Brevet FR2659357A1 — publié le 19910913

i - L'invention se rapporte à un procédé et à un dispositif de commande du caractère du mouillage de surfaces, le dispositif selon l'invention étant prévu en particulier pour la commande de la nature du mouillage de la surface de cylindres de presses rotatives à imprimer. Pendant la progression de la feuille dans une presse à plusieurs groupes d'impressions, le côté fraîchement imprimé de cette feuille entre en contact avec l'enveloppe des cylindres de retournement Après un retournement en impression recto-verso, le côté encore humide de la feuille subit par la suite une compression contre la surface de guidage des cylindres presseurs du groupe suivant d'impression Un point ayant une importance décisive pour la constance d'une bonne qualité d'impression est qu'il faut que la quantité d'encre qui s'accumule sur l'enveloppe des cylindres de retournement et des cylindres presseurs soit aussi faible que possible. Des efforts divers ont été faits pour créer une enveloppe de cylindre ayant une capacité aussi faible que possible de rétention et une capacité aussi optimale que possible de répulsion de l'encre Il convient de mentionner le résultat obtenu par le revêtement de cylindre décrit dans le brevet DE-24 46 188: l'enveloppe de guidage de la feuille de cylindres de contre-pression ou de cylindres de retournement de la feuille de presses rotatives a une structure en forme de calottes sphériques Les calottes sphériques ont une même hauteur et sont réparties statistiquement de façon régulière à la surface de l'habillage du cylindre La structuration même de la surface est destinée à réduire l'aire de la contre-pression et donc à diminuer la surface d'appui lors de l'impression en retiration. L'identité de la hauteur des calottes sphériques crée une surface régulière de contre-pression, tandis que la régularité de la répartition statistique de ces calottes sphériques tend à éliminer le risque de la formation d'un moiré dans l'impression. La matière utilisée pour la feuille est le nickel afin de réduire autant que possible de prime abord la rétention d'encre Le nickel a les caractéristiques physiques et chimiques exigées: il est révulsif vis à vis de l'encre, il résiste à l'usure et il a une grande résistance aux produits chimiques utilisés dans une presse. La demande DE-OS 29 16 505 suggère une amélioration à cet habillage de cylindre: Une couche mince supplémentaire de chrome, qui uniformise la micro-rugosité, est déposée sur la surface structurée d'une couche de fond ayant une bonne capacité de répulsion de l'encre (par 2 - exemple de nickel) et réalisée en un matériau stable, résistant à l'usure et inflexible Ainsi, d'une part, la vie utile de la feuille et la durabilité de la couche de chrome en sont prolongées et d'autre part le nettoyage de la feuille, qu'il est nécessaire d'effectuer à certains intervalles de temps, est facilité par sa surface qui est plus lisse. Malgré ces caractéristiques des métaux nickel et chrome, qui sont avantageuses du point de vue de leur capacité de répulsion de l'encre, il a été nécessaire jusqu'à présent de procéder de temps à temps à un nettoyage des cylindres presseurs situés derrière un retournement de feuille Il s'est révélé en cours d'usage que la mauvaise aptitude du chrome et du nickel à la rétension de l'encre est particulièrement nette lorsque la surface des cylindres a été préalablement traitée par un fluide acide (par exemple un agent de nettoyage de platine) Des tests approfondis, qui ont été effectués dans ce sens, confirment que les caractéristiques de 'répulsion de l'encre' de ces métaux n'apparaissent réellement de manière satisfaisante qu'en combinaison avec la solution acide de mouillage qui est indispensable en impression offset à rouleau mouilleur. L'invention a pour objet un procédé et un dispositif ayant pour base l'art antérieur et permettant le réglage à un état souhaité du mouillage d'une surface métallique. Selon une particularité essentielle du procédé de l'invention, un électrolyte est mis en contact avec la surface du métal et une tension appliquée entre l'électrolyte et le métal est calculée en fonction du p H de l'électrolyte et en fonction du métal particulier de manière que l'état de la surface devienne oléophile (hydrophobe) ou oléophobe (hydrophile). Le dispositif selon l'invention se caractérise en ce que la surface du cylindre est réalisée en un métal passivable, un dispositif humidificateur se composent d'un rouleau mouilleur et d'un circuit de commande et de réglage est prévu, le rouleau mouilleur dépose un électrolyte sur la surface du cylindre et le dispositif de réglage et de commande règle une tension entre l'électrolyte et le cylindre, en fonction du p H de l'électrolyte et en fonction du métal particulier de la surface, à une valeur telle que la surface du cylindre acquiert un état souhaité de passivation. L'invention est fondée sur le principe physico-chimique connu que les métaux du groupe des métaux transitoires, mais aussi par exemple l'aluminium peuvent être passivés, c'est à dire qu'il se forme à la surface des métaux, sous certaines conditions extérieures, une pellicule dense et fortement adhésive d'oxyde ou d'hydroxyde qui inhibe en pratique totalement la poursuite de la corrosion du métal Les diagrammes dits du potentiel de l'électrode en fonction du p H (diagrammes de Pourbaix) ont une grande importance pratique pour le contrôle de la corrosion Ces diagrammes représentent graphiquement les données thermodynamiques de systèmes en cours de corrosion et donnent en particulier des indications exactes sur le choix du potentiel de l'électrode qui doit être effectué en fonction du p H pour obtenir un état passivé de la surface du métal. Conformément à l'invention, la passivation de certains métaux par une enduction chimique superficielle différente est utilisée pour proposer un procédé et un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé qui permettent une commande du caractère du mouillage de la surface de métaux. Selon un mode de réalisation avantageux du dispositif de l'invention, le rouleau mouilleur est réalisé par exemple sous forme d'un tube d'acier allié qui est traversé de trous Le tube d'acier allié est équipé de matière alvéolaire ou de brosses non métalliques Ce mode d'exécution offre deux avantages: grâce à l'uniformité de la distribution de l'électrolyte dans la matière alvéolaire ou dans la brosse, d'une part la résistance électrique à l'intérieur de la matière alvéolaire ou de la brosse demeure constante et d'autre part ce mode d'exécution permet l'uniformité et le dosage fin du dépôt de l'électrolyte sur la surface particulière du cylindre devant subir le mouillage Ce dernier facteur est bien entendu extrêmement important pour l'impression offset, car même si le liquide forme une émulsion avec l'encre en faible proportion, il dilue toujours cette dernière et donc finalement modifie l'impression produite par cette encre, c'est à dire abaisse la qualité de l'impression. Selon un autre mode de réalisation, le rouleau mouilleur demeure en permanence contre la surface du cylindre correspondant Il est aussi possible en variante de prévoir un mécanisme qui met le rouleau mouilleur en application contre la surface du cylindre et qui l'en écarte. Selon un mode de réalisation avantageux du dispositif de l'invention, le rouleau mouilleur est monté au moyen d'organes de liaison en matière synthétique dans les cloisons latérales du groupe d'impression correspondant Cette disposition élimine la nécessité de prendre d'autres précautions pour l'isolation électrique du rouleau mouilleur. Selon d'autres particularités avantageuses du dispositif de l'invention, le rouleau mouilleur est équipé de sa propre commande ou il est mis en contact de frottement d'entraînement avec la surface du cylindre devant subir le mouillage. Chaque rouleau mouilleur est affecté à un cylindre qui entre directement en contact avec le côté encore humide d'une feuille qui vient d'être imprimée Il s'agit donc, pour l'impression recto, du cylindre de transport avec retournement et> pour l'impression recto-verso, de ce cylindre de transport avec retournement et en particulier du cylindre presseur monté derrière un retournement de feuille. Il est par ailleurs avantageux de combiner le rouleau mouilleur avec un rouleau de transfert du système mouilleur et de créer sur l'enveloppe de ce cylindre de transfert une couche d'hydroxyde oléophobe (hydrophile) qui rend passive la surface au moyen d'une tension adoptée en conséquence et appliquée entre l'électrolyte et ce rouleau de transfert. Suivent un mode de réalisation qui se révèle être particulièrement avantageux, le rouleau mouilleur est utilisé en rouleau humecteur et mis en contact avec le cliché. Les plages imprimantes d'une forme pour l'impression offset se composent d'un revêtement diazo oléophile, tandis que la couche diazo des plages non imprimantes est éliminée par lavage après l'exposition et la matière oléophobe de la plaque, qui est en général de l'aluminium, apparaît à découvert Malgré un revêtement protecteur de la plaque au moyen par exemple de gomme arabique, l'aluminium s'oxyde en forment de lalumine oléophile En conséquence, les plages de la forme initialement exemptes de caractères et/ou d'illustration commencent à provoquer une rétention d'encre pendant l'impression et un écumage commence Le procédé et le dispositif selon l'invention empêchent efficacement cette formation d'oxyde dans les plages de la forme qui sont exemptes de caractères et/ou d'illustration La durabilité de la forme en est considérablement accrue. L'invention va être décrite plus en détail en regard des dessins annexés sur lesquels: la figure 1 est une élévation latérale d'une presse à deux groupes d'impression; la figure 2 est une coupe longitudinale du dispositif de l'invention; la figure 3 est une coupe transversale du dispositif de l'invention; la figure 4 est le diagramme potentiel-p H du chrome; et la figure 5 est une représentation logarithmique de la densité anodique de courant en fonction de la tension appliquée. La figure 1 est une élévation latérale partielle d'une presse 1 à deux -5groupes d'impression 2 ab La table d'alimentation 3 est représentée schématiquement Les deux groupes d'impression 2 a, b présentent la disposition classique des rouleaux du système encreur 4 a, b et du système mouilleur 5 a, b La forme est fixée sur le cylindre porte-plaque 6 a, b La forme encrée transmet les caractères et/ou l'illustration sur le cylindre de blanchet 7 a, b Le sujet est reporté sur la feuille 12 par le cylindre de blanchet 7 a, b La progression de la feuille dans les deux groupes d'impression 2 a, b de la presse 1 est esquissée sur la figure 1 Le système preneur du tambour de mise à repérage 9 saisit le bord antérieur de la feuille 12 et l'accélère à la vitesse de la presse Le sujet est imprimé à la couleur correspondante sur le cylindre presseur Oa Au cours de la suite du transport sur le cylindre de retournement 10 a, le côté fraîchement imprimé de la feuille entre en contact avec l'enveloppe de ce cylindre En ces d'impression recto, les preneurs du tambour de garde 1 1 saisissent le bord antérieur de 1 a feuille 12 et le côté imprimé de la feuille repose sur l'enveloppe du cylindre de retournement 1 Ob du second groupe d'impression 2 b. Pour une impression recto-verso, les preneurs du tambour de garde 11 saisissent le bord arrière de la feuille et transportent cette dernière par l'intermédiaire du cylindre de retournement 1 Ob vers le groupe d'impression suivant 2 b Le côté fraîchement imprimé de la feuille 12 repose alors sur le cylindre presseur 6 b L'impression du sujet s'effectuant sous pression, la mauvaise aptitude à la rétention d'encre, c'est à dire la bonne aptitude à la répulsion d'encre de l'enveloppe de ce cylindre presseur 8 b joue un rôle déterminant sur la qualité de l'impression La figure 1 illustre par ailleurs les possibilités d'utilisation du rouleau mouilleur 13 dans une presse Les rouleaux mouilleurs 13 sont avantageux en tous les emplacements auxquels le côté fraîchement imprimé de la feuille repose sur la surface d'un cylindre Il est de plus possible d'adjoindre un rouleau mouilleur à chaque rouleau de transfert 14 a, 14 b du système mouilleur ou d'utiliser le rouleau mouilleur 13 en rouleau humecteur. Les figures 2 et 3 se rapportent au mode d'exécution du rouleau mouilleur 13 et à sa fixation sur les cloisons latérales 21 d'un groupe d'impression 2 a, b La figure 2 représente en coupe longitudinale le cylindre presseur Sb du groupe d'impression 2 b L'arbre du cylindre 8 b passe dans des ouvertures correspondantes des cloisons latérales 21 du groupe d'impression 2 b Le rouleau mouilleur 13 est appliqué contre 6 l'enveloppe du cylindre Le dispositif de fixation 20 assujettit le rouleau mouilleur 13 sur les cloisons latérales 21 du groupe d'impression 2 b Le dispositif de fixation 20 est en matière synthétique Ainsi, le rouleau mouilleur 13 est automatiquement isolé électriquement de la presse 1 Le rouleau mouilleur 13 se compose d'un tube d'acier allié 16 traversé de trous 17 et comportant un revêtement 15 de produit alvéolaire Un conduit d'arrivée 19 dirige l'électrolyte 18 sur le tube d'acier allié 16 Un circuit de commande non représenté sur la figure 2 règle le p H de l'électrolyte 16 ainsi que l'apport d'électrolyte 18 au rouleau mouilleur Une source 22 de tension continue est branchée entre l'électrolyte 18 et le cylindre presseur 8 b, la tension nécessaire à la passivation de la surface du cylindre presseur 8 b étant calculée par ordinateur, en fonction du p H de l'électrolyte 16, dans le circuit de commande et de réglage 23. La figure 3 représente en coupe transversale le dispositif de la figure 2 Le rouleau mouilleur 13 comprenant un tube d'acier allié 16, des trous 17 et un revêtement 15 de produit alvéolaire est monté de manière à s'appliquer contre le cylindre presseur 8 b et à s'en écarter, l'oscillation du rouleau mouilleur 13 étant commandée par exemple par came. La figure 4 reproduit le diagramme dit du potentiel en fonction du p H du métal chrome (Cr) qui peut être passivé Les surfaces hachurées désignent les domaines dans lesquels apparait une corrosion, donc une décomposition du métal, tandis que les surfaces non hachurées désignent les domaines dans lesquels le métal est passivé par une couche superficielle dense d'oxyde ou d'hydroxyde Les lignes brisées indiquent le potentiel d'oxydoréduction en fonction du p H des solutions dans lesquelles l'hydrogène et l'oxygène sont en équilibre. La figure 5 représente schématiquement une courbe dite de polarisation anodique d'un métal susceptible d'être passivé dans un électrolyte Sur cette figure, le logarithme décimal du courant anodique net I passant de l'électrode dans la solution est reporté en fonction du potentiel E de l'électrode En l'absence de courant extérieur, le potentiel de l'électrode est stationnaire Lors d'une élévation du potentiel, un courant anodique net I passe de l'électrode dans la solution, le métal se dissout. Lors d'une poursuite de l'élévation du potentiel, un courant de saturation Is s'établit En cas d'élévation du potentiel E au delà du potentiel dit de passivation Ep, une couche mince d'hydroxyde exempte de pores se forme à la surface du métal Cette passivation du métal aboutit à une chute très nette du courant I de plusieurs puissances de dix En cas de poursuite de -7- l'élévation du potentiel de l'anode, le courant demeure constant jusquà ce que soit atteint le point du dégagement d'oxygène de l'eau Dans cette plage dite transpassive, le courant recommence de monter fortement. REVENDICATIONS 1 Procédé de commande du caractère du mouillage de métaux passivables, caractérisé en ce qu'un électrolyte ( 18) est mis en contact avec la surface du métal et une tension appliquée entre l'électrolyte ( 18) et le métal est réglée en fonction du p H de l'électrolyte ( 18) et en fonction du métal particulier à une valeur telle que l'état de la surface devienne oléophile (hydrophobe) ou oléophobe (hydrophile). 2 Dispositif de commande du caractère du mouillage de la surface de cylidnres, en particulier de presses rotatives à imprimer, caractérisé en ce que la surface du cylindre est réalisée en un métal passivable, en ce qu'un dispositif humidificateur se composant d'un rouleau mouilleur ( 13) et d'un circuit de réglage et de commande ( 23) est prévu, en ce que le rouleau mouilleur ( 13) dépose un électrolyte ( 13) à la surface du cylindre et en ce que le circuit de réglage et de commande ( 23) règle une tension appliquée entre l'élecrolyte ( 16) et le cylindre, en fonction du p H de l'électrolyte ( 18) et en fonction du métal particulier de la surface, à une valeur telle que la surface du cylindre acquiert un état passivé souhaité. 3 Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le rouleau mouilleur ( 13) est réalisé sous forme d'un tube de matière conductrice résistant à la corrosion (par exemple d'acier allié), qui est traversé par des trous ( 17) et en ce que le tube ( 16) est revêtu extérieurement de produit alvéolaire ou de brosses. 4 Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le rouleau mouilleur ( 13) est en permanence en application contre la surface du cylindre devant être humidifiée. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le rouleau mouilleur est sélectivement en application contre la surface du cylindre devant être humidifiée et s'en écarte. 6 Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le rouleau mouilleur ( 13) est monté au moyen de pièces de matière synthétique dans les cloisons latérales ( 21) d'un groupe d'impression ( 2). 7 Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le rouleau mouilleur ( 13) comporte sa commande propre ou est en contact de frottement d'entraînement avec la surface du cylindre devant être humidifiée. 8 Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 7, caractérisé en ce que le cylindre mouilleur ( 13) est affecté à un cylindre de transport avec retournement ( 10) et-/ou, dans le cas d'une impression recto-verso, à un cylindre presseur ( 8). 9 Dispositif selon l'une des revendications 2 à 8, caractérisé en ce que le rouleau mouilleur ( 13) est affecté à un rouleau de transfert ( 14) du système mouilleur. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 9, caractérisé en ce que le rouleau mouilleur ( 13) est utilisé en rouleau humecteur et appliqué contre le cylindre porte-plaque.