Brevet FR2950980A1 — publié le 20110408

La présente invention se situe dans le domaine des plaques réfléchissantes servant de support à une information. Ladite plaque réfléchissante peut notamment concerner des panneaux pour la signalisation routière, autoroutière et urbaine, mais également des panneaux ou enseignes publicitaires, des plaques décoratives, ... Dans ce domaine, une problématique prépondérante est la visualisation de ces panneaux dans l'obscurité ou par manque de luminosité ambiante ou naturelle (nuit, temps d'orage, ...) On connaît des solutions de type différent selon les besoins, notamment les plaques 10 peuvent être éclairées par un dispositif lumineux activé en cas de luminosité insuffisante. Alternativement ces plaques sont revêtues de matériaux réfléchissants, que l'on désigne sous le terme « matériaux rétroréfléchissants », et qui ont pour fonction de les rendre visibles la nuit à la lumière d'une source extérieure comme des phares des 15 véhicules. Ces revêtements rétroréfléchissants donnent généralement satisfaction en termes de visualisation en cas de faible luminosité ambiante ou naturelle mais les opérations que requiert leur mise en place sur des panneaux support augmentent considérablement le prix de revient des panneaux réfléchissants. 20 En outre, pour réaliser des panneaux réfléchissants de format différent, il faut disposer d'un stock important de revêtements réfléchissants présentant différentes caractéristiques de couleur et de luminosité, ce qui pose des problèmes liés à la gestion d'un stock important de matière première, ainsi qu'une complexité accrue liée aux problèmes d'adhésion du revêtement sur une surface de support. 25 On connaît par ailleurs les catadioptres qui sont des pièces réfléchissantes dont le principe est de renvoyer la lumière en direction de la source, soit grâce à une surface réfléchissante agencée de manière spécifique présentant des microprismes appelés « catadioptres ». En référence à la figure 1, le principe de fonctionnement d'un catadioptre est l'agencement de surfaces réfléchissantes 10 et 12 à angle droit. Ainsi, lorsqu'un rayon 2a est envoyé vers un catadioptre, la perpendicularité des miroirs permet la compensation des angles de réflexions successifs de manière à renvoyer, au final un rayon 2b parallèle au rayon incident 2a avec un décalage généralement négligeable. Ce principe, appelé «principe de réflexion totale », fonctionne quelque soit l'angle du rayon incident (voir rayons 3a et 3b). Un catadioptre permet donc de renvoyer la lumière en direction de la source qui a envoyé le rayon incident, quelque soit son emplacement. Le principe présenté à la figure 1, peut être tout à fait généralisé en 3 dimensions à l'aide de trois surfaces réfléchissantes parallèles deux à deux et ayant pour intersection un sommet de type cubique. Ainsi une plaque présentant une surface réfléchissante avec un relief catadioptrique composé d'une multitude de catadioptres permet de renvoyer la quasi-totalité d'un rayon incident en direction de sa source (i.e. phares de voiture). Cet effet technique est très utile pour la problématique de la visualisation desdites plaques dans l'obscurité ou plus généralement par manque de luminosité ambiante ou naturelle. Pour la fabrication de telles plaques et en référence à la figure 2, on connaît l'utilisation d'un moule 2 permettant à une matière 24 destinée au moulage d'un élément en plaque, de conférer après durcissement, un relief catadioptrique 25 sur une de ces surfaces. Cependant, la fabrication par moulage des catadioptres est coûteuse car elle requiert des moules très précis les rendant onéreux et complexes à fabriquer et à préparer. En conséquence, au-delà d'une certaine taille de plaque, la fabrication par moulage est inenvisageable car engendrant des moyens et des coûts démesurés, voire pour les formats au-delà d'une certaine taille, des moules inexistants sur le marché et quasiment impossibles à fabriquer. A titre illustratif, un moule pour la fabrication d'élément en plaque d'une dimension de 200 mm sur 200 mm, peut atteindre 150 000 C. De plus, le moulage est une opération nécessitant des temps d'attente importants (notamment pour la solidification de l'élément en plaque), ce qui augmente les temps de production. Pour ces raisons, l'utilisation de catadioptres a, jusqu'à présent, été limitée à de 5 petites surfaces et uniquement dans les domaines des cycles et de l'automobile, et plus récemment sur les éléments de balisage des routes. Les catadioptres sont parfois réalisés sous forme de petites pièces que l'on agence sur des pièces support plus grandes par différents moyens, ce qui entraîne un surcoût de montage et une complexité accrue. 10 La présente invention vise notamment à proposer un procédé de fabrication d'élément en plaque ayant une surface présentant un relief catadioptrique et ayant un coût de revient moindre comparé à l'état de la technique. Un autre but de la présente invention est de fournir un procédé et un dispositif de fabrication d'élément de plaque ayant une surface présentant un relief catadioptrique 15 de manière continue, réduisant ainsi les temps de production. A cet effet, l'invention concerne un dispositif pour l'impression d'un relief sur un élément de plaque, caractérisé en ce que le dispositif comprend une surface d'impression non plane et qu'au moins une partie de cette surface comprend un relief complémentaire à un relief catadioptrique. 20 Avantageusement mais facultativement, l'invention comprend au moins l'une des caractéristiques suivantes : - la surface est cylindrique, - le relief complémentaire comprend un motif complémentaire à trois surfaces planes agencées en présentant à leur intersection un sommet saillant en lequel 25 lesdites surfaces planes sont deux à deux perpendiculaires, le motif étant réparti régulièrement sur le relief complémentaire, - les motifs du relief complémentaire sont répartis de façon à ce que l'ensemble des sommets sont équidistants, - le dispositif a une forme de cylindre ayant un diamètre allant de 150 mm à 250 30 mm et préférentiellement d'environ 200 mm. Bien évidemment ces valeurs numériques sont données à titre purement illustratif et ne constituent pas une limitation de la présente invention. Notamment, il est à noter que le principe catadioptrique reste valable par homothétie. L'invention concerne également un ensemble pour l'impression d'un élément en plaque, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif d'impression selon l'invention, ainsi d'un élément de support destiné à supporter ledit élément en plaque entre l'élément de support entre le dispositif d'impression. Avantageusement mais facultativement, l'élément de support comprend un plan. Avantageusement mais facultativement, l'élément de support comprend un cylindre. L'invention concerne également un procédé de fabrication d'un élément de plaque ayant une surface présentant un relief catadioptrique, le procédé comprenant les 15 étapes suivantes : - fournir un élément de plaque destiné à recevoir un relief catadioptrique à sa surface, - imprimer un relief catadioptrique à la surface de l'élément en plaque à l'aide d'un dispositif d'impression selon l'invention, de façon à dérouler la surface 20 d'impression sur la surface de l'élément de plaque. Avantageusement mais facultativement, le procédé comprend préalablement l'étape suivante : - chauffer l'élément en plaque. 25 D'autres caractéristiques, buts et avantages de la présente invention apparaitront à la lecture de la description détaillée qui va suivre, au regard des figures annexées, données à titre d'exemples non limitatifs et sur lesquelles : - la figure 1 est une représentation schématique d'un relief catadioptrique en 2 dimensions, 30 - la figure 2 est une représentation schématique d'un moule permettant le moulage d'un relief catadioptrique selon l'état de la technique, - la figure 3 est une représentation d'un dispositif pour l'impression d'un relief catadioptrique sur un élément en plaque selon une réalisation possible de la présente invention, - la figure 4 est une représentation d'un dispositif pour l'impression d'un relief catadioptrique sur un élément en plaque selon une réalisation possible de la présente invention, - la figure 5 est une représentation du motif catadioptrique obtenu par le procédé d'impression selon l'invention vue de haut selon une réalisation possible de la présente invention, - la figure 6 est une vue du motif de la figure 5 selon la coupe VI-VI, - la figure 7 est une vue du motif de la figure 5 selon la coupe VII-VII, - la figure 8 est une représentation schématisée d'une plaque obtenue selon un procédé de la présente invention, - la figure 9 est une représentation schématisée d'une plaque obtenue selon un procédé de la présente invention, - la figure 10 est un graphe présentant un procédé d'impression selon une réalisation possible de la présente invention. La présente invention est particulièrement avantageuse du fait qu'elle permet de donner une propriété de réflexion de la lumière en direction de la source en évitant d'avoir recours à une feuille de revêtement rétroréfléchissant agencée sur un panneau. La présente invention a également pour objet un procédé et un dispositif de réalisation d'une plaque réfléchissante en matière plastique, dans lequel on réalise des formes en relief sur un côté de la plaque, destinées à lui conférer un état de surface réfléchissant. En référence à la figure 3, un dispositif selon l'invention est destiné à l'impression d'un relief catadioptrique sur un élément en plaque.30 Selon un mode de réalisation préféré de la présente invention, le dispositif est réalisé sous la forme d'un cylindre 3 comprenant une surface d'impression 30 non plane (cylindrique), au moins une partie de cette surface comprenant un relief complémentaire 31 à un relief catadioptrique. Ce cylindre peut être creux ou plein ; un cylindre plein apportant l'avantage de présenter une masse supplémentaire pour exercer une force nécessaire à l'impression du relief catadioptrique sur l'élément en plaque 4 reposant sur un support d'impression 40. Le support d'impression 40 peut être réalisé sur la forme d'un plan de support et fait partie d'un ensemble d'impression comprenant en outre un élément 39 destiné à maintien du cylindre 3, le cylindre conservant évidemment une liberté de rotation autour de son axe principale. En référence à la figure 4, le support 40 peut être avantageusement réalisé sous la forme d'un cylindre supporte 40 agencé de manière parallèle au cylindre 3 d'impression, l'élément en plaque 4 circulant entre les deux cylindre durant l'impression du relief catadioptrique. Le cylindre support 40 exerce une force F2 de support sur l'élément en plaque 4 et tourne dans le sens R2, sens inverse du sens de rotation R du cylindre 3. Ainsi une fabrication continue d'éléments en plaque peut être envisagée d'une manière similaire au laminage. De manière préférentielle mais non limitative, le dispositif en forme de cylindre a une longueur L d'environ 650 mm et un diamètre D allant de 150 mm à 250 mm et préférentiellement d'environ 200 mm. Cependant, le cylindre peut tout à fait être d'une taille supérieure par exemple en ayant un diamètre d'environ 300mm. Avantageusement, ce cylindre est réalisé en acier traité et le relief complémentaire 31 en cuivre ou en acier traité et/ou chromé. De tels matériaux ou leurs équivalents en termes de propriété mécanique sont connus de l'état de la technique et ne seront pas plus détaillés. Ce cylindre d'impression permet à l'aide d'une rotation de ce dernier sur un élément 30 en plaque 4 d'imprimer un relief catadioptrique sur sa surface. Le cylindre 3 exerce une force F sur l'élément en plaque 4. Cette force F (à l'aide de la contre-force F2 de support) est due pour une part à sa masse (d'où l'importance des choix des matériaux et du fait que le cylindre soit plein) et peut, d'autre part, être aidé par un moyen supplémentaire (non représenté) de l'ensemble d'impression qui exercerait une pression dans la direction de la force F afin d'augmenter la force de contact au niveau du point 37 entre le cylindre d'impression 3 et l'élément en plaque 4, cette force étant suffisamment grande pour que le relief complémentaire 31 du cylindre 3 puisse imprimer un relief catadioptrique 41 sur l'élément en plaque 4. Avantageusement l'élément en plaque est en méthacrylate. Il est à noter que pour obtenir une impression optimale du relief catadioptrique, l'élément en plaque est dans un état légèrement visqueux (ramollissement du matériau), état contrôlé par la température. Préférentiellement, la température doit être contrôlée à une valeur légèrement supérieure à la température de transition vitreuse (Tg), c'est-à-dire la température à laquelle on observe une chute de module de Young. La température de transition vitreuse est fonction du matériau utilisé ; par exemple : - Tg PMMA (Polyméthacrylate de méthyle) =105-115°C, - Tg PC (Polycarbonate) =150°C, - Tg PS (Polystyrène) =90-100°C. Ainsi, afin d'optimiser l'impression du relief catadioptrique, l'élément en plaque est chauffé préalablement à l'impression du relief, notamment à l'aide de tout moyen de contrôle de la température de l'élément en plaque connu de l'état de la technique et apte à maintenir la température de l'élément en plaque à une température légèrement supérieure à la température de transition vitreuse. L'avantage d'utiliser un cylindre au lieu par, exemple, d'un dispositif d'impression sous forme d'une plaque est de pouvoir utiliser ce cylindre pour des éléments en plaque ayant des largeurs variables et surtout une longueur non limitée par le dispositif d'impression. En effet, l'utilisation d'un dispositif d'impression sous forme de plaque par exemple limite les dimensions de l'élément en plaque à imprimer. De plus, réaliser un dispositif d'impression de forme plane de grande dimension nécessite un coût de fabrication de ce dispositif conséquent, pour les mêmes raisons que la fabrication d'un moule comme décrit précédemment. Ainsi la fabrication des éléments de plaque par un cylindre d'impression peut être mise en oeuvre de façon continue. En référence à la figure 5, nous allons voir de manière plus précise la constitution du relief obtenu par impression du relief complémentaire 31 de la surface 30 du cylindre d'impression 3 selon une réalisation possible de la présente invention. La figure 5 est une représentation projetée du relief obtenu par impression du relief complémentaire 31 du cylindre vue de haut. Le relief catadioptrique complémentaire comprend avantageusement un motif réparti 15 régulièrement sur le relief 31. Ce motif est complémentaire à trois surfaces 310a, 310b et 310c agencées de manière à ce que chacune des surfaces soient perpendiculaires l'une à l'autre au niveau des arrêtes 313 à 313b et 313c et de sorte à ce que à leur intersection soit un sommet à angle droit (un somment 312 de type cubique) saillant (c'est-à-dire protubérant), sommet en lequel les dites surfaces planes 20 sont deux à deux perpendiculaires. On entendra par angle droit, « perpendiculaire », ou tout terme équivalent, tout angle présentant une valeur essentiellement de 90°, une fluctuation de cet angle étant possible bien que cet angle devra être compris entre 85° et 95°. 25 Comme indiqué précédemment, le motif décrit est reparti régulièrement sur le relief complémentaire 31 ; cette répartition est telle que l'ensemble des sommets 312 du relief obtenu sont tous équidistants les uns des autres, cette distance E pouvant aller d'une longueur de 5 à 6 mm les uns des autres et préférentiellement d'environ 5,8 mm. 30 Les trois surfaces planes telles que décrites précédemment du relief catadioptrique obtenu, est intégré au sein d'une structure hexagonale H, cette structure hexagonale permettant une construction en mosaïque de la répétition dudit motif En référence à la figure 6 qui représente une projection selon la coupe VI-VI d'une partie du relief obtenu par impression du motif, il est à noter que l'angle 3120 que forme l'arrête 313a par rapport à un projeté verticale 3124 du somment cubique 312 est préférentiellement d'environ 55°. Le sommet 318a d'une extrémité de l'hexagone H est tel qu'il présente entre le projeté verticale 319a et l'arrête 317a un angle 3180 d'environ 35° ; la hauteur du projeté vertical 319a entre le sommet 312a (ou le sommet 318a) et l'intersection A des arrêtes 317a et 313a étant préférentiellement d'environ 1,6 mm. En conséquence les projetés horizontaux des arrêtes 317a et 313a (c'est-à-dire les projetés comprenant le point d'intersection A des arrêtes 317a et 313a) sont respectivement d'une longueur de 1.1 mm et 2.2 mm. L'ensemble des valeurs sont valables pour l'ensemble des coupes issues d'une rotation de la coupe VI-VI d'un angle de +120° ou û 120°. En référence à la figure 7, qui représente une projection selon la coupe VII-VII d'une partie du relief obtenu par impression du motif, la surface plane 310c présente par rapport au projeté verticale un l'angle 3121 d'environ 35°. Le sommet 318e d'une extrémité de l'hexagone H est tel qu'il présente entre le projeté verticale 319a et l'arrête 317e un angle 3180 d'environ 35° ; la hauteur du projeté vertical 319a entre le sommet 312a (ou du somment 318a) et le point d'intersection E des arrêtes 317c et de la face 310c étant préférentiellement d'environ 2.4mm. En conséquence les projetés horizontaux de la face 310c et 317c (c'est-à-dire les projetés comprenant le point d'intersection E des arrêtes 317c et de la face 310c) sont tous les deux d'une longueur de 1.7 mm. L'ensemble des valeurs sont valables pour l'ensemble des coupes issues d'une rotation de la coupe VII-VII d'un angle de +120° ou û 120°. Ainsi, il est aisé de concevoir un relief catadioptrique à partir de ce relief, tel que l'impression du relief complémentaire permette d'obtenir un relief catadioptrique. Le relief catadioptrique précédemment décrit est donné à titre illustratif et peut être d'une taille différente, étant rappelé que le principe catadioptrique reste valable par homothétie. En référence à la figure 10, à l'aide du motif du relief complémentaire, il est possible de mettre en oeuvre un procédé de fabrication d'un élément en plaque ayant une surface présentant un relief catadioptrique, le procédé comprenant les étapes suivantes : chauffer un élément en plaque destiné à recevoir (c'est-à-dire à être imprimé) un relief catadioptrique à sa surface ; le matériau de l'élément en plaque devant être choisi de façon à pouvoir imprimer un relief catadioptrique sur sa surface tout en garantissant une certaine solidité de ce relief catadioptrique notamment à travers le temps û étape 101, - fournir l'élément en plaque chauffé û étape 102, - imprimer ce relief catadioptrique à la surface de l'élément en plaque à l'aide du dispositif d'impression selon l'invention, de façon à dérouler la surface d'impression sur la surface de l'élément en plaque telle que 20 représenté à la figure 4 û étape 103. On entend par « dérouler » le fait que le cylindre d'impression roule sur la plaque de façon à imprimer sur ladite plaque un relief catadioptrique à l'aide du relief complémentaire 31 ; en conséquence, la vitesse relative entre le cylindre d'impression 25 et la plaque au niveau du point de contact, c'est-à-dire au niveau de la zone d'impression est nulle. Cependant du point de vue du repère terrestre, la partie en mouvement longitudinal peut être soit la plaque, soit le cylindre, soit encore les deux. En référence à la figure 8 présentant le profil d'un élément en plaque 4 dont la surface 30 87 a été imprimée à l'aide d'un dispositif d'impression, l'élément en plaque 4 comprend un corps 80 supportant ladite surface 87. L'élément en plaque est préférentiellement en matière méthacrylate et peut être transparente et facultativement teintée dans la masse. Ultérieurement à la mise en oeuvre d'un relief catadioptrique sur la surface 87 de l'élément en plaque 4, il peut être prévu de revêtir la surface 87 d'une couche fine 88 de peinture réfléchissante ou de vernis. La finesse de cette couche doit être suffisante pour conserver les propriétés intrinsèques de réflexion de la lumière dues au relief catadioptrique de la surface de l'élément en plaque issue de la transformation, afin d'assurer les niveaux de réflexion nécessaires et correspondre aux domaines de couleur définis dans les normes relatives à la signalisation routière. Ultérieurement encore, on peut recouvrir la surface 86 de l'élément en plaque 4 (destinée à recevoir les émissions lumineuses de l'extérieur) d'un film coloré, transparent ou opaque 89 qui supporte le décor nécessaire à la présentation de l'information de la signalisation requise (par exemple des informations liées à la circulation ou à la sécurité routière). Ainsi, comme on le voit représenté à la figure 8 un faisceau lumineux 90 arrivant sur la surface 86 de l'élément en plaque 4 est réfléchi en direction de sa source grâce au motif catadioptrique répété du relief imprimé sur la surface 87, une fois avoir traversé la couche 89 et le corps 80 de l'élément en plaque. En référence à la figure 9, le panneau achevé peut être installé comme tout panneau de signalisation sur un élément tel qu'un poteau 11. A cet effet, il est prévu en fin de réalisation l'agencement sur l'élément en plaque 4 de moyen de fixation 92, ces moyens de fixation sont connus de l'état de la technique et ne seront pas plus détaillés. De plus il est prévu de manière avantageuse, l'agencement d'un élément de fond 93 permettant de renforcer la solidité de l'élément en plaque 4 ainsi que de servir d'élément d'étanchéité et de scellement (notamment au niveau des moyens de fixation 92) pour protéger l'intégrité du relief catadioptrique 87. De plus, un tel fond peut avantageusement présenter une couleur blanche sur sa surface 933 en direction de l'élément en plaque 4, afin d'améliorer la visibilité de l'élément en plaque en pleine luminosité (i.e. en plein jour). Il est bien entendu que les modes de réalisation qui viennent d'être décrits ne présentent aucun caractère limitatif et qu'ils pourront recevoir toutes modifications désirables sans sortir pour autant du cadre de la présente invention. Notamment, les valeurs numériques précédemment décrites sont données à titre d'exemple et ne sont pas destinées à limiter la portée de la présente invention. L'ensemble des valeurs numériques cités précédemment sont données à titre 10 d'exemple et ne constituent pas une limitation de la présente invention. REVENDICATIONS1. Dispositif pour l'impression d'un relief sur un élément de plaque (4), caractérisé en ce que le dispositif (3) comprend une surface d'impression (30) non plane et qu'au moins une partie de cette surface comprend un relief (31) complémentaire à un relief catadioptrique. 2. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel la surface (30) est cylindrique. 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, dans lequel le relief complémentaire (31) comprend un motif complémentaire à trois surfaces planes (310a, 310b et 310c) agencées en présentant à leur intersection un sommet (312) saillant en lequel lesdites surfaces planes (310a, 310b et 310c) sont deux à deux perpendiculaires, le motif étant réparti régulièrement sur le relief complémentaire (31). 4. Dispositif selon la revendication 1 à 3, dans le quel les motifs du relief complémentaire (31) sont répartis de façon à ce que l'ensemble des sommets (312) sont équidistants. 5. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, lequel a une forme de cylindre ayant un diamètre allant de 150 mm à 250 mm et préférentiellement d'environ 200 mm. 25 6. Ensemble pour l'impression d'un élément en plaque (4), caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif d'impression (3) selon l'une des revendications 1 à 5, ainsi d'un élément de support (40) destiné à supporter ledit élément en plaque (4) entre l'élément de support (40) entre le dispositif d'impression (3). 30 7. Ensemble d'impression selon la revendication précédente, dans lequel l'élément de support (40) comprend un plan.20 8. Ensemble d'impression selon la revendication 6, dans lequel l'élément de support (40) comprend un cylindre. 9. Ensemble d'impression selon la revendication selon l'une des revendications 6 à 8, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de contrôle de la température de l'élément en plaque apte à maintenir la température de l'élément en plaque à une température légèrement supérieure à la température de transition vitreuse. 10. Procédé de fabrication d'un élément de plaque (4) ayant une surface présentant un relief catadioptrique (31), le procédé comprenant les étapes suivantes : - fournir (102) un élément de plaque (4) destiné à recevoir un relief catadioptrique (31) à sa surface, - imprimer (103) un relief catadioptrique (31) à la surface de l'élément en plaque (4) à l'aide d'un dispositif d'impression selon l'une des revendications 1 à 6, de façon à dérouler la surface d'impression (30) sur la surface (87) de l'élément de plaque (4). 11. Procédé de fabrication selon la revendication précédente, lequel comprend préalablement l'étape suivante : - Chauffer (101) l'élément en plaque (4) à une température légèrement supérieure à la température de transition vitreuse. 20