9F Quartz

Précision et simplicité sont l’essence même de la pièce d’horlogerie idéale, fiable à vie pour celui qui la possède. Le mouvement 9F a été le premier mouvement à quartz à atteindre cet idéal fondamental.

Le mécanisme de changement de date instantané change la date affichée en 1/2 000e de seconde.
Un couple comparable à celui d’un mouvement mécanique lui permet d’arborer les larges aiguilles emblématiques de Grand Seiko. La précision accrue de l’aiguille des secondes lui permet de se positionner avec la plus grande exactitude sur le cadran, contre les index. Sa structure hermétique améliore la rétention des huiles lubrifiantes.

Le calibre 9F redéfinit la montre à quartz en offrant des performances supérieures et une plus longue durée de vie. C’est la seule montre à quartz qui mérite le nom de Grand Seiko.

Mécanisme

Un mouvement à quartz tire son énergie d’une pile. La pile envoie de l’électricité à un oscillateur à quartz qui vibre exactement 32 768 fois par seconde. Un circuit intégré détecte ces vibrations et envoie chaque seconde un signal temporel précis au moteur pas-à-pas. Le moteur pas-à-pas s’active en fonction de ce signal temporel, afin de faire tourner avec précision les rouages et les aiguilles de la montre.

Artisanat

Un changement de date affiché en 1/2 000e de seconde.

Le mouvement à quartz 9 F utilise une came et un levier alliés à la roue d’entraînement de l’indicateur de date pour faire fonctionner le mécanisme de changement de date instantané.

Grâce à ce mécanisme, la roue d’entraînement de l’indicateur de date génère en tournant une tension dans le ressort du levier, avant de relâcher l’énergie emmagasinée en arrivant au niveau de la came, ce qui fait avancer la roue du calendrier en seulement 1/2 000e de seconde.

Certains mouvements mécaniques possèdent suffisamment de couple pour assurer un changement de date instantané, mais Grand Seiko a été la première à insérer ce mécanisme dans un mouvement à quartz.

La tâche qui consiste à aligner le mécanisme de changement de date instantané de sorte que ce dernier se produise précisément à minuit incombe aux artisans les plus qualifiés de Seiko, qui règlent minutieusement ce mécanisme à la main. Afin d’éviter que le changement ne s’opère prématurément, le mécanisme est programmé pour s’activer dans les 5 minutes qui précèdent minuit.

Un mouvement à quartz réalisé à la main

Alors que, dans le monde, les mouvements à quartz sont pour la majorité fabriqués sur une chaîne d’assemblage automatique, le mouvement à quartz 9F de Grand Seiko, aux fonctions si complexes, est entièrement assemblé à la main. Deux maîtres artisans unissent leurs talents pour préserver les standards de haute qualité de Grand Seiko : l’un assemble l’indicateur de date et l’autre se charge du mouvement.

Assemblage et réglage

Une fois le mouvement assemblé, le cadran, les index et les aiguilles sont fixés, et l’ensemble du mouvement est emboîté dans le boîtier. La mise en place des aiguilles de la montre est peut-être l’une des procédures les plus minutieuses et délicates. Elle requiert la suprême habileté d’un artisan expérimenté.

Les aiguilles des heures et des minutes sont superposées parallèlement dans un espace de seulement 2 mm, elles prennent ensuite leur emplacement définitif grâce à la force de friction. Seul un expert peut accomplir la prouesse du réglage afin que toutes les aiguilles, séparées de seulement 0,2 mm tournent de façon fluide, sans frottement.

Pour que les aiguilles ne subissent aucun dommage pendant l’assemblage, les artisans polissent l’extrémité de leurs brucelles plusieurs fois par jour. Ce sont tous ces efforts cumulés et ces détails minutieux qui ont fait de Grand Seiko le porte-étendard qu’elle est aujourd’hui.

Technologie

De larges aiguilles Grand Seiko animées à l’aide du système de contrôle à double impulsions

Incapables de produire un couple aussi élevé que les montres mécaniques, les montres à quartz sont généralement dotées d’aiguilles plus légères et plus fines. Les modèles Grand Seiko à quartz, munis du même type d’aiguilles, aussi larges que toutes les autres montres Grand Seiko, transcendent cette limite. Le calibre 9F à quartz permet cet exploit grâce à son système de contrôle à double impulsions, capable de faire tourner des aiguilles plus longues et plus lourdes, tout en préservant l’énergie de la pile.

Dans un mouvement à quartz normal, l’aiguille des secondes se déplace en une seule étape, d’une seconde à la suivante. Dans le mouvement 9F à quartz, l’aiguille des secondes se déplace en deux étapes consécutives par seconde. Elles sont déclenchées par deux signaux d’impulsion successifs. L’augmentation du nombre de signaux d’impulsion accroît le couple de sortie du rotor, ce qui permet d’utiliser des aiguilles des heures, des minutes et des secondes plus lourdes. Ce processus en deux étapes, indétectable à l’œil nu, semble identique au mouvement (en une étape) des pièces d’horlogerie à quartz habituelles.

Un circuit imprimé basse consommation qui permet de contrôler la température et d’allonger la durée de vie de la pile.

Grâce à un système basse consommation de correction de la température, le mouvement 9F à quartz va également au-delà du standard des montres à quartz en matière de contrôle de la température. La plupart des montres à quartz standard n’utilisent pas de programme de contrôle de la température. Un système de contrôle de la température nécessite une quantité importante d’énergie électrique pour fonctionner. C’est pourquoi les montres à quartz qui utilisent cette technologie offrent une durée de vie de la pile moindre. La consommation d’énergie extrêmement faible du système de contrôle de la température utilisé dans le mouvement 9F à quartz résout ce problème. Allié au système de contrôle à double impulsions des aiguilles peu gourmand en énergie, ce système de contrôle de la température permet d’assurer une durée de vie de la pile de trois ans.

Un mouvement précis de l’aiguille des secondes grâce au mécanisme de régulation automatique des à-coups

Les aiguilles de la montre sont entraînées par une série de rouages enclenchant chaque roue avec la suivante. Il existe un espace entre chaque dent de rouage, cet espace permet aux rouages de tourner sans heurt, mais il est également responsable du léger tressaillement de l’aiguille des secondes, une imprécision inacceptable pour les concepteurs de Grand Seiko.

Pour pallier cet inconvénient, une méthode unique baptisée « mécanisme de régulation automatique des à-coups » a été développée, ainsi l’aiguille des secondes se déplace avec précision. Ce mécanisme utilise un spiral, élément clé des montres mécaniques. En utilisant la légère force de ressort produite par le spiral, il est possible de stabiliser le faible à-coup de l’aiguille des secondes. Ainsi, l’aiguille des secondes avance avec précision.  

Une structure d’axe indépendant pour fluidifier le mouvement des aiguilles

Une interférence involontaire entre les aiguilles des heures ou des minutes et celle des secondes peut survenir pendant le réglage de l’heure, ce qui entraîne un léger tremblement de l’aiguille des secondes, plus fine. Même le plus infime à-coup est incompatible avec les standards de Grand Seiko. C’est pourquoi nos ingénieurs ont développé une solution appelée structure d’axe indépendant pour prévenir ce problème.

L’aiguille des secondes d’une montre se déplace 1 440 fois par jour autour du cadran, alors que l’aiguille des minutes accomplit 24 tours. Un affichage précis de l’heure n’est possible que si aucune interférence ne se produit entre ces pièces en rotation.

Dans le mouvement à quartz 9F, l’axe de chaque aiguille peut tourner de façon indépendante.

Un réglage précis de l’heure

Le mouvement de la couronne est un autre aspect unique du mouvement 9F à quartz.

Pour les montres à quartz ordinaires, une rotation complète de la couronne déplace l’aiguille des minutes de l’équivalent de 60 minutes. Le mouvement 9F à quartz réduit cette équivalence à 20 minutes, ce qui permet de régler la montre avec encore plus de précision.

La couronne elle-même est aussi plus proéminente. Son épaisseur de 11 mm permet d’éviter les erreurs de manipulation lors du passage à l’affichage de la date.

Qualité

Un trimmer de régulation pour contrôler la précision du mouvement à quartz

Alors que les montres mécaniques offrent un mécanisme pour des réglages contrôlés et précis, ce contrôle est impossible pour la plupart des montres à quartz.    

Toutefois, le mécanisme 9F à quartz est doté d’un trimmer de régulation qui rend possible ce contrôle de la précision. Si en raison des conditions environnementales ou d’autres facteurs, une montre venait à prendre de l’avance ou du retard, le trimmer peut être utilisé pour corriger ces écarts. Avec le temps, le porteur connaît intimement la tendance de sa montre. Il peut ainsi en régler immédiatement l’exactitude et continuer à l’utiliser pendant de nombreuses années.

Cependant, étant donné la fabuleuse précision inhérente au mouvement 9F à quartz, la plupart des possesseurs de cette montre ne sauront jamais que cette fonction de réglage existe.

Un bouclier de protection étanche pour une qualité garantie

Grand Seiko a développé son bouclier de protection pour s’assurer que le rotor, le cœur du mouvement à quartz, est logé dans un environnement absolument étanche à l’air.

Ce bouclier empêche la poussière d’atteindre des pièces délicates du mouvement lors du remplacement de la pile et assure l’étanchéité à l’air, de la réserve des lubrifiants du pivot, du moteur pas-à-pas, et en préserve la durée de vie. L’ensemble du mécanisme reflète une parfaite connaissance de la précision des mouvements à quartz, et répond à l’objectif de maintien de fiabilité et d’exactitude du calibre 9F sur le long terme.

Le bouclier de protection est conçu pour limiter autant que possible les risques de dommages lors de l’ouverture du boîtier pour le changement de la pile, indispensable à tout mouvement à quartz. La paroi qui sépare la pile des rouages, et les protège contre l’intrusion de corps étrangers, comporte également un petit orifice serti qui permet l’observation lors du changement de pile.

Le processus de vieillissement de trois mois des oscillateurs à quartz

Le calibre 9F offre une précision exceptionnelle de ±10 secondes par an grâce à la sélection de cristaux de quartz d’une stabilité extrême soumis à un processus de vieillissement rigoureux. L’exactitude d’une montre à quartz dépend de la capacité de l’oscillateur à quartz à maintenir une vibration de précisément 32 768 oscillations par seconde.

Malgré la régularité générale de cette oscillation, chaque oscillateur à quartz présente différentes caractéristiques de fonctionnement; certains ne peuvent en effet maintenir des performances stables en cas d’utilisation pendant une longue période et en cas de variations des conditions environnementales. D’autres oscillateurs peuvent quant à eux fonctionner dans un premier temps avec une grande précision, mais subir au fil du temps des variations de fréquence d’oscillations pouvant être source d’imprécision.

Sachant cela, Seiko a élaboré un processus de vieillissement des cristaux de quartz, afin de sélectionner des oscillateurs qui sont stabilisés avant d’être utilisés. Grand Seiko a été le premier horloger au monde à utiliser des oscillateurs à quartz sélectionnés selon ce processus.

Les oscillateurs à quartz fabriqués en interne sont donc tout d’abord « vieillis » pendant trois mois. Durant cette période, ils sont soumis à certaines tensions électriques afin que leurs caractéristiques se stabilisent. Ce n’est qu’après cette étape qu’ils sont testés et sélectionnés. Seuls les oscillateurs à quartz conformes à des normes strictes sont utilisés dans le mouvement 9F à quartz.

Une température contrôlée 540 fois par jour

Les oscillateurs à quartz sont sensibles aux variations de température. La fréquence de 32 768 oscillations par seconde fluctue selon les changements de température ambiante. Si cette fréquence change, ne serait-ce que d’une alternance par seconde, la montre peut perdre ou gagner jusqu’à 16 minutes par an.

Pour résoudre ce problème, des informations sur les caractéristiques individuelles de l’oscillateur sont enregistrées au préalable dans le circuit intégré. En associant chaque oscillateur à son propre circuit intégré réglé spécifiquement, les mouvements 9 F peuvent fonctionner à la perfection. En outre, la température à l’intérieur de la montre est également mesurée 540 fois par jour. Les données relatives à la température sont transférées au circuit intégré, qui en assure le traitement avant de compenser tout écart susceptible de nuire à l’exactitude.

Notre histoire

C’est le choix résolu de l’excellence qui donne naissance à Grand Seiko en 1960. Pendant son développement et depuis lors, l’idée qui motive les concepteurs et les ingénieurs est que Grand Seiko doit être le reflet de la montre « idéale », avec des normes de précision, de durabilité et de beauté qui en feront la meilleure du monde.

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