EP0106802B1 - Dispositif pour projeter des gouttelettes d'un liquide électriquement conducteur - Google Patents

Dispositif pour projeter des gouttelettes d'un liquide électriquement conducteur Download PDF

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EP0106802B1
EP0106802B1 EP83810452A EP83810452A EP0106802B1 EP 0106802 B1 EP0106802 B1 EP 0106802B1 EP 83810452 A EP83810452 A EP 83810452A EP 83810452 A EP83810452 A EP 83810452A EP 0106802 B1 EP0106802 B1 EP 0106802B1
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EP
European Patent Office
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electrode
liquid
support
electrodes
layer
Prior art date
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EP83810452A
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EP0106802A1 (fr
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Jacques Vermot-Gaud
Pierre Genequand
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Battelle Memorial Institute Inc
Original Assignee
Battelle Memorial Institute Inc
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Publication date
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    • B41J2202/00—Embodiments of or processes related to ink-jet or thermal heads
    • B41J2202/01—Embodiments of or processes related to ink-jet heads
    • B41J2202/04—Heads using conductive ink

Definitions

  • the present invention relates to a device for projecting droplets of an electrically conductive liquid.
  • This type of device has a frequency of droplet formation limited by the speed with which the meniscus can reform after the expulsion of a drop and which is of the order of 100 X 10-6 s.
  • the object of the present invention is to at least partially remedy the aforementioned drawbacks.
  • the subject of this invention is a device for projecting drops of an electrically conductive liquid, characterized in that it comprises at least one electrode whose diameter is of the same order of magnitude as that of the drops to be sprayed, flush with the surface of an electrically insulating support, an intermittent current source, one of the poles of which is connected to this electrode, means for forming a layer of said liquid of determined thickness, covering at least the surface of said support where said exposed electrode and a second electrode in contact with said layer and connected to the other pole of the intermittent current source to form an electric field through said liquid, concentrating on the part of the electrode flush with the surface of said support.
  • the advantages of the device, object of the invention are numerous.
  • the droplets are no longer projected through a hole but are detached from the surface of a layer of liquid. Therefore the rate of reformation of the layer becomes a less critical factor.
  • the formation of a matrix for the simultaneous projection of droplets can be carried out for example by a printed circuit technique, the distance between the electrodes generating droplets can be reduced compared to a matrix of tubes. It is possible to carry out the invention in the form of a very flat structure. No transducer is needed anymore to create the force capable of projecting the droplets.
  • the manufacturing cost of such a device is significantly reduced. Therefore, the possible applications are extremely numerous insofar as this cost is even lower than that of existing less efficient devices. We can thus consider the use of such a device for table calculator printers, for date and time marking on transport tickets, for date marking on packaging of perishable products, to name but a few possible applications among others.
  • the device illustrated in FIG. 1 comprises a support 1 in the form of a cylindrical block made of an insulating material axially traversed by a metal wire 2 made of a metal which is a good conductor of the electric current connected to one of the poles of a source of electric pulses illustrated in FIGS. 2a or 2b.
  • This cylindrical block 1 is placed in a reservoir 3, containing ink, made of an electrically insulating material, having an opening 4 in which the ink contained in this reservoir 3 is retained by the cohesive force of its meniscus.
  • a counter electrode 5 is placed somewhere in the reservoir 3 at a distance from the electrode 2 and connected to the other pole of the source of electrical pulses.
  • This pulse source can have a high voltage source F as illustrated in FIG. 2a between 500 and 1500 volts, for example connected to the electrode 2.
  • the counter electrode 5 is connected to the collector of a high voltage transistor T, the base of which is connected to a low voltage pulse source (not shown) with pulses of 5 ⁇ s and 5 volts for example through a resistor R "a resistor R 2 being connected between the transistor base T and its emitter.
  • the other circuit illustrated in fig. 2b differs from the circuit of fig. 1 by the fact that the voltage source E is a low voltage source between 5 and 15 volts for example, a step-up transformer TE is then placed between this source and the electrodes 2 and 5. The rest of the circuit is identical to that of FIG. 2a, but uses a low voltage transistor.
  • the metal wire 2 serving as an electrode consists of a platinum wire of 20 ⁇ m in diameter placed in an insulating cylindrical block of 0.5 mm, the diameter of the opening 4 of the reservoir 3 being 0.8 mm and the depth of the end face of the insulating block 1 below the level of the opening 4 being approximately 0.2 mm.
  • the thickness of the layer of liquid covering the electrode plays a relatively important role insofar as, with a very thin layer of the order of a few tens of ⁇ . Lm, a spraying of the liquid is obtained whereas with a layer of the order of a few tenths of mm, very few parasitic drops are obtained.
  • the voltage applied between electrodes 2 and 5 as well as the pulse duration play a role on the size of the drops. It has been found that the necessary voltages can vary between around 500 and 4000 volts, the tests having essentially been carried out with a power supply varying between 500 and 1500 volts. The duration of the applied pulses was chosen at 5 ⁇ s.
  • FIG. 7 shows a device in all points similar to that of FIG. 1 before the opening of which is placed a mask 17 having a central opening disposed opposite the electrode 2 but whose diameter is very substantially greater than that of this electrode and therefore also greater than the size of the drops.
  • This mask is intended to avoid interaction between the meniscus and the ambient air, especially at high operating frequencies. Indeed, this interaction has the effect of producing parasitic drops and the incorporation of bubbles on the surface of the liquid.
  • the dimensions of the diameters of the cylindrical block 1 and of the opening 4 have no direct influence on the drop formation process.
  • the size of the opening 4 is of importance only in the case of the use of an ink tank 3 with an opening 4 arranged in a vertical plane, since in this case the diameter of the opening 4 should allow the ink to form a stable meniscus capable of withstanding static pressure exerted by the liquid contained in the reservoir 3.
  • an insulating tape 6 in which the electrodes are located 2.
  • the edge of the tape 6 has a conductive track 7.
  • This tape can be inked with a ink roller (not shown) to form an ink film 8 on its surface, this film covering one face of the insulating tape 6 being in contact with the electrodes 2 and the conductive track 7 so that an electric field can be established at through the ink film 8, under the same conditions as in the case of FIG. 1.
  • the insulating support can be formed by a fixed block 9 on one face of which the electrodes 2 are flush.
  • the ink is retained in a ribbon 10 which may consist, for example, of a plastic material provided with perforations 11 filled with ink by an ink roller (not shown) applied against the underside of the ribbon 10 and the upper face of which has a metallized layer 12 and is intended to form the counter electrode.
  • the metallized layer 12 can be formed from different parallel conductive tracks extending longitudinally on the surface of the strip 10.
  • a circuit for addressing the electrodes 2 can for example be produced as illustrated by the diagram in FIG. 6.
  • Each electrode of the same series is located at the junction of two conductors 13a, 13 b , 13 c , 13 d on the one hand and A 1 , B i , C 1 D 1 for the first series, A 2 , B 2 , C 2 , D 2 for second series and A n , B n , C n , D n for the nth series.
  • the electrodes 2 ia , 2 2a , 2 na are connected to the same switch 14a
  • the electrodes 2 1b , 2 2b , 2 nb are connected to the same switch 14 b
  • the electrodes 2 1c , 2 2c , 2 nc are connected to the switch 14 c
  • the electrodes 2 1d , 2 2d , 2 nd are connected to the switch 14 d .
  • the electrodes 2 1 , 2 2 , 2 n of the same series are connected to the same switch 15 1 respectively 15 2 and 5 n by means of the conductive ink contained in n reservoirs 16, respectively 16 2 , 16 n .
  • the reservoirs 16, at 16 n could correspond to the conductive tracks 12 formed on the surface of the strip 10.
  • each electrode is obtained by first closing the switch 15, and those of the switches 14 a to 14 d corresponding to the electrodes which it is desired to energize. Then the switch 15 i and the switches 14 a to 14 d are opened and the switch 15 2 and those of the switches 14 a to 14 d corresponding to the electrodes which it is desired to energize are closed.
  • the distance between the electrodes must be at least 100 ⁇ m to avoid parasitic interactions between electrodes. At this distance between active and non-active electrodes, the potential of the latter is much lower than the activity threshold.
  • the time multiplexing of reservoirs or electrodes is easy since the duration of the pulses is of the order of 2 to 5 ⁇ s with a maximum frequency of 10 4 Hz.
  • Such an addressing circuit can be used both for an electrode array and for a line of electrodes similar to that illustrated in FIG. 5 for example.
  • the device which is the subject of the invention offers very great advantages over most of the existing devices. These advantages essentially arise from the fact that the drop is sprayed from a layer of liquid which no longer requires nozzles and which makes it possible to produce planar structures. For a given liquid, apart from the thickness of the liquid layer, all the parameters influencing the formation of the drops are electrical parameters. In addition, the electric current acts directly on the liquid, without the intermediary of a transducer. No parasitic resistance is put in series in the supply circuit, all the electrical resistance is concentrated in the useful zone with strong field gradient.
  • the reformation of the meniscus is independent of the diameter of a nozzle and no longer depends only on the rheological properties of the liquid. It can therefore be estimated that the maximum frequency of formation of the drops can be increased compared to an on-demand inkjet device using a nozzle.
  • the energy consumed by the device which is the subject of the invention is very low. If we consider by example a resistance of the electrode 2 and the ink associated with it of 100,000 ohms and a supply voltage of 1000 volts, the instantaneous current is: and the instantaneous power is:

Landscapes

  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Electrotherapy Devices (AREA)
  • Nozzles (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)

Description

  • La présente invention se rapporte à un dispositif pour projeter des gouttelettes d'un liquide électriquement conducteur.
  • Il existe deux types de dispositifs pour projeter des gouttelettes de liquide, notamment d'encre dans les systèmes d'impression à jet d'encre. Un de ces types consiste à fractionner un jet sous pression en gouttelettes et suppose une source de liquide sous pression, une buse pour former un jet, des moyens pour induire des variations de pression à haute fréquence dans l'écoulement en vue de le fractionner, des moyens pour diriger les gouttelettes et des moyens de récupération et de recyclage de l'encre non utilisé. Il s'agit de dispositifs destinés de préférence à de grosses installations du fait qu'ils mettent en oeuvre des moyens relativement nombreux et complexes et en raison du débit important d'encre. Ils sont destinés à des machines telles que de grosses imprimantes d'ordinateurs ou de traitement de textes à très haute performance, dont le coût est en rapport avec un tel type de dispositif à jet d'encre.
  • L'autre de ces types permet de projeter des gouttelettes sur commande et comporte généralement des moyens pour créer une surpression dans une enceinte contenant le liquide à projeter et présentant une ouverture à travers laquelle le liquide est expulsé lorsque la pression dépasse la force de cohésion du ménisque formé par le liquide dans cette ouverture. Un tel dispositif est notamment décrit par le brevet US 3.832.579.
  • Ce type de dispositif a une fréquence de formation de gouttelettes limitée par la vitesse avec laquelle le ménisque peut se reformer après l'expulsion d'une goutte et qui est de l'ordre de 100 X 10-6 s.
  • Tous les dispositifs à jet d'encre connus utilisent un orifice relié a un réservoir pour projeter les gouttelettes. De tels dispositifs nécessitent un tube par gouttelette dans le cas d'une imprimante à formation simultanée d'une pluralité de gouttelettes. Une matrice de tube capable de réaliser cette projection simultanée pose des problèmes de réalisation évidents. En outre, les buses à travers lesquelles l'encre est projetée sont susceptibles de se boucher, notamment après une période d'inaction.
  • Parallèlement à la projection de gouttellettes par création d'une surpression dans une enceinte contenant l'encre, on a proposé d'utiliser des procédés électrostatiques pour permettre de s'affranchir du problème des tubes, étant donné qu'il suffit alors de concentrer un champ électrique sur une électrode de la taille approximative de la gouttellette désirée, recouverte d'une encre diélectrique, pour créer des charges électrostatiques dans ce liquide engendrant dans le champ électrique une force s'exerçant sur la gouttellette en direction de l'électrode opposée.
  • Cette solution est décrite dans le CB-A-1 484 368 ainsi que dans le EP-A1 -0 046 295.
  • Une autre solution a encore été proposée dans le US-A-3 834 301, dans lequel l'électrode est formée par un ruban perforé dont chaque perforation est remplie d'encre conductrice portée au même potentiel que celui du ruban. Cette encre, qui est maintenue par les forces capillaires dans les perforations, et soumise à un champ électrique en passant vis-à-vis d'une électrode située derrière le papier. Ce champ électrique déforme le ménisque du liquide retenu dans la perforation du ruban et au même potentiel que lui de sorte que ce liquide vient en contact avec la surface de la feuille de papier adjacente au ruban. Cette solution ne s'applique qu'à l'impression sans impact, mais non à un jet d'encre. Il faut que le papier soit adjacent au ruban au moment où le ménisque est déformé. Cette solution nécessite en outre, comme les solutions électrostatiques susmentionnées, une électrode disposée au dos de la feuille de papier et la création d'un potentiel élevé entre ces électrodes.
  • Le but de la présente invention est de remédier au moins en partie aux inconvénients susmentionnés.
  • A cet effet, cette invention a pour objet un dispositif pour projeter des gouttes d'un liquide électriquement conducteur, caractérisé par le fait qu'il comporte au moins une électrode dont le diamètre est du même ordre de grandeur que celui des gouttes à projeter, affleurant à la surface d'un support electriquement isolant, une source de courant intermittent dont l'un des pole est connecté a cette électrode, des moyens pour former une couche dudit liquide d'épaisseur déterminée, recouvrant au moins la surface dudit support où ladite éléctrode affleure et une seconde électrode en contact avec ladite couche et connectée à l'autre pôle de la source de courant intermittent pour former un champ électrique a travers ledit liquide, se concentrant sur la partie de l'électrode affleurant à la surface dudit support.
  • Les avantages du dispositif, objet de l'invention, sont nombreux. Les gouttelettes ne sont plus projetées à travers un trou mais sont détachées de la surface d'une couche de liquide. Dès lors la vitesse de reformation de la couche devient un facteur moins critique. La formation d'une matrice pour la projection simultanée de gouttelettes peut être réalisée par exemple par une technique de circuit imprimé, la distance entre les électrodes génératrices de gouttelettes peut être réduite par rapport à une matrice de tubes. Il est possible de réaliser l'invention sous la forme d'une structure très plane. Aucun transducteur n'est plus nécessaire pour créer la force apte à projeter les gouttelettes. Le coût de fabrication d'un tel dispositif est sensiblement réduit. De ce fait, les applications envisageables sont extrêmement nombreuses dans la mesure où ce coût est même inférieur à celui des dispositifs moins performants existants. On peut ainsi envisager l'utilisation d'un tel dispositif pour des imprimantes de calculatrices de table, pour le marquage de date et d'heure sur des titres de transport, pour le marquage de date sur des emballages de produits périssables, pour ne citer que quelques applications possibles parmi d'autres.
  • Le dessin annexé illustre, schématiquement et à titre d'exemple, différentes formes d'exécution du dispositif objet de la présente invention.
    • La fig. 1 est une vue en coupe d'une forme d'exécution.
    • Les figs 2a et 2b illustrent des schémas de circuits d'alimentation du dispositif.
    • La fig. 3 est une vue en coupe d'une autre forme d'exécution.
    • La fig. 4 est une vue de dessus de la fig. 3.
    • La fig. 5 est une vue en perspective avec arrachement d'une troisième forme d'exécution.
    • La fig. 6 est un schéma d'un circuit d'adressage d'une pluralité d'électrodes.
    • La fig. 7 est une vue en coupe d'une variante de la fig. 1.
  • Le dispositif illustré par la fig. 1 comporte un support 1 en forme de bloc cylindrique en un matériau isolant traversé axialement par un fil métallique 2 en un métal bon conducteur du courant électrique relié à l'un des pôles d'une source d'impulsions électriques illustrée par les figs 2a ou 2b. Ce bloc cylindrique 1 est disposé dans un réservoir 3, contenant de l'encre, en un matériau isolant de l'électricité, présentant une ouverture 4 dans laquelle l'encre contenue dans ce réservoir 3 est retenue par la force de cohésion de son ménisque. Une contre-électrode 5 est disposée quelque part dans le réservoir 3 à distance de l'électrode 2 et reliée à l'autre pôle de la source d'impulsions électriques.
  • Cette source d'impulsions peut présenter une source à tension élevée F comme illustré par la fig. 2a entre 500 et 1500 volts par exemple reliée à l'électrode 2. La contre-électrode 5 est connectée au collecteur d'un transistor haute tension T dont la base est reliée à une source d'impulsions basse tension (non représentée) avec des impulsions de 5 µs et 5 volts par exemple à travers une résistance R" une résistance R2 étant connectée entre la base transistor T et son émetteur. L'autre circuit illustré par la fig. 2b diffère du circuit de la fig. 1 par le fait que la source de tension E, est une source basse tension entre 5 et 15 volts par exemple, un transformateur élévateur TE est alors disposé entre cette source et les électrodes 2 et 5. Le reste du circuit est identique a celui de la fig. 2a, mais utilise un transistor basse tension.
  • Dans une forme de réalisation pratique de l'invention, le fil métallique 2 servant d'électrode est constitué par un fil de platine de 20 um de diamètre disposé dans un bloc cylindrique isolant de 0,5 mm, le diamètre de l'ouverture 4 du réservoir 3 étant de 0,8 mm et la profondeur de la face d'extrémité du bloc isolant 1 au-dessous du niveau de l'ouverture 4 étant approximativement de 0,2 mm.
  • Les essais ont été réalisés avec une encre électriquement conductrice de divers types fabriqués par IBM, Varian ainsi que de l'encre mise au point par nos soins.
  • Le processus physique conduisant à la projection des gouttelettes n'est pas complètement expliqué, toutefois, il est vraisemblable que le processus d'éjection soit dû à la production de charges libres dans l'encre lors de l'établissement d'un champ électrique au voisinage de l'électrode 2. Comme on le sait, dans un électrolyte, l'apparition de charges libres est consécutif à l'apparition d'un gradient de résistivité. Or, étant donné qu'il y a une forte concentration de champ au voisinage de l'électrode 2 qui est assimilable a une pointe, la concentration du courant produit un chauffage de l'encre à proximité de cette pointe. Il en résulte une diminution de la résistivité, comme pour tout électrolyte dont la température s'éléve, entre la portion de l'encre liquide adjacente à l'électrode 2 et le reste de la masse d'encre. Une force électrostatique annulaire est exercée à la surface du liquide, au droit du bord de l'électrode 2 et provoque l'éjection d'une goutte.
  • Les essais réalisés à l'aide du dispositif susmentionné ont montré que l'épaisseur de la couche de liquide recouvrant l'électrode joue un rôle relativement important dans la mesure où, avec une couche très mince de l'ordre de quelques dizaines de ¡.Lm, on obtient une pulvérisation du liquide alors qu'avec une couche de l'ordre de quelque dizièmes de mm on obtient très peu de gouttes parasites. La tension appliquée entre les électrodes 2 et 5 ainsi que la durée d'impulsion jouent un rôle sur la taille des gouttes. On a constaté que les tensions nécessaires peuvent varier entre environ 500 et 4000 volts, les essais ayant essentiellement été réalisés avec une alimentation variant entre 500 et 1500 volts. La durée des impulsions appliquées a été choisie à 5 µs.
  • La variante illustrée par la fig. 7 montre un dispositif en tous points semblable à celui de la fig. 1 devant l'ouverture duquel est place un masque 17 presentant une ouverture centrale disposée vis-àvis de l'électrode 2 mais dont le diamètre est très sensiblement supérieur à celui de cette électrode et donc également supérieur à la taille des gouttes. Ce masque est destiné à éviter une interaction entre le ménisque et l'air ambiant, notamment aux fréquences de fonctionnement élevées. En effet, cette interaction a pour effet la production de gouttes parasites et l'incorporation de bulles à la surface du liquide.
  • Les dimensions des diamètres du bloc cylindrique 1 et de l'ouverture 4 n'ont pas d'influence directe sur le processus de formation des gouttes. La dimension de l'ouverture 4 n'a une importance que dans le cas de l'utilisation d'un réservoir d'encre 3 avec une ouverture 4 disposée dans un plan vertical, étant donné que dans ce cas, le diamètre de l'ouverture 4 doit permettre à l'encre de former un ménisque stable, capable de résister à la pression statique exercée par le liquide contenu dans le réservoir 3.
  • Etant donné que les dimensions du bloc cylindrique 1 et de l'ouverture 4 n'ont pas d'influence sur le processus de formation des gouttes, il est donc possible d'imaginer d'autres structures que celle illustrée par la fig. 1.
  • C'est ainsi que, comme illustré par les figs 3 et 4, il est possible de former un ruban isolant 6 dans lequel se trouvent les électrodes 2. Le bord du ruban 6 présente une piste conductrice 7. Ce ruban peut être encré par un rouleau encreur (non représenté) pour former un film d'encre 8 à sa surface, ce film recouvrant une face du ruban isolant 6 étant en contact avec les électrodes 2 et la piste conductrice 7 de sorte qu'un champ électrique peut être établi à travers le film d'encre 8, dans les mêmes conditions que dans le cas de la fig. 1. Il est alors possible de former un ruban 6, sans fin, destine a défiler vis-à-vis de la zone d'impression et de régénérer le film d'encre au fur et à mesure, les électrodes 2 étant reliées sélectivement à la source de courant. Bien entendu, dans un tel cas, il est possible de réaliser plusieurs rangées d'électrodes 2 parallèles.
  • En variante, comme illustré par la fig. 5, le support isolant peut être forme par un bloc fixe 9 sur une face duquel les électrodes 2 affleurent. L'encre est retenue dans un ruban 10 qui peut être constitué, par exemple, en un matériau plastique muni de perforations 11 remplies d'encre par un rouleau encreur (non représenté) appliqué contre la face inférieure du ruban 10 et dont la face supérieure présente une couche métallisée 12 et est destinée à former la contre électrode.
  • Bien entendu la couche métallisée 12 peut être formée de différentes pistes conductrices parallèles s'étendant longitudinalement à la surface du ruban 10.
  • Le fait que l'encre n'est plus délivrée à travers une buse présente donc de gros avantages, notamment dans un dispositif à projection simultanée de plusieurs gouttes. En effet, la présence de trous, nécessite en général des structures tubulaires séparées les unes des autres. La supression de ces trous permet de rapprocher les électrodes 2 de manière à augmenter la densité de gouttes par unité de surface. Dans ces conditions, et en utilisant un système d'adressage pour alimenter les électrodes 2 on peut imaginer la réalisation de matrices d'électrodes et leur excitation sélective. Il est dès lors possible, non seulement de former des caractères mais également des images, permettant par exemple la transmission d'images et de diagrammes à distance.
  • Un circuit d'adressage des électrodes 2 peut être par exemple réalisé comme illustré par le schéma de la fig. 6. On reconnait sur ce schéma les électrodes groupées en n séries pour former les électrodes 21a, 21b, 21c, 21d, pour la première série, 22a, 22b, 22c, 22d, pour la deuxième série et 2na, 2nb, 2nc et 2nd pour la nième série. Chaque électrode d'une même série est située à la jonction de deux conducteurs 13a, 13b, 13c, 13d d'une part et A1, Bi, C1 D1 pour la première série, A2, B2, C2, D2 poour deuxième serie et An, Bn, Cn, Dn pour la nième série. Par conséquent, les électrodes 2ia, 22a, 2na sont reliées à un même interrupteur 14a, les électrodes 21b, 22b, 2nb sont reliées à un même interrupteur 14b, les électrodes 21c, 22c, 2nc sont relieés à l'interrupteur 14c et les électrodes 21d, 22d, 2nd sont reliées à l'interrupteur 14d. Les électrodes 21, 22, 2n d'une même série sont reliées à un même interrupteur 151 respectivement 152 et 5n par l'intermédiaire de l'encre conductrice contenue dans n réservoirs 16, respectivement 162, 16n. Bien entendu, dans le cas de a fig. 5, les réservoirs 16, à 16n pourraient correspondre aux pistes conductrices 12 formées à la surface du ruban 10.
  • L'adressage de chaque électrode est obtenu en fermant tout d'abord l'interrupteur 15, et ceux des interrupteurs 14a à 14d correspondant aux électrodes que l'on désire mettre sous tension. Ensuite on ouvre l'interrupteur 15i et les interrupteurs 14a à 14d et on ferme l'interrupteur 152 et ceux des interrupteurs 14a à 14d correspondant aux électrodes que l'on désire mettre sous tension.
  • La distance entre les électrodes doit être d'au moins 100 µm pour éviter les interactions parasites entre électrodes. A cette distance entre électrodes actives et non actives, le potentiel de ces dernières est très inférieur au seuil d'activité. Le multiplexage dans le temps des réservoirs ou des électrodes est facile puisque la durée des impulsions est de l'ordre de 2 à 5 µs avec une fréquence maximum de 104 Hz.
  • Un tel circuit d'adressage peut être utilisé aussi bien pour une matrice d'électrodes que pour une ligne d'électrodes semblables à celle illustrée par la fig. 5 par exemple.
  • Comme on a pu le constater le dispositif, objet de l'invention, offre de très grands avantages sur la plupart des dispositifs existants. Ces avantages découlent essentiellement du fait que la goutte est projetée à partir d'une couche de liquide ne nécesstant plus de buses et permettant de réaliser des structures planes. Pour un liquide donné, à part l'épaisseur de la couche de liquide, tous les paramètres influençant la formation des gouttes sont des paramètres électriques. En outre, le courant électrique agit directement sur le liquide, sans l'intermédiaire d'un transducteur. Aucune résistance parasite ne vient se mettre en série dans le circuit d'alimentation, toute la résistance électrique est concentrée dans la zone utile à fort gradient de champ.
  • Il y a également lieu de remarquer que la reformation du ménisque est indépendante du diamètre d'une buse et ne dépend plus que des propriétés rhéologiques du liquide. On peut de ce fait estimer que la fréquence maximum de formation des gouttes peut être augmentée par rapport à un dispositif à jet d'encre à la demande utilisant une buse.
  • L'énergie consommé par le dispositif objet de l'invention est très faible. Si on considère par exemple une résistance de l'électrode 2 et de l'encre qui lui est associée de 100000 ohms et une tension d'alimentation de 1000 volts, le courant instantané est:
    Figure imgb0001
    et la puissance instantanée est:
    Figure imgb0002
  • L'énergie consommée pendant une impulsion de 5 µs = 5 x 10-5 joules. Cette énergie peut encore être la durée d'impulsion à pu être ramenée à = 2 µs.

Claims (4)

1. Dispositif pour projeter des goutes d'un liquide électriquement conducteur, caractérisé par le fait qu'il comporte au moins une électrode (2) dont le diamètre est du même ordre de grandeur que celui des gouttes à projeter, affleurant à la surface d'un support électriquement isolant (1,6, 9) une source de tension intermittente (E, E,) dont l'un des pôles est connecté à cette électrode (2), des moyens (3, 4; 10; 17) pour former une couche dudit liquide d'épaisseur déterminée, recouvrant au moins la surface dudit support (1, 6, 9) ou ladite électrode (2) affleure et une seconde électrode (5, 7, 12) contact avec ladite couche et connectée à l'autre pôle de la source de tension intermittente pour former un champ électrique à travers ledit liquide, se concentrant sur la partie de l'électrode (2) affleurant à la surface dudit support (1, 6, 9,).
2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ledit support électriquement isolant est constitué par ruban (6).
3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les moyens pour former la couche dudit liquide sont constitués par un ruban isolant (10) dont une face est destinée à venir en contact avec ledit support électriquement isolant (9) et dont la face opposée est métallisée (12) pour former ladite seconde électrode.
4. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il comporte un réservoir (3) dudit liquide, une ouverture (4) traversant une paroi latérale et dont la dimension est chisie pour que le ménisque formé par le liquide équilibre la pression statique exercée par la masse de ce liquide contenue dans ce réservoir (3), ledit support traversé axialement par ladite électrode (2) et dont la face dans laquelle émerge cette électrode est située en retrait par rapport au bord de ladite ouverture, d'une valeur correspondant à l'épaisseur désirée pour ladite couche de liquide.
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