Brevet FR2839921A1 — publié le 20031128

La présente invention concerne une imprimante thermique et plus précisément une imprimante protégée contre les décharges électrostatiques. Le support d'impression, dans une imprimante thermique, est généralement formé par une feuille ou une bande de papier sensible à la chaleur qui défile entre une surface d'appui et une ligne de points chauffants portés par la tête d'impression qui est appliquée avec pression sur la surface d'appui. Ce support est issu d'une réserve et, sous l'effet de moyens d'entraînement et de guidage, est conduit entre cette surface d'appui et la ligne de points chauffants. Avant de parvenir à cet endroit d'impression, le support d'impression frotte immanquablement sur des parties de châssis, généralement en matière plastique, qui délimitent ce qu'il est commun d'appeler le trajet papier. Ces frottements sont générateurs d'une charge électrostatique du support d'impression pouvant porter son potentiel à quelques milliers ou quelques dizaines de milliers de volts, notamment du côté de sa face thermiquement sensible. Ainsi, à l'endroit où le support entre au contact de la ligne de points chauffants dont le potentiel est par hypothèse de quelques volts puisque cette ligne est électriquement connectée à la source d'alimentation électrique (12 ou 24 volts) de l'imprimante, il existe une différence de potentiel entre le papier et cette ligne telle qu'il se produit des décharges électriques intempestives au travers de la couche protectrice (en verre) qui recouvre l'encre résistive formant la ligne de points chauffants. Bien que cette couche protectrice soit di- électrique, son épaisseur n'est pas suffisante pour s'opposer à ces décharges dont les effets d'une part, tendent à dégrader les qualités diélectriques et mécaniques de la couche protectrice et d'autre part, modifient irréversiblement les caractéristiques de la ligne résistive jusqu'à parvenir à sa destruction physique. En conséquence, la longévité de la tête est affectée et les paramètres d'impression dérivent dans le temps, ce qui nuit à la qualité de cette impression qui se dégrade rapidement. Ces défauts apparaissent surtout dans les imprimantes à haute vitesse. Par la présente invention on entend remédier à ces inconvénients. A cet effet, la présente invention a pour objet une imprimante thermique comprenant un châssis avec un passage de guidage pour un support d'impression défilant, dans lequel est placée une tête d'impression comportant une ligne de points chauffants sur laquelle frotte le support défilant et au moins un conducteur électrique relié à une masse ou à une source d'alimentation, cette imprimante comprenant dans le passage de guidage, en amont de la ligne de points chauffants dans le sens de défilement du support et au voisinage de cette ligne, un organe collecteur de charges électrostatiques portées par le support, formé dans un matériau conducteur relié au moins indirectement au conducteur électrique et maintenu en contact frottant avec le support d'impression. Cet organe collecteur permet d'évacuer les charges statiques accumulées par le support d'impression sensible thermiquement, si bien que ce dernier à son passage sur la ligne de points chauffants est ramené à un potentiel sensiblement neutre, évitant ainsi des décharges d'électricité statique pouvant endommager cette ligne. Dans un mode préféré de réalisation, l'organe collecteur est formé par un revêtement conducteur porté par la tête d'impression le long de la ligne de points chauffants pour être effleuré par le support d'impression avant son passage sur la ligne de points chauffants, le conducteur électrique appartenant au circuit d'alimentation de la ligne de points chauffants. Le revêtement conducteur est formé sur une couche d'enverrage de la tête d'impression et de la ligne de points chauffants, la liaison électrique de ce revêtement conducteur étant réalisée au moyen de réserves ménagées dans cette couche d'enverrage au droit d'au moins un conducteur du circuit d'alimentation de la ligne de points chauffants. Ce mode de réalisation de l'invention permet de placer le collecteur de charge électrostatique au plus près de la ligne de points chauffants et ainsi de prévenir toute recharge électrostatique intermédiaire du support d'impression. Enfin, pour s'affranchir du sens de défilement du support d'impression sur la ligne de points chauffants, cette dernière est encadrée par deux lignes de revêtements conducteurs et, de préférence, ces deux lignes sont électriquement reliées en étant réalisées sous la forme d'un revêtement rectangulaire encadrant la ligne d'impression qui apparaît dans une épargne de ce revêtement. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description de quelques exemples de réalisation donnés ci-après à titre purement indicatif. Il sera fait référence aux dessins annexés parmi lesquels : - la figure 1 est une vue schématique d'une imprimante thermique équipée des moyens de l'invention, - les figures 2 et 3 illustrent un détail de réalisation d'une tête d'impression conforme à l'invention, - les figures 4 et 5 illustrent, comme les figures 2 et 3, une variante de réalisation de cette tête d'impression, - la figure 6 est une vue d'une troisième réali- sation possible de la tête d'impression de l'imprimante thermique selon l'invention. La description donnée ci-dessous concerne une imprimante thermique dans laquelle le support d'impression est constitué par un rouleau de papier sensible thermiquement, placé dans une réserve ménagée dans le châssis de l'imprimante thermique et entraînée sous la ligne de points chauffants par un cabestan, ce de manière parfaitement connue, qui forme également la surface de soutien du papier contre une génératrice duquel est appliquée sous pression la ligne de points chauffants de la tête d'impression. L'invention s'applique également à des imprimantes qui traitent des supports d'impression différents comme des feuilles de papier sensibles thermiquement ou des supports de transfert thermique et qui comportent des moyens d'entraînement le long du chemin de guidage du support différents du cabestan classique des imprimantes à rouleau. L'imprimante thermique représentée en coupe à la figure 1 possède un châssis 1 qui définit une réserve 2 pour un rouleau de papier thermiquement sensible 3. A ce châssis est articulée une tête d'impression thermique 4 avec une ligne de points chauffants 5 sollicitée par un ressort 6. Par ailleurs le châssis porte une roue d'entraînement 7 accouplée à un moteur électrique non représenté, lequel étant bien entendu alimenté par une source électrique et relié à la masse au moyen d'un conducteur 8. Le compartiment 2 est accessible depuis l'extérieur du châssis grâce à un couvercle 9 pivotant en 10 sur le châssis et portant un cabestan 11 et un dispositif mécanique de coupe 12 pour débiter par exemple des tickets imprimés. Comme représenté à la figure 1, le cabestan 11 est logé sous la tête d'impression 4 de manière que la ligne de points chauffants 5 prenne appui sur l'une de ses génératrices sous l'effet du ressort 6. Dans la position représentée, une roue dentée 13 solidaire du cabestan 11 engrène avec la roue d'entraînement 7 pour constituer le moyen d'entraînement de la bande de papier 14 issue du rouleau 3 dans le sens marqué par la flèche A. On comprend que lors du défilement de la bande de papier 14 il se produit des frottements de cette bande contre les parois du châssis qui délimitent la réserve 2 et qui guident le papier jusqu'au cabestan. Ces frottements engendrent des charges électrostatiques sur la bande de papier et, selon l'invention, l'imprimante comprend un organe collecteur 15 de ces charges électrostatiques, de préférence du côté de la face thermiquement sensible du papier 14, cet organe collecteur s'étendant sur toute la largeur de la bande et étant disposé de manière à frotter continuellement sur celle-ci. Cet organe est en un matériau électriquement conducteur et est relié électriquement par exemple au conducteur de masse 8 du moteur d'entraînement de la roue dentée 7. L'organe collecteur 15 est situé au plus près de la ligne de points chauffants 5, en amont de celle-ci par rapport au sens A de défilement du papier et dans le passage 16 de guidage du papier défini par des parois conjuguées du châssis 1 et du couvercle 9 s'étendant entre la réserve 2 et le cabestan 11. On comprend qu'il faille placer l'organe collecteur 15 au plus près de la ligne de points chauffants 5 pour éviter que des frottements intermédiaires génèrent à nouveau des charges électrostatiques sur le support d'impression. Dans l'exemple de réalisation de la figure 1, le rapprochement des organes 15 et 5 est limité par construction. Les figures suivantes illustrent un organe collecteur de charges électrostatiques qui est directement porté par la tête d'impression 4. Aux figures 2 et 3, on a représenté une tête d'impression avec un support de base en céramique 17, revêtu sur l'une de ses faces d'une couche de verre 18 sur laquelle sont réalisés les motifs conducteurs nécessaires à l'alimentation et la commande de la ligne de points chauffants 19, le tout étant recouvert d'un revêtement protecteur 20 formé par une couche de verre, diélectrique, formant notamment un protecteur mécanique contre l'abrasion de l'encre résistive qui constitue la ligne de points chauffants 19. L'organe collecteur de l'invention est ici formé par un revêtement linéaire 21 en matériau conducteur - un matériau métallique ou un matériau composite à base de verre et d'oxyde(s) métallique(s) conducteur(s) -, qui est relié à un ou plusieurs des conducteurs réalisés sur la face supérieure de la couche de verre 18 au travers 20a de réserves ménagées dans la couche 20. La figure 3 montre que l'épaisseur du revêtement conducteur 21, sa distance par rapport au sommet de la ligne de points chauffants et le diamètre du cabestan 11, sont des éléments qu'il faut ajuster pour que la bande de papier 14 soit contrainte d'effleurer l'organe collecteur 21 avant de passer sur la ligne de points 19. Dans le cas des figures 2 et 3, la liaison électrique du collecteur 21 est réalisée avec un ou plusieurs des conducteurs de sortie de la ligne de points, réalisés sur la couche 18, en liaison donc avec la masse de l'appareil. Aux figues 4 et 5, le collecteur de charges électrostatiques 22 est situé de l'autre côté de la ligne de points 19 pour prendre en compte un sens de défilement A inverse de celui représenté aux figures 2 et 3. Dans ce cas, le collecteur 22 est électriquement connecté au commun d'alimentation de la ligne de points chauffants. Enfin, à la figure 6, le collecteur 23 est réali- sé sous forme d'un cadre pourvu au centre d'une épargne au travers de laquelle fait saillie la ligne de points chauffants 19, cette géométrie permettant de prendre en compte une imprimante dans laquelle le sens de défilement du support d'impression peut être inversé. Les collecteurs formés par les longs côtés 23a et 23b du cadre 23 sont électriquement reliés entre eux par les petits côtés de ce cadre et leur connexion au circuit d'alimentation électrique de la ligne de points chauffants est réalisée dans l'exemple représenté, au niveau du commun d'alimentation de cette ligne. Il pourrait être réalisé par connexion électrique du grand côté 23a au conducteur de sortie de la ligne de points chauffants comme dans les figures 2 et 3. REVENDICATIONS 1. Imprimante thermique comprenant un châssis (1) avec un passage de guidage (16) pour un support d'impression (14) défilant, dans lequel est placée une tête d'impression (4) comportant une ligne de points chauffants (5), sur laquelle frotte le support défilant (14) et au moins un conducteur électrique (8) relié à une masse ou à une source d'alimentation, caractérisée en ce qu'elle comprend, dans le passage de guidage (16), en amont de la ligne (5) de points chauffants dans le sens de défilement (A) du support (14) et au voisinage de cette ligne (5), un organe collecteur (15) de charges électrostatiques portées par le support (14), formé dans un matériau conducteur relié au moins indirectement au conducteur électrique (8) et maintenu en contact frottant avec le support d'impression (14). 2. Imprimante selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'organe collecteur est formé par un revêtement conducteur (21,22, 23) porté par la tête d'impression (4) le long de la ligne de points chauffants (19) pour être effleuré par le support d'impression (14) avant son passage sur la ligne de points chauffants et en ce que le conducteur électrique (8) appartient au circuit d'alimentation de la ligne de points chauffants (19). 3. Imprimante selon la revendication 2, caractérisée en ce que le revêtement conducteur (21,22, 23) est formé sur une couche d'enverrage (20) de la tête d'impression et de la ligne de points chauffants (19) et sa liaison au circuit d'alimentation de cette ligne (19) est réalisée au moyen de réserves (20a) ménagées dans cette couche d'enverrage (20) au droit d'au moins un conducteur du circuit. 4. Imprimante selon la revendication 2 ou la revendication 3, caractérisée en ce que la ligne de points chauffants (19) est encadrée par deux lignes (23a, 23b) de revêtements conducteurs. 5. Imprimante selon la revendication 4, caractérisée en ce que les lignes (23a, 23b) de revêtement conducteur sont électriquement reliées.