CH396052A - Procédé et appareil pour effectuer des impressions photochromiques - Google Patents
Procédé et appareil pour effectuer des impressions photochromiquesInfo
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Description
Procédé et appareil pour effectuer des impressions photochromiques La présente invention se rapporte à un procédé et à un appareillage d'impression photochromique, utilisant des composés photochromiques qui sont capables de transformations constrastées de leur caractéristique d'absorption de la lumière visible, quand ils sont excités par un quantum minimum de rayonnement électromagnétique, le résultat visé étant de produire une image visible d'une certaine configu ration de rayonnement. Dans les processus photochimiques précédem ment connus, il est nécessaire de former une image qui doit être fixée par un traitement chimique ultérieur. L'invention a donc pour objet un procédé et un appareil d'impression photochromique, ne nécessitant pas de traitement ultérieur pour obtenir une image fixe. Le procédé d'impression photochromique utilise, comme moyen d'impression sur un support, un com posé photochromique capable de transmutations contrastées de ses caractéristiques d'absorption de la lumière visible par excitation à l'aide d'un quantum minimum de rayonnement électromagnétique situé au-dessus du spectre visible ; ce procédé est carac térisé en ce que l'impression est obtenue en irradiant le composé en présence de l'un de ses solvants volatils suivant la configuration imprimée pour pro voquer la transformation du composé dans la zone de la configuration en question et par l'évaporation du solvant en vue de produire une image fixée de ladite configuration. Le dessin annexé représente à titre d'exemple une forme d'exécution des procédé et appareil pour effec tuer des impressions photochromiques faisant l'objet de l'invention. La fig. 1 est une représentation schématique de l'appareillage servant à faire défiler un rouleau de support d'enregistrement sensible à la lumière, à partir d'une source d'alimentation, devant un poste d'impression et à travers des rouleaux de pression ; elle montre des montages servant à mettre sélective ment en place un masque entre une source lumineuse et le support d'enregistrement sensible à la lumière, au poste d'impression. La fig. 2 est une représentation schématique de l'appareillage servant à tracer sur un rouleau mobile de support d'enregistrement sensible à la lumière, un faisceau lumineux dont le mouvement est contrôlé par un galvanomètre à miroir du type Darsonval, le support d'enregistrement passant ensuite à travers des rouleaux de pression. La fig. 3 est une représentation schématique d'un appareillage servant à projeter la lumière suivant certaines configurations, cet appareillage étant com mandé par un tube à rayons cathodiques sur un rouleau de support d'enregistrement sensible à la lumière, mobile devant la partie avant du tube et de là, à travers les rouleaux de pression. La fig. 4 est une représentation schématique d'une variante de l'appareillage de la fig. 1, dans laquelle les rouleaux de pression sont disposés devant le poste d'impression. La fig. 5 est une représentation schématique d'une variante de l'appareillage de la fig. 1, dans laquelle le support d'enregistrement est rendu sensible à la lumière par mouillage dans un bain juste avant qu'il vienne au poste d'impression. La fig. 6 est une représentation schématique d'une autre variante de l'appareillage de la fig. 1, dans laquelle le support d'enregistrement est rendu sensible à la lumière par projection avant son arrivée au poste d'impression. La fig. 7 est une représentation schématique d'une variante de la fig. 2, dans laquelle les rouleaux de pression sont disposés devant le point d'impact du faisceau lumineux. La fig. 8 est une représentation schématique d'une variante de la fi-. 3, dans laquelle les rouleaux de pression sont disposés devant le tube à rayons cathodiques. Les fig. 9, 10, 11 et 12 sont des formules chimiques d'un groupe apparenté de composés déri vés indolinopyrylospirane servant à rendre le support d'enregistrement sensible à la lumière. Les fig. 13, 14, 15 et 16 sont des formules chimiques d'un groupe apparenté de dérivés xanthyli- dèneanthrone servant à rendre le support d'enregis trement sensible à la lumière. Une bande de support d'enregistrement, par exemple papier ou film, peut être rendue sensible à la lumière de diverses manières, l'une des méthodes préférées qui peuvent être utilisées dans les procédés d'impression représentés aux fig. 1 à 4, 7 et 8 consis tant dans la mise en capsules de gouttelettes d'un liquide facilement volatil, dans lequel est dissous un composé photochromique qui change de couleur lorsqu'il est exposé à une lumière de longueurs d'ondes prédéterminées en présence dudit liquide. Chacune des gouttelettes est contenue dans une capsule microscopique que la pression peut rompre et dont les parois sont transparentes aux longueurs d'ondes de lumière qu'on y projette, les capsules constituant un enduit sur le support d'enregistrement. L'es images sont formées par projection de lumière en configuration sélectionnée sur la surface enduite, tandis que le composé se trouve à l'état dissous ; la rupture de l'enduit à la pression permet l'évaporation du liquide et laisse le composé photochromique coloré incolore dans son état solide sec. Les composés photosensibles utilisés sont facilement rendus colorés, lorsqu'ils sont exposés à la lumière ayant les lon- gueurs d'ondes prédéterminées en question, à l'état dissous dans le liquide, mais dans toutes leurs appli cations pratiques, sont insensibles à la lumière lors qu'ils sont à l'état solide sec. Le procédé auquel on peut donner la préférence pour former un enduit pouvant être brisé à pression est connu d'une manière générale, mais il sera briève ment décrit dans la suite. D'autres méthodes de revêtement du support d'enregistrement qui peuvent être utilisées sont décri tes brièvement dans la présente description. Si l'on se réfère à la fig. 1, on voit un rouleau ou bande d'alimentation 20 en support d'enregistrement, supporté par un arbre 21 et qui peut être amené devant un poste d'impression indiqué par la flèche 22, par rotation des rouleaux de pression 23 et 23a lorsque les pignons 24 et 25 sont mis en rotation d'une manière appropriée quelconque. Le support d'enregistrement est alors prélevé par un rouleau capteur supporté par un arbre, le rouleau et l'arbre n'étant pas représentés à la fig. 1, mais ils sont similaires au rouleau 26 et à l'arbre 27 des fig. 4 à 6. Comme le montre la fig. 1, la surface rendue sensible du support d'enregistrement est désignée par 28 et après avoir été désensibilisée par les rouleaux de pression 23 et 23a, est désignée par 29. Au-dessus de la surface 28 est disposé un couple de cylindres 30 et 31 sur lesquels est enroulé un rouleau de matière 32 qui constitue un masque vis-à-vis de la lumière. La matière 32 contient des caractères en cliché ou stencil 33, qui contrôlent la lumière et peuvent être sélectivement mis en place sur le poste d'impression 22 par rotation de boutons 34 et 35 respectivement fixés aux cylindres 30 et 31. Une source lumineuse 36, placée sur le masque 32 au poste d'impression 22, projette, à la fermeture d'un commutateur 37 d'un circuit de la source lumineuse, de la lumière sur le masque 32 à travers le carac tère 33 placé au poste d'impression 22 et sur la surface sensibilisée 28 sous forme d'une image lumi neuse du caractère sélectionné 33. La surface sensi bilisée 28 est amenée à sa couleur distinctive par ladite image lumineuse, à la suite de quoi le commu tateur 37 est ouvert de manière à couper la source lumineuse 36 et le support d'enregistrement est envoyé entre les rouleaux de pression 23 et 23a pour briser le revêtement et permettre au liquide volatil, libéré par les capsules rompues, de s'éva porer. Après évaporation du liquide, le caractère, par exemple un 2 représenté en 38 à la fig. 1, est fixé dans son état solide sec coloré. Dans cet état, le composé coloré par l'image lumineuse pro- jectée et le composé non exposé à la lumière en vue de modifier sa couleur se trouvent dans tous les cas pratiques inertes vis-à-vis des changements de cou leur, lorsqu'on effectue une nouvelle application de lumière ayant la longueur prédéterminée en question. Les rouleaux de pression 23-23a peuvent être remis en place par un dispositif de rupture de revêtement approprié quelconque qui libère les gouttelettes de liquide volatil maintenues dans le revêtement sen sibilisé. D'autres types d'appareillage peuvent être prévus pour utiliser le support d'enregistrement sensible à la lumière. On décrira maintenant plusieurs de ces types d'appareils, les mêmes numéros de référence qu'à la fig. 1 étant utilisés pour désigner les pièces corres pondantes. En se référant à la fig. 2, on voit une source lumineuse 36 servant à projeter un faisceau lumi- neux 39 à travers un dispositif optique 40 sur le miroir 41 d'un galvanomètre du type Darsonval, dont l'armature 42 peut être contrôlée par des impul sions électriques appliquées aux bornes 43 et 44, de manière à provoquer la rotation du miroir 41 et à déplacer le faisceau réfléchi 45, lequel entre en impact sur le support d'enregistrement sensible à la lumière 28 issu du rouleau d'alimentation 20 et déplaçable devant le poste d'impression. Le faisceau lumineux 45 émanant du miroir 41 provoque l'appa rition d'une trace colorée sur le support d'enregis trement 28, comme l'indique la trace 46. Le composé coloré qui constitue la trace 46 et le composé non coloré qui forme le fond du support d'enregistrement sont alors fixés par passage de ce dernier à travers les rouleaux de pression 23 et 23a, de la même manière que ce qui est décrit en regard de la fig. 1. Selon la fig. 3, la source lumineuse 36 se trouve être sous forme d'un tube cathodique servant à pro jeter un faisceau contrôlé de lumière sur la matière d'enregistrement sensibilisée, les électrons émanant d'une cathode 47 étant contrôlés par des plaques de déflexion 48 et 49 sélectionnées par l'énergie appli quée aux bornes 50 et 51. Les électrons entrent en impact sur la surface interne 52 de l'écran, laquelle est sensibilisée par une substance fluorescente appro priée, de manière à donner une image qui se déplace suivant les configurations sélectionnées et apparaît sur la surface extérieure 53 du tube. Le support d'enregistrement sensibilisé se déroule de la bobine d'alimentation 20 devant la surface 53 du tube catho dique, de manière à recevoir l'image et à provoquer la coloration de la surface sensibilisée 28 par sa trace. Le rouleau passe alors entre les rouleaux de pres sion 23 et 23a pour fixer l'impression de la manière décrite ci-dessus. A la fig. 4, qui est une variante du montage de la fig. 1, les rouleaux de pression 23 et 23a sont disposés en avant du poste d'impression 22. Dans cette variante, la surface sensibilisée 28 du support d'enregistrement doit être disposée sous la source lumineuse 36, dont elle reçoit une image, avant éva- poration -du liquide volatil des -capsules brisées par le rouleau de pression. Toutefois, cette variante per met d'utiliser des supports d'enregistrement dont un ou plusieurs des composés photochromiques sont enduits, soit par juxtaposition, soit par intercalement au moyen de capsules microscopiques susceptibles de se briser à la pression et contenant seulement ,le liquide volatil. La distance entre les rouleaux de pression 23<I>et 23a</I> et le poste d'impression 22 peut être réglée pour assurer que le composé se trouve encore à l'état d'émulsion lorsque la lumière entre en impact dessus au poste d'impression et de même, la distance entre le poste d'impression et le rouleau de captation 26 peut être réglée de manière à assurer que le liquide volatil ait le temps de s'évaporer et de fixer l'impression avant l'enroulement du support d'enregistrement sur le rouleau 26. Les fig. 7 et 8 représentent des variantes des dis positions des fig. 2 et 3 respectivement, l'aménage ment des rouleaux de pressions 23 et 23a étant telle qu'on l'a expliqué en relation avec la fig. 4. En se référant à la fig. 5, qui est une autre variante des montages de la fig. 1, on voit que le rouleau d'alimentation 20 qui est en papier uni, passe dans un bain 54 contenant une solution du ou des composés photochromiques et le liquide très volatil. Le papier est mouillé par la solution dans le bain 54 par rotation du rouleau de réception 27, si bien que lorsqu'il est soumis à la lumière provenant de la source lumineuse 36 par fermeture du commuta teur 37, il se trouve toujours à l'état humide et sensible à la lumière. L'impression ainsi effectuée est fixée comme dans les modes de réalisation anté rieurs, au cours de son déplacement vers la bobine de réception 27, par évaporation du liquide. Selon la fig. 6, qui est une nouvelle variante des montages de la fig. 1, si l'on désire mouiller un côté seulement du papier uni, le support d'enregistrement émanant du rouleau d'alimentation 20 est passé sous une tête de vaporisation 55 et reçoit la solution du ou des composés photosensibles et le liquide très volatil. Comme précédemment, la lumière est dirigée à partir de la source lumineuse 36 à travers les caractères-clichés du masque 32, quand on ferme le commutateur 37 et le support imprimé est séché par évaporation du liquide avant enroulement sur la bobine 27, comme dans les montages préalable ment décrits. Il est bien entendu que les méthodes décrites pour mouiller le support d'enregistrement avec le liquide très volatil ne sont pas limitatives et qu'on pourrait utiliser une autre méthode de mouillage appropriée. On décrira maintenant le mode de réalisation de l'enduit consistant en gouttelettes contenues dans des capsules, du liquide très volatil dans lequel est dissous le ou les composés photosensibles, mode qui est utilisé dans le procédé d'impression représenté aux fig. 1 à 3. Environ 3 0/o en poids du ou des composés sélec tionnés sont dissous dans un solvant sensiblement non polarisé, facilement volatil à la température ambiante. Comme exemple particulier, on dissout 3 0/o en poids du composé 1,3-3-triméthylindolino- 6'-nitrobenzopyrylospirane (fig. 9) dans du diéthyl- benzène et cette solution est mise en capsules d'une manière connue. Un exemple du procédé connu adapté à l'emploi de diéthylbenzène comprend l'émul- sification de 80 g de la solution de diéthylbenzène et de 1,3-3-triméthylindolino-6'-nitrobenzopyrylospi- rane dans une solution de 20 g de gomme arabique dans 160 g d'eau. Une solution de 20 g de gélatine de peau de porc ayant un point isoélectrique de pH 8 et 160 g d'eau est mélangée à l'émulsion. Le pH du mélange de l'émulsion et de la solution est ajusté à la valeur 4,4.A ce moment, le complexe gomme arabique-gélatine qui s'est formé, se dépose autour des gouttelettes de la solution diéthylbenzène qui sont toujours sous forme liquide, comme les produits sont maintenus à une température de 500C. Tandis que les produits se trouvent toujours à 500C, 3,8 g d'une solution de 37 0/o de formaldéhyde dans l'eau sont ajoutés comme durcisseur et la tempé rature est abaissée par agitation du mélange jusqu'à une température de 100C, de manière à former un gel des gouttes englobées -dans le colloïde. Après environ 30 minutes d'agitation à cette température plus basse, le pH est ajusté à la valeur 9 avec une solution de 20 0/o d'hydroxyde de sodium dans l'eau. Le procédé qui précède produit par un phénomène connu sous le nom de coacervation , un grand nombre de capsules microscopiques pouvant être brisées à la pression et en suspension dans un milieu aqueux résiduel pauvre en colloïde. La suspension des capsules peut être déposée directement sur le rouleau imprimé et séchée, laissant un enduit sensible à la lumière. Le composé photosensible utilisé dans l'exemple ci-dessus est affecté par la lumière ayant une longueur d'onde inférieure à 4500 A , de manière à produire une couleur pourpre. Les composés des fia. 10 à 16 qui peuvent être substitués aux composés de la fia. 9 données dans le cas ci-dessus, donnent une couleur distincte sous l'action de la lumière ayant des longueurs d'onde similaires. Le composé 1,3-3-triméthylindolino-6'- méthoxy-8'-nitrobenzopyrylospirane désigné à la fia. 10, le composé 1,3-3-triméthylindolino-6'-nitro- 8'-methoxybenzopyrylospirane (fia. 11) et le com posé 1,3-3-triméthylindolino-6'-bromo-8'-nitrobenzo- pyrylospirane (Fia. 12) deviennent également pour pres, quand ils sont exposés à la lumière. Le composé 10-(9-2'-méthylexanthylidène)-anthrone (fia. 13), le composé 3-méthyle-10-(9'-xanthylidène)-anthrone (fia. 14), le composé 3-chloro-10-(9'-xanthylidène)- anthrone (fia. 15) et le composé 10-(9'-xanthylidène)- anthrone (fia. 16) deviennent tous rouges lorsqu'ils sont exposés à une lumière ayant la longueur d'onde mentionnée ci-dessus. Les composés des fia. 9 à 12 sont incolores, tandis que les composés des fia. 13 à 16 ont une couleur légèrement jaunâtre, laquelle est imperceptible dans la solution donnée pour le sup port d'enregistrement enduit. Des solvants autres que le diéthylbenzène, par exemple la ligroïne, le xylène, le toluène, 1e cyclo- hexane, l'éther de pétrole, l'essence ou l'éther dibu- tyle peuvent être utilisés avec les composés mention nés ci-dessus. Dans un autre exemple de revêtement sensible à la pression pour le rouleau de support d'enregistre ment, la solution du composé diéthylbenzène est émulsifiée dans une solution aqueuse chaude de géla tine de gomme Dammar, l'émulsion étant alors dépo sée sur le rouleau de support d'enregistrement où elle se refroidit et se fixe, laissant la phase interne enve loppée dans une pellicule qui peut se briser à la pres sion sous forme de gouttelettes microscopiques. Ce type de revêtement bien qu'il soit bon lorsqu'il vient d'être fait est sujet à la fuite des gouttelettes à la sur face, ou à la coalescence de gouttelettes voisines dans la pellicule, par suite des conditions physiques de manipulation et d'ambiance. Comme on l'a mentionné à propos de la descrip tion des fia. 4, 7 et 8, les montages qui sont repré sentés peuvent être utilisés avec un rouleau de sup port d'enregistrement ayant de fines particules du ou des composés sélectionnés, intercalées entre des cap sules microscopiques susceptibles d'être brisées sous la pression et contenant un liquide volatil solvant des composés photosensibles. Les capsules qui con tiennent le solvant peuvent être réalisées d'une manière similaire à celle qu'on a décrite brièvement à propos du premier exemple ci-dessus, l'opération de dissolution du composé dans le diéthylbenzène étant omise. Tel qu'il est utilisé dans la présente description, le terme lumière n'est pas limité à la lumière visible à l'aeil humain car l'ultraviolet et même les rayons X peuvent servir à provoquer les change ments de couleur des composés. Le terme lumière dans son sens général visé ici est justifié par la défi nition, de la lumière donnée dans la publication The International Dictionnary of Physics and Electronics , publiée en 1956 par D. Van Nostrand Co, Inc. à Princeton - New Jersey - Toronto (Canada) et Lon dres (Angleterre). En plus des méthodes décrites pour le contrôle de la lumière, en vue de produire des configurations sur le support d'enregistrement comme on l'a indiqué, un revêtement du composé ou des composés de for mation de la coloration sur le support d'enregistre ment peut être mouillé seulement dans les zones dési rées, par application du solvant ou des solvants dans lesdites zones, par porosité ou des phénomènes équivalents. Si l'on désire obtenir une pellicule formée de capsules ou de gouttelettes et protégée contre une coloration prématurée par exposition accidentelle à ladite lumière ayant la longueur d'onde prédétermi née, on peut appliquer à la matière qui forme la pellicule ou à la matière en capsules une substance filtrante. Bien entendu, dans ce cas, les capsules devront être brisées avant exposition des gouttelettes à la lumière.
Claims (1)
- REVENDICATION I Procédé d'impression photochromique utilisant comme moyen d'impression, sur un support, un com posé photochromique capable de transmutations con trastées dans ses caractéristiques d'absorption de la lumière visible par excitation par un quantum mini mum de rayonnement électromagnétique au-dessus du spectre visible, caractérisé en ce que l'impression est effectuée par irradiation du composé en présence d'un solvant de ce composé, suivant une configura tion imprimée, en vue de provoquer la transmuta tion du composé sur la surface ayant la configura tion en question et par l'évaporation du solvant pour produire une image sèche fixée de ladite configu ration.REVENDICATION II Appareil d'impression photochromique pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication I, caractérisé en ce qu'il comporte un rouleau de sup port d'enregistrement ayant un revêtement (28) d'un composé photochromique dissous d'un solvant de ce composé, un mécanisme dérouleur (26, 27) pour dérouler le support d'enregistrement sur un poste d'impression (22), une source de rayonnement (36) électromagnétique, et un dispositif (32, 33 ; 41 ; 48, 49) pour projeter un faisceau de rayonnement à partir de ladite source au poste d'impression pour former une image sur le revêtement. SOUS-REVENDICATIONS 1.Procédé selon la revendication I, caractérisé en ce que le support est enduit d'une profusion de gouttelettes microscopiques susceptibles d'être brisées par pression et encapsulées d'une solution du com posé photochromique dans le solvant et en ce que l'enduit est brisé par irradiation de manière à provo quer la libération du solvant. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le support est enduit d'une profusion de gout telettes microscopiques brisables par pression et encapsulées d'une solution du composé photochromi que dans le solvant et en ce que l'enduit est brisé immédiatement avant son irradiation de manière à provoquer la libération du solvant. 3.Procédé selon la revendication I, caractérisé en ce que le support comporte deux revêtements superposés ; l'un comprenant le composé photochro mique et l'autre les revêtements qui englobent une profusion de gouttelettes microscopiques brisables par pression et encapsulées du solvant et en ce que ledit autre enduit est brisé immédiatement avant son irra diation pour provoquer la libération du solvant. 4. Procédé selon la revendication I, caractérisé en ce qu'on applique au support, immédiatement avant son irradiation, une solution du composé photochro mique dans la solution en question. 5.Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le support est revêtu d'un enduit du com posé photochromique et que le solvant est appliqué audit enduit immédiatement avant son irradiation. 6. Procédé selon la revendication I et les sous- revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le com posé photochromique est pris dans le groupe cons titué par le 10- (9'-xanthylidène)-anthrone et ses dérivés 9'-méthyle-3-méthyle et 3-chlore. 7.Procédé selon la revendication I et les sous revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le com posé photochromique est pris parmi les dérivés 6'- nitro, 6'-méthoxy-8'-nitro, 6'-nitro-8'-méthoxy et 6'- bromo, -8'nitro du 1, 3-3-méthyle-indolinobenzo- pyrylospirane. 8.Procédé selon la revendication I et les sous revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la con figuration à imprimer est produite par un masque (32) comportant plusieurs découpages (33), l'un desdits découpages pouvant être sélectivement inter posé entre une source fixe de rayonnement (38) et le moyen d'impression au poste d'impression (22). 9.Procédé selon la revendication I et les sous- revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la con figuration à imprimer est produite par un faisceau de rayonnement (45) mobile transversalement à la direction d'alimentation du moyen d'impression, en vue d'y constituer une trace (46) lorsque le moyen d'impression progresse à une vitesse prédéterminée devant un poste d'impression.10. Appareil selon la revendication II, carac térisé par un masque (32) interposé entre le poste d'impression et la source de rayonnement (36) et comportant plusieurs découpages (33), ledit masque pouvant être déplacé de manière à provoquer la mise en place de l'un sélectionné des découpages en association avec le poste d'impression. 11. Appareil selon la revendication II, carac térisé en ce que le mécanisme dérouleur (26, 27) déroule le support d'enregistrement à la vitesse constante sur le poste d'impression.12. Appareil :selon la revendication II @et la sous- revendication 11, caractérisé en ce que, soit une solution (54) du composé photochromique dans le solvant, soit le solvant lui-même, est contenu dans un bain situé à l'avant du poste d'impression (22), dans le sens d'avancement du support, ce dernier étant déroulé à travers le bain, de façon que la solution ou le solvant lui soit appliqué avant l'irra diation. 13.Appareil selon la revendication II et la sous-revendication 11, caractérisé en ce que, soit la solution (54) du composé photochromique dans le solvant, soit le solvant lui-même, sont appliqués au support d'enregistrement par un dispositif de pro jection (55) situé à l'avant du poste d'impression (22) dans le sens d'avancement du support, la solu tion ou le solvant étant appliqué avant l'irradiation.14. Appareil selon la revendication II et les sous-revendications 10 et 11, caractérisé en ce que le revêtement (28) du composé photochromique est brisable par pression et en ce que un mécanisme (23, 25) de rupture du revêtement est mis en oeuvre de manière à provoquer la libération du solvant du revêtement.
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