Brevet FR2364130A1 — publié le 19780407

La présente invention concerne l'impression d'une feuille ou toile suivant un procédé de report. Un procedé de ce type est connu et decrit dans les demandes françaises n" 76 11319 et N0 76 28728 au nom de la demanderesse, ainsi que dans les documents qui y sont cites. Ce procédé connu est mis en oeuvre au moyen d'un support provisoire de matières colorantes, la feuille ou toile et le support se portant mutuellement et etant guides le long du pourtour d'un tambour rotatif qui est monté dans une zone sous pression très faible, comportant des moyens de chauffage.- Cette feuille, ou toile, et le support pénètrent dans cette zone et en sortent par une fente étanche. En raison de la pression très faible qui règne dans la zone de traitement ainsi que de la température élevee, le traitement s'effectue très rapidement ce qui, d'un point de vue industriel, constitue un avantage. Mais la faible durée du traitement a parfois pour conséquence qu'il se produitun phénomène,en effet le dessin normal à reproduire, qui est uniforme, est brouillé par un motif irregulier de taches qui augmente en fonction inverse de la durée du report.Une étude de ce phénomène a révélé qu'il demeure une certaine proportion d'humidité dans le support ce qui, au cours du procedé de report, provoque la formation d'un grande nombre de molécules de vapeur d'eau Ces molécules perturbent considérablement le libre parcours des molecules de matières colorantes entre le support et la feuille ou toile. Même s'il ne demeure qu'une faible proportion d'humidite dans le support, la quantité de molécules de vapeur d'eau dans la fente etroite entre ce support et la feuille depasse de beaucoup la quantité de molécules de matieres colorantes.Etant donne que ce genre de perturbation est souvant local et depend de légères differences de densité des fibres et de l'épaisseur du support, la feuille ou toile reçoit, en ces points localises, une moins grande quantité de molecules de matières colorantes, de sorte qu'en ces endroits, le motif reporte est plus pàle. En outre, le motif imprime est troublé car, en certains points, le support a une plus forte teneur en humidité, ce qui signifie qu'il faut un plus grand nombre de calories pour provo quer une évaporation, de sorte que la temperature du support demeure inférieure à la température moyenne visee, tandis qu'une sublimation des matières colorantes en ces points se trouve légèrement retardee. L'invention vise à empêcher la réalisation de ce phe nomene, ou tout au moins à la réduire considérablement, grâce à un traitement thermique et/ou un traitement mecanique, préalable àl'opération de report. Il en resulte qu'une evaporation assez importante de l'eau contenue dans le support s'est déjà produite et que la sublimation n'est pas retardée. Le traitement thermique qui peut comporter la feuille ou toile peut alors être mis en oeuvre à une temperature bien inférieure à la temperature de reports de sorte qu'il n'y a pas de pertes de matieres colorantes en raison d'une sublimation prematuree. Le support et/ou la feuille ou toile peuvent être soumis à un séchage préalable dans une zone située juste en avant ou juste en arrière de la fente étanche. Les deux procédés ont chacun leurs avantages: en effet, un traitement préalable effectué à l'extérieur de la zone de traitement peut être réglé et surveille plus facilement qu'un traitement préalable effectue à l'intérieur de cette zone; par ailleurs, le second procede présente cet avantage qu'il assure un chauffage préalable du support, ce qui permet d'avoir une durée de report encore plus courte.On a constaté que l'on peut encore ameliorer ce procédé en exerçant une certaine pression complementaire sur l'ensemble constitue par la feuille ou toile et par le support en vue de chasser l'air et/ou les bulles de gaz gui demeurent éventuellement L'expulsion des molecules de gaz assure un meilleur report des molécules de matières colorantes, sans perturbation, de sorte que finalement on obtient une impression encore plus régulière et plus homogène. Le perfectionnement selon l'invention reside donc dans le fait que, par un traitement thermique et/ou mecanique, l'humidité et les bulles de gaz contenues dans la feuille sont pratiquement chassées avant que ne commence ltoperation de report proprement dite. De façon avantageuse, on obtient cette amelioration grace au fait qu'une pression s'exerce sur l'ensemble constitué par le support et par la feuille ou toile, dans la premiere zone de contact entre le support et le tambour. Le traitement mecanique du support indiqué plus haut peut s'effectuer etant donne que la porosité de la face du support munie de matieres colorantes est augmentee par les perforations pratiquées au moins dans la couche supérieure de cette face. Ce support consiste essentiellement en une feuille de papier munie d'un revêtement plus ou moins epais. En plus des liants nécessaires, cette couche renferme en particulier du kaolin et d'autres pigments, ce qui permet d'obtenir une surface bien fermée et lisse. Cette couche de revêtement est peu perméable à la vapeur d'eau, de sorte que les perforations mécaniques conformes au procédé indiqué ci-dessus ont pour consequence une augmentation considerable de la porosité. Par conséquent, les molecules de vapeur d'eau peuvent s'échapper rapidement avant l'opération de report proprement dite. L'invention a également pour objet un appareil permettant de mettre en oeuvre le procede que l'on vient de décrire. Cet appareil comprend, de façon connue, un tambour rotatif logé dans un carter étanche au gaz comportant des fentes etanches pour le passage de la feuille ou toile, et du support, et des moyens servant à produire un vide très pousse dans ce carter ainsi que des moyens servant à chauffer l'ensemble constitue par le support et par la feuille, appliques fortement contre la surface du tambour. Un appareil de ce type est décrit lui aussi dans les documents cités plus haut. Conformément à l'invention, il est prévu des dispositifs de chauffage complémentaires servant à chauffer le support avant qu'il n'atteigne la surface du tambour. On peut ensuite limiter la température obtenue par ce chauffage à une valeur bien inferieure à la temperature qui règne au cours du procédé de report proprement dit. Suivant une forme de réalisation de appareil selon l'invention, il est prévu un dispositif servant à perforer au moins la couche supérieure de celle des faces du support sur laquelle sont déposees les matières colorantes pouvant se sublimer. Les dispositifs de chauffage nécessaires indiques ci-dessus ainsi que le dispositif servant à realiser les perforations peuvent etre montes à l'intérieur ou à l'extérieur du carter étanche au gaz dans une zone située juste en avant ou juste en arrière de la fente tanche. Dans la première zone de contact entre l'ensemble constitue par le support, la feuille et le tambour, agit un cylindre de compression. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre, faite en regard des dessins annexés et donnant, à titre explicatif mais nullement limitatif, diverses formes de réalisation. Sur ces dessins, - la figure 1 represente une forme de realisation de l'appareil suivant laquelle le traitement thermique et le traitement mecanique du support sont effectués tous deux à l'extérieur de la zone de traitement; - la figure 2 représente un appareil dans lequel ne s'effectue qu'un traitement thermique dans la zone de traitement, juste à l'arrière de la fente étanche ; - la figure 3 est une variante de l'appareil de la figure 1 ; et - la figure 4 represente, en section transversale et à échelle beaucoup plus grande, le support muni de deux perforations de types différents. Avant d'exposer de façon détaillée l'appareil et le procédé selon l'invention, on effectuera un calcul bref pour montrer à quel point une faible teneur en humidité dans le support peut jouer un rle sur le parcours libre des molécules de matières colorantes. Le support (temporaire) des matieres colorantes sublimables se compose essentiellement de papier, livre par le fabricants avec encore un restant d'humidite, représentant environ de 6 à 10 % du poids. Le papier utilise pour les reports a une densite d'environ 60g/m2. Si ce papier renferme de l'humidité dans la proportion de 7 %, 1 m2 de ce papier contient un poids d'eau égal à 0,07 x 60 = 4,2 g.Le poids moleculaire de l'eau étant de 18, cela signifie que, dans une evaporation complets, ces 4 > 2g d'eau comprennent 4'2 x 6,06 x 1023 = 0,23 x 6,06 x 1023 molécules. 18 En ce qui concerne la quantité de molécules de matières colorantes libérée par une sublimation totale de 1 m2 de papier de report, on suppose que dans 1 m2 le papier de report completement imprimé, il y a environ 1 g de matière colorante pure, d'un poids moléculaire moyen de 400. Cela signifie que, dans la cas d'une sublimation complète, le nombre de molécules de matières colorantes liberees est de 1 23 O23 400 x 6,06 x îo23 = 0,0025 x 6,06 x io23 Il ressort de ce qui précède que la quantité de molecules de vapeur d'eau est egale environ à 100 fois la quantité de molecules de matières colorantes. On n'obtient donc un bon report que si la majeure partie des molécules de vapeur d'eau a eté chasse avant la mise en oeuvre du procédé proprement dit. L'appareil selon la figure 1 comporte, de façon connue, un carter 1 étanche aux gaz, dans lequel est monté un tambour rotatif 2. Ce tambour est entouré d'une courroie sans fin 3 de compression, guidée par un certain nombre de cylindres 4. Dans ce carter 1 un autre cylindre (5) coopère avec deux cylindres 6 disposés à l'extérieur du carter. Ces cylindres 6 sont appliqués de façon étanche, d'une part, sur la paroi du carter 1, et, d'autre part, ils constituent une fente etanche (respectivement 7 et 8) avec le cylindre central 5. A l'extérieur du carter 1 se trouve un cylindre d'alimentation (non representé) pour un support 9 de matières colorantes sublimables, et également un cylindre d'alimentation (qui n'est pas représenté non plus) pour une feuille ou toile 10 de matériau à imprimer.Le support 9 et la toile 10 sont entrains vers la fente étanche 7 au moyen de cylindres de guidage il et l'ensemble constitue par le support et la feuille ou toile, est ensuite introduit dans le carter puis guidé le long du pourtour des tanbours 2. De la sorte, cet ensemble est comprime contre le tambour 2 par la courroie de compression 3. L'ensemble constitue par la feuille ou toile et le support quitte de nouveau le carter 1 par une fente etanche 8, puis cette feuille et ce support se séparent l'un de l'autre et sont réenroulés séparément. L'appareil selon l'invention comprend en outre les moyens classiques (non representés) servant à creer un vide très poussé dans le carter 1 et à chauffer l'ensemble constitue par le support 9 et la feuille 10 comprimé contre la surface du tambour 2. Le procédé de report s'effectue pendant que cet ensemble constitué par le support et par la feuille se trouve comprimé contre la surface du tambour conformement au procéde classique de report expliqué de façon plus détaillée dans les documents cites plus haut. Il est très important pour l'appareil représenté sur la figure 1 qu'une plaque chauffante 12, qui constitue un dispositif complémentaire pour le chauffage du support 9,chauffece support avant que ce dernier n'ait atteint la surface du tambour 2. La forme de realisation représentée sur la figure 1 comprend de plus un dispositif 13- permettant de perforer au moins la couche supérieure de celle des faces du support 9 sur lequel sont appliquées les matières colorantes sublimables. Ces perforations sont très fines, comme indiqué sur la figure 4. On peut realiser également les perforations par des moyens électriques ou par un faisceau d'electrons. On voit, sur la figure 4, que le support 9 est muni d'un revêtement 14 et d'une impression 15 de matières colorantes sublimables. La partie de gauche de la figure 4 indique que la profondeur des perforations est egale à environ la moitie de l'épaisseur du support 9. Dans la partie de droite de la figure 4, les perforations vont du haut jusqu'en bas. Une autre caractéristique importante de l'invention reside dans l'application d'un cylindre de compression 16 qui agit dans la première zone de contact entre l'ensemble constitué par le support et par la feuille et le tambour 2. Ce cylindre de compression complêmentaire exerce sur l'ensemble constitue par le support et par la feuille une pression telle que l'air et/ou les bulles de gaz de l'ensemble constitue par les éléments 9 et 10 sont chasses. On obtient par consequent un meilleur report des matières colorantes, sans perturbation, ce qui permet d'avoir une impression meilleure et plus homogène. Les valeurs numeriques indiquées ci-après constituent un exemple de mise en oeuvre du procédé selon l'invention feuille ou toile 10 = tissu de polyester d'une densité de 150gJm2 support 9 = papier ayant une densité de 60g/m2 diamètre du tambour 2 = 120 cm pression dans la zone de traitement 1 = 80 mbar température de la surface du tambour = 2100C vitesse de rotation du tambour 2 = de 10 à 15 tours-minute trajectoire de report = environ les deux tiers de la cir conference du tambour 2 duree de mise en oeuvre du procédé de report = environ 4 secondes température de la plaque chauffante 12 = 1200C nombre des perforations dans le cylindre 13 = de 50 à 2000 par cm2, par exemple 1000. On a constaté, en pratique, qu'anterieurement à la mise en oeuvre du procedé de report proprement dit, la majeure partie des molécules de vapeur d'eau a éte chasse du support 9, à la fois en raison de l'élévation de la temperature par suite d'un chauffage complementaire à l'aide de la plaque 12 et en raison du vide qui règne dans le carter 1 en association avec le cylindre de compression 16. A ce propos, les perforations constituées par le cylindre 13 se sont révélées tres satisfaisantes. La structure de la forme de realisation représentée sur la figure 2 est pratiquement identique à celle de la figure 1, avec toutefois cette différence qu'au lieu de la plaque chauffante 12 et du cylindre perforateur 13, il n'est prevu qu'un cylindre 17 de sechage préalable à l'intérieur du carter 1, juste derriere la fente étanche 7. Cette nouvelle forme de réalisation ne comporte aucun moyen pour effectuer un traitement mécanique du support 9 étant donne que le chauffage préalable par l'intermédiaire du cylindre 17 s'effectue au voisinage du tambour 2, la température de report necessaire est obtenue avec un moins grand nombre de calories.En plus de l'avantage que represente une coloration uniforme et homogène de la feuille, ou toile, 10 terminée, on réalise une meilleure utilisation de la chaleur et, par suite, le rendement est meilleur. La forme de réalisation représentée sur la figure 3 est pratiquement identique à celle de la figure 1, le chauffage complémentaire du support 9 etant obtenu par un dispositif à infrarouge 18 dispose juste à l'avant de la fente étanche 7, tandis que le cylindre perforateur 13 est situé plus haut. En dehors de ces légères differences, cet appareil ne diffère pas de celui qui est représente sur la figure 1. On remarquera que l'on peut egalement obtenir un chauffage complémentaire du support 9 au moyen d'un double champ de rayon infrarouge, le support se déplaçant entre ces deux champs. Le champ de rayon infrarouge peut egalement se trouver à l'intérieur du carter 1 de l'appareil. Ces remarques s'appliquent également à la plaque chauffante 12 de l'appareil de Ta figure I. Il convient de remarquer que le support 9 peut egale- ment comporter un revêtement 14 plus poreux, que l'on peut obtenir en remplaçant, en partie ou en totalité, le kaolin du revêtement par un autre produit, par exemple par du carbonate de calcium. On a constate que, de la sorte, on peut obtenir la porosité à la vapeur d'eau désirée et avoir des durées de report très courtes sans l'inconvénient de la formation de taches. REVENDICATIONS 1. Procéde d'impression d'une feuille, ou toile par le procédé de report avec application d'un support provisoire de matières colorantes sublimables, suivant lequel l'ensemble constitué par la feuille et les supports est entraîné le long du pourtour d'un tambour rotatif monté dans une zone ou règne un vide poussé et qui comporte des moyens de chauffante, cette feuille et ce support pénétrant dans cette zone et sortant de celle-ci par une fente etanche, ce procédé étant caractérisé par le fait que l'on fait subir au support un traitement préalable consistant en un traitement thermique ou un traitement mécanique avant de mettre en oeuvre le procédé de report, de sorte que les molecules de gaz perturbatrices dans cet ensemble se trouvent pratiquement supprimées. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que, grâce à un traitement thermique et/ou un traitement mécanique, on supprime pratiquement l'humidité et les bulles de gaz dans la feuille, avant l'opération de report. 3. Procéde selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que l'on fait subir un séchage préalable au support et/ou à la feuille ou toile, dans une zone situee juste à l'avant ou juste à l'arrière de la fente étanche. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que l'on augmente la porosité de celle des faces du support qui est munie de matières colorantes, en perforant au moins la couche supérieure de cette face du support. 5. Procéde selon la revendication 2, caractérisé par le fait que l'on exerce une pression sur l'ensemble constitué par le support et par la feuille dans la première zone de contact entre le support et le tambour. 6. Appareil- permettant de mettre en oeuvre le procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, comprenant un tambour rotatif monté dans un carter étanche au gaz muni de fentes etanches pour la passage de la feuille et du support, et comprenant en outre des moyens servant à créer un vide très poussé dans le carter et des moyens pour chauffer l'ensemble constitue par le support et par la feuille, comprime contre le pourtour du tambour, cet appareil étant caractérisé par le fait qu'il comporte des éléments de chauffage complementaires pour chauffer le support et/ou la feuille ou toile, avant leur contact avec le pourtour du tambour. 7. Appareil selon la revendication 6, caractérisé par le fait qu'il comprend un dispositif servant à perforer au moins la couche supérieure de celle des faces du support sur laquelle sont appliquées les matières colorantes sublimables. 8. Appareil selon l'une quelconque des revendications 6 et 7, caractérisé par le fait qu'une cylindre de compression agit dans la premiere zone de contact entre les éléments de l'ensemble constitues par le support et la feuille, ou toile.