Impression thermique directe sur papier thermique
Une tête d’impression thermique est utilisée pour fournir de la chaleur par contact thermique à un papier sensible à la chaleur (comme le montre schématiquement la figure 5). Une impulsion de courant est appliquée à un ou plusieurs éléments chauffants pour provoquer un chauffage rapide des résistances; la chaleur conduite à travers le papier de la zone de contact produit une élévation de la température importante sur la surface du papier sensible à la chaleur. L’élément de résistance doit être capable de chauffer le papier thermosensible jusqu’à la température de coloration et sa surface doit être très résistante à la friction du papier.
Le papier sensible à la chaleur contient un revêtement de colorant formant des produits chimiques dans un matériau liant:
- A température ambiante, les colorants sont stables dans le papier avec une apparence et une sensation de douceur.
- A la température d’impression, les agents précurseurs de colorants réagissent pour générer une absorption de lumière et teindre le support pour avoir une image (ou un texte) imprimée.
Il est important que la variation de température des éléments chauffants doit être maintenue dans une fourchette raisonnable (typiquement plusieurs centaines de degrés Celsius) afin d’assurer longue durée de vie de la tête et d’éviter tout dommage thermique sur le matériau en contact avec la tête. La largeur de l’impulsion d’excitation appliquée aux éléments chauffants est alors choisie pour être suffisamment longue afin de transmettre une énergie dans le papier et ainsi développer le niveau voulu de noir (généralement quelques Joules/cm2). Seulement une petite partie de l’énergie est transmise au papier. Le reste s’écoule dans la tête, créant un échauffement du bloc tête.
Après l’impulsion de chauffage, les éléments chauffants (résistances) se refroidissent et l’impression sur le papier ne se fait plus.
Par conséquent, la constante de temps de chauffe thermique de la tête d’impression est importante dans la détermination de la vitesse à laquelle l’impression peut se faire. Elle se traduit dans un temps de cycle thermique de l’ordre de la milliseconde. Cela est suffisant pour imprimer
plusieurs dizaines de caractères par seconde dans un mode d’impression en série.
La figure 6 montre la coupe d’une tête thermique haute résolution avec un circuit électronique intégré.