Brevet FR2242709A1 — publié le 19750328

L'invention concerne un procédé de préparation d'un écran de soie en vue du dépôt par sérigraphie, sur un substrat d'au moins une bande conductrice qui peut être reliée à une source de courant électrique. Une telle bande conductrice est utilisée dans la fabrication de panneaux chauffants qui ont diverses utilisations telles que chauffe-plats ou element chauffant d'appoint à usage domestique, etc... Cependant une application importante est la fabrica- tion de vitrages chauffants notamment pour l'industrie automobile oh on les utilise comme lunettes arrière chauffantes. Parmi les techniques connues de sérigraphie, celle de l'écran photographique direct s'est montrée suffisamment avantageuse pour qu'on l'utilise presque exclusivement aujourd'hui. Cette technique consiste essentiellement a déposer, à l'état liquide ou pâteux une couche photosensible sur un tissu fin. Le modèle à reproduire est reporté sur cette couche photosensible par exposition lumineuse à travers une diapositive en vraie grandeur posée au contact direct de la couche photosensible. par lavage l'eau chaude, on élimine les parties de la couche photosensible qui étaient masquées par le dessin. Après séchage, l'écran de soie ainsi constitué, permet de déposer, selon la technique classique de sérigraphie, des bandes conductrices sur un substrat. Jusqu'à présent, il était -difficile de réaliser par serigraphie des bandes conductrices calibrées parce que la technique classique de l'écran de soie ne permettait pas de déposer avec assez de précision une couche conductrice d'épaisseur rigoureusement constante. En effet, l'épaisseur de la couche conductrice dépend de la quantité de pâte conductrice déposée dans chaque al véole de l'écran de soie,-donc de l'épaisseur de la couche photosensible déposée lors de la confection de l'écran de soie. Cette couche photosensible est déposée et étendue au moyen d'un racloir et son épaisseur présente des variations inévitables qui sont dues à l'utilisation du racloir et de la pâte. Dans le cas de bandes conductrices, le calibrage de l'épaisseur est primordial si l'on désire assurer un chauffage selon une répartition de température souhaitée En effet, les variations d'épaisseur non calibrées peuvent créer localement des points de surchauffe qui risquent d'endommager la bande conductrice elle-même ainsi que le substrat. Inversément, il peut se former des zones ou la résistance de la bande conductrice est trop faible pour assurer un chauffage suffisant. Conformément à l'invention, un procédé de préparation d'un écran de soie en vue du dépôt par sérigraphie, sur un substrat, d'au moins une bande conductrice qui peut être connectée à une source de courant électrique, est caractérisé en ce que les prépare d'abord l'écran de soie en déposant un film photosensibå- lisable préfabriqué sur une face d'un tamis tendu sur un cadre rigide de manière telle que l'émulsion dudit film soit en contact étroit avec la trame dudit tamis et que l'on rend ensuite ledit film sensible à la lumière, par application en chambre noire sur l'autre face dudit tamis d'un liquide ou d'une pate contenant un sensibilisateur après quoi le film est insolé et développé. L'utilisation de films photosensibilisables préfabrigués permet une grande souplesse d'exécution tout en assurant une épaisseur de film rigoureusement constante. Ce ne serait pas le cas si on réalisait l'écran de soie au moyen d'une composition photosensible sous forme liquide ou pateuse que l'on étendrait en une ou plusieurs couches successives au moyen d'un racloir comme dans la technique classique de l'écran de soie. En outre, il est extremement avantageux de pouvoir r#a- liser une partie des opérations de préparation de l'écran de soie en-dehors de la chambre noire. Selon notre invention en effet, seule l'opération de sensibilisation doit s'effectuer en chambre noire, et cela permet d'importants gains de temps. De préférence, on applique ledit film photosensibilisa- ble préfabriqué sur la face extérieure du tamis. On entend par face extérieure, la face du tamis qui n'est pas en contact avec les montants de l'encadrement. Cela permet une application plus aisée du film et plus régulière sur toute la surface du tamis. En effet, cette face de l'écran qui sera en contact avec le vitrage, ne présente aucune partie en creux, ni encoignures. Avantageusement, on dépose au moins une bande conductrice à section variable le long de sa longueur en vue de créer des zones de chauffage d'intensités différentes au moyen d'un écran de soie que l'on prépare par application en épaisseurs successives de films photosensibilisables préfabri#uês ou de portions d'un tel film préalablement découpées dans ledit film suivant des dimensions et des formes qui correspondent aux dimensions et aux formes des zones de chauffage d'intensités différentes. Suivant cette forme de réalisation, on obtient un écran de soie permettant de déposer en une seule passe des bandes conductrices d'épaisseur voulue correspondant à la résistance électrique à conférer dans les,différentes portions des dites bandes. Ce résultat est obtenu grâce au dépôt successif de plusieurs pôr- tions de film photosensibilisable déposées chacune par dessus la précédente. De cette manière, on rend l'écran de soie aussi épais qu'on le désire en vue de conférer aux fentes correspondant au réseau des bandes conductrices une profondeur accrue Cela permet de déposer une quantité suffisante de pâte conductrice pour former un conducteur de résistance électrique déterminée. De plus, il est possible de découper le film photosensibilisable de manière à donner aux zones dé chauffage d'intensités différentes, des formes absolument quelconques impossibles à obtenir par dépôt de couches liquides ou payeuses. En effet, il peut être nécessaire de réaliser une zone à chauffage plus intense qui couvre la partie centrale, toute la zone inférieure et les extrémités latérales du panneau. Le procédé selon l'invention permet la réalisation facile et simple d'une telle zone à chauffage plus intense de forme complexe. La technique de la#découpe des portions de film photosensibilisable permet également la reproductibilité de l'écran de soie avec beaucoup de précision, ce qui n'est pas possible avec les couches liquides ou pâteuses. Il est également avantageux de rendre sensibles à la lumière la ou les différentes portions de films par application ultérieure, en chambre noire, sur la face intérieure de l'écran de soie du sensibilisateur qui, de préférence, est un bichromate par exemple d'ammonium. Ce produit s'est révélé avantageux dans la fabrication de l'écran de soie. De préférence, on développe, en une seule opération, la ou les différentes épaisseurs successives de films sur lesquelles on a projeté à la lumière, le dessin de la diapositive, représentant en vraie grandeur, les bandes conductrices et leurs collecteurs. L'objet de la présente invention sera mieux compris à la lecture de la description de quelques formes de réalisation données à titre d'exemples non limitatifs avec réfFrence aux dessins dans lesquels - la figure 1 est une vue en coupe,schématique et partielle, illustrant le principe du procédé; - la figure 2 est une vue schématique et partielle, en perspective, illustrant une autre forme de mise en oeuvre du procédé conforme à l'invention, appliqué à la fabrication d'un vitrage chauffant; - la figure 3 est une autre vue en plan d'un autre vitrage conforme à l'invention. Selon la technique classique de l'ecran de soie, le modèle du réseau chauffant, à reporter sur le panneau, est tracé sur un papier calque "Kodatrace" au moyen d'une encre de chine appropriée ou encore tracé sur un verre plan au moyen de fines bandes opaques auto-collantes (par exemple de la marque "Normatape") de largeur définie et constante. On obtient de cette façon un dessin représentant en grandeur, le réseau des bandes conductrices ainsi que les collecteurs de courant électrique reliant les extrémités des bandes conductrices. La figure 1 représente successivement le papier calque "Kodatrace" (1) sur lequel a été reproduit en vraie grandeur, le dessin du réseau des bandes conductrices, l'écran de soie (2) ainsi que le panneau (3). L'écran de soie (2) est prépare en tendant pneumatiquement sur un cadre métallique (4) un tamis représenté en (5) par le trait pointillé. Ce tamis (5) est fixé sur le cadre par tout moyen approprié, par exemple une résine époxy. Ce tamis est constitué d'une trame en Nytal ou polyester type 62 (20) T dont l'ouverture de maille est par exemple de 90 microns et qui est fabri qué par Schweizer Polyester Gaze Co. Après dégraissage du tamis avec une solution de soude caustique et humidification au moyen d'eau déminéralisée, on pose sur sa face extérieure, c'est-a-dire celle opposée au cadre, un film préfabriqué photosensibilisable (6) composé d'un support en cellophane (7) sur lequel est fixée une émulsion photosensibilisable (8). Ce film, d'une épaisseur constante de 40 microns, est connu sous i l'appellation "D-Cote, type IV transfer Emulsion" et est fabriqué par Mac Graw Colorgraph Co. Ce film en lui-même n'est pas directement sensible à la lumière; son application en est donc grandement facilitée puisqu'elle peut s'effectuer à la lu mière naturelle. Lors de la pose du film (6), on veille soigneusement à faire pénétrer légèrement la trame du tamis dans la couche d'émulsion (8), éventuellement par un passage d'un racloir. Cette particularité de la pose du film (6) sur l'écran de soie (2) n'apparaît pas sur la figure ou volontairement on a laissé un espace libre pour la clarté du dessin. Lorsque cette opération est terminée, on sèche l'ensemble à l'air chaud (à 400C au maximum). Au moment de l'utilisation de l'écran de soie ainsi préparé (et qui n'est pas encore sensible à la lumière), on dépose, en chambre noire, et sur l'autre face du tamis (c'est-à-dire celle limitée par les montants du cadre), le mélange destiné à photosensibiliser le film préfabriqué sous forme d'une mince couche (9) étendue par passage du racloir (non représenté). Ce mélange contient une émulsion type IV identique à l'émulsion (8) du film préfabriqué (6) et une solution d'un bichromate par exemple d'ammonium.Après séchage avec de l'air à 400C, on enlève la pellicule (7) de cellophane, on pose le dessin sur papier calque Kodatrace (1) à l'intérieur du cadre (4) et on l'applique fermement contre le tamis (5) de manière connue en soi comme par exemple au moyen d'un caisson pneumatique ou d'un verre très épais On expose ensuite l'ensemble (dessin et écran de soie) à la lumière d'une lampe à arc de 40A pendant un temps suffisant par exemple 2'30". On pourrait également exposer l'ensemble à la lu mière de 4 lampes, HPR Philips de 125W r chacune en augmentant tou tefois le temps d'exposition (10 à 20'). On développe à ì l'eau chaude (40 à 600C) jusqu'à obtention d'une image bien définie et on sèche complètement l'écran par air chaud (a 900C pendant une heure par exemple). Pour la réalisation du panneau chauffant conforme à l'invention, l'écran de soie (2) complètement préparé de la manière décrite plus haut est déposé face extérieure sur le substrat (3). On dépose sur l'autre face de- l'écran, une certaine quantité d'une composition à base d'une fritte vitreuse et d'argent, que l'on étend soigneusement au moyen d'une raclette de sérigraphie. Les découpes obtenues dans l'écran après développement, sont remplies de'ladite composition qui est déposée sur le substrat par passage de la raclette. La quantité déposée est proportionnelle à la section des découpes faites dans l'écran de soie et est constante tout le long d'une découpe. L'opération se termine par une cuisson du mélange fritte vitreuse/argent dans un four connu en soi et non représenté. La figure 2 illustre une autre forme de réalisation de l'invention qui montre schématiquement la méthode pour obtenir un vitrage chauffant ayant des zones à chauffage renforcé en vue de créer des zones de visibilité préférentielle. Cela revient à déposer sur le vitrage des bandes conductrices d'épaisseur variable. A cet effet, on prépare un écran de soie (10) de la manière suivante. Comme dans l'exemple précédent, on tend un tamis (11) sur un cadre (12) et on fixe le tamis sur le cadre de manière connue en soi. Après dégraissage et lavage du tamis. comme décrit plus haut, on dépose, sur la face extérieure du tamis, c'est-àdire celle opposée au cadre (12), un film D-Cote (13) composé d'une couche d'émulsion photosensibilisable (14) et d'un support en cellophane (15).On divise l'aire du vitrage en différentes zones, par exemple trois zones dont la zone centrale doit présenter une visibilité améliorée. Autrement dit, dans la zone centrale, les bandes conductrices doivent présenter une résistance électrique plus grande que celle des bandes conductrices dans les zones latérales. On va donc agir sur l'épaisseur des bandes pour modifier la résistance électrique. Après la pose du film (13) sur le tamis, on découpe le support de cellophane à l'endroit des subdivisions et on enlève le cellophane des parties latérales mettant ainsi à nu la couche d'émulsion (14). Dans un second film D-Cote, on découpe des parties identiques (16,17) aux parties de cellophane que l'on vient d'enlever et l'on pose ces parties# (16,17) de la même manière que précédemment sur les zones latérales de la couche photosensibilisable mises#à nu.On obtient donc un écran de soie comportant, dans sa partie centrale, sur sa face extérieure, une seule épaisseur de film D-Cote (couche d'émulsion photosensibilisable (14) plus cellophane (15) et dans ses parties latérales respectivement une couche d'émulsion (14) plus un film D-Cote (16,17) comportant également une couche d'émulsion (18,19) et un support en cellophane (20,21) En d'autres termes, puisque le film D-Cote a une épaisseur de 40 microns, la zone centrale de l'écran aura une épaisseur de 40 microns tandis que les zones latérales auront une épaisseur de 80 microns.Cela signifie que lorsqu'on déposera l'émail conducteur, le dépôt effectué dans les zones latérales du vitrage, à travers les mailles de 11 écran, sera sensiblement double de celui effectué sur la partie centrale, c'est-à-dire qu'on réalisera dans la zone centrale une résistance électrique sensiblement double de celle des zones latérales. Une fois L'écran préparé de la sorte, après séchage à l'air chaud à 400C au maximum, on étend, en chambre noire, la composition sensible faite d'émulsion type IV et de solution de bichromate d'ammonium en une couche (22) mince et régulière, au moyen d'un racloir sur la face intérieure du tamis (iî) Après séchage, on enlève les supports de cellophane l1écran -de soie à lrintêrieur du cadre (12), le dessin réalisé sur papier calque "Kodatrace". On le maintient fermement appliqué contre écran au moyen d'un coussin pneumatique ou d'un verre épais par exemple.Après exposition à la lumière, comme décrit plus haut, on développe ensuite, on seche et on bouche les parties inutiles du tamis de manière tout à fait classique. Lors de l'impression du vitrage (23) représenté sur la figure 2 en-dessous de l'écran, les découpes obtenues après développement des films D-Cote sensibilisés sont remplies entièrement d'une composition à base d'une fritte vitreuse et d'argent, à chaque passage de la raclette de sérigraphie (non représentée) qui sert à appliquer l'écran sur le yitrage. De cette façon, la section des bandes conductrices déposées sur le vitrage varie d'une zone à l'autre le long de leur longueur; on voit ainsi apparaître des bandes conductrices parallèles dont la section est plus importante dans les zones latérales du vitrage que dans la partie centrale. Les vitrages ainsi réalisés sont ensuite passés au four de cuisson où il est possible par exemple de combiner les opérations de cuisson de la fritte vitreuse et de bombage du vitrage. A titre d'exemple, on a déposé 10 bandes conductrices parallèles sur une lunette arrière de voiture. La puissance disponible pour cette lunette était de 200W sous une tension continue et constante de 12V. Pour une résistance totale de 0,72 ohms, la lunette possédait une résistance par bande de 7,2 ohms, la résistanc#e de la zone centrale étant de 2,88 ohms tandis que dans la zone latérale, la résistance des bandes conductrices est de 1,4 ohm. A cet effet, on utilise un émail à 65% d'argent pour effectuer le dépôt des bandes conductrices. Ces bandes conductrices ont une largeur de 0,4 mm sur une épaisseur de 40 microns pour la partie centrale (la zone de visibilité) et de 80 microns pour la partie latérale. La figure 3 montre une autre lunette arrière (21) de voiture, illustrant la multiplicité des formes que l'on peut donner aux différentes zones de visibilité. On peut, en effet, juger nécessaire de dégager rapidement, le champ de vision non seulement dans la zone centrale, mais aussi dans les extrémités des zones latérales pour permettre la surveillance des véhicules en train d'effectuer un dépassement. Dans ces conditions, on réalise donc des zones de visibilité (25 > dans la partie centrale du vitraqe et (26,27) dans les extrémités des zones latérales. La forme donnée à ces zones de visibilité est quelconque, par exemple elliptique. REVENDICATIONS 1. Procédé de préparation d'un écran de soie en vue du dépôt par sérigraphie sur un substrat, d'au moins une bande conductrice qui peut être connectée à une source de courant électrique, caractérisé en ce que l'on dépose un film photosensibilisable préfabriqué sur une face d'un tamis tendu sur un cadre rigide de manière telle que l'emulsion dudit film soit en contact étroit avec la trame dudit tamis et que l'on rend ensuite ledit film sensible à la lumière, par application sur l'autre face dudit tamis d'un liquide ou d'une pâte contenant un sensibilisateur, après quoi le film est insolé et développé 2. procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'on applique ledit film photosensibilisable préfabriqué sur la face extérieure du tamis. 3. Procédé suivant l'une au moins des revendications 1 et 2, selon lequel on dépose au moins une bande conductrice à section variable le long de sa longueur en vue de créer des zones de chauffage d'intensités différentes, caractérisé en ce que l'on prépare l'écran de soie par application en épaisseurs successives de films photosensibilisables préfabriqués ou de portions d'un tel film préalablement découpées dans ledit film suivant des dimensions et des formes qui correspondent aux dimensions et aux formes des zones de chauffage d'intensités différentes. 4. Procédé suivant la revendication 3, caractérisé en ce que l'on rend sensible à la lumière la ou les différentes portions de films, par application ultérieure sur la face intérieure de l'écran de soie du sensibilisateur. 5. Procédé suivant une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le sensibilisateur est constitué par une composition pâteuse à base de brichromate par exemple d'ammonium. 6. Procédé suivant une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'on développe en une seule opération la ou les différentes épaisseurs successives de films sur lesquelles on a projeté à la lumière le dessin représentant la ou les bandes conductrices. 7. Ecran de soie pour le dépôt par sérigraphie sur un substrat, d'au moins une bande conductrice pouvant être reliée à une source de courant électrique, caractérisé en ce qu'il est formé par un tamis tendu sur un cadre rigide, sur une face duquel est posé, en contact étroit avec la trame dudit tamis, un film préfabriqué photosensibilisable qui est rendu sensible à la lumière par application ultérieure d'un sensibilisateur, ledit écran étant ensuite insolé et développé. 8. Ecran de soie suivant la revendication 7, caractérisé en ce qu'il comporte des zones d'épaisseurs différentes. 9. procédé de dépôt par sérigraphie sur un substrat d'au moins une bande conductrice pouvant être reliée à une source de courant électrique, caractérisé en ce qu'on utilise un écran de soie suivant une des revendications 7 ou 8. 10. panneau chauffant fabriqué par un procédé suivant la revendication 9. 11. Panneau chauffant selon la revendication 10, caractérisé en ce qu'il constitue un vitrage chauffant en particulier pour véhicule automobile.