Brevet FR2179052A1 — publié le 19731116

L'invention au pour objet un appareillage de traçage d'une ligne sur un matériau en feuille tel qu'une tôle d'acier. I1 est difficile d'obtenir des tracés linéaires sur la surface d'une tôle d'acier ou similaire et le marquage automatique en recourant à une technique électrophotographique est fortement désiré. Il est toutefois très difficile de n'appliquer le révélateur que sur la surface du matériau qui est à marquer pendant l'entrainement du matériau par convoyeur. Un objet de l'invention est de réaliser un appareil de marquage de tracé linéaire sur la surface d'un matériau par enduction d'une couche photosensible électrophotographique sur ledit matériau et en appliquant un procédé électrophotographique pour la formation d'un tel tracé linéaire. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaitront de la description de réalisations préférées, en référence aux dessins annexés. La fig.1 est une vue schématique en élévation d'une réalisation de l'invention. Les figs.2 à 8 sont des vues de côté schématiques de parties essentielles des réalisations conformes à l'invention. Sur la fig.lAestprésenté schématiquement le procédé de chargement. Sur la fig.îB est représenté le procédé d'exposition. Sur la fig.lC est représenté le procédé de développement. Sur la fig.1a, le matériau à marquer 3 est constitué d'une tôle d'acier 1 et d'une couche photosensible 2 formée d'un matériau pulvérulent photoconducteur tel que l'oxyde de zinc ou l'oxyde de titanium mélangé avec une résine hautement isolante telle qu'une résine acrylique de silicium ou une résine alkyde et qui est appliquée en une épaisseur de 5 à 30 microns. 4 est une électrode de décharge en couronne de 30 à 100 microns de diamètre. Le matériau à marquer 3 est entrainé par un convoyeur 7 dans la direction de la flèche, le matériau étant chargé par l'électrode 4 pendant son passage sous l'électrode. Sur la fig.lB le dessin original du tracé linéaire 5 est superposé à la couche photosensible 2, et l'exposition à la source de lumière 6 détermine la formation d'une image latente électrostatique dans la couche photosensible 2. Le matériau à marquer portant l'image latente est entrainé à la station de développement présentée sur la fig. 1C. Un ro uleau développant 8 ayant une surface isolante poreuse et élastique dans laquelle un révélateur liquide est infiltré roule sur la surface portant l'image latente, en étant soumis à une pression adéquate, le rouleau 8 étant constitué d'un noyau métallique sur lequel est enroulée une bande de mousse polyuréthane de 0,5 à lOcm d'épaisseur. Comme révélateur liquide on fait usage de kérosène, d'isopar E, H, ou G, (solvant isoparaffinique), ou de cyclohexane dans lequel a été dispersé comme pigment du noir de carbone, du bleu phtalo-cyanine, avec un agent de contrôle de la charge adéquat. Le révélateur en excès délivré par le rouleau 8 est absorbé par un rouleau de succion 9, et le sèchage est obtenu par un courant d'air éjecté en 10. Sur la fig.2 est présentée une réalisation de l'ensemble de l'appareillage d'application du révélateur sur la couche photosensible 2. Le rouleau 8 est, comme indiqué précédemment, constitué d'un noyau métallique ou de chlorure de vinyle, ou de résine acrylique, et la couche superficielle est formée de mousse polyuréthane, de mousse polyéthylène, ou de caoutchouc mousse ayant à la fois une propriété isolante, une propriété poreuse, et une propriété élastique. L e matériau 3, entrainé par le convoyeur 7, passe sous le rouleau 8 pour recevoir le révélateur qui en est exprimé par compression du rouleau sur la surface du matériau.En conformité avec le déplacement du matériau et la rotation du rouleau 8, le révélateur en excès appliqué sur la surface du matériau peut être absorbé par le rouleau quand il abandonne la surface du matériau, de telle sorte que ne reste appliquée sur la surface que la quantité de révélateur convenable. I1 est préférable que l'épaisseur du matériau à marquer soit supérieure à la hauteur de la portion élastique comprimée du rouleau, et conformément aux résultats expérimentaux un matériau à marquer ayant une épaisseur de plus de 3mm garantit l'alimentation en révélateur de la seule surface nécessaire au marquage sans alimentation inutile d'une surface plus étendue.Lorsque l'épaisseur du matériau marquer est inférieure à 3mm, on positionne sur le convoyeur un élément en plaque d'épaisseur adéquate, et le matériau est superposé sur cet élément en plaque afin que l'épaisseur totale soit supérieure à 3mm. En bref, par le marquage d'un matériau d'épaisseur supérieure à 3mm il peut n'hêtre appliqué la quantité adéquate de révélateur que sur la surface nécessaire, par la compression du rouleau de développement poreux renfermant le révélateur liquide. Sur la fig.2, 21 est un bras à l'extrémité duquel est monté l'axe de rotation du rouleau 8, l'autre extrémité étant articulée en 22 de telle sorte que lorsque le rouleau 8 ne renferme plus de révélateur il soit entrainé dans la position 8', position dans laquelle il est à nouveau alimenté en révélateur par l'injecteur 23, l'excès de révélateur étant absorbé par le rouleau 24 puis collecté dans un réservoir R, au travers d'une claie 25. Le révélateur est ensuite soutiré du réservoir R au moyen d'une pompe P pour alimenter l'ajutage 23.Lorsque l'alimentation en révélateur est terminée, le rouleau 8' fait retour à la position 8, le convoyeur 7 étant arrêté lorsque le rouleau est en position d'alimentation 8'. Sur la fig*3 est présentée une autre réalisation conforme à l'invention, dans laquelle le matériau à marquer 3 est entrainé à vitesse constante dans la direction de la flèche; le rouleau développant 8 comportant la couche superficielle poreuse et élastique est entrainé en rotation autour de son axe, le révélateur que renferme le rouleau 8 étant appliqué sur la couche photosensible 2 du matériau à marquer. En quittant la surface du matériau à marquer, l'excès de révélateur est absorbé par le rouleau même, de telle sorte que ne reste appliquée sur la couche photosensible que la quantité adéquate de révélateur. L'élasticité de surface du rouleau 8 permet de compenser totalement de légères rugosités de surface du matériau à tracer, et avec un matériau à tracer d'une épaisseur supérieure à 3mm la surface externe de la couche poreuse du rouleau ne se trouve jamais comprimée avec excès, évitant ainsi une inutile consommation de révélateur. 31 est un ajutage d'alimentation en révélateur; 32 un rouleau absorbeur pour que ne soit retenue dans la couche superficielle du rouleau 8 que la quantité adéquate de révélateur. Le révélateur en excès s'écoule dans le réservoir R, une cloison directrice 34 empochant l'excès de révélateur de venir à nouveau adhrer au rouleau 8. Le rouleau absorbeur 32 peut etre entrainé par un moteur non représenté, ou directement par le rouleau 8. La quantité de révélateur dans la couche superficielle du rouleau 8 doit être de préférence de 0,1 à 0,8 cc/cm3 une moindre quantité provoquant un développement insuffisant, et une plus grande quantité déterminant des taches sur la surface marquée. La quantité préférable de révélateur alimentant le rouleau est fonction de la quantité de vireur renfermée dans le révélateur, et c'est ainsi qu'avec un révélateur renfermant y g/litre de vireur, la quantité préférable de révélateur devant alimenter la surface photosensible varie de 40x 1/y à 10000x 1/y cc/m2. Par exemple, avec un révélateur renfermant 16g/litre de vireur la quantité préférable de révélateur varie de 2,5 à 62,5 cc/m2.Avec un révélateur renfermant 8g/litre de vireur, la quantité préférable de révélateur est de 5 à 125 cc/m2; avec un révélateur renfermant 4g/litre de vireur, la quantité préférable de révélateur est de 10 à 250 cc/m2; avec un révélateur renfermant 2goitre de vireur, la quantité préférable de révélateur est de 20 à 500cc/m2; enfin avec un révélateur renfermant lg/litre de vireur la quantité de révélateur est de 40 à 1000 cc/m2. Une image floue peut être obtenue avec une moindre quantité de révélateur, et avec un excès de révélateur la surface photosensible du matériau à marquer est tachée. La bande élastique entourant le rouleau doit avoir une suffisante porosité, et l'expérience montre qu'un matériau comportant des bulles dont le diamètre est de l'ordre de 50 à 900 microns, retient la quantité optimale de révélateur, et qu'un rouleau dont le diamètre varie de 25 à 40mm est le plus adéquat à l'emploi. Le révélateur que renferme le-rouleau tend à s'écouler goutte à goutte sous l'effet de la gravité lorsque le rouleau est subitement arrêté dans sa rotation. Aussi est-il désirable que le rouleau soit entrainé de manière continue, c'est-à-dire pendant l'application du révélateur au matériau, mais également pendant son inactivité. Il est préférable que la rotation du rouleau soit supérieure à 10 tours/minute quand il n'est pas en contact avec le matériau. La fig.4 représente une réalisation d'un rouleau de succion aspirant le révélateur après qu'il a été appliqué au matériau à marquer. Après l'application du révélateur à la couche photosensible du matériau à marquer, l'image latente ayant été ainsi développée, le matériau est amené dans une position où est monté un rouleau de succion 9 comportant comme le rouleau développant 8, un noyau métallique ou en matière plastique sur lequel est enroulée une bande d'un matériau élastique et poreux tel que mousse de polyéthylène, les bulles de ladite mousse étant de dimensions similaires ou légèrement moindres que celles du rouleau développant, une dimension de 30 à 700 microns et un diamètre de rouleau de 25 à 40cm étant optimales; 41 est un ajutage de succion qui aspire le révélateur déjà séparé du matériau à marquer par le rouleau de succion 9; la fente de l'ajutage de succion est de 2 à 20mm en largeur, et la pression exercée par la pompe de succion P est de 400 à 1000mm d'eau. Ainsi, même dans le cas d'une légère rugosité de surface du matériau à marquer, le révélateur usé peut etre séparé au moyen de succion à partir du rouleau de succion, la pompe de succion évitant que le révélateur demeure dans le rouleau de succion. La position à laquelle le rouleau de succion doit être placé est telle que la succion ne s'effectue que de 0,5 à 20 secondes après que le développement est opéré, et avec une vitesse de convoyeur de *10cm/Seconde la position du rouleau de succion peut être de 5 à 200cm au-delà de la position du rouleau développant. La fig.5 montre une autre réalisation du rouleau de succion, le révélateur usé étant absorbé dans la couche poreuse du rouleau de succion 9 à l'aide d'un ajutage 51 actionné par une pompe P; 52 étant un rouleau auxiliaire monté à la fente de l'ajutage 51 pour aspirer le révélateur à l'intérieur du rouleau de succion 9; ce rouleau 52 a non seulement pour fonction d'aspirer le révélateur mais également pour fonction d'éviter l'usure de la couche poreuse du rouleau 9. La fig.6 représente encore une autre réalisation du dispositif de succion: un tube creux 61 comportant une pluralité de petits trous, est amené au contact de la surface poreuse du tube de succion 9, et à l'intérieur du tube creux s'exerce une pression négative à l'aide d'une pompe de succion non représentée, de telle sorte que le révélateur usé soit aspiré au travers des trous; 62 est une enveloppe du tube creux 61 pour éviter les entrées d'air par les trous qui ne sont pas en contact avec le rouleau de succion 9; 63 est un tube collecteur du révélateur usé. La fig.? est une vue schématique d'un dispositif de sèchage dans lequel 71 est un ajutage d'air placé au voisinage de la couche photosensible entrainée par le convoyeur 7, à une distance de 2 à30mm pour l'assèchement du révélateur restant. Une vitesse excessive du courant d'air aurait pour effet d'endommager l'image formée sur le matériau à marquer et uné vitesse trop faible ne permettrait pas d'obtenir un sèchage correct, aussi la vitesse du courant d'air doit-elle être de -l'ordre de 0,5 à lOm/seconde, et la direction du courant d'air former un angle de 45 à 90" avec la surface du matériau à marquer. La fig.8 est une autre réalisation de l'appareil de sèchage dans lequel l'ajutage d'air 81 est placé a' proximité du rouleau de succion 9, pour accroitre l'effet de succion du rouleau; entratné par la rotation du rouleau 9 le révélateur aspiré dans le rouleau est pompé dans l'ajutage aspirant 41; la distance entre la ligne de contact du rouleau de succion 9 avec la surface du matériau à marquer et le jet- d'air appliqué par l'ajutage 81 contre la surface matériau à marquer, est de l'ordre de 3 à 50mm, l'angle formé par la direction du jet d'air et la surface du matériau à marquer étant de l'ordre de 45 à 90. Comme il a été précédemment indiqué, conformément à l'invention l'épaisseur du matériau électroconducteur doit etre supérieure à 3mm. I1 va de soi que deux ou plusieurs rouleaux développants, rouleaux de succion, et buses d'air pour le sèchage peuvent être mis en oeuvre. Conformément à l'invention, il peut etre obtenu une image linéaire de haut contraste avec une perte minimale de révélateur sur des matériaux de dimensions diverses, sans qu'il en résulte aucun dérèglage des dispositifs mis en oeuvre et en particulier dans le dispositif d'exposition. L'invention a été décrite dans des réalisations préférées auxquelles il peut être apporté des modifications de détail sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATION Appareil de traçage sur un matériau pourvu dtune couche électrophotosensible, constitué de moyens d'entraînement du matériau à marquer, d'un rouleau développant doté d'une couche superficielle non conductrice élastique, ledit rouleau étant porté au contact avec le matériau à marquer, et des moyens de succion pour aspirer après développement le révélateur en excès après l'intervalle de temps nécessaire pour que soit accompli le développement.