Brevet FR2268642A1 — publié le 19751121

La présente invention concerne un procédé d'encrage de surfaces d1 impression. Les presses typographiques et les presses lithographi ques appliquent encre sur la surface dtimpression en amenant en contact le rouleau d'impression avec un rouleau encreur appelé quelquefois rouleau toucheur pour maintenir ainsi une alimentation d'encre sur la surface d'impression. La plupart des matrices d'im pression sont sensibles à l'épaisseur de l'encre qui leur est ap pliquée. Si le rouleau amenant l'encre sur la matrice porte un film d'encre qui n'est pas uniforme, les défauts d'uniformité sont reportés sur l'impression résultante. Les presses classiques uti lisant de tels dispositifs d'encrage souffrent d'un inconvénient à savoir que le rouleau encreur conserve une mémoire, ou "fantasme" de la dernièreimage imprimée.Ceci est dû au fait qu'à chaque cycycle d'lmpression, la matrice extrait environ la moitié du film d'encre dans les zones d'impression (caractères). La différence d'épaisseur du film d'encre entre les zones de l'image et les zo nes de fond immédiatement après cette extraction est réduite par un facteur deux lorsque le rouleau toucheur est ré-encré à partir du train d'alimentation d'encre. Néanmoins, dans certaines condi tions, on voit dans les impressions suivantes une impression "fan tome" détectable et inacceptable. En plus des "fantdmes" obtenus d'une impression à 11 au tre, des défauts d'uniformité existent sur des périodes d'impres sion plus longues lorsque l'encre est consommée plus massivement dans certaines zones que dans d'autres. Ceci peut tre corrigé par des réglages soignés de l'alimentation d'encre pour s'adapter à un défaut d'uniformité de consommation quelconque. Un temps de répon se long pour atteindre l'équilibre rend ces réglagles longs et en train du gaspillage. C'est un objet de la présente invention de prévoir un nouveau procédé d'encrage des surfaces d'impression. C'est un autre objet de la présente invention de prévoir un procédé qui est spécialement utile quand la surface d'impression se présente sous la forme d'un rouleau ou d'un tambour. C'est un autre objet de la présente invention de prévoir un procédé d'encrage dans lequel le problème susmentionné "dmpres- sion fantôme est réduit ou éliminé. C'est un autre objet de la présente invention de prévoir un procédé qui élimine le problème des temps de réponse longs pour le réglage de l'alimentation d'encre pour s'adapter à la non-uniformité de la consommation. La présente invention concerne un procédé perfectionné d'encrage d'une surface par l'emploi d'une lame racleuse pour uniformiser l'encre sur la surface à l'épaisseur désirée. Le procédé comprend (a) l'application d'un film d'encre sur la surface qui est partout plus épais que l'épaisseur désirée (b) l'application d'une lame racleuse ayant une arête pouvant diviser l'encre du film d'encre de telle manière qu'une partie de l'encre s'écoule au-dessus de la lame et que l'autre partie s'écoule en dessous de la lame lorsqu'un déplacement relatif est effectué entre la lame et la sur face, cette lame racleuse étant supportée et appliquée contre le film d'encre par un organe support de telle manière que l'angle formé par la partie de la surface si tuée en amont de la lame et la lame est supérieur à 900, et (c) la création d'un déplacement relatif entre la surface et la lame racleuse à une vitesse réglée pour tenir compte de la viscosité de I'encre, de la géométrie de la lame et de la force exercée vers le bas sur la lame pour ain si amener l'encre à être appliquée sur la surface à l'épaisseur requise. La surface encrée de cette manière est alors amenée en contact avec une matrice d'impression telle qu'une matrice lithographique flexible ou celle utilisée dans 1 impression dite flexographie, ou letterflex, pour assurer une alimentation uniforme d'encre à la matrice. Lorsqu'il est effectué d'une manière cyclique, le procédé assure un encrage qui est indépendant des variations de l'épaisseur d'encre créée pendant le cycle précédent. De façon caractéristique, la surface devant être encrée par le procédé selon la présente invention se présente sous la forme d'un rouleau ou d'un tambour de sorte que l'encrage et l'impression sont employés dans des conditions cycliques. Puisque l'épaisseur du film d'encre sera de l'ordre de 5 à 30 microns, il est improbable que deux surfaces rigides soient suffisamment plates pour assurer un contact dans toutes les zones.Donc, le rouleau toucheur ou la matrice d'impression devront astre flexibles de sorte que, lorsque le procédé sera utilisé pour encrer une matrice d'impression rigide, comme dans les techniques typographique ou lithographique classi quels, un rouleau encreur souple sera employé. La présente invention sera bien comprise à la lecture de la description suivante, faite en relation avec les dessins cijoints, dans lesquels La figure 1 est une vue schématique représentant un dispositif d'encrage d'une surface d'un rouleau encreur mettant en oeuvre le procédé selon la présente invention ; et La figure 2 représente une variante d'une lame racleuse d'un dispositif d'encrage d'une surface d'un rouleau encreur. La mise en-oeuvre du procédé selon la présente invention est représentée dans la figure 1. Si l'on se réfère à la figure 1, une bande réceptrice 10 est représentée comme se déplaçant verticalement, vers le bas, entre le rouleau imprimeur 12 et le rouleau d'appui 14. Le rouleau encreur 16 est monté en dessous et très près de la lame racleuse 18 qui est supportée par l'organe support 20. La pression dirigée vers le bas exercée sur la lame racleuse est réglée par des moyens de réglage 20a qui sont représentés dans la figure comme un tendeur. La lame racleuse est montée de sorte que l'angle formé par la partie de la surface devant Aetre encrée située en amont de la lame et la lame est supérieur à 900.Dans le mode de réalisation représenté dans la figure cet angle est déterminé en traçant une ligne imaginaire tangente au rouleau 16 au point où le tambour et la lame racleuse sont le plus près l'un de l'autre. Cette configuration est appelée par commodité montage suivant un angle inversé puisque le point de contact se fait sui- vant l'arête antérieure ou arête d'attaque de la lame, par opposition à l'arête postérieure dans le cas d'une lame racleuse agissant dans le sens du dégagement. Le montage suivant un angle inversé tel qu'il est utilisé ici assure que l'épaisseur du revêtement d'encre est indépendante de l'encre résiduelle provenant du cycle précédent tant que l'on ajoute plus d'encre qu'il n'en faut pendant chaque cycle. Une source d'alimentation d'encre 24 est appliquée sur le rouleau et sur la lame racleuse de sorte que lors qu'un déplacement relatif est effectué entre le rouleau et la lame en faisant tourner le rouleau dans le sens des aiguilles d t une montre, l'encre est divisée par l'arSte de la lame portant la référence 18a. L'arête de la lame 18a n'a besoin d'avoir aucune forme particulière, mais comme on le décrira ci-après, la géométrie de l'arê- te de la lame peut être déterminée pour aider à obtenir l'épaisseur d'encre désirée.Quand le rouleau 16 tourne, la pression de l'encre produite-par la résistance due à la viscosité aux forces de cisaillement maintient un espacement uniforme entre la lame racleuse et le rouleau et forme ainsi une couche uniforme d'encre sur le rouleau. L'épaisseur du film peut être augmentée ou diminuée en réglant la pression dirigée vers le bas avec le moyen de réglage 20a. Ainsi, quand on désire une couche d'encre plus mince, la pression dirigée vers le bas est augmentée, et, une pression inférieure est appliquée lorsqu'on désire une couche d'encre plus épaisse. D'autres facteurs, c'est-à-dire la vitesse du déplacement relatif entre la surface et la lame, la viscosité de l'encre et la géométrie de l'arête de la lame ont une action sur la force dirigée vers le bas appliquée sur la lame pour agir surl'épaisseur du film d'encre. Ainsi, pour une viscosité d'encre, une géométrie de la lame et une force dirigée vers le bas données, ltépaisseur du film d'encre est déterminée par la vitesse du déplacement relatif qui est contrôlée de façon appropriée en réglant la vitesse à laquelle tourne le tambour.En réglant et fixant les trois premières variables et en faisant tourner le rouleau à une vitesse prévue pour assurer la vitesse de déplacement relatif nécessaire pour obtenir l'épaisseur désirée d'encre,on on s'assure que l'épaisseur du revête ment d'encre est indépendante de 1 encre résiduelle provenant du cycle précédent et qu'il est appliqué sous la forme d'un film ayant l'épaisseur désirée. A titre de variante, la vitesse de déplacement relatif, la viscosité de l'encre et la géométrie de la lame peuvent être préréglées et la pression exercée vers le bas sur la lame peut être ajustée pour obtenir un film d'encre ayant l'épais- seur désirée. L'alimentation de la quantité requise d'encre qui sera, dans chaque cas, supérieure à celle qui est nécessaire pour former le film d'encre sur le rouleau, est effectuée instantanément en maintenant suffisamment d'encre 24 sur la lame racleuse 18 pour recouvrir son arête 18a et pour qu'elle s'écoule vers le bas sur la partie du rouleau 16 qui est située très près de la lame racleuse. L'encre est alimentée de façon appropriée en l'appliquant sur la surface de la lame racleuse et en lui permettant de s 'écouler vers le bas par dessus l'aroete. Si l'on se réfère de nouveau à la figure 1, le rouleau encreur 16 est représenté comme ayant reçu un revêtement uniforme d'encre 24a sur une moitié de sa circonférence jusqu'au point 16a en l'ayant fait tourner de 1800.En le faisant tourner de 1800 supplémentaires, on amènera la partie encrée en contact avec le rouleau imprimeur pour assurer une alimentation d'encre à celui-ci et on ramènera la partie amont du rouleau encreur très près de la lame racleuse. A ce point, le film d'encre aura une épaisseur non uniforme du fait de la consommation d'encre dans les zones correspondant aux zones portant l'image de la ma trice d'impression. Toutefois, lorsque le rouleau continue à tourner de sorte que le point 16a franchit la lame racleuse, il reçoit de nouveau une couche uniforme d'encre. Ainsi, tant que la source d'alimentation d'encre 24 est maintenue à un niveau suffisant, un nombre quelconque de cycles d'impression peut être effectué sans tomber dans les difficultés décrites précédemment inhérentes au dispositif d'encrage classique.L'angle formé par la lame racleuse et la partie de la surface située en amont de la lame peut avoir une valeur quelconque tant qu'il est supérieur à 900 et inférieur à 1800 lorsque la gravité est utilisée pour provoquer l'écoulement de encre par dessus l'arête de la lame racleuse. Quand l'encre est alimentée par gravité > une encre très visqueuse nécessitera une forte inclinaison à un angle approchant la position t'12 heures" tandis qu'une faible inclinaison à un angle approchant de la position "3 heures" sera utilisée pour une encre moins visqueuse. Dans un autre mode de réalisation, ltécoulement de l'en- cre est favorisé par des moyens autres que la force due à la gravité tel que par l'emploi intermittent d'une extrudeuse. Une cellule photoélectrique ou d'autres dispositifs de contrôle automatiques peuvent être utilisés pour maintenir la source d'alimentation d'encre au niveau approprié. La lame peut se trouver à un angle supérieur à 1800 lorsqu'une force autre que la gravité est utilisée pour provoquer l'écoulement de l'encre. L'arête d'attaque de la lame racleuse devra entre non vive ou arrondie plutôt que d'être vive lorsque des encres moins visqueuses sont utilisées puisque le but de l'applicateur à lame est d'appliquer un film entre la lame et le rouleau. Si une lame ayant une arête vive est utilisée avec des encres moins visqueuses, elle peut creuser le rouleau puisque la pression exercée vers le bas, contre la lame, tendra à être supérieure aux forces hydrostatiques de levée exercées par l'encre contre l'ar8te de la lame. Inversementi quand une encre ayant une viscosité supérieure est utilisée et que la vitesse de déplacement relative est élevée, même une lame ayant une arête vive "flottera" sur la surface de l'encre.La géométrie de l'arête de la lame jouera un rôle dans la détermination de l'épaisseur du film d'encre puisque la partie de la surface de la lame venant en contact avec l'encre au niveau de ltétranglement, c'est-à-dire dans la zone située entre la surface inférieure de la lame racleuse et le rouleau encreur dans laquelle l'encre exerce une pression, jouera un rôle dans la détermination de la force de cisaillement dirigée vers le haut, exercée contre la lame par I'encre, qui agira contre la force exercée vers le bas, sur la lame, d'une quantité nécessaire pour provoquer une ouverture entre la lame et le rouleau, suffisante pour obtenir un film d'encre ayant l'épaisseur désirée. La présente invention est encore illustrée par la figure 2 dans laquelle l'arête de la lame 18a a la forme d'un coin et elle est représentée comme s'appliquant sur l'encre au niveau de ltétranglement 26. Lorsque le rouleau encreur 16 tourne et franchit son point de contact avec le rouleau imprimeur 12, des parties en retrait 28 sont laissées dans le film d'encre correspondant à la configuration des caractères sur le rouleau imprimeur puisque l'encre adhère dans les zones des caractères (non représentées) sur le rouleau imprimeur. Lorsque le rouleau encreur tourne, les parties en retrait viennent en contact avec la réserve d'alimentation d'encre 24 et sont remplies pour obtenir un film uniforme d'encre lorsque le rouleau tourne pour déplacer les parties en retrait au-delà de la lame racleuse 18. Comme on l'a mentionné précédemment, les forces de cisaillement exercées sur la lame seront affectées par la viscosité de l'encre et la géométrie de la lame racleuse. L'arête de la lame ayant la forme d'un coin représentée dans la figure 2 con vient pour être utilisée avec des encres ayant une viscosité élevée et avec une rotation relativement rapide du tambour. Avec des encres moins visqueuses, on préfère utiliser une lame ayant une arête arrondie dont le rayon de courbure est égal à la moitié de l'épaisseur de la lame. On a trouvé qu un certain nombre de configurations et de matières peut hêtre utilisé pour mettre en oeuvre le procédé selon la présente invention. La lame racleuse est, à la base, un élément flexible supporté contre la partie de la surface du rouleau encreur située en amont de la lame pour former un étranglement en forme de coin ayant approximativement la dimension du film d'encre que lton désire former. La surface de la lame racleuse, sur le côté d'entrée de l'étranglement, est inclinée pour former un berceau avec la partie de la surface du rouleau encreur située en amont de la lame et ce berceau est rempli d'une encre visqueuse.L'encre s'écoule sur le rouleau encreur par des forces dues à la gravité et elle est transportée dans l'étranglement en forme de coin par le déplacement du rouleau encreur, où sa résistance au cisaillement due à la viscosité crée une pression amenant la lame racleuse à flotter ou "planer" au-dessus du film d'encre qu'elle produit. La présente invention est en outre illustrée par les exemples suivants EXEMPLE I Une lame en acier suédois de 0,04 mm d'épaisseur environ s'étendant sur 2-5 mm environ à partir d'un moyen de montage a une arAete cylindrique ayant un rayon de courbure de 0,02 mm environ. La lame est disposée pour venir en contact avec un rouleau encreur souple à 20 du sommet (position 12 heures) du rouleau. La lame est supportée à un angle de 1730 par rapport à la tangente à la partie de la surface du rouleau située en amont de la lame. Une force totale de 3.450 g environ est appliquée sur la longueur de la lame de 250 mm environ, pour obtenir une force dirigée vers le bas de 1,35 g environ par millimètre linéaire. L'encre est appliquée sur l'arête d'attaque de la lame en quantité suffisante pour maintenir l'étranglement compris entre la lame et le rouleau encreur alimenté de façon continue avec un film d'encre à une vitesse de fonctionnement de 230 mm par seconde environ. L'encre est fournie par la société dite Ron Ink Company de Rochester, Etat de New-York sous la désignation commerciale XL 91779 et elle a une viscosité à la température ambiante de 180.000 centipoises et un indice de valeur adhésive de 196 mesurée avec un appareil dit Inkometer Thwing Albert 101. Le rouleau encreur est amené en contact avec une matrice lithographique exempte d'eau alors que le rouleau imprimeur et les rouleaux tournent tous les deux à une vitesse de 230 mm par seconde environ. Lorsque le rouleau encreur tourne et franchit la réserve d'alimentation d'encre et la lame racleuse, un revêtement d'encre régulier est appliqué sur le rouleau de sorte que lorsque le rouleau imprimeur vient en contact avec le rouleau encreur, un encrage dense, uniforme, ne comportant pas de t'àntôme" est maintenu sur un nombre quelconque de cycles dtimpression. La viscosité et la valeur adhésive de la plupart des encres diminuent lorsque la température augmente et ceci est le cas pendant l'opération d'impression. Toutefois, la plage acceptable totale de réglages de la vitesse du rouleau, ou de la pression exercée vers le bas sur la lame est suffisante pour accepter les changements pratiques rencontrés en fonctionnement normal. EXEMPLE II Une lame en acier suédois de 0,20 mm d'épaisseur environ ayant une arête cylindrique dont le rayon de courbure est de 0,10 mm environ est montée par rapport au rouleau encreur comme dans l'exemple 1. L'encre qui est fournie par la société dite Ron Ink Company sous la désignation commerciale EX-85, s'avère avoir une viscosité de 178.000 centipoises à la température ambiante et un indice de valeur adhésive de 17,3. La rotation du rouleau encreur a une vitesse de 360 mm par seconde environ assure un revttement d'encre uniforme de 5 microns d'épaisseur. EXEMPLE III La lame racleuse décrite dans l'exemple il est montée comme on l'a décrit précédemment sauf qu'elle vient en contact avec le rouleau encreur à 30" du sommet. L'encre est fournie par la société dite Van Son Ink Company sous la désignation commerciale 10850 et s'avère avoir une viscosité de 61.400 centipoises à la température ambiante et un indice de valeur adhésive de 20,1. La rotation du rouleau encreur à la vitesse de 1.730 mm par seconde environ fournit un revêtement d'encre uniforme de 5 microns d'épais seur. EXEMPLE IV Le procédé décrit dans l'exemple III est répété sauf que la vitesse de rotation du rouleau encreur est augmentée et portée à 4.370 mm par seconde environ pour fournir une couche uniforme d'encre de 12 microns d'épaisseur sur le rouleau encreur. EXEMPLE V Le procédé de l'exemple I est répété sauf qu'un rouleau encreur rigide et une matrice flexographique sont employés. L'application d'une couche uniforme de 15 microns d'épaisseur d'encre sur le rouleau encreur avéc ensuite la mise en contact du rouleau encreur et de la matrice d'impression flexographique donne un encrage dense, uniforme, exempt de"rant^ome"de la matrice. L'appréciation de certaines des valeurs de mesures indiquées ci-dessus doit tenir compte du fait qu'elles proviennent de la conversion d'unités anglo-saxonnes en unités métriques. La présente invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation qui viennent d'entre décrits, elle est au contraire susceptible de variantes et de modifications qui apparaltrcnt à l'homme de l'art. REVENDICATIONS 1 - Procédé d'encrage d'une surface avec une épaisseur d'encre désirée, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes (a) appliquer une lame racleuse flexible ayant une arête pouvant diviser l'encre sur la partie de la surface si tuée en amont de la lame pour former un étranglement ayant approximativement la dimension du film d'encre qui doit être formé, cette lame racleuse étant supportée par un organe support de telle manière que l'angle formé par la partie de la surface située en amont de la lame et la lame est supérieur à 90" et inférieur à 1800 (b) appliquer de l'encre sur la lame racleuse et laisser, ou aider une parti-e de cette encre à s'écouler par dessus l'arête de la lame racleuse et sur la surface pour for mer une couche d'encre sur la surface qui est supérieure à l'épaisseur d'encre désirée ; et (c) assurer un déplacement relatif entre la surface et la lame racleuse à une vitesse réglée pour agir en relation avec la viscosité de l'encre, la géométrie de la lame et la force exercée vers le bas sur la lame pour amener l'en- cre à être acheminée dans l'étranglement par ce déplace ment relatif d'où il résulte que sa résistance aux forces de cisaillement due à la-viscosité crée une pression amenant la lame racleuse à flotter sur le film d'encre qu'elle produit pour amener l'encre à être appliquée sur la surface à l'épaisseur désirée. 2 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la surface se présente sous la forme d'un rouleau. 3 - Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que le rouleau est amené en contact avec une matrice dtimpression se présentant sous la forme d'un rouleau flexible. 4 - Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que la surface se présente sous la forme d'un rouleau flexible et en ce qu'elle est amenée en contact avec un rouleau rigide tenant lieu de matrice d'impression. 5 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'encre est appliquée sur la surface sur une épaisseur de 5 à 30 microns. 6 - Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que la vitesse relative entre le rouleau et la lame racleuse est préréglée et 1'épaisseur de l'encre est déterminée en réglant la force exercée vers le bas sur la lame racleuse. 7 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la lame racleuse a une arête arrondie. 8 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la lame racleuse a une arête cylindrique ayant un rayon de courbure égal à la moitié de l'épaisseur de la lame. 9 - Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que la matrice d'impression est une matrice lithographique flexible. 10 - Procédé selon la revendication 3 > caractérisé en ce que la matrice d'impression est du type utilisé dans le procédé d'impression dit flexographie ou letterflex. 11 - Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que la matrice d'impression est une matrice lithographique rigide. 12 - Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que la matrice d'impression est une matrice de presse typographique. 13 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la lame racleuse a une arête en forme de coin.