Brevet FR2669855A1 — publié le 19920605

PROCÉDÉ ET DISPOSITIF DE RGULATION DE L'ECXJILIBRE EAU-ENCRE SUR UNE PLAOUE DE MACHINE OFFSET La présente invention concerne les machines offset et en particulier les procédés d'encrage et de mouillage de la plaque offset. Avant d'aborder les problèmes que l'invention vise à résoudre, on va brièvement décrire le fonctionrment d'une machine offset. La figure 1 représente un exemple simplifié du méca- nisme d'une machine offset Un cylindre porte-plaque 1 sur lequel est montée une plaque offset 2, entre d'abord en contact avec des rouleaux de mouillage 3 a et 3 b puis avec des rouleaux encreurs 4 a et 4 b L'encre se trouvant sur la plaque 2 est alors transférée sur un cylindre 5 appelé blanchet Le blanchet 5 est en contact avec un cylindre d'impression 6 Du papier 7 passant entre les cylindres 5 et 6 est imprimé par l'encre présente sur le blanchet 5. La surface de la plaque offset 2 est constituée de telle manière que, lors de l'encrage, l'encre vient seulement se déposer sur des zones voulues de la plaque pour constituer une image. La figure 2 représente un grossissement d'une coupe de la plaque offset 2 Un film de résine a été déposé sur la surface rugueuse 20 de la plaque 2 puis gravé en fonction de l'image à reproduire en laissant des points de résine 21 de dimensions variables et des zones 22 dépourvues de résine On appelera densité le rapport de la surfaoe des points 21 sur la surfaoe des zones 22 Lors du mouillage par les rouleaux 3, la rugosité de la surface 20 capte l'eau qui est en plus repoussée par les points 21 qui sont hydrophobes Ensuite, lors de l'encrage par les rouleaux 4, l'encre qui est grasse et donc hydrophobe, vient se déposer essentiellement sur les points 21 qui sont de plus oléo- philes. Selon les quantités respectives d'eau et d'encre déposées sur la plaque 2, le taux de couverture par l'encre varie, c'est-à-dire que l'encre recouvre plus ou moins les points 21, l'eau occupant la surface restante Ainsi, le problème posé est de s'éloigner le moins possible de l'équilibre eau-encre qui orresponxd à l'état idéal o l'encre recouvrirait exactement les points 21, en d'autres termes, o le taux de couverture serait égal à la densité. Pour que le fonctionnement soit correct, les quantités respectives d'eau et d'encre doivent être comprises entre des limites déterminees à savoir une limite supérieure o l'encre déborderait des points 21 lors du transfert sur le blanchet 5 et une limite inférieure o l'eau dans les zones 22 ne recouvrirait pas entièrement les crêtes de la rugosité de la surface 20 Si la limite inférieure n'est pas respectée, l'encre vient aussi adhérer dans les zones 22 et il faut nettoyer la plaque offset. Dans des machines offset classiques, l'équilibre eau- encre est obtenu par des réglages manuels séparés du mouillage et de l'encrage L'effet de ces réglages est éventuellement contrôlé à l'aide d'une barre de contrôle qui est imprimée en même temps que chaque image Ces barres de contrôle comportent plusieurs zones tramées à différentes tailles de points et à différents taux de couverture idéaux Ces barres de contrôle sont examirnes à l'oeil ou avec des densitomètres optiques sur la feuille imprimée pour déterminer s'il faut réajuster les réglages de mouillage et d'encrage. Le document FR-A-2 556 283 (sous priorité des demandes de brevet des Etats-Unis d'Amérique N 560 837 du 13 décembre 1983 et N 618 252 du 7 juin 1984) décrit un système de mesure de la quantité moyenne d'eau présente sur un rouleau encreur en mouvezent Le rouleau est éclairé sous une incidence non normale et la lumière réfléchie est recueillie par plusieurs capteurs optiques Les signaux délivrés par oes capteurs scnt ensuite traités pour obtenir une indication de la quantité moyenne d'eau sur le rouleau Un inconvénient de ce système est qu'on n'obtient pas d'indication du taux de couverture sur la plaque offset, qui, comme nous l'avons vu précédenient, est primordiale pour détecter l'équilibre eau-encre Un autre inconvénient est lié à l'éclai- rement du rouleau sous une incidenoe différente de la normale, ce qui provoque des fluctuations d'intensité au niveau des capteurs liées aux défauts de surfaoe et d'excentration du rouleau. Un objet de la présente invention est de fournir en ontinu une indication sur l'équilibre eau-encre. Un autre objet de l'invention est de s'affranchir des problèmes de défauts de surface et d'excentration. Ces objets ainsi que d'autres de la présente invention sont atteints avec un procédé pour surveiller l'équilibre eau- encre dans une machine offset qui comprend une plaque offset fi- xée sur un cylindre, le procédé omprenant les étapes suivantes: éclairer sous incidene normale, avec une souroe de lumière oohé- rente, une zone prédétermirne de la plaque offset en nmouvement, dont on connait la densité; recueillir dans le plan focal d'un systèe optique convergent une partie de la lumière réémise autour d'un axe normnal au plan de la zone éclairée; et mesurer l'intensité lumineuse en au moins une zone du plan focal. Selon un mode de réalisation de la présente invention, l'intensité lumineuse est mesurée autour dudit axe. Selon un mode de réalisation de la présente invention, l'intensité lumineuse est en outre mesurée dans au moins une zone éloignre de l'axe de la lentille. Selon un mode de réalisation de la présente invention, la zone prédétermirne est une zone régulièrement tramée. Selon un mode de réalisation de la présente invention, la zone prédétermire est éclairée en synchronisme avec le mouve- ment de la plaque offset. Pour mettre en oeuvre ce procédé, la présente invention prévoit aussi un dispositif de régulation de l'équilibre eau- encre dans une machine offset omprenant une plaque offset fixée sur un cylindre, et un système de mouillage et d'encrage de oette plaque, le dispositif comprenant: une source de lumière cohé- rente éclairant sous incidence normale une zone prédéterminée de la plaque offset en mouvement; une cellule de mesure comprenant un capteur placé dans l'axe et dans le plan focal d'un systeme optique cornvergent, qui recueille une fraction de la lumière réémise par ladite zone; un système d'asservissement prenant en compte le signal délivré par le capteur pour régler le mouillage et/ou l'encrage de la plaque offset. Selon un mode de réalisation de la présente invention, au moins un deuxième capteur est placé dans le plan focal du syst-me optique convergent hors de l'axe, et des moyens sont prévus pour agir sur le système d'asservissement pour déterminer un mouillage minimal à partir du signal de ce deuxième capteur. Ces objets, caractéristiques et avantages ainsi que d'autres de la présente invention seront exposés plus en détail dans la description suivante de nmodes de réalisation particuliers faite en relation avec les figures jointes parmi lesquelles: les figures 1 et 2, précédeadent décrites, illustrent l'état de la technique; et la figure 3 représente un mode de réalisation de la présente invention. Dans les figures, des memes références représentent des mêmes éléments. La figure 3 représente un dispositif selon la présente invention qui permet de fournir une indication sur l'équilibre eau-encre Le dispositif a été adapté sur une machine offset classique, par exemple oelle de la figure 1 Une souroe de lumière cohérente 30, telle qu'un laser, fournit un faisoeau qui se réfléchit sur un miroir 31 pour projeter, normalement à sa surface, une tache lumineuse sur la plaque offset 2 en mouve- ment Une lentille convergente 32 dont l'axe est normal à la plaque 2, supporte le miroir 31 et recueille la lumière réémise par la zone éclairée de la plaque Deux capteurs 33 et 34 sont placés dans le plan focal de la lentille 32, le capteur 33 étant dans l'axe de la lentille. Le fait d'éclairer la plaque 2 normalement et de recueillir la lumière réémise dans la direction normale rend le dispositif pratiquement insensible aux défauts de surfaoe et de oentrage du cylindre 1. Le système ci-dessus est activé à des nmoents précis quand la source de lumière 30 éclaire une zone prédétermire 35 de la plaque 2, dont on connait les caractéristiques, notamment la densité Cette zone prédéteire est, par exemple, une des zones tramées d'une barre de contrôle imprimée en même temps que chaque image. Cette disposition particulière et l'utilisation d'une source de lumière cohérente permettent d'obtenir dans le plan focal de la lentille 32 la transformée de Fourier de l'onde réémise à partir de la zone 35 Il s'avère que la valeur monyenne de cette transforméne de Fourier, qui est une intensité lumineuse mesurée par le capteur 33, varie en sens inverse par rapport aux variations du taux de couverture de la zone 35 Cromme on oennait la densité de oette zone, on connait aussi l'équilibre eau- encre qu'elle devrait présenter. Ainsi, en oensidérant une zone 35 détermie qui reflète les conditions d'ensemble, on peut corriger les réglages de mouillage et/ou d'encrage dans un système d'asservisseent 38 pour maintenir l'équilibre eau-encre d'ensemble de la manière suivante On forme la différernce I-I O entre le signal I délivré par le capteur 33 et un signal de référence Io O qui correspondrait au signal délivré par le capteur dans le cas o on aurait l'équi- libre eau-encre dans la zone 35 On agit ensuite sur le mouillage et/ou l'encrage, par exemple, proportionnellement respectivement à I 0-I et à I-I O pour réduire, et idéalement annuler, la dif- férenoe I-Io 0. Dans une couronne du plan focal de la lentille 32 éloigrnée de l'axe de la lentille, on constate la présence de taches lumineuses secodaires qui présentent la caractéristique d'avoir une intensité qui varie brusquement quarnd la quantité d'eau déposée sur la plaque offset 2 dans la zone considérée 35 atteint la limite inférieure, c'est-à-dire, en se référant à nouveau à la figure 2, que, lors du mouillage, l'eau déposée sur la plaque offset ne recouvre pas entièrement les crêtes de la rugosité de la surface 20 Ainsi, grâce à un capteur 34 mesurant oette intensité secondraire, on peut aussi contrôler si on se trouve au-dessus de la limite inférieure Cette information peut aussi être avantageusement exploitée par le système d'asservis- sement 38 pour corriger les réglages de mouillage. Le dispositif selon la présente invention peut s'adapter à toute machine offset et être associé à un système d'asservissement facile à réaliser par l'homme du métier, qui permet d'agir sur les réglages de mouillage et/ou d'encrage. L'homme de l'art notera que la présente invention est susoeptible de diverses variantes et modifications Par exemple, pour recueillir la lumière réémise autour d'un axe normal à la zone éclairée, au lieu d'utiliser une lentille on pourra utiliser tout autre système optique convergent collecteur de lumière et plaoer des détecteurs dans le plan focal de ce système optique. On peut aussi envisager de multiplier le nomnbre de dispositifs pour surveiller les évolutions de plusieurs zones tramées dif- férentes pour améliorer la stabilité du procédé On peut aussi envisager de polariser la source lumineuse et d'analyser la lumière sous des conditions de polarisation croisée pour augmenter la spncihilité. REVENDICATIONS 1 Procédé pour surveiller l' équilibre eau-encre dans une machine offset comprenant une plaque offset ( 2) fixée sur un cylindre ( 1) caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes: éclairer sous incidence normale, avec une source de lumière cohérente ( 30), une zone prédéterminée ( 35) de la plaque offset ( 2) en nmouvement, dont on connait la densité; recueillir dans le plan focal d'un système optique convergent ( 32) une partie de la lumière réémise autour d'un axe normal au plan de la zone éclairée ( 35); et mesurer l'intensité lumineuse en au moins une zone du plan focal. 2 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'intensité lumineuse est mesurée autour dudit axe. 3 Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'intensité lumineuse est en outre mesurée dans au moins une zone éloignée de l'axe de la lentille. 4 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en oe que la zone prédéterminée ( 35) est une zone régulièrement tramée. 5 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en oe que la zone prédéterminée ( 35) est éclairée en synchronisme avec le mouvement de la plaque offset. 6 Dispositif de régulation de l'équilibre eau-encre dans une machine offset oomprenant une plaque offset ( 2) fixée sur un cylindre ( 1), et un système de mouillage et d'encrage de cette plaque caractérisé en ce qu'il comprend: une souroe de lumière cohérente ( 30) éclairant sous inciden e normale une zone prédéterminée ( 35) de la plaque offset ( 2) en mouvement; une cellule de mesure comprenant un capteur ( 33) plac dans l'axe et dans le plan focal d'un système optique convergent ( 32), qui recueille une fraction de la lumière réémise par ladite zone ( 35); un systèe d'asservissement ( 38) prenant en compte le signal délivré par le capteur ( 33) pour régler le mouillage et/ou 1 'encrage de la plaque offset ( 2). 7 Dispositif selon la reverndication 6, caractérisé en oe qu'il comprerx L au moins un deuxième capteur placé dans le plan focal du système optique convergent ( 32) hors de l'axe, et des moyens pour agir sur le système d'asservissement pour déterminer un mouillage minnimal à partir du signal de ce deuxième capteur.