7703, FT184, 5144M, 2328, 5139, 10 9155, FT210, 2151, 2160, 5117, FT207, FT248, 2157, 2538 et 2588, qui ont été rassemblées sur un même graphique, figure 14. On peut voir sur ce graphique que les viscosités des encres varient entre 0 et 50 °C par un facteur de 2 à 4 environ, et de 2 à plus de 6 pour certaines encres. Comme ces encres n'ont pas toutes la même viscosité à la température de référence 15 de 20 °C, on peut les comparer plus facilement en divisant la viscosité à une température T par la viscosité à 20 °C pour chaque encre. Les valeurs ainsi obtenues ont été rassemblées sur un même graphique, qui n'est pas non plus reproduit ici du fait de sa complexité. Les courbes qui donnent la viscosité, en fonction de la température, des 10 solvants, 20 ou mélanges de solvants de ces encres sont données sur la Figure 1. Ces courbes ont été extraites de la littérature ou bien, notamment pour les mélanges de solvant, établies à partir de mesures de la viscosité réalisées au laboratoire. Ces solvants sont l'eau, l'éthanol (EtOH), la méthyl éthyl cétone (MEK), le mélange MEK/EtOH/ Acétate de méthoxypropanol ou PMA/Méthanol (MeOH) ( 68/26,6/1/4,4) , le 25 mélange MEK/1,2-propanediol/eau , le mélange EtOH/eau (1/1), le mélange MEK/Acétate de méthoxypropanol (89/11), la méthyl isopropyl cétone (MiPK), le mélange EtOH/1,2 propanediol (88/11), et le mélange MEK/EtOH (28/7). Une façon particulière de comparer ces courbes est de les diviser par leur viscosité à 20°C. Autrement dit, on trace les courbes qui donnent le rapport viscosité/viscosité à 20 °C 3025454 12 en fonction de la température (en °C) des 10 solvants ou mélanges de solvants précités (Figure 2). Afin de pouvoir calculer la viscosité des solvants à toutes les températures intermédiaires, on peut lisser ces données par une équation de type Arrhenius qui convient 5 parfaitement sur une plage réduite de températures, telle que la plage de 0°C à 50°C en question. La courbe de viscosité de chaque solvant qui donne la viscosité en fonction de la -EIRT température peut donc être décrite par une équation du type 77 = A .e (1) Soit en logarithme : Ln (n) = Ln(K)-E/RT (2), où 1-1 est la viscosité dynamique (en cPs) 10 et T est la température (en K). On note donc que seulement 2 paramètres à savoir Ln(K) et -E/R interviennent dans cette équation. Pour chacune de ces courbes, l'ordonnée à l'origine donne Ln(K) et la pente donne - E/R. 15 La Figure 3 est un graphique qui donne le Ln(viscosité n) en fonction de 1/T (en K) pour les 10 solvants ou mélange de solvants précités utilisés actuellement dans des encres pour les imprimantes à jet d'encre. De la même manière, le rapport de la viscosité du solvant à la viscosité de référence (par exemple 20°C) donne en logarithmes : Ln(viscosité/viscosité à 20°C) = Ln(viscosité)- Ln 20 (viscosité à 20°C) = Ln(K)-E/RT-Ln(viscosité à 20°C). La Figure 4 est un graphique qui donne le Ln(viscosité/viscosité à 20°C) en fonction de 1/T (en K) des 10 solvants ou mélanges de solvants précités utilisés actuellement dans des encres pour les imprimantes à jet d'encre. Si l'on calcule la viscosité réduite (Vrédi,,te) ou viscosité relative (qui est égale, à une 25 température donnée, au rapport de la viscosité de l'encre sur la viscosité du solvant ou du mélange de solvants de cette encre soit Vréduite = Vencresolvant) à chacune des températures, pour les encres mentionnées plus haut utilisées actuellement dans les imprimantes à jet d'encre, on obtient alors les courbes de viscosité relative de ces encres qui sont portées sur la Figure 5. 3025454 13 On peut voir que ces courbes de viscosités réduites, relatives des encres sont beaucoup plus linéaires lorsqu'on les compare aux courbes de viscosité dont les courbures sont très importantes (Figure 14). On peut constater aussi que les pentes des courbes de la figure 5 sont très similaires. 5 Si on ramène ces viscosités réduites, relatives, à une valeur commune à 20°C par division par la viscosité à 20°C, on obtient alors un graphique qui donne pour chaque encre mentionnée plus haut le rapport de la viscosité relative/viscosité relative à 20°C en fonction de la température (en °C). Ce graphique n'est pas reproduit ici du fait de sa complexité. 10 On constate sur ce graphique que l'essentiel de la variation de la viscosité de l'encre provient de celle du solvant. Il devient alors clair qu'en calculant la viscosité relative, on supprime la contribution du solvant à l'effet de la température. En d'autres termes, si on mesure la viscosité relative d'une encre en fonction de la 15 température, la courbe obtenue est quasiment plate, ce qui montre que la variation de la viscosité avec la température est essentiellement due au solvant et beaucoup moins aux autres ingrédients de l'encre tels que les colorants et les pigments. En effet, les courbes de ce graphique sont proches de droites avec des pentes comprises généralement entre -0,003 et -0,006 °C-1. 20 Pour toutes ces encres, la variation de la viscosité relative n'est plus que de ± 20% entre 0 et 50 °C, à comparer aux rapports mentionnées précédemment qui étaient de 2 à plus de 6. Si maintenant on regarde plus attentivement le faisceau de courbes qui donne pour chaque encre le rapport de la viscosité relative/viscosité relative à 20°C en fonction de la 25 température (en °C), on peut voir qu'il y a : quelques encres qui montrent des pentes du rapport des viscosités relativement faibles, inférieures à -0,004 °C-1 (Figure 6). - quelques autres encres avec des pentes les plus fortes, supérieures à -0,006 °C-1 (Figure 7). 3025454 14 - Le plus grand nombre d'encres avec des pentes intermédiaires, moyennes entre -0,0045 et -0,006 °C-1 (Figure 8). A partir de ces observations, on peut estimer relativement bien les courbes de 5 viscosité en fonction de la température en ne connaissant que la viscosité à une seule température et celle du solvant ou du mélange de solvants (il peut même être suffisant de ne connaître que la viscosité du solvant majoritaire du mélange de solvants) à toutes les températures souhaitées, c'est-à-dire généralement dans la plage de températures de fonctionnement de l'imprimante à jet d'encre, par exemple de 0°C à 50°C. 10 En d'autres termes, selon l'invention la courbe de viscosité d'une encre, par exemple 0 à 50 °C peut être déterminée par seulement 3 paramètres et éventuellement 4 paramètres, au lieu d'une courbe complète, à savoir : la viscosité de l'encre à 20°C ; les paramètres de viscosité du solvant : Ln(K) et -E/R. 15 Si une plus grande précision est souhaitée alors on utilise un quatrième paramètre : le facteur de correction de pente k. Dans un mode de réalisation simplifié où la viscosité de l'encre peut être approximée à ± 20 % près, seulement 3 facteurs, paramètres, sont nécessaires et suffisants. Pour une 20 précision supérieure à savoir de ± 10 % ou mieux ± 5 %, un 4e facteur, à savoir le facteur de correction k, est nécessaire. Le calcul de la viscosité d'une encre à une température T peut être exprimé en termes génériques comme suit : Soient 25 neT la viscosité de l'encre à la température T ; neTref la viscosité de l'encre à la température de référence Tref (par exemple 20°C) ; lisT la viscosité du solvant à la température T; nsTref la viscosité du solvant à la température de référence Tref (par exemple 20°C) ; 30 nreT la viscosité relative de l'encre à la température T : 3025454 15 rire Et de même n reTref la viscosité restreinte, relative de l'encre à la température de référence Tref (par exemple 20°C) 5 Le rapport n eT / neTref est une fonction de la température f(T) On a montré que : Tire = 1 - k x (T - Tref rirerref Le rapport 10 lira/_ 11 el xr I sTre = f (T)xl 1 sTref/ nreTref I 1 sT 11 eTref 11 sT D'où : En première approximation avec 1 15 Et en ajoutant la correction sur = 1 - k x (T - Tref) rirerref 17 eT = n eTref x (1- k x T - Trefj Tire 20 3025454 16 Avec ri' = K.e-El" 17sTref K.e-E I RTref 5 On peut donc calculer la courbe de viscosité d'une encre à une température T à partir seulement de : 1. la viscosité de l'encre à une seule température (Tref). 2. le rapport de la viscosité du solvant à la même température T, à la viscosité du solvant à la température de référence Tref. 10 Ce calcul est réalisé avec une approximation d'environ ± 20%. Pour une meilleure approximation, on peut ajouter alors le facteur de correction k. EXEMPLES. 15 Dans les exemples qui suivent, on applique le procédé selon l'invention au calcul de la viscosité de diverses encres pour imprimantes à jet d'encre. Pour calculer la viscosité d'une encre à une température donnée T, le procédé est simple: 20 1. Multiplier la viscosité de l'encre à la température de référence (20 °C par exemple), par le rapport de la viscosité du solvant à la même température T sur la viscosité du solvant à la température de référence (20°C). 2. Corriger éventuellement le résultat en le multipliant par (1-k) x (T-Tref), où k est un facteur de correction tel que 0,0047. 25 La valeur du facteur de correction k, par exemple k= 0,0047 est obtenue comme exposé plus haut, en faisant la moyenne des valeurs des facteurs de corrections ki à appliquer à la viscosité calculée à une température donnée pour obtenir la viscosité réelle 3025454 17 effectivement mesurée à cette température, sur un ensemble d'encre donné représentatif des encres. Dans les exemples qui suivent, on applique le procédé de calcul selon l'invention exposé plus haut à diverses encres en prenant un facteur de correction k (facteur de 5 correction moyen) de 0,0047. 0,0047 est une valeur moyenne du facteur de correction pour toutes les encres testées. Exemple 1. Dans cet exemple, on applique le procédé de calcul selon l'invention, exposé plus 10 haut, à une encre « faible pente » dénommée 5137, dont le solvant est de la MEK. La Figure 9 donne la viscosité (en cPs) expérimentale mesurée (points -) et la viscosité calculée selon l'invention (points A) en fonction de la température (°C) pour cette encre. 15 Exemple 2. Dans cet exemple, on applique le procédé de calcul selon l'invention, exposé plus haut, à une encre « forte pente » dénommée 5538, dont le solvant est de la MEK. La Figure 10 donne la viscosité (en cPs) expérimentale mesurée (points -) et la viscosité calculée selon l'invention (points A) en fonction de la température (°C) pour cette 20 encre. Exemple 3. Dans cet exemple, on applique le procédé de calcul selon l'invention, exposé plus haut, à une encre dénommée 7703, dont le solvant est de l'eau. 25 La Figure 11 donne la viscosité (en cPs) expérimentale mesurée (points -) et la viscosité calculée selon l'invention (points A) en fonction de la température (°C) pour cette encre. 3025454 18 Exemple 4. Dans cet exemple, on applique le procédé de calcul selon l'invention, exposé plus haut, à une encre dénommée 7540, dont le solvant est de l'alcool. 5 La Figure 12 donne la viscosité (en cPs) expérimentale mesurée (points -) et la viscosité calculée selon l'invention (points A) en fonction de la température (°C) pour cette encre. Exemple 5. 10 Dans cet exemple, on applique le procédé de calcul selon l'invention, exposé plus haut, à une encre dénommée FT248, dont le solvant est de l'alcool. La Figure 13 donne la viscosité (en cPs) expérimentale mesurée (points -) et la viscosité calculée selon l'invention (points A) en fonction de la température (°C) pour cette encre. 15 Exemple 6. Dans cet exemple, on applique le procédé de calcul selon l'invention, exposé plus haut, à une encre dénommée 5139, dont le solvant est le mélange MEK/acétate de méthoxypropanol cité plus haut. 20 La Figure 15 donne la viscosité (en cPs) expérimentale, mesurée, (points -, courbe en trait plein fin), la viscosité calculée selon l'invention (courbe en trait plein épais), et la viscosité calculée selon l'invention et corrigée en outre en appliquant un facteur de correction (courbe en traits pointillés) en fonction de la température (en °C) pour cette encre. 25 Exemple 7. Dans cet exemple, on applique le procédé de calcul selon l'invention, exposé plus haut, à une encre dénommée 5311, dont le solvant est le mélange alcool/propanediol 1-2 cité plus haut. 3025454 19 La Figure 16 donne la viscosité (en cPs) expérimentale, mesurée, (points -, courbe en trait plein fin), la viscosité calculée selon l'invention (courbe en trait plein épais), et la viscosité calculée selon l'invention et corrigée en outre en appliquant un facteur de correction (courbe en traits pointillés) en fonction de la température (en °C) pour cette 5 encre. Exemple 8. Dans cet exemple, on applique le procédé de calcul selon l'invention, exposé plus haut, à une encre dénommée FT128, dont le solvant est le mélange alcool/eau cité plus 10 haut. La Figure 17 donne la viscosité (en cPs) expérimentale, mesurée, (points -, courbe en trait plein fin), la viscosité calculée selon l'invention (courbe en trait plein épais), et la viscosité calculée selon l'invention et corrigée en outre en appliquant un facteur de correction (courbe en traits pointillés) en fonction de la température (en °C) pour cette 15 encre. Les exemples 1 à 8 fournis ci-dessus montrent que le procédé selon l'invention donne d'excellents résultats puisque que l'on constate que les courbes de viscosité expérimentales, mesurées, et les courbes de viscosité calculées conformément à 20 l'invention, et a fortiori les courbes de viscosité calculées et en outre corrigées conformément à l'invention sont quasiment confondues ou très proches. Ces exemples montrent en outre que d'excellents résultats sont obtenus avec le procédé selon l'invention quel que soit le solvant de l'encre qu'il s'agisse d'eau, de MEK ou d'alcool ou des mélanges de solvants, et quels que soient l'encre et les ingrédients de celle- 25 ci autres que le solvant. 30 REVENDICATIONS1. Procédé de gestion de la qualité d'une encre d'une imprimante à jet d'encre en fonction de la température faisant appel à la gestion de la viscosité de l'encre en fonction de la température, ladite encre comprenant un solvant ou un mélange de solvants et ledit solvant ou mélange de solvants représentant au moins 50% en masse de la masse totale de l'encre, dans lequel la viscosité de l'encre à une température T est calculée à partir des paramètres suivants : la viscosité de l'encre à une seule température de référence Tref ; les paramètres K ou Ln(K), et -E/R de l'équation (1) donnant la viscosité du solvant ou du mélange de solvants: Ln (viscosité du solvant) = Ln(K)-E/RT (1) où E est l'énergie d'activation d'Arrhenius donnée en J/mol et R est la constante des gaz parfaits. 2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel la viscosité calculée de l'encre est en outre corrigée en utilisant un quatrième paramètre dit facteur de correction k. 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, dans lequel l'encre comprend un solvant ou un mélange de solvants, une ou plusieurs matière(s) colorante(s), éventuellement un ou plusieurs liant(s), et éventuellement un ou plusieurs additif(s). 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'encre comprend de 40% à 99%, de préférence de 50% à 95%, de préférence encore de 60% à 90% en masse du solvant ou du mélange de solvants par rapport à la masse totale de l'encre. 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la viscosité de l'encre à la température de référence est obtenue par une mesure réalisée en laboratoire. 3025454 21 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la température de référence Tref est de 20°C. 5 7. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'équation donnant la viscosité du solvant ou du mélange de solvants: Ln (viscosité du solvant) = Ln(K)-E/RT (1) est déterminée en mesurant la viscosité du solvant ou du mélange de solvants à plusieurs températures situées dans la plage de températures de fonctionnement de l'imprimante, par exemple de 0°C à 50°C, ou 10 tirée de la littérature. 8. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la viscosité de l'encre à la température T est calculée en multipliant la viscosité de l'encre à la température de référence par le rapport de la viscosité du solvant à la température T sur 15 la viscosité du solvant ou du mélange de solvants à la température de référence. 9. Procédé selon la revendication 8, dans lequel la viscosité de l'encre à la température T est calculée en multipliant la viscosité de l'encre à la température de référence Tref par le rapport de la viscosité du solvant à la température T sur la viscosité 20 du solvant ou du mélange de solvants à la température de référence et en outre par (1- k)(T-Tref) où k est le facteur de correction. 10. Procédé selon l'une quelconque des revendications 2 à 9, dans lequel le facteur de correction k a une valeur comprise entre 0 et 0,02, de préférence entre 5.10-3 et 10-2, 25 par exemple 0,0047. 11. Procédé selon l'une quelconque des revendications 2 à 10, dans lequel le facteur de correction k est déterminé de la manière suivante : 3025454 22 on mesure la viscosité de chacune des encres d'un ensemble d'encres utilisées dans une imprimante, à au moins deux températures, dont la température de référence Tref, choisies dans la plage de températures de fonctionnement de l'imprimante ; on calcule la viscosité de chacune des encres de l'ensemble d'encres utilisées 5 dans l'imprimante, auxdites au moins deux températures, choisies dans la plage de températures de fonctionnement de l'imprimante ; pour chaque encre et chaque température à laquelle la viscosité a été mesurée et calculée un facteur de correction ki est déterminé, ce facteur de correction ki étant tel que lorsque l'on multiplie la viscosité de l'encre calculée par (1-ki) on obtient la viscosité 10 mesurée ; on fait la moyenne de tous les facteurs ki déterminés pour toutes les températures et toutes les encres de l'ensemble d'encre, moyennant quoi on obtient le facteur k. 15 12. Procédé selon l'une quelconque des revendications 2 à 11, dans lequel le facteur de correction k est mémorisé dans la mémoire machine de l'imprimante. 13. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la viscosité de chacune des encres utilisées dans l'imprimante à la température de référence 20 Tref et les paramètres K ou Ln(K), et -E/R de l'équation donnant la viscosité du solvant ou du mélange de solvants de chacune desdites encres sont mémorisés dans la mémoire machine de l'imprimante, et la courbe de variation de la viscosité de l'encre dans la plage de fonctionnement de l'imprimante est établie. 25 14. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel durant le fonctionnement de l'imprimante, on mesure la viscosité et la température T de l'encre, on compare la viscosité de l'encre mesurée à la température T avec la viscosité de l'encre calculée à la même température T, et : - Si la viscosité de l'encre mesurée est supérieure à la viscosité de l'encre calculée, on commande alors une addition de solvant ou de mélange de solvants dans 3025454 23 l'encre pour que la viscosité de l'encre mesurée soit égale à la viscosité de l'encre calculée ; ou bien Si la viscosité de l'encre mesurée est inférieure à la viscosité de l'encre calculée, alors on attend le temps nécessaire pour que le solvant ou le mélange de solvants s'évapore 5 et que la viscosité de l'encre mesurée soit égale à la viscosité de l'encre calculée.