Brevet FR2471283A1 — publié le 19810619

Plaque d'impression à gravure et procédé d'impression à l'aide d'une telle plaque. L'invention a pour objet une plaque d'impres- sion à gravure et un procédé d'impression correspondant. L'invention se rapporte plus particulièrement à une plaque d'impression permettant une impression en film épais sur une surface de matière dure et à un procédé d'impression au moyen d'une telle plaque d'impression. Les procédés d'impression utilisés jusqu'à maintenant pour l'impression en film épais comprennent l'impression par écran et l'impression par transfert avec une feuille de caoutchouc. Cepen- dant, avec ces procédés, l'épaisseur de film du tracé correspondant à l'image ou dessin, la précision du modèle et la précision des dimensions n'ont pas encore atteint un niveau satisfaisant. Dans l'impression par écran, par exemple, un écran est tendu entre des châssis et les mailles de l'écran,qui ne correspondent pas au dessinssont rompues à la main ou par un procédé photographique pour constituer une plaque.d'impression. De l'encre d'imprimerie est ensuite refoulée à travers l'écran par une com- pression d'impression. Ce procédé a pour inconvénients que le tracé du modèle d'image est interrompu, que les bords sont déformés ou que la pré- cision des dimensions n'est pas stable par suite de la compression de re- foulement étant donné que l'encre est transportée à travers les mailles. D'autre part, dans l'impression par trans- fert avec une feuille de caoutchouc, de l'encre est transportée sur la surface d'une feuille de caoutchouc élastique, cette encre étant ensuite transférée directement sur la surface à imprimer. Ce procédé a pour incon- vénients une distorsion du tracé de l'image ou une faible précision des dimensions pour les impressions de grande surface, parce que le transfert est obtenu par la pression élastique de la feuille de caoutchouc. Par con- tre, l'impression offset a été utilisée et répandue depuis longtemps en tant que procédé d'impression de productivité élevée en raison de la faci- lité de préparation des plaques. Ce procédé est applicable d'une façon générale à l'impression sur papier et à l'impression en film mince, mais il est difficilement applicable à l'impression en film épais. La raison en est que le mécanism? ne permet pas l'impression en film épais sans la- cune ni irrégularité de reproduction. Cela est exposé dans la suite en se référant à la Fig. 1. 24 7128 3 La Fig. l représente le principe du mécanisme de transfert de l'encre dans l'impression offset. Dans ces conditions, le cylindre à plaque, le dispositif encreur et les autres organes n'ont pas été représentés. L'objet à imprimer 12 est imprimé par le cylindre de pres- sion Il et par le cylindre de blanchet 13. L'encre 14 provenant du cylindre à plaques (non représenté) est transférée sur la surface du cylindre de blanchet 13 à l'état apparent. Cela est également valable pour l'impression de lettres à la presse, l'impression à gravure ainsi qu'à l'impression li- thographique. L'encre 14 transférée sur le cylindre de blanchet 13 s'é- coule aisément lorsqu'elle est soumise, lors de la transcription, à la pression d'impression PY. L'encre effluente se divise en trois parties. La première partie 15a correspond à l'encre temporairement retenue sur le cylindre de blanchet élastique 13 et destinée à former l'image correcte transcrite, une partie de cette encre restant sur le blanchet. La seconde partie 15b correspond à l'encre refoulée à partir de la position de l'image le long de la limite entre le cylindre de blanchet 13 et l'objet 12, ce qui provoque une reproduction irrégulière. La troisième partie 15c correspond à l'encre absorbée et fixée dans l'objet à imprimer 12. En conséquence, la reproduction irrégulière est due à ce que l'encre est soumise à la pression d'impression P1 lorsqu'elle est apparente sur le cylindre de blanchet 13. Plus le film d'impression requis est épais, plus est grande la hauteur H de l'encre transférée sur le cylindre de blanchet 13. La quantité d'encre de reproduction irrégulière s'accroit alors en conséquence et la qualité de l'impression s'abaisse. De plus, lorsque l'objet à imprimer est de na- ture non absorbante, par exemple lorsqu'il est en métal ou en verre, la fraction de reproduction irrégulière est proportionnellement plus impor- tante parce que la partie 15c n'est pas absorbée dans l'objet 12. Pour ré- duire l'irrégularité de reproduction-du tracé d'image, on a essayé diverses dispositions pour rendre l'encre plus dure ou pour réduire la pression d'impression d'ensemble en commandant la vitesse d'impression. Ces dispo- sitions ne sont cependant pas favorables car l'impression présente de nombreuses piqûres et est floue en raison de la réduction de la pression d'impression. Comme indiqué ci-dessus, l'estimation de la qualité de l'impression implique une contradiction entre la fidélité à la plaque d'origine, posant le problème le la reproduction irrégulière, et 2 471283 -3 - l'épaisseur du tracé d'image, posant le problème du flou. Ainsi, l'impres- sion offset, dans laquelle l'encre est transférée à l'état apparent sur le cylindre de blanchet, ne convient pas, en principe, pour l'impression en film épais. Pour l'impression en film épais, il est essentiel que la quantité d'encre puisse être commandée librement en fonc- tion de l'objectif d'impression. Les procédés pouvant remplir cette condi- tion comprennent l'impression par écran et l'impression à gravure. Cepen- dant, le procédé d'impression par écran présente, comme mentionné cidessus, un inconvénient en ce que -la précision de l'impression n'est pas stable en raison de la pression de compression. D'autre -part, dans l'impression à gravure, il est impossible d'effectuer une impression directe sur des matières dures telles que les métaux ou le verre parce que la plaque d'impression est en matière métallique dure. Pour l'impression en film épais sur des matières dures, il n'y a pas d'autre moyen que d'utiliser un procédé indi- rect en transférant l'encre d'une plaque métallique d'impression à gravure sur un cylindre de blanchet en caoutchouc et en transférant encore cette encre sur l'objet à imprimer. Finalement, le principe est le même que ce- lui de l'impression offset et comprend encore l'opposition entre la repro- duction irrégulière et le flou. Compte tend de ce qui précède, l'invention a pour but, d'une façon générale, de créer une plaque d'impression à gra- vure permettant une impression nette en film épais, sans irrégularité de reproduction, ni flou. L'invention a également pour but de créer une pla- que d'impression à gravure permettant l'impression en film épais sur une surface dure telle que métal ou verre. L'invention s'étend à un procédé d'impres- sion à l'aide d'une telle plaque d'impression. L'invention concerne à cet effet une plaque du type ci-dessus, caractérisée en ce qu'elle comporte une couche élastique en caoutchouc, une couche repoussant l'huile ou une couche repoussant l'huile déposée sur une couche photosensible, ces ccuches étant superpo- sées dans l'ordre indiqué, la partie correspondant au tracé de l'image de l'une au moins des couches extérieures indiquées étant éliminée pour for- mer lesdites cavités. - 4 - L'invention sera mieux comprise en regard de la description ci-après et des dessins annexés dont les Fig. 2 à 7 représentent des exemples de réalisation de l'invention. Dans ces des- sins - La Fig. 1 est une vue en coupe transver- sale schématique représentant le procédé d'impression offset classique. - La Fig. 2 est une vue en coupe transver- sale schématique d'une plaque d'impression à gravure conforme à l'in- vention. - La Fig. 3 est une autre vue en coupe transversale schématique d'une plaque d'impression a gravure conforme à l'invention. - La Fig. 4 est une vue partielle corres- pondant à un premier exemple de réalisation de l'invention. - La Fig. 5 est une vue partielle corres- pondant à un second exemple de réalisation de l'invention. - La Fig. 6 est une vue partielle corres- pondant à un troisième exemple de réalisation de l'invention. - La Fig. 7 est une vue partielle corres- pondant à un quatrième exemple de réalisation de l'invention.- Conformément à la Fig. 2, qui représente le processus d'impression lorsqu'on utilise la plaque d'impression à gravure conforme a l'invertion, de l'encre est amenée sur la plaque d'impression 23 disposée sur le cylindre à plaque 22-tournant en contact avec le-cylindre distributeur 20 et le cylindre de forme 21. La plaque d'impression 23 conforme à l'in- vention est constituée par une couche élastique 24 repoussant l'huile et dont l'épaisseur est comprise entre 5 V et 20 p, une couche élastique photosensible 25 et une couche élastique en caoutchouc 26 dont l'épais- seur est comprise entre 100 p et 1000 p avec une dureté Shore, échelle A, de 30 à 90 degrés. Ces. couches sont disposées dans l'ordre indiqué sur la plaque support 27. Cette plaque support 27 est-réalisée en aluminium et façonnée suivant un cylindre. Ainsi, la plaque d'impression 23 portée par la plaque 27 peut aisément être fixée sur le cylindre à plaques 22 ou retirée de ce cylindre, de la même façon que la plaque pré- 24 7 128 3 - 5- sensibilisée. A partir de la description qui précède, il est évident que la partie essentielle de l'invention n'est aucunement affectée si la plaque d'impression 23, constituée par la couche en caoutchouc élastique 26, la couche photosensible 25 et la couche 24 repoussant lFhuile, est disposée directement sur le cylindre à plaques 22. En effet, la plaque support 27 est prévue pour faciliter le montage de la plaque d'impres- sion 23 sur le cylindre à plaques 22 ainsi que pour permettre un démon- tage facile de cette plaque. La cavité ou empreinte 30 de la plaque d'impression 23, qui correspond à la partie du tracé de l'image, peut être réalisée par l'un quelconque des procédés ci-après: 1. Un procédé suivant lequel la couche 24 repoussant l'huile et correspondant au tracé d'image est éliminée par irradiation, cette couche 24 étant réalisée en caoutchouc aux silicones ou en matière à base de caoutchouc avec un composé fluoré avec lequel le radical photosensible est mélangé, comme représenté sur la Fig. 4. 2. Un procédé suivant lequel la couche 24 repoussant l'huile et correspondant au tracé d'image est élimin.éee par solution gonflante, après adhérence de la couche 24 repoussant l'huile avec la couche photosensible 25 par irradiation, cette couche 24 repous- sant l'huile étant réalisée en catouchouc aux silicones ou en matière à base de caoutchouc avec un composé fluoré, la couche photosensible 25 - étant réalisée en matière photoadhésive, comme représenté sur la Fig. 5. 3. Un procédé suivant lequel la couche photosensible apparente 25, réalisée suivant le procédé 2, est en outre dissoute, comme représenté sur la Fig. 6. 4. Un procédé suivant lequel la couche 24 repoussant l'huile et la couche photosensible 25 sont éliminées en ren- dant ces couches solubles dans un solvant, -après formation par photolyse et irradiation de sel de diasonium, la couche photosensible 25 étant réalisée en matière diaso photosensible (Fig. 6). 5. Un procédé suivant lequel la couche apparente 24 repoussant l'huile et tout ou partie de la couche photo- sensible 25 correspondant au tracé d'image sont' éliminées après-destruc- tion par irradiation de l'adhérence entre la couche 24 repoussant V'huile 24 7128 3 -6- et la couche photosensible 25, cette couche 24 étant réalisée en caout- chouc aux silicones ou en une matière à base de caoutchouc avec un com- posé fluoré, la couche photosensible 25 étant réalisée en matière des- tructible par la lumière (Fig. 6). 6. Un procédé suivant lequel une partie de la couche élastique en caoutchouc 26 est éliminée par un solvant orga- nique, en complément du procédé 5, cette couche étant réalisée en caout- chouc naturel, comme représenté sur la Fig. 7 et ainsi de suite. La couche élastique en caoutchouc 26, en tant que revêtement-de la couche photosensible 25, peut présenter d'une façon générale une dureté s'étendant de 30 degrés à 90 degrés de dureté Shore, échelle A, avec une épaisseur de 100 p à 1000 p. En d'autres ter- mes, la couche élastique en caoutchouc 26-n'est acceptable que si sa dureté permet une compression facile lors de l'impression et si elle a une stabilité d'ensemble en tant que corps élastique en caoutchouc. La plaque support 27 est réalisée avec des matériaux tels que plaque en aluminium ou film en matière plastique pour garantir la résistance de l'ensemble de la plaque d'impression. En conséquence, la plaque d'im- pression 23 peut aisément, comme mentionné précédemment, être fixée sur le cylindre à plaque 22 ou être retirée de ce cylindre. La surface de la plaque d'impression 23 est constituée par la partie convexe de la couche 24 repoussant l'huile et par la partie en creux formée en l'en- levant. De l'encre est introduite dans la partie en creux, c'est-à-dire dans la cavité 30. La' cavité 30 remplie d'huile arrive à l'impression lorsque le cylindre à plaques 22 tourne. Pour l'impression en film épais, les condi- tions suivantes doivent être remplies. La plaque d'impression 23 doit retenir une quantité d'encre plus grande que celle qui correspond.à l'épaisseur du film sur l'objet à imprimer 28. En pratique, lors de la transmission de la plaque d'impression 23 sur l'objet 28, l'encre se divise en deux parties: une partie qui reste dans la cavité 30 et une autre partie qui est transportée sur la surface de l'objet 28. Lorsque l'encre transportée sur l'objet est sèche, l'épaisseur du film est ré- duite. En conséquence, la cavité 30 doit retenir l'encre en excès en tenant compte de la partie réduite. Il est évident que l'encre présente une certaine fluidité, une viscosité spécifique et qu'elle n'est pas 2 47 128 3 compressible. Lors de l'impression sur l'objet 28, l'encre 29 à trans- porter prend les formes suivantes: forme de distribution 29a sur le cylindre distributeur 20, forme d'encrage 29b sur la plaque d'impression 23 à partir du cylindre de forme 21 pour remplir d'encre la cavité 30, forme retenue 29c dans la cavité 30, forme d'impression 29d sur l'objet 28, forme transférée 29e sur l'objet 28, forme 29f restant dans la ca- vité 30 après l'impression. La Fig. 2 représente le fonctionnement de la plaque d'impression à gravure conforme à l'invention. Quand la pres- sion d'impression P1 est appliquée au cylindre à plaques 22 à partir du cylindre d'impression (non représenté) par l'intermédiaire de l'objet 28, dans la partie qui ne correspond pas au tracé d'image, la pression d'im- pression P1 est égale à la compression P.1 de la plaque d'impression 23 constituée par la couche 24 repoussant l'huile, la couche photosensible 25 et la couche élastique en caoutchouc 26, parce que le cylindre à pla- ques 22 et la plaque support 27 sont tous les deux des corps rigides en matières métalliques. Cette condition est maintenue constante du dé- but à la fin de l'impression. Dans la partie de tracé d'image, d'autre part, l'encre introduite dans la cavité 30 et la partie de la plaque d'impression 23 formée par la couche photosensible 25 ainsi que la cou- che élastique en caoutchouc 26 sont soumises à la pression d'impression P1. Etant donné que, comme mentionné précédemment, l'encre n'est pas compressible, la plaque d'impression 23 est comprimée par l'intermé-. diaire de l'encre. La plaque d'impression 23 soumise à la pression d'im- pression rétablit l'élasticité, de telle sorte que l'encre contenue dans- la cavité 30 est refoulée et transportée par la puissance de refoulement. Bien que le mécanisme d'impression utilise l'élasticité de la plaque d'impression 23 de la même façon que l'impres- sion offset, comme mentionné précédemment, la plaque d'impression à gravure conforme à l'invention se distingue en ce que l'encre ne peut pas être refoulée latéralement hors du tracé d'image. En d'autres ter- mes, la plaque d'impression à gravure conforme à l'invention est com- primée alors qu'elle retient l'encre à l'intérieur de la cavité 30. Par comparaison avec l'impression offset, dans laquelle la plaque d'impres- sion est comprimée tandis que l'encre est apparente, l'encre n'est pas refoulée aisément à partir de l'emplacement de l'image. Ainsi, la plaque 24 71283 -8- d'impression à gravure conforme à l'invention a pours effet d'éviter le refoulement d'encre en excès sur les côtés. En outre, dans les exemples de réalisation représentés sur la Fig.,6 et la Fig. 7, l'encre retenue dans la couéhe photosensible 25 et/ou dans la couche élastique en caout- chouc 26 est évacuée par la reprise de l'élasticité de la plaque d'im- pression 23 parce qu'elle atteint la limite de retenue de la couche pho- tosensible 25 et/ou de la couche élastique en caoutchouc 26. Pour main- tenir une précision d'impression favorable, il est souhaitable de régler la pression d'impression P(mm) à une valeur supérieure à l'épaisseur H(mm) du film d'encre. Conformément à la Fig. 3, lorsque la pres- sion d'impression P2 est appliquée sur la cavité 30, qui correspond au tracé d'image, le déplacement élastique correspondant à P2 de la couche photosensible 25 et de la couche élastique en caoutchouc 26 est supé- rieur à l'épaisseur H2 du film dans la partie f' de la cavité 30 au voisinage de la limite g' entre la partie en creux et la partie convexe qui vient en contact avec l'objet 28 plus tôt que la limite g, de telle sorte que l'encre se trouvant dans cette partie f' est soumise à l'im- pression. Dans la partie f de la cavité 30 voisine de la limite g, d'autre part, l'encre se comporte de la même manière que dans la partie qui ne correspond pas au tracé d'image. C'est-à-dire que pendant l'ap- plication de la pression d'impression P2, la couche 24 repoussant l'huile, la couche photosensible 25 et la couche élastique en caoutchouc 26 sont déplacées vers le haut dans la partie qui ne correspond pas au tracé d'image. La couche photosensible 25 et la couche élastique 26 dis- posées sous la partie f sont refoulées en fonction de la condition de pression de la partie située hors du tracé d'image au voisinage de la limite g. Le déplacement des couches vers le haut par la pression d'im- pression diminue graduellement au fur et à mesure qu'on s'éloigne de la limite g et qu'on va vers l'autre limite g'- La pression d'impression P2 est ainsi directement appliquée à la partie f'. Lorsque la partie située hors du tracé d'image au voisinage de la limite g est soumise à la pres- sion d'impression, la force de compression appliquée à l'encre dans la partie f est réduite à cause du déplacement des couches vers le haut. Il se forme donc une poche d'encre T qui empêche le refoulement de l'en- cre vers les côtés. 2 47 128 3 9 _ Comme décrit précédemment, l'encre compri- mee se divise en deux parties: l'une est constituée par l'encre 29e transférée sur l'objet 28, l'autre partie étant constituéepar l'encre résiduelle 29f se trouvant dans la cavité 30. L'encre résiduelle 29f sert à rendre tout à fait progressive l'alimentation en encre suivant la cavité 30. La profondeur de la cavité d'encre 30 peut être déterminée librement en fonction du but d'impression recherché. En pratique, pour l'impression à gravure usuelle, il est préférable que la profondeur de la cavité 30 soit comprise entre 5 et 20 p. Au moyen de la plaque d'impression à gra- vure conforme à l'invention, on peut effectuer l'impression sur une surface relativement rugueuse ou sur une surface dure sans nuire à la qualité de l'image en raison de la présence des couches élastiques uti- lisées en tant qu'élément d'appui intermédiaire. 24 7 12 83 - 10 - REVENDICATIONS ) - Plaque d'impression à gravure (23) présen- tant des cavités ou empreintes (30) sur sa face correspondant au tracé de l'image, caractérisée en ce qu'elle comporte une couche élastique en catouchouc (26), une couche (24) repoussant l'huile ou une couche (24) repoussant l'huile déposée sur une couche photosensible (25), ces couches étant superposées dans l'ordre indiqué, la partie correspondant au tracé de l'image de l'une au moins des couches extérieures indiquées (24, 25, 26) étant éliminée pour former lesdites cavités (30). 2 ) - Plaque d'impression selon la revendica- tion 1, caractérisée en ce que la partie du tracé de l'image de la cou- che (24) repoussant l'huile est éliminée. ) - Plaque d'impression selon la revendica- tion 2, caractérisée en ce que la couche (24) repoussant l'huile est réalisée en caoutchouc aux silicones contenant un radical photosensible ou en matière à base de caoutchouc contenant une matière photosensible et un composé fluoré, la partie du tracé de l'image de cette couche (24) repoussant l'huile étant éliminée par irradiation. ) - Plaque d'impression selon la revendica- tion 1, cdractérisée en ce que la partie du tracé de ilmage de la cou- che (24) repoussant l'huile et une partie ou la totalité de l'épaisseur de la couche photosensible (25) sont éliminées. ) - Plaque d'impression selon la revendica- tion 4, caractérisée en ce que la couche (24) repoussant l'huile est réalisée en caoutchouc aux silicones ou en matière à base de caoutchouc contenant un composé fluoré, la couche photosensible (25) étant réalisée en matière adhésive sensible à la lumière, les parties des deux couches situées en dehors du tracé de l'image étant agencées pour adhérer l'une à l'autre par irradiation, la partie non exposée qui correspond au tracé de l'image étant ensuite éliminée. ) - Plaque d'impression selon la revendica- tion 4, caractérisée en ce que la couche (24) repoussant l'huile est réalisée en caoutchouc aux silicones ou en matière à base de caoutchouc 2 47128 3 - il - contenant un composé fluoré, la couche photosensible (25) étant réali- sée en matière destructible par la lumière, ces deux couches étant agen- cées pour adhérer l'une à l'autre au préalable, cette adhérence étant détruite par irradiation, la partie exposée des deux couches, qui cor- respond à la partie du tracé de l'image étant ensuite éliminée. ) - Plaque d'impression selon la revendica- tion 1, caractérisée en ce que la couche (24) repoussant l'huile, la cou- che photosensible (25) et une partie de la couche élastique en caoutchouc (26) sont éliminées. 80) - Plaque d'impression selon l'une quelcon- que des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que les cavités (30) ont une profondeur comprise entre 5 p et 20 p. ) - Plaque d'impression selon l'une quelcon- que des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que la couche élastique en caoutchouc (26) a une épaisseur comprise entre 100 p et 1000 p et une. dureté Shore, échelle A, comprise entre 30 degrés et 90 degrés. ) - Plaque d'impression selon l'une quelcon- que des revendications 1 à 7, dans laquelle la couche élastique en caout- chouc (26) est portée par une plaque support (27) à sa base. - - 11 ) - Plaque d'impression selon l'une quelcon- que des revendications 1 à 7, dans laquelle la couche (24) repoussant l'huile et/ou la couche photosensible (25) sont réalisées en matière élastique. ) - Procédé d'impression en film épais sur un objet dur à imprimer au moyen d'une plaque d'impression à gravure constituée par une couche élastique en caoutchouc (26), une couche (24) repoussant l'huile ou une couche (24) repoussant l'huile déposée sur une couche photosensible (25), procédé caractérisé en ce qu'on superpose ces couches dans l'ordre indiqué, la partie correspondant au tracé de l'image d'au moins l'une de ces couches extérieures (24, 25, 26) étant éliminée pour former des cavités ou empreintes (30).