Brevet FR2711096A1 — publié le 19950421

TETE THERMIQUE ET IMPRIMANTE L'UTILISANT La présente invention concerne une tête thermique ainsi qu'une imprimante qui l'utilise. Des têtes thermiques sont souvent utilisées dans des imprimantes, des traceurs et autres en tant que terminaux de sortie d'équipements de bureautique (OA), d'équipements de conception assistée par ordinateur (CAD) et de fac-similes. Comme représenté sur la figure 1, une telle tête thermique comporte une couche de stockage de chaleur B formée sur une base A et en outre une couche de résistance chauffante C formée sur la couche de stockage de chaleur B. La couche de résistance chauffante C est constituée de manière à générer de la chaleur et en forçant un papier de copie E tel qu'un papier thermique à entrer en contact avec la partie chauffante au moyen d'une platine D, des caractères, des motifs et autres sont imprimés et transférés sur le papier de copie E. Les têtes thermiques sont en gros divisées en deux types en fonction de la structure de la couche de stockage de chaleur B formée au-dessous de la partie chauffante. Comme représenté sur les figures 2A et 2B, la tête thermique du premier type comprend une base en céramique 1 ; une couche de vernis vitrifié 2 qui est formée sur la totalité de la surface de la base 1 par l'intermédiaire des processus d'impression et de recuit et qui joue le rôle de couche de stockage de chaleur une couche d'électrode commune 3 comportant une pluralité de parties de branchement 3a et une partie commune 3b connectée aux parties de branchement 3a et des couches d'électrode discrètes 4, le tout étant formé en imprimant une pâte conductrice sur la couche de vernis 2, en recuisant la pâte et en gravant la matière solide selon un motif prédéterminé ; une couche de résistance chauffante 5 formée par impression et par recuit d'une tête résistive selon une section en forme de courroie s'étendant entre les parties àe branchement 3a de la couche d'électrode commune 3 et les couches d'électrode discrètes 4 ; et une couche de protection en verre 6 (non représentée sur la figure 2(a)) formée par l'intermédiaire des processus d'impression et de recuit de manière à recouvrir les couches mentionnées ci-avant. Puisque la couche de vernis 2 est formée sur la totalité de la surface de la base 1, elle est appelée couche du type vernis de surface intégrale. Comme représenté sur les figures 3A et 3B, la tête thermique de l'autre type comprend une base 7 ; une couche de vernis 8 formée sur une section de la base 7 par l'intermédiaire des processus d'impression et de recuit ; une couche de résistance chauffante 9 formée selon un motif souhaité sur la couche de vernis 8 au moyen d'un procédé de formation de film mince tel qu'une pulvérisation ou par l'intermédiaire des procédés d'impression et de recuit et en outre par gravure ; une couche d'électrode commune 10 et des couches d'électrode discrètes 11 sous la forme de dents de peigne ; et une couche de protection 12 (non représentée sur la figure 3A) en Ta205, en SiAlON ou autre formée de manière à recouvrir les couches mentionnées ci-avant. Puisque la couche de vernis 8 est partiellement formée au-dessous de la partie chauffante de la couche de résistance chauffante 9, elle est appelée couche du type vernis de surface partielle. Dans le même temps, le récent problème relatif aux ressources de l'environnement a contribue au développement d'une demande pour des machines et appareils électriques économisant l'énergie et une étude pour réduire la consommation d'énergie des têtes thermiques a été menée. Dans le cas de la tête thermique du type vernis de surface intégrale par exemple, il est d'une pratique commune de prévoir en plus une couche conductrice 3b' sur la partie commune 3b de la couche d'électrode commune 3 ou de former sinon une partie commune épaisse pour incorporer les parties de branchement 3a après que les parties de branchement 3a soient installées de manière à augmenter l'épaisseur (de la partie commune 3b) de la couche d'électrode commune 3, comme représenté sur la figure 4, de telle sorte que la perte d'énergie induite par une chute de tension soit diminuée en réduisant la valeur de résistance du conducteur. Si cependant la couche conductrice 3b' est prévue de manière à former la partie commune épaisse 3b dans la tête thermique classique du type vernis de surface intégrale, le sommet de la partie commune 3b ainsi rendu suffisamment épais pour augmenter suffisamment le rendement énergétique en vient à être plus haut que le sommet de la couche de résistance chauffante 5. Ceci fait qu'un contact moins positif est établi entre le papier de copie E et le sommet de la couche de résistance chauffante 5, ce qui accroît le problème de détérioration de la qualité d'impression du fait que les caractères imprimés tendent à devenir indistincts et inhomogènes. En d'autres termes, il a été difficile de rendre la partie commune 3b suffisamment épaisse. Dans le cas de la tête thermique du type vernis de surface partielle, par ailleurs, l'absence de la couche de vernis 8 au-dessous d'une zone équivalente à l'endroit où la partie commune 3b du type surface intégrale est formée permet de résoudre le problème mentionné ci-avant jusqu'à un certain point du fait qu'une partie commune relativement épaisse peut être formée dans l'électrode commune 10. Néanmoins, le type vernis de surface partielle développerait la possibilité consistant en ce qu'un masque pourrait glisser dans une partie étagée pendant le processus de gravure lorsque les couches d'électrode discrètes 11 sont formées du fait que la partie étagée est produite sur la base 7 au niveau de l'extrémité 8a de la couche de vernis 8 sur le côté de la couche d'électrode discrète 11. Le masque qui a ainsi glissé fait que la largeur des couches d'électrode discrètes 11 formées moyennant un motif extrêmement fin varie et que les couches d'électrode discrètes contiguës 11 peuvent venir en contact les unes avec les autres et se mettre en court-circuit. La largeur des couches d'électrode discrètes 11 peut sinon devenir plus faible et, par conséquent, peut augmenter la valeur de résistance des conducteurs, ce qui conduirait à une diminution de la valeur calorique de la couche de résistance chauffante 9 provoquée par le fait que la couche d'électrode discrète 11 génère de la chaleur. Un objet de la présente invention consiste à proposer une tête thermique conçue pour réduire sa consommation d'énergie et pour améliorer une qualité d'impression en formant une couche de vernis dans une zone à l'exclusion d'une section où une couche d'électrode commune est formée et en augmentant l'épaisseur de la couche d'électrode commune dans la section ainsi exclue de manière à résoudre les problèmes mentionnés ci-avant. Afin d'atteindre l'objet mentionné ci-avant, une tête thermique selon la présente invention comprend une base ; une couche de vernis formée sur la base qui comporte une section où aucune couche de vernis n'est formée, la section étant prévue le long d'un bord latéral de la couche de vernis sur la base ; une couche de résistance chauffante formée sensiblement parallèlement au bord latéral de la couche de vernis et sur celle-ci ; une couche d'électrode commune qui est connectée à la couche de résistance chauffante et qui est étendue de manière à recouvrir au moins la section où aucune couche de vernis n'est formée, la couche d'électrode commune étant rendue plus épaisse que chaque partie de branchement de la couche d'électrode commune qui est connectée à la couche de résistance chauffante, dans la section où aucune couche de vernis n'est formée ; et des couches d'électrode discrètes qui sont connectées à la couche de résistance chauffante et qui sont étendues sur le côté opposé jusqu'au côté d'électrode commune. Les objets et avantages de la présente invention mentionnés ci-avant ainsi que d'autres seront mieux compris à la lumière de la description détaillée qui suit que l'on lira en relation avec les dessins annexés parmi lesquels la figure 1 est une vue en coupe de la partie principale d'une tête thermique pour imprimer des caractères en pressant un papier de copie tel qu'un papier thermique contre une tête thermique au moyen d'une platine les figures 2A et 2B sont une vue en perspective et une vue en coupe de la partie principale d'une tête thermique du type vernis de surface intégrale classique les figures 3A et 3B sont une vue en perspective et une vue en coupe de la partie principale d'une tête thermique du type vernis de surface partielle classique la figure 4 est une vue en perspective de la partie principale d'une tête thermique du type vernis de surface intégrale classique lorsque la partie commune de la couche d'électrode commune est formée de manière à être épaissie la figure 5 est une vue en coupe de la partie principale de la tête thermique de la figure 4 pour imprimer des caractères les figures 6A et 6B sont une vue en perspective et une vue en coupe de la partie principale d'une tête thermique selon un mode de réalisation de la présente invention ; et la figure 7 est une vue en coupe de la partie principale d'une autre tête thermique selon un mode de réalisation de la présente invention. Une description détaillée d'un mode de réalisation de la présente invention, en ce qui constitue sa caractéristique centrale, est maintenant produite. La présente invention n'est pas limitée à l'aspect qui suit du mode de réalisation. La figure 6A est une vue en perspective de la partie principale d'une tête thermique selon la présente invention et la figure 6B est une vue en coupe de celle-ci. Sur les figures 6A et 6B, un index de référence 21 indique une base ; un index de référence 22 indique une couche de vernis ; un index de référence 23 indique une couche d'électrode commune ; un index de référence 24 indique des couches d'électrode discrètes ; un index de référence 25 indique une couche de résistance chauffante ; et un index de référence 26 indique une couche de protection. La représentation de la couche de protection 26 est omise de la figure 6A. La couche de vernis 22 est formée en imprimant une pâte de verre sur la base en céramique isolante rectangulaire 21 par exemple en alumine et en recuisant la pâte de telle sorte qu'une section en courroie 21a où aucune couche de vernis n'est formée puisse être formée le long d'un bord latéral de la base 21. Bien que la section 21a ou aucune couche de vernis n'est formée doive être prévue le long du bord latéral de la base 21, dans ce cas, elle n'a pas à être nécessairement prévue à cet endroit mais elle peut être formée quelque part ailleurs au milieu de la base 21. En outre, la couche d'électrode commune 23 et une pluralité de couches d'électrode discrètes 24 sont formées en imprimant une pâte conductrice sur la couche de vernis 22 formée sur la base 21, en recuisant la pâte et en gravant la matière solide. La couche d'électrode commune 23 inclut une pluralité de parties de branchement 23a et une partie commune 23b. La partie commune 23b est formée sur la section en courroie 21a où aucune couche de vernis n'est formée tandis que la pluralité de parties de branchement 23a sont formées de telle sorte qu'elles s'étendent tout comme les dents d'un peigne depuis la partie commune 23b. Les extrémités avant des parties de branchement 23a de la couche d'électrode commune 23 et celles des couches d'électrode discrètes 24 sont agencées en alternance suivant leurs positions latérales. En outre, la partie commune 23b de la couche d'électrode commune 23 est rendue plus épaisse en déposant en outre une couche conductrice 23b sur la section en courroie 21a où aucune couche de vernis n'est formée. Puisque les couches d'électrode discrètes 24 sont formées sur la couche ae vernis sensiblement plane 22, on empêche les couches d'électrode discrètes contiquës 24 de venir en contact les unes avec les autres lorsqu'un masque se décale, par exemple,à l'instant de la gravure, ou la valeur de résistance des conducteurs ne devient jamais trop importante lorsque leur largeur est rétrécie. Ensuite, la couche de résistance chauffante 25 est formée par impression et par recuit d'une patte résistive sensiblement parallèlement à la section en courroie 2la où aucune couche de vernis n'est forme1 la couche de résistance chauffante 25 s'étendant de manière à reposer à califourchon sur les extreuites avant respectives des parties de branchement 23a de la couche d'électrode commune 23 et sur celles des couches d'électrode discrètes 24. En outre, la couche de protection 26 est formée en imprimant une pâte de verre sur la couche de résistance chauffante 25 formée sur la base 21 et en recuisant la pâte. Bien que la couche d'électrode commune 23 et les couches d'électrode discrètes 24 aient été prévues audessous de la couche de résistance chauffante 25 selon le mode de réalisation mentionné ci-avant de la présente invention, elles peuvent être formées sur la couche de résistance chauffante 25. Bien que les extrémités avant des parties de branchement 23a de la couche d'électrode commune 23 et que celles des couches d'électrode discrètes 24 aient été agencées en alternance suivant leurs positions latérales selon le mode de réalisation mentionné ci-avant de la présente invention, les extrémités avant des parties de branchement 23a' d'une couche d'électrode commune 23' et celles des couches d'électrode discrètes 24' peuvent être agencées à l'opposé les unes des autres moyennant le maintien d'un espace prédéterminé entre. Dans ce cas, la couche d'électrode commune 23' peut également se présenter sous la forme d'une courroie sans les parties de branchement 23a'. Bien qu'une description de ce que l'on appelle la tête thermique du type film épais dans laquelle une impression et un recuit sont utilisés pour former chaque couche selon le mode de réalisation mentionné ci-avant ait été produite, la présente invention peut également s'appliquer à ce que l'on appelle une tête thermique du type film mince formée au moyen d'une pulvérisation ou autre. Comme mis en exergue ci-avant, la couche d'électrode commune peut en outre être rendue plus épaisse qu'avant puisque l'épaisseur de la couche d'électrode commune peut être augmentée jusqu'au point où elle est égale à au moins l'épaisseur de la couche de vernis dans la section en courroie où aucune couche de vernis n'est formée sur la base selon la présente invention. Par conséquent, la valeur de résistance des conducteurs dans la couche d'électrode commune est réduite et l'énergie nécessaire pour faire en sorte que la couche de résistance chauffante génère de la chaleur est également réduite de telle sorte que le rendement énergétique peut être amélioré. En outre, l'énergie d'entrée destinée à la couche de résistance chauffante est rendue uniforme et la variation de la puissance calorique entre deux parties quelconques de la couche de résistance chauffante est minimisée du fait que la valeur de résistance des conducteurs dans la couche d'électrode commune décroît. L'impression peut donc être stabilisée. Puisque la couche d'électrode commune est formée de manière à être épaisse dans la section en courroie où aucune couche de vernis n'est formée, le sommet de la couche d'électrode commune est établi plus bas que celui de la couche de résistance chauffante même si la couche d'électrode commune est rendue plus épaisse dans la plage de l'épaisseur de la couche de vernis. Lorsque des caractères sont imprimés sur un papier thermique placé à l'opposé de la platine d'une imprimante, dans un fac-similé par exemple, le contact entre la couche de résistance chauffante et le papier thermique pressé par la platine ne diminue jamais. Ainsi, une impression fine peut être réalisée. Selon la présente invention, une amélioration du rendement énergétique rend possible d'abaisser la consommation d'énergie et, en outre, la puissance calorique pour deux points quelconques de la couche de résistance chauffante peut être notablement uniformisée de telle sorte que la qualité de l'impression peut être améliorée. REVENDICATIONS 1. Tête thermique comprenant une base (21) ; une couche de vernis (22) formée sur la base, qui comporte une section où aucune couche de vernis n'est formée, la section étant prévue le long d'un bord latéral de la couche de vernis sur la base ; une couche de résistance chauffante (25) formée sensiblement parallèlement au bord latéral de la couche de vernis et sur celle-ci une couche d'électrode commune (23) qui est connectée à la couche de résistance chauffante et qui est étendue de manière à recouvrir au moins la section où aucune couche de vernis n'est formée, la couche d'électrode commune étant rendue plus épaisse qu'une partie de la couche d'électrode commune qui est connectée à la couche de résistance chauffante, dans la section où aucune couche de vernis n'est formée ; et des couches d'électrode discrètes (24) qui sont connectées à la couche de résistance chauffante et qui sont étendues sur le côté opposé jusqu'au côté d'électrode commune. 2. Tête thermique selon la revendication 1, caractérisée en ce que la couche d'électrode commune (23) inclut une pluralité de parties de branchement (23a) et une partie commune (23b) permettant de connecter la pluralité de parties de branchement, la partie commune étant positionnée dans la section où aucune couche de vernis n'est formée sur la base. 3. Tête thermique selon la revendication 1, caractérisée en ce que le sommet de la couche de résistance chauffante (25) est placée plus haut que celui de la couche d'électrode commune (23). 4. Tête thermique selon la revendication 2, caractérisée en ce que le sommet de la couche de résistance chauffante (25) est placé plus haut que celui de la couche d'électrode commune (23). 5. Tête thermique selon la revendication 2, caractérisée en ce que ladite pluralité de parties de branchement (23a) de la couche d'électrode commune (23) et lesdites couches d'électrode discrètes (24) sont prévues au-dessous de ladite couche de résistance chauffante (25). 6. Tête thermique selon la revendication 2, caractérisée en ce que ladite pluralité de parties de branchement (23a) de la couche d'électrode commune (23) et lesdites couches d'électrode discrètes (24) sont prévues sur ladite couche de résistance chauffante (25). 7. Tête thermique selon la revendication 2, caractérisée en ce que lesdites parties de branchement (23a) de ladite couche d'électrode commune (23) et lesdites couches d'électrode discrètes (24) sont agencées en alternance. 8. Tête thermique selon la revendication 2, caractérisée en ce que lesdites parties de branchement (23a) de ladite couche d'électrode commune (23) et lesdites couches d'électrode discrètes (24) sont agencées de manière i se faire face les unes les autres avec un espace prédéterminé maintenu entre elles. 9. Imprimante caractérisée en ce qu'elle comprend une tête thermique incluant une base (21) une couche de vernis (22) formée sur la base qui comporte une section où aucune couche de vernis n'est formée, la section étant prévue le long d'un bord latéral de la couche de vernis sur la base une couche de résistance chauffante (25) formée sensiblement parallèlement au bord latéral de la couche de vernis et sur celle-ci ; une couche d'électrode commune (23) qui est connectée à la couche de résistance chauffante (25) et qui est étendue de manière à recouvrir au moins la section où aucune couche de vernis n'est formée, la couche d'électrode commune étant rendue plus épaisse que chaque partie de branchement (23a) de la couche d'électrode commune qui est connectée à la couche de résistance chauffante, dans la section où aucune couche de vernis n'est formée ; et des couches d'électrode discrètes (24) qui sont connectées à la couche de résistance chauffante et qui sont étendues jusqu'au côté opposé de la couche d'électrode commune ; et une platine placée à l'opposé de la tête thermique.