Brevet FR2773101A1 — publié le 19990702

PROCEDE DE GRAVURE D'UNE VIROLE La présente invention se rapporte a un procédé de gravure de virole en cuivre, à un appareil à gravure numérique et à une utilisation. I1 est connu d'utiliser différentes techniques d'impression et de gravure dans l'imprimerie, telles que l'offset, l'héliogravure, la sérigraphie, la typographie, la lithographie ou la taille douce. Cette dernière est couramment utilisée dans les procédés de fabrication des timbres poste. Parmi ces techniques connues, la taille douce, qui est une gravure mécanique, est constituée de trois étapes. La première consiste a exécuter, au burin et sous microscope, un dessin à l'envers, sur un poinçon constitué d'une plaque en acier doux. Ce dessin, en creux, est réalisé par un artiste-graveur. Dans la seconde étape, le poinçon, après avoir été durci par un procédé de cémentation, est transféré par pression, sur une molette, constituée en un acier tendre. On obtient alors le dessin sous forme d'une gravure, à l'endroit et en relief. Enfin dans la dernière étape, après un nouveau procédé de cémentation, la molette est transférée sur une virole en cuivre pour donner une gravure à l'envers, et en creux, du dessin de départ. La virole est ensuite utilisée pour réaliser, en série, au moyen de rotatives, l'impression de dessin, sur papier, en relief, et sous forme de traits continus. Ce relief difficilement visible à l'oeil nu, est facilement visible au moyen d'une loupe grossissante. L'inconvénient majeur de la technique taille douce est sa lourdeur, tant sur le plan financier que sur le temps de réalisation du fait du grand nombre d'étapes, et de la longue durée pour réaliser une virole en cuivre. Parmi les autres inconvénients de cette technique, on peut mentionner le risque important de la déformation de la virole lors du transfert de la molette sur la virole pendant la troisième étape, ou bien la présence de poussière pouvant s'intercaler entre la virole et la molette au moment de ce transfert, et occasionnant des défauts sur la surface de la virole. Enfin, la petite dimension des gravures, et l'impossibilité de pouvoir effectuer une gravure en continu sur le banc de report de taille douce, sont deux autres inconvénients de cette technique de taille douce mécanique. De plus, les dimensions du dessin ne peuvent pas être supérieures à six fois celles du timbre poste obtenu selon cette technique de gravure. Une autre technique connue, et couramment utilisée dans l'imprimerie, est celle de l'héliogravure numérique. Contrairement a la technique taille douce, celle de l'héliogravure numérique aboutit à un dessin final sans aucun relief, et donc sans aucun creux. Il est totalement plan. A l'aide d'une loupe, on peut voir que le dessin est constitué d'une multitude de points alignés et, non de plusieurs traits, comme en taille douce. Cette technique de l'héliogravure numérique consiste à analyser, par exemple, une photographie ou une maquette, au moyen d'un scanner, puis à la décomposer sous forme de quatre fichiers correspondant à quatre couleurs primaires différentes. Un logiciel informatique de traitement de couleurs et d'images assisté d'un poste P.A.O. (Publication Assistée par Ordinateur) analyse l'image décomposée, à l'aide d'un ordinateur, et permet d'effectuer des retouches sur l'image reproduite, pour tenir compte de la nature de l'encre et celle du papier qui seront utilisées lors des tirages ultérieurs, sur des rotatives. L'image est ensuite tirée sur papier par passage successif, sur quatre cylindres de rotatives différents, et correspondant aux quatre couleurs primaires mentionnées précédemment. L'inconvénient majeur que pose cette technique de l'héliogravure numérique est l'inexistence de la qualité artistique du dessin reproduit. En effet, le résultat final correspond à une photographie, et non pas, à une gravure en relief comme dans la technique de la taille douce. Aussi il subsiste un besoin de disposer d'un procédé de gravure, en creux, de viroles en cuivre, simple, peu onéreux, rapidement réalisable, sans risque de déformation du matériel utilisé, pouvant utiliser un appareillage à gravure numérique et non pas un appareillage mécanique, permettant l'obtention de dessins, tels que représentés sur des timbres poste, présentant une reproduction très fidèle et parfaite des caractéristiques artistiques réalisées par un artistegraveur, tout en protégeant le dessin obtenu après impression sur papier, d'une reproduction par la photocopie. La présente invention remédie aux inconvénients précédents, et a pour objet un procédé de gravure d'au moins une virole en cuivre consistant à effectuer, soit un premier tirage monochrome sur papier couché, d'un exemplaire d'une maquette d'un dessin original représenté sur un premier poinçon en acier doux, en taille douce directe à trois premières couleurs, soit à créer un dessin original directement sur papier couché. Un papier couché est un papier qui n'absorbe pas l'encre d'impression. L'utilisation d'un tel papier permet d'éviter une diffusion (effet buvard) trop importante de l'encre dans les creux du dessin. Ce procédé se caractérise en ce qu'il consiste ensuite à: a) éventuellement agrandir entre 2 et 20 fois le dessin original à l'aide d'un scanner, à b) effectuer des modifications sur le dessin agrandi, au moyen d'un logiciel informatique de traitement d'images, de textes et de couleurs, a c) traduire l'image du dessin agrandi et modifié en langage informatique, de façon à reproduire avec exactitude les contours du dessin original, à d) réduire le dessin au format désiré, à e) effectuer un second tirage du dessin traité par logiciel informatique, sur un film plastique transparent afin de visualiser le dessin modifié, à le comparer, par superposition et par mesures au microscope, avec le premier dessin, d'origine, non modifié, puis à f) ordonner, par voie numérique, la gravure directe sur la virole, du dessin traité pouvant comporter jusqu'à trois premières couleurs. Les avantages de ce nouveau procédé sont de permettre la reproduction, en imprimerie, d'un dessin traité, en relief, ayant une représentation très fidèle du dessin d'origine réalisé par un artiste, susceptible d'avoir toutes les dimensions possibles, et constitué d'une part, d'une succession de plusieurs traits et non pas d'une multitude de points alignés, et d'autre part, de creux ayant une profondeur déterminée et variable, de façon à permettre le dépôt contrôlé de l'encre d'imprimerie dans les creux lors des tirages sur rotatives. Ce résultat est obtenu au moyen d'un procédé peu onéreux, rapide dans son exécution (quelques heures) du fait de la réduction du nombre d'étapes de réalisation et de leurs automatisations. Ce nouveau procédé permet, en outre, de résoudre les difficultés de reproduction d'un dessin représenté sous forme de plusieurs traits continus (fonds continus). Ce nouveau procédé adapte un appareil de gravure numérique, classiquement utilisé dans la technique de l'héliogravure numérique, pour permettre un résultat, classiquement obtenu, par la technique de la taille douce mécanique. Les modifications de l'étape b) du nouveau procédé selon l'invention peuvent consister à déposer, un tramé, à l'intérieur de deux traits, d'au moins une partie de dessin, espacés l'un de l'autre d'une distance supérieure à environ 0,6mm. Un tramé est défini comme étant une zone quadrillée, cernée par un filet noir. Le dépôt de ce tramé permet d'obtenir une rugosité au fond des creux présents dans un trait; cette rugosité ayant pour rôle de permettre une meilleure retenue ultérieure de l'encre d'impression dans ces creux. L'épaisseur maximale du filet est d'environ 0,3 mm. Ce filet permet de bien délimiter la surface du tramé. Les modifications de l'étape b) peuvent, par ailleurs, consister à supprimer et/ou à ajouter au dessin, au moins un texte et/ou au moins une image à l'aide du logiciel informatique. Ces différentes modifications peuvent être réalisées à l'aide d'un ordinateur de marque MACINTOSH (poste P.A.O.) (Publication Assistée par Ordinateur). Les modifications peuvent également consister à ajouter trois secondes couleurs par la technique de la taille douce report (couleurs reports), soit en utilisant le logiciel informatique de l'étape b), soit en gravant selon le nouveau procédé de l'invention, un second poinçon, différent du premier. L'impression finale comprend alors, au total, au moins six couleurs quelconques différentes. Contrairement au résultat de la technique de la taille douce directe, celui de la technique de la taille douce report donne un dessin sans aucun relief. Dans la technique de la taille douce directe, le papier est en contact direct avec la virole en cuivre, au moment de l'impression sur papier avec les rotatives, contrairement à la technique de la taille douce report où le papier est en contact direct avec un blanchet intermédiaire. Les couleurs reports constituent de préférence le fond coloré du dessin final représenté sur papier. Ces couleurs peuvent être utilisées, individuellement, ou de façon superposée, donnant ainsi, d'autres couleurs par mélange ou un camaïeu, différents des six couleurs d'origine. Les contours du dessin sont, de préférence, constitués en traits. La traduction de l'image, selon l'étape c) du procédé de l'invention, est réalisée au moyen d'un fichier informatique (du type "BITMAP") qui envoie une image obtenue en haute résolution, comprenant une variation dans la tonalité de l'intensité de gris. Cette image traduite, permet par pilotage informatique, de graver ensuite la virole. Lorsqu'on utilise un poinçon pour la technique de la taille douce directe, le dessin final comporte, dans au moins une partie, un tramé ayant de 30 à 150 lignes/cm, et de préférence de 70 lignes/cm, une intensité de gris allant de 15% à 75%, et de préférence de 75%, et un angle "a" d'inclinaison de la trame allant de 300 à 600, et de préférence de 450. Ces différentes valeurs sont celles du dessin obtenu après réalisation de l'étape b), dans le procédé de l'invention, par utilisation d'un poste P.A.O.. L'intensité de gris, ou pourcentage de la trame, correspond au volume d'encre déposée dans les creux situés à l'intérieur d'un trait, lors de la reproduction sur le papier, du dessin final gravé sur la virole. La valeur de 75% correspond à la quantité maximale d'encre d'imprimerie comprise dans un creux de 50ssm de profondeur. Au delà de cette valeur de 75%, l'oeil nu ne perçoit plus de différence lors de l'impression. Pour une valeur de gris inférieure à 15%, l'oeil nu ne perçoit pas le dépôt d'encre. L'angle "a" d'inclinaison de la trame correspond à l'orientation des lignes de la trame par rapport à un plan horizontal. Lorsqu'on utilise un poinçon pour la technique de la taille douce report, le dessin final comporte, dans au moins une partie, un tramé ayant de 30 à 150 lignes/cm, et de préférence de 50 lignes/cm, une intensité de gris allant de 25% à 60%, et de préférence de 55%, et un angle "a" d'inclinaison de la trame allant de 30 à 600, et de préférence de 450. Cette valeur de 60% correspond à la quantité d'encre d'imprimerie maximale comprise dans un creux de 35ssm de profondeur. Au delà de cette valeur, l'oeil nu ne perçoit plus de différence après l'impression. Pour une valeur de gris inférieure à 25%, l'oeil nu ne perçoit pas le dépôt d'encre. Un autre objet de la présente invention est un appareil à gravure numérique destiné à la mise en oeuvre du procédé décrit précédemment. Cet appareil comprend: - au moins une tête de gravure constituée d'au moins un outil de découpe au bout duquel est disposé au moins une pointe de diamant, et comprenant un électroaimant, - au moins un axe de rotation sur lequel est disposée au moins une virole en cuivre. Cet appareil se caractérise en ce que la dureté du cuivre de la virole est comprise entre 200 et 250 V (Vickers), et de préférence de 235 à 245 V, en ce que la vitesse de vibration de l'électroaimant va de 2500 à 3500 vibrations/seconde, et de préférence de 3200 vibrations/seconde, en ce que les valeurs minimales de gravure sont à zéro, et en ce que les valeurs maximales de gravure sont comprises entre 100 et 200 et de préférence sont à 105. La vibration de l'électroaimant permet de faire avancer ou de faire reculer la pointe du diamant par rapport à la surface de la virole à graver. La pointe du diamant tape la surface de la virole entre 2500 et 3500 fois par seconde, et de préférence 3200 fois par seconde. Les canaux sont compris entre 100 et 200 et de préférence à 105. Les canaux permettent de définir la trace qu'effectue la tête de diamant sur la surface de la virole en cuivre. Pour effectuer la gravure de la surface de la virole selon l'étape f) du procédé, dans la technique de la taille douce directe, l'appareil peut effectuer un nombre de passage de la pointe du diamant allant de 100 à 300 lignes/cm et de préférence de 260 lignes/cm, et un angle d'attaque de la pointe de diamant sur la surface de la virole de 55 . Dans le cas d'une gravure de la surface de la virole selon l'étape f) du procédé dans la technique de la taille douce report, l'appareil peut effectuer un nombre de passage de la pointe de diamant allant de 100 à 300 lignes/cm et de préférence de 210 lignes/cm, et un angle d'attaque de la pointe de diamant sur la surface de la virole de 60". De préférence, la pointe du diamant ne vibre pas pendant l'exécution de l'étape f) du procédé. La suppression de cette vibration permet d'obtenir un dessin comportant une série de traits, comme dans la technique de la taille douce obtenue de façon mécanique classique, et non pas une multitude points comme dans la technique de l'héliogravure numérique. La gravure selon l'étape f) du procédé de l'invention peut se faire avec une profondeur, des creux à tailler dans le cuivre, en fonction des valeurs numériques de l'intensité de gris attribuées dans l'étape b) du procédé. Enfin un dernier objet de l'invention est une utilisation du procédé décrit précédemment pour l'impression de timbres poste, de fonds de sécurité, de documents philatéliques, d'images, de textes, de microtextes entrant dans la constitution des fonds de papier de monnaie et/ou de chèques bancaires et/ou d' images latentes. On va maintenant décrire l'invention à l'aide des exemples donnés ci-après, non limitatifs. Exemple 1: Le timbre intitulé "Journée du timbre 1997" a été imprimé en utilisant une première virole en cuivre obtenue selon le procédé de l'invention. Pour réaliser cette première virole, on a tout d'abord imprimé sur papier couché, le dessin original du timbre représenté sur un poinçon, comprenant comme couleur le bleu reflex et le blanc, et ayant les dimensions 26 X 36 mm. Le dessin original du timbre a ensuite été agrandi huit fois à l'aide d'un scanner. Un texte d'environ quarante caractères, constitué par une signature et par les termes "LA POSTE 1997", a été ajouté à l'aide du logiciel informatique de traitement d'images, de couleurs et de textes dénommé "Illustrator". Un tramé a, par ailleurs, été ajouté dans l'intérieur des traits du titre "Journée du timbre 1997" espacés de plus de 0,6 mm. Un tramé a également été ajouté à l'intérieur de tous les traits espacés de plus de 0,6 mm (visible à la loupe), et appartenant au dessin du timbre. Le dessin de cette première virole comprend, sur P.A.O., un tramé de 70 lignes/cm, une intensité de gris de 75% et un angle "a" d'inclinaison de la trame de 450. Le dessin original du timbre, accompagné du texte ajouté, a ensuite été traduit et modifié au moyen du langage informatique "BITMAP" de façon à reproduire les contours exacts du dessin. Ce dernier a ensuite été réduit au format 26 X 36 mm. Un second tirage du dessin modifié et traité, a ensuite été effectué sur un film plastique, afin de visualiser et de comparer ce dessin modifié par superposition et contrôle au microscope, des largeurs des traits, avec le dessin d'origine. Enfin, la gravure directe de la première virole, a été ordonné au moyen d'un ordinateur de marque SUN, par voie numérique. Parallèlement, la gravure d'une seconde virole a été préparée, avec la création d'un fond continu, mais en utilisant la technique de la taille douce report. Cette seconde virole comprend comme couleur le violet. Le fond report a été créé sur un ordinateur de marque MACINTOSH et ayant le logiciel "Illustrator". Le dessin de cette seconde virole comprend, sur P.A.O., un tramé ayant 50 lignes/cm, une intensité de gris de 55% et un angle d'inclinaison de la trame de 450. La gravure de la première virole, obtenue par la technique de la taille douce directe, sur le banc de gravure de l'appareil de gravure numérique est réalisée avec un nombre de passage du diamant de 260 lignes/cm, et un angle d'attaque de cette pointe de diamant de 55 La gravure de la seconde virole, obtenue selon la technique de la taille douce report, est réalisée avec un nombre de passage du diamant de 210 lignes/cm et un angle d'attaque de la pointe du diamant de 600. Ainsi, pour réaliser ce timbre, on a utilisé un poinçon gravé par un artiste graveur pour la première virole par la technique de la taille douce directe, et parallèlement on a créé le fond du timbre au moyen du logiciel informatique pour graver la seconde virole par la technique de la taille douce report. Exemple 2: Cet exemple concerne le document philatélique intitulé "Bibliothèque Nationale". Pour réaliser ce document, on a utilisé a) un poinçon gravé par un artiste graveur pour la technique de la taille douce directe, et représentant le dessin du timbre, b) un dessin, à l'échelle unitaire (210 mm x 297 mm), représentant l'illustration du document par une reproduction de la bibliothèque nationale. Ce dessin est réalisé directement sur papier et, on utilise c) un texte dactylographié directement au moyen du clavier de l'ordinateur à P.A.O.. Le dessin du timbre représenté sur le poinçon a été imprimé une première fois sur papier. Pour réaliser ce document dans sa totalité, on utilise une seule virole en cuivre pour la technique de la taille douce directe. Le dessin du timbre représenté sur le poinçon ainsi que le dessin de la bibliothèque représenté sur papier ont tous les deux été ensuite agrandis. Le dessin original du timbre a été agrandi huit fois à l'aide d'un scanner. Le dessin du timbre, accompagné du texte dactylographié ajouté, a ensuite été traduit et modifié au moyen du langage informatique BITMAP de façon à reproduire les contours exacts de ce dessin. Ce dernier a ensuite été réduit au format 26 X 36 mm. Un second tirage du timbre modifié et traité, a ensuite été effectué sur un film plastique, afin de visualiser et de comparer ce timbre modifié par superposition sur le dessin du timbre d'origine. Enfin, la gravure directe de l'unique virole, par la technique de la taille douce directe, a été ordonné au moyen d'un ordinateur de marque SUN par voie numérique, et a été obtenue selon les mêmes caractéristiques définies dans l'exemple 1. Exemple comparatif Par ailleurs , une étude comparative a consisté à prendre deux timbres postaux représentant le même dessin: - le timbre A est obtenu selon la technique connue de la taille douce mécanique, et - le timbre B est obtenu selon le procédé de l'invention. Le résultat de l'impression de ces deux timbres, comportant chacun de l'encre d'imprimerie, a ensuite été comparé. Cette étude a été réalisée par une méthode de synthèse d'images en trois dimensions, en comparant une partie identique sur les deux timbres A et B. L'objectif était de vérifier que le procédé de gravure selon l'invention permettait d'obtenir une impression de meilleure qualité et un dépôt de l'encre plus régulier dans toute la profondeur des creux du dessin. Timbres X Y A 8,6 19,03 B 9,1 23,371 X: représente la différence de profondeur entre la médiane des points du dessin n'ayant pas reçu d'encre, et celle des points du dessin ayant reçu de l'encre (unité m). Y : représente le volume moyen de la quantité d'encre présente dans les creux du dessin, par unité de surface (mm3/mm2). Ces mesures comparatives montrent que le procédé selon l'invention donne des résultats de meilleure qualité par rapport à ceux de l'état de la technique avec la présence d'une quantité moyenne d'encre plus importante dans les creux du timbre B obtenu selon l'invention. REVENDICATIONS 1. Procédé de gravure d'au moins une virole en cuivre consistant à effectuer, soit un premier tirage monochrome sur papier couché, d'un exemplaire d'une maquette d'un dessin original représenté sur un premier poinçon en acier doux, en taille douce directe à trois premières couleurs, soit à créer un dessin original directement sur papier couche, caractérisé en ce qu'il consiste ensuite à: a) éventuellement agrandir, entre 2 et 20 fois, le dessin original à l'aide d'un scanner, à b) effectuer des modifications sur le dessin agrandi, au moyen d'un logiciel informatique de traitement d'images, de textes et de couleurs, à c) traduire l'image du dessin agrandi et modifié en langage informatique, de façon à reproduire avec exactitude les contours du dessin original, à d) réduire le dessin au format désiré, à e) effectuer un second tirage du dessin traité par logiciel informatique, sur un film plastique transparent afin de visualiser le dessin modifié, à le comparer, par superposition et par mesures au microcospe, avec le premier dessin, d'origine, non modifié, puis à f) ordonner, par voie numérique, la gravure directe sur la virole, du dessin traité pouvant comporter jusqu'à trois premières couleurs. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les modifications de l'étape b) consistent à déposer, un tramé, à l'intérieur de deux traits d'au moins une partie du dessin, espaces l'un de l'autre d'une distance supérieure à environ 0,6mm. 3. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les modifications de l'étape b) consistent à supprimer et/ou à ajouter au dessin, au moins un texte et/ou au moins une image à l'aide du logiciel informatique. 4. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les modifications, dans l'étape b), consistent à ajouter, avec l'aide du logiciel informatique, trois secondes couleurs par la technique de la taille douce report sans la gravure d'un second poinçon, afin d'obtenir la reproduction, en imprimerie, d'un dessin final comprenant au total au moins six couleurs. 5. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les modifications de l'étape b) consistent à graver, en outre, par la technique de la taille douce report, un second poinçon différent du premier, comprenant trois secondes couleurs, pour obtenir la reproduction, en imprimerie, d'un dessin final comprenant au total au moins six couleurs. 6. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que lorsqu'on utilise un poinçon par la technique de la taille douce directe, le dessin final comporte dans, au moins une partie, - un tramé ayant de 30 à 150 lignes/cm, et de préférence de 70 lignes/cm, - une intensité de gris allant de 15% à 75%, et de préférence de 75%; et - un angle d'inclinaison "a" de la trame allant de 300 à 600, et de préférence de 45O. 7. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce lorsqu'on utilise un poinçon par la technique de la taille douce report, le dessin final comporte dans, au moins une partie, - un tramé ayant de 30 à 150 lignes/cm, et de préférence de 50 lignes/cm, - une intensité de gris allant de 25% à 60%, et de préférence de 55%, et - un angle "a" d'inclinaison de la trame allant de 300 à 600, et de préférence de 450. 8. Appareil à gravure numérique destiné à la mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications précédentes, comprenant - au moins une tête de gravure, constituée d'au moins un outil de découpe au bout duquel est disposé au moins une pointe de diamant, et comprenant un électroaimant, - au moins un axe de rotation sur lequel est disposée au moins une virole en cuivre, caractérisé en ce que la dureté du cuivre de la virole est comprise entre 200 et 250 V (Vickers), et de préférence de 235 à 245 V, en ce que la vitesse de vibration de l'électroaimant va de 2500 à 3500 vibrations/secondes, et de préférence de 3200 vibrations/secondes, en ce que les valeurs minimales de gravure sont à zéro, et en ce que les valeurs maximales de gravure sont comprises entre 100 et 200 et de préférence sont à 105. 9. Appareil selon la revendication 8, caractérisé en ce que la gravure de la virole selon l'étape f) par la technique de la taille douce directe s'effectue avec un nombre de passage de la pointe de diamant allant de 100 à 300 lignes/cm et de préférence de 260 lignes/cm, et un angle d'attaque de la pointe de diamant sur la surface de la virole de 55 . 10. Appareil selon l'une des revendications 8 ou 9, caractérisé en ce que la gravure de la virole selon l'étape f), par la taille douce report, s'effectue avec un nombre de passage de la pointe de diamant allant de 100 à 300 lignes/cm et de préférence de 210 lignes/cm, et un angle d'attaque de la pointe de diamant sur la surface de la virole de 600. 11. Appareil selon l'une des revendications 8 à 10, caractérisé en ce que la pointe du diamant ne vibre pas pendant l'étape f) du procédé de gravure. 12. Appareil selon l'une des revendications 8 à 11, caractérisé en ce que la gravure de la virole selon l'étape f) du procédé se fait avec une profondeur, des creux à tailler dans le cuivre, en fonction des valeurs numériques de l'intensité de gris attribuées dans l'étape b) du procédé. 13. Utilisation du procédé selon l'une des revendications 1 à 7 pour l'impression de timbres poste, de fonds de sécurité, de documents philatéliques, d'images, de textes, de microtextes entrant dans la constitution des fonds de papier de monnaie et/ou de chèques bancaires et/ou d'images latentes.