Brevet FR3019090A1 — publié le 20151002

La présente invention concerne une tête thermique, ainsi qu'une machine à transfert thermique. Une machine à transfert thermique comporte une tête thermique qui permet le transfert d'un film sur une carte en matière plastique par application d'une chaleur et d'une pression sur le film pris en sandwich entre la carte et la tête thermique. Une tête thermique de l'état de la technique est constituée d'un bloc en matériau thermiquement conducteur et rigide dans lequel est implanté un élément chauffant. Une carte plastique est généralement issue d'une découpe par emboutissage, ce qui peut créer des irrégularités au niveau de la surface de la carte. De telles irrégularités peuvent empêcher la bonne adhésion du film sur la carte plastique lors du transfert. Un objet de la présente invention est de proposer une tête thermique qui ne présente pas les inconvénients de l'art antérieur et qui en particulier permet d'absorber les défauts de la carte plastique pour assurer une bonne adhésion du film. A cet effet, est proposée une tête thermique pour machine à transfert thermique, ladite tête thermique comportant : - un châssis destiné à être solidaire de la machine et - une barre chauffante montée sur le châssis, destinée à créer de la chaleur et présentant une surface de chauffe prévue pour diffuser ladite chaleur vers l'extérieur, 20 et - un coussinet réalisé dans un matériau souple et fixé contre la surface de chauffe. Avantageusement, la souplesse du coussinet est de l'ordre de 80 Shore A. Avantageusement, la tête thermique comporte un film adhésif en polyimide 25 collé contre la face du coussinet qui est opposée à la face fixée contre la surface de chauffe. Avantageusement, la fixation du coussinet contre la surface de chauffe est amovible. Avantageusement, la tête thermique comporte en outre un support sur lequel est 30 fixé le coussinet et le support est monté de manière amovible sur le châssis. Avantageusement, le support prend la forme d'un tiroir présentant deux bords latéraux, le châssis présente deux rainures, et chaque bord latéral est prévu pour coulisser dans une des rainures. Avantageusement, chaque bord latéral présente un ergot élastique, le châssis présente deux logements, et chaque ergot élastique est prévu pour s'introduire dans un des logements lorsque le support est en place dans le châssis. Avantageusement, chaque bord latéral présente une excroissance, le châssis présente deux trous, et chaque excroissance est prévue pour se loger dans un des trous lorsque le support est en place dans le châssis. L'invention propose également une machine à transfert thermique comportant: - un système d'approvisionnement prévu pour alimenter ladite machine en carte, - un système d'alimentation en film prévu pour alimenter la machine avec un film destiné à être transféré sur lesdites cartes, - une tête thermique selon l'une des variantes précédentes et où la face du coussinet qui est opposée à la face fixée contre la surface de chauffe vient en appui contre une face du film, tandis que l'autre face du film vient en appui contre une face de la carte. Les caractéristiques de l'invention mentionnées ci-dessus, ainsi que d'autres, apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d'un exemple de réalisation, ladite description étant faite en relation avec les dessins joints, parmi lesquels : la Fig. 1 montre une coupe d'une partie d'une machine de transfert thermique selon l'invention, et la Fig. 2 montre un mode de réalisation particulier d'une tête thermique selon l'invention. La Fig. 1 montre une coupe d'une machine à transfert thermique 100 qui est destinée à transférer un film 10 sur une carte 12, en particulier une carte plastique. La machine 100 comporte une tête thermique 150 et un système d'approvisionnement en cartes 12 qui est prévu pour alimenter la machine 100 en cartes 12 et les amener les unes à la suite des autres. La carte 12 se déplace ainsi selon la flèche 14 depuis une position en amont de la tête thermique 150, où le film 10 n'est pas fixé à la carte 12, vers une position en aval de la tête thermique 150, où le film 10 est fixé à la carte 12. La machine 100 comporte un système d'alimentation en film qui est prévu pour alimenter la machine 100 en film 10 et qui présente par exemple une bobine d'approvisionnement autour de laquelle est enroulé le film 10 à transférer et une bobine de récupération autour de laquelle les parties du film 10 qui n'ont pas été transférées s'enroulent. La bobine d'approvisionnement est disposée en amont de la tête thermique 150 et la bobine de récupération est disposée en aval de la tête thermique 150. Le film 10 se déplace également selon la flèche 14. La tête thermique 150 comporte un châssis 152 solidaire du reste de la machine 100 et une barre chauffante 154 montée sur le châssis 152 qui présente une surface de chauffe 156, prévue pour diffuser la chaleur vers l'extérieur et en particulier vers le rouleau de transfert 102. Dans le mode de réalisation de l'invention présenté ici, la barre chauffante 154 est constituée d'un bloc 172 en matériau thermiquement isolant, en particulier en 1() matière plastique tel que du PEEK, d'un élément chauffant 174 tel qu'une résistance chauffante fixée sur une face du bloc 172, et d'un élément couvrant 176 en matériau thermiquement conducteur tel que de la céramique, recouvrant l'élément chauffant 174. Ici, la chaleur créée par l'élément chauffant 174 diffuse à travers l'élément couvrant 176 et la surface de chauffe 156 est constituée par la face extérieure de 15 l'élément couvrant 176, c'est-à-dire la face opposée à celle en regard de l'élément chauffant 174. La machine 100 comporte le rouleau de transfert 102 qui est entraîné en rotation autour de son axe comme le montre la flèche 16 et qui est disposé en regard de la surface de chauffe 156. 20 Le film 10 se positionne entre la surface de chauffe 156 et le rouleau de transfert 102, et lorsqu'une carte 12 se présente, elle se positionne entre le film 10 et le rouleau de transfert 102. La tête thermique 150 comporte également des moyens de mise en pression, comme par exemple des ressorts, qui sont prévus pour mettre en pression la surface de 25 chauffe 156 contre le rouleau de transfert 102. Ces moyens de mise en pression sont représentés par la flèche 18. Ainsi, lorsqu'une carte 12 se présente depuis l'amont, elle vient se placer entre la surface de chauffe 156 et le rouleau de transfert 102 avec le film 10 placé entre la carte 12 et la surface de chauffe 156. L'élément chauffant est alors activé par des 30 moyens de commande appropriés de la machine 100 et chauffe tandis que la carte 12 et le film 10 avancent (flèche 14) et sont mis en pression l'un contre l'autre (flèche 18). La Fig. 2 montre un mode de réalisation particulier de la tête thermique 150. La tête thermique 150 comporte un coussinet 158 fixé contre la surface de chauffe 156 de manière à se placer entre la surface de chauffe 156 et le film 10. La face du coussinet 158 qui est opposée à la face fixée contre la surface de chauffe 156 vient ainsi en appui contre une face du film 10, tandis que l'autre face du film 10 vient en appui contre une face de la carte 12. Le coussinet 158 est souple et présente une certaine épaisseur. Cette souplesse et cette épaisseur permettent d'absorber les irrégularités de la carte 12 et donc d'améliorer le transfert du film 10 sur la carte 12. Le coussinet 158 épouse la forme de la surface de chauffe 156. La dureté du coussinet 158 est de l'ordre de 80Shore A ce qui traduit une grande souplesse. L'épaisseur est du coussinet 158 de l'ordre de 0,3mm. Le coussinet 158 est réalisé dans un matériau présentant une bonne conductivité thermique, de préférence supérieure à 4W/mK. Le coussinet 158 est réalisé dans un matériau présentant un faible coefficient de frottement, de préférence supérieur à 0,4 pour limiter la résistance au glissement du film 10. Le coussinet 158 est réalisé par exemple en silicone additionnée de poudre d'aluminium. Pour assurer un meilleur glissement du film 10, un film adhésif en polyimide peut être collé contre la face du coussinet 158 en contact avec le film 10, c'est-à-dire contre la face du coussinet 158 qui est opposée à la face fixée contre la surface de chauffe 156. Le polyimide développé par la société Du Pont ® sous le nom de Kapton ® peut être utilisé. La fixation du coussinet 158 contre la surface de chauffe 156 peut être définitive par exemple par collage, mais elle est de préférence amovible pour permettre le remplacement du coussinet 158 en cas d'usure de ce dernier. Dans le mode de réalisation de l'invention présenté ici, la tête thermique 150 comporte un support 160 qui est monté de manière amovible sur le châssis 152 et sur lequel est fixé, par exemple par collage, le coussinet 158. La fixation est dite amovible si le support 160 peut être mis en place et retiré du châssis 152 sans que ni le coussinet 158, ni la surface de chauffe 156 ne soient détériorés. Le support 160 prend la forme d'un tiroir présentant deux bords latéraux. Le châssis 152 présente alors deux rainures 162, et chaque bord latéral est prévu pour coulisser dans une des rainures 162. Le support 160 s'introduit dans le châssis 152 selon la direction de la flèche 180. Chaque bord latéral présente un ergot élastique 164 et le châssis 152 présente deux logements 166. Pour assurer le blocage du support 160 lorsque le support 160 est en place dans le châssis 152, chaque ergot élastique 164 est prévu pour s'introduire dans un des logements 166. Chaque bord latéral dudit support 160 présente une excroissance 168 et le châssis 152 présente deux trous 170. Pour assurer un bon positionnement du support 160 dans le châssis 152, lorsque le support 160 est en place dans le châssis 152, chaque excroissance 168 est prévue pour se loger dans un des trous 170. Bien entendu, la présente invention n'est pas limitée aux exemples et modes de réalisation décrits et représentés, mais elle est susceptible de nombreuses variantes accessibles à l'homme de l'art. REVENDICATIONS1) Tête thermique (150) pour machine à transfert thermique (100), ladite tête thermique (150) comportant : - un châssis (152) destiné à être solidaire de la machine (100) et - une barre chauffante (154) montée sur le châssis (152), destinée à créer de la chaleur et présentant une surface de chauffe (156) prévue pour diffuser ladite chaleur vers l'extérieur, et - un coussinet (158) réalisé dans un matériau souple et fixé contre la surface de chauffe (156). 2) Tête thermique (150) selon la revendication 1, caractérisée en ce que la souplesse du coussinet (158) est de l'ordre de 80 Shore A. 3) Tête thermique (150) selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce qu'elle comporte un film adhésif en polyimide collé contre la face du coussinet (158) qui est opposée à la face fixée contre la surface de chauffe (156). 4) Tête thermique (150) selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que la fixation du coussinet (158) contre la surface de chauffe (156) est amovible. 5) Tête thermique (150) selon la revendication 4, caractérisée en ce qu'elle comporte en outre un support (160) sur lequel est fixé le coussinet (158) et en ce que le support (160) est monté de manière amovible sur le châssis (152). 6) Tête thermique (150) selon la revendication 5, caractérisée en ce que le support (160) prend la forme d'un tiroir présentant deux bords latéraux, en ce que le châssis (152) présente deux rainures (162), et en ce que chaque bord latéral est prévu pour coulisser dans une des rainures (162). 7) Tête thermique (150) selon la revendication 6, caractérisée en ce que chaque bord latéral présente un ergot élastique (164), en ce que le châssis (152) présente deux logements (166), et en ce que chaque ergot élastique (164) est prévu pour s'introduiredans un des logements (166) lorsque le support (160) est en place dans le châssis (152). 8) Tête thermique (150) selon l'une des revendications 6 ou 7, caractérisée en ce que chaque bord latéral présente une excroissance (168), en ce que le châssis (152) présente deux trous (170), et en ce que chaque excroissance (168) est prévue pour se loger dans un des trous (170) lorsque le support (160) est en place dans le châssis (152). 9) Machine à transfert thermique (100) comportant: - un système d'approvisionnement prévu pour alimenter ladite machine (100) en carte (12), - un système d'alimentation en film prévu pour alimenter la machine (100) avec un film (10) destiné à être transféré sur lesdites cartes (12), - une tête thermique (150) selon l'une des revendications précédentes et où la face du coussinet (158) qui est opposée à la face fixée contre la surface de chauffe 15 (156) vient en appui contre une face du film (10), tandis que l'autre face du film (10) vient en appui contre une face de la carte (12).