Brevet FR2501589A1 — publié le 19820917

La présente invention concerne un sécheur, et surtout un sécheur d'un type destiné a sécher une encre d'impression appliquée sur une matière par une machine à imprimer, par exemple une machine à imprimer par sérigraphie. Le sécheur comporte un convoyeur consistant en un dispositif pour supporter la matiere pendant que celle-ci traverse le sécheur et au moins deux organes émettant du rayonnement ultra-violet (U.V.) afin de sécher et/ou de durcir l'encre d'impression. L'invention vise également a donner des détails sur un sécheur capable non seulement de sécher de l'encre d'impression pouvant etre durcie par rayonnement ultra-violet, mais aussi de sécher des endres d'impression comportant au moins un solvant. On a déjà décrit divers types de sécheurs reliés à des machines à imprimer et permettant de sécher de l'encre d'impression appliquée sur une matière par la machine à imprimer. Le procédé de séchage, et les procédés et processus de séchage pouvant être impliqués, sont déterminés par la composition chimique de l'encre et de la matière imprimée. Ainsi, on a déjà décrit la possibilité de réaliser un durcissement ou une polymérisation catalytique de l'encre d'impression lorsque cette encre présente des caractéristiques lui permettant de durcir sous l'effet d'organes émettant un rayonnement ultra-violet. On a également décrit, dans le cas des encres d'impression comportant au moins un solvant (ou a base de solvant), la possibilité de laisser le processus de séchage se réaliser par évaporation ou vaporisation, c'est-à-dire par un séchage physique. On a également décrit antérieurement la possibilité d'accélérer le séchage physique, qui se produit par l'évaporation ou la vaporisation des solvants présents dans l'encre d'impression, en accroissant la quantité d'air insufflée et en augmentant le chauffage. On a également décrit antérieurement des encres d'impression dont le durcissement se produit sous l'effet d'un rayonnement ultraviolet, par un procédé connu sous le nom de durcissement sous l'effet d'un rayonnement, selon lequel le rayonnement active un catalyseur présent dans 1'encre dtimpression en provoquant une polymérisation (reliant les molécules entre elles de la couche d'encre. Les types les plus courants des encres d'impures sion par sérigraphie sèchent par évaporation ou par durcissement ou par une combinaison des deux processus. On rencontre des problèmes spéciaux dans le cas du sécheur utilisé avec une machine à imprimer par sérigraphie, puisque la couche d'encre d'impression appliquée peut souvent être assez épaisse. On a en fait déjà décrit plusieurs genres différents de sécheurs utilisant des organes émettant un rayonnement ultraviolet, lequel provoque le durcissement de l'encre d'impression habituellement appliquée sur du verre, sur du métal en feuille et sur des cartons ou supports pour circuits imprimés. Un sécheur mettant en oeuvre un rayonnement ultraviolet est très simple, puisque un ou plusieurs organes d'émission du rayonnement ultraviolet sont installés au-dessus du convoyeur et snt habituellement la forme d'un tube à décharge qui émet un rayonnement ultraviolet très intense et provoque en guelques secondes le durcissement de l'encre d'impression. Cependant, des sécheurs faisant appel à des organes démission d'un rayonnement ultraviolet présentent l'inconvénient que, st le processus de durcissement peut en soi se produire à la température ambiante, les lampes à mercure actuellement disponibles sont conques pour n'émettre un rayonnement ultraviolet qu'après avoir atteint une température élevée de fonctionnement. Il n'est pas inhabituel que la lampe doive atteindre une température comprise entre 60(lu et 70aOC. On comprendra qu'une quantité considérable de chaleur est ainsi perdue et n'est pas nécessaire pour le durcissement de l'encre d'impression. Une conséquence pratique supplémentaire consiste en l'obligation, pour un sécheur mettant en oeuvre un rayonnement ultraviolet, de comporter en règle générale deux ou plusieurs lampes voisines l'une de l'autre afin de produire un rayonnement d'une intensité suffisante pour durcir de façon poussée les couches relativement épaisses d'encre. Cn comprendra égaiement que l'émission de chaleur précitée n' a qu'une importance marginale pour le durcissement de l'encre d'impression sur du verre ou sur du métal en feuille et que le rayonnement thermique accélère à un certain degré le processus de durcissement mais que, lorsque les encres d'impression durcissables sont appliquées sur des matières thermosensibles comme du papier et une matière plastique, le résultat obtenu sera habituellement une contraction et dans certains cas une déformation de cette matière. La présente invention vise à donner des détails sur un sécheur tel que, lorsqu'une encre d'impression est appliquée sur une matière thermosensible, le durcissement de l'encre puisse encore se produire dans le sécheur sans contraction majeure de la matière de support de l'encre. I1 a également été antérieurement indiqué qu'un sécheur spécialement conçu pour durcir et sécher une encre d'impression à l'aide d'un rayonnement ultraviolet peut seulement servir pour le durcissement de cette encre particulière, et que cette limitation n'est pas toujours souhaitable dans le cas d'une production mixte pouvant également faire appel à des encres d'impression à base de solvant. il est donc particulièrement souhaitable de concevoir un sécheur capable non seulement de durcir à l'aide d'un rayonnement ultraviolet une encre d'impression mais qu convienne également pour sécher des encres d'impression a base de solvant Pour résoudre le problème ainsi posé, la présente invention décrit. un sécheur, destiné surtout a sécher une encre d'impression appliquée sur une matière par une machine à imprimer, notamment une machine à imprimer à l'écran de soie. Ce sécheur comporte un convoyeur consistant en un dispositif pour supporter la matière pendant qu'elle traverse le sécheur et au moins deux organes qui émettent un rayonnement ultra-violet afin de sécher et/ou de durcir l'encre d'impression. On peut considérer comme caractéristique du présent sécheur le fait que les deux organes qui émettent un rayonnement ultraviolet sont situés à une telle distance l'un de l'autre que la matière passant au-dessous du premier organe,où elle est exposée d'une part au rayonnement ultra-violet destiné à durcir l'encre d'impression et d'autre part à la chaleur émise par l'organe d'émission du rayonnement ultraviolet, peut passer dans une section d'appareillage qui provoque la chute de la température de la matière avant que cette matière ne puisse passer sous le second organe. Cette disposition permet d'utiliser la section de machine située entre les organes pour traiter la matière par de l'air, de préférence de l'air refroidi, ce qui élimine l'inconvénient décrit ci-dessus. Lorsque le sécheur comporte plus de deux organes d'émission du rayonnement ultraviolet, il est recommandé d'utiliser l'espace situé entre chaque organe et le suivant pour traiter la matière-par de l'air refroidi. Néanmoins, rien n'empeche les organes d'émission d'un rayonnement ultraviolet, habituellement au nombre de deux, d'un groupe de tels organes d'être positionnés au voisinage l'un de l'autre et de disposer la section de traitement à l'air entre des groupes adjacents. La présente invention décrit également une possibilité d'utiliser le sécheur pour sécher des encres d'impression à base de solvant, les organes d'émission a rayonnement ultraviolet étant alors déconnectés et de l'air ordinaire ou de l'air chauffé étant utilisé pour sécher l'encre d'impression à base de solvant dans la section ae l'appareil située entre les organes de rayonnement. Il peut également s'avérer approprié de laisser connectés les organes d'émission d'un rayonnement ultraviolet pendant le séchage des encres d'impression à base de solvant, ce qui permet d'utiliser la chaleur, habituellement perdue, produite par le ou les organes d'émission d'un rayonnement ultraviolet. I1 peut également s'avérer approprié de déconnecter la liaison entre les organes d'émission du rayonnement ultraviolet et la source d'alimentation en énergie électrique et d'utiliser cette source d'alimentation pour chauffer l'air servant à sécher les encres d'impression à base de solvant. Une forme de réalisation du sécheur selon l'invention sera maintenant décrite plus en détail, à titre d'exemple nullement limitatif, en regard du dessin annexé sur lequel la figure 1 montre une coupe latérale d'une partie d'un sécheur selon l'invention, permettant d'en apprécier le principe ; et la figure 2 montre, de manière correspondante, les variations de la température (en ordonnées) au sein de la matière pendant que celle-ci traverse le sécheur selon un trajet présenté en abscisses. La présente invention concerne donc un sécheur des tiné surtout à sécher une encre d'impression,appliquée par une machine à imprimer sur une matière. I1 est évident que le sécheur doit comporter une aliMentation en énergie électrique, des ventilateurs, des dissposiRl'fs de cfiauffage et des dispositifs analogues. Cependant, ces éléments ne sont pas représentés sur la figure 1 puisqu'ils ne constituent pas une partie essentielle de l'aspect inventif de la présente invention. La figure 1 ne montre également pas trie machine à imprimer, de préférence une machine à imprimer par sérigraphie et qui est destinée à appliquer une encre d'impression sur une matière. La figure 1 montre une matière de support 1 sur laquelle une machine à imprimer a appliqué une encre d'impression 2. Le sécheur 3 comporte un convoyeur constitué d'une courroie 4 reposant sur un certain nombre de rouleaux 5 de manière à constituer un dispositif destiné à supporter la matière 1 pendant qu'elle passe dans le sécheur 3. Cette forme de réalisation comporte au moins deux, et dans le cas de la forme préférée de réalisation, trois organes 6, 6a et 65 qui émettent un rayonnement ultraviolet destiné à sécher etXou à- durcir l'encre d'impression.Le nombre de ces organes n'est, bien entendu, pas fondamental pour la mise en oeuvre de l'invention. Ce qui caractérise notamment la présente invention est le fait que deux organes 6, 6a, qui émettent du rayonnement ultraviolet, sont positionnés à une telle distance l'un de l'autre qu'une matière 1 passant sous le premier organe 6, ou elle est exposee d'une part au rayonnement ultraviolet 6' destiné à durcir l'encre d'impression 2 et d'autre part à la chaleur émise par cet organe 6 d'émission du rayonnement ultraviolet, pourra passer dans une section 7 qui provoque la chute de la température de la matière 1 et de la couche d'encre 2 appliquée sur celle-ci avant que cette matière 1 ne se déplace pour venir en regard du second organe 6a, où elle est exposée d'une part au rayonnement ultraviolet 6a' destiné à durcir encore davantage l'encre d'impression et d'autre part à la chaleur émise par l'organe 6a La section 7 du sécheur entre les organes 6 et 6a est conçue de manière à permettre le traitement de la matière 1 par de l'air, de préférence de l'air refroidi. Il est recommandé aussi de lasser l'air passer par des ajutages 8. Bien que la forme préférée de réalisation montre des organes simples 6, 6a et 6b d'émission du rayonnement ultraviolet, rien n'empêche de remplacer ces organes par un groupe, habituellement au nombre de deux, d'organes émettant du rayonnement ultraviolet de façon qu'une section 7 se situe entre des groupes adjacents d'organes. Le choix du nombre d'organes, un ou plusieurs, d'un groupe est déterminé par la vitesse de passage de la matière 1 dans le sécheur, ainsi que par la nature de cette matière, l'épaisseur de l'encre d'impression 2 et les caractéristiques diverses des moyens de refroidissement placés dans la section 7. La figure 2 montre la courbe T de température (en ordonnées) dela matière 1 à mesure que celle-ci traverse le sécheur représenté sur la figure 1, ce trajet étant montré en abscisses On voit une élévation de la température dans la section 6" par suite du chauffage par infrarouge produit par l'organe d'émission du rayonnement ultraviolet mais, dès que la matière 1 passe dans la section 7, cette matière subit l'action de l'air s'écoulant à travers les ajutages 8, ce qui provoque le refroidissement de la matière et dès que celle-ci entre dans la section 6a", il y a une élévation correspondante de la température. La section 7' produit une nouvelle chute de température, et ainsi de suite. La figure 2 montre qu'à l'extrémité des sections 6" et 6a", les températures sont essentiellement identiques mais il va de soi qu'une certaine élévation de la température est cependant tolérable. La présente invention concerne également un sécheur dans lequel la matière i, sur laquelle une encre 2 d'lmpress-in à base de solvants a été appliquée, est soumise à un séchage qui peut être effectué par déconnexion des organes 6, 6a et 65 d'émission de rayonnement ultraviolet et exposition de l'encre d'impression 2 à un traitement dans la section 7 par de l'air passant par les ajutages 8. En variante, étant donné la grande chaleur dégagée par les organes 6, 6a et 6b et perdue, il peut s' avérer approprié de laisser ces organes connectés, de manière que le rayonnement infrarouge émis par eux enlève le solvant de encre 2. Cependant, il peut s'avérer encore plus avantageux dans de nombreux cas-dedéconnecter les organes 6, 6a, 6b et de relier leur source d'alimentation en électricité à un élement de chauffage, non représenté sur la figure 1, pour chauffer-l'air passant par les ajutages 8. On voit donc que, dans chaque cas, un sécheur selon la présente invention, qui a été conçu principalement pour réaliser un durcissement efficace d'une encre d'impression à l'aide d'organes émettant un rayonnement ultraviolet, peut egalement servir à sécher par un processus d'évaporation des encres d'impression à base de solvants. Un sécheur selon la présente invention s'avérera particulièrement avantageux lorsque l'encre d'impression appliquée sur la matière est sous forme d'un mélange d'encres exigeant d'une part la mise en oeuvre d'organes émettant un rayonnement ultraviolet afin de les durcir et d'autre part la mise en oeuvre d'une vaporisation et d'un traitement à l'air afin de sécher les encres d'impression à base de solvants. il va de soi que l'on peut faire varier la distance entre les organes 6, 6a selon la vitesse du convoyeur, l'épaisseur de l'encre, l'intensité du rayonnement ultra violet émis par le ou les organes, etcq En pratique, cependant, cette distance se situera le plus souvent entre 0,5 et 1,5 metre Il va de soi que, sans sortir du cadre de l'invention, de nombreuses modifications peuvent être apportées au sécheur décrit et représenté. REVENDICATIONS 1.Sécheur, destiné prisncipalement à sécher une encre d'+mpression appliquée sur une matière par une machine à imprimer comportant un convoyeur consistant en un dispositif 4, 5) pour supporter la matière a mesure que celle-ci traverse le sécheur (3) et en au moins deux organes qui émettent un rayonnement ultraviolet pour secher ou durcir, ou sécher et durcir, l'encre d'impression, ce sécheur (3) étant caractérisé en ce que deux organes (6, 6a) qui émettent un rayonnement ultraviolet sont disposés à une distance l'un de l'autre telle qu'une matière (l),qui est passée sous le premier organe (6), où elle a été exposée d'une part au rayonnement ultraviolet destiné à durcir l'encre (2) d'impression et d'autre part à la chaleur émisse par l'organe (6),peut passer par une section (7) de l'appareil qui provoque la chute de la température de la matière (1) avant que celle-cf ne passe sous le second organe (6a). 2. Sécheur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la section (7)- située entre les organes (6, 6a) est conçue en vue du traitement de la matière (1) par de l'air, de préférence par de l'air refroidi. 3. Sécheur selon la revendication 1, caractérisé en ce que plusieurs organes (6, 6a, 6b) qui émettent un rayonnement ultraviolet, sont disposés de façon à laisser entre eux une certaine distance (7, 7'). 4. Sécheur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les organes, habituellement au nombre de deux, qui émettent un rayonnement ultraviolet et forment un groupe sont disposés au votWinage l'un de l'autre et en ce que ce groupe est séparé par une certaine distance d'autres groupes adjacents 5.Sécheur, destiné principalement à. sécher une matière sur laquelle de l'encre d'impression a été appliquée et que provient d'une machine à imprimer, ce sécheur compor tant un convoyeur consistant en un dispositif (4, 5) pour supporter la matière (1) pendant sa traversée du sécheur (3! et au moins deux organes émettant un rayonnement ultraviolet afin de sécher l'encre (2) d'impression, ces deux organes (6, 6a) étant disposés à une certaine distance l'un de l'autre afin de former une section (7) du sécheur dans laquelle la matière (1) est traitée à l'air, le sécheur étant caractérisé en ce que ce traitement à l'air s'effectue à l'aide d'air chaud destiné a sécher les encres d'impression à base de solvants. 6. Sécheur selon la revendication 5, caractérisé en ce que les organes (6, 6a, 6b) d'émission d'un rayonnement ultraviolet destiné à durcir l'encre d'impression (2) servent également pour le séchage des encres d'impression à base de solvant de manière à tirer profit de la chaleur perdue émanant de l'organe (6, 6a, 6b) d'émission du rayonnement ultraviolet (6', 6a'). 7. Sécheur selon la revendication 5, caractérisé en ce que les organes (6, 6a, 6b) d'émission du rayonnement ultraviolet destiné à sécher l'encre d'impression (2) sont déconnectés et l'appareil fait appel à de l'air chauffé pour sécher les encres d'impression à base de solvants.