Brevet FR2034889A1 — publié le 19701218

-1- 70 08846 2034889 la présente invention concerne un procédé et un appareil pour imprimer des caractères sur une feuille de matière flexible et collante0 On ne connaît pas à l'heure actuelle d'appareils permettant 5 d'imprimer des feuilles de matière flexible et collante avec des caractères de haute résolution, de changer rapidement les caractères, d'espacer uniformément et aisément les caractères et des groupes de mots complets, d'effectuer de nombreux tirages sans réencrage et d'effectuer une impression en différentes couleurs 10 sans utiliser de nombreux rouleaux ou tampons encreurs. L'invention concerne un procédé et un appareil pour imprimer des caractères sur une feuille de matière flexible et collante, l'appareil permet d'obtenir des caractères de haute résolution, de changer rapidement les caractères, de corriger facilement 15 l'espacement des caractères et de compléter des groupes de mots; * il permet également d'effectuer de nombreux tirages sans réencrage et une impression en différentes couleurs, toutes ces opérations étant effectuées à un prix relativement bas, sans avoir à utiliser une main-d'oeuvre spécialisée et sans faire in-20 tervenir de nombreux rouleaux ou tampons encreurs. Suivant l'invention, un dispositif de retenue supporte de façon séparable au moins un bloc d'impression comportant au moins une face d'impression en creux, cette face d'impression étant formée par au moins un évidement d'image dont au moins une par-25 tie constitue un réservoir destiné à contenir une source d'alimentation en encre pulvérulente et fluide qui permet l'exécution d'impressions répétées sans avoir à recharger la source d'encre. Une feuille de matière flexible et collante est placée sur le bloc d'impression en contact intime avec la face d'impression en 30 creux et elle est recouverte d'encre pulvérulente à partir du réservoir, cette encre adhérant sur le substrat collant de façon à former des caractères imprimés ayant la forme de l'embouchure de 1'évidement d'image, la feuille de matière collante portant des caractères imprimés est ensuite sortie de l'appareil d'im-35 pression et elle est fixée sur une surface désirée, ou bien les symboles qu'elle porte sont transférés sur ladite surface. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui suit et à l'examen des dessins annexés qui représentent, à titre d'exemples non limitatifs, des modes de 40 réalisation de l'invention. 70 08846 2034889 Sur les dessins :- la fig. 1 est une vue en plan d'un appareil d'impression suivant l'invention ; la fig. 2 est une coupe de l'appareil de la fig.l, faite 5 suivant la ligne 2-2; la fig. 3 est une vue en plan d'un second appareil d'impression suivant l'invention; la fig. 4 est une coupe à échelle grossie et suivant la ligne 4-4 de l'appareil de la figure 3; 10 la fig. 5 est une vue en plan a échelle grossie d'un bloc d'impression utilisable dans l'appareil de la figure 3; la fig. 6 est une coupe du bloc d'impression de la fig.5, faite suivant la ligne 6-6; la fig. 7 est une vue de dessous d'une bande de matière 15 flexible et collante portant des caractères imprimés à l'aide de l'appareil suivant l'invention. la construction d'ensemble et le mode d'utilisation des appareils d'impression 10 et 40 sont mis en évidence sur les figs. 1 et 3 tandis que les détails structuraux sont représentés princi-20 paiement sur les fig . 2 et 4 à 6. Les modes de réalisation représentés sur les dessins correspondent à des réalisations préférées d'un appareil d'imp,'?3sion de caractères sur une bande flexible et adhésive. Sur les dessins, l'appareil d'impression 10 comprend deux 25 bras de retenue 11, deux attaches élastiques 12 et au moins un bloc d'impression 20. Les bras de retenue 11 sont de préférence constitués d'acier, d'aluminium, de laiton ou d'une matière plastique rigide et ils maintiennent les blocs 20 dans une disposition prédéterminée et relativement rigide . La longueur des bras 30 11 est choisie de manière qu'ils puissent supporter autant de blocs 20 qu'il en faut pour former la disposition de caractères ou le message désiré, une longueur appropriée étant d'environ 30 cm. Les blocs 20 s'étendent de préférence légèrement au-de-sus de la surface supérieure des bras 11 de sorte qu'une feuille 35 de matière adhésive peut être fixée sur la surface supérieure des blocs 20. Les faces intérieures opposées des bras 11 comportent de préférence une surface frottante 14 pour établir un contact étroit entre les bras 11 et les blocs 20 en vue du maintien en position des blocs 20 pendant l'impression des caractères. Ces 40 surfaces frottantes 14 peuvent être formées de préférence de 70 08846 *" 2034889 mousses de vinyle ou d'uréthane, mais il est également possible d'obtenir de bons résultats simplement en rendant rugueuses les faces intérieures 13 des bras 11 par sablage ou par abrasion. Des attaches 12, de préférence formées d'acier à ressort, main-5 tiennent les bras de retenue 11 dans des positions parallèles mais il va de soi qu'on peut utiliser de nombreux autres moyens équivalents pour lier les bras 11 entre eux. Un bloc d'impression 20 comporte une face d'impression en creux 21, formée par au moins un évidement d'image gravé dans la 10 surface supérieure 22 du bloc 20, l'embouchure de 1*évidement définissant un caractère tel qu'un nombre ou une lettre. La surface de fond 23 de 1'évidement d'image forme un. réservoir destiné à contenir une certaine quantité d'encre 24 pulvérulente et fluide, une partie de ladite surface étant située à au moins 15 0,3 cm en-dessous de l'embouchure de l'évidement d'image. Ceci permet d'obtenir une face d'impression 21 contenant une quantité appropriée d'encre 24 en vue d'impressions répétées sur la feuille 25 de matière collante sans qu'il soit nécessaire de recharger la source d'encre 24 après chaque impression. Les blocs 20 peu-20 vent avoir toute forme appropriée permettant leur montage dans des positions étroitement adjacentes mais il est préférable d'utiliser une forme prismatique rectangulaire ayant une longueur comprise entre environ 0,6 et 20 cm, une largeur comprise entre environ 0,3 et 15 cm et une hauteur comprise entre environ 0,5 25 et 5 cm . Le bloc 20 est de préférence coulé ou usiné à partir d'un métal tel que de l'aluminium, du zinc, etc.. ou bien il est formé par estampage d'une tôle d'acier, d'aluminium, de zinc, de cuivre, etc.....Il peut être également formé par moulage à partir d'une grande diversité de matières plastiques telles que des 30 résines acryliques, du "nylon" , des résines phénol-formaldéhyde, etc... Pour réduire au minimum les charges statiques, il est préférable d'employer des blocs d'impression conducteurs, par exemple en métal, en matière plastique plaquée de métal ou en matière plastique contenant des métaux ou des composés conducteurs. 35 La zone de la surface supérieure 22 du bloc 20 qui forme l'em bouchure de l'évidement d'image est relativement plane et elle s'étend sur au moins environ 0,04 cm de largeur, de préférence environ 0,125 cm, sur chaque côté de l'embouchure de l'évidement d'image de façon à former une languette d'une surface suffisante 40 pour permettre une * 'rence appropriée de la feuille 25 de ma- 70 08846 _4~ 2034889 tière collante. Ceci permet d'obtenir des caractères 26 giets et de haute résolution en obligeant l'encre 24 à produire une impression correspondant au profil exact de l'embouchure de 1*évidement d'image ménagé dans le bloc 20. La surface 22 est orien-5 tée à peu près à angle droit par rapport aux parois latérales 27 de 1*évidement d'image ménagé dans le bloc 20 , le coin 28 formé ayant un rayon de courbure d'au moins 0,012 cm • Ce rayon permet d'obtenir des caractères imprimés 26 de haute résolution comportant des bords vifs. Un rayon de courbure plus grand fait 10 adhérer l'encre 24 sur la feuille de matière 25 et forme souvent un bord flou sur les caractères imprimés 26 . La languette entourant l'embouchure de l'évidement d'image dans le bloc 20 peut faire saillie de la surface supérieure 22 du bloc de façon à former un rebord 29 relativement étroit. Il en résulte que la 15 feuille de matière collante 25 adhère sur le rebord 29 et non sur la surface supérieure 22 du bloc 20, ce qui facilite l'enlèvement de la feuille de matière 25 des blocs 20 sans altération de sa surface collante et ce qui permet par conséquent d'obtenir une meilleure adhérence sur des affiches et des enseignes. 20 En outre, du fait qu'il existe une petite zone de contact entre la feuille de matière collante 25 et les blocs 20, on réduit au minimum la génération d'électricité statique qui peut être créée lorsque la feuille de matière 25 est enlevée des blocs 20 et qui peut provoquer une attirance intempestive de l'encre 24 et sa 25 fixation sur la feuille de matière 25 dans une condition indésirable. Le réservoir formé au fond de l1 évidement d'image a une capacité suffisamment grande pour contenir une quantité d'encre pulvérulente 24 permettant de produire des impressions répétées 50 sans rechargement. Dans le mode de réalisation des fig. 1 et 2, l'embouchure de l'évidement d'image a une largeur d'au moins 0,04 cm et une profondeur d'au moins 0,04 cm, une partie de l'é-videment ayant une profondeur d'au moins 0,06 cm. La partie de l'évidement qui a une profondeur supérieure à 0,04 cm a une lar-35 geur d'au moins 0,04 cm de façon à permettre un libre écoulement de l'encre 24 vers et à partir de la face d'impression 21. En outre, une fraction de la profondeur de 1*évidement d'image, par exemple la distance séparant la surface supérieure 22 de la surface de fond 23, est supérieure à la largeur de l'embouchure d'é-40 videment ménagée dans la face d'impression 21 jusqu'à une profon- 70 08846 2034889 deur de 1,25 cm. Cependant, l'évidement d'image n'a pas obligatoirement "besoin de dépasser une profondeur de 1,25 cm. Ces profondeurs d1 évidement permettent de maintenir la source d'encre 24 suffisamment en-dessous de la surface 22 pour qu1 elle ne soit 5 pas aisément projetée, touchée prématurément par la feuille de matière collante 25 en provoquant une impression indésirable ou évacuée du réservoir 24 par électricité statique» Cette profondeur d*évidement permet également à l'excès d'encre 24 de tomber de la feuille de matière flexible 25 avant que celle-ci soit sé-10 parée des blocs 20, ce qui permet d'obtenir des caractères nets et de haute résolution. On peut former des caractères 26 sur la feuille de matière collante 25 par différents procédés. Par exemple, des blocs 20 sont agencés pour foimer un message désiré et ils sont bloqués 15 en position à l'aide des bras 11 et des attaches 12. De l'encre pulvérulente d'impression 24 est placée dans le ^->nd de l'évidement d'image puis la feuille de matière collante =.5 est fixée sur la face d'impression 21 des blocs 20 de manière à recouvrir complètement 1'évidement d'impression, l'appareil d'impression 20 10 est ensuite retourné, l'encre 24 entrant en contact avec et se fixant sur la matière collante 25 pour foimer des caractères 26 ayant le profil de 1'évidement d'image . l'appar 1 10 est ensuite tourné vers le haut, ce qui ramène l'excès d'encre 24 au fond de l'évidement d'image, puis la feuille de matière col-25 lante 25 portant les caractères imprimés 26 est séparée des blocs 20 . la feuille imprimée peut ensuite être fixée sur un substrat sur lequel on désire reproduire le motif imprimé .En variante, et de préférence, l'encre pulvérulente 24 est magnétique, ce qui permet d'assurer son attraction et son adhérence 30 sur la feuille de matière collante 25 en faisant passer un aimant sur la surface supérieure de la feuille 25 lorsque celle-ci est fixée en position sur les faces d'impression 21 .Dans de nombreux cas, il est nécessaire d'enlever l'excès d'encre de la feuille imprimée avant de la séparer des blocs 20. En 35 frappant légèrement l'appareil d'impression 10 sur une surface dure, on peut enlever correctement l'excès d'encre 24 de manière à obtenir des caractères 26 de haute résolution. Il est également possible d'utiliser des forces vibratoires, électro-magnétiques ou électro-statiques pour déposer l'encre 24 sur la feuil-40 le de matière 25 et pour enlever l'excès d'encre 24. bad original 70 08846 2034889 Le cas échéant, l'appareil 10 peut être utilisé pour foimer un article comportant des caractères en relief 30 et utilisable en vue d'une application intérieure sur des surfaces de manière à produire une impression gravée simulée. Une feuille de matière 5 collante 25 à "base d'acétate de cellulose (par exemple une bande transparente connue sous le nom de "scotch magie" et fabriquée par la Société Minnesota Mining and Manufacturing Company) est placée sur les blocs d'impression 20 de la manière décrite plus haut de façon à former un joint étanche sur le rebord 29» l'en-10 cre 24 adhérant sur la feuille 25 dont la surface supérieure est soumise à un échauffement. La feuille d'acétate se ramollit et produit des renflements, puis la source de chaleur est enlevée et on laisse durcir la feuille dans une condition renflée de façon à former des caractères en relief 30 dont la forme corres-15 pond à l'embouchure de l'évidement d'image prévu dans la face d'impression en creux 21. Une lampe de chauffage par rayonnement infrarouge constitue une source de chaleur préférée mais il va de soi qu'on peut également utiliser un fer chaufféo Comme feuille collante 25, on peut utiliser l'une des bandes 20 ou feuilles adhésives, sensibles à la pression et transparentes du commerce, dont l'emplSfyfee foimer des caractères nets sur une feuille de matière collante qui peut être fixée sur des affiches, etc... Cependant,' il est possible d'utilissr des faces d'impression en creux portant des négatifs pour produire sur une feuille 25 de matière collante des caractères imprimés, la feuille pouvant être ensuite collée sur et observée par le côté arrière de surfaces transparentes telles que des fenêtres. Lorsqu'on effectue l'impression suivant la manière citée en dernier, il n'est évidemment pas nécessaire, d'employer des feuilles de matière col-30 lante transparente. Le cas échéant, il est également possible de former les caractères imprimés sur des surfaces élastomères faiblement collantes telles que des surfaces de silicones, etc... ce qui permet un transfert ultérieur des caractères sur une autre surface plus collante. Des caractères imprimés à l'aide 35 d'encres thermoplastiques peuvent être transférés de surfaces élastomères sur d'autres surfaces par application de chaleur. La feuille de matière collante sur laquelle les caractères à transférer sont formés doit seulement avoir une adhérence suffisante pour maintenir temporairement les caractères imprimés en posi-40 tion. BAD ORIGINAL 70 08846 "7~ 2034889 Une encre pulvérulente 24 qui peut être utilisée de façon satisfaisante dans un appareil d'impression selon l'invention contient des particules dont la granulométrie est de préférence comprise entre 5 et 60 microns. Une encre contenant des particu-5 les de dimensions plus petites est difficile à utiliser du fait de son bois léger. Il est difficile d'enlever l'excès d'encre 24 de la feuille de matière collante 25 et l'encre est excessivement affectée par des charges d'électricité statique. De l'encre pulvérulente ayant des particules de plus grande dimension donne 30 des caractères faisant ressortir la granulométrie des particules, bien que cela puisse être souhaitable pour former des caractères texturés. Il est possible d'utiliser un grand nombre de poudres de composés d'impression, tels que des poudres d'encres thermoplastiques, des poudres de coloration normalement utilisées dans 15 l'impression électrostatique, des microcapsules, des bandes réfléchissantes, etc... Une encre pulvérulente magnétique noire qui convient en particulier pour être utilisée dans l'appareil d'impression suivant l'invention est par exemple constituée de 40 parties pondérales 20 d'une résine époxyde solide à base d'épichlorhydrine-bisphénol A, présentant un point de fusion d'environ 95 à 105°C et un poids équivalent d'époxyde d'environ 875 à 1025 ("Epon" 1004, fabriqué par la Société Shell Chemical Company), de 60 parties de magné-tite, de 0,9 partie de noir de fumée conducteur (Yulcan XC-72 R, 25 fabriqué par la Société Cabot Corporation), et de 0,1 partie de petites particules de silice ("Cab-O-Sil" M-5 ,fabriqué par la Société Cabot Corporation). La résine époxyde et la magnétite sont mélangées, pulvérisées et triées, la fraction passant au travers d'un tamis de 0,053 mm d'ouverture de malll.es et ne tra-30 versant pas un tamis de 0,040 mm d'ouverture de mailles étant soumise à un traitement de granulation sphéroïdale. Pour effectuer cette granulation sphéroîdale, ' on fait passer la poudre triée dans un aspirateur d'air sous forme d'un écoulement uniforme et un- débit d'environ 800 g/h , l'aspirateur aspirant les 35 particules dans un courant d'air et assurant leur dispersion pour former un aérosol. On introduit l'aérosol a 90° dans un courant d'air chauffé à une température d'environ 510 à 540°C, on laisse la poudre se déposer et on la collecte par filtrage. On ajoute ensuite le noir de fumée, puis la composition est soumise 40 à une granulation c 1 oïdale à une température d'environ 395°C 70 08846 ~8~ 2034889 et la silice est incorporée au mélange, de façon à produire une encre magnétique noire sous forme pulvérulente et fluide. On obtient des caractères colorés en utilisant des poudres d'impression du commerce, de types bien connus, pour produire une im-5 pression en relief. De nombreuses autres modifications peuvent être apportées aux réalisations décrites sans sortir du cadre de l'invention. Par exemple, il est possible de fixer les blocs d'impression 20 sous foraie d'un ensemble complémentaire démontable de façon à obtenir 10 les caractères désirés en fixant des aimants sur la partie inférieure de chaque bloc d'impression 20 et en plaçant les blocs sur une surface métallique. Inversement, les blocs métalliques 20 peuvent êtrê fixés de façon séparable sur une surface magnétique. • • • 15 les fig. 3 à 6 représentent un autre mode de réalisation qui comportent un seul réservoir d'encre relié à et en communication avec une ou plusieurs faces d'impression en creux» l'appareil 40 comprend un réservoir 41 formant tui canal, allongé ,des blocs d'impression 42 et un couvercle 43. le réservoir:41 est obturë 20 sur ces deux côtés, à sa partie inférieure et aux deux extrémités et il comporte des rebords parallèles sur ses deux côtés intérieurs 45 de façon à permettre de retenir les blocs 42 au-dessus et en communication avec un réservoir 41 . les blocs d'impression 42 comportent une face d'impression en creux 46, formée 25 par au moins un évidement d'image gravé dans une surface supérieure 47 du bloc 42, l'embouchure de 1*évidement délimitant un caractère, l'évidement d'image est en communication avec le réservoir 41 de façon à contenir une certaine quantité d'encre 24, le fond de 1*évidement d'image constitue en fait le fond du ré-30 servoir 41. les valeurs données précédemment pour les profondeurs et les dimensions des évidements d'image s'appliquent également à ce mode de réalisatiôn. les supports latéraux 48 maintiennent des ilôts centraux 49 en position et ils sont suffisamment éloignés de la surface 47 pour permettre une libre pénétra-35 tion de particules d'encre 26 entre lesdits supports 48 et la feuille de matière collante 27. De préférence, les supports 49 sont situés à au moins environ 0,07 cm du dessous de la surface 46 pour permettre un libre passage des particules d'encre. les blocs d'impression 42 comportent, sur deux côtés opposés, 40 des rainures parallèles 50 qui correspondent et coopèrent d'une 70 08846 V9" 2034889 • manière complémentaire avec les rebords 44 de façon à maintenir les blocs 42 au-dessus de et en communication avec le réservoir 41 et à empêcher l'éncre 24 de s'échapper du réservoir 41, excepté par l'intermédiaire de la face d'impression 46 • le couvercle 5 43 comporte sur deux côtés opposés des rainures parallèles 51 qui s'adaptent et coopèrent avec les rebords 44 et qui permettent au couvercle 43 de masquer la partie du réservoir 41 qui n'est pas recouverte par les blocs 42. l'appareil d'impression décrit plus haut est utilisé pour 10 imprimer des bandes adhésives étroites et sensibles à la pression. Cependant, il va de soi que l'appareil n'est pas limité à de telles bandes étroites et qu'on peut imprimer toute feuille de matière flexible et suffisamment collante pour permettre l'adhérence de particules d'encre par le procédé et l'appareil dé-15 crit plus haut. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux exemples décrits et représentés, elle est susceptible de nombreuses variantes accessibles à l'homme de l'art, suivant les applications envisagées et sans qu'on s'écarte pour cela du cadre de 20 l'invention. 70 08846 -10- 2034889 -BETMDICATIOgS- 1,- Bloc d1 impression, caractérisé en ce qu'il comporte au moins une face d,impression en creux sur au moins un côté, en ce que ladite face est munie d'au moins un évidement d'image, 5 en ce qu'au moins une partie dudit évidement a au moins une profondeur d*environ 0,3 cm, en ce que la languette entourant l1 embouchure de 1* évidement est relativement plane et a une largeur d'au moins 0,04 cm de chaque côté de l'embouchure de façon que l'évidement d'image forme un réservoir contenant une certaine 10 quantité d'encre pulvérulente et librement fluable. 2.- Bloc d'impression suivant la revendication 1 , caractérisé en ce qu'il a la forme d'un prisme rectangulaire et en ce que la languette entourant l'embouchure de l'évidement d'image fait saillie par rapport à la surface dudit bloc. 15 3.- Appareils d'impression formés de blocs suivant l'une des revendications 1 et 2, caractérisés en ce que lesdits blocs sont fixés en position sous forme d'une disposition complémentaire et séparable à l'aide d'un dispositif de retenue et en vue de former un appareil permettant d'obtenir une disposition désirée de ca- 20 ractères. 4.- Appareils suivant la revendication 3, caractérisés en ce que le dispositif de retenue comprend deux bras assemblés de manière à être maintenus parallèles par des attaches séparables, lesdits bras de retenue comportant une surface de frottement sur 25 leurs faces intérieures opposées. 5.- Appareils suivant l'une des revendications 3 et 4, caractérisés en ce que le dispositif de retenue comprend un réservoir en forme de canal allongé, obturé sur deux côtés, à la partie inférieure et aux deux extrémités et agencé pour contenir une 30 certaine quantité d'encre pulvérulente et librement fluable, en ce que le fond.de l'évidement d'image ménagé dans le bloc est ouvert et communique avec ledit réservoir de façon à permettre le libre écoulement de l'encre pulvérulente et en ce qu'il est prévu des éléments de liaison complémentaires et coopérants sur 35 ledit réservoir et sur les blocs d'impression en vue de fixer de façon séparable les blocs sur le réservoir de manière que de l'encre pulvérulente se trouvant dans ce dernier puisse arriver par l'intermédiaire de l'évidement d'image jusque sur la face d ' impression. 70 08846 -ii- 2034889 6.- Procédé d'impression d'une feuille de matière collante et flexible, caractérisé en ce qu'on place un composé d'impression du type pulvérulent et librement fluable dans le réservoir d'un bloc d'impression comportant une face d'impression en creux com- 5 muniquant avec ledit réservoir, on fait adhérer une feuille collante flexible sur la face d'impression du bloc de manière que la surface collante soit dirigée vers le bloc, on,assure l'adhérence du composé d'impression sur la feuille collante de façon à obtenir une répartition désirée de caractères sur la feuille col-10 lante et on enlève ladite feuille collante du bloc d'impression pour produire des caractères imprimés sur une feuille collante. 7.- Procédé suivant la revendication 6, caractérisé en ce que le composé d'impression contient des particules d'encre magnétique qui sont attirées sur la feuille de matière collante en 15 faisant passer un aimant au-dessus et à proximité étroite de la surface supérieure de la feuille de matière collante après que celle-ci a été fixée sur et avant qu'elle ait été enlevée dudit bloc d'impression. 8.- Procédé suivant l'une des revendications 6 ou 7, caracté-20 risé en ce qu'on fait adhérer une feuille collante d'acétate de cellulose sur la face d'impression et en ce qu'on lascrumet à un échauffement après que ledit composé d'impression a collé sur la feuille et avant d'enlever.la feuille de l'appareil d'impression de.manière que les caractères imprimés fassent saillie au-25 dessus du plan de la feuille collante pour former des caractères en relief. . 9.- Procédé.suivant l'une des revendications 6 à 8, caractérisé en ce que l'excès de composé d'impression pulvérulent est enlevé de la feuille collante .avant que celle-ci soit séparée du 30 bloc d'impression. . 10.- Feuille de matière .flexible .et collante comportant des caractères imprimés.par le procédé défini dans l'une des revendications 6 à 9. - . ; ■