Brevet FR2460207A1 — publié le 19810123

_-1 _ La présente invention concerne un nouvel écran d'im- pression cylindrique sans joint et un procédé pour sa pré- paration. Plus particulièrement l'invention concerne un écran cylindrique sans joint ayant une structure nouvelle qui est constitué d'un substrat fait d'un réseau de fils métalliques dont tous les points de croisement sont fixée par une couche de revêtement et qui présente un taux d'ou- verture bien supérieur à celui des écrans cylindriques classiques. On connait un procédé d'impression selon lequel on effectue de façon synchrone l'entra nement et la rotation d'un écran cylindrique et d'une matière à imprimer. Ce pro- cédé d'impression présente des avantages par rapport au pro- cédé d'impression avec un écran plat en ce qui concerne l'appareillage et l'opération d'impression. Par exemple, la structure de l'appareillage d'impression est relativement simple et on effectue l'impression avec une alimentation en continu en matière à imprimer. Cependant, ce procédé d'im- pression avec un écran cylindrique présente des inconvénients par rapport au procédé d'impression utilisant un écran plat en ce qui concerne la qualité des produits imprimés. Dans le procédé d'impression avec un écran cylindrique, on doit effectuer l'opération d'impression alors que l'écran cylindrique est entratné et tourne. Par conséquent, il est nécessaire que la structure réticulée de l'écran cylindri- que ait une résistance mécanique et une rigidité supérieu- res à celles d'un écran plat. Donc, le taux d'ouverture (rapport de la surface ouverte à la surface totale exprimé en pourcentage) de l'écran cylindrique est obligatoirement bien inférieur à celui d'un écran plat. Lorsque le taux d'ouverture est faible, la qualité des produits d'impres- sion diminue pour les raisons suivantes: (1) Comme on doit maintenir à une faible valeur la viscosité d'une pâte ou d'une encre d'impression ou d'une pâte faite d'une résine dérivant du chlorure de vinyle, la clarté de la couleur formée par impression est faible et la quantité d'encre d'impression ou de pâte appliquée par uni- té de surface est faible. (2) La netteté du motif imprimé est faible et, dans certains cas, une ligne est imprimée en dents de scie. De plus, les contours sont flous et indécis. Il est donc très difficile de reproduire un motif fin et délicat. Donc, dans le domaine de l'impression avec écran ro- tatif, on recherche un cylindre d'impression ayant un taux d'ouverture élevé, De plus, dans l'impression avec une pàte de résine à base de chlorure de vinyle, il est souhaitable d'utiliser un cylindre d'épaisseur accrue avec un taux d'ouverture plus important. Cependant, les cylindres classiques présen- tent l'inconvénient que lorsqu'on accroit'l'épaisseur, le taux d'ouverture diminue de façon proportionnelle. On a couramment utilisé,comme écrans cylindriques dans l'impression avec un écran rotatif, des écrans cylin- driques que l'on forme en soumettant à un nickelage une surface gravée en relief d'un rouleau mère, ctest-à-dire la surface réticulée conductrice de l'électricité d'un rou- leau mère, puis en retirant du rouleau mère le cylindre ré- ticulé constitué par la couche de revêtement. Cependant, lorsqu'on forme des écrans cylindriques de ce type, comme la vitesse de croissance de la couche de revêtement à la surface du rouleau mère dans la direction plane est double de la vitesse de développement de la couche de revêtement dans la direction de l'épaisseur, la largeur des mailles est bien supérieure à leur épaisseur et le taux d'ouvertu- re est très faible comme indiqué ci-dessous. Mailles/cm 24: 10 à 20 % 32: 6 à 10 % 39: 3 à 7 % 47: 3à 5 % On connaît un autre écran cylindrique qui est un cy- lindre réticulé que l'on prépare en formant une couche mé- tallique par revêtement non électrolytique sur un tissu tu- bulaire fait par exemple de fibres de polyester et en for- mant une couche de revêtement électrolytique de métal sur cette première couche métallique. Cependant, ce procédé de préparation présente l'inconvénient qu'il est nécessaire d'effectuer un revêtement non électrolytique et un revête- ment électrolytique, ces opérations étant conteuses et ma- laisées. De plus, il est difficile avec les écrans cylin- driques de ce type de maintenir une précision mécanique ou dimensionnelle élevée. Bien que le taux d'ouverture des écrans cylindriques de ce type soit meilleur que celui des écrans cylindriques formés par revêtement de la surface d'un rouleau mère, il demeure insuffisant comme indiqué ci- dessous. Mailles/cm 29: environ 20 % 42: environ 15 % 56: environ 11 % On connait également des écrans cylindriques que l'on forme par enroulement sous forme d'un cylindre d'un réseau métallique à armure toile et soudage bout à bout ou union par fusion de la portion de recouvrement. Cependant, les écrans cylindriques de ce type présentent le défaut très important de ne pas permettre l'impression de motifs conti- nus par suite de la présence d'un joint. Or on a trouvé que lorsqu'on revêt d'un métal un ré- seau cylindrique sans joint fait de fils métalliques, cons- titué de lignes mères axiales et d'une ligne mère circonfé- rentielle disposée en spirale pour couper les lignes mères axiales, les lignes mères sont revêtues de la couche de mé- tal et les points de croisemnt sont fortement fixée et réu- nis, ce qui permet d'obtenir un écran cylindrique sans joint ayant une résistance mécanique et une rigidité élevées suf- fisantes pour résister à l'impression avec un écran rotatif et présentant une remarquable amélioration du taux d'ouver- ture, L'invention a donc pour objet un écran d'impression cylindrique sans joint présentant un taux d'ouverture consi- dérablement amélioré par rapport au taux d'ouverture des écrans cylindriques classiques tout en ayant une résistance -4- mécanique, une rigidité et une durabilité (longévité) suf- fisantes pour convenir à l'impression avec un écran rota- tif et capable de former des motifs imprimés clairs avec des contours nets et de reproduire des motifs fins et déli- cats de façon très claire et très nette. l'écran selon l'invention peut être constitué d'un substrat cylindrique fait d'un réseau de fils métalliques se croisant, en particulier un réseau de fils métalliques non tisséset d'une couche de revêtement fixant solidement les points de croisement du réseau. L'écran selon l'invention permet d'accroitre la quan- tité de pâte colorée, d'encre ou de pàte ou de poudre de ré- sine d'impression appliquée par unité de surface. Selon un de ses aspects fondamentaux, l'invention concerne un écran d'impression cylindrique sans joint com- posé d'un cylindre métalique réticulé, ce cylindre étant fait de plusieurs lignes mères axiales en fil métallique s'étendant d'un bord ouvert du cylindre à l'autre bord ou- vert pratiquement selon la direction axiale du cylindre avec des intervalles faibles entre les lignes mères axiales adjacentes, d'une ligne mère circonférentielle faite d'un fil métallique s'étendant en spirale d'un bord ouvert du cylindre à l'autre bord ouvert avec des intervalles faibles entre les spires adjacentes de la ligne mère circonféren-I. tielle qui croisent les lignes mères axiales et d'une cou- che de revêtement métallique recouvrant le pourtour de la- ligne mère circonférentielle et des lignes mères axiales pour les unir entre elles à leurs points de croisement. On prépare de façon avantageuse l'écran d'impression cylindrique de l'invention en disposant plusieurs lignes mères axiales, faites d'un fil métallique et s'étendant dans la direction axiale avec des intervalles faibles entre les lignes mères axiales adjacentes, sur un support ayant une surface cylindrique ne conduisant pas l'électricité, en enroulant un fil métallique en spirale sur les lignes mères axiales avec des intervalles faibles entre les spires adja- centes de façon à croiser les lignes mères axiales et en -5- formant ainsi une ligne mère circonférentielle, en soumet- tant le support dont la surface porte les lignes mères axiales et la ligne mère circonférentielle à un traitement de revêtement pour recouvrir les lignes mères d'une couche de revêtement métallique et en les fixant en leurs pointe de croisement puis en retirant du support l'écran cylindri- que formant un tout. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui suit faite en se référant aux dessins annexés sur lesquels: - la figure 1 est une vue en coupe d'un écran cylin- drique selon l'invention et d'un support cylindrique utili- sé pour la préparation de cet écran cylindrique; - la figure 2 est une vue en coupe de l'écran cylin- drique et du support de la figure 1, selon la ligne II-II de la fig. 1; les figures 3-A, 3-B, 3-C et 3-D sont des schémas illustrant les stades de mise en place des lignes mères axiales selon l'invention; - la figure 4-A est une vue en plan développé illus- trant un mode de réalisation préféré de l'écran cylindrique selon l'invention; - la figure 4-B est une vue en coupe de l'écran illus- tré par la figure 4-A; - la figure 5-A est une vue en plan développé illus- trant un autre mode de réalisation-préféré de l'écran cy- lindrique selon l'invention; et - la figure 5-B est une vue en coupe de l'écran illus- tré par la figure 5-A. Comme le montrent les figures 1 et 2 qui illustrent un écran cylindrique sans joint selon l'invention et un procédé pour sa préparation, plusieurs fils métalliques 2 sont disposés à la surface périphérique d'un support 1, ayant une forme cylindrique, de façon à ce qu'ils s'éten- dent pratiquement selon la direction axiale d'un bord ou- vert à l'autre du support cylindrique 1 avec des interval- les faibles entre les fils adjacents pour former les lignes mères axiales 2. Un fil métallique 3 est enroulé en spirale -6- sur les lignes mères axiales 2 de façon à s'étendre d'un bord ouvert à l'autre du support cylindrique 1 avec un in- tervalle faible entre les spires adjacentes, ce fil coupant les lignes mères axiales 2 pour former une ligne mère cir- conférentielle 3. Le diamètre du fil métallique constituant la ligne mère axiale 2 ou la ligne mère circonférentielle 3 ainsi que les intervalles entre les fils adjacents et les spires adjacentes dépendent de la largeur de maille que l'on dési- re donner à l'écran. La matière dont est constitué le fil métallique n'a pas de limitation particulière. Cependant, en ce qui concerne la résistance mécanique et la rigidité, on préfère un fil en acier inoxydable ou une corde à piano. Pour faciliter le traitement ultérieur de revêtement, on peut revOtir la surface du fil métallique d'une couche de revêtement métallique préalable. On préfère utiliser un fil métallique ayant un diamètre de 30 à 80 Nm, bien que le dia- mètre désiré varie dans une certaine mesure selon la taille des mailles que l'on désire donner à l'écran. On peut, pour disposer les fils métalliques selon les lignes mères axiales à la surface du support 1, opérer com- me illustré par les figures 3-A, 3-B, 3-0 et 3-D. Comme le montrent les figures 3-A et 3-B, on fait adhérer deux rubans adhésifs double-face 11, séparés d'une certaine distance sur la surface d'un support cylindrique ayant un diamètre extérieur pratiquement égal à la lon- gueur de la ligne mère axiale 2 et une longueur pratique- ment égale au diamètre extérieur du support 1 (diamètre in- térieur de l'écran final). Tandis que l'on fait tourner le support cylindrique 10 (avec un tour ou un autre appareil), on enroule sur lui en spirale un fil métallique 2 avec un certain pas (correspondant à l'intervalle entre deux lignes axiales adjacentes). Après achèvement de cette opération d'enroulement, on coupe le fil 2 enroulé en spirale suivant une ligne 13 située entre les rubans 11 et on sépare les rangées de fil 2 coupé du support 10, les extrémités des rangées de fil coupé étant fixées par les rubans 11 (voir figure 3-C). -7- On enroule les rangées de fil 2 ainsi préparées sur le pourtour de l'autre support 1 précité au moyen des rubans adhésifs double-face 11 et on les fixe en place. On obtient ainsi la disposition des lignes mères axiales 2 (voir la figure 3-D). On effectue l'enroulement de la ligne mère circonféren- tielle 3 comme précédemment décrit en regard des figures 3-A et 3-B au moyen d'un tour ou d'un appareil semblable. D'enroulement de la ligne mère circonférentielle 3 sur les lignes mères axiales 2 permet de maintenir ces lignes mères 2 fortement et étroitement collées à la surface du support 1. Par conséquent, on peut obtenir un écran cylindrique ayant une précision mécanique ou dimensionnelle très élevée. Selon l'invention, comme précédemment indiqué, on pré- fère utiliser un réseau métallique non tissé dans lequel les lignes mères axiales 2 sont disposées sous une forme cy- lindrique sans être tissées avec la ligne mère circonféren- tielle 3. Bien entendu, on peut aussi utiliser un réseau de fils métalliques constitué de lignes mères tissées. Selon l'invention, on soumet le support 1 portant à sa surface cylindrique les lignes mères axiales 2 et la ligne mère circonférentielle 3 à un traitement de revête- ment pour recouvrir les lignes mères d'une couche de revê- tement métallique 4a et fixer ces lignes mères en leurs points de croisement. On peut effectuer l'opération de revé- tement selon un procédé connu de revêtement non électrolyti- que ou électrolytique. Il est généralement avantageux d'uti- liser un procédé de revêtement électrolytique. La nature du métal constituant le revêtement n'a pas d'importance parti- culière, mais on préfère un revêtement de nickel pour des raisons relatives à la résistance à la rouille, la résistan- ce mécanique et la rigidité. On préfère généralement que l'épaisseur de la couche de revêtement soit comprise entre et 100-m. Comme on soumet les lignes mères disposées sur la sur- face du support cylindrique au traitement de revêtement, au moins la portion superficielle du support cylindrique 1 doit être faite d'une matière non conductrice de l'électricité et -8- on préfère que cette matière résiste aux acides et aux al- calis de façon qu'elle puisse résister suffisamment au traitement de revêtement ou au traitement préliminaire. On préfère donc utiliser un support constitué d'une résine, d'un caoutchouc rigide, d'une matière vitreuse ou d'une cé- ramique. On détermine de façon appropriée le diamètre exté- rieur du support cylindrique à partir du diamètre du fil métallique, de l'épaisseur de la couche de revêtement et de l'épaisseur de l'écran cylindrique final de façon que le périmètre de l'écran final ait une longueur prédéterminée. On forme facilement selon les modes opératoires pré- cédemment décrits un écran cylindrique constitué de lignes mères axiales et d'une ligne mère circonférentielle recou- vertes d'une couche de revêtement métallique et fixées les unes aux autres, en un seul ensemble, en leurs points de croisement par cette couche de revêtement métallique. On retire l'écran cylindrique ainsi formé du support cylindri- que 1 pour obtenir l'écran cylindrique désiré. On peut effectuer le traitement de revêtement en un seul stade ou en deux stades ou plus. Lorsqu'on effectue un revêtement en un seul stade, on peut déjà obtenir un écran cylindrique convenant à l'impression avec un écran rotatif. Lorsqu'on désire accroître encore la résistance mécanique, la rigidité et la durabilité, on soumet l'écran cylindrique portant le revêtement primaire retiré du support cylindrique 1 à un second traitement de revêtement pour recouvrir le mé- tal déjà appliqué. Les figures 4-A et 4-B illustrent le mode de réalisa- tion préféré de l'invention. Selon ce mode de réalisation, les lignes mères axiales et circonférentielle 2 et 3 sont recouvertes d'une couche de revêtement métallique primaire 4a et d'une couche de revêtement métallique secondaire 4b, si bien que les propriétés, telles que la durabilité et la résistance à la corrosion, sont encore accrues. Lorsqu'on applique seulement la couche de revêtement métallique pri- maire 4a, l'effet de recouvrement est souvent insuffisant ou incomplet dans les portions des lignes mères axiales 2 qui sont en contact avec le support cylindrique 1. Dans le -9- mode de réalisation préféré, le recouvrement complet de ces portions est assuré. Comme le montrent les illustrations précédentes, dans l'écran cylindrique de l'invention, les lignes mères axia- les 2 sont généralement placées sur la face interne de l'écran cylindrique, tandis que la ligne mère circonféren- tielle 3 est disposée sur la face externe de l'écran cylin- drique. Cependant, on peut choisir une structure selon la- quelle une ligne mère circonférentielle 3a intérieure et une ligne mère circonférentielle extérieure 3b sont dispo- sées sur les deux c5tés des lignes mères axiales 2 comme illustré par les figures 5-A et 5-B et ces lignes 3a et 3b peuvent ttre alternées comme le montre nettement la figure 5-B. Dans ce mode de réalisation, on peut accro tre l'é- paisseur de l'écran cylindrique sans diminuer le taux d'ou- verture de l'écran cylindrique final. En d'autres termes, si on utilise un écran cylindrique selon ce mode de réali- sation, on peut effectuer une impression avec une quantité considérablement accrue d'une pâte colorée, d'une encre ou d'une pâte d'impression sans diminution de la netteté des contours ou d'altération de la capacité de reproduc- tion d'un motif fin et délicat. Selon un autre mode de réalisation de l'invention, les lignes mères axiales 2 sont disposées de façon à *tre inclinées sur la direction de l'axe du cylindre d'un cer- tain angle, en particulier compris entre O et 300, pour former des ouvertures en losanges. Ce mode de réalisation permet d'éviter de façon efficace le phénomène de moiré que l'on observe souvent lorsqu'on effectue une impression avec un écran ayant des ouvertures réticulaires. Selon l'invention, le recouvrement total d'un sub- strat constitué de lignes mères axiales et circonférentiel- le se coupant mutuellement, avec une couche de revêtement métallique comme précédemment décrit, permet d'accrottre remarquablement le taux d'ouverture tout en améliorant, par rapport aux écrans cylindriques classiques, les pro- priétés que nécessite l'opération d'impression avec un -10- écran rotatif, telles que la résistance mécanique, la rigi- dité et la durabilité. L'écran cylindrique de l'invention peut comporter 16 à 79 mailles au centimètre, avoir un taux d'ouverture de 60 à 7 % et une épaisseur de 90 à 250 pm. la relation entre le nombre de mailles au centimètre et le taux d'ouverture de l'écran cylindrique de l'invention est la suivante: Mailles/cm 16: 50 - 60 % 24: 40- 53 % 31: 35 - 45% 39: 27 - 35% : 18 - 25% 79: 7- 10% Comme le montrent les valeurs ci-dessus, le taux d'ou- verture de l'écran cylindrique de l'invention est étonnam- ment supérieur à celui des écrans cylindriques classiques. L'emploi de fils métalliques comme lignes mères et la formation d'une couche de revêtement sur ces fils permettent d'obtenir divers avantages en plus de l'amélioration préci- tée du taux d'ouverture. Par exemple, comme les fils métal- liques sont, parmi les articles façonnés en métal, ceux qui ont les dimensions les plus petites et les plus uniformes, la surface est très lisse et ne présente pas de rayures ou d'autres défauts et lorsqu'on dispose de tels fils métalli- ques selon les directions circonférentielle et axiale d'un cylindre devant avoir une résistance mécanique élevée et qu'on applique une couche de revêtement métallique sur les périphéries et les points de croisement, on peut obtenir un écran cylindrique caractérisé par une précision dimensionnel- le très élevée, des mailles et des ouvertures uniformes et un bon poli superficiel des mailles. De plus, lorsqu'on applique une pellicule d'une compo- sition de résine photodurcissable connue à la surface de l'écran cylindrique de l'invention et qu'on l'expose à des rayons actiniques, comme une image, correspondant à un motif -1 1- à imprimer, puis qu'on élimine la portion non durcie de la pellicule, on obtient facilement une plaque d'impression. Donc, l'emploi d'une telle plaque d'impression permet d'ob- tenir facilement des tissus ou des feuilles imprimées avec des motifs d'excellente qualités ou de former facilement des articles moulés imprimés à partir d'une résine en pute, en granules ou en poudre. -12- REVENDICATIONS 1.- Ecran d'impression cylindrique sans Joint composé d'un cylindre métallique à mailles, caractérisé par le fait que ce cylindre est constitué de plusieurs lignes mères axiales faites d'un fil métallique et s'étendant d'un bord ouvert à l'autre du cylindre, pratiquement dans la direction axiale, avec des intervalles faibles entre les lignes mères axiales adjacentes, d'une ligne mère circonférentielle faite d'un fil métallique et s'étendant en spirale d'un bord ou- vert à l'autre du cylindre, avec des intervalles faibles entre les spires adjacentes de la ligne mère circonféren- tielle pour croiser les lignes mères axiales et d'une couche de revêtement métallique recouvrant les pourtours des li- gnes mères circonférentielle et axiales et les unissant entre elles en leurs points de croisement. 2.- Ecran d'impression selon la revendication 1, dans lequel les lignes mères circonférentielle et axiales sont disposées dans le cylindre sans être tissées entre elles. 3.- Ecran d'impression selon la revendication 2, dans lequel les lignes mères axiales sont disposées sur la face interne du cylindre et la ligne mère circonférentielle est disposée sur la face externe du cylindre. 4.- Ecran d'impression selon la revendication 2, dans lequel la ligne mère circonférentielle comporte une ligne mère circonférentielle interne et une ligne mère circon- férentielle externe qui sont disposées respectivement de chaque côté des lignes mères axiales. 5.- Ecran d'impression selon la revendication 1, dans lequel chacun des fils métalliques constituant les lignes mères circonférentielle et axiales a un diamère de 30 à 80 vm et la couche de revêtement métallique a une épaisseur de 30 à 100 nm. 6.- Ecran d'impression cylindrique sans Joint selon la revendication 1, dans lequel l'écran comporte 16 à 79 mailles au centimètre et le taux d'ouverture de l'écran est compris entre 60 et 7 %. -13- 7. Ecran d'impression cylindrique sans joint selon la revendication 1, dans lequel le fil métallique est un fil d'acier inoxydable ou une corde à piano et la couche de revêtement métallique est une couche de revêtement de nickeL 8.- Ecran d'impression cylindrique sans joint selon la revendication 1, dans lequel les lignes mères axiales sont inclinées sur la direction de l'axe du cylindre selon un angle compris entre O et 30 . 9.- Procédé pour préparer des écrans d'impression cy- lindriques sans joint, caractérisé par le fait qu'on dis- pose plusieurs lignes mères axiales, composées d'un fil métallique et s'étendant dans la direction axiale à de faibles intervalles mutuels, sur un support ayant une sur- face cylindrique ne conduisant pas l'électricité, on enrou- le un fil métallique en spirale sur les lignes mères axiales avec un intervalle faible entre les spires adjacentes pour croiser ces lignes mères axiales et former ainsi une ligne mère circonférentielle, on soumet le support portant les lignes mères axiales et circonférentielle disposées à son pourtour à un traitement de revêtement pour recouvrir ces lignes mères d'une couche de revêtement métallique et on les fixe en leurs points de croisement et on retire du support ltécran cylindrique - formant un tout. 10.- Procédé selon la revendication 9, dans lequel on soumet l'écran cylindrique retiré du support à un second traitement de revêtement métallique.