Brevet FR2009587A1 — publié le 19700206

ge d'impression doit être enregistrée, l'une des surfaces est prise dans la réserve et est soumise à l'opération de balayage. Pour obtenir un certain fini de surface sur les cylindres préparés on peut faire passer une racle sur leurs surfaces pen-5 dant que le matériau de remplissage est encore chaud ou or peut effectuer une opération de polissage sur cette surface, lorsque le matériau de remplissage est froid . On peut utiliser un autre matériau que le matériau thermoplàstique ;il suffit que ce matériau soit relativement dur lorsqu'il est traité et capable 10 d'absorber l'énergie du faisceau d'un laser et d'être décomposé par cette dernière . La profondeur des alvéoles décapés initialement dans la surface d'impression n'est pas importante et çi'exige donc pas une surveillance étroite. 15 La quantité d'énergie que doit posséder le faisceau laser est nettement inférieure à celle nécessaire pour décomposer ou évaporer le matériau du cylindre, du fait que ce dernier est nécessairement assez dur pour résister à l'usure due à l'impression . De même le léger polissa©nécessaire pour égaliser le • 20 matériau de remplissage nécessite beaucoup moins d'énergie que celle qui serait nécessaire pour enlever le métal déposé à la périphérie des alvéoles lorsqu'un laser est utilisé pour évaporer le métal du cylindre . Ru lieu du polythène, on peut utiliser du verre comme ma-25 tériau de remplissage des alvéoles .Le verre et le polythène peuvent être prévus pour une- absorption élevée du rayonnement provenant d'un laser au gaz carbonique et peuvent être utilisés à l'état mou pour remplir les.alvéoles . Une autre possibilité est d'utiliser de l'antimoine . Ce métal se coule facilement 30 dans les trous .11 présente une absorption plus grande du rayonnement provenant d'un laser au gaz carbonique que le métal de base et s'évapore également plus facilement .Ce plus, il convient pour un procédé ultérieur dé•revêtement par voie électrique destiné à recouvrir-le cylindre terminé d'un matériau 55 dur pour réduire l'usure . Selon une variante, le revêtement peut être effectué au moyen d'un procédé n'utilisant pas l'électricité . Dans une forme d'impression par gravure, la profondeur et la superficie de chaque alvéole d'encre varient avec la densité ^0 d'image requise en ce point . Ce procédé est connu sous le nom 69 17498 n 2009587 15 de procédé d'impression à superficie et profondeur variables et également sous le nom de procédé de "gravure par points durs" .Un tel procédé peut être mis en oeuvre selon l'invention en rendant le matériau de remplissage des alvéoles plus mou et ^ plus facile à évaporer et à décomposer au centre que sur les bords .A titre d'exemple, ce durcissage différentiel peut être obtenu chimiquement en traitant les alvéoles décapés de manière à provoquer un durcissement accéléré par action catalytique sur les bords des alvéoles . Dans ce cas, le matériau de remplissage l0 peut être porté par une résine époxy .Selon une variante, un matériau de remplissage froid thermodurcissable peut être appliqué sur une surface décapée chauffée .Les parties du matériau de remplissage voisines de la surface de l'alvéole durcissent plus complètement que les parties centrales .Selon une autre variante, les alvéoles peuvent être remplis en partie de matériau dur et le remplissage peut être achevé ensuite au moyen d'un matériau plus mou . La Fig.3 représente l'effet d'un faisceau laser modulé sur des matériaux de remplissage d'alvéoles qui ont été durcis 20 différent tellement, suivant l'un', quelconque des procédés indiqués ci-dessus . Là modulation du faisceau laser est la même que pour la Fig.2. Dans l'appareil représenté à la Fig.4, le dispositif d'exploration 20 et le cylindre préparé 22 devant être gravé sont montés sur un arbre commun 24 entraîné par un moteur 26 par l'intermédiaire d'une boîte de vitesse 28. La diapositive devant être explorée est montée sur le dispositif d'exploration 20 dans lequel se trouve un prisme 30 destiné à réfléchir la lumière provenant d'une source 32 à travers la diapositive . Le prisme 30 est monté au moyen d'un bras 34 sur une tête d'exploration 36 contenant un photomultiplicateur.Le photomultiplicateur voit la diapositive située sur le cylindre 20 à travers un système de lentilles38 en regard de la surface réfléchissante du prisme 30.Ainsi, la lumière provenant de la lampe 3 2, réfléchie par le prisme 30 à travers la diapositive,tombe sur le photomultiplicateur qui engendre des signaux électriques dont l'amplitude correspond à l'intensité de la lumière reçue et donc à la densité de l'élément balayé de la diapositive . La têtte d'exploration 20 est montée sur une vis-mère 40 40 qui est également entraînée par le moteur 26 par l'intermédiaire 25 30 69 17498 5 2009587 de la boîte de vitesses 28. Lorsque la vis 40 tourne, la tête d'exploration 36 et le prisme 30 se déplacent dans une direction parallèle à l'arbre 24 .Ce déplacement longitudinal de la tête d'exploration joint à la rotation de l'arbre 24 a pour effet que 5 le photomultiplicateur balaye la diapositive située sur le tambour d'analyse suivant une série de lignes adjacentes , à raison d'une par tour de l'arbre , jusqu'à ce que la totalité de la diapositive ait été balayée. Le dispositif de balayage de gravure comprend un laser 42 qui 10 dans le cas présent est un laser à onde continue, au gaz carbonique travaillant à 10,6 microns et une tête mobile 46 qui contient un modulateur.La tête mobile comprend des surfaces réfléchissantes destinées à réfléchir le faisceau laser modulé sur le cylindre préparé 22. 15 La tête 46 est également montée sur la vis-mère 40 et se dé place par conséquent dans une direction parallèle à l'arbre 24 lorsque l'arbre 40 tourne .On voit que le faisceau laser modulé trace sur la surface préparée 22 un réseau de balayage similaire à celui tracé sur la diapositive par le faisceau provenant de la 20 source de lumière 32.Les signaux provenant du photomultlplicateur contenu dans la tête d'exploration 36 sont appliqués à un calculateur de correction 50 dans lequel une correction de ton est effectuée d'une manière connue .La sortie du calculateur 50 commande le modulateur .Ainsi, chaque alvéole rempli, du cylindre pré-25 paré 22, est affecté par le faisceau laser dans une mesure, dépendant de la densité de l'élément correspondant de la diapositive montée sur le tambour du cylindre 20. On notera que le calculateur 50 peut être capable d'effectuer des corrections autres que celles da tQjïs .Par exemple, il peut 30 être nécessaire dans un dispositif de balayage en couleurs d'effectuer une correction de couleur pour laquelle des circuits sont déjà connus . La Fig.5 représente une forme de modulateur pouvant être utilisé dans la tête mobile 46. Le faisceau 52 provenant du laser est 35 dirigé sur un miroir mobile 54 d'un galvanomètre à haute fréquence moçté dans la tête de balayage 46 et alimenté par le signal de sortie provenant du calculateur 50 de- correction de ton . La lumière laser est réfléchie par le miroir 54 sur la partie marginale d'un miroir fixe 56 à bord vif de sorte qu'en général, une partie 40 de la lumière passe sur le côté du bord miroir fixe et le reste 69 17498 6 2009587 est réfléchi par ce dernier .La lumière qui passe à côté du miroir 56 est dirigée sur un miroir convexe 58 et ensuite sur un absorbeur 60, le miroir convexe servant à repartir la lumière qu'il réfléchit sur une zone étendue de l'absorbeur . La lumière 5 réfléchie par le miroir 56 tombe sur un miroir concave 62 qui dirige le faisceau sur un point situé à la surface du cylindre à graver . La courbure du miroir concave est choisie de façon à assurer que la position du spot sur le cylindre ne varie pas avec la déviation angulaire du miroir du galvanomètre .En choi-]_0 sissant convenablement les dimensions intérieures de la tête 46, le diamètre du faisceau peut être réduit par le miroir concave à ùnè dimension telle qtie les"lignes successives de balayage se touchent sans se recouvrir .La quantité de lumière laser qui est réfléchie par les miroirs 56 et 62 et dirigée vers la surface ^d'impression préparée dépend de la position instantanée du miroir du galvanomètre à haute fréquence et donc de l'amplitude du signal de modulation provenant du calculateur . Les miroirs doivent comporter un revêtement à couches multiples pour présenter un pouvoir réfléchissant et pour éviter des détériorations dues à 20 1'échauffement par l'énergie absorbée .Des revêtements convenables ont déjà été mis au point pour l'utilisation avec des lasers . Une variante de modulateurs utilise, un interféromètre dont le miroir mobile est moçité sur un élément magnétostrictif (par exemple un barreau de nicfcsl) soumis à un champ magnétique lon-25 gitudinal provenant d'une bobin® alimentée par le signal provenant du calculateur .Le faisceau laser est réfléchi par ce miroir dont le déplacement modifie la longueur du parcours d'un faisceau de 1'interferomètre, ce qui provoque une interférence additive ou soustractive à la sortie de 1'interferomètre .L'intensité de j)Q sortie est ainsi modulée .L'interferomètre peut être par exemple du type Michelson de Twyman-Green .De nouveau, les surfaces réfléchissantes doivent comporter des revêtements de pouvoir réfléchissant ~ doivent oomporfee-r doo rovêtomonto do-pe^y-eir f-14ciiigM3 Dans une variante du modulation à interferomètre, le miroir mobile de 11 interferomètre est moçité sur une plaque en matériau electrostrictif ( par exemple du plomb., un zirconate, un titana-te, ou du titanate de baryum). L'épaisseur d'un tel matériau varie 40 légèrement sous l'action d'un champ électrique produit par le 17498 7 2009587 signal provenant du calculateur et modifie ainsi la longueur du parcours d'un faisceau dans 1'interferomètre, comme dans l'exemple précédent . Il est clair que l'invention n'est pas limitée à l'emploi de la forme de dispositif de balayage représentée .Par exemple un dispositif de balayage à table oscillante de forme connue peut être utilisé à la place du dispositif de balayage à tambour représenté . 69 17498 8 2009587 REVENDICATIONS 1-Procédé de gravure d'un élément métallique pour former une surface d'impression par gravure, consistant à balayer la surface de l'élément métallique avec le faisceau d'un laser dont l'énergie 5 est moduléê suivant l'image que l'on désire graver sur la surface d'impression, caractérisé en ce que ladite surface comporte des alvéoles ayant la profondeur d'impression maximale requise et remplies d'un matériau solide se décomposant ou s'évaporant plus facilement sous l'action du faisceau laser que le matériau de 10 l'élément métallique, l'intensité et la vitesse de balayage du faisceau étant choisies de façon que le métal constituant l'élément d'impression n'ést pas affecté, alors que le matériau de î remplissage est décomposé ou évaporé sur une profondeur qui dépend de l'énergie du faisceau de balayage qu'il reçoit . 15 2-Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite surface est préparée en vue du balayage en formant par décapage dans la surface d'un certain nombre d'alvéoles évidés suivant un réseau d'impression par gravure, les alvéoles ayant la profondeur d'impression maximale requise ,puis en remplissant 20 les alvéoles d'un matériau mou qui se durcit avant que l'opération de balayage ait lieu . 3-Procédé selon l'une des revendications 1 ©ta 2 ,caractérisé en ce que le matériau de remplissage d'un alvéole est plus dur au voisinage des parois de l'alvéole qu'en son centre, de 25 sorte q$ie les alvéoles à encre restant après balayage par le faisceau laser varient en superficie aussi bien qu'en profondeur suivant l'énergie du faisceau de balayage . 4-Appareil pour mettre en oeuvre le procédé selon la revendication 1, comprenant une tête d'exploration d'image et une 30 tête de reproduction, un cylindre monté rotatif par rapport à ladite tête d'analyse afin de recevoir ladite image sur sa surface cylindrique e£ un élément d'impression cylindrique, des moyens d'entraînement pour obtenir un déplacement longitudinal relatif des têtes d'analyse et de reproduction respectivement ,par 35 rapport à la surface de support d'image cylindrique et à l'élément d'impression cylindrique, de sorte que la surface de support d'image et la surface de l'élément d'impression sont balayées par les têtes d'analyse et de reproduction par la combinaison de la rotation et du déplacement longitudinal relatif, la tête d'ana-40 lyse délivrant des signaux représentant le ton instantané de la 69 17498 9 2009587 zone élémentaire de l'image qui est balayée, un laser et des moyens contenus dans la tête de reproduction pour diriger la lumière prévenant du laser sur la surface de"l'élément d'impression cylindrique, un modulateur situé sur la trajectoire du faisceau 5 lumineux provenant du laser, et des moyens commandant le modulateur en fonction de la sortie de la tête d'analyse pour moduler le faisceau du laser suivant la densité de l'élément balayé de l'image, caractérisé en ce que l'élément d'impression cylindrique comporte une surface munie d'alvéoles remplis d'un matériau enlevé plus ^0 facilement par le faisceau du laser que le matériau dudit cylindre . 5-Appareil selon la revendication 4, caractérisé en ce que le modulateur comprend un miroir fixe, un galvanomètre à haute fréquence comportant un miroir mobile et des moyens permettant de diriger le faisceau du laser sur le miroir du galvanomètre à haute fréquence puis sur une partie marginale du miroir fixe,de sorte qu'une partie de la lumièrê passe à cSté du miroir fixe le reste de la lumière étant intercepté par ce dernier, le galvanomètre étant alimenté en fonction de la sortie de ladite tête d'analyse. 20 6-Appareil selon la revendication 4, caractérisé en ce que le modulateur comprend un interferomètre dont la surface réfléchissante mobile est montée sur un élément mobile en fonction de la sortie de ladite tête d'analyse . 7-Appareil selon la revendication 6, caractérisé en ce que 25 la surface réfléchissante mobile est montée sur un élément magnétostrictif soumis à un champ magnétique engendré par un courant qui varie avec la sortie de la tête d'analyse . 8-Appareil selon la revendication 6, caractérisé en ce que la surface réfléchissante mobile est montée sur une plaque en ma-30 tériau électrostrictif soumise à un champ électrique qui varie avec la sortie de ladite tête d'analyse .