Brevet FR2760684A1 — publié le 19980918

MECANISME D'IMPRESSION COMPACT La présente invention concerne un mécanisme d'impression, destiné à rendre possible la réalisation d'un mécanisme ultra-compact. II existe actuellement sur le marché des mécanismes compacts d'une épaisseur de 20mm. Ces mécanismes sont réalisés à l'aide d'un châssis en plastique qui maintient tous les éléments constitutifs du mécanisme, en particulier, le moteur et les organes de transmission associés (pignons), la tête d'impression et son éventuel support (qui peut être une partie de la-dite tête) le rouleau d'entraînement du papier, L'organe de pression de la tête d'impression sur le rouleau entre lequel vient le papier. II existe également des mécanismes constitués d'éléments métalliques qui sont généralement fixés entre eux à l'aide de vis et taraudages dans la tôle, mais dans ce cas, la complexité du mécanisme rend son encombrement important, réduit sa fiabilité et rend le coût prohibitif. De plus, I'impossibilité de réaliser dans ce type de matière des formes complexes (bossages, trous multiples,...) rend difficilie la tenue de tolérances sérrées. La technique antérieure la plus pertinente dans le cas d'un mécanisme compact est une base plastique sur laquelle vient donc se fixer les éléments constitutifs du mécanisme. On a décrit dans la Demande de Brevet Eurpéen No. 0 718 110, un mécanisme pour le montage d'une tête d'impression thermique comprenant un cadre et un rouleau qui est monté en rotation entre les deux parois latérales du cadre, et une tête d'impression qui est montée face au cadre, entre les parois latérales. Le mécanisme comprend en outre un élément de pression assemblé en rotation avec le cadre et adapté pour amener la tête d'impression en contact avec pression sur le rouleau et un levier de pression assemblé en rotation avec le cadre. L'élément de pression est supporté par le levier de façon à compresser la tête d'impression avec le rouleau. On a décrit dans la Demande de Brevet Européen No. 0 738 606 un mécanisme pour uniformiser une tête d 'impression pressée contre un rouleau. Le mécanisme comprend un cadre, une tête d'impression et un rouleau et un ressort qui presse la tête d'impression contre le rouleau. On a décrit dans la Demande de Brevet Européen No. 0 659 574 un mécanisme d'impression qui comprend une tête d'impression et un rouleau sur lequel elle est comprimée. Le mécanisme est tel que le nombre de ses pièces est diminué. Ce mécanisme comprend un levier qui permet de mettre en contact ou non la tête d'impression et le rouleau. Les mécanismes décrits dans ces documents concernent essentiellement des moyens pour faire entrer en contact par pression le rouleau et la tête d'impression. Or, on souhaite diminuer le volume des mécanismes connus. Ces mécanismes sont tels que le cadre est le plus souvent en matière plastique. Le principal inconvénient du plastique quand on vient à vouloir diminuer encore le volume du mécanisme est sa rigidité. En effet, le point critique d'un mécanisme d'impression thermique est de réaliser un bon alignement entre la génératrice du rouleau et la ligne de points de la tête d'impression. Or, quand l'épaisseur du mécanisme diminue, il est nécessaire de diminuer le diamètre du rouleau, ce qui entraîne une surface de contact (ou "plat" du rouleau) de plus en plus petite. Un des problèmes les plus délicats à régler dans le cas de mécanismes compacts est celui de l'alignement du rouleau, guidant le papier, avec la tête d'impression. En effet, plus le mécanisme est compact plus le diamiètre du rouleau est faible. Ainsi, la surface de contact entre le rouleau et le tete d'impression devient toujours plus faible et l'alignement devient de plus en plus délicat à réaliser. De plus, dans de tels cas, le seule solution pour réaliser des pièces mécaniques compactes et de petites dimensions, notamment des petits axes, et trous, consiste à réaliser le châssis d'impression en une seule pièce en plastique qui porte tous les éléments de maintien des pièces mécaniques (engrenages, tête d'impression, rouleau, moteurs, et capteurs). Le problème est que la stabilité mécanique de ce châssis n'est plus suffisante quand il est soumis à des contraintes mécaniques telle que l'application de la pression sur la tête d'impression, même quand cette pression s'effectue de façon symétrique sur le chassis. De plus, quand la largeur d'impression augmente, les effets de la faible épaisseur et les problèmes d'alignement s'en trouvent notablement augmentés. Pire encore, quand le relevage se fait d'un seul côté, comme c'est le cas sur ce mécanisme, et dans tous les mécanismes avec ces contraintes (compte-tenu de la difficulté de réaliser un organe de prise des deux côtés du châssis sans sortir du volume imposé), le châssis se tord et il est quasiment impossible de décoller la tête du rouleau du côté opposé au levier de relevage. Pour remédier au problème d'alignement, on peut augmenter le poids sur la tête d'impression ou diminuer la dureté du rouleau. Ces deux facteurs jouent en faveur de l'élargissement de la tolérance de contact du rouleau et de la tête d'impression mais est défavorable, pour l'augmentation du poids, à la limitation des efforts internes au châssis (rigidité du châssis en plastique), et pour la diminution de la dureté du rouleau, à la friction du rouleau sur la tête en l'absence de papier. Ce cas est à considérer quand on souhaite réaliser un chargement du papier sans procéder à un relevage de la tête d'impression, ce qui est souvent le cas afin d'optimiser l'ergonomie d'utilisation du mécanisme. Une autre façon de gérer le problème consisite à nervurer le châssis en plastique, ce qui le rigidifie mais présente le désavantage d'utitliser un volume précieux lorsque la compacité est recherchée et d'empêcher un montage facile des divers éléments car, la plupart du temps, une nervure centrale obstrue l'intérieur du mécanisme. En particulier, la points de pression et d'appuis des organes de pression devant être placés symétriquement sur la tête, il en résulte une grande difficulté de réalisation tout en conservant un procédé d'assemblage aisé. L'invention se propose de résoudre le problème de l'alignement de la génératrice du rouleau avec la ligne de points de la tête d'impression, en rigidifiant le bâti d'impression à l'aide d'un organe spécifique. Le problème posé par l'alignement du rouleau avec la tête peut se résumer au fait que le châssis plastique se vrille quand une contrainte lui est appliquée. En effet, c'est ce type de déformation qui provoque un soulèvement d'un des deux côtés de la tête par rapport au rouleau. Ce type de problème apparaît dans au moins les trois cas suivants: contrainte effectuée sur la base du châssis quand celui-ci est fixé sur support non plat (hyper-staticité) o Appui ou application de l'organe de pression non-symétrique par rapport au châssis Relevage de la tête, quand l'organe de pression s'exerce sur un seul des côtés de la tête. Si on peut s'accomoder des deux premiers points, il est en revanche quasiment impossible de s'affranchir du dernier. En effet, dans le cadre de la réalisation d'un mécanisme très plat, il est nécessaire de réaliser la fonction de relevage d'un seul coté du mécanisme afin d'éviter que des éléments mécaniques ne traversent le mécanisme, pénalisant de fait son épaisseur. Mais ce faisant on se retrouve avec toute la pression de l'organe de pression sur un seul côté du mécanisme, créant ainsi une contrainte de vrillage maximale sur la chassis. La plupart des mécanismes sur le marché sont réalisés avec des éléments traversant la tête ou agissant symétriquement sur la tête ou l'organe de pression afin d'éliminer cette contrainte unilatérale. A cet effet, I'invention concerne un mécanisme d'impression thermique comprenant. un châssis, un moteur et des engrenages entraînant un rouleau , une tête d'impression thermique, un organe de pression de la tête sur le rouleau, caractérisé en ce qu'il comporte une organe de rigidification solidaire au moins verticalement de deux des côtes distincts du châssis et au moins en rotation selon un axe sensiblement perpendiculaire à un troisième côté du châssis, ou, au moins en rotation de deux des côtés du châssis. Ainsi, selon l'invention, on installe une plaque d'épaisseur suffisante (ici, 1,5 mm) afin, d'empêcher le chassis de se tordre. La plaque consitue la phase finale de l'assemblage (avant le test d'impression), et n'est fixée que par une seule vis auto-taraudeuse, car un système d'emboîtement intérieur, sans adjonction de tiroir dans le moule, permet de bloquer tout mouvement vertical des côtés du chassis par rapport au fond. La rigidité ainsi obtenue est telle que la déformation lors du relevage de la tête du châssis est nulle. Selon un mode de réalisation de l'invention, le mécanisme est tel que l'organe de rigidification est une plaque qui s'engage entre deux plots de chacun des côtes du châssis, décales horizontalement, et en ce que ladite plaque est maintenue solidaire en rotation selon un axe sensiblement perpendiculaire au fond du châssis à l'aide d'un organe de fixation qui est une seule vis. Le mécanisme selon l'invention est tel que l'organe de fixation traverse le mécanisme de part en part et assure un blocage en rotation relativement aux deux faces supportant le rouleau d'impression. Le mécanisme est tel que l'organe de rigidification comporte des points de fixation du mécanisme d'impression. Le mécanisme peut encore comporter un levier agissant sur un seul côté de la tête d'impression réalisant la triple fonction de commande utilisateur, commande du capteur de position, et commande directe du relevage de la tète. Dans le cas d'une largeur d'impression importante (80 mm à 110 mm), ce système rigidifie l'ensemble du châssis rendant l'alignement particulièrement aisé. On peut alors fixer au châssis d'autres éléments mécaniques sans risque (enrouleur de papier, support de rouleau de papier, etc.). Enfin, L'organe rigidifiant peut être constitué d'un circuit imprimé qui est de nature à rigidifier le châssis tout en assumant une fonction éléctronique, comme le pilotage de l'imprimante. Selon l'invention, L'organe rigidifiant permet de conserver toujours les deux côtés du mécanisme alignés l'un avec l'autre et élimine ainsi tout vrillage potentiel. Une première organisation possible est l'utilisation d'une plaque rigidificatrice, solidaire de chacun des deux côtés latéraux, et donc en cas de désalignement des deux côtés, se produit une rotation de la plaque. Elle n'est alors plus perpendiculaire avec les cotés en particulier avec le fond. Elle présente un angle dans le plan horizontal avec le fond. Le principe consiste alors à la maintenir fermement (selon trois points d'appui) à plat avec un plan perpendiculaire avec le fond du mécanisme, ce qui immobilise toute rotation potentielle de la plaque. La plaque selon l'invention représente la phase finale de l'assemblage du mécanisme. elle ne nécessite qu'une seule vis autotaraudeuse rendant sa fixation particulièrement aisée, il s'agit d'ailleurs de la seule vis du mécanisme. Elle s'insère entre des plots situés à l'intérieur du chassis et décalés ce qui permet un démoulage de la pièce aisée, une insertion facile de ladite plaque, et une seule vis de fixation. La plaque est large et prend amplement sur les côtés du mécanisme, présentant un bras de levier important et donc une résistance aux torsions encore plus élevée. Comme elle est montée lors de la phase finale d'assemblage, elle ne gêne pas les phases précédentes, en particulier le montage du moteur (latéral et intérieur, ni celui de la tête d'impression (insertion à l'intérieur et rotation). II est possible d'utiliser un organe assurant une impossibilité de rotation relative entre les deux flancs du chassis supportant le rouleau ou la tête d'impression. Ceci pourra être réalisé par exemple avec un profil en "T" traversant le chassis et venant se bloquer dans l'autre côté. Ainsi, il est possible d'utiliser un levier extrêmement simple: Le levier de relevage de tête fonctionne à l'inverse des leviers classiques: la séparation de la tête du rouleau s'effectue en poussant le levier vers le bas et non vers le haut. C'est la raison pour laquelle celui-ci est en forme de bascule, ce qui permet sans sortir du volume en position "tête baissée" de relever la tête dans ce sens, sans quoi la préhension du-dit levier s'en trouve fortement compliquée. De plus, ce levier s'applique directement contre le support de tête constitué d'une plaque métallique, configuration on ne peut plus simple, et réalise également la pression sur le switch de détection de position haute. L'invention concerne en outre un pignon permettant de verrouiller le rouleau dans son logement, de se verrouiller lui-même sur le rouleau (clipsage) et réalise une fonction de palier entre le rouleau et le châssis de l'imprimante. Le fait que le rouleau réalise la fonction de palier, permet d'augmenter sa longueur ce qui permet de loger un clipsage sans augmenter le volume. Cette innovation fait passer le nombre de pièces pour réaliser ces fonctions de trois à une: il faut généralement un palier distinct de l'engrenage, un engrenage et un clip de vérouillage. De plus, I'assemblage se fait par simple insertion manuelle de l'engrenage dans le rouleau après positionnement de ce dernier dans son logement. Le bruit du clipsage faisant office de vérification de bonne insertion. La description, en regard des dessins annexés à titre d'exemples non limitatifs, permettra de comprendre comment l'invention peut être mise en pratique. La Figure 1 est une vue de dessus du mécanisme selon la présente invention. La Figure 2 est une vue d'une plaque de rigidification selon l'invention. La Figure 3 est une vue en éclaté du pignon selon l'invention. Sur la Figure 1, on a représenté un mécanisme selon l'invention. Le mécanisme selon l'invention comprend un châssis 1 d'impression qui comporte deux côtés longitudinaux 2, 3 et deux côtés transversaux 4, 5, un moteur 6 et des engrenages entraînant un rouleau 7. Le mécanisme comporte, de manière connue, une tête d'impression (8), par exemple thermique. Le mécanisme comporte un organe de pression 9 sur le rouleau 7. La plaque 8 est maintenue en pression contre le rouleau 7 au moyen d'un ressort 9. Selon l'invention, le mécanisme comporte un organe de rigidification 10. De préférence, cet organe de rigidification 10 est une plaque, par exemple en métal ou en matière syntétique dure. Cette plaque 10 est telle qu'elle est solidaire au moins verticalement de deux des côtés distincts du châssis et au moins en rotation selon un axe sensiblement perpendiculaire à un troisième côté du châssis ou au moins, en rotation des deux côtés du châssis. La plaque 10 est fixée au moyen d'une vis 13. Cette vis 13 traverse le mécanisme de part en part et assure un blocage en rotation relativement aux deux faces supportant le rouleau 7 d'impression. Sur la Figure 1, on voit le levier 14 qui agit sur la tête d'impression 8. Ce levier est solidaire d'une extrémité du rouleau 7. Ce levier 14 fonctionne de la manière suivante: le séparation de la tête 8 du rouleau 7 se fait en poussant le levier vers le bas. II réalise également la pression sur le switch 15. Sur la Figure 3, on a représenté le pignon 16 qui permet de verrouiller le rouleau 7 qui passe dans un trou réalisé dans le côté latéral 2 du châssis. L'axe du rouleau comporte une rainure 17 pour le clipsage du rouleau. Le rouleau comporte en outre un palier 18 entre le rouleau et le côté latéral 2 du châssis. Le mécanisme selon l'invention présente de nombreux avantages: II peut garder sa compacité quand on souhaite augmenter la largeur d'impression. II permet de réaliser des mécanismes très plats par l'utilisation d'un rouleau de faible diamètre. II permet de conserver un assemblage simple malgré sa compacité et il permet de réaliser un mécanisme de grande largeur d'impression tous en gardant la même épaisseur. REVENDICATIONS 1. Mécanisme d'impression thermique comprenant. un châssis, un moteur et des engrenages entraînant un rouleau (7), une tête d'impression thermique (8), un organe de pression (9) de la tête (8) sur le rouleau (7), caractérisé en ce qu'il comporte une organe de rigidification (10) solidaire au moins verticalement de deux des côtes distincts du châssis et au moins en rotation selon un axe sensiblement perpendiculaire à un troisième côté du châssis, ou, au moins en rotation de deux des côtés du châssis. 2. Mécanisme selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'organe de rigidification est une plaque (10) qui s'engage entre deux plots (li, 12) de chacun des côtes du châssis , et en ce que ladite plaque (10) est maintenue solidaire en rotation selon un axe sensiblement perpendiculaire au fond du châssis à l'aide d'un organe de fixation qui est une seule vis(13). 3. Mécanisme selon la revendication 2, caractérise en ce que l'organe de fixation traverse le mécanisme de part en part et assure un blocage en rotation relativement aux deux faces supportant le rouleau d'impression. 4. Mécanisme selon les revendications de I. à 3 caractérisé en ce que l'organe de rigidification comporte des points de fixation du mécanisme d'impression. 5. Mécanisme selon les revendications de I à 4, caractérisé en ce qu'il comporte un levier agissant sur un seul côté de la tête d'impression réalisant le triple fonction de commande utilisateur, commande du capteur de position, et commande directe du relevage de la tête 6. Mécanisme selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la plaque est constituée d'un circuit imprimé , d'une épaisseur suffisante pour rigifier le châssis tout en assurant une fonction éléctronique, comme le pilotage de l'impression.