Brevet FR2494186A1 — publié le 19820521

L'invention concerne une imprimante à transmission de chaleur qui fait fondre une encre thermofusible d'une ma- tière de report à l'aide d'une tête chauffante et qui trans- - fère l'encre sur une feuille de papier d'enregistrement pour l'impression. La figure 1 des dessins annexés et décrits ci-après représente une imprimante à transmission de chaleur.-Une tête chauffante 4,se présentant sous la forme d'une tête d'enregis- trement du type à réseau de 7 x 1 points chauffants (dans les direc- tions longitudinale et transversale, respectivement), est pla- quée par un ressort 5 contre un cylindre 1 ou du caoutchouc mou contre lequel elle porte par l'intermédiaire d'une feuille 2 de papier d'impression constituant un support d'enregistrement, et d'un ruban 3 a encre de transfert, constituant un élément encreur qui est préparé par application d'une encre thennofusi- ble et d'un liant sur une pellicule. Le ruban 3 de transmission de chaleur défile d'une bobine débitrice 3A, montée sur un cha- riot 6 faisant partie d'un mécanisme commandant les mouvements de la tête, jusqu'à une bobine réceptrice 3B montée sur le cha- riot 6, ce ruban passant entre la tête chauffante 4 et la feuil- le de papier. Un ressort 9 est monté entre le chariot 6 et une extra mité d'un levier 8 qui peut pivoter au moyen d'un axe 7, servant de pivot, sur le chariot 6. Le ressort 9 tend à faire pivoter le levier 8 dans le sens des aiguilles d'une montre, autour de l'axe 7. Un moteur 10 à impulsions, constituant une source de force motrice entraînant le ruban, est monté sur l'autre extré- mité du levier 8. Une roue à rochet 11 est fixée sur l'arbre de ce moteur 10 à impulsions. La roue à rochet 11 et le ruban à encre de transfert s'enroulant sur la bobine réceptrice 3B sont appliqués l'un contre l'autre par la tension exercée par le ressort 9 monté sur l'extrémité du levier 8 de manière qu'ils puissent être constamment appliqués l'un contre l'autre, indépendamment du diamètre de l'enroulement formé par le ruban à encre de transfert. Le chariot 6 est monté sur des barres fixes 12 et 13 qui sont parallèles au cylindre 1 de manière que la tête chauf- fante 4 puisse être déplacée parallèlement à ce cylindre 1. Une extrémité d'une courroie crantée 14 est xée à un pre- mier côté du chariot 6 et l'autre extrémité a. la courroie 14 est fixée à l'autre côté du chariot 6, la courroie pas- sant sur des poulies 15 et 16, Un pignon 17 est réalisé d'une seule pièce avec la poulie 15 afin d'engrener avec un pignon 19 fixé à l'arbre d'un moteur 18 à impulsions d'entraînement du chariot de manière que, lorsque le moteur à impulsions 18 du chariot tourne, la courroie crantée 14 puisse être entraînée pour déplacer le chariot 6 parallè- lement au cylindre 1. Le dispositif est réalisé de manière que la vitesse v de déplacement du chariot 6 soit égale à la vitesse de déplacement, en sens opposé, du ruban encreur entraîné par le moteur à impulsions 10, et que des parties correspondantes du ruban 3 à encre de transfert et de la feuille 2 de papier d'impression soient amenées en contact l'une avec l'autre lorsque le chariot 6 se déplace. Un interrupteur 20 de départ est fermé et ouvert selon le mouvement du chariot 6, afin de vérifier la posi- tion de la tête chauffante 4. L'imprimante à transmission de chaleur du type décrit ci-dessus fonctionne classiquement conformément au diagramme des temps montré sur la figure 2. Lorsque le cha- riot 6 se trouve à l'extrémité de gauche, en position d'at- tente, l'interrupteur 20 de départ est fermé. Lorsque la même impulsions est appliquée au moteur 18 à impulsions du chariot et au moteur 10 à impulsions. du ruban, conme montré sur la figure 2, le chariot 6 est déplacé vers la droite afin d'ou- vrir l'interrupteur 20 de départ pour qu'une impression puisse commencer au moment de l'impulsion suivante. Etant donné que la tête chauffante 4-portée par le chariot 6 se déplace vers la droite à la vitesse v et que le ruban 3 à encre de transfert est entraîné à la vi- tesse v au-dessus du chariot 6, en sens opposé à ce dernier, la feuille 2 de papier d'impression et le ruban 3 à encre de transfert ne se déplacent pas l'un par rapport à l'autre et ils sont maintenus immobiles dans la zone contre laquelle la tête chauffante 4 est appliquée, A l'instant d'une impulsion tl qui est appliquée après l'impulsion pour laquelle l'interrupteur 20 de départ s'est ouvert, des points C2 et C7, faisant partie du réseau de points Cl à C7 de la tête chauffante 4 disposés dans la direction des colonnes, sont excités pendant une durée pré- déterminée, au moyen d'une technique connue, afin de faire fondre l'encre thermofusible du ruban 3 à encre de transfert et de transférer l'encre fondue sur la feuille de papier d'impression, sous la forme de points de dimension prédétermin, formant la première colonne d'un caractère. A l'instant d'une impulsion suivante t2, des points CI, C6 et C7 sont chauffés pour l'impression de la colonne suivante du carac- tère. De cette manière, la tête chauffante 4 est déplacée parallèlement au cylindre 1 alors que les points respectifs de la tête chauffante 4 sont chauffés pour chacune des co- lonnes du caractère, afin que le caractère souhaité soit im- primé à travers le ruban 3 à encre de transfert. Cependant, avec ce procédé, la vitesse v du cha- riot 6 devient égale, en pratique,à v + a v18 en raison des fluctuations de vitesse du moteur qui sont elles-mêmes dues à des fluctuations de charge. Dans le même temps, la vitesse -v du ruban 3 à encre de transfert présente de faibles fluc- tuations et peut également être considérée, en pratique, comme étant égale à -v + A vlO en raison d'erreurs apparaissant dans la fabrication des pièces impliquées, du degré d'enga- gement du cliquet de la roue à rochet il avec la bande, ou autre. Par conséquent, le ruban 3 à encre de transfert et la feuille 2 de papier d'impression ont une vitesse relative qui, bien que très faible, peut être donnée par la relation (v + à v18) + (-v + A vlO) = +A v18 + Avo Dans l'imprimante à transmission de chaleur, la tête chauffante est en général appliquée contre le cylindre, avec le ruban à encre de transfert et la feuille de papier d'impression interposés entre le cylindre et la tête. Lors de l'application de chaleur, l'encre thermofusible du ruban est transférée sur la feuille de papier d'impression. Cepen- dant, il est possible que la totalité de l'encre correspon- dant aux points chauds ne soit pas transférée et qu'une certaine partie de l'encre reste sur le ruban entre la feuille de papier d'impression et ce ruban qui ont une vitesse relative l'un par rapport à l'autre, S'il existe une petite erreur entre la vitesse du ruban à encre de transfert et celle de la feuille de papier d'impression, aux instants des impulsions tl et t4 indiquées sur la figure 2, l'encre thermofusible qui doit être transférée du ruban 3 sur la feuille 2 de papier d'im- pression n'est pas complètement transférée en raison des oscillations, mais elle peut revenir en partie sur le ruban 3. Il en résulte une impression qui manque de netteté. Aux instants des impulsions t2, t3 et t5, la vi- tesse relative du ruban à encre de transfert et de la feuil- le de papier d'impression est nulle. Par conséquent, la feuille de papier d'impression et le ruban à encre de trans- fert adhèrent l'un à l'autre. Ensuite, lorsque le ruban 3 est séparé de la feuille afin de s'enrouler sur la bobine réceptrice 3B, l'encre est transférée sur la surface de la feuille de papier d'impression par suite de la différence d'adhérence entre le ruban 3 et la feuille. Par conséquent, les points sont imprimés avec une haute densité. Une im- primante classique à transmission de chaleur effectue donc une impression ayant une densité irrégulière. L'invention a pour objet une imprimante perfectionnée à transmission de chaleur, éliminant les inconvénients des imprimantes classiques de ce type. L'invention a également pour objet de résoudre le problème posé par le manque de netteté de l'impression par suite de légères fluctuations de vitesse de déplacement de la tête chauffante, de l'entraîne- ment du ruban à encre de transfert ou autres, et de permettre une impression constamment nette. L'invention a également pour objet de permettre une impression à faible coût, à l'aide d'un ruban à encre de trans- fert qui est plus court que l'information à imprimer et dont la durée de vie utile est longue. L'invention a pour autre objet de résoudre le pro- blème posé par l'adhérence mutuelle de la feuille de papier d'impression et du ruban à encre de transferts et de sim- plifier la commande d'une unité d'entraînement de la tête chauffante, L'invention a également pour autre objet l'éta- blissement d'une vitesse relative élevée entre le ruban à encre de transfert et la feuille de papier d'impression afin de ramener au minimum les effets nuisibles de la fai- ble vitesse relative entre le ruban à encre de transfert et la feuille de papier d'impression, cette faible vitesse risquant autrement de provoquer des irrégularités de la densité d'impression. L'invention est destinée à effectuer une impres- sion nette, de densité uniforme, de manière que la durée de vie utile du ruban encreur puisse être prolongée, que le coût d'enregistrement puisse être réduit et que le pro- blème d'adhérence puisse être résolu. L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemple nullement limitatif et sur lesquels: la figure l est une élévation d'un mécanisme d'im- primante permettant d'expliquer le fonctionnement de l'im- primante selon l'invention; la figure 2 est un diagramme des temps s'appliquant à une impression réalisée à l'aide d'une imprimante classique la figure 3 est une vue schématique montrant la feuille de papier d'impression et le ruban à encre de trans- fert; la figure 4 est un schéma simplifié permettant d'expliquer la commande du fonctionnement de l'imprimante à transmission de chaleur selon l'invention; la figure 5 est un diagramme des temps montrant les formes d'ondes des impulsions de commande de temps; et la figure 6 est une vue schématique montrant la feuille de papier d'impression et le ruban à encre de trans- fert. La figure 4 est un schéma simplifié d'une forme de réalisation de l'imprimante à transmission de chaleur selon l'invention, cette Imprimante étant décrite regard du mécanisme de l'imprimante à transmission de v -leur repré, sentée sur la figure 1, Comme montré sur la figure 4, un générateur SG1 de signaux produit un signal B qui, comme montré sur la figure 5, détermine les impulsions de commande du moteur 18 à impulsions actionnant le chariot. Un autre générateur de. signaux SG2 produit un signal C qui, comme montré sur la figure 5, est différent de celui produit par le générateur SG1, c'est- à-dire qui n'est pas en synchronisme avec le signal du géné- rateur SG1. Lorsque l'interrupteur 20 de départ est fermé, une porte ET Gl permet le passage du signal B produit par le générateur SG1 afin de délivrer un signal A de position d'impression.. Les impulsions du signal B produit par le généra- teur SG1 sont appliquées à un circuit de commande (non re- présenté> du moteur 18 à impulsions du chariot à des instants tO, tl, t2 et ainsi de suite afin de commander la marche du moteur 18 à impulsions du chariot. Les impulsions du signal C produit par le généra- teur SG2 sont appliquées à un circuit de commande (non re- présenté) du moteur 10 à impulsions du ruban à des instants TO, Tl, T2 et ainsi de suite afin de commander la marche du moteur i0 à impulsions du ruban. Le signal A provenant de la porte Gil est appliqué à un circuit de commande (non repré- senté) de la tête chauffante 4 afin de commander la position d'impression. Dans la condition d'attente dans laquelle le chariot 6 est placé à l'extrémité de gauche, ce chariot 6 ferme l'in- terrupteur 20 de départ et, par conséquent, la porte ET Gl. Lorsqu'un signal P d'instruction d'impression est appliqué, les générateurs SG1 et SG2 sont excités afin de produire les signaux montrés sur la figure 5. Lorsqu'une impulsion produite par le générateur SG1 est appliquée au moteur 18 à impulsions du chariot, la rotation de ce moteur 18 provoque un déplacement du chariot 6 à la vitesse v sur les barres 12 et 13, vers la droite et parallèlement au cylindre i, à l'aide des pignons 19 et 17, de la poulie 15 et de la courroie 14. 2 4 94 18 6 Lorsque le chariot 6 est déplacée ce qui provoque l'ouverture de l'interrupteur 20 de départ, la porte ET GI s'ouvre afin que l'impression puisse commencer lors de l'ap- plication de l'impulsion suivante à l'instant tl, Classique- ment, la roue à rochet 11, qui est en contact avec le ruban s'enroulant sur la bobine réceptrice 3B portée par le chariot 6, est réalisée de manière à se déplacer à la vitesse v vers la gauche lorsque des impulsions sont appliquées au moteur 10 à impulsions du ruban, ce qui constitue une source d'entrai- nement aux instants correspondants tO, tl, t2 et ainsi de suite. Contrairement au cas classique dans la forme de réa- lisation selon l'invention, lorsque les impulsions sont appli- quées au moteur 10 à impulsions du ruban aux instants TO, Tl, T2 et ainsi de suite, séparées par des intervalles supérieurs à ceux des instants tO, ti, t2 et ainsi de suite, le ruban 3 à encre de transfert est entraîné vers la gauche à une vites- se vlO qui est inférieure à la vitesse y. La bobine réceptrice 3B est entraînée par la roue à rochet 11 afin d'enrouler le ruban encreur. De cette manière, une vitesse relative (v - vlO) est maintenue entre le ruban 3 à encre de transfert porté par le chariot 6 et la feuille 2 de papier d'impression qui est immobile. On considérera à présent les fluctuations de vitesse qui sont la cause des irrégularités de la densité d'impression dans l'imprimante classique de ce type. Si la vitesse de dé- placement du chariot 6 est représentée par v + A V18 et la vitesse du ruban 3 à encre de transfert est représentée par vlC + A vlO, la vitesse relative entre le ruban 3 à encre de transfert et la feuille 2 de papier d'impression peut être donnée par la relation: (v - vlO) + (+ A v18 + AcvlO) Plus la vitesse vlO est proche de la vitesse v, plus la densité d'impression est irrégulière. Plus la vitesse vlO est proche de zéro, pire est le frottement entre le ruban 3 à encre de transfert et la feuille 2 de papier d'impression, sous l'effet de la pression de la tête chauffante 4, et pire est l'étalement de l'encre du ruban 3 à encre de transfert. Les essais ont montré que de bons résultats sont obtenus lorsque la vitesse vlO est comprise dans la plage de à 90 de la vitesse v. Lorsque la vitesse vlO prend une telle valeur, le terme représentant la vitesse relative dans la relation (1) peut être de la forme: v x (0,7 à 0,1). Par ailleurs, la fluctuation de vitesse + v18 + mi vlO est négligeable par rapport à v x (0,7 à 0,1). Par conséquent, selon ce procédé, la vitesse relative entre le ruban 3 à en- cre de transfert et la feuille 2 de papier d'impression peut être représentée par (v - vlO), et la composante de fluctua- tion de vitesse + v18 + àeSvlO n'affecte pas la densité de l'impression. La tête chauffante 4 portée par le chariot 6 est déplacée vers la droite à la vitesse v et le ruban 3 à encre de transfert, passant sur le chariot 6,est également en- traîné à la vitesse vlO, en sens opposé, de sorte que le ru- ban 3 et la feuille 2 glissent à une vitesse relative de (v - vlO) dans la zone o la tête chauffante 4 est contiguë au ruban 3; aucune oscillation n'existe dans la direction du mouvement du ruban. De même que dans le cas de l'imprimante classique à transmission de chaleur, lorsque l'impulsion sui- vante est appliquée à l'instant tl après ouverture de l'inter- rupteur 20 de départ, les points C2 et C7, faisant partie des points Cl à C7 de la tête chauffante 4, sont excités pour faire fondre l'encre thermofusible aux emplacements correspondants du ruban 3 à encre de transfert et pour transférer ainsi cette encre sur la feuille 2 de papierd'impression. Cependant, dans la forme de réalisation selon l'invention, pendant l'excitation des points, le ruban 3 à encre de transfert se déplace par rap- port à la tête chauffante 4 à la vitesse vlO qui est inférieu- re à la vitesse classique v. Par conséquent, la longueur de ruban à encre de transfert demandée pour imprimer la même lon- gueur d'information devient égale à vlO/v de celle utilisée dans le cas classique. Bien que le ruban 3 à encre de transfert doive clas- siquement avoir la même longueur que l'enregistrement sur la feuille 2 de papier d'impression, la longueur de ruban consommée peut être raccourcie conformément à la présente invention. La longueur d'avance du ruban encreur est dé- terminée par l'intervalle compris entre les impulsions produites par le générateur de signaux, et la consomma- tion de ruban diminue lorsque cet intervalle augmente. La figure 6 montre la relation entre la feuille 2 de papier d'impression et le ruban 3 à encre de trans- fert. Pour l'enregistrement d'un caractère de largeur D, il faut une longueur d de ruban à encre de transfert. Il est préférable d'épaissir la couche d'encre recouvrant le ruban 3. Pendant l'excitation de la tête chauffante 4, le ruban 3 à encre de transfert se déplace à la vitesse (v - vio) par rapport à la feuille 2 de papier d'impression. Etant donné que les oscillations dues aux fluctuations de vitesse entre la feuille 2 de papier d'impression et le ru- ban 3 à encre de transfert peuvent être négligées, la tota- lité de l'encre du ruban 3 est transférée sur la feuille 2. L'encre fondue est "frottée" contre la feuille 2 lorsque le ruban 3 est pressé contre cette dernière, de sorte que l'im- pression peut être effectuée sans irrégularité de densité. Après l'instant tl, les points CI, C6 et C7 sont imprimés à l'instant t2. D'une manière analogue, la tête chauf- fante 4 peut être déplacée parallèlement au cylindre 1 pour que les points de cette tête 4 soient chauffés successivement afin que l!information souhaitée soit imprimée à travers le ruban 3 à encre de transfert. Après l'impression d'une ligne, le moteur 18 à impulsionsdu chariot est mis en rotation en sens inverse afin de déplacer le chariot 6 vers la gauche jusqu'à la fermeture de l'interrupteur 20 de départ. L'impri- mante attend après la fermeture de l'interrupteur 20. La présente invention n'est pas limitée à la forme de réalisation particulière décrite ci-dessus. Par exemple, la vitesse de déplacement de la tête chauffante 4 peut être commandée par modification du rapport d'engrenage du pignon 19 fixé au moteur 18 à impulsions du chariot et du pignon 17 réalisé d'une seule pièce avec la poulie 15. La vitesse d'en- trainement du ruban 3 à encre de transfert peut également être commandée par modification du diamètre la roue à rochet 11. Des moteursà;courant continu ou à courant al, ternatif peuvent être utilisés à la place des moteurs à impulsions 10 et 18. Dans ce cas, des techniques classiques pour déterminer les couples et les fréquences de rotation des moteurs peuvent être utilisées à la place des généra- teurs de signaux. Dans la forme de réalisation décrite ci-dessus, la feuille de papier d'impression est fixée en position. Cependant, la feuille de papier d'impression peut être dé- placée tant qu'une vitesse relative est maintenue entre le ru- ban à encre de transfert et cette feuille. En résumé, selon l'invention, le ruban à encre de transfert est entraîné de manière à glisser par rapport à la feuille fixe de papier d'impression pendant qu'une impres- sion est réalisée par chauffage et transfert de l'encre par la tête chauffante. De cette manière, on empêche tout retour par adhérence de l'encre fondue sur le ruban, ainsi que l'irrégularité de densité et le manque de clarté de l'impres- sion, ce qui donne une impression constamment nette. Le ruban à encre de transfert peut avoir une durée de vie plus grande et le coût de l'information enregistrée- peut être diminué. On peut accroître la netteté de l'impression en donnant au ruban à encre de transfert une vitesse de déplacement supé- rieure à celle du chariot, ainsi qu'il ressort du fait que la fluctuation de vitesse est négligeable. Il n'est pas né- cessaire que la vitesse de rotation du moteur soit précise, de sorte que la commande en est facilitée et la fiabilité augmentée. Il va de soi que de nombreuses modifications peu- vent être apportées à l'imprimante décrite et représentée sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Imprimante à transmission de chaleur, caractérisé en ce qu'elle comporte une tête chauffante (4) qui reçoit un signal de commande de transfert d'encre sur une feuille (2) de papier d'impression de manière que ladite tête presse un ruban (3) à encre de transfert contre la feuille de papier d'impres- sion, et un dispositif (6) destiné à déplacer la tête chauffan le long de la feuille de papier d'impression, une partie non utilisée du ruban à encre de transfert étant avancée vers une partie de pression de la tête chauffante lorsque cette dernière est déplacée, l'imprimante comprenant en outre un dispositif destiné à entraîner le ruban à encre de transfert afin qu'une vitesse relative prédéterminée puisse être maintenue entre la feuille de papier d'impression et ce ruban pressé contre la- dite feuille. 2. Imprimante selon la revendication 1, caractérisée en ce que le dispositif d'entraînement du ruban comprend, comme source motrice, un moteur (10) à impulsions qui est actionné pax un signal(C)de commande produit à un instant différent de l'inE tant d'application d'un signal de commande à la tête chauffante 3. Imprimante selon la revendication 1, caractérisée en ce que le dispositif d'entraînement du ruban à encre de transfert porte ledit ruban, la tête chauffante étant déplacée par ledit dispositif destiné à la déplacer, alors que le ruban à encre de transfert est entraîné à une vitesse comprise sensi- blement entre 30 et 90%0 de la vitesse de déplacement de la tête chauffante, le ruban étant entraîné en sens opposé à celui du déplacement de ladite tête. 4. Imprimante à transmission de chaleur, caractérisée en ce qu'elle comporte un élément (3) portant de l'encre sur une matière de base, une tête (4) d'enregistrement qui comprend un corps chauffant situé à une surface de pression de cette tête afin de presser ledit élément portant l'encre contre un support (2) d'enregistrement, le corps chauffant faisant fondre l'encre portée par ledit élément, et un dispositif (6) d'entrai nement de l'élément portant de l'encre, ce dispositif (6) étant destiné à faire:çulisser une partie pressée dudit élément par rappuort au support d'enregistrement afin de séparer l'encrer fondue par le corps chauffant de la tête, de ladite matière de base dudit élément lorsque ce dernier est pressé contre le support d'enregistrement. 5. Imprimante à transmission de chaleur, caractérisée en ce qu'elle comporte un cylindre (1), portant une feuille (2) de papier d'impression sur sa surface, un chariot (6) mobile le long du cylindre et supportant un ruban (3) à encre de transfert et une tête chauffante (4) pour transférer de l'encre du ruban sur la feuille de papier d'impression alors que ledit ruban est pressé contre ladite feuille, et un dis- positif (10) destiné à entraîner le ruban à encre de transfert à une vitesse différente de la vitesse de déplacement du cha- riot. 6. Imprimante selon la revendication 5, caractérisée en ce que le dispositif d'entraînement déplace le ruban à encre de transfert à une vitesse inférieure à la vitesse de déplace- ment du chariot et en sens opposé à celui du déplacement dudit chariot.