Brevet FR2769539A1 — publié le 19990416

À La présente invention concerne une imprimante à transfert d'encre, par laquelle de l'encre liquide est transférée sur une feuille d'impression. De manière habituelle, en tant qu'imprimante qui transfère de l'encre sur une feuille d'impression, telle que du papier brut, on connaît une imprimante à jet d'encre par laquelle des corpuscules d'encre sont pulvé- risées sur la feuille d'impression à partir de buses. Une telle imprimante à jet d'encre, cependant, a un inconvé- nient en ce sens que l'encre peut facilement boucher les buses. De plus, dans l'imprimante à jet d'encre, puis- qu'il est difficile d'aligner linéairement plusieurs bu- ses pour former une tête de ligne, il est difficile d'améliorer la vitesse d'impression. Par conséquent, un but de la présente invention consiste à fournir une imprimante à transfert d'encre dans laquelle une obturation par l'encre est empêchée, la vitesse d'impression est élevée, et la consommation de courant électrique est faible. Selon la présente invention, il est fourni une imprimante à transfert d'encre comportant un film, un élément piézoélectrique, un réservoir d'encre et un méca- nisme de contact. Le film comporte des pores qui traversent le film. L'élément piézoélectrique, disposé pour être en vis-à-vis du film, vibre par rapport au film. Le réser- voir d'encre contient de l'encre destinée à être alimen- tée entre le film et l'élément piézoélectrique. Le méca- nisme de contact pousse la feuille d'impression en con- tact avec la surface du film opposée à l'élément piézoé- lectrique. L'encre passe à travers les pores et est transférée sur la feuille d'impression du fait que l'élé- ment piézoélectrique vibre. L'imprimante à transfert d'encre peut comporter de plus un mécanisme de déplacement qui déplace la feuille d'impression par rapport au film, et une unité de commande qui commande l'élément piézoélectrique et le mé- canisme de déplacement conformément à des informations d'image. Dans cette construction, plusieurs éléments pié- zoélectriques peuvent être alignés linéairement de sorte qu'une tête de ligne est formée, et le mécanisme de dé- placement peut déplacer la feuille d'impression dans une première direction perpendiculaire à une seconde direc- tion dans laquelle les éléments piézoélectriques sont alignés. De préférence, le mécanisme de contact comporte un cylindre disposé parallèlement à la seconde direction permettant à la feuille d'impression d'être interposée de manière sûre entre le cylindre et le film. La feuille d'impression est déplacée conformément au mouvement de rotation du cylindre. De préférence, le film est constitué d'une ré- sine à mémoire de forme qui présente une élasticité de caoutchouc au-dessus de la température de transition vi- treuse et présente un état vitreux en dessous de la tem- pérature de transition vitreuse. La température de tran- sition vitreuse peut être plus élevée que 50 C. L'imprimante à transfert d'encre peut de plus comporter un dispositif de chauffage qui chauffe le film jusqu'au-dessus de la température de transition vitreuse. De préférence, le dispositif de chauffage chauffe le film dans une plage située entre 50 C et 80 C, et de manière plus préférée à environ 55 C. Les buts et avantages de la présente invention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre, faite à titre d'exemple uniquement, en réfé- rence aux dessins annexés, sur lesquels: - la figure 1 est une vue latérale en coupe re- présentant une imprimante à transfert d'encre d'un pre- mier mode de réalisation de la présente invention, - la figure 2 est une vue en perspective, à l'état démonté, de l'imprimante à transfert d'encre, - les figures 3 et 4 sont des vues en coupe re- présentant un principe par lequel une image est formée sur une feuille d'impression en utilisant l'imprimante à transfert d'encre du premier mode de réalisation, - la figure 5 est une vue représentant la rela- tion existant entre la température et le module de Young de la résine à mémoire de forme, et - la figure 6 est une vue latérale en coupe re- présentant une imprimante à transfert d'encre d'un second mode de réalisation de la présente invention. La figure 1 est une vue latérale en coupe re- présentant une imprimante à transfert d'encre d'un pre- mier mode de réalisation de la présente invention. La fi- gure 2 est une vue en perspective, à l'état démonté, de l'imprimante à transfert d'encre. L'imprimante à transfert d'encre a un film 11 et un élément piézoélectrique 12 qui sont superposés l'un sur l'autre. L'élément piézoélectrique est fixé sur un écarteur 13, qui est fixé sur une plaque de support 14, de sorte qu'un espace pour encre 15, fermé, est formé par le film 11, l'écarteur 13 et la plaque de support 14, en permettant ainsi que l'espace pour encre 15 retienne de l'encre. Un réservoir d'encre 16, qui contient l'encre, est agencé sur le côté gauche (sur la figure 1) de l'es- pace pour encre 15. Un canal de communication 17 est for- mé dans l'écarteur 13 pour faire communiquer le réservoir d'encre 16 avec l'espace pour encre 15. Ainsi, l'encre située dans le réservoir d'encre 16 est alimentée vers l'espace pour encre 15 à travers le canal de communica- tion 17 du fait d'une action de capillarité. Il est à no- ter que l'écarteur 13 peut être formé à partir d'une ma- tière adhésive. Le film 11 est une bande, qui est constituée de polytétrafluoroéthylène (Téflon (nom commercial déposé)), ayant un grand nombre de pores 21 formés dans celui-ci pour permettre la perméation de l'encre. Les pores 21 sont alignés en deux rangées, dans la direction longitu- dinale du film 11. Chacun des pores 21 a un diamètre in- térieur suffisamment petit pour retenir l'encre dans l'espace pour encre 15 lorsqu'aucune forme résultante n'agit sur le film 11. Les pores sont formés en perforant le film 11 à l'aide d'une aiguille alors que le film 11 est chauffé au-dessus de la température de transition vitreuse à par- tir de laquelle le film 11 est dans l'état de caoutchouc. Lorsque l'aiguille est enlevée du film 11, le pore se contracte du fait de l'élasticité de caoutchouc du film l. Un cylindre 22, qui est constitué de caout- chouc, est agencé au-dessus du film 11, et s'étend dans la direction longitudinale du film 11. Le cylindre 22 est mis en rotation sous la commande d'une unité de commande 23, et est poussé, par un mécanisme de contact 24, pour solliciter élastiquement une feuille d'impression P vers le contact avec le film 11, de sorte que le cylindre 22 et le film 11 enserrent la feuille d'impression P. Le cy- lindre 22 est mis en rotation autour de son axe dans un sens A, qui achemine la feuille d'impression P dans une direction B, du fait de la force de friction créée entre eux. Plusieurs éléments piézoélectriques 12 sont alignés linéairement dans la direction longitudinale du film 11. Chacun des éléments piézoélectriques 12 a une forme de bande et s'étend dans la direction de la largeur du film 11. Une borne positive 25 est agencée sur une surface de chacun des éléments piézoélectriques 12, et une borne négative 26 est agencée sur l'autre surface de chacun des éléments piézoélectriques 12. Les bornes 25 et 26 sont reliées à l'unité de commande 23, en permettant qu'une tension électrique soit appliquée aux bornes 25 et 26, de sorte que les éléments piézoélectriques 12 vibrent par rapport au film 11, c'est-à-dire en direction du film 11 et en s'éloignant de celui-ci. Les figures 3 et 4 sont des vues en coupe re- présentant le principe par lequel une image est formée sur la feuille d'impression P en utilisant l'imprimante à transfert d'encre. Il est à noter que, sur les figures 3 et 4, le cylindre 22 et la feuille d'impression P sont supprimées. Comme décrit ci-dessus, lorsqu'aucune force ré- sultante n'agit sur le film 11, le diamètre intérieur de chacun des pores 21 est très petit de sorte que l'encre est bloquée et ne s'écoule pas à travers ceux-ci. Inver- sement, lorsqu'une tension électrique est appliquée à chacun des éléments piézoélectriques 12, les éléments piézoélectriques 12 vibrent vers le haut et vers le bas. C'est-à-dire que pendant une vibration, les éléments pié- zoélectriques 12 s'approchent du film 11 et se séparent de celui-ci. Lorsque les éléments piézoélectriques 12 sont déplacés vers le bas, de l'encre pénètre dans la zone située entre les éléments piézoélectriques 12 et le film 11, comme représenté sur la figure 3. Lorsque les éléments piézoélectriques 12 sont déplacés vers le haut, l'encre est poussée par les éléments piézoélectriques 12 pour passer à travers les pores 21, comme représenté sur la figure 4. L'encre passant à travers les pores 21 est transférée sur la feuille d'impression P (voir figure 1) qui est en contact avec le film 11. Par conséquent, selon l'imprimante à transfert d'encre du premier mode de réalisation, l'unité de com- mande 23 excite de manière sélective les éléments piézoé- lectriques 12 et commande le cylindre 22, conformément aux informations d'image transmises à l'unité de commande 23, de sorte qu'une image est formée ou imprimée sur la feuille d'impression P. Ainsi, puisque l'imprimante à transfert d'encre du premier mode de réalisation est construite d'une ma- nière telle que l'encre passe à travers les pores 21 du fait des vibrations des éléments piézoélectriques 12, la consommation de courant électrique est réduite par compa- raison à une imprimante à transfert d'encre dans laquelle l'encre est chauffée pour s'évaporer et la pression de vapeur est utilisée pour exécuter une opération d'impres- sion. Un second mode de réalisation de la présente invention va être décrit ci-dessous en référence aux fi- gures 5 et 6. Dans le second mode de réalisation, un film 51 est constitué d'une résine à mémoire de forme. La figure représente la relation entre la température et le mo- dule de Young de la résine à mémoire de forme. La résine à mémoire de forme présente une élasticité de caoutchouc au- dessus de la température de transition vitreuse Tg du fait du mouvement micro-Brownien actif des chaines molé- culaires (zone (b)), alors qu'elle présente l'état vi- treux en dessous de la température de transition vitreuse Tg du fait du gel du mouvement micro-Brownien (zone (a)). C'est-à-dire que la résine à mémoire de forme peut être déformée arbitrairement par chauffage jusqu'au- dessus de la température de transition vitreuse Tg, et une forme fixée peut être obtenue par son refroidissement en dessous de Tg. La forme d'origine de la résine à mé- moire de forme peut alors être récupérée en la chauffant à nouveau à Tg ou au-dessus. Dans ce mode de réalisation, la plage de la température de transition vitreuse Tg est comprise entre 50 C et 1300C. La résine à mémoire de forme peut être constituée de polynorbornène, trans-l,4-polyisoprène, polyuréthanne ou analogue. Dans ce mode de réalisation, on utilise une résine de polyuré- thanne, qui est d'un coût faible et a d'excellentes ca- ractéristiques de moulage. Comme représenté sur la figure 6, la plaque de support 14 est munie d'un dispositif de chauffage 52 de sorte que le film 51 peut être chauffé audessus de la température de transition vitreuse Tg. Le dispositif de chauffage 52 s'étend dans la direction longitudinale du film 51, c'est-à-dire parallèlement à l'axe de rotation du cylindre 22, de sorte que le film 51 peut être chauffé de manière uniforme dans la direction longitudinale. La température à laquelle le dispositif de chauffage 52 est chauffé est de préférence comprise entre 50 C et 80 C, et dans ce mode de réalisation, elle est établie à 55 C. Si la température de chauffage est inférieure à 50 C, l'en- cre peut suinter à travers le film 51 lorsque la tempéra- ture de l'air ambiant est très élevée, tel qu'en été. In- versement, plus la température de chauffage est élevée, plus la quantité de courant électrique consommée par le dispositif de chauffage 52 est grande, et par conséquent, la limite supérieure de la température de chauffage est de préférence située autour de 80 C. Les structures au- tres que le film 51 et le dispositif de chauffage 52 sont les mêmes que celles du premier mode de réalisation. En préchauffant le film 51 jusqu'au-delà de la température de transition vitreuse Tg à l'aide du dispo- sitif de chauffage 52, le film 51 présente une élasticité de caoutchouc, et les pores 21 traversant le film 51 peu- vent être déformés. Il est à noter qu'il est préférable que la température de chauffage du dispositif de chauf- fage 52 reste en dessous d'approximativement 200 C, qui est la température à laquelle l'encre s'évapore, et chauffe jusqu'au-dessus de la température de transition vitreuse Tg du film 51. D'autre part, lorsque l'imprimante à transfert d'encre n'est pas utilisée, le film 51 présente l'état vitreux puisque le film 51 n'est pas chauffé par le dis- positif de chauffage 52, et les pores 21 du film 51 sont déformés de manière négligeable. C'est-à-dire que les po- res 21 se dilatent difficilement de sorte que l'encre est empêchée de passer à travers les pores 21 même lorsque l'imprimante à transfert d'encre, qui n'est pas utilisée, est soumise à un choc ou un impact extérieur. Ainsi, les fuites d'encre sont empêchées dans l'imprimante à trans- fert d'encre lorsqu'elle n'est pas en fonctionnement. Selon l'imprimante à transfert d'encre du se- cond mode de réalisation, bien que la consommation de courant électrique augmente, du fait du dispositif de chauffage 52, par comparaison au premier mode de réalisa- tion, les fuites d'encre sont empêchées de manière sûre lorsque l'imprimante n'est pas en fonctionnement. Bien que les modes de réalisation de la pré- sente invention aient été décrits ici en référence aux dessins annexés, de manière évidente de nombreuses modi- fications et de nombreux changements peuvent être faits par l'homme du métier sans sortir de la portée de la pré- sente invention. La présente description concerne un sujet con- tenu dans la demande de brevet japonais no 9 293 487 (dé- posée le 9 octobre 1997), REVENDICATIONS 1. Imprimante à transfert d'encre caractérisée en ce qu'elle comporte: un film (11) qui comporte des pores (21) qui perforent ledit film, un élément piézoélectrique (12) disposé pour être en vis-à-vis dudit film, qui vibre par rapport audit film, un réservoir d'encre (16) qui contient de l'en- cre et alimente l'encre entre le film et l'élément piézo- électrique, et un mécanisme de contact (24) qui pousse une feuille d'impression (P) vers le contact avec une surface du film positionnée à l'opposé par rapport à l'élément piézoélectrique, l'encre passant à travers lesdits pores étant transférée sur la feuille d'impression (P) du fait dudit élément piézoélectrique vibrant. 2. Imprimante à transfert d'encre selon la re- vendication 1, caractérisée en ce qu'elle comporte de plus un mécanisme de déplacement (22) qui déplace la feuille d'impression par rapport au film, et une unité de commande (23) qui commande l'élément piézoélectrique et le mécanisme de déplacement conformément à des informa- tions d'image. 3. Imprimante à transfert d'encre selon la re- vendication 2, caractérisée en ce que plusieurs éléments piézoélectriques (12) sont alignés linéairement de sorte qu'une tête de ligne est formée, et le mécanisme de dé- placement (22) déplace la feuille d'impression dans une première direction perpendiculaire à une seconde direc- tion dans laquelle les éléments piézoélectriques sont alignés. 4. Imprimante à transfert d'encre selon la re- vendication 3, caractérisée en ce que le mécanisme de contact (24) comporte un cylindre (22) disposé parallèle- ment à la seconde direction, la feuille d'impression étant interposée de manière sûre entre le cylindre et le film. 5. Imprimante à transfert d'encre selon la re- vendication 4, caractérisée en ce que la feuille d'im- pression (P) est déplacée conformément au mouvement de rotation du cylindre (22). 6. Imprimante à transfert d'encre selon la re- vendication 1, caractérisée en ce que le film (11) est constitué d'une résine à mémoire de forme qui présente une élasticité de caoutchouc audessus de la température de transition vitreuse (Tg) et présente un état vitreux en dessous de la température de transition vitreuse. 7. Imprimante à transfert d'encre selon la re- vendication 6, caractérisée en ce que la température de transition vitreuse (Tg) est plus élevée que 50 C. 8. Imprimante à transfert d'encre selon la re- vendication 1, caractérisée en ce qu'elle comporte de plus un dispositif de chauffage (52) qui chauffe le film au-dessus de la température de transition vitreuse. 9. Imprimante à transfert d'encre selon la re- vendication 8, caractérisée en ce que ledit dispositif de chauffage (52) chauffe le film entre 50 C et 80 C 10. Imprimante à transfert d'encre selon la re- vendication 9, caractérisée en ce que le dispositif de chauffage (52) chauffe le film à approximativement 55 C. 11. Imprimante à transfert d'encre, caractéri- sée en ce qu'elle comporte: un film (11) qui comporte des pores (21) qui traversent le film, un élément piézoélectrique (12), disposé à proximité du film, qui vibre lorsqu'il est excité élec- triquement, un réservoir d'encre (16) qui alimente de l'en- cre vers une partie (15) délimitée, sur au moins un côté, par le film, et un mécanisme de contact (24) qui pousse une feuille d'impression (P) pour qu'elle vienne en contact avec une surface du film positionnée à l'opposé par rap- port à l'élément piézoélectrique, l'encre passant à travers les pores étant transférée sur la feuille d'impression du fait dudit élé- ment piézoélectrique vibrant.