Brevet FR2509228A1 — publié le 19830114

La présente invention a pour objet des stencils de dupli- cation thermique et leur utilisation. Les stencils de duplication thermique (encore appelés stencils thermographiques) comprennent habituellement une feuille de tissu hautement poreux, par exemple du type connu sous la dénomina- tion de tissu Yoshino imprégné avec une composition imperméable à l'encre et sensible à'la chaleur A l'utilisation, un original à copier pouvant absorber de la chaleur est placé en contact avec la feuille de stencil et l'ensemble est exposé à une radiation infra- rouge L'absorption de cette dernière par les zones d'images de l'original provoque dans les zones adjacentes la fusion de la composition d'imprégnation sensible à la chaleur du tissu de sten- cil, permettant ainsi la formation d'un stencil "marqué" qui repro- duit l'original Il est habituel de monter le stencil vierge sur une feuille de papier plus épais appelée feuille de support de feuille dorsale qui est utilisée pour fournir un certain degré de support mécanique pour la feuille de stencil jusqu'à ce que celle-ci soit placée sur la machine de duplication Il est également habituel de prévoir sur l'autre face de la feuille de stencil, par rapport à la feuille de support, une feuille de tissu hautement absorbant qui peut être et est habituellement du même type que le tissu dont la feuille de stencil est elle-même faite, mais non imprégnée de façon que pendant le processus de formation de l'image les zones fondues de l'imprégnation de la feuille de stencil soient absorbées par la feuille de tissu poreux à la façon dont l'encre est absorbée par le papier buvard On notera que l'utilisation d'une telle feuille aide à empêcher la composition fondue de souiller l'original à copier et empêche la composition de rester sur la feuille de stencil quand la source de chaleur est éliminée, ce qui pourrait causer des imperfec- tions dans les copies obtenues Les stencils thermiques sont d'un usage pratique car l'image peut être formée très rapidement en utilisant seulement un équipement simple Cependant ils n'ont pas fait l'objet d'un usage très répandu dans les domaines o la qualité de la reproduction doit être prise en considération, puisque la qualité des copies obtenues est souvent assez faible. L'analyse de ce problème a montré qu'un important facteur dans la production de copies de faible qualité utilisant des sten- cils de duplication thermique est le fait que le stencil marqué absorbe trop d'encre pendant le processus de duplication Il en résulte qu'un excès d'encre se trouve déposé sur la feuille placée -2- pour recevoir la copie de l'image, avec pour résultat des bavures et même des maculations de la copie De plus, les stencils ont une tendance prononcée pour que se produise le phénomène dit "set-off" c'est-à-dire pour que l'encre soit transférée depuis une copie - franchement dupliquée sur le dos de la copie qui lui succède immé- diatement dans le processus de duplication Ce phénomène est par- ticulièrement inacceptable lorsqu'on désire faire une reproduction sur chaque face du papier de copie, ce qui est désirable dans un but économique et pour minimiser la quantité de papier utilisé. Il n'est pas pratique d'améliorer la qualité des copies utilisant un stencil thermique en réduisant la porosité du tissu utilisé dans la fabrication de la feuille de stencil en vue de réduire la quantité d'encre transférée pendant le processus de duplication La raison en est que le papier de faible porosité qui serait requis aurait nécessairement une texture inégale, et les inévitables inclusions de fibres qui se produisent dans un tel tissu, agissent effectivement pour produire de petites surfaces localisées qui ne laissent pas passer l'encre pendant le procédé de duplication Ainsi les essais pour améliorer la qualité des copies en utilisant des tissus de plus faible porosité ont échoué et les copies obtenues sont au total de qualité encore moins bonne. On a maintenant découvert que le flux d'encre à travers un stencil de duplication thermique marqué peut être contrôlé de façon satisfaisante, de façon à améliorer la qualité des copies obtenues et en particulier à réduire le phénomène de set-off, si le stencil thermique impressionné est placé sur la machine de duplication sans éliminer la feuille de recouvrement en tissu poreux, pourvu que cette dernière ait été d'abord renforcée de façon qu'elle puisse supporter les contraintes mécaniques lors du procédé de duplication et un contact prolongé avec l'encre de duplication Les feuilles de recouvrement de tissu poreux connues ne peuvent pas être utilisées dans la présente invention, mais il est possible de les renforcer de façon adéquate pour qu'elles puissent être utilisées. La présente invention a donc pour objet un ensemble de feuilles de stencil de duplication thermique comprenant une feuille de stencil thermique et une feuille de recouvrement en tissu poreux qui, pendant la formation de l'image est en contact avec la feuille de stencil de façon à recevoir le matériau d'imprégnation fondu provenant du stencil et qui, pendant la duplication (sans modifica- tion de sa position par rapport à la feuille de stencil marquée) se trouve entre la feuille de stencil marquée et la trame encreuse de la machine de duplication, et qui est suffisamment solide pour résister aux contraintes mécaniques de la duplication et à l'encre de duplication. L'invention a également pour objet une méthode de dupli- cation qui comprend les étapes consistant à exposer à une radiation infra-rouge ledit ensemble en contact avec un original à copier absorbant la chaleur du côté de la feuille de stencil opposé à la feuille de recouvrement de tissu poreux, à retirer l'original, à placer l'ensemble de la feuille de stencil thermique marquée et de la feuille de tissu de recouvrement de tissu poreux sur une machine de duplication avec la feuille de recouvrement de tissu poreux adjacente à la trame encreuse de la machine, et à imprimer les copies à travers ledit stencil. A l'exception de la fabrication et de l'utilisation de la feuille de recouvrement de tissu poreux, les stencils thermiques de la présente invention sont les mêmes que les stencils thermiques connus comme par exemple ceux décrits dans les brevets des Etats- Unis d'Amérique N O 3 694 244 et 3 704 155 Ils comprennent donc de préférence une feuille de support pour faciliter la manipulation mécanique de la feuille de stencil avant et pendant le marquage du stencil et pendant que l'on prépare la machine de duplication pour l'utilisation La feuille de stencil thermique est elle-même réali- sée en un tissu pour stencil hautement poreux convenablement impré- gné, le tissu lui-même ainsi que la composition d'imprégnation étant d'un type connu. La feuille de recouvrement en tissu poreux est une feuille de tissu hautement poreux ayant habituellement une porosité de 5 à %, contenant donc 5 à 25 % et de préférence environ 8 % de vides, et qui a été traitée par exemple par imprégnation avec une petite quantité d'une résine synthétique de façon à lui conférer les caractéristiques de résistance nécessaires Non seulement le tissu renforcé doit résister aux contraintes mécaniques lorsqu'il reste sur la machine de duplication quand le stencil est utilisé, mais il doit également résister à l'encre de duplication elle-même Cette dernière est une émulsion comprenant une phase aqueuse et une phase organique huileuse Le tissu doit être renforcé de façon à être capable de résister à ces deux phases Cela peut être obtenu par imprégnation avec une petite quantité d'une résine synthétique qui est résistante à l'eau et à la phase organique de l'encre, cette -4- quantité devant être suffisamment faible pour ne pas réduire sen- siblement la porosité du tissu Les résines appropriées comprennent le polystyrène, le polyméthacrylate de méthyle, le polyvinylbutyral et les copolymères styrène/butadiène Ceux-ci peuvent être appliqués sur le tissu en solution dans un solvant organique approprié tel que le toluène, l'acétone, la méthyléthylcétone, à une concentration de, par exemple, 0,5 à 2 % en poids La concentration optimale de la solution de polymère et le poids de revêtement optimal sur le tissu peuvent être facilement trouvés par de simples expériences de routine. Le tissu utilisé pour la feuille de recouvrement de tissu poreux est de préférence du même type que le tissu que celui utilisé dans la feuille de stencil thermique elle-même, c'est-à-dire du tissu Yoshino ou plus habituellement un équivalent de celui-ci fait à la machine, communément appelé tissu pour stencil Ce tissu est plutôt moins ouvert que le tissu utilisé dans la feuille de stencil thermique elle-même et est de préférence imprégné avec un polysty- rène de haut poids moléculaire, le poids de revêtement n'étant pas -2 supérieur à 1 g/m mais étant suffisant pour conférer les caracté- ristiques de résistance mécanique et de résistance à l'encre néces- saires Le polystyrène peut être appliqué sous forme d'une solution à 1,5 % en poids dans le toluène. Le tissu traité est assemblé avec la feuille de stencil thermique de la même façon que dans les ensembles connus de feuilles de stencil thermique comprenant une feuille de stencil thermique comprenant une feuille de stencil thermique et une feuille de revêtement de tissu poreux, excepté le fait que la feuille de recouvrement de tissu poreux de l'invention doit de préférence être fixée de façon plus siûre à la feuille de stencil thermique (habituel- lement le long d'un bord de celle-ci seulement) car elle n'est pas éliminée après la formation du stencil marqué et-doit rester en position pendant le processus de duplication. La façon d'impressionner et d'utiliser les stencils ther- miques selon l'invention est sensiblement la même que celle utilisée pour les stencils thermiques connus, à l'exception du fait qu'à la fois la feuille de stencil marquée et la feuille de recouvrement de tissu poreux renforcé restent en place pendant le travail de la machine de duplication Il est surprenant que le résidu de la compo- sition d'imprégnation de la feuille de stencil, qui a été fondu pen- dant le procédé de formation du stencil marqué et absorbé par le revêtement de tissu, n'interfère pas avec le passage de l'encre 2509228 pendant la fabrication des copies de duplication On constate cependant que toute interférence avec le passage de l'encre qui pel se produire éventuellement est soit négligeable, soit bénéfique. Pour assurer la meilleure qualité possible des copies en utilisant le nouvel ensemble de stencils de duplication thermique, il est nécessaire que pendant le processus de formation du stencil marqué, l'original à copier soit exactement en contact avec la feuille de stencil thermique sur l'ensemble de sa surface Avec certains type E d'originaux, il est difficile d'assurer que cela soit ainsi De plus, quelques originaux, par exemple ceux ayant des images non noires, absorbent de la chaleur de façon insuffisante pour donner des copies de bonne qualité Ces difficultés peuvent être évitées E préparant d'abord de l'original à copier un sous-original en uti- lisant une machine à copier électrostatique normale capable de produire une image noire à partir 'de l'original à copier Le sous- original est ensuite utilisé pour préparer le stencil thermique marqué. EXEMPLE Un tissu pour stencil pesant 10-12 g/m 2 est revêtu avec l'une des compositions suivantes jusqu'à un poids total (y compris le tissu luimême) de 36-44 g/m Parties en poids ( 1) Acétate-butyrate de cellulose EAB 500-1 13,3 Ester Staybelite 5 6,7 Mobilsol L 24 Hercolube A 9,3 Hercolyn D 6,7 Antioxydant 2,1 Pâte de pigment Vert Monastral (I.C I) ( 1:1 dans l'alcool oléique) 0,2 Alcool méthylique 74 % 33 Toluène 124 Acétate d'éthyle 89 -6- -6 2509228 ou ( 2) Acétate-butyrate de cellulose EAB 500-1 15 Alcool oléique éthoxylé 14,9 Cumar R 9 ou Piccoumaron 410 EH 16,7 Mobilsol L 28,6 Antioxydant 2,4 Pate de pigment vert Monastral 0,2 Toluène 154 - Alcool isopropylique 42 Acétate d'éthyle 113 L'acétate-butyrate de cellulose EAB-500-1 est une qualité de faible viscosité, fabriquée par Eastman Kodak, ayant une teneur en butyrate de 48 %. Mobilsol L est une huile de pétrole naphténique raffinée de Socony- Mobil Oil Co On peut utiliser à sa place l'huile Texaco spindle. L'ester Staybelite 5 est un ester de glycérol de rosine hydrogénée fabriqué par Hercules Powder Co. Hercolube A est un ester de pentaérythritol d'un acide gras saturé fabriqué par Hercules Powder Co. Hercolyn D est un ester méthylique d'acides de rosine hydrogénés fabriqué par Hercules Powder Co. L'alcool oléique éthoxylé contient 1-2 restes oxyde d'éthylène par reste oléique. Cumar R 9 et Piccoumaron 410 EH sont des résines coumarone/indene de Neville Chemical Co. Les dénominations "Staybelite", "Mobilsol", "Hercolyn" et "Monastral" sont des marques déposées. Apres évaporation des solvants, les feuilles de stencil imprégnées avec une autre desdites compositions sont montées face revêtue en bas sur une feuille de support de papier kraft tel que celui utilisé dans les stencils thermiques connus La feuille de dessus poreuse imprégnée de polystyrène comme décrit ci-dessus est alors fixée à l'extrémité supérieure seulement de la feuille de stencil (La "face revêtue" est celle à laquelle on a appliqué d'abord la composition d'imprégnation). Les dessins annexés montrent de façon schématique un stencil selon l'invention et la façon dont il est utilisé. Dans la figure 1, une feuille de support 3 en papier kraft a un pli supérieur 4 renfermant l'extrémité de la feuille de stencil -7 2509228 2 La feuille de dessus 1 poreuse prétraitée est fixée au pli supérieur 4 le long de la ligne 6-6 ' Après que la feuille de stencil a été marquée thermiquement, l'ensemble est alors fixé sur le duplicateur et encré Après l'encrage initial la feuille de support 3 est déchirée le long des perforations indiquées en 5. La figure 2 montre de façon schématique la disposition des feuilles pendant l'impression Le document à copier 7 est placé entre la feuille de stencil 2 et la feuille de support 3 avec le matériau à copier en contact avec la feuille de stencil La feuille de dessus 1 reste en place pendant que l'on effectue l'impression par exposition de l'ensemble à la chaleur. Après l'exposition à la chaleur avec en conséquence le marquage de la feuille de stencil, on retire l'original, et l'ensem- ble est placé sur une machine de duplication comme montré schéma- tiquement dans la figure 3 La feuille de dessus 1 reste en contact avec la trame encreuse de la machine de duplication et supporte elle-même la feuille de stencil marquée 2 La feuille de support a été retirée par déchirement le long des perforations 5 pour laisser seulement le pli supérieur 4 portant à la fois la feuille de stencil et la feuille de dessus. Le duplicateur est alors utilisé de façon-usuelle. -8- REVENDICATIONS 1 Ensemble de feuilles pour stencil de duplication thermique comprenant une feuille de stencil thermique caractérisé par le fait qu'il comprend également une feuille de recouvrement de tissu poreux qui, pendant la formation du stencil marqué est en contact avec la feuille de stencil pour recevoir de celle-ci le matériau d'imprégnation fondu,-qui, pendant la duplication, est (sans changement de sa position par rapport à la feuille de stencil marquée) entre la feuille de stencil marquée et la trame encreuse de la machine de duplication, et qui est assez résistante pour résister aux contraintes mécaniques de la duplication et de l'encre de dupli- cation. 2 Ensemble selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il comprend aussi une feuille de support pour favoriser la manipulation mécanique de la feuille de stencil. 3 Ensemble selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que la feuille de recouvrement de tissu poreux est une feuille de tissu hautement poreux contenant 5 à 25 % de vides qui a été imprégnée avec une résine synthétique de façon à lui conférer les caractéristiques de résistance nécessaires. 4 Ensemble selon la revendication 3, caractérisé par le fait que ledit tissu hautement poreux est imprégné avec du polysty- rène, du polyméthacrylate de méthyle, du polyvinylbutyral ou un copolymère styrène/ butadiène. 5 Ensemble selon la revendication 4, caractérisé par le fait que la feuille de recouvrement de tissu poreux est une feuille de tissu hautement poreux contenant environ 8 % de vides qui a été imprégnée avec un polystyrène de haut poids moléculaire avec un poids de revêtement qui ne dépasse pas 1 g/m mais qui est suffisant pour conférer les caractéristiques nécessaires de résistance méca- nique et de résistance à l'encre. 6 Méthode de duplication thermique, caractérisée par le fait qu'elle comprend les étapes consistant à exposer une feuille de stencil thermique à une radiation infra-rouge en contact avec un original à copier absorbant la chaleur de façon à marquer ladite feuille de stencil, à retirer l'original, à placer la feuille de stencil thermique marquée sur la trame encreuse de la machine de duplication, et à imprimer des copies à travers ledit stencil, caractérisée par le fait que pendant la formation du stencil marqué une feuille de recouvrement de tissu poreux, qui est-assez solide pour résister aux contraintes mécaniques de duplication et à l'enci de duplication, se trouve sur la face de la feuille de stencil opposée à celle qui est en contact avec l'original à copier, et pai le fait que pendant la duplication ladite feuille de recouvrement c tissu poreux se trouve sur la machine de duplication entre la tram E encreuse et la feuille de stencil thermiquement marquée. 7 Méthode selon la revendication 6, caractérisée par le fait que la feuille de recouvrement de tissu poreux est une feuill E de tissu hautement poreux contenant 5 à 25 % de vides qui a été imprégnée avec une résine synthétique de façon à lui conférer les caractéristiques de résistance nécessaires. 8 Méthode selon la revendication 6 ou 7, caractérisée pa le fait que le tissu hautement poreux est imprégné avec du polysty- rène, du polyméthacrylate de méthyle, du polyvinylbutyral ou un copolymère styrène/butadiène. 9 Méthode selon l'une quelconque des revendications 6 à 8, caractérisée par le fait que la feuille de recouvrement de tissu poreux est une feuille de tissu hautement poreux contenant environ 8 % de vides, qui est imprégnée avec du polystyrène de haut poids moléculaire à un poids de revêtement ne dépassant pas 1 g/m 2 mais suffisant pour conférer les caractéristiques de résistance mécaniqu et de résistance à l'encre nécessaires.