Brevet FR2599671A1 — publié le 19871211

L'invention concerne un cylindre d'impression, plus particulièrement un cylindre d'impression utilisé dans un dispositif d'impression tel qu'une machine à écrire, etc. Un appareil d'impression tel qu'une machine à écrire, etc., comporte classiquement un cylindre d'impression qui constitue une plaque de base pendant l'impression. Le cylindre d'impression est habituellement en forme de colonne comprenant une âme métallique 1, 10 comme montré sur la figure 1 des dessins annexés et décrits ci-après, entourée d'une matière 2 du type caoutchouc ou résine, et les caractères d'une roue 5 à.marguerite sont imprimés sur le papier 3 pour y former une impression, par application sous pression de la roue à marguerite 5, frappée par un marteau 6 d'impression, sur la partie o un ruban encreur 4 est en contact avec le papier à imprimer 3, autour du cylindre, comme montré sur la figure 2. Des expériences ont confirmé que l'exécution 20 d'une impression sur le papier telle qu'obtenue ci-dessus est influencée par l'amplitude du choc sous lequel la roue à marguerite 5 est plaquée contre le papier. L'effort ou la charge du choc est déterminé par la dureté de la matière du type caoutchouc, l'amplitude de la force, 25 la rapidité, etc. de la frappe du marteau. Si la charge du choc est insuffisante, une mauvaise impression, telle qu'un manque d'une partie d'une lettre, un contour indistinct d'une lettre, etc. en résultent. La production d'une telle mauvaise impression 30 constitue un grave problème dans une machine à écrire de l'art antérieur et apparaît souvent, en général, lorsque la température du milieu ambiant est élevée. Cette mauvaise impression apparaît non seulement dans des machines à écrire du type manuel, dans lequel l'effort 35 du choc devient irrégulier, mais également dans des machines à écrire électroniques dans lesquelles un dispositif applique une force de choc constante à une roue à marguerite, et on observe en particulier le phénomène d'une plus grande fréquence de ces défauts 5 lorsque la température du cylindre d'impression est élevée sous l'effet d'un travail d'impression prolongé. On a par contre constaté que la performance d'impression est influencée non seulement par la charge du choc, mais également par aptitude à atténuer le 10 choc, et que la performance d'impression peut être améliorée par un accroissement de l'aptitude à atténuer le choc, tel que représenté par l'élasticité au choc (rendant inférieure l'élasticité au choc). De plus, dans le cas d'une matière du type caoutchouc, l'aptitude 15 à atténuer le choc est apparue supérieure à une température voisine du point de transition vitreuse. L'invention a été établie en fonction de l'état de la technique tel que décrit ci-dessus, et elle a pour objet de proposer un cylindre d'impression 20 qui ne génère aucune mauvaise impression, même à une température ambiante particulièrement élevée ou lorsque la température peut être élevée par suite d'une utilisation prolongée. Conformément à l'invention, il est proposé 25 un cylindre d'impression comprenant une matière du type caoutchouc ayant une température de transition vitreuse comprise entre -10 C et 40 C et entourant une âme métallique. L'invention sera décrite plus en détail 30 en regard des dessins annexés à titre d'exemple nullement limitatif et sur lesquels: - la figure 1 est une coupe longitudinale schématique d'un cylindre d'impression selon l'invention; - la figure 2 est une coupe transversale 35 schématique du cylindre, à l'emplacement o une impres- sion est réalisée par une imprimante; et - la figure 3 est un graphique montrant l'état dans lequel la relation entre le point de transition vitreuse et la température d'utilisation de la 5 matière du type caoutchouc du cylindre d'impression rend l'impression bonne ou mauvaise. Conformément à l'invention, pour empêcher l'apparition d'une mauvaise impression par une élévation de la capacité d'amortissement des chocs dans la gamme 10 de températures habituellement utilisée, on fait appel à une matière du type caoutchouc ayant un point de transition vitreuse compris entre -10'C et 40 C, qui est la gamme de températures habituellement utilisée. Cette gamme de températures du point de 15 transition vitreux, de -10 C à 40 C, peut avantageusement être de -5 C à 35 C, et plus avantageusement de OoC à 30 C. Le point de transition vitreuse tel que mentionné dans le présent mémoire désigne la température 20 correspondant à la limite entre la phase cristalline et la phase élastique du caoutchouc, et il peut être déterminé par mesure de la dispersion de température de tangente 8 dans des conditions de déformation constante et de fréquence constante, au moyen d'un dispositif 25 de mesure de la visco- élasticité dynamique. La gamme de -10 C à 40 C est plus élevée, en comparaison avec le point de transition vitreuse de la matière du type caoutchouc utilisée pour le cylindre d'impression de l'art antérieur, et la matière 30 du type caoutchouc ayant un tel point élevé de transition vitreuse peut être obtenue par une formulationde caoutchouc à cristallinité élevée et/ou par un élastomère thermo-élastique, ainsi qu'il est connu dans la technique, et il est également apparu possible de l'obtenir par 35 l'introduction dans la formulation d'un grand nombre de parties d'un agent de vulcanisation. Lorsque de nombreuses parties d'un agent de vulcanisation sont formulées, la dureté de la matière du type caoutchouc devient plus élevée, ce qui accroît 5 la charge au choc, et donc l'effet de prévention d'une mauvaise impression. La matière du type caoutchouc du cylindre d'impression de l'invention peut être obtenue similairement à la formulation de la matière du type caoutchouc 10 des cylindres d'impression, en général, par la formulation de quantités appropriées du polymère de départ (caoutchouc synthétique, naturel et/ou élastomère thermoplastique), du carbone, d'une charge inorganique, d'une huile, de soufre, d'un auxiliaire de vulcanisation, 15 d'un accélérateur de vulcanisation, d'acide stéarique et d'autres peroxydes, en tant qu'agent de réticulation, plastifiant, agent de renforcement, etc., si cela est souhaité. Comme polymère de départ, on peut utiliser 20 des caoutchoucs tels que SBR, NBR, IR, NR, CR, IIR, BR, etc. ou- des élastomères thermoplastiques tels que RB, SBS, une polyoléfine, un polyester, un polyuréthanne, du PCV, etc., ou des mélanges de ces substances. Comme carbone, on peut utiliser ISAF, SAF, 25 HAF, FEF, SRF, FT, EPC, MPC ou des mélanges de ceuxci. Comme charge inorganique, on peut utiliser efficacement du carbonate de calcium, diverses argiles, du talc, etc. ou des mélanges de ces matières, ainsi 30 que des charges du type silice, telles que l'acide silicique hydraté, l'acide silicique anhydre et leurs sels respectifs, etc. Comme agent d'amollissement, on peut utiliser des huiles aromatiques, naphténiques, paraffiniques 35 végétales, ainsi que des huiles minérales telles que de la cire de paraffine, du caoutchouc minéral, etc. On peut également utiliser le produit "Factice". Comme auxiliaire d'accélération de vulcanisation, on peut utiliser des oxydes métalliques tels que des oxydes de zinc, de la magnésie, etc. ou des acides gras, généralement de l'acide stéarique. Comme accélérateur de vulcanisation, on peut utiliser des aldéhyde-amines, des guanidines, des thiazoles, des thiurams, des dithiocarbamates, des sels de l'acide 10 xanthogénique, etc., et diverses combinaisons de ces matières. Comme agents de réticulation, on peut utiliser des peroxydes tels que le peroxyde de dicumyle, le peroxyde de ditertio-butyle, le peroxyde de benzoyle, 15 etc., ou autrement des composés contenant du chlorure de soufre ou du soufre organique, des oxydes métalliques, la dioxime de quinone, des amines polyvalentes organiques, des résines phénoliques modifiées, etc. On peut utiliser un plastifiant du type 20 phtalate tel que DBP, DOP, etc., du type adipate tel que DOA, etc., du type sébacate tel que DOS, du type phosphate tel que TCP, etc., ou autrement du type polyéther, du type polyester, etc. De plus, comme agent de renforcement organi25 que, on peut utiliser efficacement une résine à haute teneur en styrène, une résine phénolique, une résine mélamine modifiée, etc. En outre, comme agent d'adhésivité, on peut utiliser de façon appropriée une résine coumarone30 indène, une résine phénol-terpène, un dérivé de colophane, etc. On peut également utiliser comme agent de prévention du vieillissement, un aldéhyde, une cétone, des amines et des dérivés de ces matières, ou bien 35 un agent du type cire, et diverses combinaisons de ces matières. On peut également utiliser comme agent de peptisation du xylylmercaptan, du 2-benzamide-.thiophénol,du sel de zinc, etc. Exemple 1I On a placé dans un moule et vulcanisé à C pendant 90 minutes un caoutchouc de formulation indiquéedans le tableau 1 afin d'obtenir un cylindre de caoutchouc ayant une dureté de 95 + 3 (échelle JIS-A, 10 mesurée à 20 C) et on a obtenu, en montant le caoutchouc sur une âme métallique en aluminium, un cylindre..d'impression conforme à l'invention. On a monté ce cylindre d'impression sur une machine à écrire électronique (du type AP360, produit par Canon) et on a imprimé 15 en continu 1000 lettres sur du papier pour billets de banque, dans des environnements à 0 C, 20 C et 50 C; aucune mauvaise impression n'est apparue. De plus, la température de transition vitreuse de la matière du type caoutchouc de ce cylindre 20 d'impression a été mesurée conformément au procédé décrit ci-dessus et elle s'est avérée être de 20 C. En outre, on a placé dans un moule (JISK6301 pour la préparation d'une pièce d'essai d'élasticité au choc) un caoutchouc de formulation telle que donnée dans 25 le tableau 1, vulcanisé sous pression à 150 C pendant minutes, et on a mesuré à diverses températures l'élasticité au choc. Les résultats sont donnés dans le tableau 2. Exemple comparatif 1 On a préparé un cylindre d'impression de la même manière que celle décrite dans l'exemple 1, sauf que l'on a utilisé un caoutchouc de formulation telle que donnée dans le tableau 3 et on a procédé au même essai d'impression. Les résultats ont montré ?599671 une mauvaise impression sur des lettres imprimées à une température ambiante d'environ 45 C ou plus. De plus, on a mesuré de la même manière que dans l'exemple 1 la température de transition vitreu5 se de la matière du type caoutchouc de ce cylindre d'impression et cette température s'est révélée être de -15 C. Exemple de référence En utilisant un grand nombre de cylindres 10 d'impression faisant appel à des matières du type caoutchouc de diverses formulations, ayant des points de transition vitreuse de -30 C à 470 C, on a monté ces cylindres sur la même imprimante que celle utilisée dans l'exemple 1 et on a imprimé en continu 1000 lettres 15 tout en maintenant la température de la matière du type caoutchouc à des intervalles de 5 C, entre -30 C et 100 C. On a mesuré le nombre de lettres mal imprimées. Les résultats des mesures ont été jugés comme mauvais dans le cas d'une mauvaise impression de 10 lettres ou plus (lettres manquantes, manque partiel d'encre, lettre imprimée ou contour imprimé -flou, présence d'irrégularités dans la densité d'impression) et comme bons dans le cas de moins de 10 lettres mal imprimées. On a tracé les températures de transition 25 vitreuse des matières du type caoutchouc respectives et les températures des cylindres d'impression, de manière à établir une séparation nette entre les zones existantes des points de mauvaise impression et des points de bonne impression. La limite a été tracée 30 pour donner une courbe telle que montrée sur la figure 3. Ainsi qu'on peut le voir sur le graphique, le cylindre d'impression utilisant une matière du type caoutchouc dont la température de transition est comprise 35 entre -10 C et 40 C peut être considéré comme ne pro- duisant aucune mauvaise impression même lorsqu'il est utilisé à une température de 0 C à 50 C. TABLEAU 1 10 Formulation pcc* 1) SBR 1502 100 2) Carbone ISAF 20 3) Carbonate de calcium fin et léger 150 4) Huile de travail (huile -aromatique) 10 Oxyde de zinc 3 Acide stéarique 2 ) Accélérateur de vulcanisation D 1 6) Accélérateur de vulcanisation TS 0,2 Soufre 37 Total 323,2 Conditions de vulcanisation Point de transition vitreuse 1) Japan Synthetic Rubber 2) Asahi Carbon 3) Shiraishi Kogyo:Silver W 20 4) Nippon Sun oil ), 6) Ouchi Shiko Kagaku 7) Asahi Carbon TABLEAU 2 C; 90 min. environ 25 C *parties pour cent parties de caoutchouc TABLEAU 3 1 0 Formulation pcc SBR 1502 100 Carbone ISAF 40 7)Carbone HAF 40 Carbonate de calcium fin et léger 100 Huile aromatique 15 Oxyde de zinc 3 Acide stéarique 2 Accélérateur de vulcanisation D 1,5 Accélérateur de vulcanisation TS 0,5 Soufre 2,0 Total 304 Conditions de vulcanisation 150 C; 90 min. Point de transition vitreuse environ -15 C Comme décrit précédemment, le cylindre d'impression de l'invention peut donner des lettres imprimées de bonne qualité pendant une longue durée, même à une température ambiante élevée, et ceci peut 20 être obtenu simplement par réglage de la température de transition vitreuse, ce qui donne un perfectionnement peu coûteux. REVENDICATIONS 1. Cylindre d'impression, caractérisé en ce qu'il comporte une matière du type caoutchouc (2) ayant une température de transition vitreuse comprise entre -10 0C et 40 C, montée autour d'une âme métallique (1). 2. Cylindre d'impression selon la revendication 1, caractérisé en ce que la température de transition vitreuse est de -5 C à 35 C. 3. Cylindre d'impression selon la revendi10 cation 2, caractérisé en ce que la température de transition vitreuse est de 0OC à 30"C. 4. Cylindre d'impression selon la revendication 1, caractérisé en ce que la matière du type caoutchouc contient un polymère, du carbone, une charge 15 inorganique, une huile, du soufre, un auxiliaire de vulcanisation, un accélérateur de vulcanisation et de l'acide stéarique. 5. Cylindre d'impression selon la revendication 1, caractérisé en ce que la matière du type 20 caoutchouc contient un caoutchouc choisi parmi SBR, NBR, IR, NR, CR, IIR et BR. 6. Cylindre d'impression selon la revendication 1, caractérisé en ce que la matière du type caoutchouc contient un élastomère thermoplastique choisi 25 parmi RB, SBS, une polyoléfine, un polyester, du poiyuréthanne et du PCV.