Brevet FR2382339A1 — publié le 19780929

La présente invention concerne un procédé et un dispositif pour le séchage, notamment en continu, de supports d'impression, de contre-collage ou analogues. On sait déja, notamment par le brevet français NO l 567 335, déshydrater certaines matières en continu, au moyen d'un chauffage diélectrique, c'est-a-dire par application d'une énergie à haute fréquence. Dans un tel procédé connu, le chauffage électrique est uniquement.mis en oeuvre pour éliminer l'eau des produits soumis au chauffage diélectrique, notamment des produits alimentaires congelés et déshydratés. Par ailleurs, on sait que dans les machines de tl'industrie de l'impression, telles que machines d'impression offset, d'héliogravure, de flexogravure, etc... ou telles que les contre-colleuses, on applique sur des supports des encres colorées ou des colles comportant vernis et solvant Dans de telles machines, pour sécher en continu lesdits supports d'impression, on prévoit des dispositifs de séchage par air chaud susceptibles de faire évaporer les solvants et de sécher le vernis. De tels dispositifs de séchage comprennent des générateurs d'air chaud a grand débit et des gaines de guidage qui représentent une part importante du coût et de l'encombrement de ces machines. La présente invention a pour objet de remédier a cet inconvénient et d'indiquer un procédé de séchage de supports d'impression, de contre-collage ou analogues permettant d'éliminer -ces dispositifs de séchage coûteux et encombrants. A cet effet, selon l'invention, le procédé pour le séchage,notamment en continu, de supports d'impression de contre-collage ou analogues sur au moins une face desquels on a appliqué des encres colorées, des colles ou des produits analogues comportant vernis et solvant, est remarquable en ce que l'on soumet lesdits supports å un chauffage diélectrique par application d'énergie haute fréquence. En effet, la Demanderesse a remarqué que ces solvants, quelle que soit leur nature (alcoolique, cétone, ester, chlorée, benzénique, etc...) étaient particulièrement sensibles à l'action d'un chauffage diélectrique, selon des conditions semblables. L'expérience a montré que les meilleurs résultats de séchage avec de tels solvants, c'est-a-dire les temps de séchage les plus rapides, étaient obtenus avec une énergie de fréquence comprise entre 1,5 GH3 et 4GHz, et plus particulièrement avec une fréquence voisine de 2,4 GHz. Le temps de séchage est alors de quelques fractions de secondes à quelques secondes, de préférence voisin de l seconde. Par ailleurs, pour abaisser encore le temps de séchage des encres colorées et colles par application d'énergie a haute fréquence, la Demanderesse a trouvé qu'il était avantageux de soumettre les supports d'impression à l'action d'ultra-sons, en amont du chauffage diélectrique. Bien entendu, dans chaque application- de séchage particulière, il y a lieu de régler chaque paramètre (vitesse de défilement de support, nature-etquantité de l'encre ou de la colle à sécher, puissance de l'appareil de chauffage diélectrique, etc...) en fonction des autres.Toutefois, là encore, l'expérience a montré que dans la plupart des cas, avec des machines d'impression à grande vitesse (100 m/mn) et des encres ou colles normales de commerce, le séchage par chauffage électrique pouvait être obtenu à l'aide d'un ou plusieurs générateurs d'énergie haute fréquence (par exemple du type magnétron) devpuissance relativement limitée (de 0,5 kW à quelques kW), éventuellement précédés, par rapport au sens de défilement du ou des supports, d'un ou plusieurs générateurs d'ultrasons. Ainsi, selon l'invention, un appareil pour le séchage, notamment en continu, d'un support sur au moins une face duquel on a appliqué des encres colorées, des colles ou produits analogues comportant vernis et solvant, est caractérisé en ce qu'il comporte au moins un générateur d'énergie à haute fréquence, par exemple du type magnétron, appliquant ladite énergie sur ledit support. L'énergie à haute fréquence peut être appliquée par l'intermédiaire d'un cornet, d'un guide d'ondes focalisé, d'un résonateur, etc... alimentés par ledit générateur. De préférenc-e, dans le cas d'un cornet émetteur, du c5té du support opposé audit cornet émetteur, mais en regard de celui-ci, l'appareil comporte une plaque susceptible de réfléchir l'énergie à haute fréquence. La Demanderesse suppose que le mécanisme de séchage des encres et colles à vernis et solvant s'explique par le fait que l'énergie à haute fréquence produit une agitation moléculaire importante des produits à sécher et que cette agitation entraîne un frottement des molécules de pigments, colorants, etc... contenus dans lesdits produits, tel que la température desdits produits s'élève ce qui favorise l'évaporation des solvants. Cette explication, à la justesse de laquelle n'est pas liée la valeur de l'invention, est toutefois corroborée par le fait que le temps de séchage est raccourci lorsqu'on apporte aux produits à sécher de l'énergie ultra-sonore (qui entraîne déjà une agitation desdites molécules). Quoi qu'il en soit, l'expérience a montré que dans le cas d'encres colorées, les couleurs desdites encres (quelles soient dues à des pigments ou à des colorants basiques) n'étaient pas altérées par le séchage diélectrique et que la qualité des encres séchées par énergie à haute fréquence étaient au moins aussi bonne que celle des encres séchées par les dispositifs connus à air chaud. e Les figures du dessin annexé feront bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. La figure 1 est une vue latérale schématique d'un exemple d'installation de séchage selon l'invention. La figure 2 est un diagramme illustrant l'invention. L'appareil selon l'invention, montré par la figure 1, est destiné à sécher un support 1, défilant dans le sens de la flèche F, dans une machine d'impression ou une contre-colleuse, ot il reçoit des impressions de taches colorées et/ou un film de colle. A cet effet, l'appareil comporte d'une part, un générateur d'ultrasons 2 alimentant un émetteur 3, projetant un faisceau d'ultrasons 4 sur le support 1. En aval du générateur 2 et de l'émetteur 3, par rapport au sens de défilement F du support 1, l'appareil comporte un générateur 5 à haute fréquence, par exemple un magnétron, alimentant un cornet à haute fréquence 6, projetant de l'énergie micro-onde 7 sur ledit support 1. Une plaque réflectrice 8 est disposée du côté du support 1, opposée au cornet 6, en regard du faisceau 7. La fréquence du générateur 5 est par exemple voisine de 2,4 GHz. La vitesse de défilement du support l, la largeur du-faisceau 7 et le nombre des générateurs 5 sont choisis pour que chaque tache de couleur ou de colle soit exposée à l'énergie à haute fréquence pendant environ de quelques dixièmes de secondes jusqu'à une seconde. L'explication de la présente invention ressort de la figure 2, sur laquelle on a représenté, pour une même quantité d'eau et l'une encre à vernis et solvant, le temps de séchage t (disparition totale) en fonction de la fréquence f d'un appareil de chauffage diélectrique. La courbe correspondant à l'eau porte la référence A et celle correspondant à l'encre la référence B. Comme le montre la courbe A qui se rapporte par exemple à une quantité d'eau égale à 0,1 litre, la disparition totale de cette quantité par séchage diélectrique nécessite environ 7 secondes à une fréquence de 1GHz, 6,2 secondes à 2GHz et environ 6 secondes pour 3 GHz et au-del . Ainsi, le temps de disparition totale d'une quantité d'eau décroît avec l'augmentation de la fréquence pour arriver à un palier au-delà de 3 GHz. En revanche, la courbe B se rapportant à 0,1 litre d'une encre à solvant et vernis montre que la disparition totale de cette encre, d'une part nécessite un temps toujours inférieur à celui requis pour la disparition totale de la meme quantité d'eau, et d'autre part, passe par un minimum au voisinage de 2,4 GHz. Le palier B de la courbe B est inférieur d'environ 30 % au palier A1 de la courbe A. Ainsi, grâce à l'invention, il est possible d'équiper les machines à imprimer et les contre-colleuses d'appareil de séchage selon l'invention et, par suite, de supprimer les coûteux et encombrants dispositifs de séchage par air chaud. Quoique dans la présente description, on ait décrit un dispositif de chauffage par micro-onde comportant un générateur avec cornet émetteur, il va de soi que la présenté invention n'est pas limitée à ce mode de réalisation. En variante, le générateur d'énergie à haute fréquence pourrait alimenter un résonateur traversé par le support à sécher, un guide d'onde, etc... il pourrait- également comporter un dispositif de concentration d'énergie à haute fréquence, tel qu'un réflecteur unidirectionnel. R E V E N D I C A T I O N S l.- Procédé pour le séchage, notamment en continu, de supports sur au moins une face desquels on a appliqué des encres colorées, des colles ou produits analogues comportant vernis et solvant, caractérisé en ce que l'on soumet lesdits supports à un chauffage diélectrique par application d'énergie à haute fréquence. 2.- Procédé selon revendication 1, caractérisé en ce que la fréquence de l'énergie à haute fréquence est comprise entre 1,5 GHz et 4 GHz. 3.- Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que la fréquence de l'énergie à haute-fréquence est voisine de 2,4 GHz. 4.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le temps de séchage auquel sont soumis lesdits supports est compris entre quelques fractions de secondes et quelques secondes. 5.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on soumet lesdits supports d'impression à l'action d'ultrasons, avant de les soumettre au chauffage diélectrique. 6.- Appareil pour la mise en oeuvre du procédé spécifié sous l'une quelconque des revendications 1 à 5, et destiné au séchage, notamment en continu, d'un support sur au moins une face duquel on a appliqué des encres colorées, des colles ou produits analogues comportant vernis et solvant, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un générateur d'énergie à haute fréquence, appliquant ladite énergie sur ledit support. 7.- Appareil selon la revendication 6, comportant un cornetémetteur alimenté par ledit générateur et orienté vers le support, caractérisé en ce que du côté du support opposé audit cornet émetteur, mais en regard de celui-ci, l'appareil comporte une plaque susceptible de réfléchir l'énergie à haute fréquence. 8.- Appareil selon la revendication 6, caractérisé en ce que le générateur à energie à haute fréquence alimente un résonateur traverse par ledit support. 9.- Appareil selon la revendication 6, caractérisé en ce que le générateur à haute fréquence comporte un dispositif de concentration d'énergie à haute fréquence, tel qu'un réflecteur unidirectionnel. 10.- Machine de la technique de l'impression, telle que machine d'impression offset, d'heliogravure, de flexogravure, etc... ou telle que contre-colleuse, caractérisée en ce qu'elle comporte un appareil tel que spécifié sous l'une des revendications 6 ou 7.