FR 3088241 A1 20200515 FR 1860513 A 20181114 PROCEDE ET DISPOSITIF DE FORMATION DE GOUTTES À L'AIDE D'UNE ENCRE DE VISCOSITE MINIMALE DESCRIPTION DOMAINE TECHNIQUE ET ART ANTERIEUR L'invention concerne le domaine des têtes d'impression pour imprimantes à jet d'encre industrielles, par exemple les têtes d'impression multi-jets d'une imprimante à jets continus. Avec certaines de ces têtes d'impression, par exemple celle décrite dans FR 2851495, on cherche à former, à partir d'un jet, une goutte « unique » ou individuelle, non accompagnée ou non voisine d'autres gouttes dans un jet continu. Selon ce document la fonction de transfert du système de stimulation est de préférence exempte de pics de résonance dans la bande passante du jet. Un autre problème est de générer des gouttes avec une coupure, par rapport au jet dont elle est issue, qui soit nette, en particulier sans entrainer la génération de goutte parasite. Un autre problème apparaît lorsque l'on souhaite, avec une cavité unique (qui définit le réservoir principal d'encre et qui permet d'apporter l'encre avec un débit suffisant et sous pression contrôlée), alimenter plusieurs jets d'une même tête d'impression. Cette cavité distribue l'encre à n chambres de stimulation (n > 1) dont la fonction est de stimuler les jets pour former les gouttes. On constate, en effet, que l'activation des moyens de stimulation génère souvent une multitude de signaux parasites, sous forme de « rebonds » qui viennent créer une coupure entraînant la génération de gouttes parasites et/ou la génération de bruit dans une ou des cavités voisines ou dans au moins une portion voisine d'une cavité unique alimentant plusieurs jets. 2 5 Il se pose donc le problème de trouver un autre procédé et un autre dispositif de formation de gouttes qui permette de résoudre un ou plusieurs de ces problèmes. EXPOSE DE L'INVENTION L'invention a d'abord pour objet un procédé de génération de gouttes pour 10 une tête d'impression d'une imprimante à jets continus, de type binaire, cette tête d'impression comportant : - un générateur de gouttes, comportant une pluralité de chambres de stimulation, chaque chambre étant associée à des moyens d'activation et ayant un facteur de qualité Q et une buse de sortie de rayon R pour générer un jet, 15 - des moyens formant une ou plusieurs électrodes, pour séparer des gouttes ou des tronçons d'un ou plusieurs jets, destiné(e)s à l'impression, des gouttes ou tronçons qui ne servent pas à l'impression, ces moyens ayant, le long d'une trajectoire non déviée des gouttes dans la cavité, une longueur h ; ledit procédé comportant : 20 - l'application d'au moins 2 impulsions d'activation successives (lb 12) pour activer les moyens d'activation d'au moins un générateur de gouttes, pour former au moins une goutte en amont des moyens formant une ou plusieurs électrodes. L'application desdites impulsions conduit à la formation de la goutte souhaitée, mais également à la formation de gouttes secondaires, par stimulation parasite, 25 en aval des moyens formant électrode(s). Il y a formation de gouttes secondaires, par stimulation, dite parasite, induite par des rebonds de la vitesse moyenne d'éjection des jets, résultant de l'application de chaque impulsion, ou par diaphonie entre les jets voisins, en aval de ces mêmes moyens formant une ou plusieurs électrodes. 3 5 Un tel procédé permet, malgré la formation des gouttes secondaires, une mise en oeuvre qui ne perturbe pas les gouttes formée(s) en amont des moyens formant une ou plusieurs électrodes, et qui ne perturbe pas l'impression. Par exemple, l'encre utilisée satisfait à la relation (1) : pro- r3 - -^/) (Q h 1T 2 172 I u 10 dans laquelle : - p est la viscosité de l'encre ; - Vj est la vitesse d'écoulement du jet ; r est le rayon de jet en sortie de buse ; p et a sont, respectivement, la masse volumique et la tension 15 superficielle de l'encre. Satisfaire à la relation (1) ci-dessus est un moyen de résoudre le problème de l'influence des gouttes parasites formées par des rebonds liés aux impulsions de formation des gouttes. Selon un autre exemple, lequel l'encre utilisée satisfait à la relation (2) : ( ^ p> r u 3 2 \1 V12 r3/ I 20 où : - Vj est la vitesse d'écoulement du jet ; r est le rayon de jet en sortie de buse ; p et a sont, respectivement, la masse volumique et la tension superficielle de l'encre ; 25 - T et le taux de diaphonie entre deux chambres de stimulation voisines ; 4 1 5 - y est le taux de croissance, donnée par : y = 2(V+3oh)' , où Oh est le nombre d'Ohnesorgue : Oh = k p. étant la viscosité de l'encre. Satisfaire à la relation (2) ci-dessus est un moyen de résoudre le problème de l'influence des gouttes parasites formées par diaphonie entre des chambres de stimulation voisines. 10 Selon une mise en oeuvre particulière, on ajuste la viscosité de l'encre et/ou la vitesse Vj de formation des jets. Selon un exemple de réalisation, le facteur de qualité de chaque chambre est supérieur à 1 ou à 2. Des impulsions successives appliquées pour activer les moyens d'activation 15 d'au moins un générateur de gouttes peuvent être par exemple séparées d'une durée comprise entre 10 ps et 30 lis. Selon un autre aspect, l'invention a pour objet l'imprimante à jets continus comportant une tête d'impression comportant elle-même : 20 - un générateur de gouttes, comportant une pluralité de chambres de stimulation, chaque chambre étant associée à des moyens d'activation et ayant un facteur de qualité Q et une buse de sortie de rayon R pour générer un jet, - des moyens formant une ou plusieurs électrodes, pour séparer des gouttes ou des tronçons d'un ou plusieurs jets, destiné(e)s à l'impression, des gouttes ou 25 tronçons qui ne servent pas à l'impression, ces moyens ayant, le long d'une trajectoire non déviée des gouttes dans la cavité, une longueur h, - un circuit d'alimentation en encre de la pluralité de chambres de stimulation, - une fente permettant la sortie des gouttes ou tronçons d'encre destinées à l'impression, 5 5 - des moyens de contrôle programmés pour mettre en oeuvre un procédé selon l'invention. Une imprimante de l'invention peut comporter en outre des moyens pour ajuster ou faire varier la viscosité de l'encre ou la vitesse Vj de formation des jets. Le facteur de qualité de chaque chambre de stimulation est par exemple 10 supérieur à 1 ou à 2. Les moyens d'activation sont de préférence aptes à appliquer à chaque chambre de stimulation des signaux de stimulation séparés par une durée comprise entre 10 ps et 30 ps. BREVE DESCRIPTION DES DESSINS 15 Des exemples de réalisation de l'invention seront maintenant décrits en référence aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 représente une vue cavalière schématique d'une tête d'impression faisant principalement apparaître les composants de la tête d'impression situés en aval des buses, 20 - la figure 2 représente une vue schématique d'une autre cavité d'une tête d'impression à laquelle l'invention peut être appliquée ; - les figures 3A et 3B représente en coupe des générateurs de gouttes, auxquels l'invention peut être appliquée ; - la figure 4 représente un exemple d'une fonction de transfert d'une 25 cavité, avec son pic de résonance, - les figures 5A-5C représentent divers schémas temporels et fréquentiels, qui permettent d'expliquer la mise en oeuvre d'un procédé selon l'invention ; - la figure 6 représente l'évolution du taux de croissance en fonction du nombre d'onde, pour plusieurs viscosités de l'encre ; 6 5 - la figure 7 représente une vue schématique de 2 chambres de stimulation voisines, l'une d'entre elles étant activée pour former des gouttes, pour illustrer le problème de la diaphonie entre ces chambres; - les figures 8A et 8B illustrent des problèmes de perturbations sur des jets ; 10 - la figure 9 représente l'évolution, en fonction de la viscosité, de la différence entre la longueur de la brisure (Lb, LbR1) générée par un effet parasite (rebond ou diaphonie) et la longueur de brisure (La, LbP) permettant de générer une goutte de manière contrôlée ; - la figure 10 représente les blocs principaux d'une imprimante à jet 15 d'encre pouvant mettre en oeuvre l'invention. Dans les figures des éléments techniques similaires ou identiques sont désignés par les mêmes numéros de référence. DESCRIPTION DETAILLEE DE MODES DE REALISATION Une structure de tête d'impression à laquelle l'invention peut être 20 appliquée est expliquée ci-dessous, en lien avec la figure 1. Cette tête comprend un générateur de goutte 1. Ce générateur comporte une plaque à buses 2 sur laquelle sont alignées, selon un axe X (contenu dans le plan de la figure), un nombre entier n (n>1) de buses 4,,, dont une première 41 et une dernière buse 4n. Par exemple 1 1) buses, alignées suivant un axe X (perpendiculaire au plan de la figure 2). La représentation de chaque coupe garde la même forme sur la distance allant, selon la direction X (perpendiculaire au plan de la figure 2), de la première buse 41 à la dernière buse 4n 20 Dans cette tête d'impression, un générateur 1 de gouttes peut être équipé d'une électrode 15 de blindage. En fonctionnement cette électrode peut être portée au même potentiel que l'encre. Des gouttes, qui se brisent en face de cette électrode ne sont pas électriquement chargées, elles sont donc neutres. La tête d'impression est également munie d'un ensemble 6 de deux 25 électrodes 14a, 14b, disposées le long du trajet d'un jet 40 produit par le générateur 1. Les 2 électrodes sont de préférence sensiblement à la même distance de la trajectoire hydraulique définie par l'axe d'un jet non dévié sortant de la buse 4; la zone d'influence des électrodes 14a, 14b s'étend vers le jet 40, sur une courte distance. Pendant une impression, une telle tête fonctionne de la manière suivante. 30 Les 2 électrodes 14a, 14b permettent de générer un champ électrique E variable auquel est soumis le jet 40; pour ce faire, elles sont alors alimentées par des potentiels variables. 9 5 En particulier, selon une réalisation, les électrodes peuvent être alimentées de sorte que la moyenne temporelle du champ électrique E est nulle, ou quasi nulle ou faible (chaque électrode peut être alimentée par un signal haute tension variable, d'amplitude donnée Vo, de fréquence F et de forme identique mais présentant un déphasage de180° entre elles). Ainsi le jet 40 est neutre électriquement dans la zone d'influence des électrodes 10 14a, 14b; cependant, les charges positives et négatives distribuées dans le jet 40 par les électrodes sont séparées (un dipôle électrique est donc induit dans le jet) de sorte qu'une déflexion peut être assurée (plus exactement : sous l'action des forces créées par les deux électrodes 14a, 14b le jet 40 est dévié de sa trajectoire hydraulique et tend à se rapprocher des électrodes 14a, 14b). Ainsi, à tout instant, la quantité de charge de signe positif induite 15 sur le jet 40 par l'électrode alimentée par un signal négatif est quasi égale à la quantité de charge de signe négatif induite sur le jet 40 par l'électrode alimentée par un signal positif (le jet reste de charge moyenne nulle). Il n'y a donc pas ou peu de circulation de charges électriques sur de grandes distances dans le jet 40, en particulier entre la buse 4 et la zone d'influence électrique des électrodes. 20 Dans une mise en oeuvre privilégiée, les 2 électrodes ont même géométrie (elles peuvent être de dimension identique selon l'axe Z, séparées par un isolant électrique), et, lors d'une impression, les signaux électriques pour chaque électrode sont d'amplitude, de fréquence et de forme identiques mais déphasés (en opposition de phase pour le couple d'électrodes). 25 Le dispositif de la figure 2 permet donc d'obtenir une déflexion d'un jet continu 40 par l'intermédiaire de charges localisées, tout en ne chargeant pas l'ensemble du jet. Ce dernier reste neutre dans la zone d'influence des électrodes 14a, 14b tout en séparant les charges positives des charges négatives. Toute autre combinaison d'électrodes (taille, potentiel, répartition, nombre) permettant de remplir ces deux conditions satisfait à ce 30 principe. Un exemple est illustré en figure 2B de FR 2906755 (non reproduite ici), dans laquelle l'ensemble d'électrodes comprend une alternance d'électrodes portées au même 10 5 potentiel avec des électrodes portées au potentiel inverse ; les électrodes sont séparées par des isolants, de préférence de dimensions et nature identiques entre eux. En variante, toutes les autres structures d'électrodes présentées dans le document FR 2906755 peuvent être mises en oeuvre, de même que les aspects concernant la réalisation des différentes solutions. En particulier la longueur des tronçons de jet dits 10 défléchis et ne servant pas à imprimer est de préférence supérieure ou égale à la hauteur totale h du réseau d'électrodes 14a - 14b (mesurée suivant l'axe Z, voir figure 2 ; h peut être de l'ordre de quelques millimètres, par exemple comprise entre 2 et 10 mm, par exemple encore 4 mm). 15 Un exemple d'une cavité d'un générateur de gouttes pouvant être mise en oeuvre dans le cadre de la présente l'invention, par exemple dans les structures expliquées ci-dessus en lien avec les figures 1 et 2, est illustrée en coupe en figure 3A; Z est la direction des jets 40 et Y une direction perpendiculaire à Z située dans un plan perpendiculaire au plan contenant les axes des buses 4. 20 Le chemin hydraulique à l'intérieur du corps 33 du générateur, comporte de l'amont vers l'aval : - un réservoir 27 ; celui-ci est destiné à contenir de l'encre 26, laquelle est pressurisée lorsque le dispositif est en fonctionnement ; ce réservoir 27 peut être mis en communication (cf flèches 37) avec un circuit d'amenée d'encre non représenté et avec un 25 passage étroit 28 (restriction); - un premier tube de liaison 30, qui met en communication la restriction 28 avec la chambre de stimulation 38, elle-même en communication avec la buse 4 de formation du jet 40 par un second tube (ou colonne) de liaison 31; en fonctionnement, la pression de l'encre fournie à la chambre 38 est par exemple comprise entre 1 bar et 12 bar 30 pour une viscosité par exemple comprise entre 3 et 20 cps ou même 30 cps ; - la buse 4, percée dans une plaque à buse 2 qui peut comporter plusieurs buses alignées selon la direction Y perpendiculaire au plan XZ. 11 5 La colonne 31 permet d'assurer une directivité précise du jet, ce qui contribue à un bon fonctionnement dans un dispositif multi-jets. Une partie de paroi de la chambre 38 est formée par une membrane 34 dont l'épaisseur, suivant l'axe Z, est très inférieure à ses dimensions dans le plan X, Y. Sur la face externe de la membrane 34, extérieure à la chambre 38, est collé un actionneur qui peut 10 être un élément (typiquement : une céramique) piézo-électrique 35, lequel peut être relié à des moyens (non représentés sur la figure) d'alimentation en tension (par exemple un générateur de tension) fournissant des tensions d'activation de l'élément 35 de l'ordre de quelques dizaines de volts, par exemple comprises entre 5 V et 50 V. Lorsqu'un signal électrique est appliqué à l'élément piézo-électrique 35, le 15 couple membrane 34/ élément piézo-électrique 35 forme un élément vibrant 41 qui se déforme en flexion, ayant pour effet de produire une modulation du volume et de la pression dans la chambre 38 ; il en résulte une modulation de la vitesse moyenne d'éjection de l'encre 26 au niveau de la buse 4. fr désigne la fréquence de résonance de la cavité mécanique 10 et de sa structure fluidique (incluant le couplage avec l'actionneur 35) ; f, est par exemple 20 comprise entre 50 kHz et 300 kHz. L'invention peut également être appliquée à une structure de cavité 10' plus simple, telle que représentée en figure 3B, dans laquelle la chambre de stimulation 38 est directement communication avec la ou les buse(s) 4. Des références numériques identiques à celles de la figure 2A y désignent des mêmes éléments. 25 Dans le cadre de la présente invention, le facteur de qualité 0. de la cavité est de préférence supérieur à 1 ou à 2, ou même de l'ordre de 10; un bon facteur de qualité permet de minimiser la tension d'alimentation de l'élément 35 en prenant avantage du faible taux de perte. Le facteur de qualité Q peut être mesuré à partir de la fonction de transfert, 30 ou courbe d'admittance (un exemple d'une telle courbe est donné en figure 4) en fonction de la fréquence f; l'admittance est l'inverse de l'impédance, égale à elle-même au rapport 11V, avec I = courant (délivré par les moyens d'alimentation en tension) et V = tension appliquée 12 5 aux moyens 35, laquelle est sensiblement constante. Cette courbe peut être obtenue avec un dispositif appelé transféromètre. La largeur à mi- hauteur du pic de fréquence (autour de la fréquence de résonance f,-) mesure le facteur de qualité Q. Les figures SA - 5C représentent un exemple d'impulsions qui peuvent être mises en oeuvre pour générer une goutte unique dans le cadre de la présente invention et 10 par exemple à l'aide d'une cavité telle que celle de la figure 2A ou 2B et d'une tête d'impression selon la figure 1 ou 2. Selon ce procédé, on applique des impulsions 11, I2,...aux moyens 35, de préférence en forme de créneaux (figure 5A), les impulsions étant par exemple séparées d'une durée At comprise entre 10 ps et 30 lis. On peut avoir des impulsions ayant une forme 15 de créneau, comme en figure 5A, mais, en variante, chaque impulsion peut avoir une forme différente ou plus complexe, par exemple en forme de trapèze, ou de triangle, ou d'arche de sinusoïde, mais ces autres formes sont moins énergétiques que les créneaux de la figure SA. Chaque goutte est formée par 2 brisures successives du jet, chaque brisure correspond à l'une des 2 impulsions de la figure 5A, lesquelles sont donc appliquées lorsque la formation 20 d'une goutte est souhaitée (en fait le pilotage des impulsions est effectué par le contrôleur de l'imprimante, en vue de la production des gouttes souhaitées). En particulier, on peut régler la durée At qui sépare 2 impulsions 11, 12, de sorte que les gouttes soient formées au-dessus de l'électrode (ou des moyens formant électrode) 6 (figure 1) ou des électrodes 14a - 14b 25 (figure 2). Le point dit de brisure est situé, par rapport à la plaque à buses 2, à une distance qui est par exemple d'environ 1 mm (ou plus généralement comprise entre 0,5 mm et 3 mm). Cette distance peut varier, en fonction de paramètres tels que le diamètre 30 du jet, la vitesse du jet, la viscosité de l'encre, et l'efficacité de stimulation (cette dernière étant mesurée par l'intensité de l'impulsion appliquée aux moyens 35, 41, cette intensité étant par exemple de l'ordre de 20 V, ou plus généralement comprise entre 10 V et 50 V); du 13 5 point de vue fréquentiel, chaque impulsion a la forme illustrée en figure 5B : elle présente une succession d'arches positives de sinusoïde (fonction sinus cardinal (sin x)/x), comportant une succession de pics dont l'intensité maximum est décroissante. Pour chacune des impulsions de la figure 5A, la modulation de la vitesse moyenne d'éjection du jet en fonction du temps t va avoir l'aspect représenté en figure 5C, 10 sur laquelle on voit un pic principal P (ou modulation principale de la vitesse moyenne d'éjection) suivi de rebonds (pics secondaires) R1, R2, qui correspondent à des modulations secondaires de la vitesse moyenne d'éjection et qui peuvent être plus ou moins amortis par rapport au pic P (ces pics secondaires reflètent l'amortissement de l'élément 35, en combinaison avec la chambre de stimulation 38, suite à chaque impulsion appliquée). Cet 15 amortissement peut être très prononcé, comme illustré en traits pleins sur la figure 5C, ou moins prononcé, avec des pics secondaires Fel, R'2 plus importants par rapport au pic principal P' comme représenté en traits interrompus sur cette même figure. Comme expliqué ci-dessus, on forme des gouttes, ou gouttes individuelles, 20 par exemple dans le cadre de têtes d'impression du type décrit ci-dessus en lien avec les figures 1 et 2, en réglant la durée At qui sépare 2 impulsions I1, 12. Ces gouttes sont formées au-dessus de l'ensemble d'électrode(s) 6 ou 14a - 14b (ou avant d'arriver, le long de l'axe Z, en face de cet ensemble), en choisissant les instants d'application des impulsions 11, 12. Chacune des gouttes, non chargées, a une taille inférieure à la hauteur totale h (Le volume de 25 la goutte est calculé comme suit : section du jet x vitesse de jet x temps At : ce produit déterminant le volume du cylindre de jet qui se déforme en sphère i.e. la goutte imprimée) de l'ensemble d'électrode(s) 6 ou 14a-14b et ne sera donc pas déviée par l'action de cet ensemble lorsqu'elle sera en face de celui-ci. Par contre, si une goutte est formée devant cet ensemble d'électrode(s), 30 elle emporte une charge et est déviée ; en effet la charge de la goutte en question n'est pas maitrisée car le potentiel sur les électrodes est variable en fonction du temps ; la déviation de la goutte conduit alors généralement à polluer la tête d'impression car elle est en position 14 5 intermédiaire entre la trajectoire dirigée vers gouttière (cas où elle serait proprement récupérée) et la trajectoire d'impression (cas où elle serait proprement imprimée), alors que l'on souhaite, au contraire, qu'elle soit imprimée, donc dirigée vers le support d'impression sans déviation. Ce mécanisme de formation des gouttes peut être perturbé par des effets 10 parasites, qui proviennent soit de l'existence des rebonds Rb R'1 (figure 5C), soit de couplages entre des générateurs de gouttes voisins. L'existence des rebonds R1, RI (figure 5C) peut perturber la formation des gouttes de la manière suivante. Les rebonds d'ordre 2 tels que R2 et R'2 ne perturbent pas le 15 système de manière significative. Comme indiqué ci-dessus, une goutte est formée par l'application successive de deux impulsions 11, 12. La modulation de vitesse associée à chacune de ces impulsions comporte un pic principal P1, P2 et un Zef pic secondaire (ou rebond) R11, R21 (P1 et R11 étant le pic principal et le pic secondaire (ou rebond) associés à l'impulsion 11, P2 et 20 R21 étant le pic principal et le pic secondaire associés à l'impulsion 12). Le premier pic secondaire R11 a un effet, mais sur la goutte en cours de formation, et cet effet n'aura pas de conséquence. Le second pic secondaire R21, par contre, va fortement perturber le système (à savoir le jet continu en amont de la goutte en formation) en ce sens qu'il va 25 conduire à la formation d'une goutte secondaire qui, si cette formation a lieu devant l'ensemble d'électrode 6, 14a, 14b, va être chargée et déviée de manière non maîtrisée. On cherche donc à ce que la formation de cette goutte secondaire ait lieu en aval de cet ensemble d'électrodes. La figure 6 le représente l'évolution du taux de croissance y en fonction du 30 nombre d'onde k défini par la relation : k = 27r r F / V,. Dans cette relation r représente le rayon de la buse, tandis que V, est la vitesse du jet; IQ est un nombre sans dimension (ou nombre d'onde à la limite de l'instabilité 15 5 capillaire, selon la théorie de Rayleigh) qui tient compte notamment de caractéristiques de l'encre et du diamètre de la buse. Les trois courbes de la figure 6 représentent : courbe I : le cas d'un fluide parfait, sans viscosité ; courbe II : le cas d'un fluide visqueux, de viscosité 111; 10 courbe III : le cas d'un fluide visqueux, de viscosité i.b> kit ; On constate, sur ces courbes, que plus le fluide est visqueux, plus le taux de croissance est faible donc plus la perturbation appliquée sur le jet croît lentement Pour chaque viscosité, le jet a le taux de croissance qui correspond au maximum de la courbe. 15 Mais, par ailleurs, le taux de croissance a un effet d'amplification qui est exponentiel avec le temps au cours de la formation de la goutte. Par conséquent, les perturbations telles que les rebonds R1, R'1, R21 vont être amplifiées, même si cette amplification a lieu de manière plus ou moins importante en fonction de la viscosité. Cet effet d'amplification s'applique également à l'autre effet parasite qui va 20 être décrit ci-dessous, à savoir le couplage entre générateurs de gouttes voisins. Cet effet de couplage entre générateurs de gouttes voisins va être décrit en lien avec la figure 7. On considère 2 chambres de stimulation 38a, 38b voisines, par exemple faisant toutes deux parties d'une tête d'impression telle que celle de la figure 1 ou de la 25 figure 2, et qui communiquent par l'intermédiaire d'un même réservoir ou canal d'alimentation. Chacune est munie de son activateur 35a, 35b. Lorsque l'activateur 35a est activé en vue de générer un jet 40a et des gouttes (selon le mécanisme expliqué ci-dessus, avec une distance de brisure La), alors que 30 l'activateur voisin 35b n'est pas activé (le jet correspondant étant continu, non brisé, et dévié comme illustré en figure 2), une perturbation va se propager de la première chambre 38a à la 16 5 deuxième chambre 38b et conduire néanmoins à une brisure du jet voisin 40b à une distance Lb de la buse qui a produit ce jet 40b. Si cette distance Lb se situe sous l'ensemble d'électrodes 6, 14a-14b, alors cette brisure n'aura pas de conséquences sur l'ensemble du système. Par contre, si cette brisure se produit devant cet ensemble d'électrodes, alors une goutte peut être générée, 10 chargée et venir perturber l'écoulement des jets voisins et l'impression. Les figures 8A et 8B illustrent ces problèmes. La position des moyens 6 est représentée en figure 8A (en fait, l'ensemble des moyens 6 de déflexion comporte ici 4 pistes portées alternativement à un potentiel « + » ou « -« ). Ces figures représentent des jets parallèles, dans une configuration dans laquelle un même réservoir alimente un jet sur deux. 15 Un jet 40a est produit, les jets « voisins », au sens des phénomènes de couplage entre générateurs de gouttes voisins, sont les jets 40b2d et 40b2g. L'application de deux impulsions 11,12 conduit, dans la partie supérieure du jet, à 2 brisures 40011, 40012, donc à la formation d'un tronçon qui va évoluer vers la formation d'une goutte. 20 Les références 400a, 401a, 402a, 403a désignent des gouttes déjà formées du jet 40a. Les références 410a, 411a désignent des portions du jet 40a qui vont être dirigés vers la gouttière de récupération. Dans la portion 411a on voit des perturbations qui se manifestent par une ondulation. Cette perturbation résulte du rebond R1. 25 On voit, sur les jets « voisins » 40b2d et 40b2g (au sens expliqué ci-dessus): - des ondulations 400b qui vont s'amplifier et donner lieu à une brisure de chacun de ces jets ; - des gouttes 401b qui résultent de brisures par diaphonie qui ont déjà eu lieu sur chacun de ces jets. 30 Selon un aspect de la présente invention, en vue de résoudre le problème des effets parasites associés aux rebonds R1, R'1, R21 on met de préférence en oeuvre un générateur de gouttes et une encre de sorte qu'il soit satisfait à la relation (1) suivante : 17 ipro- (Q\ LbR1 - LbP y> 3 .7r) \2.IP 17101 r3/ 5 relation dans laquelle : p est la viscosité de l'encre ; Q est le facteur de qualité de la cavité ; - a est la tension superficielle de l'encre ; - p est la masse volumique de l'encre ; 10 - r est le rayon de jet en sortie de buse (r est voisin du rayon de la buse rb, en lui étant légèrement inférieur, il est par exemple de l'ordre de 95 % de rb); - V, est la vitesse du jet (Vi est par exemple comprise entre 10 et 20 m/s, par exemple : 14 m/s). LbR1 - LbP représente, dans le cas d'une impulsion du type décrit ci-dessus 15 en lien avec les figures 5A - 5C, la différence entre la longueur de brisure due à P et la longueur de brisure LbR1 imposée par le rebond R1 (ou R'1 ou R21). Comme expliqué ci-dessus, on cherche à ce que ce rebond ait un effet de brisure situé sous le niveau inférieur des moyens formant électrode(s) 6 ou de l'ensemble d'électrodes 14a-14b, la brisure associée au pic principal P (ou P' ou P1 ou P2) étant situé au 20 moins au-dessus du niveau supérieur des moyens formant électrode(s) 6 ou de l'ensemble d'électrodes 14a-14b. On cherche donc à ce que la différence entre les 2 longueurs de brisure LbR1 et LbP soit au moins égale à la hauteur h, mesurée selon l'axe Z écoulement des jets dans la cavité, des moyens formant électrode. 25 La longueur de brisure associée au pic principal P (figure 5C) peut être calculée à partie de la théorie de l'instabilité capillaire : Lb_P VWe Ln (r ) 2r 2y I_P 18 5 Dans cette formule, IP représente la perturbation principale de rayon de jet (ou variation du rayon du jet) en sortie de buse induite par l'action du créneau de tension appliqué sur le transducteur piézoélectrique (réponse de la cavité en régime impulsionnel forcé). La longueur de brisure associée au rebond R1 (ou R'1, figure 5C ou R21) 10 peut être calculée selon la même formule : Lb_R1 VWe r 2rLn 2y \I _R11 Ici, IR1 représente la perturbation secondaire de rayon de jet (ou variation du rayon du jet) en sortie de buse, qui fait suite au créneau de tension ; cette impulsion résulte du régime oscillatoire libre de la cavité qui tend à retourner à l'équilibre. La différence de ces deux expressions conduit à: LbRi - Lbp VWe (27T) 15 On rappelle également les définitions suivantes : Taux de croissance : y = ,i 2(v2+30h) Nombre d'Ohnesorgue : Oh = 12 Glu P Ces dernières formules permettent d'aboutir à la formule (1), par 20 l'application de calculs dérivés par exemple de : httplicoursdephysique.decout. 1c' On en déduit que, pour une cavité donnée (donc avec un facteur de qualité Q qui est fixé), il est possible de trouver des conditions de fonctionnement qui permettent 25 d'obtenir le résultat souhaité, à savoir la création d'une goutte secondaire, sous l'effet d'un rebond R1 (ou R'1) en aval de l'ensemble des électrodes 6, 14a-14b. Parmi les paramètres qui interviennent dans la relation (1) ci-dessus : 2r 2y Q 2 p1i/ r On rappelle que = We est le nombre de Weber. a 19 5 - la masse volumique est par exemple comprise entre 800 et 1200 kg/m3; cette masse volumique est principalement déterminée par celle du solvant qui représente environ 90 % de la composition de l'encre en poids, les solvants usuels étant l'eau et/ou des solvants organiques issues de la chimie du pétrole (MEK, Alcool, Acetate d'éthyl ...). Tous ces liquides ont une masse volumique comprise entre 900 et 1000Kg/m3 qui varie, même 10 faiblement, en fonction des additifs. De même la température a une influence, mais faible, avec des variations relatives qui sont typiquement de l'ordre de 10-3/ °C; - la tension superficielle est par exemple comprise entre 20 et 30 mN/m. On peut la faire varier en ajoutant des surfactants et/ou par la température, la tension de surface diminuant avec la température avec des variations relatives de 101 à 102 /°C selon 15 les liquides ; - la vitesse du jet est en général comprise entre 15 et 25 m/s, plus généralement encore entre 10 et 30 m/s. On peut la faire varier en agissant sur la pression d'encre fournie aux chambres de stimulation; - la viscosité est en général comprise entre 1 cps et 5 cps, plus 20 généralement entre 1 cps et 20 cps, elle peut même avoir des valeurs supérieures à 20 cps, par exemple jusqu'à 30 cps. On peut la faire varier en agissant sur la température et/ou la quantité de solvant contenue dans l'encre. Une solution à l'un des problèmes mentionnés ci-dessus est donc de travailler avec une viscosité de l'encre satisfaisant à la relation (1) ci-dessus. Par exemple, la 25 viscosité peut être comprise entre 10 cps et 20 cps ou même entre 10 cps et 30 cps. Selon un autre aspect de l'invention, on explique ci-dessous comment résoudre le problème des effets parasites découlant de la diaphonie. On considère la relation suivante : .1p1 )2 rr Lb-La- x Ln (1/T), 30 dans laquelle : 20 5 * Lb - La représente la différence entre la longueur Lb de brisure associée à un jet non activé (c'est le jet 40b sur la figure 7 ; cette brisure résulte de la diaphonie liée au couplage entre les jets) et la longueur La de brisure associée au jet activé 40a (figure 7); * T est le taux de diaphonie (T=B/A)' A et B étant les amplitudes, respectivement des moyens d'activation 35a et 35b (l'activation des moyens d'activation 35b 10 résultant du couplage avec la cavité 38a); * les autres symboles ont la même signification que celle expliquée ci-dessus en lien avec la relation (1). On cherche à ce que La soit situé au moins en amont des moyens formant électrodes 6 (ou 14a, 14b) et Lb au moins en aval de ces mêmes moyens formant électrodes. 15 Autrement dit, on cherche la condition pour laquelle : Lb - La > h (2). Par conséquent, en vue de résoudre les deux problèmes mentionnés ci-dessus, une solution est de satisfaire à la fois à la relation (1) et à la relation (2) ci-dessus. Comme déjà mentionné ci-dessus, dans le cadre d'un générateur de gouttes 20 de caractéristiques données (ce qui inclut le facteur de qualité Q), on pourra choisir ou ajuster au moins l'un des paramètres qui interviennent dans ces formules, en particulier la masse volumique et/ou la tension superficielle et/ou la vitesse de jet et/ou la viscosité p. de sorte qu'il soit satisfait à ces relations (1) et (2). Par exemple, on pourra choisir une viscosité au-delà de la gamme 25 habituelle utilisée (jusqu'à 4-5 cps), par exemple supérieure à 5cps, par exemple encore comprise entre 10 cps et 20 cps ou même entre 10 cps et 30 cps. S'il n'est pas satisfait à cette condition, on peut, moyennant un ajout de solvant, ou une évaporation de celui-ci, atteindre la viscosité souhaitée. En variante, ou en combinaison, on peut par exemple faire varier la vitesse 30 Vj du jet à l'aide de la pression appliquée par les moyens d'alimentation en encre des chambres de stimulation, notamment par les moyens de pompage de ces moyens d'alimentation. 5 Par exemple, on a représenté, en figure 9, l'évolution de Lb-La (droite I) et de LbR1-LbP (droite II) en fonction de la viscosité, pour des paramètres particuliers du système qui sont les suivants : Cl= 2 ; 10 cs= 20 mN/m; p = 890 kg/m3; r (rayon du jet en sortie de buse) = 18 pm ; Vj (vitesse du jet) = 14 m/s. h = 4 mm ; 15 T = 0,01. Pour résoudre le problème des gouttes parasites générées par les rebonds, la droite II montre qu'il faut choisir une viscosité supérieure à une valeur comprise entre 22 et 23 cps. Pour résoudre le problème des gouttes parasites générées par le 20 phénomène de diaphonie, la droite I montre qu'il faut choisir une viscosité supérieure à une valeur d'environ 5 cps. Pour résoudre ces 2 problèmes, on choisira donc une valeur de viscosité supérieure à la plus élevée de ces deux valeurs, laquelle est comprise entre 22 et 23 cps dans cet exemple. 25 Si l'un des deux problèmes ci-dessus est prédominant par rapport à l'autre, on peut ne retenir que la valeur de la viscosité qui permet de résoudre ce problème. Par exemple, si, dans l'exemple qui vient d'être donné, le problème des parasites générés par les rebonds apparaît comme mineur, on pourra se contenter de choisir une viscosité supérieure à environ 5 cps. 30 Ce qui vient d'être décrit permet : 21 22 5 - l'application d'impulsions lb 12 pour activer les moyens d'activation d'au moins un générateur de gouttes, pour former au moins une goutte en amont des moyens 6, 14a-14b formant une ou plusieurs électrodes ; - la formation de gouttes secondaires, par simulation parasite induite par des rebonds des impulsions d'activation ou par diaphonie entre les jets voisins, mais en aval 10 de ces mêmes moyens 6, 14a-14b formant une ou plusieurs électrodes, de sorte que ces gouttes secondaires ne perturbent ni les gouttes formées en amont ni l'impression. Chacune des gouttes formées a un diamètre de quelques dizaines de micromètres, par exemple compris entre 20 pm et 70 pm, par exemple encore environ 50 15 pm ; le diamètre de chaque goutte, que l'on peut faire varier, est par exemple d'environ 2 fois le diamètre du jet en sortie de la buse correspondante. Le volume de chaque goutte peut être estimé comme la section de la buse (=n- R2) x longueur de tronçon du jet (=V, x At). Le diamètre de chaque goutte est de préférence inférieur à l'extension, selon l'axe Z, des moyens 6 (figure 1) ou 14a, 14b (figure 4) de déviation. On peut aussi 20 choisir la durée At (d'une séparation entre deux impulsions successives 12, figure 5A) pour que la goutte, déjà formée, soit entièrement devant ces moyens 6 de déviation (auquel cas la goutte n'est pas défléchie ; un tronçon d'encre est défléchi s'il est d'extension, selon l'axe Z, plus importante que les moyens 6 de déviation). Chacune des gouttes individuelles formées par un procédé ou un dispositif 25 selon l'invention est dirigée vers la fente de sortie 17 et peut être imprimée sur le support d'impression 8 (figures 1, 4). Entre 2 gouttes destinées à être imprimées sur le support d'impression 5, un tronçon tel que le tronçon 40 représenté en figure 2 peut être formé : ce tronçon n'est pas destiné à l'impression et va être dévié dans la gouttière de récupération 7. 30 L'invention est tout à fait compatible avec une impression sur un support situé à une distance de la fente de sortie 17 supérieure à 10 mm, par exemple égale à 30 mm 23 5 et/ou sur un support qui est transporté, par rapport à la tête d'impression, avec une vitesse qui peut être supérieure à 10 ou 15 m/s et/ou inférieure à 20 m/s. Un dispositif selon l'invention est alimenté en encre par un réservoir d'encre non représenté sur les figures. Divers moyens de connexion fluidique peuvent être mis en oeuvre pour relier ce réservoir à une tête d'impression selon l'invention, et pour 10 récupérer l'encre qui provient de la gouttière de récupération. Un exemple de circuit complet est décrit dans US 7 192 121 et peut être utilisé en combinaison avec la présente invention. Des moyens peuvent être prévus dans le circuit d'alimentation en encre, pour ajuster la viscosité de celle-ci. Par exemple, il peut s'agir de moyens, permettant, par pompage à partir d'une cartouche amovible de solvant, d'ajouter du solvant dans l'encre 15 utilisée. Quelle que soit la réalisation envisagée, les instructions, pour faire activer les moyens 35 en vue de produire des jets d'encre et/ou les moyens de pompage de l'imprimante, et en particulier de la gouttière, et/ou pour activer l'ouverture et la fermeture de vannes sur le trajet des différents fluides (encre, solvant, gaz) sont envoyées par des 20 moyens de contrôle (encore appelés « contrôleur »). Ce sont également ces instructions qui vont permettre de faire circuler de l'encre sous pression en direction des générateurs de gouttes, puis de générer les jets en fonction des motifs à imprimer sur un support 8. Ces moyens de contrôle sont par exemple réalisés sous forme d'un circuit électrique ou électronique ou d'un processeur ou d'un 25 microprocesseur, programmé pour mettre en oeuvre un procédé selon l'invention. Ce contrôleur, ou ces moyens de contrôle, peut assurer également la mémorisation de données et leur éventuel traitement. Ce contrôleur, ou ces moyens de contrôle, comporte les instructions pour mettre en oeuvre un procédé selon la présente invention et/ou pour commander la 30 formation de gouttes selon la présente invention (en particulier pour appliquer des impulsions telles que les impulsions 11,12 (figure 5A) pour la formation de chaque goutte). En particulier, le contrôleur permet de contrôler, par exemple, l'ajout de solvant en vue de 24 5 modifier la viscosité de l'encre et/ou la pression d'alimentation en encre des chambres de stimulation en vue de modifier la vitesse des jets. Des moyens peuvent être prévus pour faire varier l'un et/ou l'autre des paramètres déjà présentés ci-dessus, en particulier la tension superficielle de l'encre et/ou la masse volumique de l'encre par exemple à l'aide de la température et/ou par ajout de 10 surfactant et/ou de solvant. Quel que soit le mode de réalisation d'un dispositif ou d'un procédé selon l'invention, des moyens sont prévus pour appliquer les tensions nécessaires aux diverses électrodes, par exemple à l'électrode ou aux électrodes formant les moyens 6 ou 14a, 14b. Il s'agit par exemple d'une ou plusieurs sources de tension pilotée(s) par les moyens formant 15 contrôleur de l'imprimante. En figure 10 on a représenté les blocs principaux d'une imprimante à jet d'encre qui peut mettre en oeuvre un ou plusieurs des modes de réalisation décrits ci-dessus. L'imprimante comporte une console 300, un compartiment 400 contenant notamment les circuits de mise en condition de l'encre et des solvants, ainsi que des réservoirs pour l'encre 20 et les solvants (en particulier, le réservoir auquel l'encre récupérée par la gouttière est ramené). Généralement le compartiment 400 est dans la partie inférieure de la console. La partie supérieure de la console comporte l'électronique de commande et de contrôle ainsi que des moyens de visualisation. La console est hydrauliquement et électriquement reliée à une tête d'impression 100 par un ombilic 203. 25 Un portique non représenté permet d'installer la tête d'impression face à un support d'impression 8, lequel se déplace selon une direction matérialisée par une flèche. Cette direction est perpendiculaire à un axe d'alignement REVENDICATIONS1. Procédé de génération de gouttes pour une tête d'impression d'une imprimante à jets continus, cette tête d'impression comportant : - un générateur de gouttes, comportant une pluralité de chambres de 10 stimulation (38), chaque chambre étant associée à des moyens (35) d'activation et ayant un facteur de qualité Q et une buse de sortie de rayon R pour générer un jet, - des moyens (6) formant une ou plusieurs électrodes, pour séparer des gouttes ou des tronçons d'un ou plusieurs jets, destiné(e)s à l'impression, des gouttes ou tronçons qui ne servent pas à l'impression, ces moyens ayant, le long d'une trajectoire non 15 déviée des gouttes dans la cavité, une longueur h ; ledit procédé comportant : - l'application d'au moins 2 impulsions successives (lb l2) pour activer les moyens d'activation (35) d'au moins un générateur de gouttes, pour former au moins une goutte en amont des moyens (6) formant une ou plusieurs électrodes, 20 - la formation de gouttes secondaires, par stimulation parasite, induite par rebonds (R1, R'1, R11, R21) de la vitesse moyenne d'éjection des jets ou par diaphonie entre les jets voisins, en aval de ces mêmes moyens (6) formant une ou plusieurs électrodes. 2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel l'encre utilisée satisfait 25 à la relation : (Q )( h 1T 2 ip 172 r3 I dans laquelle : - p est la viscosité de l'encre ; - Vj est la vitesse d'écoulement du jet ; - r est le rayon de jet en sortie de buse ; 26 - p et a sont, respectivement, la masse volumique et la tension superficielle de l'encre. 3. Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2, dans lequel l'encre utilisée satisfait à la relation : 1 i \ 0- h g >ip r (1,n(1 /T)) ih 3 \2 \IP 17j2 r3/ où : Vj est la vitesse d'écoulement du jet ; r est le rayon de jet en sortie de buse ; - p et o sont, respectivement, la masse volumique et la tension superficielle de l'encre ; T et le taux de diaphonie entre deux chambres de stimulation voisines ; 1 - y est le taux de croissance, donnée par y = 2 (ill+3 Oh)' où Oh est le nombre d'Ohnesorgue : Oh = kt étant la viscosité de l'encre. 4. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, dans lequel on ajuste la viscosité de l'encre ou la vitesse Vj de formation des jets. 5. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, le facteur de qualité de chaque chambre étant supérieur à 1 ou à 2. 6. Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, les impulsions successives appliquées pour activer les moyens d'activation d'au moins un générateur de gouttes, étant séparées d'une durée comprise entre 10 kts et 30 pis. 27 5 7. Imprimante à jets continus comportant une tête d'impression comportant elle-même : - un générateur de gouttes, comportant une pluralité de chambres de stimulation (38), chaque chambre étant associée à des moyens (35) d'activation et ayant un facteur de qualité Q et une buse de sortie de rayon R pour générer un jet ; 10 - des moyens (6) formant une ou plusieurs électrodes, pour séparer des gouttes ou des tronçons d'un ou plusieurs jets, destiné(e)s à l'impression, des gouttes ou tronçons qui ne servent pas à l'impression, ces moyens ayant, le long d'une trajectoire non déviée des gouttes dans la cavité, une longueur h ; - un circuit d'alimentation en encre de la pluralité de chambres de 15 stimulation (38) ; - une fente (17), ouverte sur l'extérieur de la cavité (5) et permettant la sortie des gouttes ou tronçons d'encre destinées à l'impression ; - des moyens de contrôle programmés pour mettre en oeuvre un procédé selon l'une des revendications 1 à 6. 20 8. Imprimante selon la revendication 7, comportant en outre des moyens pour ajuster ou faire varier la viscosité de l'encre ou la vitesse Vj de formation des jets. 25 9. Imprimante selon l'une des revendications 7 ou 8, le facteur de qualité de chaque chambre de stimulation étant supérieur à 1 ou à 2. 10. Imprimante selon l'une des revendications 7 à 9, lesdits moyens d'activation étant aptes à appliquer à chaque chambre de stimulation des signaux de stimulation séparés par une durée comprise entre 10 ris et 30 p.s.