Brevet FR2651589A1 — publié le 19910308

La présente invention est relative à un procédé pour réaliser des images en trois dimensions, dénommées images cubiques dans la description qui suit dans lequel on forme des images cubiques sur un patron ou original d'impression ou bien une plaque de présentation en utilisant une résine dur- cissable, réac tive ( telle qu'une résine durcissable sous l'effet de rayons ultra-violets, une résine photodurcissable et une résine durcissant sous l'effet d'électrons) qui com- mence à durcir lorsqu'elle est éclairée par des rayons de radiations,tels que des rayons ultra-violets, des rayons vi- sibles et des faisceaux d'électrons. Jusqu'à présent on connaît divers procédés pour réaliser des images cubiques de lettres et de configurations,procédés dans lesquels on forme une image cubique sur une matière en conformant directement une image sur la surface de la matière ou en exposant une configuration d'image sur une résine dur- cissant sous l'effet des rayons ultra-violets. De tels procédés classiques posent un problème du fait qu'ils exigent l'utilisation de dispositifs compliqués et coûteux pour former une image conformée ou embossée (c'est- à-dire en relief). Certaines résines durcissables réactives, qui sont dur- cies par polymérisation radiale,posent des problèmes du fait qu'elles sont inhibées dans leur polymérisation par l'oxygène présent dans l'air et leur surface n'est pas dur- cie. En particulier les résines acryliques,qui sont avanta- geuses au point de vue coût,sont facilement sujettes à des défauts de durcissage du fait de l'oxygène. C'est pourquoi l'invention a pour objet un procédé efficace pour réaliser une image cubique d'une manière simple et à un coût faible en faisant usage, d'une manière opposée à la pratique antérieure, du défaut de durcissement provoqué par l'oxygène. Conformément à la présente invention, on met en oeuvre un procédé pour réaliser une image cubique qui comprend les phases successives consistant à appliquer une barrière pour l'oxygène sur la surface d'une résine durcissable réactive, à appliquer un initiateur de réaction, tel que la lumière, à la résine durcissable réactive sur laquelle la barrière pour oxygène est formée, et à durcir seulement la zone superficielle de la résine qui est recouverte de la barrière pour l'oxygène. Les zones superficielles exposées dans lesquelles il n'y a pas de barrière pour l'oxygène ne sont pas durcies. En outre la zone qui existe à l'intérieur de la zone superficielle et qui est isolée de l'oxygène se polymérise et durcit. Les zones durcies et non durcies sont formées sur la résine en conformité avec la présence ou l'absence de la barrière pour l'oxygène. On lave ensuite la résine pour éliminer la zone non durcie, tandis que la zone durcie demeure en tant qu'image cubique. La résine durcissable réactive à utiliser dans le cadre de l'invention peut être l'une quelconque des résines qui sont incapables de durcir en présence d'oxygène dans l'air ou qui sont capables seulement de durcir lentement en cette présence. Les résines du groupe acrylique, telles que époxyacrylates, uréthaneacrylates et polyestéracrylates, sont utilisées comme véhicule principal, tandis que le benzophénol et l'éther de benzoïne ou des produits analogues sont utilisés comme photo-initiateur. Des exemples de telles résines durcissables réactives sont décrits dans les demandes de brevet japonaises publiées N 027.403/1987 et N 045.303/1984. Les avantages ci-dessus, ainsi que d'autres avantages, caractéristiques et objets supplémentaires de l'invention, apparaîtront à l'homme de l'art à l'examen de la description détaillée ci-après et des dessins annexés, plusieurs modes de réalisation incorporant les principes de l'invention étant décrits et illustrés à titre d'exemple. Sur les dessins annexés: Les Figures l(a) à l(d) sont des vues en coupe agrandies montrant une image formée dans le procédé selon un premier mode de réalisation de l'invention. La Figure 2 est une vue en coupe agrandie d'un procédé dans le premier mode de réalisation; et Les Figures 3(a) à 3(d) sont des vues semblables à celles des Figures l(a) à l(d) montrant une image formée selon le procédé d'un second mode de réalisation de l'invention. Comme illustré sur la Figure l(a), une plaque patron miméographique est constituée par un patron écran (ci-après appelé "patron"), référencé 1; il est constitué (Figure 2) par une pellicule 2 de résine synthétique thermoplastique (appelée ci-après "pellicule", référencée 2 et, un écran poreux 3, en tant qu'élément de support, les deux éléments 2 et 3 adhérant l'un à l'autre. Pour réaliser une image originale sur le patron 1, ce patron 1 et un original peuvent être superposés, de telle manière que la pellicule 2 du patron 1 et le côté image de l'original entrent en contact l'un avec l'autre, puis on peut appliquer de la lumière sur le patron 1 du côté de sa face écran 3 pour former dans la pellicule 2 une image originale sous forme de pores correspondant à l'image de l'original. En variante, on peut utiliser une tête thermique pour former directement des pores dans le patron 1. Ensuite une matière 5, de formation d' image, telle qu'une résine photodurcissable ayant une difficulté à durcir en présence d'oxygène est conformée en une forme prédéterminée et est placée en contact étroit sur une feuille arrière ou de dos 6 pour arrêter l'oxygène, comme illustré sur la Figure l(a). Le patron 1 avec l'image originale est placé sur la matière 5 de formation d 'image, en tant que barrière pour l'oxygène. Dans ce cas, la pellicule 2 du patron 1 doit être placée en contact étroit avec la face supérieure de la résine photodurcissable 5, comme illustré sur la Figure 2. La résine photodurcissable 5 utilisée ici est la "Hikari NEND" (nom commercial de la Nippon Oil Co., Ltd.) qui est disponible sur le marché. La résine durcissable réactive peut être une quelconque des résines qui sont incapables de durcir en présence d'oxygène de l'air ou qui sont capables seulement de durcir lentement en une telle présence. Les résines du groupe acrylique, telles que époxyacrylates, uréthaneacrylates et polyésteracrylates sont utilisées comme véhicule principal, tandis que le benzophénol, l'éther de benzoïne ou des produits analogues sont utilisés comme photo- initiateur. Le patron 1 et la résine photodurcissable 5, en contact étroit l'un avec l'autre, sont exposés à la lumière du soleil ou illuminés par une lumière fluorescente directement par en dessous pendant 10 à 15 minutes. Etant donné que la résine photodurcissable 5 présente un défaut de durcissement en présence d'oxygène, sa surface en contact avec l'oxygène n'est pas durcie, même si elle est exposée à la lumière. Comme illustré sur la Figure 2, des portions 7 de la résine photodurcissable 5 correspondant aux pores 4 du patron 1 ne sont pas durcies, alors que la zone à l'intérieur des portions 7 et qui n'est pas exposée à l'oxygène réagit à la lumière et est durcie, les zones de la résine 5 correspondant à la zone ne portant d'image du patron 1 sont également durcies étant donné qu'elles sont abritées de l'oxygène à travers le patron 1. Comme illustré sur la Figure l(c), le patron 1 est détaché de la résine photodurcissable 5 après photo- durcissage. Ensuite les zones non durcies (portions 7) de la résine photodurcissable 5, correspondant à l'image originale, sont éliminées par lavage ou par essuyage au moyen d'un chiffon de papier par exemple. Des évidements 8, correspondant aux pores qui représentent l'image dans le patron 1, sont formés sur la résine photodurcissable 5, comme illustré sur la Figure l(d). Dans le mode de réalisation précédent, le patron 1 comprenant la pellicule et l'écran est utilisé comme barrière pour l'oxygène. Le film seul peut être utilisé comme barrière pour l'oxygène. Dans ce cas, la pellicule comportant les pores représentatifs de l'image peut être placée en contact étroit avec la résine photodurcissable. En variante, la pellicule en contact étroit avec la résine photodurcissable peut être dotée de pores selon l'image originale. La lumière est appliquée à la résine photodurcissable à travers le patron 1 dans le mode de réalisation précédent. En variante, la lumière peut être appliquée à la résine photodurcissable à travers la feuille de dos 6. Dans un tel cas, le patron n'a pas toujours besoin de présenter une bonne transmissivité de la lumière. La Figure 3 illustre un autre mode de réalisation de l'invention. Dans ce mode de réalisation, de l'encre pour un appareil d'impression appelé "PRINT GOKKO" (nom commercial d'un produit de la RISO KAGAKU CORPORATION), par exemple, est utilisée comme barrière pour l'oxygène. La barrière pour l'oxygène 10 constituée par l'encre est déposée sur une résine photodurcissable 50. Comme illustré sur la Figure 3(a), un patron 18 constitué par une pellicule thermoplastique et un écran poreux, qui sont en contact très étroit l'un avec l'autre, est exposé à une ampoule-flash ou une lampe, ou bien il est directement conformé en utilisant une tête thermique de sorte qu'une image cubique soit formée sur le patron en conformité avec l'image originale. Ensuite le patron, ayant une image formée par ses pores, reçoit de l'encre et est placé dans une machine d'impression (non représentée). Ensuite, la résine photodurcissable 50 est conformée dans une forme prédéterminée et est superposée en contact étroit avec une feuille de dos 60, de manière à être abritée de l'oxygène. Le patron 18 est imprimé par pression sur la résine photodurcissante 50 au moyen de la machine d'impression pour Y former une image 10. L'encre 9 utilisé pour former l'image 10 est du type en émulsion, sans pigment, et présente une excellente transmissivité vis-à-vis de la lumière. La résine photodurcissable 50 qui comporte une image imprimée sur elle est exposée à la lumière du soleil ou est illuminée par une lumière fluorescente directement par en dessous pendant 10 à 15 minutes. Les zones de la résine photodurcissable 50 recouvertes d'oxygène ne sont pas durcies lorsque la résine 50 est exposée à la lumière. En d'autres termes, la zone correspondant à l'image imprimée 10, c'est-à-dire la zone recouverte d'encre, est durcie par la lumière traversant l'image imprimée 10. En outre, les zones à l'intérieur de la surface qui ne sont pas exposées à l'oxygène sont durcies, même si elles n'ont pas d'image imprimée 10 sur elles. Ensuite les zones non durcies 70 de- la résine 50 peuvent être éliminées par lavage ou par essuyage au moyen d'un chiffon de papier. Les portions en relief 12 sont formées sur la résine photodurcissable, en conformité avec l'image imprimée 10 sur le patron 18. Dans le second mode de réalisation, l'encre d'émulsion, sans pigment, est utilisée de manière à améliorer la transmissivité de la lumière. Cependant, lorsque la lumière est appliquée sur la résine photodurcissable à partir de la face arrière de celle-ci, toute encre normale qui peut former écran vis-à-vis de l'oxygène, est utilisable. Conformément à l'invention, on réalise une image cubique sur une résine photodurcissable présentant sur elle une barrière pour l'oxygène qui est poreuse. La résine photodurcissable est exposée à la lumière à travers les ouvertures de la barrière pour l'oxygène de manière à durcir les zones de la résine non exposées à l'oxygène. En résumé, l'invention est très avantageuse du fait qu'elle peut former d'une manière simple une image cubique précise. Bien que des modifications mineures diverses puissent être suggérées par l'homme de l'art, il est bien entendu que l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation particulièrement décrits, mais qu'elle est définie par les revendications ci-après. REVENDICATIONS 1. Procédé pour réaliser une image en trois dimensions, caractérisé par le fait qu'il comprend en combinaison les phases opératoires successives consistant à: (a) appliquer une barrière pour l'oxygène, en conformité avec une image originale, sur la surface d'une résine durcissable réactive présentant un défaut de durcissement en présence d'oxygène; et (b) appliquer un photo-initiateur de manière à durcir les zones de la résine durcissable réactive à l'exception des zones sur lesquelles il n'y a pas de barrière pour l'oxygène. 2. Procédé pour réaliser une image en trois dimensions, caractérisé par le fait qu'il comprend en combinaison les phases opératoires successives consistant à: (a) former une image originale sur une pellicule de résine synthétique thermoplastique en formant des pores sur celle-ci; (b) appliquer ladite pellicule de résine synthétique thermoplastique comportant une image matérialisée dans ses pores, sur une résine durcissable réactive ayant un défaut de durcissement en présence d'oxygène; (c) appliquer un photo-initiateur, tel que la lumière, sur la résine durcissable réactive comportant sur elle ladite pellicule de résine synthétique thermoplastique; et (d) éliminer ladite pellicule de résine synthétique thermoplastique et les zones non durcies de ladite résine durcissable réactive. 3. Procédé pour réaliser une image en trois dimensions, caractérisé par le fait qu'il comprend en combinaison les phases opératoires successives consistant à: (a) appliquer une pellicule de résine synthétique thermoplastique sur une résine durcissable réactive présentant un défaut de durcissement en présence d'oxygène; (b) former une image originale dans ladite résine synthétique thermoplastique en produisant des pores sur celle-ci; (c)appliquer un photo-initiateur dans ladite résine durcissable réactive comportant sur elle ladite résine synthétique thermoplastique; et (d) éliminer ladite pellicule de résine synthétique thermoplastique et les zones non durcies de ladite résine durcissable réactive. 4.Procédé pour réaliser une image en trois dimensions, caractérisé par le fait qu'il comprend les phases opératoires successives consistant à: (a) imprimer une image originale désirée sur une résine durcissable réactive ayant une difficulté à durcir en présence d'oxygène; (b) appliquer un photo-initiateur sur la résine durcissable réactive sur laquelle l'image originale est imprimée et; (c) éliminer les zones non durcies de ladite résine durcissable réactive.