Brevet FR2381627A1 — publié le 19780922

La présente invention concerne un procéde de fabrication de touches de clavier et plus particulièrement un procédé de formation des caractères sur les touches de clavier. Les claviers des machines à écrire et des terminaux d'ordinateur comportent un nombre considérable de touches. Ces dernieres sont actuellement fabriquées au moyen de trois procédés principaux. Le premier de ces procédés permet de réaliser des touches moulées et prêtes à être utilisées. Dans un premier temps, la partie externe du corps de la touche est moulée de manière à obtenir le contour et la couleur requis, le dessin du caractère désiré étant moulé dans la face supérieure de la touche ; dans un deuxième temps, on realise par moulage les caractéristiques internes de la touche et on remplit le dessin du caractere, qui est rendu directement visible. L'un des inconvénients de ce procédé réside dans le fait qu'il nécessite un outillage extrêmement couteux car des centaines de caractères différents doivent etre employés aux fins de differentes langues et de différents types de clavier. Le second procédé est analogue au précédent, mais, au lieu d'être réalisés par moulage, les caractères requis sont gravés, puis colorés et remplis au moyen d'une cire ou d'une peinture. Ils peuvent egalement être obtenus par transfert comme dans le procede "Tampo" dans lequel un coussin en caoutchouc est abaissé sur une masse préalablement encrée et comportant les caractères désirés, le coussin étant ensuite disposé audessus des touches puis abaissé de maniere à permettre le transfert des caractères.Ils peuvent aussi être realises par emboutissage à chaud en utilisant une matrice de caracteres qui est chauffée et généralement montée sur un arbre vertical mobile, la couleur requise étant obtenue en disposant une feuille colorée entre la touche et la matrice, puis en abaissant celle-ci de telle sorte que la feuille entre en contact avec la touche; une fusion locale a lieu entre la touche et la feuille, et la couleur est transférée au caractère. Le troisième procédé utilise des corps de touche qui sont des moulages obtenus dans le premier temps du procédé précédemment décrit. Les caracteres sont graves et la touche achevée par moulage pendant le second temps. Ce procédé est employé parce que la texture de la surface superieure des touches est susceptible de poser des problèmes si les caractères sont remplis au moyen d'une cire ou d'une peinture, et aussi parce que, compte tenu de la faible quantité de touches à fabriquer, l'utilisation d'un équipement original de moulage (avec caracteres) pendant la première étape du procéde est très onereuse. L'un des principaux inconvénients des procédés actuels réside dans le fait qu'il est trop coûteux d'employer un même procede pour réaliser un grand nombre de touches de clavier comportant des caractères communément utilisés et un nombre relativement faible de touches comportant des caractères rarement utilisés. Le procédé de la présente invention qui permet de déposer des caractères sur les touches d'un clavier consiste à assembler celles-ci de telle sorte que la surface de chacune d'elles sur laquelle un caractere doit être deposé presente une orientation prédéterminée, à nettoyer chimiquement la surface de chaque touche, à la recouvrir d'une couche de matériau sensible aux radiations, à l'exposer à des radiations de manière à obtenir une image latente d'un caractere choisi, à développer la couche exposee de manière à obtenir le caractère choisi, et à recouvrir d'une couche transparente protectrice la surface de chaque touche sur laquelle un caractère a ainsi été realisé. La presente invention permet d'autre part de fabriquer des touches de clavier réalisées au moyen du procédé ci-dessus. La présente invention fait appel à l'emploi de matériaux photosensibles généralement appelés matériaux photorésistants qui sont des polymeres photosensibles. Les materiaux ici utilisés sont appelés des materiaux photoresistants " négatifs/positifs" par analogie avec la terminologie utilisée en photographie. Le film photorésistant non expose/expose est "développe" (dissout) au moyen d'un "révélateur" (qui est un solvant en général un alcali) de maniere à laisser des zones découvertes. Les matériaux de ce type, de même que des colorants et des pigments destinés à colorer des materiaux photorésistants, sont commercialisés par de nombreuses firmes telles que Shipley Company Inc., Kodak Ltd., Thi okol Corporation, Philip A. Hunt Chemisa7 Corporation, Minnesota Mining et Manufacturing Co., Du Pont de Nemours et Co. etc. Certaines de ces firmes editent des publications decrivant les propriétés de leurs matériaux, et ces dernières peuvent être consultées à toutes fins utiles. D'autres objets, caracteristiques et avantages de la présente invention ressortiront mieux de l'exposé qui suit, fait en référence aux dessins annexés à ce texte, qui représentent un mode de réalisation préféré de celle-ci. Les figures 1A à 1E représentent la forme de différentes touches de clavier. La figure 2 represente les caractères de claviers utilisés en Allemagne, en Grece, en Hongrie et à Hong Kong. La figure 3 représente les caractères du type Parsi, Mathématique, Technique et Copperplate Gothique. La figure 4 est un schéma synoptique des différentes étapes d'un procédé de fabrication de touches de clavier selon la présente invention. La figure 5 représente un système de projection optique utilisable dans le procédé de la figure 4. La forme de quelques touches actuellement utilises est illustree sur les figures 1A à 1E. On a représente en 20 une vue de dessus des caractères que comporte chaque touche et l'on a par ailleurs représente une vue latérale de la surface sur laquelle se trouvent ces caracteres. On observera que la touche de la figure 1A possède une surface plate 21, Cependant que les touches des figures 1B, 1C et 1E présentent une surface concave 22 et que celle représentée sur la figure 1D presente une surface convexe 23. Les couleurs de ces différentes touches et caractères sont les suivantes CARACTERE TOUCHE Fig. 1A Blanc Bleue Fig. 1B Noir Blanche Fig. 1C Blanc Gris foncé Fig. 1D Blanc Gris foncé Fig. 1E Blanc Gris foncé Le procédé de réalisation de caractères qui est décrit plus loin peut être utilisé dans le cas des touches representees qui possèdent des surfaces plates ou incurvées (convexes ou concaves) sur lesquelles les caractères seront formés, et pellet d'obtenir des caractères en couleur. Les figures 2 et 3 montrent la diversité des caracteres qu'exigent différents claviers. La figure 2 montre les caractères de claviers utilisés en Allemagne, en Grece, en Hongrie et à Hong Kong, cependant que la figure 3 montre ceux qui sont employes dans le cas de la langue Parsi et des claviers de type Mathématique, Technique et Copperplate Gothique. Tous les caractères représentés peuvent être réalisés conformément au procédé de la présente invention. La figure 4 montre les differentes etapes d'un procede permettant de déposer des caractères sur les touches d'un clavier. La premiere de ces etapes consiste à introduire des touches ne comportant aucun caractère dans un dispositif d'alimentation automatique. Ces touches sont constituées de matériaux convenables tels que l'acrylonitrile butadiène styrène (ABS) ou le styrène acrylonitrile (SAN). Chaque type de touche de clavier représente sur la figure 1 provient d'un magasin d'alimentation distinct et les commandes du dispositif de l'étape 1 sont préréglées de telle sorte que les touches provenant d'un magasin d'alimentation desiré soient transmises à une bande transporteuse. Pendant son transfert à cette dernière, chaque touche est orientée de telle sorte que sa surface 21, 22 ou 23 (figure 1) soit généralement horizontale. Pendant l'étape 2, la surface horizontale de chaque touche est nettoyée chimiquement de maniere à retirer la saleté et la graisse et à obtenir une qualité de surface uniforme. On peut utiliser à cette fin des frotteurs métalliques et des solvants ou des détergents vaporisés. On doit ensuite laisser tout liquide pulvérisé sur la surface de la touche s'évaporer avant de passer à l'étape suivante. L'étape 2 peut comprendre une opération de décapage des surfaces horizontales de manière à favoriser l'adhérence de la couche qui sera ultérieurement déposé. Pendant l'étape 3, la surface propre et sèche de la touche est recouverte d'un matériau sensible aux radiations. Un grand nombre de materiaux chimiques photosensibles bien connus sont disponibles dans le commerce. Ces matériaux sont généralement appelés photorésistants et ont la propriété de produire une couche qui, après exposition à la lumière, est insoluble/soluble dans une solution de développement choisie, mais est soluble/insoluble lorsqu'elle n'est pas exposée. Les matériaux photorésistants utilisés aux fins de la réalisation de semiconducteurs et qui sont en général transparents, sont employés pour former une couche capable de résister aux décapants apres exposition de manière à permettre un décapage sélectif, et sont eux-mêmes ultérieurement retirés au moyen d'une opération de décapage supplémentaire. Dans une première réalisation de la présente invention, on utilise une émulsion photosensible 58 mela couleur n'est pas modifiée par l'exposition à la lumiere, si bien que cette couleur est celle des caractères déposés conformément au procédé de l'invention. L'émulsion photosensible est pulvérisée sur la surface horizontale de la touche de maniere à obtenir une couche d'une épaisseur pratiquement uniforme. Les touches qui se trouvent sur la bande transporteuse traversent ensuite (étape 4) un four en forme de tunnel de manière à faire sécher la couche d'émulsion photosensible. Pendant l'étape 5, chaque touche, dont la surface horizontale est recouverte d'une couche de matériau photosensible, est exposée à l'image lumineuse d'un caractère choisi. Un systeme de projection optique convenable est representé sur la figure 5. Une lampe 30 produit un faisceau Tumineux divergent horizontal 31 qui parvient, par l'intermédiaire d'un filtre de chaleur 32, à une lentille de condensation 33 pour former un faisceau convergent 34. Cette lampe est choisie de telle sorte qu'elle puisse émettre des radiations dans les régions du spectre auxquelles le matériau est sensible, généralement les régions du bleu et de l'ultra violet. Ce faisceau lumineux est réfléchi verticalement par un miroir 35 et focalisé par une lentille de réduction 36 de manière à éclairer la surface 21 de la touche 39. Un obturateur 38 permet de choisir la duree de l'exposition.Une diapositive 39 est disposée à proximité immédiate de la lentille 33 et le système optique est agence de manière à focaliser sur la surface 21 de la touche 37 le caractere que comporte la diapositive. Ce caractère est représenté par une partie transparente/opaque et la diapositive constitue un masque pour le caractère. Le système optique permet d'obtenir sur la surface 21, qui peut être plate ou incurvée ainsi qu'on l'a précédemment mentionné à propos de la figure 1, une image suffisamment nette du caractere que comporte la diapositive 39. Une image latente d'un caractère donné comportant des bords suffisamment bien définis est ainsi formée sur la couche photosensible qui recouvre la surface 21. La diapositive 39 est choisie dans une "librairie" 40 de diapositive et sa mise en place est automatiquement assurée par un dispositif de commande 41. La librairie 40 contient des diapositives 39 pour tous les caractères utilisés et permet de procéder rapidement à des changements de caractères. Le dispositif de commande 41 commande et contrôle par ailleurs la lampe 30 et le temps d'exposition. Les figures 2 et 3 representent quelques uns des caracteres utilisés sur les touches de différents claviers. Les touches portant l'image latente exposée d'un caractère sont transmises par la bande transporteuse jusqu'au puint Ùù les cardcteres sont développes (etape 6). Pendant cette étape, le bouton est développé par pulvérisation d'un produit chimique qui ne retire que des parties de la couche photosensible de la surface 21 et laisse le caractere désiré formé par une couche colorée de matériau photosensible exposé. Les touches de clavier développées et portant des caracteres sont ensuite acheminées par la bande transporteuse jusqu'à un four en forme de tunnel afin de les sécher (étape 7) et sont ensuite revêtues (étape 8) d'une couche de laque protectrice transparente constituee, par exemple, par un vernis en polyuréthane. La laque doit être choisie de maniere à ne réagir ni aux touches ni aux caractères. La couche protectrice recouvrant le caractere qui est déposée sur la surface 21 resiste à l'abrasion et permet d'eviter que les caracteres ne s'usent lors de l'utilisation des touches du clavier. Enfin, pendant l'étape 9, la laque protectrice est séchée dans un four en forme de tunnel, après quoi les touches terminées sont automatiquement introduites dans des trémies par la bande transporteuse. Dans la réalisation déjà décrite, on a utilisé un matériau photosensible coloré, la coloration de ce matériau pouvant être dûe à la présence de pigments dans l'émulsion photosensible originelle dont la couleur de varie pas en cours de traitement. Selon une autre solution, la couleur désirée peut être obtenue chimiquement, comme dans le cas de la photographie en couleur classique, dans le matériau photosensible pendant l'exposition aux radiations de l'étape 5, de manière à obtenir l'image d'un caractère en couleur. On pourrait également utiliser une solution de développement qui retirerait le matériau photosensible non exposé et qui permettrait dans le même temps de colorer l'image latente exposée d'un caractère, soit chimiquement, soit au moyen d'un colorant. Une autre solution possible consisteraità prévoir, apres l'étape 5, une étape supplémentaire pendant laquelle un colorant serait pulvérisé sur l'image développée du caractère de manière à obtenir une couleur optimum désirée. Le système de projection optique représenté sur la figure 5 peut être remplacé par un système de balayage dans lequel l'exposition de la couche sensible est effectuée par un spot lumineux mobile, un faisceau laser mobile ou un faisceau mobile d'autres radiations susceptibles de permettre d'obtenir une exposition de la couche sensible. Bien que l'on ait décrit dans ce qui précède et représenté sur les dessins les caractéristiques essentielles de l'invention appliquées à un mode de réalisation préfére de celle-ci, il est évident que l'homme de l'art peut y apporter toutes modifications de forme ou de détail qu'il juge utiles, sans pour autant sortir du cadre de ladite invention. REVENDICATIONS 1 - Procédé de formation de caractères sur des touches de clavier, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes l'assemblage des touches, sur la surface desquelles un caractère doit être formé, de façon que cette surface soit disposée selon une orientation predéterminée; le nettoyage chimique de la surface sur laquelle doit être dépose le caractere; le dépôt sur cette surface nettoyée d'une couche de matériau sensible aux radiations; l'exposition de la surface portant la couche sensible à des radiations de maniere à obtenir une image latente du caractère choisi; le développement de la couche exposee de manière à obtenir le caractere choisi, et le dépôt d'une couche protectrice transparente sur le caractère et la surface qui le porte. 2 - Procédé selon la revendication 1, caractérise en ce que la surface sur laquelle un caractère doit être dépose est plate, concave ou convexe. 3 - Procéde selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le matériau sensible aux radiations contient des pigments dont la couleur ne varie pas en cours de traitement. 4 - Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérise en ce que l'exposition et le développement de la couche sensible à des radiations provoque un changement de couleur de cette couche sensible. 5 - Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la coloration des caractères se fait au cours de l'étape de développement de la couche exposée. 6 - Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comprend apres l'étape de développement de la couche exposée une étape au cours de laquelle un colorant est dépose sur le caractère. 7 - Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dépôt de la couche de matériau sensible aux radiations est obtenue par pulvérisation du matériau sensible sur la surface de la touche. 8 - Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la surface portant le caractère nouvellement formee est séchée avant de recevoir la couche transparente protectrice. 9 - Procéde selon l'une quelconque des revendications précédentes, caracterise en ce que l'exposition de la surface portant la couche sensible à des radiations permettant d'obtenir une image latente s'effectue en projetant à l'aide d'un dispositif optique une image du caractère désiré sur la touche. 10 - Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que les caracteres à former sont emmagasinés sous forme de film dans une "librairie", et en sont extraits pour être projetés sur les surfaces des touches à l'aide du dispositif optique. 11 - Procede selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que i'expositin de la surface portant la couche sensible à des radiations permettant d'obtenir une image latente s'effectue par balayage de la surface sensible à l'aide d'un faisceau de radiation. 12 - Procéde selon la revendication 11, caractérisé en ce que les données de chaque caractère sont mises en raélioire et utilisées pour contrôler le faisceau de radiation. 13 - Touche de clavier, caractériseeen ce qu'elle porte un caractère formé par le procede selon ltune quelconque des revendications 1 à 12.