Brevet FR2459134A1 — publié le 19810109

-1 - Ia présente invention concerne un cylindre pour l'impres- sion au cadre tournant et un procédé pour fabriquer un tel cylindre. De façon plus particulière, l'invention concerne un cylindre pour impression au cadre tournant, dont le rapport d'ouverture est beaucoup plus élevé que celui des cylindres classiques et qui peut, de ce fait, reproduire des dessins de grande finesse et de grande netteté, et un procédé pour fabriquer ce cylindre. Comme cylindre pour impression au cadre tournant (appelé simplement ci-après "cylindre"), on a jusqu'ici utilisé lar- gement un cylindre formé en réalisant un dépôt électrolytique de nickel sur la surface gravée d'un rouleau mère, c'est-à- dire sur une surface maillée électriquement conductrice, et en retirant du rouleau mère un cylindre maillé formé par la couche déposée. Toutefois, le cylindre obtenu en utilisant cette technique de dépôt électrolytique a un rapport d'ouver- ture beaucoup plus faible que le cadre plan; en conséquence, un dessin formé par impression au cadre tournant à l'aide d'un tel cylindre manque de netteté par comparaison avec un dessin formé par impression au cadre plan, et ce procédé d'impression présente l'inconvénient qu'on peut difficilement reproduire dans de bonnes conditions des dessins fins et délicats. Dans le procédé ci-dessus mentionné pour former le cy- lindre classique, la couche de dépôt métallique croît unifor- mément dans toutes les directions à partir de la surface électriquement conductrice du rouleau mère. En conséquence, lorsqu'on dépose une couche ayant une épaisseur déterminée en fonction de la résistance et de la rigidité requises, cette couche croit également dans la direction circonférentielle du cylindre sur une longueur égale à deux fois cette épais- seur prédéterminée, et il en résulte un rapport d'ouverture considérablement réduit. On a trouvé que, lorsque le premier stade consistant à former par dépôt électrolytique sur la surface d'un rouleau mère un substrat maillé se tenant par lui-même est combiné avec un deuxième stade consistant à former une couche ayant une épaisseur uniforme autour du substrat maillé en soumet'i-nt -2- à une opération de galvanoplastie le substrat maillé retiré du rouleau mère, on peut obtenir un cylindre ayant un rap- port d'ouverture remarquablement élevé tout en présentant la résistance et la rigidité suffisantes pour résister à l'opération d'impression au cadre tournant. La présente invention vise donc à procurer un cylindre pour impression au cadre tournant ayant un rapport d'ouver- ture remarquablement accru tout en ayant la résistance et la rigidité suffisantes requises par cette impression, ainsi qu'un procédé pour fabriquer un tel cylindre. Un autre but de la présente invention est de procurer un cylindre pouvant former des dessins d'impression extrême- ment nets, avec une bonne reproductibilité des dessins déli- cats et fins, ainsi qu'un procédé pour fabriquer un tel cylindre. Selon un aspect fondamental de la présente invention, un cylindre pour impression au cadre tournant comporte un corps cylindrique métallique maillé sans joint formé par dépôt électrolytique, chacune des mailles du cylindre sans joint comportant un substrat maillé obtenu par un premier dépôt métallique, ayant une section semi-cylindrique dans laquelle la face interne est plane et la face externe est courbe, et une couche d'un deuxième dépôt métallique appli- quée avec une épaisseur uniforme sur la périphérie de ce substrat maillé. - Selon un autre aspect fondamental de la présente inven- tion, un procédé pour préparer des cylindres sans joint pour impression au cadre tournant ayant un rapport d'ouverture élevé consiste à effectuer un dépôt électrique sur un rou- leau mère ayant une surface maillée électriquement conduc- trice dans un bain de galvanoplastie, et à retirer du rouleau mère une couche mai3J e déposée formée sur la surface du rou- leau mère sous une forme cylindrique, ce procédé se carac- térisant par un premier stade consistant à former par dépôt électrique sur la surface du rouleau mère un substrat maillé ayant une épaisseur inférieure à l'épaisseur du cylindre final, pais suffisante pour enlever le substrat maillé du rouleau mère, et par un deuxième stade consistant à soumettre -3- à un dépôt électrolytique le substrat maillé retiré du rou- leau mère pour former une couche de métallisation secondaire d'épaisseur uniforme sur la périphérie du substrat maillé. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la des- cription détaillée, donnée ci-après à titre d'exemple seule- ment, d'une réalisation préférée, en liaison avec le dessin joint sur lequel: - la figure 1 est une vue en coupe illustrant la forma- tion d'une couche de dépôt sur la surface d'un rouleau mère; - la figure 2 est une vue développée à grande échelle d'un cylindre maillé, et - la figure 3 est une vue en coupe illustrant un cylin- dre maillé selon la présente invention. On se reporte maintenant à la figure 1 illustrant la formation d'une couche de dépôt sur la surface d'un rouleau mère; ce rouleau mère 1 comporte une portion de surface métallique maillée 2 correspondant au modèle de mailles du cylindre final et une portion électriquement non conductrice 3 correspondant aux ouvertures du cylindre final. ia portion de surface métallique 2 du rouleau mère 1 est constituée par une matière métallique dure, telle que du chrome, afin de faciliter l'enlèvement du cylindre à former par dépôt. La portion électriquement non conductrice 3 est formée en incorporant une matière électriquement isolante, par exemple une résine synthétique telle qu'une résine épo- xyde ou un caoutchouc synthétique, entre les dents 4 formées sur la surface du rouleau m'tallique. Ce rouleau mère 1 est plongé dans un bain de galvano- plastie et un dépôt électrolytique est formé selon des moyens connus en utilisant le rouleau mère 1 comme cathode. Un ion métal dans le bain de galvanoplastie, par exemple un ion nickel, est précipité sous forme de métal sur la portion de surface conductrice 2 du rouleau mère 1 et il se forme une couche de métallisation 5. A ce stade, la couche déposée 5 croit également dans toutes les directions sur la surface conductrice 2 du rouleau mère 1. De façon plus spécifique et en se reportant à la figure 1, une couche ayant une certaine épaisseur croit sur la face maillée électriquement conductrice 2 -4- du rouleau 1 et simultanément une couche déposée ayant un rayon égal à cette épaisseur croit à partir de chaque bord de la surface électriquement conductrice. Il en résulte qu'il se forme sur la surface du rouleau 1 des couches 5, ayant chacune une section semi-cylindrique dans laquelle la dimen- sion dans la direction plane est beaucoupe plus grande que la dimension dans la direction de l'épaisseur; on obtient ainsi un cylindre dans lequel le rapport surfacique des ou- vertures 6 aux couches déposées 5, appelé dans ce texte: "rapport d'ouverture", est extrêmement faible. On va maintenant décrire en détail cette relation. Sur lafigure 1 et la figure 2 qui représentent une vue développée à grande échelle, on a utilisé les symboles sui- vante avec la signification suivante. a: la largeur standard de la surface maillée conduc- trice du rouleau mère, habituellement 50 microns b: l'épaisseur du cylindre maillé, qui est nécessaire pour assurer à ce cylindre une résistance et une rigidité suffisantes c: la largeur de l'ouverture 6 p: le pas des mailles ou ouvertures sur le cylindre maillé. Lorsqu'on effectue un dépôt sur la surface du rouleau mère, la largeur de la portion maillée dans la direction plane est deux fois l'épaisseur b,et la largeur c de l'ou- verture est représentée par la formule suivante: c = p - a - 2b (1) Ainsi, le rapport d'ouverture est considérablement ré- duit et cette réduction du rapport d'ouverture est inévita- ble dans la technique classique. L'une des caractéristiques importantes de la présente invention est basée sur le fait que, lorsqu'on forme d'abord un substrat maillé métallique se tenant par lui-même par un premier dépôt électrolytique sur le rouleau mère ci-dessus mentionné et si on enlève le substrat maillé métallique ré- sultant de ce rouleau mère sous forme cylindrique et qu'on le soumet alors à un deuxième dépôt électrolytique, on peut obtenir un cylindre maillé ayant un rapport d'ouverture -5- beaucoup plus élevé que le cylindre formé selon le procédé classique, dans lequel tout le traitement de dépôt électro- lytique est effectué sur le rouleau mère, si la comparaison est faite par rapport à la même épaisseur de cylindre. De façon plus spécifique, dans le procédé classique comportant un dépôt en une seule fois sur le rouleau mère, l'augmentation de la dimension des mailles dans la direction plane est environ deux fois l'augmentation de la dimension des mailles dans la direction de l'épaisseur. En revanche, dans le cas d'un traitement par galvanoplastie en deux sta- des selon la présente invention, du fait qu'un deuxième dé- p8t métallique se forme sur toute la périphérie du substrat maillé correspondant au premier dépôt métallique, l'accz'ois- sement de la dimension des mailles dans la direction de l'épaisseur est toujours égale à l'augmentation de la dimen- sion des mailles dans la direction plane. En conséquence, il est possible d'obtenir un cylindre maillé ayant un rap- port d'ouverture beaucoup plus élevé que dans la technique classique. On se reporte maintenant à la figure 3 qui montre la section du cylindre pour impression au cadre tournant selon la présente invention; chacune des mailles de ce cylindre comporte un substrat maillé 51 correspondant à un premier dépôt métallique formé sur le rouleau mère, qui a été décrit précédemment (figure 1), et une couche 52 obtenue par un deuxième dépôt métallique d'épaisseur uniforme formé sur la périphérie du substrat 51 par le deuxième traitement de gal- vanoplastie. Du fait que le substrat maillé 51 correspondant au pre- mier dépôt est formé par le traitement de galvanoplastie précité sur le rouleau mère, le substrat maillé 51 a une section semi-cylindrique; en supposant que la largeur de la surface des mailles du rouleau mère soit'a et que l'épaisseur du cylindre formé par le premier traitement galvanoplastique soit d, la largeur du substrat 51 dans la direction plane correspond à (a + 2d). Dtautre part, la couche 52 correspon- dant au deuxième dépôt galvanoplastique a une épaisseur e sur toutes ses parties. En conséquence, la largeur de l'ou- -6- verture du cylindre maillé obtenu selon la présente invention est représentée par la formule suivante: c = p - a - 2d - 2e (2) Du fait que l'épaisseur b du cylindre final est repré- sentée par la formule suivante: b = d + 2e (3) on peut voir que, selon la présente invention, la largeur de l'ouverture peut être augmentée de 2e (e est l'épaisseur de la couche du deuxième dépôt galvanoplastique 52), par compa- raison avec la largeur de l'ouverture dans le cylindre clas- sique. On préfère que l'épaisseur d du substrat maillé 51 soit aussi petite que possible pourvu qu'on puisse retirer le cy- lindre du rouleau mère et que le substrat 51 puisse se tenir par lui-même. De ce point de vue, on préfère que l'épaisseur d soit comprise entre 20 et 50 microns, notamment entre 30 et 40 microns. L'épaisseur finale b du cylindre est détermi- née de façon à obtenir une résistance et une rigidité suffi- santes en vue de l'impression au cadre tournant. On préfère habituellement que l'épaisseur b soit comprise entre 60 et microns, et notamment entre 70 et 90 microns. Dans la présente invention, le substrat maillé 51 et la couche 52 correspondant au deuxième dépôt peuvent être cons- titués par le même métal ou par des métaux différents. De façon générale, on préfère que le substrat 51 et la couche 52 soient tous deux constitués par un métal ayant une résis- tance mécanique excellente, par exemple du nickel. La composition du bain de galvanoplastie et les condi- tions de ce dépôt électrolytique adoptées ici sont bien con- nues dans la technique. En conséquence, on ne les décrira pas en détail ici. Dans la présente invention, il est important que le traitement de galvanoplastie soit effectué en deux stades, comme on l'a indiqué ci-dessus. Du fait de cette caractéris- tique, on augmente considérablement le rapport d'ouverture dans le cylindre final pour impression au cadre tournant. On va maintenant décrire les effets de l'augmentation du rapport d'ouverture selon la présente invention, en se -7- reportant à l'exemple suivant, qui n'est donné ici qu'à ti- tre non limitatif. Exemple Dans le cas d'un cylindre pour cadre tournant à maille de 0,15 mm, le pas p des ouvertures est 0,254 mm et, si l'é- paisseur b du cylindre est réglée à 80 microns, la largeur o de l'ouverture dans le cylindre classique est 0,044 mm, comme le montre le calcul suivant: c = p - a - 2b = 0,254 - 0,05 - (2 x 0,08) = 0,044 Dans le cas du cylindre selon la présente invention, en supposant que l'épaisseur du premier dép8t d soit 30 microns et que l'épaisseur du deuxième dépôt e soit 25 microns, l'é- paisseur b est 80 microns (b = b + 2e = 30 + (2 x 25) = 80) et la largeur c de l'ouverture sera 0,094 mm (c = p - a - 2d - 2e = 0,254 - 0,05 - (2 X 0,03) -(2x0,025)). Quand on calcule la surface de chaque maille hexagonale dans la disposition de pas précitée, on peut voir que cette sur- face est environ 0,05587 mm2 et dans l'écran classique, la surface de l'ouverture est environ 0,001677 mm2 et dans l'é- cran de la prdsente invention, cette ouverture est 0,007652mn?. En conséquence, le rapport d'ouverture dans l'écran classi- que est 3 %, calculé comme ci-dessous: 0,001677 x 100 = 3 0,05587 D'autre part, le rapport d'ouverture dans l'écran selon la présente invention est 13,7 % calculé comme suit: 0,007652 = 13,7 0,05587 On constate ainsi que la présente invention permet d'aug- menter remarquablement le rapport d'ouverture. REVENDICATIONS 1.- Cylindre pour impression au cadre tournant, carac- térisé parle fait qu'il comporte un corps cylindrique métal- lique maillé sans joint formé par dépôt électrolytique, cha- cune des maille du cylindre sans joint comportant un substrat maillé obtenu par un premier dépôt métallique ayant une sec- tion semicylindrique dans laquelle la face interne est plane et la face externe est courbe et une couche d'un deuxième dépôt métallique appliqué avec une épaisseur uniforme sur la périphérie du substrat maillé. 2.- Cylindre selon la revendication 1, dans lequel le substrat maillé correspondant au premier dépôt métallique a une épaisseur de 20 à 50 microns et chaque maille du cylindre a une épaisseur totale de 60 à 150 microns. 3.- Cylindre selon la revendication 1, dans lequel le substrat maillé correspondant au premier dépôt métallique et la couche correspondant au deuxième dépôt métallique sont constitués de nickel. 4.- Procédé pour préparer des cylindres sans joint pour impression au cadre tournant ayant un rapport d'ouverture élevé, dans lequel on effectue, dans un bain de galvanoplas- tie, un dépôt électrolytique sur un rouleau mère ayant une surface maillée électriquement conductrice, et on retire de ce rouleau mère'une couche de métallisation maillée formée sur la surface du rouleau mère en une forme cylindrique, caractérisé par le fait que, dans un premier stade, on forme un premier dépôt sur la surface du rouleau mère sous forme d'un substrat maillé ayant une épaisseur plus faible que l'épaisseur du cylindre final, mais suffisante pour retirer le substrat maillé du rouleau mère, et que, dans un deuxième stade, on soumet le substrat maillé retiré du rouleau mère à un dépôt électrolytique pour former une couche de métal- lisation secondaire d'épaisseur uniforme sur la périphérie du substrat maillé.